地下擾動(dòng)條件下邊坡穩(wěn)定性分析

張小波

（同煤集團(tuán)挖金灣虎龍溝煤業(yè)有限公司，山西 朔州036000）

由于我國(guó)煤層賦存條件多變，對(duì)于煤層埋藏距離地表淺且較厚的礦區(qū)采用露天開(kāi)采，而埋藏較深的煤層則適用采用井工開(kāi)采，形成了露天井工聯(lián)合對(duì)礦區(qū)復(fù)雜埋藏的煤層進(jìn)行開(kāi)采[1-5]。而在井工開(kāi)采的過(guò)程中易引發(fā)地表變形、拉裂及塌陷等災(zāi)害的發(fā)生。為了更高效安全地開(kāi)采安太堡露天礦豐富的煤炭資源，對(duì)該露天礦南幫進(jìn)行露天-井工聯(lián)合開(kāi)采，并對(duì)其進(jìn)行物理相似與數(shù)值分析相結(jié)合的方式探究露天-井工聯(lián)合開(kāi)采的可行性及邊坡穩(wěn)定性。

1 相似模擬試驗(yàn)

單純的露天開(kāi)采模式下邊坡本身就存在著邊坡穩(wěn)定的問(wèn)題，而南幫內(nèi)部還進(jìn)行井工開(kāi)采，因此對(duì)于邊坡的穩(wěn)定的探究就不能僅使用數(shù)值模擬進(jìn)行穩(wěn)定分析，還要使用相似模擬探究在井工聯(lián)采的條件下對(duì)邊坡地表破壞的模擬。

1.1 物理相似模擬模型

目前研究的4#煤層埋藏較淺，開(kāi)采方式為放頂煤，由于該種方式推進(jìn)速度快，并且兩層煤層開(kāi)采后上部巖土體的“三帶”破壞現(xiàn)象必然十分嚴(yán)重，導(dǎo)致露天開(kāi)采的南幫落后于井工開(kāi)采，這樣就造成該幫的邊坡處于井工開(kāi)采后的塌陷區(qū)內(nèi)。為分析4#煤層開(kāi)采過(guò)程中圍巖的變形情況，以及其地表的下沉情況，通過(guò)相似模擬試驗(yàn)進(jìn)行分析。試驗(yàn)所采用的骨料為砂子，膠結(jié)材料為石灰、石膏，不同巖層間用云母粉進(jìn)行分開(kāi)[6-9]。根據(jù)所取巖樣的強(qiáng)度測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算相似材料配比，考慮到巖層間差異性將折減系數(shù)調(diào)整為0.6?！?br>