多孔低压注水过程松散层沉降研究

柴敬^1,2，朱磊^1,3，张丁丁¹，李毅^1,2，孙鑫¹，张广文⁴，杨建华⁴，张广学⁴

1. 西安科技大学能源学院2. 西安科技大学西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室3. 中煤西安设计工程有限责任公司4. 兖州煤业股份有限公司

摘 要：为改善因水位降而导致的地层持续沉降,采用多孔联合长期注水的方法使松散层失水沉降得到控制。用地层光纤光栅监测系统对地层应变进行实时监测,提出了松散层压缩量计算的应变量模型,由此可以掌握注水对地层沉降的影响效果。介绍了编号Z2,Z4,Z5,Z6四个注水孔在深度138.80～171.40 m区间的注水过程,以及编号Q下-1,Q下-3,Q下-4,Z1四个水文观测孔在深度114.00～176.40 m区间的水位变化,和对应地层应变的光纤光栅监测的结果。随着注水量的增加,松散层压缩状态得到改善,由压应力向拉应力状态发展,光纤光栅传感器波长变化与同层位的水位变化趋势具有同步对应关系,注水量每增加1 000 m3,松散层微应变增大1.715。监测表明,注水单孔流量3.79～6.00 m3/h,年注水量达到132 973.23 m3,可以控制松散层的沉降发展。

关键词：松散层沉降;注水过程;光纤光栅监测系统;应变;