魯?shù)乩娬拘钏蠖涿郎敖鸩煽諈^(qū)的穩(wěn)定性研究.pdf

1、金沙江云南段砂金成礦環(huán)境復(fù)雜，砂金來(lái)源豐富、廣雜，是一條名副其實(shí)的黃金水道。歷史上，沿江兩岸民'間開(kāi)采砂金普遍，在金礦富集處采金尤為繁盛。但由于過(guò)去開(kāi)采砂金在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平上的局限，目前采空區(qū)已發(fā)生不同程度的變形，甚至坍塌，引起地表開(kāi)裂、房屋建筑地基的承載力下降等問(wèn)題，影響到當(dāng)?shù)鼐用穹课莸姆€(wěn)定。隨著金沙江梯級(jí)電站的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，這些分布于水庫(kù)庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)的，將被水淹沒(méi)和部分臨近正常蓄水位的棄采金洞，在水的作用下，是否會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)發(fā)生進(jìn)一步變

2、形破壞，進(jìn)而引起建在其上的居民建筑、公路出現(xiàn)破壞，成為了水庫(kù)的庫(kù)岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的新問(wèn)題。由此，合理評(píng)價(jià)采空區(qū)穩(wěn)定性并正確劃定影響范圍，對(duì)庫(kù)區(qū)人民的搬遷、沿江的礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)的治理、土地利用和新小城鎮(zhèn)的建設(shè)都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以朵美砂金采空區(qū)為研究對(duì)象，在分析研究區(qū)地質(zhì)背景基礎(chǔ)上，對(duì)采空區(qū)基本情況進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，包括金洞的分布、開(kāi)采方式和變形現(xiàn)狀等，并進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析研究。通過(guò)查閱大量煤礦采空區(qū)穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合

3、研究區(qū)實(shí)際工程地質(zhì)情況進(jìn)行分析，歸納出影響采空區(qū)穩(wěn)定性的主要因素有：地質(zhì)因素、水文因素和開(kāi)采條件。其中地質(zhì)因素包括巖土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地震影響、構(gòu)造應(yīng)力；水文因素包括地下水對(duì)巖土體的物理、化學(xué)、力學(xué)作用；開(kāi)采條件包括開(kāi)挖硐室的形狀、延伸情況、開(kāi)采規(guī)模、開(kāi)采層位等。在總結(jié)前面的分析結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)金洞的穩(wěn)定性與其上覆膠結(jié)層的存在形式有密切關(guān)系。因此，本文對(duì)膠結(jié)層分布、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并從水文地質(zhì)的角度，進(jìn)一步對(duì)膠結(jié)層的巖石學(xué)特征及其形成成

4、因、條件進(jìn)行了初步研究，得出膠結(jié)層是河流沖積形成的砂礫石松散堆積層在一定厚度內(nèi)有地下水流動(dòng)，在一系列的水一巖相互作用下，隨著地表水和潛水的蒸發(fā)，析出大量的CaCO3，砂礫石松散堆積層中的空隙被不斷填充、膠結(jié)，最后形成了致密、堅(jiān)硬的膠結(jié)層。而高鹽度的水與空隙度、孔隙連通狀況構(gòu)成了發(fā)生膠結(jié)的兩個(gè)必要條件。同時(shí)，運(yùn)用Phase2軟件，分別模擬開(kāi)金洞開(kāi)采的寬度、密度、開(kāi)采層位、膠結(jié)層厚度及其膠結(jié)程度等影響因素對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性的影響規(guī)律和權(quán)重。分析

5、結(jié)果表明，開(kāi)采層位、膠結(jié)層厚度及力學(xué)性質(zhì)的變化對(duì)金洞的穩(wěn)定性影響很明顯，開(kāi)采密度和寬度對(duì)其影響的敏感度稍低。最后，采用三維的數(shù)值模擬方法對(duì)采空區(qū)的變形進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，將地質(zhì)分析與模擬的結(jié)果相結(jié)合，對(duì)采空區(qū)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和研究。從采空區(qū)的變形現(xiàn)狀調(diào)查和數(shù)值模擬的結(jié)果來(lái)看，目前采空區(qū)整體上是穩(wěn)定的，但在局部存在緩慢的輕微變形。但是水庫(kù)蓄水后，在水的作用下，將造成膠結(jié)層的結(jié)構(gòu)破壞和強(qiáng)度降低，引起導(dǎo)致金洞進(jìn)一步變形垮塌，進(jìn)而造成采空區(qū)之上的房屋