浅埋采空区地表塌陷:降雨影响与岩层稳定性
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更新于2024-09-03
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"降雨诱发浅伏采空区上方地表塌陷机理"
本文主要探讨了浅埋煤层开采后导致的地表塌陷地质灾害问题,尤其是降雨如何影响这一过程。研究集中在采空区上覆岩层的破坏特征、断裂岩层的稳定性以及不同含水量对岩石力学性能的影响。在对这一领域进行深入研究的基础上,可以更好地理解和预防此类灾害的发生。
首先,研究分析了浅埋煤层采空区上方岩层的破坏特征。当煤层被开采后,上方的岩层由于失去支撑而发生移动和破裂,形成采空区。这种破坏可能导致地表塌陷,尤其是在浅埋煤层的情况下,塌陷风险更高。因此,了解这些破坏特征对于预测和控制塌陷至关重要。
其次,断裂岩层结构的稳定性是另一个关键考虑因素。在自然条件下,岩层可能相对稳定,但当遇到降雨时,水分渗透可能导致岩层的物理性质发生变化,如增加其可塑性和降低其强度。这将影响岩层的承载能力和抵抗变形的能力,从而增加塌陷的风险。
实验部分,研究者通过对比不同含水量下岩石的力学特性,揭示了水分对岩石抗剪强度和抗压强度的影响。结果显示,岩石在饱水状态下,其剪切力-剪切位移曲线与天然状态下的变化趋势相似,但抗剪强度显著下降。同时,在单轴压缩实验中,随着含水量的增加,应力-应变曲线的位置降低,峰值强度也相应降低。这意味着含水量的增加会减弱岩石的承载能力,使其更容易发生破坏。
这些发现对于地质灾害防治具有重要意义。在降雨频繁的地区,对于浅埋煤层的开采必须谨慎,需要采取适当的工程措施来稳定岩层,如加固、排水或采用不同的开采技术。同时,对岩体含水量的监测和控制也是防止地表塌陷的关键策略之一。
总结来说,"降雨诱发浅伏采空区上方地表塌陷机理"的研究揭示了降雨对浅埋煤层采空区稳定性的影响,强调了含水量变化对岩石力学性能的显著作用,并为地质灾害的预测和防治提供了理论依据。通过深入理解这些机制,可以制定更有效的安全开采方案,减少因开采引发的地表塌陷灾害。
2021-07-07 上传
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