岔角滩井田二采区采动对边坡稳定性影响及防治对策研究

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在山区地表条件下开采容易引起地表坡体移动变形及应力重分布,诱发滑坡、崩塌、地表不均匀沉降等一系列不良地质灾害,破坏了生态环境,影响甚至威胁着矿区居民正常的生产生活。采动地表滑坡具有复杂性和多学科交叉的特点,涉及具体采矿条件及地质地形条件综合分析、坡体稳定性主要影响因素、覆岩移动变形及应力应变关系、坡体稳定性预测、防灾减灾措施科学合理等一系列问题。本文在分析井田地形地貌、地质构造、矿井生产技术条件基础上,应用理论分析与计算机数值模拟计算,确定了边坡安全系数,并提出了科学安全、经济合理的防灾减灾措施。主要研究结果如下:在分析地质采矿条件的基础上,构建了山区地表下的FLAC3D数值模型,模拟计算分析了C25和C19煤层开采结束后,地表移动变形破坏情况,结果表明地表最大下沉值为2.15m,最大水平移动值为0.9m,覆岩裂缝带发育高度约为120m,开采影响范围内的居民住宅损害均达到IV级破坏程度;应用极限平衡理论分析了1号、2号坡体开采前后边坡稳定性,开采后坡体由稳定状态演变为非稳定状态,结合数值模拟分析结果,对比开采前后坡体稳定性参数变化,给出了采动影响下理论计算参数的确定方法,构建了适用于采动影响下的边坡稳定理论计算模型;应用构建的边坡稳定性计算模型和FLAC3D数值模拟并结合经济分析,对比二采区全部开采和1号边坡集中居住区留设安全保护煤柱开采两种开采方法,确定了局部留煤柱保护开采方法,同时结合地面防护提出地表灾害防治对策。
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