考虑倾角与开度的薄基岩裂隙溃沙特性研究

顶板溃沙是我国西部矿区浅埋煤层开采过程中面临的安全威胁之一。利用自行研制的裂隙溃沙试验系统,开展无水条件下风积沙溃沙过程的模拟试验,研究沙层厚度、裂隙倾角和裂隙开度对溃沙速率的影响,获得不同影响因素与裂隙中风积沙流动速率之间的定量关系。研究发现,沙层厚度的变化对溃沙速率几乎没有影响;裂隙倾角的变化对溃沙速率有明显的影响,在裂隙开度一定的情况下溃沙速率随着裂隙倾角的增大而增大,两者之间呈对数关系;裂隙开度对溃沙速率的影响较为显著,裂隙倾角一定时溃沙速率随着裂隙开度的增大而快速递增,两者之间符合指数关系;裂隙开度对溃沙速率的影响权重最大,而沙层厚度的影响权重可以忽略。该研究成果可为西部煤矿溃沙灾害的防治提供理论依据和科学指导。     

大型天然土石坝的溃坝方式及环境效应分析

岷江上游分布有大量的古滑坡堵江形成的土石坝体。本文首先调查了扣山古滑坡堵江坝形成的地质环境和坝体的几何特征、溃口形态;然后采取坝体土石样品,进行了室内大型土工试验,考虑湖水、坝体渗流和岩土体的耦合作用,采用有限元进行了古滑坡堵江坝的稳定性分析,计算了溃坝洪水的最大洪流量及其洪水在下游的演化特征,认为该天然滑坡堵江坝的溃决方式为漫坝瞬时全溃,天然土石坝的溃决将对沿岸及下游地区的生态环境产生巨大的影响。