不同深度黄土微观特性对开采沉陷的影响研究 |
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引用本文: | 范亚奇,张新国,常啸,孟子轩,焦方树.不同深度黄土微观特性对开采沉陷的影响研究[J].煤矿安全,2024(4):143-151. |
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作者姓名: | 范亚奇 张新国 常啸 孟子轩 焦方树 |
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作者单位: | 1. 山东科技大学能源与矿业工程学院;2. 新疆明基能源有限公司 |
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基金项目: | 山东省自然科学基金面上资助项目(ZR2022ME199); |
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摘 要: | 为了探究厚黄土层下开采黄土微观特性对地表移动变形的影响,以山西某矿为例,采用物理实验与数值模拟相结合的方法,分析了不同深度黄土颗粒组成及微观结构特征,建立了厚黄土层分层模型,研究了不同黄土层厚度下的地表变形特征,揭示了黄土微观结构变化对地表移动变形的影响。研究表明:随着黄土深度增加,粉粒含量不断减少,黏粒及胶粒含量升高,微观结构由似柱状堆砌到似球状镶嵌最后形成胶结凝块结构,孔隙空间由贯穿可压缩孔隙到镶嵌孔隙最后形成微孔隙空间;该矿150 m厚黄土层下开采,地表最大下沉及水平移动值分别为4.112、1.327,20 m黄土层移动变形低于地表黄土,黄土压缩量约占地表最大下沉值的12.4%且主要表现在地表浅层处;随着土岩比不断增大,地表下沉量及水平移动呈先增大后减小特征,两者分别于土岩比1.33、1.67达到转折点;黄土层随着深度的增加,其微观结构变化对于地表宏观沉陷具有缓冲作用。
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关 键 词: | 开采沉陷 黄土深度 黄土微观特性 数值模拟 移动变形规律 |
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