双煤层重复采动下覆岩运移-裂隙演化的光频域反射响应机制研究
程详1
姜亚楠1
周江1
赵光明2
王坤2
汪安宏1
韩广辉2
1.安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽淮南 2320012.安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：目前光频域反射(OFDR)技术在多煤层应力监测中取得一定进展,但针对双煤层重复采动场景,采用OFDR技术对覆岩裂隙动态演化的研究仍较少.以中煤新集能源股份有限公司新集一矿360608工作面为工程背景,通过布设水平与垂直光纤网络,结合OFDR技术,分析6-1煤层在8煤层已采与未采区域的覆岩变形光纤响应差异,揭示上煤层已采区域与未采区域对下煤层回采覆岩破坏特征的作用机理.研究结果表明:①上行8煤层回采完毕覆岩裂隙呈"不规则梯形"状态,切眼侧垮落角为48°,终采线侧垮落角为36°,裂隙发育高度为32.5 cm.②8煤层未采区域,6-1煤层开采时覆岩呈典型"砌体梁"结构演化,裂隙发育高度为53 cm,光纤应变变化平缓(峰值≤55.5 με).③8煤层已采区域,重复采动导致覆岩结构弱化,裂隙发育高度增至76.25 cm(较未采区增加23.25 cm),光纤应变剧烈波动(峰值达9 987 με),关键层破断诱发"阶梯式"裂隙贯通,煤壁侧裂隙发育高度及应变增幅均显著大于切眼侧.④现场监测8煤层未采状态裂隙发育高度约53 m,与相似模拟结果一致.研究证实上煤层采空区通过应力转移与结构弱化,使下煤层裂隙发育高度提升43.9％,应变量级增大3～5倍,为多煤层安全开采及灾害防控提供理论依据.
关键词：近距离双煤层下行开采双煤层重复采动光频域反射技术覆岩运移裂隙演化上煤层已采区域上煤层未采区域下煤层回采
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52474090)国家重点研发计划(2023YFC2907600)优秀青年教师培育项目(YQYB2024020)安徽理工大学研究生创新基金项目(2024cx2202)安徽理工大学研究生创新基金项目(2024cx2175)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-12-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 16-25 )
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