【摘 要】
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采场岩层破裂研究是动力灾害防治、保障矿山安全高效开采的基础性工作。为研究采场岩层破裂特征,本文采用理论分析、相似模拟、现场实例等方法展开研究,利用声发射系统连续记录相似模拟实验中采场岩层内部活动,对声发射数据反演分析得到采场顶底板岩层破裂特征,并利用现场微震监测实例验证了相似模拟实验中声发射反演岩层破裂特征的正确性。主要结论如下:（1）设计了相似模拟实验及声发射布置方案。在相似模拟实验中应用声发射
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采场岩层破裂研究是动力灾害防治、保障矿山安全高效开采的基础性工作。为研究采场岩层破裂特征,本文采用理论分析、相似模拟、现场实例等方法展开研究,利用声发射系统连续记录相似模拟实验中采场岩层内部活动,对声发射数据反演分析得到采场顶底板岩层破裂特征,并利用现场微震监测实例验证了相似模拟实验中声发射反演岩层破裂特征的正确性。主要结论如下:（1）设计了相似模拟实验及声发射布置方案。在相似模拟实验中应用声发射监测,试验前对该材料进行各通道噪声测试、连通测试、断铅试验以及波速测定;为排除实验室及其他噪音干扰,对声发射文件进行滤波处理。（2）利用相似模拟和声发射技术验证了“载荷三带”理论模型的有效性。根据“载荷三带”模型理论,计算得到该理论模型超前影响范围为29.47m,相似模拟实验得到超前应力峰值在煤壁前方30m左右,声发射反演得到超前影响距离在煤壁前方35～40m范围,验证了“载荷三带”分析方法的有效性。（3）老顶初次来压及周期来压的活动使得声发射事件出现周期性,其事件分布为低位岩层密度大,高位岩层密度小,表明采动对不同范围岩层的破坏程度不同,低位岩层破裂程度大,高位岩层破裂程度小。顶板冒落后,破断载荷作用于底板,声发射事件分布呈现分层破坏形式,事件在底板下方14m左右范围相对活跃。（4）微震监测结果表明,随工作面推进,微震事件在高度上的发展具有周期性,而声发射反演结果具有类似特征,验证了相似模拟实验中声发射反演岩层破裂特征的正确性。（5）得到了底板岩石破裂时声发射波形特征。当岩层破坏活动程度小时,波形幅值较小,一般在120mv以下,且均出现连续两段波形,第一段波形较第二段短,最大幅值频率约为140KHz;当岩层破坏活动程度大时,波形幅值跨度在120mv～4v之间,在且不再连续出现两段波形,最大幅值频率在130～150KHz之间。实验结果表明,利用声发射技术可以很好的描述相似模拟实验中采场岩层破裂特征,为研究采场岩层运动提供参考。图61表11参85
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