矿山压力及其控制..共42页
- 格式:ppt
- 大小:5.48 MB
- 文档页数:42
第四章矿山压力与控制第一节矿山压力与分布规律一、巷道地压1.矿山压力地下岩体在采动以前,由于自重的作用在其内部引起的应力,通常称为原岩应力。
因为开采前的岩体处于静止状态,所以原岩体处于应力平衡状态。
当开掘巷道或进行回采时,形成了地下空间,破坏了岩体的原始状态,引起岩体内应力重新分布,并一直延续到岩体内形成新的平衡为止破坏了原来的应力平衡状态,引起岩体内部的应力重新分布。
重新分布后的应力超过煤、岩的极限强度时,使巷道和回采工作面周围的煤、岩发生破坏,这种情况将持续到煤、岩内部再次形成新的应力平衡为止。
此时,巷道和回采工作面周围煤、岩体内形成一个与原岩应力场显然不同的新的应力场,有时称为二次应力场。
其形成的过程就是煤、岩体内应力重新分布的过程。
通常把这种由于在地下进行采掘活动造成围岩移动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体内和支护物上所引起的压力,称为“矿山压力”,简称“矿压”或“地压”。
2.矿山压力显现在矿山压力作用下,将引起一系列力学现象,如围岩变形或挤入巷道、岩体离散、移动或冒落;煤体压松、片帮或突然抛出;木材支架压裂或折断;金属支架变形或压弯;充填物产生沉缩以及岩层和地表发生移动和塌陷等等。
在矿山压力作用下出现的冒顶、底鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤和瓦斯突出等力学现象,称为矿山压力现象或矿山压力显现,简称“矿压显现”。
3 .矿山压力控制在大多数情况下,“矿压显现”会给地下开采工作造成不同程度的危害。
为使“矿压显现”不致于影响正常的开采工作和保证安全生产,就必须采取各种技术措施加以控制。
这种人为地调节,改变和利用矿山压力作用的各种措施,称为“矿山压力控制”,简称“矿压控制”。
七、巷道围岩控制降低巷道围岩应力,提高围岩稳定性以及合理选择支护是巷道围岩控制的基本途径。
回采引起的支承压力不仅数倍于原岩应力,而且影响范围大。
巷道受到回采影响后,围岩应力、围岩变形会成倍、甚至近十倍急剧增长。
因此,巷道围岩控制手段的实质是如何利用煤层开采引起采场周围岩体应力重新分布的规律,正确选择巷道布置和护巷方法,使巷道位于应力降低区内,从而减轻或避免回采引起的支承压力的强烈影响,控制围岩压力。
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。
矿山压力及其控制概述矿山作为一种特殊的工作环境,其压力问题一直备受关注。
矿山压力是指矿山开采过程中由于地质条件、采矿方式、采场布置等因素所形成的对地表、井筒和巷道等构筑物以及人员作业产生的压力。
矿山压力不仅对工程结构的稳定性和机械设备的正常运行产生影响,而且还对矿工的健康和安全造成威胁。
因此,矿山压力的控制是保证矿山正常、安全、高效开采的重要前提。
矿山压力的控制可以通过以下几个方面来实现:1.合理的采场布局和采矿方式:合理的采场布局和采矿方式可以减小岩层顶板的压力,并降低地表和井筒等构筑物受到的压力。
例如,在岩层顶板稳定条件较差的区域,可以采用长壁工作面或房柱工作面等相对稳定的采矿方式,减小岩层顶板的位移和压力。
2.巷道支护和岩层顶板管理:对于巷道来说,合理的支护方式和材料可以增强巷道的稳定性,减小巷道受到的压力。
岩层顶板的管理包括进行岩层控制、降低巷道高度、提高巷道顶板强度等措施,以减小岩层顶板的位移和压力。
3.水文地质调查和水压力控制:通过水文地质调查,了解地下水位、水头和水文地质条件等,采取适当的排水措施,控制水位和水压力的变化,减小对巷道和井筒等构筑物的压力。
4.地应力测量和监测:地应力测量和监测是评估岩层压力和地层压力的重要手段,能够提供有关矿山内部地应力分布的准确数据,为矿山压力的控制提供科学依据。
可以通过测量地应力来确定巷道和井筒等构筑物的支护压力,以及确定开采影响范围和区域压力分布,从而合理安排支护措施和工作面进度。
5.人员密闭和防灾避险:在煤矿开采中,为了保证矿工的安全,可以采取人员密闭和防灾避险等措施,减小不安全因素的影响。
总之,矿山压力的控制是矿山开采过程中的关键问题,控制矿山压力有利于保证矿山的稳定和人员的安全,提高矿山的生产效率。
通过合理的采场布局、巷道支护、岩层顶板管理、水压力控制和地应力测量等措施,可以减小矿山压力的影响,实现矿山的正常、安全、高效开采。
第四章矿山压力与控制第一节矿山压力与分布规律一、巷道地压1.矿山压力地下岩体在采动以前,由于自重的作用在其内部引起的应力,通常称为原岩应力。
因为开采前的岩体处于静止状态,所以原岩体处于应力平衡状态。
当开掘巷道或进行回采时,形成了地下空间,破坏了岩体的原始状态,引起岩体内应力重新分布,并一直延续到岩体内形成新的平衡为止破坏了原来的应力平衡状态,引起岩体内部的应力重新分布。
重新分布后的应力超过煤、岩的极限强度时,使巷道和回采工作面周围的煤、岩发生破坏,这种情况将持续到煤、岩内部再次形成新的应力平衡为止。
此时,巷道和回采工作面周围煤、岩体内形成一个与原岩应力场显然不同的新的应力场,有时称为二次应力场。
其形成的过程就是煤、岩体内应力重新分布的过程。
通常把这种由于在地下进行采掘活动造成围岩移动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体内和支护物上所引起的压力,称为“矿山压力”,简称“矿压”或“地压”。
2.矿山压力显现在矿山压力作用下,将引起一系列力学现象,如围岩变形或挤入巷道、岩体离散、移动或冒落;煤体压松、片帮或突然抛出;木材支架压裂或折断;金属支架变形或压弯;充填物产生沉缩以及岩层和地表发生移动和塌陷等等。
在矿山压力作用下出现的冒顶、底鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤和瓦斯突出等力学现象,称为矿山压力现象或矿山压力显现,简称“矿压显现”。
3 .矿山压力控制在大多数情况下,“矿压显现”会给地下开采工作造成不同程度的危害。
为使“矿压显现”不致于影响正常的开采工作和保证安全生产,就必须采取各种技术措施加以控制。
这种人为地调节,改变和利用矿山压力作用的各种措施,称为“矿山压力控制”,简称“矿压控制”。
七、巷道围岩控制降低巷道围岩应力,提高围岩稳定性以及合理选择支护是巷道围岩控制的基本途径。
回采引起的支承压力不仅数倍于原岩应力,而且影响范围大。
巷道受到回采影响后,围岩应力、围岩变形会成倍、甚至近十倍急剧增长。
因此,巷道围岩控制手段的实质是如何利用煤层开采引起采场周围岩体应力重新分布的规律,正确选择巷道布置和护巷方法,使巷道位于应力降低区内,从而减轻或避免回采引起的支承压力的强烈影响,控制围岩压力。