李如仙

(山西兴新安全生产技术服务有限公司，山西 太原 030000)

1 工程概况

曙光煤矿主要位于山西省中部孝义市，局部区域位于晋中介休市和灵石县境内，井田构造较为简单。井田内主要可采煤层有2号、3号、9号、10+11号煤层，曙光矿矸石山基地沿东西方向为宽，沿南北方向为长，长×宽=53 km×50 km，矸石山边坡的垂直高度为8 m，边坡走向为东西方向，根据现场统计和调研，该地区的“U”型山谷已经被大量的矸石覆盖，矸石的充填推平基本完成，具体矸石山排矸作业如图1所示，填充的矸石散体平均厚度为26 m，现为保障矸石山的稳定，需对矸石山边坡的稳定性进行有效评价。

图1 曙光煤矿矸石山排矸作业

2 数值模拟分析

2.1 模型的建立

曙光矿矸石山主要由碎石、砂泥土和夹矸层碎石组成，其中开采煤层中的夹矸及煤层顶板垮落岩层为矸石山中岩石的主要部分，碎石颗粒直径为4～20 mm，碎石与碎石之间表现为松散排列，且孔隙较大，基于矸石山内碎石的特征，选用适合松软颗粒体的数值模拟软件GeoStudio进行模拟作业，对于矸石的物理力学性质，该研究通过现场取样，实验室内测试获得；由于基岩已被多年堆积的矸石所覆盖，这给现场取样带来了极大的困难，因此，通过参考曙光矿地质资料与国内其他工程的方法确定其参数；矸石山表面所覆黄土物理性质相对来说比较稳定，参考其他文献[1-3]确定其物理性质；最终将表土、矸石、基岩的力学参数汇总，见表1。

表1 各岩土体的物理力学参数