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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：刘奇, 刘相林, 曹广勇, 赵金海, 蒋长宝,
关键词：采动覆岩, 光频域反射, 回转角度, 光纤应变, 采动“三带”,
为了研究陕北某矿采动覆岩结构的光纤应变表征方法，基于12217工作面工程地质条件，分析了OFDR(光频域反射技术)的应变监测原理，在采动覆岩运动状态分区和分布式光纤应变监测原理基础上，建立了水平光纤应变表征采动覆岩铰接结构回转角度的力学分析模型，推导出应变峰值宽度与岩层破断后所形成采动覆岩铰接结构回转角度的函数关系，定义了铰接结构回转临界角度的概念，提出了基于光纤应变特性和采动覆岩铰接结构回转角度的覆岩“三带”划分判据，并采用光纤应变表征方法对采动覆岩应变特征进行分析。结果表明：采动覆岩“三带”的不同变形程度与铰接结构回转角度的大小呈正比例关系，因此通过铰接结构回转角度划分“三带”范围是可行的；通过水平光纤应变峰值特性计算铰接结构回转角度，与二维物理相似模型试验的近景摄影测量角度相比，两者平均误差小于1°，验证了提出的光纤应变表征采动覆岩铰接结构回转角度的力学模型有效性。二维物理相似模型得到的垮落带高度和裂隙带高度与该工作面现场结果一致，与理论计算数值吻合，符合该矿实际情况。研究结果为分布式光纤监测技术表征采动覆岩变形特征的应用提供了新的研究思路。
来源：2024年第3期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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