零阶段矿山压力显现特征及控制
- 格式:pdf
- 大小:137.74 KB
- 文档页数:2
浅析矿山压力与岩层控制0 引言由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所引起的力,就叫做“矿山压力”。
在矿山压力的作用下,会引起各种力学现象,如顶板下沉,底板鼓起,巷道变形后断面缩小,岩体破坏散离甚至大面积冒落,煤被压松产生片帮或突然抛出,支架严重变形或损坏,充填物受压缩,以及大量岩层移动地表发生塌陷等等,这些矿山压力显现都将严重影响矿山企业的采掘活动和经济效益。
如今我国煤矿的平均开采深度已经接近千米,个别矿区开采深度达到1300 多米。
随着开采日益向深部延深,矿山压力显现更加频繁。
如果矿山作业人员能够准确预测矿压显现的预兆,做出合理的判断及采取正确的预防措施,将会对井下人员的安全和减少矿山经济损失方面起到积极作用。
下面仅就矿山压力的理论发展作简要的介绍。
1 矿山压力理论发展压力拱假说,又名自然平衡拱,是在1908 年由M·M·普洛托雅柯诺夫提出的,它是一种岩石移动拱形说。
拱形假说适用于不稳定岩体,它将岩体视为松散岩体,以散体力学为理论依据,认为如无支护,则在上部覆岩的压力下,松散的岩石将从开采空间的两帮和顶部向下冒落,两帮塌落成斜面,顶部冒落成自然平衡拱。
如有支护,则作用在支护上的载荷仅只是冒落范围内的岩块重量,而与开采空间的埋藏深度无关。
铰接岩块假说,是苏联库兹涅佐夫于1950~1954 年提出,认为工作面上覆岩层的破坏可分两带,即不规则垮落带和其上的规则移动带。
假说认为工作面支架存在两种不同的工作状态:当规则移动带(相当于老顶)下部岩层变形小而不发生折断时,不规则垮落带岩层(相当于直接顶)和老顶间就可能发生离层,支架最多只承受直接顶折断岩层的全部重量,故称支架处于“给定载荷状态”;当直接顶受老顶移动影响折断时,支架所受载荷和变形取决于规则移动带下部岩块的相互作用,载荷和变形将随岩块的下沉不断增加,直到岩块受已垮落岩石的支承达到平衡为止,这种情况称为支架的“给定变形状态。
4采煤工作面矿山压力显现规律第四章采煤工作面矿山压力显现规律第一节概述大多数情况下,矿山压力显现会给地下开采工作造成不同程度的影响。
为使矿山压力显现不至于影响正常的工作和保证生产安全,就必须采取各种技术措施加以控制。
包括对巷道及采煤工作空间进行支护、对松软煤岩体进行加固、用各种方法使巷道或采煤工作面得到卸压、用人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等。
此外人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害,还包括合理地利用矿山压力的天然能量为开采工作服务。
例如,利用矿山压力的作用压酥煤体以方便落煤工作,借助采空区上覆岩层压力压实已冒落的矸石形成再生顶板等等。
所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施,叫做矿山压力控制。
简称矿压控制。
在实际生产过程中,采煤工作面常有下述一系列矿山压力现象,并习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。
(1)顶板下沉量,一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板移近量。
随着工作面的推进,顶底板处于不断移近状态。
(2)顶板下沉速度,指单位时间内的顶底板移近量,以mm/h计算。
它表示顶板活动的剧烈程度。
(3)支柱变形与折损,随着顶板下沉,采煤工作面支柱受载也逐渐增加,一般可以用肉眼观察到柱帽的变形,剧烈时可以观察到支柱的折损。
(4)顶板破碎情况,常常以单位面积顶板中冒落面积所占的百分数来表示。
它是用来衡量顶板控制好坏的质量标准。
(5)局部冒顶,指采煤工作面顶板形成局部塌落,它影响采煤工作的正常进行。
(6)大面积冒顶,指采煤工作面由于顶板来压导致顶板沿工作面切落。
常常对工作面生产造成严重影响。
其它还有煤壁片帮、支柱钻底、底板臌起等一系列矿山压力现象。
第二节老顶的初次来压直接顶初次垮落后,工作面继续向前推进,由于老顶比较坚硬,在一定范围内呈悬露状态,其四周分别由煤壁及煤柱支撑。
此时可将老顶视为一个板的结构。
但是由于采煤工作面沿倾斜方向的长度,往往大于老顶沿走向方向垮落时的跨度,因此通常将老顶视为一端由煤壁而另一端由煤柱支撑的两端固定的梁。
采场矿山压力及其控制方法范文I. 引言矿山是人们获取矿产资源的重要场所,然而,在矿山开采中,采场矿山压力是一个常见而又关键的问题。
采场矿山压力的高低直接影响着矿工的安全和采矿效率。
因此,如何控制采场矿山压力成为了矿山工作者所关注的重要议题。
本文将对采场矿山压力的原因及其控制方法进行综述。
II. 采场矿山压力的原因1. 围岩应力当矿石岩层开采时,周围岩体会因应力释放而产生应力增加,导致采场压力增加。
这是采场矿山压力的主要原因之一。
2. 矿体变形矿体在开采过程中会发生变形,包括岩层断层滑移、岩体塑性变形等。
这些变形会导致采场的变形和压力增加。
3. 采矿工艺采矿工艺也会对采场压力产生重要影响。
例如,短孔爆破等炸药爆破技术会对岩体产生大量冲击波,增加了采场压力。
III. 采场矿山压力的控制方法1. 合理设计采场结构合理设计采场的结构是控制采场矿山压力的关键。
采矿时需要考虑岩层结构、裂隙分布等因素,选择合适的采场形式,如方阵式采场、交叉式采场等,以减少应力集中。
2. 注浆加固注浆加固是一种常用的控制采场压力的方法。
通过将液体注浆材料注入采场周围的岩体裂隙中进行加固,提高岩体的强度和稳定性,减少采场压力。
3. 改变爆破工艺改变爆破工艺也是一种有效的控制采场矿山压力的方法。
可以采用炸药量小、爆破顺序合理的爆破方式,减少冲击波对采场的影响,降低采场压力。
4. 定期排水定期排水是控制采场矿山压力的常用方法之一。
通过排水,可以降低采场水压,减少水力对岩体的压力,从而减轻采场的压力。
IV. 结论采场矿山压力的高低直接影响着矿工的安全和采矿效率。
在控制采场矿山压力的过程中,合理设计采场结构、注浆加固、改变爆破工艺和定期排水等方法是常用的手段,可以有效地降低采场矿山压力,保障矿工的安全和提高采矿效率。
采场矿山压力及其控制方法范文(二)在矿山生产过程中,采场压力是一个重要的参数。
采场压力的增大会对矿山地质构造产生巨大的影响,不仅会引起地质灾害风险的增加,还会对采矿安全和生产效率产生不利影响。
矿山压力及其控制矿山作为重要的资源开发和利用场所,其所面临的压力问题一直备受关注。
矿山压力主要包括地质压力、水压力、气压力和工程压力等方面。
这些压力对矿山的安全生产和工作环境产生了重要影响,因此,必须采取有效的措施进行控制和管理。
地质压力是指由于地质构造、地壳运动等因素导致的矿山岩体的压力。
地质压力的大小和分布对矿山的稳定性和安全性具有重要影响。
通常,地质压力会随着矿山深度的增加而增大。
为了控制地质压力,可以采取减压放顶、支护加固等措施。
减压放顶是通过凿眼、爆破等方式将压力分散释放,减轻压力对矿山的影响。
而支护加固则是通过设置支柱、注浆固化等方式增强矿山岩体的稳定性,抵抗地质压力。
水压力是指由于矿山地下水的存在导致的压力。
矿山地下水的渗透和积聚会增加矿山岩体的压力,对矿山的开采和工作环境产生危害。
为了控制水压力,可以采取抽水排水、隔水防渗等措施。
抽水排水是通过设置井眼、抽水泵等设备将地下水抽出,降低矿山岩体的压力。
隔水防渗则是通过设置隔水帷幕、注浆填充等方式阻止地下水的渗透,减少水压力对矿山的影响。
气压力是指由于矿山内部的气体积聚导致的压力。
矿山内部的气体主要包括有害气体、可燃气体等。
这些气体的积聚会增加矿山岩体的压力,对矿山的安全生产和工作环境产生威胁。
为了控制气压力,可以采取通风换气、防爆设备等措施。
通风换气是通过设置通风设备、通风管道等方式将矿山内部的气体排出,保持良好的工作环境。
防爆设备则是通过设置防爆器、防爆灯等设备,防止可燃气体的积聚和爆炸。
工程压力是指由于矿山工程建设和生产活动导致的压力。
矿山工程压力主要包括爆破震动、机械振动等。
这些压力会对矿山岩体和工作设备产生影响,对矿山的安全和稳定性构成威胁。
为了控制工程压力,可以采取减震措施、加强设备维护等措施。
减震措施主要包括减少爆破药量、改变爆破参数等,减轻爆破震动对矿山的影响。
加强设备维护则是通过定期检修、更换磨损部件等方式保持设备的正常运行,减少机械振动对矿山的影响。
采场矿山压力及其控制方法采场矿山是指在地下采取矿石时,形成的暴露在地面上的一系列维护通道、采矿立方体、空间和巷道。
在采场矿山中,由于地质构造不同、采矿方法不同、矿石库存量不同以及自然缘由,都会产生各种各样的地质应力和压力变化,这些压力变化对矿山的稳定性和安全生产造成重要影响,需加以及时的监测和控制。
采场矿山压力来源在采场矿山中,不同的地形、矿体、采矿方法和采矿历史等因素都会产生不同来源的压力,主要有以下几种:1.自重应力:采场矿山所处地质环境的自重引起的压力是不可避免的,这种压力是采场矿山最基本的应力来源。
2.采矿压力:既指未支护的采空区和不完全支护的采空区的矿体所产生的压力,也指对支架支护不足的采掘面空间所产生的应力。
3.地震应力:矿区位于地质活动带,有可能有小到地面震摇的小地震甚至中等地震,这些地震越来越成为矿山稳固性的一个威慑因素。
4.渗透应力:矿山地下水渗透也会产生压力,当水与矿体接触时会使内部应力增大,所以矿山中的水压很大程度上影响着矿山的稳定性。
采场矿山压力控制方法为使采场矿山能够稳定长期的开采矿物,必须采取各种适当有效的控制压力方法,这些方法包括:1.合理采矿方法:根据矿体性质及运用能力,确定与之相符合的采矿方法,科学制定运行荷载和支撑方式以及采矿节奏。
2.防止供水爆破:根据矿山地下水源的情况、水压情况以及水的性能,针对矿山水源,实行人为控制,在采矿时防止水压波动,预防供水爆破。
3.支护加强:根据不同的地质环境,对采空区进行严格的支护措施,通常采用不同类型的顶梁、支架或者预制混凝土等来加强支撑作用。
4.控制矿面稳定性:定期监测矿面的稳定性,估算矿体初始应力和应力异向性以及矿体内部空隙部位发生塌陷的情况,及时采取控制措施完善支架系统。
5.安全排水:在矿山采掘工作中,要经常对矿山地下水情况进行监测和处理,并适当增加一些安全排水工程,排除水患。
总之,采场矿山作为矿山开采的最初阶段,其稳定性对矿山开采的成功至关重要,因而必须建立一个长期有效的压力控制体系以保证矿山的稳定性和安全生产。
2024年采场矿山压力及其控制方法在矿体没有开采之前,岩体处于平衡状态。
当矿体开采后,形成了地下空间,破坏了岩体的原始应力,引起岩体应力重新分布,并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。
在应力重新分布过程中,使围岩产生变形、移动、破坏,从而对工作面、巷道及围岩产生压力。
通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力,称为矿山压力。
在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象,如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、煤岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、煤与瓦斯突出等现象,均称之为矿山压力显现。
因此,矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。
2.煤矿直接顶稳定性分类与老顶压力显现强度分级直接顶是指直接位于煤层之上的易垮落岩层。
煤矿直接顶稳定性分类主要以直接顶初次垮落步距为主要指标,将直接顶分为不稳定、中等稳定、稳定和非常稳定4类。
老顶是位于直接顶之上较硬或较厚的岩层。
老顶压力显现分为4级,即老顶来压不明显、来压明显、来压强烈和来压极强烈。
3.回采工作面支架主要有单体摩擦式金属支柱、单体液压支柱和液压自移支架等几种,少数矿井也还使用木支柱。
2024年采场矿山压力及其控制方法(2)概述:在2024年,采场矿山压力控制是矿业生产管理的重要环节之一。
采场矿山压力的控制可以有效地保证矿山生产的安全性和高效性,减少事故发生的可能性,并提高矿山的生产能力和效益。
本文将介绍2024年采场矿山压力的特点以及控制方法。
一、采场矿山压力的特点2024年的采场矿山压力具有以下特点:1. 矿山深度加深:随着矿山的逐渐开采,矿脉的深度也会逐渐加深,导致采场的深度加深,采场压力也会相应增大。
2. 采场温度升高:随着矿山深度的增加,地温逐渐升高,导致采场温度也会随之上升,采场压力增加。
3. 地应力增大:随着地质应力的作用,矿山的岩层会发生变形,岩体受力状态会变得复杂,导致采场矿山压力增大。
4. 损害矿山结构:采场矿山压力过大会导致矿山结构的破坏,如岩层的塌陷、岩层间隙的闭合等,严重影响矿山的安全性和正常生产。
采场矿山压力及其控制方法矿山压力是指矿山开采活动对地表和地下岩石造成的压力,包括矿体的应力变化、地表和地下岩石的变形和断裂等。
矿山压力的控制是矿山安全生产的重要环节,对于降低矿山事故发生率,保护人员和设备安全具有重要意义。
本文将介绍矿山压力的分类及其控制方法。
一、矿山压力的分类矿山压力可分为两类:地应力和岩层压力。
1.地应力地应力是指地球的重力作用下,岩石所受到的压力。
地应力可分为垂直应力和水平应力。
垂直应力是指地球的重力在垂直方向上对岩石所产生的压力,水平应力是指岩石在水平方向上所受到的压力。
地应力的大小与地下深度、地下岩石的物理性质等因素有关。
一般来说,地下深度越深,地应力就越大。
地应力的大小对矿山开采活动的影响较小,但在矿山开采过程中,地应力的变化会导致岩石的断裂和变形,从而对矿山安全产生影响。
2.岩层压力岩层压力是指地下岩石在矿山开采过程中受到的压力。
岩层压力的大小与岩层的物理性质、采场的开采方式等因素有关。
岩层压力可分为两部分:自重应力和采场应力。
自重应力是指岩石由于自身重力而产生的应力。
岩层的自重应力与岩石的密度和岩层厚度有关,一般来说,岩石的密度越大,岩层的厚度越大,自重应力就越大。
采场应力是指岩层由于矿山开采活动而产生的应力。
采场应力的大小与采场的形状、岩层的断裂性质等因素有关。
采场应力的增大会导致岩层的压缩和断裂,从而引发地表和地下的变形和破坏。
二、矿山压力的控制方法为了保证矿山的安全生产,必须采取措施控制矿山压力的变化。
矿山压力的控制方法主要包括:支护方法、爆破技术、水力压裂技术等。
1.支护方法支护是指采用各种方法和材料对岩层进行加固,以防止岩层的变形和破坏。
常用的支护方法包括:锚杆支护、喷射混凝土支护、钢架支护等。
锚杆支护是通过钢筋和固化材料将岩层固定在一起,增加岩层的强度和稳定性。
锚杆支护适用于对较薄的岩层进行支护。
喷射混凝土支护是指将混凝土喷射到岩层表面,形成一层坚硬的保护层,以保护岩层不受压力的破坏。