程潮铁矿塌陷区周边地表变形扩展规律研究

作者：宋许根; 陈从新; 夏开宗; 杨括宇; 陈山; 张海娜

来源：岩石力学与工程学报, 2018, 37(02): 415-429.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2017.0916

• 采矿工程
• 地下采矿
• 矿山监测
• 地表变形规律
• 变形扩展
• 岩体分区

地下采矿引起的地表变形规律的分析,能为地表变形范围的圈定和矿山安全生产提供指导。以程潮铁矿西区为例,依据近11 a的监测成果,结合岩层移动机制,对塌陷发生以后地表变形与扩展规律进行分析,并根据所收集的水文地质与气象资料,探讨降雨对地表变形与岩层移动的影响。研究结果表明:塌陷发生以后,地表变形不断向外扩展,从塌陷后至2008年9月,地表变形以塌坑为中心,在上下盘均匀扩展;到2014年12月,地表变形以采空区为中心,下盘变形程度明显大于上盘;地表变形呈漏斗状,并随着时间的推移,沉降漏斗的深度和范围不断扩展。在SN方向上,沉降漏斗在北部扩展大于南部;在EW方向上,沉降漏斗中心不断向东移动;根据岩层移动机制,将深部岩体变形区域分为倾倒滑移区、倾倒拉裂区和弯曲变形区,不同区域测点变形曲线有不同特点;在倾倒滑移区,地表在出现加速变形阶段后变形一直保持较大速度增长,在倾倒拉裂区,地表变形特征为加速变形后又恢复稳定,弯曲变形区,地表变形保持较小速率稳定增长,采空区周边测点在地表发生再次塌陷前有明显的变形加速;地表变形与降雨量和降雨持续时间有关,在1 a中单月地表变形有2个峰值,分别在23和58月份。

• 单位
  中国科学院大学; 岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所