基于DSCM相关系数场采动覆岩离层扩散过程表征的分析

摘要

采动覆岩离层的形成机理及治理控制一直是煤矿领域研究的重点问题之一.通过相似材料物理模拟试验,基于数字散斑方法(DSCM)的相关系数物理场变化过程再现了采动覆岩离层扩散过程表征,分析了煤炭开采引起上覆岩体离层孕育产生、发展扩散,以及压密过程特征、机理及演化规律.结果表明:离层的发展不是自下而上依次发展,而是呈现跳跃式发展;离层分为主离层和次离层,当开采诱发上覆岩层发生垮落,引起覆岩动力失稳,主离层产生,在两次垮落期间,次离层出现并发展;离层的扩散首先是相关系数减少的区域连接成线,离层以线的形式呈现,随着下部岩层的局部垮落,离层空间逐渐发展成片,随着关键层断裂,局部出现的裂隙使得离层相通,由于受到上部岩层压挤,且采空区内塌陷的岩石逐渐密实,离层开始出现闭合.