重庆武隆庆口危岩形成机制及失稳模式探讨

发布时间：2024-05-18 13:40

　　武隆区庆口危岩底部含0.4～0.6 m厚煤层,开采历史长达200余年,形成了大面积的采空区,已形成了宽约1.2～5.5 m的宏观裂缝,一旦失稳将直接威胁319国道和乌江航道。在对危岩地质环境条件进行分析基础上,按照采空区形成过程,结合危岩变形特征,对庆口危岩的形成机制及失稳模式进行了探讨,并应用数值模拟进行了验证。研究表明:陡崖带的地形地貌、岩性组合、岩体结构特征为危岩形成的主导因素,地下采煤是危岩形成的诱发加剧因素。煤层采进过程中上覆岩体发生了应力调整,诱发山体朝北东临空面方向外倾变形,促成了构造裂隙追踪贯通形成危岩体侧向控制裂缝,从而减弱了山体对危岩的约束,导致危岩转为沿软弱夹层与侧向裂缝的交线,朝北西临空面方向发生视向滑动。

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【部分图文】：

图7危岩立体几何模型与受力图解

以C点为界,结合危岩体边界变形特征来看,由于中、后部岩层倾角相对较陡,达15°～19°,在自重作用下,成为驱动危岩体整体滑动的下滑块体,而向下岩层倾角逐渐变缓至11°,且岩体厚度由后向前逐渐增厚,呈现出显著阻滑效应。故从受力特征方面,将危岩体分为下滑块体和阻滑块体两部分;再从立体....

图8计算模型

裂缝形成后,由于局部被碎石土填充且厚度相对较薄,采用接触面单元模拟土体材料参数。计算模型见图8。4.2模拟成果及分析

图9小煤窑采空区形成后位移云图

小煤窑开采期间,受采空影响,危岩主要朝NE40°临空面方向变形,位移量总体较小,最大变形量发生在陡崖带中部,约8.96cm,危岩体顶部位移量处于2.85～6.52cm(图9);后随着石合煤矿自下向上开采,危岩体的变形量快速增大,变形总体仍为朝NE40°临空面方向,最大变形量依....

图10石合煤矿采空区形成后位移云图

图9小煤窑采空区形成后位移云图图11危岩侧向裂缝形成后位移云图

本文编号：3977010