煤炭科学技术

作者：沈星宇, 张二蒙, 费 宇, 盖秋凯, 曹光明,

关键词：黏土层变形, 饱水砂层, 地表移动, 平错隆起, 沉陷区,

受采动影响后的浅部饱水砂层具有移动流动性，为研究对其上覆黏土层变形的影响，采用专门物理模拟试验系统，研究了高潜水位的浅部饱水砂层受煤层采动影响后的活化规律，通过FLUENT模拟了注水加压条件下上覆黏土层形态和应力变化过程，分析了地表移动异常变形机理。研究结果表明：黏土层的移动变形是重力和渗透力共同作用的结果，自然安息角不能作为黏土层平错、隆起的主导因素；静水压力作用下砂层达到临界水力坡降使砂层活化流动，流砂层和黏土层产生流速差，出现黏土层平错和隆起现象，造成沉陷区异常扩展；从黏土层厚度由薄变厚的变化过程中，影响总体隆起高度的主要对象由砂层变为黏土层，黏土层厚度较大时，角度对砂层隆起高度影响较小；砂层角度与黏土层隆起长度、平错距离均呈正相关，且随角度的增加，变形速率逐渐加快，黏土层厚度与平错距离呈正相关，与隆起长度呈负相关，且厚度越小越易发生移动变形破坏，其中角度影响相对较大，砂层倾角的持续增大是导致层间错动加大、水平移动增加和地表沉陷影响范围扩大的主要原因。

来源：2022年第10期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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