煤田地质与勘探

作者：罗锦, 李英明, 郭庆彪, 赵光明,

关键词：关闭矿井, 水位回升, 地表抬升源, 动态机理, 流固耦合, 淮南矿区,

目的关闭矿井地表残余变形持续时间长、演变过程复杂，可能出现抬升等非常规现象，从而影响关闭矿井开发再利用。方法为探究关闭矿井地表抬升变形机理、特征及影响因素，以安徽淮南某矿为例，利用数值模拟分析地下水位回升后地表抬升传导过程，研究采高、地下水位高度和垮落带岩体强度因素变化对地表抬升特征的定量影响。结果和讨论结果显示，地下水位回升导致采空区上方岩层孔隙水压力增大，水位从30 m回升至150 m时，采空区中央孔隙水压力从5.99×102 kPa增加至2.17×102 kPa，而采空区四周区域孔隙水压力减小。在采高临界值之内，随着采高增加，覆岩回弹值和地表抬升值均增大，深埋岩层回弹显著，地表抬升存在滞后效应，在渗流时间达4个月后地表才开始抬升。水位回升高度对覆岩回弹和地表抬升有直接影响，地下水位升高，覆岩整体呈现回弹趋势，但随水位升高，覆岩回弹趋势降低，水位回升高度超过146 m后地下水位引起的回弹效果将会减弱。垮落带弹性模量衰减会显著加剧地表抬升效应，且抬升值与衰减程度呈线性正相关，垮落带弹性模量未衰减时地表抬升值为86.4 mm，衰减程度增加至50%时，地表抬升值为160 mm。研究成果明确了不同因素下地表抬升的变形特征及传导机制，为关闭矿井地下水回升引起地表抬升的进一步研究提供了重要参考。

来源：2025年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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