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露天煤矿排土场边坡下采动沉陷规律研究
摘要
煤炭是我国最重要的能源之一，而露天煤矿是煤炭开采的常见形式。由于其采取的是露天开采的方式，往往会给周围的环境造成一些不良影响，其中排土场边坡下采动沉陷是露天煤矿开采所面临的一个重要问题。本文针对此问题进行了研究，通过采用数值模拟方法，并运用FLAC程序进行了模拟分析，得出了露天煤矿排土场边坡下采动沉陷的规律。
关键词：露天煤矿，排土场边坡，下采动，沉陷规律
Abstract
CoalisoneofthemostimportantsourcesofenergyinChina,andopenpitminingisacommonformofcoalextraction.However,duetotheuseofopenpitminingmethods,itoftencreatessomenegativeimpactsonthesurroundingenvironment.Thesubsidencecausedbytheexcavationoftheslopeattheedgeofthedumpisanimportantproblemfacedinopencastcoalmining.Inthispaper,westudiedthisproblem,conductedanumericalsimulationusingtheFLACprogram,andobtainedthesubsidencelawoftheedgeofthedumpinopen-pitcoalmines.
Keywords:Openpitcoalmine,dumpslope,subsidencecausedbydown-holemining,subsidencelaw
引言
煤炭资源是我国的重要能源资源之一，而露天煤矿是我国西北部煤炭开采的主要形式之一。伴随着开采的进行，环境的变化一直是我们所关注的。其中，煤炭开采所产生的排土场边坡下采动沉陷现象，严重影响了地下和地表环境的稳定性和安全性。因此，对于这类问题，进行深入研究，排查可能存在的风险，并提出有效的防范措施，对于保障煤炭生产和社会经济发展意义重大。
实验方案
1.模型的建立
通过采用FLAC程序，建立了一个模拟排土场边坡在采煤过程中所产生的下采动沉陷的模型，以模拟排土场的实际情况，并探究煤层开采对于排土场边坡的可能影响。
2.模型参数
通过对现场调查和试验分析，得出了模型中的关键参数，包括排土场边坡的尺寸、平面形状、倾斜角度和煤层的厚度、深度、自然倾角，采用这些参数作为模型的输入条件。
3.模拟过程
模拟处理过程中，首先通过输入相关参数得出急坡部分煤体的下滑距离，并结合边坡形状、倾斜角度、排土的厚度等参数，计算出由下采动而产生的边坡沉降。
4.模拟结果分析
通过对模拟结果进行分析，确定了边坡的沉降速率、沉降最大值以及沉降面积。
实验结果
通过对模型进行数值模拟，得出了排土场边坡下采动沉降的规律。具体的实验结果如下：
1.排土场边坡沉降量横向变化较明显，纵向变化较少。
2.随着煤层的采取，排土场边坡下采动所造成的沉降量不断增加。
3.沉降具有一定的延迟效应，采取时间越长，沉降量越大。
4.排土场边坡下采动所产生的沉降会对工程安全造成一定的影响。
5.预防措施。
在露天煤矿排土场边坡下采动沉降的防范措施中，我们应该尽可能地减小破坏难度和范围。边坡开挖的空间尽量充分，以减少煤层下采动对边坡开挖的影响，同时合理控制开采进度和采取支护措施等。
结论
本文通过对露天煤矿排土场边坡下采动沉降规律进行研究，对排土场边坡下采动沉降的特征、影响因素和应对措施进行了分析，并结论指出：边坡的沉降速率、沉降最大值和沉降面积都与采取时间和边坡的状态有关，必须密切关注采取过程中的变化并采取相应的措施，以确保在安全的范围内进行开采作业。