研究背景与问题

普朗铜矿塌陷区作为我国重要的铜资源开采地，在长期的开采活动中，塌陷区形成了大量的冰碛物沉积。这些冰碛物不仅作为井下泥石流的物源，其非饱和特性还直接关系到塌陷区的稳定性和井下泥石流的发生概率。当前，对于冰碛物的持水特性研究尚不充分，无法为塌陷区治理和井下安全提供有效的理论依据。因此，本研究旨在探讨普朗铜矿塌陷区冰碛物的持水特征，以期为塌陷区的稳定性和井下泥石流的防治提供科学指导。

研究方法

本研究采用压力板仪法对不同干密度的冰碛物进行了土水特征实验。通过实验获取了冰碛物的土壤水力学参数，并采用Van Genuchten (VG) 和 Fredlund-Xing (FX) 两种模型对实验数据进行拟合，分析了两种模型的适用性。此外，还对比了不同干密度条件下冰碛物的持水特征，以揭示冰碛物持水特性的变化规律。

核心结果

研究结果表明，普朗铜矿塌陷区冰碛物的持水特征受到干密度、孔隙度、质地等因素的影响。随着干密度的增加，冰碛物的持水能力逐渐降低。VG模型在低干密度条件下与实验数据吻合较好，而FX模型在高干密度条件下更具有适用性。此外，冰碛物的持水特性在不同季节和气候条件下表现出一定的差异，夏季持水能力较低，冬季持水能力较高。

结论与意义

本研究通过对普朗铜矿塌陷区冰碛物的持水特征进行研究，揭示了冰碛物持水特性的变化规律，为塌陷区治理和井下泥石流防治提供了科学依据。研究结果表明，采用VG模型和FX模型可以有效描述冰碛物的持水特性，为塌陷区稳定性评价和井下泥石流预警提供了新的思路。此外，研究结果可为类似地质环境的塌陷区治理提供参考，具有重要的理论意义和应用价值。