金属矿山

作者：陈红凯,郭庆彪,郭广礼,马洪浩,罗锦

单位：1. 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,安徽 淮南 232001;2. 矿山采动灾害空天地协同监测与预警安徽普通高校重点实验室,安徽 淮南 232001;3. 中国矿业大学环境与测绘学院,江苏 徐州 221116;4. 中国石油工程建设有限公司北京设计分公司,北京 100085

关键词：开采沉陷,黄土梁峁,综放开采,黄土滑坡,数值模拟,

相较于平原地区,黄土梁峁地形下的煤层开采地表移动特征存在明显不同。为分析并揭示梁峁地形下煤层开采地表沉陷异常形变机理,结合现场实测与数值模拟手段,以山西某矿1313 工作面为研究对象,对黄土梁峁地形大采高综放开采引起的地表沉陷进行了现场实测,分析了地表移动特征及相关参数取值;利用Rhino 软件建立考虑地形的三维模型,导入离散单元法软件 3DEC 进行数值模拟计算,分析了开采过程中的岩层移动以及梁峁内部塑性破坏演变。研究表明:1313 工作面地表移动剧烈,地表下沉起动距小于30 m,超前影响距为73 m,超前影响角为68. 7°,走向边界角与上山边界角为40. 3°,走向移动角与上山移动角为37. 8°,以水平拉伸变形2 mm/ m 为移动边界的危险移动范围明显大于以下沉值10 mm 确定的地表移动盆地范围;利用数值模拟分析黄土梁峁采动滑移过程发现,当工作面自开切眼沿走向回采30 m 时,采空区周围岩体应力平衡被打破,顶板在自重以及上覆岩层的载荷作用下产生剪切破坏,采空区周边岩体发生塑性屈服,当工作面回采到120 m 时,煤层处于非充分开采阶段,梁峁底部岩体剪切破坏带出现贯通现象,坡体在重力作用下发生向邻空侧的剪切滑移,相较于地表坡度15°的截面,地表坡度18°和22°的截面X 轴负方向最大水平移动提升了107. 3%与246. 5%。

来源：2024年第4期

《金属矿山》期刊编辑部

查看金属矿山杂志2024年第4期