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高陡边坡下开采挂帮矿充填体与围岩稳定性研究

摘要

高陡边坡下开采挂帮矿充填体具有重要的经济意义，但同时也存

一定的稳定性问题。本文以某煤矿为例，研究了高陡边坡下开采挂帮矿

充填体的构造特点、力学参数以及与围岩之间的相互作用关系。通过实

测数据分析和数值模拟，得出了煤层开采对边坡稳定性的影响以及挂帮

矿充填体与围岩的稳定性问题，提出了相应的稳定性措施。

关键词：高陡边坡；挂帮矿；充填体；稳定性

一、引言

某煤矿煤层在高陡边坡下开采的过程中，为了利用地下空间充分，

同时避免因煤层开采导致边坡失稳，采用了挂帮矿充填法。在煤层开采

过程中，挂帮矿充填体与围岩之间存在着复杂的相互作用关系，对边坡

的稳定性产生着重要的影响。为了保证边坡的稳定，需要对挂帮矿充填

体与围岩之间的相互作用关系进行研究，制定相应的稳定性措施。

二、挂帮矿充填体与围岩的构造特点

挂帮矿充填体主要由矿渣和灰浆混合而成，其内部存在着一定的空

洞和裂缝。矿渣的颗粒度较大，灰浆黏性较强，两者混合后可以有效地

填充煤层空洞。围岩主要由砂岩和泥岩组成，岩层厚度、倾角、断层分

布等特征具有一定的变化。

三、挂帮矿充填体与围岩的力学参数

通过现场测试和实验室测试得到挂帮矿充填体的各种力学参数，如

容重、抗压强度、抗拉强度、弹性模量等。同时也对围岩的力学参数进

行了测试。通过比较两者的力学参数，可以发现挂帮矿充填体的抗压强

度明显低于围岩，其抗拉强度也较弱。

四、煤层开采对边坡稳定性的影响

对挂帮矿充填体与围岩之间的相互作用进行分析，得到煤层开采对

边坡稳定性的影响。煤层开采过程中，煤层体积的减少会导致边坡应力

的重新分布，使得挂帮矿充填体与围岩之间的相互作用关系发生变化。

此外，煤层开采还会导致边坡岩体松散，增加了边坡失稳的风险。

五、挂帮矿充填体与围岩的稳定性问题

根据实测数据进行数值模拟，得出了挂帮矿充填体与围岩之间的相

互作用关系。模拟结果表明，挂帮矿充填体与围岩之间存在严重的稳定

性问题。随着时间的推移，挂帮矿充填体与围岩会产生剥落现象，从而

导致边坡的失稳。

六、稳定性措施

基于对挂帮矿充填体与围岩的稳定性问题的分析，提出了相应的稳

定性措施。首先，应采用加固支护技术对边坡进行加固，增强边坡的稳

定性。其次，应加强充填体的密实度和强度，减少其与围岩之间的相互

作用。最后，应加强对充填体的监测，及时处理充填体与围岩之间的非

稳定因素。

七、结论

本文以某煤矿为例，研究了高陡边坡下开采挂帮矿充填体与围岩的

稳定性问题。通过实测数据分析和数值模拟，得出了煤层开采对边坡稳

定性的影响以及挂帮矿充填体与围岩的稳定性问题。通过制定相应的稳

定性措施，可以有效地保障边坡的稳定性，提高开采效率和安全性。