关键词:
复合边坡
端帮开采
逆倾
稳定性
变形机制
摘要:
端帮开采作为一种新型开采端帮压煤的方法,为探究其对高陡逆倾复合边坡变形的影响,以某露天矿为工程背景,分析了端帮开采后煤柱群、坡体变形破坏特征,结果表明:端帮煤开采后,重力非线性分布与两边简支、一边固支的边界条件改变了复合边坡的应力变形特征,端帮变形以水平方向为主,排土场变形以沉降为主.沿倾向,煤柱竖向位移与应力曲线先缓后陡变化,中心靠近煤壁侧,水平位移逐渐衰减,塑性破坏程度减小;沿走向,煤柱群变形呈马鞍形,永久煤柱边缘受剪切作用变形成拱形分布,单一采硐及煤柱群上方形成了稳定的岩体结构,顶板应力成拱形分布,塑性区由中心向两侧扩展.复合边坡变形分为剧烈变形区、缓慢变形区、稳定区,坡体前缘变形由与坡面平行转变为斜交,采硐顶板由圆弧剪出滑动变为沉降,变形破坏模式由重力引起的圆弧形滑移转变为煤柱破坏后沉降引起的大范围折线形滑动.由此得出结论:端帮开采使复合边坡变形以沉降为主,在排土场、端帮分区分布,加剧了开采区域坡体的变形,煤柱变形是复合边坡稳定的关键,应力、变形与采深为非线性关系,为非对称分布,破坏程度减小,竖向应力与位移峰值点靠近工作面,水平位移非线性减小,复合边坡的先陡后缓结构与煤层逆倾特征导致的坡体重力非线性分布、端帮开采造成的边界条件差异是煤柱与边坡变形破坏的主要原因.