受压岩石的电阻率变化特征与煤矿采空区覆岩的损伤演化

王 超，徐杨青，高晓耕

(1.煤炭科学研究总院 建井研究分院，北京 100013；2.中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，湖北 武汉 430064)

我国正处于大基建时代，城市用地紧张，需要向煤矿采空区场地延伸，而煤矿采空区覆岩受采动影响发生损伤，离层裂隙形成，覆岩水环境发生改变，覆岩力学参数发生变异，覆岩工程性状较原始地层弱化、复杂，直接影响采空区场地的稳定性，因此有必要对覆岩损伤进行深入研究。

对覆岩损伤的表征在于过程性的考量而非变形至破坏的起点-终点式描述。而目前只能从局部岩石的损伤过程出发，并辅以大范围勘探手段如地震波勘探[1]、电法勘探[2]等，即类比岩石的损伤过程采用检测手段获取地层损伤状态下的物理力学参数来大致确定地层的损伤程度。高密度电法可以获取地层的电阻率特征，而电阻率是岩石变形破坏的敏感因素，因此采用电阻率描述覆岩的损伤是可行的。

为了深入研究覆岩在采动过程中电阻率的动态分布，需要对受压岩石的电阻率变化特征进行研究。受压岩石在加载过程中的损伤场同样复杂，难以准确表征。但合理的损伤变量和有效的损伤检测手段往往能够描述岩石在加载过程中的损伤行为。承载岩石的孔隙率具有明显的过程性，可以用来表征岩石的损伤，这也是目前采用金相学方法检测损伤的原因。而岩石的电阻率与孔隙率是相关的，因此采用电阻率检测手段来检测岩石的损伤也是合理的。……