武隆區(qū)慶口危巖底部含0.4～0.6 m厚煤層,開采歷史長達200余年,形成了大面積的采空區(qū),已形成了寬約1.2～5.5 m的宏觀裂縫,一旦失穩(wěn)將直接威脅319國道和烏江航道。在對危巖地質(zhì)環(huán)境條件進行分析基礎(chǔ)上,按照采空區(qū)形成過程,結(jié)合危巖變形特征,對慶口危巖的形成機制及失穩(wěn)模式進行了探討,并應用數(shù)值模擬進行了驗證。研究表明:陡崖帶的地形地貌、巖性組合、巖體結(jié)構(gòu)特征為危巖形成的主導因素,地下采煤是危巖形成的誘發(fā)加劇因素。煤層采進過程中上覆巖體發(fā)生了應力調(diào)整,誘發(fā)山體朝北東臨空面方向外傾變形,促成了構(gòu)造裂隙追蹤貫通形成危巖體側(cè)向控制裂縫,從而減弱了山體對危巖的約束,導致危巖轉(zhuǎn)為沿軟弱夾層與側(cè)向裂縫的交線,朝北西臨空面方向發(fā)生視向滑動。

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圖7危巖立體幾何模型與受力圖解

以C點為界,結(jié)合危巖體邊界變形特征來看,由于中、后部巖層傾角相對較陡,達15°～19°,在自重作用下,成為驅(qū)動危巖體整體滑動的下滑塊體,而向下巖層傾角逐漸變緩至11°,且?guī)r體厚度由后向前逐漸增厚,呈現(xiàn)出顯著阻滑效應。故從受力特征方面,將危巖體分為下滑塊體和阻滑塊體兩部分;再從立體....

圖8計算模型

裂縫形成后,由于局部被碎石土填充且厚度相對較薄,采用接觸面單元模擬土體材料參數(shù)。計算模型見圖8。4.2模擬成果及分析

圖9小煤窯采空區(qū)形成后位移云圖

小煤窯開采期間,受采空影響,危巖主要朝NE40°臨空面方向變形,位移量總體較小,最大變形量發(fā)生在陡崖帶中部,約8.96cm,危巖體頂部位移量處于2.85～6.52cm(圖9);后隨著石合煤礦自下向上開采,危巖體的變形量快速增大,變形總體仍為朝NE40°臨空面方向,最大變形量依....

圖10石合煤礦采空區(qū)形成后位移云圖

圖9小煤窯采空區(qū)形成后位移云圖圖11危巖側(cè)向裂縫形成后位移云圖

本文編號：3977010