上覆公路浅埋采空区群稳定性数值模拟

来源：黄金科学技术杂志2019年第4期北京时间：

作者：杨仕教,王志会

单位：1. 南华大学资源环境与安全工程学院，湖南 衡阳 421001,2. 北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083

摘要：某采石场开采形成了浅埋采空区群，且空区群上覆有一条县级公路。为确保上覆公路和采石场的安全运行，对采空区和上覆公路的稳定性进行了综合分析。首先，对采空区现状、工程地质和水文地质进行了调查；通过开展现场点荷载试验和室内岩石力学试验，获得了围岩的基本力学参数；随后，采用Heok-Brown准则及其强度参数的估计法，将岩石力学参数转化为岩体力学参数；接着，基于转换的力学参数，利用FLAC3D数值模拟软件对采空区和上覆公路进行了模拟分析，并探讨了采空区及行车荷载对上覆公路的影响。研究结果表明：采空区处于稳定状态，对上覆公路影响较小；公路总体稳定，但公路与采空区的相对空间位置引起的地表不均匀沉降带来的局部离层对于公路有一定的危害。根据分析结果，建议充填4#采空区以降低采空区暴露面积，减少采空区分布的不均匀性以减少对公路离层区的影响，对于公路的局部离层区可采取注浆加固。

关键词：浅埋采空区群,岩石力学参数,稳定性,数值模拟,地表沉陷,公路离层

基金资助：国家自然科学基金项目“基于Multi-Agent的地下铀矿山安全系统动态协调机制设计与群体智能化控制”(51174116)