深圳市鹏茜大理岩矿采空区稳定性数值模拟研究

张洪岩

(深圳市不动产评估中心(深圳市地质环境监测中心)，广东 深圳 518000)

1 引言

矿体地下开采后，会在地下形成大量的连续或非连续的采空区，采空区对原有岩体应力平衡的破坏，可能会导致采空区周围岩层乃至地表产生移动变形，继而影响地表建筑、工程的稳定性，甚至导致地面塌陷等地质灾害[1，2]。深圳市鹏茜大理岩矿采空区，位于坪山区碧岭街道汤坑社区，交通便利。闭矿后随着开发用地的需要，有必要对其进行采空区稳定性分析评价工作。常规的采空区工程地质定性分析难以准确反映采空区围岩的实际稳定状态，本文采用FLAC3D数值模拟技术，结合矿山采空区实际情况，对矿山采空区的稳定性进行了详细的数值模拟分析。

2 矿区地层发育特征

鹏茜大理岩矿属于覆盖型，矿区第四系覆盖层厚度6.2～51.3 m，大部分位于10～30 m之间，矿区覆盖层厚度不均，总体上南厚北薄、东厚西薄(图1)。其中，第四系全新统(Q4)河流冲洪积层的底部为灰白色卵砾石夹黄、黄白色砾砂混粘土层，砾石直径0.3～0.4 cm，少数5～10 cm，顶部局部为粉砂质粘土，厚度1.2～17.20 m。中、上部为褐黄、黄色含泥砾砂、中细砂，往上渐变为含砂混粘土，顶部局部夹透镜状、团块状泥质粘土或泥炭土，厚度5.60～11.20 m。钻探显示，覆盖层内土洞发育，均为单层，主要发育深度高程为0.3～39.54 m，距地面深度为11.7～43.6 m，土洞高度为0.3～11.2 m，高度位于0～4 m占总数的60%，土洞多数被填充，充填物为流塑～软塑含角砾粉质粘土。

基岩为下石炭统大塘阶石磴子组(C1ds)灰岩，为浅海相碳酸盐建造，石磴子组由灰～深灰色结晶灰岩、大理岩化灰岩、大理岩、白云质大理岩等组成，广泛分布于坪山河谷平原区，地表大部分为第四系冲洪积层覆盖，仅沿水沟及废采坑见有零星出露。……