影響采場地壓的因素及保持開采空間溫度性的方法

時間：2014-05-07 10:09:31

作者：世邦機器

影響采場地壓的因素

地壓值的大小和特點與許多因素有關(guān)。這些因素可以分為兩組：一組因素稱自然因素，如原巖應(yīng)力，礦巖穩(wěn)固性，礦體埋藏深度，礦體的規(guī)模、形狀、厚度和傾角等;另一組是開采過程中形成的因素，如采場支撐方法、開采空間的大孝形狀和相對位置，工作面推進速度(回采強度)、落礦方法、礦塊回采周期和其他。

一般說來，在影響地壓大小的因素中，較主要的還是礦體和石灰?guī)r的穩(wěn)固性，以及開采深度。隨著開采深度大幅度的增加，采礦方法和礦塊參數(shù)都需要相應(yīng)改變，如減小開采空間的頂板暴露面，限制采用空場采礦法，加大礦柱尺寸等。在深部的礦床開采中，開采空間圍巖的應(yīng)力可以增長到很大的數(shù)值，當超過一定限度后會引起沖擊地壓、巖石自爆或塑性從而造成礦柱被破壞。

保持開采空間溫度性的方法

在開采礦體時，要求在一定時間和一定空間內(nèi)保持開采空間穩(wěn)固性。通常可采用以下9種方法。

縮小開采空間暴露面積和跨度：開采空間的穩(wěn)固性不僅取決于礦巖的穩(wěn)固性和圍巖地壓，也取決于頂板和兩幫暴露面的跨度和面積。暴露面過大會造成許多不良后果：頂板或兩幫會發(fā)生局部或大面積冒落，地壓活動激烈，需要經(jīng)常修復(fù)被地壓破壞的支柱，錳礦石的損失貧化增大，甚至?xí)故鹿暑l繁發(fā)生，造成停產(chǎn)。反之，如果開采空間暴露的尺寸選擇正確，同樣的礦巖條件，仍可以保持開采空間穩(wěn)固性，甚至即使不進行人工支護，也可以使開采空間維持較長的時間。開采緩傾斜中厚以下礦體，當頂板巖石穩(wěn)固性差時，為了維持開采空間穩(wěn)固性，通常是根據(jù)懸臂梁假說及時放頂，縮短暴露面的跨度。

使開空間具有較穩(wěn)固的幾何形狀：使開采空間的頂板成為拱形，可以顯著提高空間的穩(wěn)固性。根據(jù)實驗測試分析，拱形斷面與矩形斷面相比，拱形斷面消除了頂板中的拉應(yīng)力區(qū)，并且轉(zhuǎn)角圓化也緩解了轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，可以大幅度提高開采空間的穩(wěn)固性。理論上講，開采空間拱的高度等于自然平衡拱高時才較為穩(wěn)固。自然平衡拱高與礦巖性質(zhì)和頂板暴露面的跨度有關(guān)，各礦山應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查資料確定自然平衡拱高。生產(chǎn)實際中的拱高可視具體情況高于或低于自然平衡拱高。矩形開采空間長邊與非常大主應(yīng)力方向平行時，有利于開采空間的穩(wěn)固。