煤矸石山剥离过程中边坡稳定性模拟研究

煤矸石山长期堆放会对土壤、地表水、地下水和空气造成污染,严重影响周围居民健康及生命安全。对其进行综合利用是今后发展趋势。在煤矸石山综合利用过程中,需要对其进行开挖剥离,可能引起山体滑坡灾害。分析不同开挖剥离方案下煤矸石山边坡稳定性具有很强必要性。以北徐楼煤矿煤矸石山作为分析对象,采用数值模拟分析了不同开挖剥离方案下煤矸石山边坡稳定性。结果表明:采用侧方剥离会增大矸石山边坡位移和剪应力,容易发生滑坡灾害,且不同剥离方向对应的滑坡危险程度不同;采用自上而下分层剥离时,随着山体高度降低,边坡整体位移和剪应力减小,滑坡可能性减小,应为煤矸石山开挖剥离的首选方案。

煤矸石山表面及深部温度场分布特征研究

煤炭开采和洗选过程会产生大量煤矸石并在地面堆积形成矸石山,因煤矸石山内部氧化反应放热,容易引起自燃甚至气体爆炸事故,对矿区周围居民生命财产及生态环境造成严重威胁。及时监测并掌握煤矸石山温度分布特征,对于预测煤矸石山自燃灾害极为重要。以北徐楼煤矿煤矸石山为研究对象,采用无人机红外成像测温技术及深度温度监测得到了煤矸石山表面及深部温度场分布,并分析了温度分布特征。结果表明:从煤矸石表面温度场可以看到9个温度异常点,主要分布在南坡,最高温度可达96.15℃;山体北部、西部及底部温度相对较低。从煤矸石山深部温度场分布看,山体顶部随高程变化温升速度较快;矸石山中部随深度增加内部温度先升高后降低;矸石山底部温度相对较低。矸石山内部温度场的此种分布规律与矸石山松散程度、氧气浓度、气体流通均相关。