缓倾斜浅埋煤层覆岩裂隙演化与分形表征研究

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。

关键词

缓倾斜煤层 / 裂隙演化 / 分形损伤度 / 相似模拟 / 数值模拟