采动覆岩全场变形演化过程分布式光纤监测研究

作者：朱磊; 古文哲; 柴敬; 马哲; 秋丰岐

来源：采矿与岩层控制工程学报, 2022, 4(01): 43-50.

DOI：10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.20211014.002

• 相似模型试验
• 覆岩变形场
• 动态发育过程
• 导水裂隙带
• 岩层破断角
• BOTDA

以龙王沟煤矿61601综放工作面为背景,采用分布式光纤传感技术,研究了覆岩变形分布式光纤监测方法,分析了光纤应变曲线变化与采场覆岩变形、破坏、移动过程的对应关系,探讨了采场覆岩导水裂隙带高度和岩层破断角动态发育过程及机理。研究结果表明:光纤应变曲线的变化揭示了各回采阶段上覆岩层的变形过程,曲线的形态主要与光纤和工作面的相对位置以及关键层破断过程有关;垂直光纤应变曲线呈台阶状,凸台位于"三带"交界处,其位置变化代表垮落带和裂隙带高度发育过程;水平光纤应变曲线在模型两侧破断线位置呈双峰状,间距不断变化,表明岩层破断角在采动过程中是动态变化的;通过光纤应变曲线获得导水裂隙带和岩层破断角的动态发育过程,导水裂隙带最终发育至地表,开切眼侧和工作面侧岩层破断角分别为67.6°和65.8°。试验结果可为类似条件下采场覆岩变形移动规律的研究提供参考。

• 单位
  中煤能源研究院有限责任公司; 西安科技大学