DUSE | 中国矿业大学-​基于分布式光纤传感技术的煤矿地质透明化研究

煤矿开采会引发岩土体性质和水文地质条件变化，导致突水、煤层顶底板移动和岩爆等地质灾害。本文针对煤矿开采工作面的地质灾害作用场，分析了煤层开采引发的地质灾害类型和传感参数，提出了基于分布式光纤传感技术的煤矿透明地质技术框架。该技术将传感光纤作为采动岩层的“感知神经”，通过钻孔植入岩体内部，同步采集应变、温度、声波等多维监测参量，构建了岩体“线-面-体”立体化多场监测网络。研究建立了采动岩体灾变特征的多场感知方法，提取应变增量比值、含水层温度梯度和声波振幅等特征值，用于识别岩层破断、含水层水位及含水范围。结论表明，该技术能为煤矿智能开采和地质灾害防治提供理论依据，并从光纤结构设计、信号辨识精度和监测预警方法等方面提出了改进方向。