露井聯(lián)合開(kāi)采作用邊坡?lián)p害機(jī)理及控制研究.pdf

1、露井聯(lián)合開(kāi)采時(shí),采動(dòng)效應(yīng)會(huì)疊加,露天邊坡會(huì)受到數(shù)個(gè)應(yīng)力場(chǎng)作用,在復(fù)合采動(dòng)影響下的邊坡巖體的滑移機(jī)制與變形規(guī)律更加復(fù)雜。井工開(kāi)采引起的露天邊坡滑塌、一地表塌陷、排土場(chǎng)滑坡等災(zāi)害事故頻繁發(fā)生,增加了露天邊坡及排土場(chǎng)的維護(hù)費(fèi)用,帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失并影響礦山的生產(chǎn)安全。因此,必須研究露井聯(lián)合開(kāi)采作用邊坡?lián)p害機(jī)理及其穩(wěn)定性控制技術(shù)。本文以平朔煤炭工業(yè)公司安太堡礦不采區(qū)露井聯(lián)合開(kāi)采為工程背景,綜合采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查與試驗(yàn)、巖層變形監(jiān)測(cè)、室內(nèi)數(shù)

2、值計(jì)算等方法與手段,探討露并聯(lián)合開(kāi)采作用下的邊坡?lián)p害機(jī)理及其穩(wěn)定性控制技術(shù)。論文的主要研究成果有:
　　 (1)觀(guān)察到露并聯(lián)合開(kāi)采作用邊坡的損害具有時(shí)空效應(yīng)。在兩種采動(dòng)效應(yīng)的聯(lián)合作用下,邊坡巖體出現(xiàn)兩種典型的滑動(dòng)現(xiàn)象,一為巖體沿坡面下滑,二為巖體向深部采空區(qū)移動(dòng)。在井工開(kāi)采初期,邊坡巖體發(fā)生向邊坡傾向方向的位移,位移速率較大;隨著采空區(qū)覆巖垮落并充填采空區(qū),邊坡巖體位移以向采空區(qū)方向變形為主,且隨著井工開(kāi)采工作面的遠(yuǎn)離而逐步停止

3、。
　　 (2)露井聯(lián)合開(kāi)采條件下采動(dòng)邊坡的位移量及位移速率明顯增大,邊坡巖體變形特征主要表現(xiàn)出地下采動(dòng)變形的特點(diǎn)。
　　 (3)隨著露天邊坡和井工采空區(qū)空間位置關(guān)系的不同,以及邊坡傾向與井工礦開(kāi)采方向的變化,邊坡位移范圍及大小表現(xiàn)出較大差異。當(dāng)井下采取“逆坡開(kāi)采”時(shí),邊坡前期表現(xiàn)為向邊坡臨空面?zhèn)鹊摹皟A倒”變形,后期逐漸轉(zhuǎn)為向坡體內(nèi)的井下采空區(qū)的沉陷位移;當(dāng)井下采取“順坡開(kāi)采”時(shí),邊坡上部巖體以采空沉陷位移為主,坡腳的保

4、安礦柱整體向抗力較小的臨空面移動(dòng);當(dāng)井下采取“側(cè)向切坡開(kāi)采”時(shí),邊坡整體向臨空面?zhèn)任灰?地表移動(dòng)盆地呈非對(duì)稱(chēng)分布,邊坡坡腳表現(xiàn)出鼓脹變形特征。
　　 (4)露天邊坡下井工礦存在復(fù)合采動(dòng)時(shí),淺部礦體開(kāi)采所形成的冒落帶、斷裂帶、彎曲帶首先發(fā)展至露天邊坡;而深部礦體開(kāi)采所形成的“三帶”又會(huì)對(duì)該區(qū)域重新擾動(dòng)。對(duì)于淺部礦體開(kāi)采所形成的采空區(qū)必須及時(shí)處理,防止二次擾動(dòng)時(shí)出現(xiàn)復(fù)合采動(dòng)覆巖的瞬間垮塌而形成較大沖擊礦壓災(zāi)害影響露天邊坡穩(wěn)定。

5、>　　 (5)露井聯(lián)合開(kāi)采作用邊坡,可從多方面考慮提高其穩(wěn)定性,如留設(shè)足夠?qū)挾鹊谋０驳V柱以承受井采過(guò)程中所形成的偏壓;二是進(jìn)行邊坡上部的削坡減載以減小偏壓,減緩坡腳保安礦柱中的應(yīng)力集中;三是坡腳的壓腳回填,有利于增加邊坡抗滑力;四是對(duì)于邊坡表層出現(xiàn)的采動(dòng)裂隙,及時(shí)填平壓實(shí),避免雨水下滲,影響邊坡穩(wěn)定。
　　 (6)在了解露井聯(lián)合開(kāi)采作用邊坡?lián)p害機(jī)理的基礎(chǔ)上,綜合考慮礦山開(kāi)采廢石運(yùn)輸功最小化、礦山開(kāi)采環(huán)境影響最小化,提出了露井聯(lián)