深部开采上覆岩层采动裂隙网络演化的分形特征研究-岩土力学.PDF

第30 卷第8 期 岩 土 力 学 Vol.30 No. 8 2009 年8 月 Rock and Soil Mechanics Aug. 2009 文章编号：1000－7598 (2009) 08 －2403 －06 深部开采上覆岩层采动裂隙网络 演化的分形特征研究 1, 2 1 1, 3 王志国 ，周宏伟 ，谢和平 （1. 中国矿业大学 （北京）岩石力学与分形研究所，北京 100083；2. 河北理工大学资源与环境学院，河北 唐山 063009 ； 3. 四川大学，成都 610065 ） 摘 要：借助相似模拟材料模型试验，模拟了在深部开采条件下上覆岩层采动岩体裂隙分布状态，运用分形几何理论研究了 采动岩体裂隙网络分形维数随开采宽度、采场矿山压力、岩层沉降的动态演化规律，并分析了断层对采动岩体裂隙网络分布 演化的影响以及采动岩体裂隙网络在三带的分布特征。结果表明：随开采宽度增加，采动岩体裂隙网络分形维数呈现总体增 大趋势，在断层影响下表现出降维特点；分形维数与超前工作面压力和岩层沉降均具有非线性关系；三带采动岩体裂隙网络 均具自相似性，冒落带、裂隙带、弯曲带分形维数比为1.082 3:1.139 4:1。 关 键 词：深部开采；上覆岩层；采动岩体裂隙网络；分形维数；演化规律 中图分类号：TD 325 文献标识码：A Research on fractal characterization of mined crack network evolution in overburden rock stratum under deep mining 1, 2 1 1, 3 WANG Zhi-guo ，ZHOU Hong-wei ，XIE He-ping (1. Institute of Rock Mechanics and Fractals, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China; 2. Coll