山區平緩采動斜坡裂縫成因機制研究*

史文兵 黃潤秋 趙建軍 巨能攀 向喜瓊

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山區平緩采動斜坡裂縫成因機制研究*

史文兵①②黃潤秋①趙建軍①巨能攀①向喜瓊③

西南山區采動斜坡多具有高陡臨空地形、“上硬下軟”坡體結構、巖層平緩、陡傾節理面發育、開采活動強烈等特點，往往發育與采空區邊界對應的寬大裂縫，未見明顯的移動盆地，形成機制復雜。本文以貴州都勻市接娘坪變形體為例，通過數值模擬分析了采動斜坡裂縫成因機制。研究結果表明，受坡體內煤層采空及高陡臨空地形影響，斜坡覆巖沿陡傾節理開裂并一直向上延伸到地表，隨著重復采動的進行，裂縫開裂程度增大，有向臨空面傾倒破壞的趨勢，斜坡未形成明顯的沉陷盆地。斜坡裂縫形成演化過程包括開采擾動-坡頂拉裂-裂縫加劇等3個階段，斜坡在多煤層重復采動條件下裂縫變形經歷4個階段，即初始變形階段、緩慢變形階段、急劇變形階段、穩定變形階段。

平緩斜坡 重復采動 采動裂縫 成因機制

0 引 言

西南山區地下礦產如煤礦、磷礦等非常豐富，常常需要在斜坡內進行地下開采活動。西南山區采動斜坡多呈現以下特點(李騰飛等， 2012)：高陡臨空地形，“上硬下軟”坡體結構，巖層傾角多為小于10°，坡體中陡傾節理面發育； 坡體下部開采活動強烈。山區地下開采往往使得坡表形成多條寬大的邊界裂縫，在外在因素如降雨的作用下，斜坡就會失穩破壞，甚至會形成泥石流。因地下開采誘發斜坡變形開裂甚至失穩的實例也日益增多，國內的鹽池河崩塌、雞冠嶺崩塌、雞尾山滑坡等都是采動斜坡失穩災害的典型實例(孫玉科等， 1983a，1983b；……