中国安全科学学报

作者：王文才, 李俊鹏, 王创业, 陈世江, 王鹏, 李仕璋

单位：1 内蒙古科技大学 矿业与煤炭学院, 内蒙古 包头 014010；2 山东鲁碧建材有限公司, 山东 济南 271104

关键词：露天天采,开采工况,边坡变形,时效稳定性,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助(52064043); 国家自然科学基金资助(51764044); 国家自然科学基金资助(51464036); 内蒙古自治区自然科学基金资助(2020MS05010); 内蒙古自治区科学技术厅项目(20180823); 包头市科技计划项目(2019Z3004-8)

为解决露天端帮开采中边坡失稳问题,通过相似模拟和数值模拟方法建立不同开采工况的边坡结构模型,结合雷达监测系统分析不同开采工况下边坡原岩结构、稳定性劣化与时效稳定性之间的关系。结果表明:露天开采过程可分为开采初期、开采中期、开采终止3个阶段,直至开采终止边坡存在局部变形破坏现象,稳定性较好;端帮上层煤开采可分为表生改造、结构改造和时效变形3个阶段。表生改造阶段,边坡岩体围绕采空区形成变形,未对边坡形成扰动;结构改造阶段,会形成悬臂梁和固支梁结构,2种结构交替变化,使顶板上方破坏区呈半蝶型向边坡岩体上部扩展;时效变形阶段,受垮落岩体支撑边坡变形破坏未持续向上扩展,但存在竖向裂隙的延展,边坡稳定性较好,最终变形破坏呈金字塔状;端帮下煤层开采使的上下采空区形成贯通,边坡发生向采空区方向的失稳;露采后边坡时效变形分3个阶段,初期舒缓、中期加速、后期平稳,端帮上煤层开采后边坡时效变形分为加速移动和稳态移动2个阶段,这2个阶段随时间变化边坡稳定性均较好。

来源：2022年第S1期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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