采空区垮落岩体空隙储水分形计算及应用研究

摘要

为了计算采空区垮落岩体空隙储水量,引入分形理论对陕北榆神府煤田采空区垮落岩体储水空隙相关参数展开研究。基于采空区垮落岩体空隙分形维数测定数据,选用Menger海绵分形模型建立采空区垮落岩体空隙结构模型,推导采空区垮落岩体空隙率和残余碎胀系数公式,计算采空区垮落岩体空隙储水量,并以神南矿区某矿32301面为工程背景进行现场应用研究。研究结果表明:采空区垮落岩体空隙分形维数为2.93,储水性能良好。分形计算最大储水量为3 848 231.93 m3,与采空区垮落岩体空隙实际储水量较为一致。利用分形方法计算采空区垮落岩体空隙储水量是可行的,对于干旱–半干旱矿区有效利用有限水资源具有重要的现实意义。