《地下礦智能開采技術(shù)》課件-地壓管理

1 地壓管理概念2 地壓管理方法主要內(nèi)容u地壓顯現(xiàn)：

巖體被開挖以后，破壞了原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，巖體中的應(yīng)力

重新分布，產(chǎn)生了次生應(yīng)力場，使巷道或采場周圍的巖石發(fā)生變

形、移動破壞，這種現(xiàn)象稱為地壓顯現(xiàn)。u地壓：

使原巖變形、移動和破壞的力，稱為地壓或礦山壓力。一、地壓管理概念u地壓管理：為保證回采正常進(jìn)行，采取的減少或避免地壓危害的措施，或積極利用地壓進(jìn)行開采，這種工作就是地壓管理。u地壓管理以礦巖物理力學(xué)性質(zhì)為依據(jù)，與采礦方法、開采順序和采空區(qū)處理等密切相關(guān)。二、地壓管理方法u利用礦巖自承能力和留設(shè)必要的支撐礦柱，以保持采場的穩(wěn)定性。u采取支護(hù)方法，支撐回采工作面，以維持其穩(wěn)定性。u充填采空區(qū)，支撐圍巖并保持其穩(wěn)定性。u崩落圍巖，使采場圍巖應(yīng)力降低，并使其重新分布，達(dá)到新的應(yīng)力平衡。二、地壓管理方法二、地壓管理方法礦柱參數(shù)的確定：u礦柱形狀對其強度的影響l

礦柱的寬高比越大，礦柱的強度越高；l

礦柱處于三向壓縮狀態(tài)的部分，礦柱的強度越高；u礦柱尺寸l水平和緩傾斜礦體礦柱計算l急傾斜礦體礦柱計算

二、地壓管理方法保證礦柱強度必需的截面，按許用承載強度計算：nksS

Hk

0 f式中：S——礦柱支撐的上部覆巖面積；

H——開采深度；

K——載荷系數(shù)，與巖石性質(zhì)有關(guān)；

s——礦柱的截面積；

n——安全系數(shù)。另需下列因素：1）爆破沖擊；2）防止礦柱縱向彎曲;3）如果頂板巖石強度低于礦石強度， 為 防 止 礦 柱 壓 入 頂 板 ， 應(yīng) 加大礦柱面積。二、地壓管理方法

開采急傾斜礦體時，一般留有頂柱，底柱和間柱。底柱因受放礦巷道切割嚴(yán)重，對圍巖的支撐能力很差；頂柱因受剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，只能承受部分載荷，因此頂柱和底柱的支撐能力僅按安全系數(shù)考慮；間柱厚大且連續(xù)，是支撐圍巖的主體部分。

按覆巖壓力簡單計算間柱寬度如下：式中：a

——礦房寬度0f

c——間柱寬度s c H k nS a c k

二、地壓管理方法u木材支護(hù)l橫撐支柱和立柱l木垛l方框支架和木棚u錨桿和錨索支護(hù)u金屬支柱或支架支護(hù)u混凝土和噴射混凝土支護(hù)二、地壓管理方法充填體對圍巖應(yīng)力分布的影響

充填的作用在于限制圍巖和礦柱變形的發(fā)展，減緩巖石移動的危害和降低地表的下沉程度。充填工作速度越快，圍巖變形受限制的時間越早，越有利于開采空間的穩(wěn)定。 充填體承壓作用示意圖二、地壓管理方法崩落圍巖管理地壓：u通過有計劃地強制或自然崩落圍巖，消除地壓存在和產(chǎn)生的根源，主動管理地壓。u水平和緩傾斜礦體開采的地壓控制。u傾斜和急傾斜礦體開采的地壓控制。二、地壓管理方法當(dāng)?shù)V體走向長度很大或地質(zhì)條件復(fù)雜，合理確定礦床開采順序，是控制地壓的極為重要的問題之一。一般情況下，礦體走向中央部位，壓力最大。因此，應(yīng)采取從中央向礦體兩翼的前進(jìn)式回采順序，較為合理。相反，如果采用從礦體兩端向中央后退式開采，在