科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
边坡在自然和人为因素相互影响下存在典型的变形破坏和失稳特性，在岩土及采矿工程界备受重视，尤其是在边帮煤开采中，受露天和井工双重影响变形演化特征和失稳形态更为复杂。物理相似实验是研究各类岩土体变形演化特征和规律的重要手段，也是对大型岩土体现场研究的重要补充，在矿山和岩土工程领域应用广泛，其中材料相似配比的确定是分析研究的基础和关键环节。由此，文章首先通过相关文献查阅及本着取材经济、方便的原则，确定以河沙/骨料、大白粉和石膏/胶结材料作为实验材料，采用两种配比方案制作标准试件，对其进行单轴压缩实验与原岩强度进行对比分析，确定方案2可作为物理实验的研究配比号；其次，在确定材料配比的基础上建立边帮煤开采的物理结构模型，分析得出边帮煤开采过程中边坡变形破坏演化特征按变形阶段可以划分为表生改造阶段、结构改造阶段、时效变形阶段，变形破坏后的岩体可以划分为“竖三带”，分别为垮落带、裂隙带和弯曲下沉带，按工作面开采长度上煤层可以划分为初期、中期、末期三个阶段，下煤层可以划分为初期、末期两个阶段，上煤层开采至停采线边坡岩体变形演化特征是沿采空区中心向两边形成沉降减弱区，最终形成对称分布半“金字塔”状的下沉盆地，下层煤开采至停采线变形破坏的岩体呈半“类曲线”状；最后，在物理实验和现场监测的基础上分析得出边帮煤上煤层开采至120m左右时，边坡会发生较小的失稳现象，下煤层开采至120m左右时，上下煤层之间的采空区发生贯通，失稳加剧，直至开采至停采线，边坡上部1400平盘会形成局部指向露天矿坑的崩塌失稳区，其余平盘均表现为指向采空区的反倾向失稳。
- 单位
