采深对煤矿沉陷区坡面形态及侵蚀的影响分析

作     者：宋世杰 赵晓光 张勇 聂文杰 SONG Shijie;ZHAO Xiaoguang;ZHANG Yong;NIE Wenjie

作者机构：西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 陕西省水利厅陕西西安710004 

出 版 物：《环境科学与技术》 (Environmental Science & Technology)

年 卷 期：2016年第39卷第8期

页      面：178-184页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 082802[工学-农业水土工程] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0907[农学-林学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41402308) 陕西省教育厅科研计划项目(14JK1466) 陕西省水利厅水利科技项目(2015slkj-01) 西安科技大学博士启动金项目(2014QDJ006) 西安科技大学培育基金项目(201308) 

主　　题：坡面形态 侵蚀 采深 数值模拟 煤矿沉陷区 

摘      要：井下采煤产生的大范围岩移必然最终改变原有地表形态并影响坡面侵蚀特征及规律。该文从井下与地表相结合的新视角,结合彬长矿区水土流失特征和典型煤矿采矿条件,以采深、地表坡面坡度等因素为变量,构建了30个不同类型的数值模型,通过数值模拟方法研究并揭示井下采深对地表坡面形态及侵蚀的影响规律。结果表明:(1)随着采深的增加,地表坡面坡度增大幅度呈现减小的变化趋势。在相同采深条件下,坡度增大率与坡面自然坡度整体上呈负相关。(2)随着采深的增加,地表坡面坡长减小幅度呈现减小的变化趋势,且自然坡度越小,该变化趋势越明显。地表坡面坡长减小率与自然坡度随着采深的增加呈现先正相关后负相关的关系,自然坡度为26.57°是拐点。(3)采深的增加会削弱地表坡面产流产沙的强度增幅,缓解坡面侵蚀加剧的程度,这种效应在坡度较小的坡面更加显著。井下采煤引起地表坡面坡度的增大是产生这一规律的主因。