混沌-分形理论在煤矿采动裂隙发育规律研究中的应用

"基于混沌-分形理论的煤矿采动裂隙发育规律研究" 本文主要探讨了混沌-分形理论在煤矿采动裂隙规律分析中的应用。研究选取贵州某煤矿作为研究对象，通过该理论揭示了煤矿开采过程中裂隙形成的特性和规律。研究表明，横向离层裂隙首先形成，这是由于能量作用的结果。随着开采深度的增加，从下层岩层到上层岩层，裂隙的数量逐渐减少，并且相邻裂隙呈现出锐角发育的特点。 在裂隙的分形分析中，利用数学方法拟合裂隙数量与推进距离的关系，得出了纵截面岩体裂隙的分形维数值范围在0到2之间变化。分形维数是一个衡量复杂性和自相似性的指标，它在此处用于分析煤与瓦斯突出的可能性。研究发现，当纵截面岩体裂隙的分形维数接近2时，煤与瓦斯突出的风险显著增加。 此外，文中还提及了煤矿硐室围岩的收敛变形情况。数据显示，硐室围岩的收敛速度起初较快，但随后迅速减小，40天后收敛速度降低至约0.05mm/d，这表明采用的支护形式能够有效控制硐室的变形，使围岩达到相对稳定的状态。锚、注、网、喷联合支护技术在加固围岩、提高承载能力和减轻深部围岩变形方面表现优异，各支护技术间形成了一个耦合体系，提高了整体稳定性。 文章结论指出，采用一次锚（索）注和二次双层钢筋网喷的联合支护技术在深井大断面硐室中是可行且经济的，能够保障矿井的高效生产和围岩的稳定性。参考文献提供了更多关于深井支护技术和软岩巷道支护策略的研究，进一步丰富了这一领域的知识。 作者黄金坤为硕士研究生，专注于岩土工程研究，而王秀丽担任责任编辑。这篇文章对于理解和改进煤矿开采过程中的安全措施以及预防煤与瓦斯突出事故具有重要的理论和实践价值。