基于离散元的采空诱发山体滑塌失稳模式研究

• 作者: 马杰 何开明 常文斌 邢爱国
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 采矿诱发 山体崩滑 岩体破碎 失稳模式 离散元
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 所属期刊栏目: 工程地质与地质灾害
• 页码范围: 173-181
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202210057

摘要

采空诱发的山体崩滑是煤矿山区常见的一类灾害形式，为明确采动作用下采空山体的变形失稳模式，对典型采空控制型滑坡进行现场调查，采用颗粒离散元方法模拟单层采空与三层采空两种工况下反倾煤层斜坡的失稳破坏过程，并对斜坡变形过程中裂纹扩展及岩体破碎特征进行分析。结果表明：（1）单层开挖工况中，煤层开挖后顶板区域会产生拱圈型的变形带并随之演化为冒落岩体，多层开挖的采空区间隔岩体则会发生弯曲状沉陷垮落，形成大面积的岩体破碎；（2）不同开挖工况下，冒落带形成及应力重分布初期，斜坡内部裂纹演化及岩体破碎皆较为缓慢，顶板冒落及岩层弯曲断裂阶段为岩体断裂破碎的关键阶段；（3）反倾煤层采空控制型山体失稳模式主要为煤层采空-顶板拱圈状冒落-内部岩层弯曲沉陷-后缘拉裂破碎-坡脚锁固区失效-破碎岩体浅层滑动。研究结果为采空控制型斜坡失稳机理分析提供了新的方向，为矿区滑坡灾害的防治提供了科学依据。