广西合山煤田浅埋煤层采空区塌陷机理数值分析

针对广西合山煤田煤炭资源的枯竭，煤层开采引发的地面塌陷日益增多，地质灾害问题突出的现状，以煤田上塘矿区中南部的4个浅埋采空区为研究对象，在野外调查的基础上，利用离散元法建立三维数值模型，进行采空区顶板和地表的变形与应力分析,探讨了采空塌陷机理模式。分析结果表明：①采空区规模直接决定了地表变形程度，表土层厚度的影响作用是双向的；②地表水平移动极大值向下山方向偏移，下山方向顶板覆岩更易断裂和垮落；③采空区上覆岩层发育“两带”，主要破坏形式为拉张破坏和剪切破坏；④浅埋采空塌陷的形成可归纳为开始、发展、贯通和稳定4个阶段，不同阶段均有典型的变形和受力表征。