采場(chǎng)覆巖離層的分布式光纖檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤層開挖之后將會(huì)造成上覆巖層的運(yùn)動(dòng)甚至破斷，并在上覆巖層中可能形成采動(dòng)離層，離層是覆巖運(yùn)動(dòng)的一種存在形式。采場(chǎng)覆巖運(yùn)移過程中的離層產(chǎn)生和發(fā)育規(guī)律的研究和注漿充填減沉、離層水害防治以及礦井瓦斯類災(zāi)害防治等現(xiàn)場(chǎng)問題直接相關(guān)，所以對(duì)采空區(qū)上方地層中離層的產(chǎn)生條件、擴(kuò)展規(guī)律以及在上覆巖層中的分布情況進(jìn)行研究就十分必要。傳統(tǒng)的離層檢測(cè)方式一般為地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、鉆孔窺視探測(cè)和地震技術(shù)探測(cè)等方式。針對(duì)光纖傳感裝置能夠通過埋入被測(cè)對(duì)象從而可以對(duì)被測(cè)結(jié)構(gòu)的

2、內(nèi)部變形狀態(tài)以及受力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，提出將分布式光纖變形檢測(cè)這一全新的測(cè)試方法用于采動(dòng)覆巖離層發(fā)育規(guī)律的研究中。
　　本文對(duì)覆巖離層產(chǎn)生的機(jī)理、覆巖離層形成的力學(xué)結(jié)構(gòu)、光纖光柵傳感檢測(cè)機(jī)理和分布式光纖變形檢測(cè)機(jī)理做了介紹。設(shè)計(jì)了尺寸為長2000mm、寬200mm、高1150mm的相似材料物理模型，并在其中分別布置了百分表位移計(jì)、光纖光柵傳感器和φ0.9mm緊套單模光纖，用來檢測(cè)模型中的覆巖離層發(fā)育，并通過定位實(shí)驗(yàn)確定了分布式光

3、纖和模型的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系。對(duì)覆巖運(yùn)動(dòng)破斷規(guī)律、巖層下沉量和分布式光纖檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)分析，并將分布式光纖檢測(cè)結(jié)果分別與光纖光柵測(cè)試結(jié)果、巖層下沉量百分表測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　研究表明，BOTDA分布式光纖變形檢測(cè)技術(shù)能夠很好的對(duì)模型中的覆巖離層進(jìn)行檢測(cè)，較好的體現(xiàn)出了離層的產(chǎn)生位置和發(fā)育規(guī)律。不同推進(jìn)距離下中心頻移的分布曲線中出現(xiàn)頻移階躍的光纖節(jié)點(diǎn)是產(chǎn)生覆巖離層的可疑位置。在工作面推進(jìn)過程中，在傳感光纖沿線上某點(diǎn)所受到的拉