临近水库浅埋煤层防水煤柱留设宽度数值模拟

留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题。分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4^(-2)煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模式,进而提出防水煤柱的合理留设宽度。结果表明:当工作面临近库岸边坡时,库岸坡体先后出现向采空区侧倾倒转动和向水库方向滑移失稳的破坏模式;当坡面顶点产生反向水平位移且竖向位移急剧增加时,岸坡开始向水库方向滑移;当煤层顶底板孔隙水压力突变为0时,顶底板开始突水;取以上两种情况下较大煤柱宽度作为临界煤柱宽度,可以保证岸坡不出现失稳破坏且煤层顶底板不发生突水事故。在此基础上确定4^(-2)煤层防水煤柱宽度为109 m,工程实践证明该宽度可以保证安全开采。研究成果可为确定临近水库煤层开采的防水煤柱宽度提供理论支撑和实践依据。

旧村泾河黄土滑坡成因机制与稳定性分析

以旧村泾河滑坡为研究对象,通过现场勘察确定滑坡地层岩性与结构特征,分析滑坡成因机理;开展原位直剪试验,分析滑带土的强度特性,预测滑坡稳定性。分析表明:泾河滑坡的滑动机制为前缘施工开挖和降雨入渗引发滑坡前缘局部失稳。前缘新滑坡稳定性差,对拟建高速通行隧道洞口和泾河大桥桥墩稳定性有较大影响,需进行支挡加固,并采取截排水措施。