为有效预测和防范浅表岩溶塌陷带来的危害,以贵州盘江精煤有限公司山脚树矿为背景,针对山脚树矿出现的地表裂缝、地面陷坑等灾害,采用理论分析、数值模拟和现场观测等方法,分析了其浅表岩溶塌陷的诱因及其形成机理.研究结果表明,开采扰动会导致开采煤层上覆岩层中断层的活化,断层活化导致裂隙带与采空区导通;在降雨的渗透侵蚀作用下,表土层抗拉强度降低,使裂缝加速扩张;当存在有浅埋溶洞时,在开采扰动和降雨侵蚀作用下,溶洞与表土层裂缝贯通,形成岩溶塌陷坑.

1 工程背景及塌陷坑的特征分析
1.1 山脚树矿水文地质条件及地表岩溶塌陷特征
1.2 山脚树矿岩溶塌陷区下伏煤层开采情况
2 10#煤层开采对地表岩溶塌陷诱导的数值模拟
2.1 煤层开采对岩溶洞顶板拉裂
2.1.1 建立模型
2.1.2 模拟结果分析
2.2 采动地表裂缝与岩溶洞间隔水层性质分析
2.3 开采诱导出采动裂隙带高度分析
3 地表岩溶塌陷的形成机理
3.1 岩溶洞与断层伴生关系
3.2 断层与井下采空区关系
3.3 降雨的渗压效应
4 结论