孝义柱濮镇采空滑坡成因机制及防治

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ghf01508
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地下矿产的开采造成了大面积的采空区,采空区会导致地下岩体结构破坏,造成岩土体移动变形,地表沉陷,出现地表裂缝等,导致了山体滑坡的发生,危害滑坡下方的建筑设施、村庄、教育设施以及交通设施,因而采空滑坡变形破坏机制的研究势在必行。本文以山西省孝义市柱濮镇采空滑坡为研究对象,在对其进行了详细的野外勘查和下伏采空区资料收集的基础上,对其进行了发育特征分析,同时运用MIDAS-GTS NX数值模拟软件对其进行数值模拟,对其在下伏煤层开采后边坡的应力、应变、位移特征变化进行了分析,并运用强度折减法,通过分析其稳定性系数及塑性变形分布变化,对其稳定性进行了判定,同时总结出采空滑坡的成因机制。结果表明:1.斜坡在原始应力作用下趋于稳定,地下煤层开采对上覆山体起到了扰动作用,导致上覆地层中的不利于坡体稳定的因素恶化,随着采空区面积的不断扩大,山体应力进行重新调整,采空区顶板塌陷冒落,上覆岩层在自重作用下下沉出现弯曲变形,变形传递到地表,地表开始缓慢下沉。随着时间的推移,由于煤层自身强度小,没有必要的防护措施,原始保留的煤柱在上覆岩体自重应力作用下弯曲变形直至压碎,上覆岩层失去支撑,导致采空区顶板大面积塌陷冒落,由于采空区边缘压应力集中,体现在地表一定范围内出现拉张,采空区上覆坡体在拉张作用下,坡体中部到后缘逐渐出现拉张裂缝,由于采空区上覆岩层下陷,导致坡体岩层软弱面被破坏,强度降低,直到坡脚剪应力达到临界,坡脚被剪切破坏,滑动面贯通,坡体内形成了水的渗流通道,进一步降低滑动面的强度,当滑坡体的下滑力大于抗滑力到一定程度时,滑坡坡体产生了足够大的推力,开始发生剧烈移动变形直至破坏,导致滑坡的发生,最终坡体重新趋于稳定,应力达到平衡态。具体归结为几个阶段:(1)煤层开采,应力失衡;(2)采空区覆岩下陷,地表拉张;(3)坡体后缘出现裂缝;(4)后缘裂缝加深,降雨入渗;(5)坡脚剪应力集中;(6)坡脚发生剪切破坏,滑动面贯通;(7)滑坡发生。2.煤层开采,采空区上覆地层表现为垂直向下沉陷,地表山体表现为坡体向坡下的位移,其中由于地表的不均匀位移,导致坡体应力失衡,坡体产生向坡脚的不均匀位移,随着工作面的不断推进,地表下沉位移逐渐变大,坡体后缘裂缝逐渐加深,坡体中部裂缝不断扩大,坡脚岩土体发生剪切破坏,坡脚出现剪出口,滑面贯通,最终滑坡发生。3.随着煤层开采,采空区顶板中部出现拉应力集中区,采空区边界出现压应力集中区,随着工作面的推进,采空区顶板出现冒落,采空区边界煤层会被压裂鼓胀。4.煤层开采致地表山体稳定性变弱,最终导致山体滑坡。经过分析认为采空区已经处于稳定状态,选取了刷方减载+桩板墙+排水工程+植被护坡的防治方案对此采空滑坡进行综合治理。
其他文献
沈阳市是我国以地下水作为主要供水水源的典型城市之一。多年的过量开采所引发的地下水位下降、漏斗外扩、浅层井被疏干和水污染加重等环境地质问题,一直为众多国内水专家所关
空间数据多尺度表达与地图自动综合作为GIS实用化的核心问题之一,一直是GIS和制图综合的重大难题。建立无缝的,无比例尺的地图数据库是未来地图数据库的发展趋势,也是自动综
我国是黄土分布范围较广国家,占全国陆地面积总量的7%左右。在当前诸多的关于黄土的工程地质问题当中,黄土边坡失稳破坏的问题较为常见,一般分为坡体失稳破坏及坡面失稳破坏
当前,以素质教育为核心的教育改革正在不断地深入和发展,德育工作越来越受到人们的瞩目,而如何把德育落实到实处,如何把德育工作开展得有声有色,也日益受到方方面面的关注.
LJ465Q-2A型汽油发动机结构分析是本文作者参与的校企合作项目,包括机体、缸盖、曲轴、活塞和连杆五大件。作为课题组主要成员之一,在导师陈树勋教授的指导下,本文作者完成了缸
地下火源的准确定位一直以来是人们研究的重要课题,经过长期工作实践与理论研究,运用多种方法从不同角度对该问题进行科学研究,并取得一定的成绩,但也不同程度地存在不足。目
随着我国汽车保有量的逐年递增,汽车带来的社会问题也逐渐凸显出来。我国每年因发生交通事故造成的人员伤亡数量居高不下,而车祸发生的原因基本上都是由驾驶员误操作造成的;
摘 要:我国电力体制不断地进行改革,加上互联网的快速发展,电力企业逐渐开始采用智能电力系统来进行供电服务。生活水平的提高使得居民对于供电服务的需求越来越高,为了在激烈的竞争中取得优势,企业需要在“智能电力营销”环境下提高供电服务的质量。通过采用创新的方法来提高质量,以此来提高用户的满意程度,有利于企业后续的发展。本文主要阐述了提高服务质量的重要性,并结合实际情况分析了智能电力营销环境下供电服务中存
黄土滑坡是我国西北黄土分布区最常见的一种地质灾害,滑坡形成机理分析及稳定性评价一直是黄土地区地质灾害研究极其重要的课题。我国西北黄土分布区是世界上最大的黄土堆积区,同时该区域也是我国最大的干旱、半干旱气候区。受气候影响,当地居民为保证生产生活用水需人为修建蓄水池蓄水,当蓄水池修建在斜坡上时,其使用过程中通过排水管产生的集中渗水势必对斜坡造成影响,可能造成黄土滑坡或诱发老滑坡复活等地质灾害。因此在该
遥感技术是一门新兴的综合性学科技术,它集中了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就,是现代高新技术领域的重要组成部分。遥感技术发展的一大趋势是传感器空间分辨率和光谱分辨率的大幅提高,总体上呈现5多趋势,即多平台、多传感器、多时相、多光谱、多角度的多源遥感数据快速处理和分析,它已经成为许多学科研究必不可少的工具和手段。景观生态学是以人类与地表景观相互作用为基本出发点,研究景观生态系统