地下煤火燃空区覆岩裂隙分布模型和局部化特征

发布时间：2018-08-05 10:22

【摘要】：在推导出覆岩层下沉曲面方程和微元面平面伸张量方程的基础上构建了地下煤火燃空区各覆岩离层裂隙率、破断裂隙率和总裂隙率的二维分布模型,经实例分析发现,覆岩裂隙场是由离层裂隙场和破断裂隙场组成的竖向不连续具有各向异性的非均质多孔介质,覆岩四周裂隙率大,内部裂隙率小;随着覆岩埋深减小,裂隙发育程度逐渐降低,离层裂隙率极大值由0.36、0.20、0.14、0.12逐次降低,破断裂隙率极大值由0.32、0.11、0.05、0.02逐次降低;在覆岩中部区域出现裂隙率竖向变化突变点;覆岩周边裂隙率分布形式由破断裂隙主导,内部则由离层裂隙主导。基于钻孔红外热像分析技术提出了一种间接性的覆岩裂隙现场实测方法,经验证选取的5个点的裂隙率计算值与实测值的差异率都小于9%,差异率低,模型具有较高的可靠性。
[Abstract]:Based on the derivation of the surface equation of overburden subsidence and the surface dilatation equation, a two-dimensional distribution model of the fracture rate, fracture rate and total fracture rate of each overburden rock in the underground coal combustion zone is established. The overburden fracture field is a nonhomogeneous porous medium with anisotropic vertical discontinuities, which is composed of the fracture field and the fracture field of the separated strata. The fracture rate around the overburden rock is large and the internal fracture rate is small, and the degree of fracture development decreases gradually with the decrease of the overburden depth. The maximum value of fracture rate of separated strata decreases successively from 0.36 ~ 0.20 ~ (0.20) ~ 0.140.12, and the maximum of fracture rate decreases from 0.32 ~ 0.110.05 ~ (0.02) to 0.32 ~ 0.110.05 ~ (0.02). The vertical change of fracture rate occurs in the middle part of overburden, and the distribution of fracture rate around overburden is dominated by broken fracture. The interior is dominated by fissures. Based on the infrared thermal image analysis technique of borehole, an indirect field measurement method of overburden fracture is proposed. It is verified that the difference rate of fracture rate between the calculated and measured values of five selected points is less than 9, the difference rate is low, and the model has high reliability.
【作者单位】： 中南大学资源与安全工程学院;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(No.51134020,No.11472311,No.51374243)
【分类号】：TD752.2

【参考文献】

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