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摘要：采矿活动对危岩体崩塌的影响主要体现在两个方面，一是炮采和岩爆的影响，二是采空区的作用。炮采和岩爆引起的惯性力使得危岩体下滑力增加，采空区则引起岩体内部应力重分布，使得主控结构面进一步加宽加深，结构面抗剪强度降低。随着开采程度的加大以及降雨等作用，最终发生崩塌灾害。同时也是对地下采矿活动对危岩形成过程的影响进行了全面的分析，并且在这个基础上提出了下文当中的一些内容，希望能够给与在相同行业之中进行工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：地下采矿；危岩形成；影响；分析
1导言
在矿山类危岩体的形成过程中，采矿活动是诱发危岩崩塌灾害产生的主要原因。在构造作用及降雨等因素下，岩体内形成局部形成细小的拉张裂缝，采矿作用使得岩体内裂缝进一步加深加宽，形成主控结构面，最终随着开采程度扩大及降雨的进一步影响下，危岩最终发生失稳破坏。殷跃平运用FLAC3D模拟软件，研究了危岩体在岩溶、重力、采矿等因素下山体的变形破坏特征;李凤明分析了采矿活动引发的地质灾害的原因及类型;任伟忠等人采用模型试验分析了原覆盖岩层条件下采矿的地表陷落特征及围岩的变形特征;肖江等人模拟了露天矿边坡的开挖过程，分析了边坡的变形破坏模式。本文从地质环境条件、危岩特征等分析了危岩的形成过程，将采矿活动与危岩体的形成结合在一起，分析了采矿活动对危岩体形成的影响。
2合川三汇磨子岩形成机制分析
2.1磨子岩危岩概况
磨子岩陡崖屹立于合川市三汇镇北东侧，近年来曾经发生过大规模崩塌，单次塌方量达5m3，此后时时发生小规模崩塌。危岩带位于新华夏构造体系川东褶皱带华蓥山复式背斜的次级褶皱龙家湾背斜的东翼，裂隙发育且正下方属重庆合川市三汇镇郑家弯煤矿磨子岩井的矿权设置，区内地下采矿活动频繁。
2.2磨子岩危岩形成机制分析
（1）危岩区褶皱、断裂均较发育，故区域内构造裂隙较发育，破坏了岩体完整性，形成临空外倾结构面；（2）新构造运动及河流下蚀切割作用结果形成了调查区现在的陡崖带，改变了原岩体内的应力平衡，陡崖岩体产生卸荷回弹效应，陡崖带外缘临空面附近是坡体应力分布与集中部位，其主应力作用产生重力拉张裂隙，形成卸荷裂隙，卸荷裂隙的形成为危岩体的产生提供了最初的边界条件；（3）后经人类工程活动（地下采矿）影响，卸荷裂隙进一步加宽加深，使裂隙进一步切割母岩体形成单个的危岩体；（4）单个的危岩体斜靠在母岩上，裂隙宽度及深度均较大，靠摩擦力及剪力维持平衡，当触发因素作用下主要形成滑移式崩塌。危岩体内部各种裂隙发育，进一步切割和风化，小块体失去支撑，易产生坠落式崩塌。
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3地下采矿活动对危岩稳定性的影响
地下采矿活动对危岩稳定性的影响主要表现两个方面，一是炮采和岩爆的影响，二是采空区的作用。炮采为矿山开采的主要方式，而随着采空区的扩大，上覆岩体发生局部应力集中，当应力集中到一定程度时就会发生岩爆。动荷载在岩体内部的传播主要以应力波的方式传递，随着距离的增加，应力波发生衰减，当危岩体在其影响范围内时，岩体下滑力增加，稳定性下降。而随着开采程度的扩大，岩体地质结构体发生改变，发生应力重分布，在危岩体后部出现拉应力集中，主控结构面尖端出现剪应力集中，当应力集中达到一定程度时，岩体最终发生崩塌。矿山开采过程中，炮采和岩爆产生的动荷载使得岩体产生显著地加速度，由加速度引起的惯性力引起顶部岩体开裂、塌落及位移，并将这些作用延伸到地面，而原有的裂缝则在动荷载作用下进一步扩展。炮采和岩爆对危岩体稳定性的影响主要体现在两个方面，一是惯性力的作用，动荷载产生有水平方向的力，当这个力与危岩体的运动方向一致时，使得危岩体下滑力增加，危岩体稳定性下降;二是由于爆破震动的反复作用，使得岩体主控结构面的抗剪强度指标减小。在岩体内部，炮采和岩爆引起强烈的岩体应力波和震动作用，可使主控结构面的抗剪强度降低，根据摩尔破坏库伦—摩尔准则，当危岩体的下滑力超过其抗剪强度时，即会发生崩塌灾害。
3.1应力波和震动作用在岩体内的传播
炮采和岩爆引起强烈的岩体应力波和震动作用，爆炸后直接激起的应力波主要为纵波，在危岩体临空面，由于波的发射和折射的反复叠加，使得整个危岩体呈现出在其平衡位置附近的一种周期性振荡现象，使得震动加强，形成一定的超压，当震动超过一定限度时，即发生岩体崩塌。然而由于岩体自身的不均与性以及岩体内结构面、裂隙的复杂性，实际情况往往比较复杂，工程中多进行现场检测对危岩体的变形、速度、加速度分布和衰减规律等进行采矿活动的影响分析。
3.2应力波和震动作用在岩体内的衰减
矿山的开采是具有一定的影响范围的，在震动作用下，使得岩体产生显著的加速度，由于岩体的不均匀性和复杂性，加速度引起的惯性力在传播过程中逐渐衰减，由最初爆炸产生的冲击波最终衰减为对岩体影响较小的地震波，其中压缩波作用范围为爆破的主要作用区，造成岩体内部产生裂隙或拉断。只有当危岩体的关键质点的峰值加速度超过其临界加速度时，才会引起崩塌产生，由于岩体内部自身的复杂性，其峰值加速度只能用现场试验进行准确测定，或者通过模型试验和数值模拟等方式进行大概估计。
4结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，结合某市合川三汇磨子岩危岩的发育过程进行分析，人类采矿活动对危岩稳定性的影响主要有两个方面：（1）炮采和岩爆的影响。炮采和岩爆引起强烈的应力波和振动作用，对危岩体稳定性的影响主要体现在两个方面，一是惯性力的作用。动荷载产生有水平方向的力，当这个力与危岩体的运动方向一致时，使得危岩体下滑力增加，危岩体稳定性下降；二是由于爆破震动的反复作用，使得岩体主控结构面的抗剪强度指标减小；（2）采空区的影响。采空区的形成使得岩体内部应力调整，顶部产生拉应力，岩体沿已有的结构面张开形成拉张裂缝或原有裂隙进一步加宽加深，随着采空范围的不断扩大以及降雨等的作用，裂缝不断扩展直至向下贯通，在自重作用下，裂缝底部发生应力集中，岩体产生剪切变形，当应力集中到一定程度时，危岩体被剪断，发生崩塌。
参考文献
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论文作者:韩小伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签：应力论文; 裂隙论文; 作用论文; 体内论文; 磨子论文; 采空区论文; 发生论文; 《防护工程》2017年第18期论文;