地下采矿引起地表滑移变形分析

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地下采矿引起地表滑移变形分析
付华，陈从新，夏开宗，邓洋洋
４３００７１）（中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉
摘要：基于概率积分法对地下采矿引起的岩体变形规律的描述，推导出岩体最大剪切变形和最大拉伸变形
Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒｅｎｄ，ｆｉｎａｌｌｙ，ＵＤＥＣ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＤｉｓｔｉｎｃｔＥｌｅｍｅｎｔＣｏｄｅ）ｗａｓｕｓｅｄｔｏ
ＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆｒｏｃｋｍａｘｉｍｕｍｓｈｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｍａｘｉｍｕｍｔｅｎｓｉｌｅｄｅｆ０－ｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｘｐｌａｉｎｅｄｔｈｅｒｅａｓｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｌａｎｄｓｌｉｄｅ．ＣｏｍｂｉｎｅｗｉｔｈＣｈｅｎｇｃｈａｏｉｒｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｕｒｆａｃｅ
第３５卷
增２ Leabharlann ２０１６年１Ｏ月
岩石力学与工程学报ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．３５Ｓｕｐｐ．２Ｄｃｔ．，２０１６
关键词：采矿工程；地下开采；地表滑移；地表变形趋势
．
中圈分类号：ＴＤ３２
文献标识ｔｉｔ－Ａ
文章编号：１０００ — ６９１５（２０１６）增２ — ３９９１ —１０
Ａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｌａｎｄｓｌｉｄｅｃａｕｓｅｄｂｙｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇ
ｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｕｃｈｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇ，
ＦＵＨｕａ，ＣＨＥＮＣｏｎｇｘｉｎ，ＸＩＡＫａｉｚｏｎｇ，ＤＥＮＧＹａｎｇｙａｎｇ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｏｃｋａｎｄＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ
ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅｃａｕｓｅｄｂｙｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ．
的分布曲线，阐述地表出现滑移破坏的原因。结合程潮铁矿地表变形监测成果，进一步说明地下采矿引起
的地表滑移变形的条件及特征。最后，采用离散单元法模拟地下开采引起的岩体变形发展过程，阐述地表
滑移后岩体的变形趋势。结果表明：在地下开采作用下，岩体中出现的最大剪切变形可使地表发生塌陷，最大拉伸变形可使岩体出现贯通地表的裂缝，在这２个因素共同作用下，地表出现滑移现象。滑移产生后，受影响的地表可分为滑移区和卸荷区，并出现浅部裂缝、深部裂缝和卸荷裂缝，其中，深部裂缝是滑移区和卸荷区的分界线。受地表滑移的影响，在继续开采时，地表在滑移区内的变形程度增大，但地表主要变形范围得到抑制。