煤炭学报

作者：张平松, 许时昂, 傅先杰, 吴荣新,

关键词：变形特征, 全断面监测, 巨厚松散层, 开采沉陷, 分布式光纤感知,

开采沉陷是煤炭资源井工开发利用所面临的主要环境地质问题，尤其对于我国东部高潜水位矿区而言，巨厚松散层的移动变形控制与采动减损评价备受关注。为了研究巨厚松散层内部移动机制，明确其对地表移动变形影响，以淮南新集矿区某井田为研究区，通过采用分布式光纤与并行电法联合测试技术，构建超过600 m深度全断面钻孔监测系统，探究巨厚松散层变形特征和内部移动规律。全断面监测系统能够获取煤层采动区域巨厚松散层内部应变、位移信息及监测钻孔周围电阻率变化情况，量化地层监测断面松散层内部移动变形时空关系和渗流场变化数据，分析松散层内地层变形特征与发育形态。研究结果表明：多参量联合测试技术的应用，显著提高了对巨厚松散层移动变形的监测效率和变形定位的准确性，获得了工作面回采位置与松散层内部变形时空演变关系。并根据松散层变形特征，将采动影响过程划分为超前影响期、弱采动影响期、强采动影响期、采后沉稳期4个阶段，揭示了超前影响变形表现“台阶状”形态与采动影响期的“反向3字型”移动特征，同时分析了“反向3字型”移动模式的构成条件、影响因素。基于全断面监测数据，提出巨厚松散层变形多场可测信息量化评价方法，阐明了巨厚松散层在煤层开采过程中存在分层应力积累与释放的规律。研究内容为巨厚松散层内部移动变形的精细化监测分析提供重要的技术支持。全断面监测技术的应用，也可为采动损害过程监测与评价、矿山生态源头减损与减沉、沉陷区土地规划与复垦以及松散层内注浆改造等提供参考。

来源：2024年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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