降雨诱发浅埋煤层采动滑坡成因机理及数值模拟

摘要

采动滑坡历史上造成过严重的生命伤亡和财产损失，是学界关注的热点问题之一。本文以山西河津莫底沟发育的杜家湾滑坡和碗窝滑坡为例，采用钻孔成像和数值模拟等手段，运用采煤沉陷理论进行分析，旨在说明煤层开采覆岩破坏特征和降雨诱发浅埋煤层采动滑坡成因机理。钻孔成像技术揭露位于导水裂隙带顶部或内部的软岩软土采动裂缝发育程度低，具备一定的相对隔水性，而表层黄土和下伏砂岩灰岩透水性增强，形成了导水能力强-弱-强的特殊结构，降雨沿斜坡上部的地表裂缝入渗至软岩软土层顶部，局部富集，造成岩土体力学性质降低，岩土体软化、裂隙贯通后发生整体失稳，是降雨诱发浅埋煤层采动滑坡的成因。杜家湾滑坡和碗窝滑坡变形破坏模式分别为采动条件下的蠕滑-拉裂和滑移-压致拉裂，这与岩土体性质和覆岩破坏特征密切相关。该项研究工作进一步丰富了采动滑坡的研究案例，可对地质灾害防灾减灾工作起到积极作用。

关键词

煤炭开采 / 覆岩破坏 / 降雨诱发 / 采动滑坡 / 成因机理 / 数值模拟