巨厚煤层下分层开采邻近采空区破断岩体分形继发性演化机理
赵鹏翔1
裴文博2
李树刚3
贾永勇4
林海飞3
任新鹏5
杨俊生6
1.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心,陕西西安 710054;新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室,新疆乌鲁木齐 830023;新疆工程学院新疆煤矿灾害智能防控与应急重点实验室,新疆乌鲁木齐 8300232.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 7100543.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心,陕西西安 7100544.新疆维吾尔自治区煤炭科学研究院新疆煤及煤层气工程技术研究中心,新疆乌鲁木齐 8300915.新疆昌吉市菏泽腾达矿业有限责任公司菏泽腾达煤矿,新疆昌吉 8311006.兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿,新疆昌吉 831100
摘要：为掌握新疆巨厚煤层开采扰动邻近采空区破断岩体分形继发性演化机理,以新疆某高瓦斯矿井巨厚煤层工作面为试验原型,利用大型二维物理相似模拟试验平台,开展巨厚煤层开采扰动邻近采空区破断岩体分形继发性演化机理试验,并结合分形理论定量表征邻近采空区破断岩体裂隙分布特征.试验结果表明:二次扰动邻近采空区破断岩体分形维数演化规律,随着下分层工作面推进,上覆采空区原有稳定结构被再次激活,岩体中铰接结构向下部破断岩体传递,使得邻近采空区岩层破断裂隙更为复杂,而后原激活区域逐渐稳定,形成新的趋于稳定的岩体结构,邻近采空区破断岩体产生继发性演化;得到邻近采空区破断岩体分形维数继发性演化机理,基于工作面推进过程中不同时期、不同区域邻近采空区破断岩体分形维数的继发性演化特征,随工作面推进,邻近采空区破断岩体周期性循环"激活—构建—稳定";将邻近采空区破断岩体划分为3区,即:分形维数继发性演化激活区、分形维数继发性演化构建区、分形维数继发性演化稳定区,研究结果将进一步为巨厚煤层瓦斯抽采钻孔布置参数的优化提供一定的理论指导.
关键词：巨厚煤层继发性演化分形特征分层开采邻近采空区
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52074217)陕西省杰出青年科学基金(2023-JC-JQ-40)国家重点研发计划(2023YFC3009004)陕西省教育厅重点项目(22JY040)新疆维吾尔自治区重点研发任务专项项目(2022B01034-3)新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室开放课题项目(KLXGY-KA2404)
论文发表日期：2024-07-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 696-709 )
英文信息