回采巷道底鼓演化过程的分布式光纤实测研究

随着煤矿开采的深部化和开采设备的大型化,回采巷道底鼓成为制约工作面高效、安全回采的重要问题,揭示回采巷道底鼓的发生规律对巷道底板稳定性控制具有重要意义。在分析回采巷道底板变形破坏特征的基础上,结合巷道底鼓关键特征研究了分布式光纤应变表征方法,并通过钻孔布设分布式传感光缆,以煤矿现场大量实测数据为依据,对工作面回采过程中回采巷道底鼓的发生进行了系统分析。研究结果表明:分布式光纤以一个正应变峰值和一个负应变峰值分别对应底板岩层的离层和挤压的非协调挠曲变形特征,以光纤局部范围受拉对应底板岩层的破碎和挤压膨胀变形特征,破碎特征区光纤的应变增量、增速反映了破碎岩块之间的挤压剧烈程度。将回采巷道底鼓演化过程分为扰动、破坏、卸压隆起3个阶段,指出每个阶段底板岩层破坏特征,确立了各阶段破碎区分布式光纤应变特征值关键信息。研究所得结论为实现巷道围岩大范围分布式光纤监测提供新的思路,对回采巷道底鼓控制具有指导意义。