巨厚砾岩下采场覆岩运移与离层演化的光-电感知试验研究
孙斌杨
袁亮
张平松
吴荣新
安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：为掌握巨厚砾岩下特厚煤层采动覆岩运移及离层演化的精细发育规律,以永陇矿区某矿1305工作面为例,基于相似物理模型试验,利用自主研发的光-电多参数分布式感知系统研究了岩层移动变形及破断垮落的全周期多物理场响应特征.试验结果表明:光-电感知系统可对岩体内部变形状态及时空演化规律进行精细刻画,岩层破断垮落、裂隙发育形态与全时段应变、电流及电阻率等多参数具有良好的对应关系,建立了采动覆岩横向分区、垂向分带的光-电表征模型,实现了覆岩运移及"横三区、竖三带"的光-电实时定量检测.3#煤采动期间覆岩超前应力影响范围达到45～54 m,直接顶滞后垮落距离为9～18 m,上覆岩层采后重新压实区位于工作面后方150～204 m.应变及电流比值1级台阶发育高度对应垮落带界面,3级台阶发育高度对应导水裂隙带界面.3#煤覆岩垮落带高度为44.73～48.00 m,导水裂隙带发育高度为256.29～276.54 m,与模型实测高度相对偏差整体低于5％.基于光-电表征结果,揭示了覆岩变形及离层发育的时空演化机理,主要表现为"大裂高"、"台阶状"、"滞后垮落"等特征,多参数分布式感知系统为离层水害防治及矿井安全生产提供了可靠的地质保障技术.
关键词：覆岩运移光-电综合感知定量表征演化规律模型试验
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金资助项目(2023yjrc73)安徽理工大学基本科研业务费专项资金资助项目(2024JBQN0005)
论文发表日期：2024-09-30
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：16( 977-992 )
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