缓倾斜浅埋煤层覆岩裂隙演化与分形表征研究

作     者：蒯琛 左宇军 郑禄林 林健云 陈斌 陈庆港 荣鹏 

作者机构：贵州大学矿业学院 贵州大学资源与环境学院 

出 版 物：《贵州大学学报(自然科学版)》 (Journal of Guizhou University(Natural Sciences))

年 卷 期：2024年

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51964006,52164007) 贵州省科技支撑计划资助项目(黔科合支撑一般247,黔科合支撑一般248) 贵州省高层次创新型人才培养资助项目(黔科合人才4011号) 贵州省矿山动力灾害预警与控制技术科技创新人才团队资助项目(黔科合平台人才5619) 

主　　题：缓倾斜煤层 裂隙演化 分形损伤度 相似模拟 数值模拟 

摘      要：厘清采动覆岩导水裂隙演化规律对顶板防治水研究具有重要意义。以龙凤煤矿9#煤层120910综采工作面为工程背景,通过相似模拟和数值模拟方法,对缓倾斜浅埋煤层覆岩裂隙演化规律进行了研究。结果表明:煤层采动顶板导水裂隙带发育高度将贯穿长兴组含水层底界,工作面推进过程中存在突水危险性,并将覆岩裂隙演化过程分为4个阶段,即裂隙发育阶段、顶板垮落阶段、裂隙压实阶段、整体稳定阶段;同时引入分形理论,定量描述了采动覆岩裂隙演化过程,裂隙演化4个阶段的分形损伤度ω分别为0.676、0.702、0.638、0.639,当ω≥0.68时,岩体破裂现象越明显。研究结果可为相似地质条件下上覆岩层顶板防治水研究提供参考。