急倾斜煤层采空区覆岩局部变形研究：声发射分析

"急倾斜煤层采空区覆岩局部化变形的特征分析" 本文主要探讨了急倾斜煤层(65°)采空区覆岩在开采过程中的局部化变形特性，采用的是水平分段综放开采的工作面作为研究对象。通过对开采过程的模拟实验，研究人员利用数字化声发射(AE)技术，实时跟踪并分析了采空区覆岩的局部损伤、变形及垮落现象。这种技术能够捕捉到微裂隙结构的发展以及相应的声发射动态参数，从而深入了解覆岩的破坏过程。 实验中建立了平面物理模拟模型，该模型能够反映真实开采环境下的覆岩行为。通过实验，研究发现急倾斜煤层的覆岩在不同层次和区域表现出非对称的变形，容易产生应变局部化效应，导致煤岩体的局部强度降低和结构稳定性下降，这可能会引发动力灾害。此外，由于急倾斜岩层的大倾角，采空区形成了一个变尺度空间，不同层位和尺度下的剪切滑移效应各异，进一步加剧了变形失稳的可能性。 覆岩失稳的本质在于开采扰动区内的多场耦合作用，包括自重应力场、次生应力场、构造应力场等。这些因素共同作用于采空区，导致了围岩的局部化变形、损伤和失稳。声发射技术被用来监测这一过程，它能实时捕获围岩材料失稳破裂的迹象，以弹性波的形式释放能量，并在介质中传播。这种方法对于理解和预测采空区动力失稳具有重要意义。 文章通过选取急倾斜煤层(65°)水平分段综放开采工作面作为实验基础，对不同尺度下的声发射特征及相关参数进行了定量分析，旨在揭示急倾斜煤层开采过程中覆岩局部化损伤和变形失稳的规律，为实际工作面的开采扰动区覆岩控制提供理论支持和实践依据。 关键词: 急倾斜煤层；采空区；平面物理模拟；局部化变形；声发射 通过以上分析，可以得出结论，理解急倾斜煤层采空区覆岩的局部化变形特征对于预防动力灾害和优化开采策略至关重要。而声发射技术的应用为这一领域的研究提供了新的工具和方法，使得实时监测和预测成为可能，从而提高了矿山的安全性和生产效率。