采动裂隙形态响应及覆岩渗透性演变试验研究

孔胜利¹，贾音¹，程远平²，宋雨晴¹，杨洋¹

1. 上海应用技术大学城市建设与安全工程学院2. 中国矿业大学安全工程学院

摘 要：采场覆岩岩层移动和裂隙发育产生的卸压增透作用是实现瓦斯高效抽采的保障,为了探究回采中采动裂隙的分布和覆岩渗透性的演变,基于相似模拟技术,分析了裂隙的形态响应过程,并利用瞬态流量法以空气为介质对覆岩渗透性进行了测试,研究结果表明:裂隙布展在频数上,近开切眼区域高于采场内部;在形态上,裂隙角度多集中在水平夹角0°～10°、90°～110°和170°～180°三个区域,近开切眼区域裂隙角度与岩层卸压角表现出一致性,而在采场内部裂隙角度多以正交方向为主。回采过程中,测点流量数据与采动影响密切相关,水平方向上各测点流量均经历了波动—激增—稳定3个阶段,而垂向上流量激增阶段较不明显,最终稳定流量与测点与回采层位层间距呈负相关。利用数据拟合,获得了描述覆岩渗透性与层间距关系的三参数对数式,并对各参数的物理意义进行了解释。研究成果可对瓦斯抽采的工程参数布置提供一定的指导。

关键词：采动裂隙;渗透性;层间距;瓦斯抽采;