观文煤矿采动滑坡危险性研究

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古叙煤田位于西南山区与云贵高原的过渡地带。山峦起伏,沟壑纵横,地表切割较深;斜坡松散体堆积厚度大、结构松散、稳定性差;基岩裸露、裂隙发育、风化严重;大气降雨充沛,雨季集中,一次降雨量较大。随着地下煤炭资源的持续开采,滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害频发。因此,深入研究该区域采动滑坡主要影响因素,建立合理的采动滑坡危险性评价模型,对开采引起地质灾害的防治具有重要意义和价值。本文以四川省古叙煤田观文煤矿特殊地质、采矿条件为研究对象,在调查、分析矿井地形地貌、地层岩性、地质构造、开采条件的基础上,对采动滑坡灾害现状进行分析,确定采动滑坡的主要影响因素为地形地貌、坡体松散堆积体、地下开采和降雨等。运用数值模拟计算对地下开采坡体稳定性进行模拟分析得出:地下开采引发覆岩向下沉盆地中心移动,坡体受拉伸和挤压变形产生塑性破坏;在开采扰动作用下破坏的松散堆积体成为滑体,滑体推移抗滑体使坡体处于欠稳定状态。分析给出了观文煤矿地质采矿条件下,采动滑坡的主要影响因素为坡度、松散堆积体的物理性质、开采面积、坡体移动变形、覆岩岩性及降雨,且将其分为地质、采矿和环境三大类。针对观文煤矿采动滑坡条件,构建了相应的危险性评价模型。同时,依据各影响因子间的相对重要性,采用层次分析法求得各影响因子的权重值。应用评价模型对观文煤矿采动滑坡危险性进行计算得出,采动滑坡危险度D=3.2,判定该采动滑坡危险性大。在分析一采区11905、11103工作面开切眼位置和保护建筑物的关系的基础上,提出11905、11103工作面开切眼位置距离山顶最高点的平距分别为:194m、122m和130m、70m两种方案,应用评价模型进行计算分析,结果表明11905、11103工作面开切眼位置距离山顶最高点的平距为:130m、70m时,滑坡危险度D=2.8,滑坡可能性相对较小。运用相似材料模拟对上述评价结果的合理性进行验证,分析了开采方案的安全可靠性。
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