分布式光纤监测下的断层活化实验研究

"分布式光纤监测的采动断层活化特征实验研究" 这篇论文详细探讨了在采矿活动影响下断层活化的规律，特别是在分布式光纤传感技术的应用下，如何监测和理解断层的行为。作者们利用物理相似模型来模拟工作面在上盘和下盘向断层推进的过程，创建了两个具有相同岩性参数和断层构造，但推进方向相反的相似材料模型。在这些模型中，他们埋设了垂直和倾斜的传感光纤，以便收集断层面的应力变化、采场覆岩变形以及断层相对滑移的实验数据。 实验结果显示，当工作面从下盘向断层推进时，断层面上的剪切应力增加显著，比上盘推进时的应力集中程度高出约2.2倍。这表明下盘推进对断层的活化作用更为强烈。此外，实验还揭示了断层面上部的岩层会先于下部受到采动的影响，并且下盘推进比上盘推进更早地触发断层活化的危险。最危险的断层活化失稳状态发生在工作面距离断层大约是上盘推进时1.8倍的位置。 通过分布式光纤传感技术的实证分析，论文证实了在采动影响下，相对于上盘推进，下盘推进更容易导致断层活化的理论假设。基于这些发现，研究人员建议在断层区域的工作面应该优先布置在上盘，这样可以更好地控制矿压，确保开采过程的安全和效率。 论文关键词包括正断层、分布式光纤传感、相似模拟实验、覆岩运动和活化，表明了研究的焦点集中在利用先进技术理解和预测采矿活动对地质结构稳定性的影响。这一研究对于矿产资源的可持续开发和矿井安全生产具有重要意义，因为它提供了关于如何减少断层活化风险的科学依据。