南水北调中线工程郭村矿采空区段稳定性研究

南水北调中线工程禹州市郭村煤矿采空区地表形成了长1700m、宽400m的移动盆地，采空区上覆岩体为典型的“三带型”（冒落带、断裂带和弯曲带）。通过布设高精度监测网，研究了施工前后采空区地表变形特征，监测结果表明，施工前，采空区地表移动已基本结束，处于稳定状态；施工期间，注浆造成应力重新分布，注浆区域内地表变形有明显振荡，而对注浆区域外的地表影响不大；施工结束后，地表变形均趋于稳定。采用flac3d有限差分软件，分别计算了渠道运行期间无渗漏、一般渗漏和严重渗漏3种工况下渠道和采空区变形和应力分布规律。计算结果表明，随着渗漏的严重，竖向位移和影响深度增大，但是增幅减小，最大值可达5.5cm；影响宽度区域沿着渠道对称分布，均匀增大；水平位移逐步增大，且增幅增大，但最大值为7mm，影响较小；采空区灌浆加固使应力重新分布，仅在采空区两端产生应力集中，渗漏工况下渠道过水荷载所产生的附加应力与自重应力相比很小，对采空区稳定性影响不显著。