为了分析沟谷区域浅埋煤层开采地表损害变化规律,基于串草圪旦煤矿沟谷区域浅埋厚煤层开采地质及生产条件,采用三维地质建模、数值计算以及理论分析相结合的研究方法,研究了沟谷地形条件下煤岩层原岩应力分布特征,煤层开采对沟谷区域地表应力及位移分布的动态影响规律,以及浅埋厚煤层大规模开采地表损害影响范围动态变化特征等。结果表明:FLAC3D三维地质建模能有效满足复杂地貌条件下浅埋厚煤层开采三维仿真分析要求;沟谷地形的存在影响地表及其下覆煤岩层原岩应力分布,地表沟谷区域存在剪切应力集中,易发生地质灾害;煤层的开采活动导致地表沟谷区域应力集中程度增大,易诱发沟谷坡体发生滑坡、塌陷等地质灾害;随着煤层开采范围的增大,地表塌陷影响范围不断扩大,采空区上方地表位移等值线由"O"字型向近似长方形变化,且地表损害影响范围及影响程度均具有动态变化特征。

国家自然科学基金项目(51574220,51864036)；内蒙古自治区自然科学基金项目(2018BS05009)；内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY18145)；内蒙古科技大学创新基金项目(2017QDL-B11)；