采动影响下陡岩带稳定性探讨.pdf

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1、第4期矿山测量NO．42013年8月MINESURVEYINGAUK．2013doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．04．21采动影响下陡岩带稳定性探讨王ft．杰，曹新款，周锦华(煤炭科学研究总院唐山研究院，河北唐山063012)摘要：基于西南山区某矿地质采矿条件及地形地貌特征，通过现场勘查、地表移动变形计算，对受开采影响的陡崖带稳定性进行了分析，并提出了相应的安全防护措施。研究结果表明：陡崖带整体失稳的可能性小，但受开采影响覆岩应力发生变化，降低了结构面上的摩擦力与粘聚力，消弱了陡

2、崖边坡岩体的下部支撑，陡崖带上的局部小型危岩体有失稳的可能。关键词：开采沉陷；陡崖带；稳定性；防护措施中图分类号：TD325文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)04—0060—03影响陡崖稳定性的因素很多，陡崖带的失稳是裂隙中等含水层、夜郎组玉龙山段(TY)岩溶一裂内部因素(地层岩性、地质构造、岩体结构等)和外部隙中等含水层、长兴组(PC)岩溶一裂隙中等含水因素(风化作用、水文地质、植被生长、地震、人类活层、龙潭组(P1)碎屑岩裂隙弱含水层、茅口组(P。m)动等)综合作用的结果。由于产生陡崖山体

3、不稳定岩溶一裂隙强含水层。原因的多样性及复杂性，对于陡崖的不稳定性的评陡崖带及坡顶无大型地表水体分布。地下水一价也比较困难。本文以我国西南地区某山区陡崖带般以大气降水、地表水补给为主。径流途径为脉状为研究对象，通过现场勘查、分析，结合前人对采矿裂隙及孔隙，地下水径流方向受地形地貌、地层岩性陡坡变形规律分析的理论和研究，从开采沉陷的观及地质构造的控制，一般径流途径较短，就近排泄于点出发，探讨采动影响下陡崖带的稳定性，并提出相地势低洼处。井田内无大断层，而已发现的断层其应的安全技术措施。消耗量、水位均无异常变化，导水

4、性、富水性较弱。1．3陡崖带概况1地质采矿条件及陡崖带概况陡崖带产出岩层为二叠系上统长兴组灰岩，陡1．1地质采矿条件崖崖脚为薄层一中厚层状泥质灰岩及泥岩，由于差研究区位于我国西南丘陵山区，为构造剥蚀中异风化，底部岩体风化较上部强烈，向内凹陷形成岩山地貌，区内出露地层由老至新分别为下二叠统茅腔；同时由于岩层、构造裂隙及卸荷裂隙的切割，上口组、上二叠统龙潭组、长兴组、下三叠统夜郎组之部灰岩被切割成块状，下方软质岩风化后，上部灰岩沙堡湾段等。地层走向北东，倾向为320。～350。，倾在自重及其他内外动力长时间作用下逐级

5、向上垮角浅部陡、深部缓，浅部一般为25。～45。，向深部变塌，堆积在陡崖崖脚斜坡上。为5。～l0。。总体来看，矿区为沿地层走向和倾向稍陡岩带整体呈SW—NE向分布，长约380m，地有起伏的单斜构造。表标高1015—1120m，北东低、南西高。陡岩落差含煤地层为二叠系龙潭组，主要由粉砂岩、粉砂在5—65m之间，沿SW—NE向陡岩落差逐渐减小。质泥岩、泥岩及煤层组成，含可采煤层2层，分别为7陡岩带距离工作面风巷平面距离为20—140m，见图号和l0号煤层，分布于龙潭组中下部，山区陡崖附1。陡崖带地形坡度在70。～90

6、。，陡崖坡度方向与岩近只采10号煤层，厚约1nl。采煤方法为走向长壁层倾向形成反坡，出露岩层产状为315。／__21。。采区后退式，全部垮落法管理顶板。据现场勘查，陡崖顶端存在不稳定的小型风化1．2水文地质条件危岩体。小型危岩体受两组构造裂隙及卸荷裂缝切根据岩性组合、厚度、埋藏条件及裂隙、岩溶发割，上部与母岩分离，仅下方和底部与母岩相连，构育程度将井田内地层划分为6个含水层。分别为第造裂缝产状175。76。、70。／_90。，卸荷裂隙产状四系(Q)孔隙弱含水层、下茅草铺组(Tm)岩溶一140。85。，缝宽10～8

7、0cm，为潜在的失稳块体。604期王乐杰等：采动影响下陡岩带稳定性探讨2013年8月开采，其开采对上部岩体稳定与否的影响主要取决于地下开采活动下岩体本身应力、位移变化的程度。因此，山区陡崖带岩体的稳定程度与地下采区之间的相对空间位置直接相关，也就是说陡崖的稳定性受下沉、水平变形、倾斜变形等影响，而位于采区上覆岩体内的不同空间位置上，上述变形参量大小不一致。因此，本文采用概率积分法，对井下工作面开采后陡崖带的变形情况进行计算。2．1开采沉陷预计参数通过类比地质条件与研究区相似的南桐矿区典型工作面岩移观测站实测数据，

8、并依照《建筑物、水图1工作面与陡岩带平面投影位置关系图体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，经由图2可知，卸荷裂隙倾向与坡向夹角8。，形成外倾分析确定本区的预计参数：下沉系数q为0．72，开采结构面，裂隙1与裂隙2交线倾向坡外，小型危岩有影响角正切ta上山方向为1．5、下山方向为1．3，沿卸荷裂隙及结构面交线发生崩塌的可能。宏观判影响传播系数K为0．6，水平移动系数