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摘要
煤层采动过程中，通过测试参数感知底板变形破坏过程是采场地质保障的有效方式。利用有限差分法构建煤层采动底板破坏数值模型，获取塑性区的分布和演化特征，结果显示底板破坏深度为21 m。在煤层底板钻孔中植入电缆和分布式光纤，通过对电极电流值和光纤应变的连续采集，获得采动效应下的特征参数图谱，进一步分析底板的变形破坏程度。结果表明：电极电流的初始值在40 mA以上。随着工作面的推进电流值轻微升高，当工作面推进到孔口附近时，电流降到1 mA以下，岩层破坏；光纤测试方面，随着工作面的推进光纤应变不断增大，当工作面靠近孔口时，光纤应变峰值为8.589×10-3，之后岩层破裂，能量释放，光纤应变回弹。电极电流和光纤应变参数图谱显示底板的变形破坏过程分为4个阶段，分别为无影响阶段、微影响阶段、显著影响阶段和破坏阶段。监测数据对底板变形破坏过程起到了良好表征作用，但存在一定差异，具体表现在超前应力和破裂伊始的感知上，电极电流的响应要略早于光纤应变。电极电流的结果显示底板破坏深度为20.8 m，光纤应变的结果显示底板破坏深度为21.0 m。构建电极电流值和应变值的核密度图，对于底板浅部的监测点，数据点离散程度较大；而埋深较大的监测点受动效应影响较小，回采过程中数据点分布较为集中，离散程度较小。通过多测试参数联合感知，实现煤层采动底板变形破坏过程的精细表征和评价。
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