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在沉积煤系地层开采过程中,随着开采宽度的增加,采空区上部岩层中必然会产生离层现象,而且采动覆岩离层的产生在某种程度上影响着开采沉陷的发生。然而,采动覆岩离层演化过程极其复杂,其发展过程中离层张开程度大小不等,增长速率参差不齐,表现出异速发展。因此,对采动覆岩离层异速演化规律的研究能够进一步认识和完善开采沉陷理论,使其具有重要的理论价值和工程意义。本文以采动覆岩离层为研究对象,采用相似材料模拟实验、RFPA数值仿真软件对采动覆岩离层从起裂到闭合整个发展过程进行分析,从分析结果中提取采动覆岩离层的异速生长特征,并引用异速生长理论,建立不同层位离层之间和单条离层不同阶段发展的异速生长关系模型,研究不同层位离层之间和单条离层不同阶段的异速生长关系。主要研究成果如下:(1)在采动覆岩中,当层面下位岩层的下沉速率比上位岩层的下沉速率大时,离层沿层面开裂产生。离层的发展要经过起裂阶段、发展阶段及闭合阶段。在起裂、发展阶段,离层上位岩层的下沉速率比下位岩层的下沉速率小。在闭合阶段,离层上位岩层的下沉速率比下位岩层的下沉速率大。(2)采动覆岩层面存在的最大主应力及最小主应力超过临界值时,离层开裂产生。开裂后离层裂尖区处于拉剪状态,存在着Ⅰ型裂纹应力及Ⅱ型裂纹应力。当KI≥KIc时,离层裂尖区裂隙开裂扩展。(3)采动覆岩离层长度随着时间增长而增长,其增长速率先逐渐增大后逐渐减小,最终趋于零,此时离层长度发展到最大。而采动覆岩离层宽度随着时间的增长而增长,直至离层宽度发展到最大。然后迅速闭合,闭合时间短暂,闭合速率相对发展阶段速率大。(4)引用异速生长理论对不同层位离层及单条离层研究,得出不同层位离层长度之间具有对数线性关系,单条离层的上位岩层的增长速率与下位岩层的增长速率具有常数比值关系,符合系统局部与局部的相对增长速率比率为常数的异速生长关系。