基于分布式光纤传感技术的采动覆岩变形监测

发布时间：2017-11-14 03:10

  本文关键词：基于分布式光纤传感技术的采动覆岩变形监测

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【摘要】：采用基于布里渊背向散射的分布式光纤传感技术(BOTDR),监测煤层采动过程中覆岩的变形情况。以淮南矿区某工作面为例,在煤层开采之前,通过钻孔安装工艺将分布式传感光缆植入到覆岩中,然后进行封孔注浆,使传感光缆与围岩变形协调。随着工作面的逐步推进,通过获取和分析传感光缆的应变分布特征及其动态变化过程,得到了煤层采动过程中覆岩的变形及破坏状态。最大拉应变位于孔深5m处,应变量是8350με;最大压应变位于孔深37m,应变量约为-550με。光缆应变与地层具有很好的对应关系,在岩性相对较软的地层(如泥岩)中,拉应变值相对较大,而在岩性相对较硬的地层(如砂岩)中,应变量较小且多为压应变。根据光缆的应变分布得到的沿钻孔方向地层的最大变形量为34mm,巷道围岩松动圈范围约为6m。研究结果表明,BOTDR分布式光纤传感技术能够准确地获取覆岩的变形分布及其变化情况,该技术的应用可以为深部煤层的安全高效开采提供可靠的依据。
【作者单位】： 南京大学地球科学与工程学院;安徽理工大学地球与环境学院;
【基金】：地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金项目(SKLGP2011K011) 国家自然科学基金重点项目(41230636) 中央高校基本科研业务费(1118020601)资助
【分类号】：TD326
【正文快照】： 0引言与浅部煤层开采不同,随着开采强度及深度的增加,深部煤岩体处在高地应力、高地温、高岩溶水压的环境中,工作面回采破坏了原岩应力的平衡状态,引起了应力的重新分布。工作面前方出现了随工作面回采向前移动的卸压区域、应力集中区域(宋广东等,2012)。煤层采动覆岩变形研究

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