Table1
煤岩物理力学参数
岩性 | 厚度/m | 密度/(kg⋅m-3) | 体积模量/GPa | 剪切模量/GPa | 内摩擦角/(°) | 黏聚力/MPa | 抗拉强度/MPa |
根土层 | 1.5 | 1 600 | 0.02 | 0.006 7 | 10 | 0.01 | 0.005 |
黄绵土 | 2 | 1 600 | 0.02 | 0.006 7 | 10 | 0.007 4 | 0.003 5 |
黄绵土 | 9 | 1 600 | 0.067 | 0.019 | 10 | 0.007 4 | 0.003 5 |
黄绵土 | 16 | 1 600 | 0.085 | 0.025 | 10 | 0.007 4 | 0.003 5 |
细粒砂岩 | 5 | 2 400 | 11 | 7.5 | 28 | 2.4 | 1.2 |
中粒砂岩 | 2.5 | 2 450 | 20.5 | 12.3 | 32 | 2.6 | 1.3 |
泥岩 | 7 | 2 440 | 13.6 | 7.03 | 26 | 2.4 | 1.2 |
粉砂岩 | 4 | 2 180 | 22.2 | 16.7 | 32 | 3.4 | 1.6 |
泥岩 | 6 | 2 440 | 12 | 7.2 | 26 | 1.8 | 0.9 |
5-2煤 | 6 | 1 350 | 1.4 | 0.6 | 23 | 1.2 | 0.6 |
粉砂岩 | 24 | 2 500 | 21.1 | 15.8 | 32 | 3.2 | 1.6 |
Table3
土壤可蚀性K值计算结果
土层深度/cm | 裂缝宽度/cm | 水平距离/cm | 土壤可蚀性K值 |
0~10 | 0~10 | 20 | |
40 | |||
60 | |||
80 | |||
10~20 | 20 | ||
40 | |||
60 | |||
80 | |||
20~30 | 20 | ||
40 | |||
60 | |||
80 | |||
10~20 | 0~10 | 20 | |
40 | |||
60 | |||
80 | |||
10~20 | 20 | ||
40 | |||
60 | |||
80 | |||
20~30 | 20 | ||
40 | |||
60 | |||
80 | |||
CK0~10 | |||
CK10~20 |
Table2
土壤入渗速率与水平距离、入渗时间的量化关系
裂缝宽度/cm | 土层深度/cm | 量化关系 | 相关系数 |
0~10 | 0~10 | 0.936 | |
10~20 | 0.948 | ||
10~20 | 0~10 | 0.911 | |
10~20 | 0.901 | ||
20~30 | 0~10 | 0.928 | |
10~20 | 0.962 | ||
注:式中Vp为土壤入渗速率预测值,mm·min−1;t为入渗时间,min;d为距裂缝的水平距离,cm。 |
Table1
土壤入渗特性与可蚀性关键指标检测结果
土层 深度/cm |
裂缝 宽度/cm |
水平 距离/cm |
饱和导水率/ (mm·min−1) |
累积渗 透量/mm |
黏粒 质量分数/% |
粉粒 质量分数/% |
极细砂粒 质量分数/% |
有机质 质量分数/ (g·kg−1) |
> 0.25 mm水稳性 团聚体含量/% |
0~10 | 0-10 | 20 | 6.20±0.63cd | 9.93±0.40e | 58.84±2.85c | 12.82±0.65bc | 6.03±0.24bc | 31.29±0.7cd | |
40 | 5.57±0.39c | 11.03±0.43cd | 59.63±3.56bc | 12.72±0.57bc | 6.39±0.30bc | 34.52±0.87c | |||
60 | 4.93±0.18de | 12.78±0.40c | 60.80±1.90ab | 11.84±0.56cd | 6.89±0.31b | 36.30±0.63bc | |||
80 | 4.63±0.66de | 13.57±0.34b | 60.93±2.01ab | 13.56±0.55b | 7.46±0.36ab | 38.47±0.65b | |||
10-20 | 20 | 7.49±0.59ab | 7.60±0.29fg | 59.39±2.09bc | 13.02±0.45bc | 5.12±0.25c | 26.26±0.81e | ||
40 | 6.07±0.48c | 10.88±0.43d | 60.35±4.56b | 12.09±0.51c | 5.48±0.28c | 27.90±0.63de | |||
60 | 5.75±0.41c | 11.62±0.37cd | 61.57±1.45ab | 11.50±0.44cd | 5.98±0.25bc | 31.78±1.18cd | |||
80 | 5.31±0.47cd | 12.35±0.50c | 62.28±2.31ab | 9.76±0.38de | 6.44±0.36bc | 33.39±0.99cd | |||
20-30 | 20 | 8.14±0.59a | 5.83±0.39h | 56.74±2.13d | 13.34±0.69bc | 4.04±0.13d | 20.20±0.62fg | ||
40 | 6.92±0.58b | 7.40±0.43gh | 58.08±1.77cd | 12.89±0.42bc | 4.38±0.22cd | 22.70±1.18f | |||
60 | 6.16±0.58bc | 7.97±0.54fg | 59.26±1.73bc | 12.84±0.42bc | 4.97±0.25cd | 24.26±1.05ef | |||
80 | 5.85±0.46e | 8.76±0.48ef | 61.04±2.26ab | 12.40±0.43bc | 5.42±0.27c | 24.60±0.67ef | |||
10~20 | 0-10 | 20 | 4.49±0.29de | 10.87±0.37d | 59.42±1.43bc | 10.26±0.69d | 6.40±0.32bc | 23.66±0.83ef | |
40 | 4.22±0.46e | 11.81±0.39cd | 63.41±2.74ab | 9.75±0.62de | 6.71±0.37bc | 25.28±0.66ef | |||
60 | 3.85±0.17ef | 915.89±20.55m | 13.34±0.28bc | 64.34±2.36a | 10.28±0.6d | 7.22±0.31ab | 27.73±0.88de | ||
80 | 3.46±0.6ef | 853.20±27.49n | 14.03±0.37b | 64.78±2.06a | 9.62±0.48de | 7.67±0.30a | 29.33±0.67d | ||
10-20 | 20 | 5.58±0.45cd | 8.08±0.27fg | 59.86±2.19bc | 8.50±0.57e | 5.40±0.26c | 19.10±0.81g | ||
40 | 4.85±0.32de | 8.78±0.25ef | 59.06±2.28bc | 10.69±0.36cd | 5.71±0.22bc | 21.52±0.99fg | |||
60 | 4.31±0.25de | 10.15±0.39de | 61.41±2.21ab | 10.49±0.37d | 6.15±0.26bc | 24.88±1.12ef | |||
80 | 4.05±0.41ef | 10.56±0.46de | 61.64±2.20ab | 10.09±0.27de | 6.65±0.28bc | 26.32±1.02e | |||
20-30 | 20 | 6.50±0.13b | 7.10±0.42g | 56.78±1.70d | 15.18±0.69a | 4.40±0.18cd | 15.45±0.76h | ||
40 | 5.59±0.22c | 8.24±0.32f | 58.32±1.44c | 13.62±0.62b | 4.74±0.20cd | 17.95±0.88gh | |||
60 | 5.10±0.19d | 8.91±0.26ef | 59.33±1.90bc | 13.34±0.51bc | 5.34±0.22c | 18.03±0.61gh | |||
80 | 4.69±0.32de | 9.73±0.44e | 60.23±2.15b | 13.30±0.41bc | 5.76±0.28bc | 20.74±0.74fg | |||
CK0~10 | 3.67±0.36e | 14.07±0.36b | 53.70±2.52e | 10.91±0.58cd | 7.86±0.36a | 45.36±1.54a | |||
CK10~20 | 3.04±0.27f | 803.20±13.89o | 15.25±0.61a | 52.93±2.15ef | 10.46±0.52d | 8.16±0.34a | 35.94±1.28bc |
Table4
不同处理下土壤微生物群落共现网络的拓扑特征
拓扑性质 | 细菌 | 真菌 | |||||||
CK | RB | WB | CB | CK | RB | WB | CB | ||
节点数 | 470 | 166 | 159 | 150 | 112 | 111 | 104 | 103 | |
边数 | 469 | 480 | 408 | 434 | 230 | 212 | 211 | 257 | |
正相关边数占比/% | 71.86 | 73.54 | 79.66 | 79.26 | 76.96 | 78.3 | 72.42 | 71.71 | |
负相关边数占比/% | 28.14 | 26.46 | 20.34 | 20.74 | 23.04 | 21.7 | 27.58 | 25.29 | |
平均度 | 2.00 | 5.78 | 5.13 | 5.79 | 4.11 | 3.82 | 4.06 | 4.99 | |
聚类系数 | 0.85 | 0.92 | 0.90 | 0.92 | 0.92 | 0.91 | 0.92 | 0.93 | |
模块性系数 | 0.95 | 0.88 | 0.89 | 0.87 | 0.89 | 0.90 | 0.91 | 0.90 |
Table3
生物炭添加对微生物群落β多样性的PERMANOVA检验结果
微生物 | 组别 | 自由度 | 总方差 | F统计量 | R2 | P |
细菌 | CK×RB | 1 | 0.160 | 1.291 | 0.139 | 0.009 |
CK×WB | 1 | 0.143 | 1.229 | 0.133 | 0.007 | |
CK×CB | 1 | 0.185 | 1.468 | 0.155 | 0.009 | |
真菌 | CK×RB | 1 | 0.096 | 2.001 | 0.200 | 0.008 |
CK×WB | 1 | 0.158 | 2.363 | 0.228 | 0.007 | |
CK×CB | 1 | 0.100 | 2.201 | 0.215 | 0.009 |
Table2
不同生物炭基本理化性状
原料 | pH | 元素质量分数/% | 灰分/% | ||
C | N | H | |||
水稻秸秆 | 9.20±0.14 | 50.11±0.21 | 0.81±0.04 | 4.14±0.09 | 6.16±0.85 |
小麦秸秆 | 9.33±0.17 | 55.75±0.49 | 0.87±0.03 | 4.87±0.12 | 6.78±1.54 |
玉米秸秆 | 9.46±0.15 | 64.75±0.67 | 0.97±0.04 | 5.78±0.12 | 5.23±1.43 |
Table1
复垦土壤基本理化性状
属性 | pH | 电导率/(μS·cm−3) | 有机碳(g·kg−1) | 铵态氮(mg·kg−1) | 硝态氮(mg·kg−1) | 有效磷(mg·kg−1) |
数值 | 5.33±0.15 | 357±10.5 | 10.4±0.44 | 1.97±0.67 | 2.10±0.87 | 3.50±0.03 |
Table4
不同覆岩层状结构下黄土坡面表层土壤微生物与侵蚀特性指标检测结果
覆岩层状结构特征 | 地表移动变形特征 | 坡面部位及损害形式 | 细菌数量 | 放线菌数量 | 真菌数量 | 蔗糖酶活性 | 脲酶活性 | 过氧化氢酶活性 | 磷酸酶活性 | 土壤可蚀性K值 | |||
低位厚砂岩+ 砂层系数大于73% |
地表下沉系数 0.64~0.69 坡面坡度增幅 7.33%~8.22% |
坡顶 | 裂缝区 | 3.53±0.42k | 5.71±0.22m | 5.18±0.27m | 11.68±1.42no | 0.64±0.12k | 2.25±0.10k | 1.37±0.14m | 0.396±0.0166a | ||
非裂缝区 | 3.99±0.52ij | 6.39±0.49i | 5.83±0.32j | 13.63±1.00j | 0.76±0.15hl | 2.53±0.11bi | 1.60±0.16j | 0.360±0.0205b | |||||
坡中 | 裂缝区 | 2.80±0.35p | 4.38±0.45r | 2.96±0.31p | 11.08±1.12o | 0.59±0.02l | 2.14±0.02m | 1.11±0.11r | 0.389±0.0156ab | ||||
非裂缝区 | 3.28±0.36l | 5.08±0.57o | 3.60±0.38o | 12.92±1.28k | 0.71±0.04hl | 2.41±0.03f | 1.30±0.12n | 0.369±0.0224abd | |||||
坡脚 | 裂缝区 | 5.19±0.47f | 7.17±0.82f | 6.38±0.32g | 16.49±1.65f | 1.03±0.12f | 2.22±0.04lm | 2.03±0.05f | 0.355±0.0166c | ||||
非裂缝区 | 5.98±0.19c | 8.18±0.79c | 7.37±0.33d | 18.93±1.79c | 1.20±0.14bf | 2.51±0.07c | 2.29±0.09cd | 0.299±0.0220j | |||||
低位厚砂岩+ 砂层系数小于73% |
地表下沉系数 0.45~0.58 坡面坡度增幅 5.92%~6.61% |
坡顶 | 裂缝区 | 3.67±0.26j | 5.92±0.69l | 5.38±0.25lm | 12.26±1.46m | 0.68±0.13i | 2.34±0.07h | 1.44±0.08klm | 0.376±0.0146abc | ||
非裂缝区 | 4.11±0.28i | 6.64±0.74hi | 6.04±0.23i | 14.79±1.47i | 0.82±0.12hi | 2.62±0.08abg | 1.72±0.06i | 0.339±0.0126efg | |||||
坡中 | 裂缝区 | 2.95±0.48o | 4.59±0.57qr | 3.15±0.37op | 11.64±1.67no | 0.62±0.15l | 2.22±0.16lm | 1.17±0.09qr | 0.360±0.0263bcd | ||||
非裂缝区 | 3.53±0.49k | 5.44±0.66n | 4.10±0.34n | 13.90±1.56j | 0.77±0.11hl | 2.49±0.14d | 1.40±0.09l | 0.339±0.0234efg | |||||
坡脚 | 裂缝区 | 5.43±0.77ef | 7.47±0.61ef | 6.68±0.33f | 17.27±1.53ef | 1.08±0.24e | 2.30±0.18i | 2.11±0.10e | 0.345±0.0224def | ||||
非裂缝区 | 6.41±0.82bcd | 8.69±0.63bd | 7.87±0.36c | 20.41±1.32bcd | 1.28±0.22bd | 2.58±0.16bh | 2.36±0.04bc | 0.296±0.0195k | |||||
高位厚砂岩+ 砂层系数大于73% |
地表下沉系数 0.45~0.51 坡面坡度增幅 5.75%~6.01% |
坡顶 | 裂缝区 | 3.75±0.65j | 6.06±0.49k | 5.51±0.29lm | 12.65±1.61lm | 0.71±0.06hl | 2.39±0.19g | 1.48±0.11k | 0.361±0.0185b | ||
非裂缝区 | 4.20±0.63hij | 6.79±0.58h | 6.17±0.21h | 15.18±1.66h | 0.85±0.08gh | 2.68±0.18abe | 1.79±0.10h | 0.326±0.0107f | |||||
坡中 | 裂缝区 | 3.04±0.41n | 4.73±0.52qr | 3.28±0.23op | 12.02±1.52no | 0.65±0.04j | 2.27±0.21j | 1.21±0.12p | 0.344±0.0126d | ||||
非裂缝区 | 3.67±0.44j | 5.65±0.61m | 4.54±0.25n | 14.46±1.59ij | 0.81±0.08hi | 2.55±0.19bh | 1.46±0.11kl | 0.32±0.0146gh | |||||
坡脚 | 裂缝区 | 5.59±0.58e | 7.68±0.43e | 6.88±0.34e | 17.79±1.82e | 1.11±0.11d | 2.36±0.22h | 2.16±0.17d | 0.326±0.0166g | ||||
非裂缝区 | 6.65±0.54bc | 8.99±0.45bc | 8.18±0.35bc | 21.20±1.68bc | 1.33±0.18bc | 2.64±0.19abf | 2.41±0.15abc | 0.292±0.0205lm | |||||
高位厚砂岩+ 砂层系数小于73% |
地表下沉系数 0.34~0.40 坡面坡度增幅 4.15%~4.79% |
坡顶 | 裂缝区 | 3.89±0.42im | 6.28±0.39j | 5.71±0.28k | 13.23±1.86k | 0.74±0.03hl | 2.48±0.24ek | 1.55±0.16jk | 0.314±0.0175hi | ||
非裂缝区 | 4.34±0.46hi | 7.00±0.38g | 6.37±0.21g | 15.57±1.85g | 0.88±0.07g | 2.76±0.21ab | 1.83±0.12h | 0.305±0.0107i | |||||
坡中 | 裂缝区 | 3.19±0.40m | 4.94±0.33p | 3.47±0.29o | 12.58±1.37lm | 0.68±0.06i | 2.36±0.24h | 1.27±0.19o | 0.327±0.0185f | ||||
非裂缝区 | 3.77±0.36im | 5.79±0.29lm | 5.10±0.30m | 14.84±1.44i | 0.83±0.06h | 2.63±0.15abg | 1.50±0.07k | 0.306±0.0136i | |||||
坡脚 | 裂缝区 | 5.84±0.34d | 7.97±0.74d | 7.18±0.22de | 18.58±1.26de | 1.16±0.16c | 2.44±0.12el | 2.24±0.18cde | 0.294±0.0117k | ||||
非裂缝区 | 6.81±0.20b | 9.19±0.71b | 8.37±0.19b | 21.72±1.21b | 1.37±0.17b | 2.73±0.11abd | 2.49±0.13ab | 0.274±0.0185n | |||||
CK坡顶 | 4.47±0.84h | 7.22±0.74f | 6.56±0.32fg | 19.46±1.84bce | 1.17±0.08c | 2.85±0.15a | 2.32±0.07bcd | 0.287±0.0214lm | |||||
CK坡中 | 4.83±0.19g | 7.06±0.50g | 6.30±0.45g | 18.78±1.13d | 1.22±0.14be | 2.74±0.04abc | 1.95±0.14g | 0.291±0.0117lm | |||||
CK坡脚 | 8.11±0.40a | 10.10±0.77a | 9.97±0.44a | 26.17±1.62a | 1.71±0.01a | 2.84±0.12a | 2.54±0.08a | 0.279±0.0087mn | |||||
注:表层土壤垂直深度为0~20 cm;裂缝区为距裂缝水平距离100 cm以内;细菌、放线菌、真菌数量单位为104 cfu/g;蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性单位为mg·(g·24h)−1;土壤可蚀性K值采用EPIC模型计算得到,单位为Mg·ha·h ·(ha·MJ·mm)−1。 |
Table3
不同覆岩层状结构下黄土坡面表层土壤物理与化学特性指标检测结果
覆岩层状结构特征 | 地表移动变形特征 | 坡面部位及损害形式 | 黏粒质量分数/% | 孔隙度/% | 含水率/% | pH | 有机质质量分数 | 速效氮质量分数 | 速效磷质量分数 | 速效钾质量分数 | |
低位厚砂岩+ 砂层系数大于73% |
地表下沉系数 0.64~0.69 坡面坡度增幅 7.33%~8.22% |
坡顶 | 裂缝区 | 6.66±0.86o | 56.32±5.98a | 7.13±0.37nmk | 8.24±0.14a | 1.23±0.18m | 37.12±8.12e | 1.00±0.21g | 95.67±13.51k |
非裂缝区 | 7.59±0.53m | 50.25±5.12ab | 7.71±0.41l | 8.45±0.73a | 1.92±0.12g | 41.50±9.97c | 1.11±0.10e | 107.38±11.62h | |||
坡中 | 裂缝区 | 7.26±0.58n | 49.62±3.78ab | 6.52±0.38n | 8.66±0.30a | 1.32±0.22l | 29.65±6.58h | 0.86±0.09k | 81.87±12.22n | ||
非裂缝区 | 7.89±0.43lmn | 47.33±4.24b | 6.88±0.40nm | 8.72±0.29a | 1.61±0.14j | 33.61±6.71f | 0.96±0.15ijk | 93.09±10.01l | |||
坡脚 | 裂缝区 | 8.42±0.46j | 41.67±4.34cd | 7.76±0.49l | 8.15±0.33a | 1.85±0.10h | 44.90±8.96b | 1.15±0.24cd | 111.72±11.16gh | ||
非裂缝区 | 9.09±0.51h | 40.77±6.31ce | 8.47±0.55h | 8.19±0.27a | 3.11±0.16a | 50.01±9.18ac | 1.27±0.18ah | 124.38±12.13d | |||
低位厚砂岩+ 砂层系数小于73% |
地表下沉系数 0.45~0.58 坡面坡度增幅 5.92%~6.61% |
坡顶 | 裂缝区 | 8.02±0.25lm | 40.69±5.09ce | 8.11±0.19j | 8.31±0.35a | 1.43±0.22l | 39.30±9.55d | 1.06±0.20f | 101.55±11.43j |
非裂缝区 | 8.93±0.44hi | 38.29±2.83de | 8.68±0.16g | 8.43±0.37a | 2.07±0.31e | 44.76±8.18b | 1.20±0.21c | 116.27±13.14g | |||
坡中 | 裂缝区 | 8.23±0.76k | 40.91±4.58ce | 7.02±0.35nml | 8.97±0.53a | 1.77±0.34i | 31.56±8.63gh | 0.91±0.14j | 87.33±11.98mn | ||
非裂缝区 | 9.03±0.39h | 40.54±3.85cf | 7.44±0.47m | 8.63±0.31a | 2.05±0.10e | 36.34±7.11e | 1.04±0.17f | 100.97±10.22j | |||
坡脚 | 裂缝区 | 8.79±0.14i | 39.08±4.83de | 8.46±0.44h | 8.28±0.36a | 1.98±0.32f | 47.39±7.54b | 1.21±0.15c | 118.20±11.02f | ||
非裂缝区 | 9.32±0.42g | 38.74±3.27de | 9.02±0.71e | 8.44±0.42a | 3.02±0.24a | 53.63±9.24ac | 1.36±0.12ae | 134.39±12.54bcd | |||
高位厚砂岩+ 砂层系数大于73% |
地表下沉系数 0.45~0.51 坡面坡度增幅 5.75%~6.01% |
坡顶 | 裂缝区 | 9.11±0.32h | 39.58±5.49de | 8.23±0.85i | 8.38±0.38a | 1.56±0.27k | 41.49±8.88c | 1.11±0.13e | 107.44±12.07h |
非裂缝区 | 10.01±0.46eg | 37.16±2.38def | 8.81±0.56f | 8.46±0.35a | 2.11±0.09e | 46.95±8.82b | 1.25±0.22b | 122.16±12.08e | |||
坡中 | 裂缝区 | 9.64±0.28f | 38.07±4.77de | 7.32±0.54nmj | 8.56±0.78a | 1.84±0.33h | 33.47±8.19f | 0.96±0.08ijk | 92.79±10.78l | ||
非裂缝区 | 10.26±0.41d | 36.99±4.58def | 7.92±0.50k | 8.27±0.65a | 2.21±0.10de | 38.26±6.99e | 1.10±0.21e | 106.43±11.11i | |||
坡脚 | 裂缝区 | 10.12±0.66ef | 37.92±4.44def | 8.99±0.57e | 8.39±0.43a | 2.09±0.31e | 49.89±7.04ac | 1.27±0.11ah | 124.68±10.66d | ||
非裂缝区 | 10.94±0.45cd | 36.12±3.55def | 9.23±0.49c | 8.41±0.26a | 2.94±0.13ab | 56.12±9.33ac | 1.43±0.16ac | 140.87±10.46b | |||
高位厚砂岩+ 砂层系数小于73% |
地表下沉系数 0.34~0.40 坡面坡度增幅 4.15%~4.79% |
坡顶 | 裂缝区 | 10.73±0.55ce | 35.74±2.13def | 8.69±0.45g | 8.53±0.37a | 2.28±0.36d | 42.58±7.54b | 1.14±0.12d | 110.39±10.48ghi |
非裂缝区 | 11.02±0.31c | 33.68±3.18f | 8.98±0.35e | 8.83±0.66a | 2.44±0.10c | 48.04±8.25ac | 1.28±0.15ag | 125.10±12.39d | |||
坡中 | 裂缝区 | 10.61±0.32ce | 36.43±6.14def | 7.77±0.31l | 8.51±0.43a | 2.02±0.11e | 34.43±7.26f | 0.99±0.09h | 95.52±10.39k | ||
非裂缝区 | 11.88±0.33b | 35.97±5.22def | 8.04±0.77j | 8.44±0.68a | 2.28±0.17d | 39.21±8.01d | 1.12±0.11e | 109.16±10.71h | |||
坡脚 | 裂缝区 | 11.09±0.48c | 34.67±4.17e | 9.09±0.81d | 8.82±0.86a | 2.66±0.15b | 51.14±8.41ac | 1.30±0.16af | 127.92±10.67c | ||
非裂缝区 | 11.86±0.52b | 33.19±3.33g | 9.41±0.66b | 8.77±0.59a | 2.91±0.14ab | 57.37±9.44ab | 1.50±0.13ab | 144.11±10.08ac | |||
CK坡顶 | 11.98±0.53b | 31.08±2.80h | 9.12±0.51d | 8.32±0.34a | 2.66±0.26b | 54.59±8.92ac | 1.41±0.31ad | 147.18±11.50ab | |||
CK坡中 | 13.41±0.60a | 34.23±3.08e | 8.35±0.59h | 8.26±0.35a | 2.34±0.16cd | 47.82±7.69ac | 1.32±0.14af | 136.45±10.88bc | |||
CK坡脚 | 12.05±0.62b | 32.88±2.96g | 9.76±0.67a | 8.89±0.38a | 2.87±0.28ab | 62.36±9.09a | 1.55±0.17a | 161.92±15.09a | |||
注:同一指标同列数据后不同字母表示在0.05的水平上差异显著,下同。表层土壤垂直深度为0~20 cm;裂缝区为距裂缝水平距离100 cm以内;有效钾质量分数、有效磷质量分数单位为mg·kg−1;有机质质量分数、铵态氮质量分数单位为g·kg−1。 |
Table2
数值模型类型及试验结果
类型 | 砂泥比 | 厚砂岩位置 及厚度 |
砂层 系数/% |
“HCEP-HCE” 界面位置/m |
“VCP-HCEP” 界面位置/m |
地表下 沉系数 |
坡面坡度 增幅/% |
采动覆岩内部 力学特征 |
地表坡面裂缝 发育特征 |
A1 | 6∶4 | 12倍煤层厚度/ 6倍煤层厚度 |
64 | 135.21 | 28.15 | 0.58 | 6.61 | 垂向强力链塑性变形区:强力链数量占比 > 25%,倾角介于65°~85°,垂向密集分布为主 水平强力链弹塑性变形区:强力链数量占比 < 20%,倾角介于0°~20°,近水平断续分布为主 水平强力链弹性变形区:强力链数量占比 > 60%,倾角介于0°~10°,近水平连续分布为主 |
坡顶:拉张裂缝显著发育,分布相对密集且均匀 坡中:剪切裂缝和拉张裂缝兼有发育,分布相对稀疏且均匀 坡脚:剪切裂缝显著发育,分布密集且不均匀 |
A2 | 73 | 140.34 | 30.52 | 0.68 | 8.10 | ||||
A3 | 81 | 141.15 | 32.13 | 0.69 | 8.22 | ||||
A4 | 24倍煤层厚度/ 6倍煤层厚度 |
64 | 123.24 | 27.35 | 0.40 | 4.79 | |||
A5 | 73 | 130.32 | 29.74 | 0.50 | 5.98 | ||||
A6 | 81 | 131.14 | 30.25 | 0.51 | 6.01 | ||||
A7 | 8∶2 | 12倍煤层厚度/ 6倍煤层厚度 |
64 | 134.54 | 27.20 | 0.45 | 5.92 | ||
A8 | 73 | 138.33 | 28.85 | 0.64 | 7.33 | ||||
A9 | 81 | 139.13 | 29.05 | 0.64 | 7.45 | ||||
A10 | 24倍煤层厚度/ 6倍煤层厚度 |
64 | 122.26 | 22.35 | 0.34 | 4.15 | |||
A11 | 73 | 127.18 | 25.76 | 0.45 | 5.61 | ||||
A12 | 81 | 127.73 | 26.23 | 0.46 | 5.75 |
Table1
数值模型岩土体细观物理力学参数
岩性 | γ/(kg·m−3) | E*/GPa | c/MPa | σt/MPa | β | μ |
黄土层 | 0.30 | 0.18 | 0.06 | 0.20 | 0.20 | |
红土层 | 0.65 | 0.80 | 0.20 | 0.20 | 0.25 | |
砂质泥岩 | 6.00 | 13.00 | 11.00 | 0.30 | 0.42 | |
中砂岩 | 8.50 | 18.60 | 16.00 | 0.35 | 0.47 | |
细砂岩 | 9.00 | 19.70 | 17.50 | 0.40 | 0.55 | |
粉砂岩 | 8.00 | 18.50 | 14.50 | 0.50 | 0.52 | |
煤 层 | 1.00 | 7.80 | 2.60 | 0.30 | 0.43 | |
注:γ为密度,E*为有效弹性模量,k*为刚度比,c为切向粘结强度,σt为法向粘结强度,β为力矩贡献系数,μ为摩擦因数。 |
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会