采空區(qū)地表沉降影響因素的研究

王彥海 時文峰 李清泉 陳波

(三峽大學(xué) 宜昌443000)

引言

在過去的幾十年里，在大量的煤炭資源被開采的同時還造成了大規(guī)模、大面積的采空區(qū)。 這些采空區(qū)極易造成上覆巖體的冒落、彎曲乃至斷裂，并且容易使圍巖的力學(xué)強度降低，故而導(dǎo)致采空區(qū)上方的建筑物地基承載力降低，嚴重的則會造成地表塌陷、大面積的農(nóng)田損毀、森林植被的破壞、水土流失加劇和土地沙漠化程度的增高等[1，2]，使得礦區(qū)居民的財產(chǎn)乃至生命安全受到嚴重威脅。 針對采空區(qū)地表塌陷與變形的研究問題，國內(nèi)外學(xué)者采用了包括概率積分法、巖石力學(xué)理論和數(shù)值模擬分析等技術(shù)和方法進行了一系列的研究[3-5]。 但由于前兩者方法的理論公式較為復(fù)雜，且計算過程較為冗長，在實際的施工中難以精準(zhǔn)測得各項參數(shù)，以及其他眾多的多變因素是此類方法無法考慮到的。 近年來，隨著力學(xué)機理研究的深入和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬方法在采空區(qū)沉降變形研究中得到了廣泛應(yīng)用。如陳贊成、柴靜靜、趙付萬、張德鵬等學(xué)者[6-9]就基于ANSYS 有限元分析軟件，對實際工程中的采空區(qū)進行仿真計算并取得相應(yīng)成果，對運用ANSYS 計算采空區(qū)的地表沉降做出貢獻和指導(dǎo)。但這些研究內(nèi)容僅為針對某一實際工程進行展開，所得結(jié)論不具備一定的普遍性，對于其他的工程而言也不具備一定的參考性。 又如孫超、容宇等學(xué)者[10-12]就基于ANSYS 對采空區(qū)地表沉降影響因素展開研究，得出了各因素與采空區(qū)地表沉降的影響關(guān)系。……