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露天矿排土场土石混合体K0系数试验研究

2021-09-17杨福卿王晋辉才庆祥

煤炭工程 2021年9期

杨福卿,陆 翔,周 伟,田 涯,王晋辉,才庆祥

(1.昆明煤炭设计研究院,云南 昆明 650011;2.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116;3.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116)

露天煤矿开采实质为巨型规模的土石方移运工程,按照一定的程序和方法将采场内煤层上覆的土岩进行松碎,采装,运输,排弃形成了排土场。排土场物料在自然环境与堆载载荷作用下固结、胶结、重塑,产生了与原始松散体不同的物理力学特性[1],岩土力学性质与原岩应力分布影响着边坡的稳定性[2],边坡稳定与否影响着露天煤矿的安全生产与经济效益[3]。排土场形成过程实则为剥离物的侧限堆积,类似土体K0固结过程,静止侧压力系数K0值是重要参数,K0系数直接影响着固结过程中的力学特性和变形特征[4]。

K0系数的研究可以借鉴传统土力学研究方法。高彦斌[5]以上海软黏土原状土样和重塑土样为研究对象,得到了不同固结剪切试验下的强度关系,揭示出两种土样的不同结构对K0正常固结软黏土强度比的影响;刘清秉[6]在常规固结仪上开展侧限膨胀试验并采用GDS三轴试验仪进行恒定偏应力差的三轴膨胀试验,获得了考虑初始压实度、含水率、上覆压力耦合关联影响的K0膨胀模型;陈存礼等[7]用K0固结仪对不同含水率原状黄土进行了K0固结试验,分析了轴向应力及含水率对侧向应力及K0系数的影响,提出了静止土压力系数K0与轴向应力及含水率的关系表达式,揭示了土体K0系数不是常数。……

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