采礦設(shè)備底部結(jié)構(gòu)的地壓活動(dòng)規(guī)律和維護(hù)

時(shí)間：2014-05-04 14:09:49

作者：世邦機(jī)器

底部結(jié)構(gòu)的維護(hù)

我國(guó)目前在有底柱分段崩落法中，廣泛采用電耙道底部結(jié)構(gòu)。與房式采礦法的電耙道相比，崩落法的電耙道所受地壓較大，維護(hù)工作量也大。這是因?yàn)槠涞V巖堅(jiān)固性較差;爆破量大，又多采用擠壓爆破;上部崩落破巖高度大;漏斗間距小，底柱也被切割得厲害;放礦條件差，松動(dòng)爆破量大等原因所致。因此，正確選擇支護(hù)型式，加強(qiáng)維護(hù)，是保證有底柱分段崩落法順利應(yīng)用的重要條件之一。

底部結(jié)構(gòu)上部的地壓活動(dòng)規(guī)律

從底部結(jié)構(gòu)上部地壓活動(dòng)規(guī)律來(lái)看，地壓活動(dòng)可以分為以下三個(gè)階段：

前列階段是采場(chǎng)尚未進(jìn)行切割落礦，此時(shí)電耙道上部是完整的礦體，雖然也有較大的地壓，但由于整體礦石本身尚有一定的承載能力，可將地壓轉(zhuǎn)移到較大范圍的巖體承受，故底部結(jié)構(gòu)承受上部的壓力是比較小的。

第二階段是采場(chǎng)落礦之后，底部結(jié)構(gòu)上部成為松散錳礦石，松散礦石轉(zhuǎn)移壓力能力甚微，所以底部結(jié)構(gòu)承受的地壓必然增大，較落礦前要大得多，松散礦石作用在底部結(jié)構(gòu)上的壓力是不均勻的，采場(chǎng)周?chē)^小而中心非常大，這是由于采場(chǎng)周邊松散礦石受礦壁摩擦阻力和承壓拱作用影響的結(jié)果。

第三階段是采場(chǎng)開(kāi)始放礦。放礦過(guò)程使底部結(jié)構(gòu)承受壓力的情況發(fā)生變化。由于放出體上部松動(dòng)橢球體內(nèi)礦巖發(fā)生二次松散，承壓能力大幅度下降，甚至不再承受壓力，因而在其頂端出現(xiàn)降壓拱和免壓拱，拱上部松散礦巖的壓力大部分(或全部)傳遞到四周。這樣就出現(xiàn)了以放礦口為中心的降壓帶。

如果不考慮已放出礦石重量，按照能量守恒定律，則降壓帶的總的壓力的降低，應(yīng)當(dāng)?shù)扔谠鰤簬У脑黾?。我?guó)有的礦山曾利用這個(gè)道理，通過(guò)加強(qiáng)相鄰漏斗放礦，處理被大塊卡住或懸頂?shù)穆┒贰Ｐ枰赋?，如果幾個(gè)漏斗同時(shí)放礦，則由各個(gè)放礦口的松動(dòng)橢球體共同組成一個(gè)大的免壓拱，拱上的壓力向四周傳遞，情況與單個(gè)放礦口放礦時(shí)相似。當(dāng)同時(shí)放礦漏斗數(shù)目很多，放礦面積增加到一定數(shù)量后，免壓拱就不易形成。所以，調(diào)節(jié)采場(chǎng)的水平放礦面積，利用放礦時(shí)的壓力轉(zhuǎn)移規(guī)律，可以避免壓力過(guò)分集中于某一地帶。

例如，當(dāng)某礦從某對(duì)斗穿放礦50～200t后，恰好使斗穿上部壓力轉(zhuǎn)移壓實(shí)相鄰斗穿的松動(dòng)橢球體，然后立即從相鄰斗穿放礦，如此循環(huán)，即可避免底部結(jié)構(gòu)中某一部分受到集中壓力而遭致破壞。

應(yīng)當(dāng)明確，放礦強(qiáng)度在此具有極為重要的作用。若放礦強(qiáng)度過(guò)低，由于降壓速寫(xiě)民增壓帶的作用不明顯，利用壓力轉(zhuǎn)移規(guī)律來(lái)控制地壓的可能性就不大，在生產(chǎn)實(shí)踐中，常有這樣的情況：大爆破和放礦過(guò)程中，電耙道上部的桃形礦柱雖然已失去整體性，但由于放礦強(qiáng)度大且連續(xù)，崩落礦巖施加于支護(hù)上的壓力并不大，直至全部礦石放空后，電耙道尚未受到嚴(yán)重破壞。

底部結(jié)構(gòu)上部地壓轉(zhuǎn)移規(guī)律，同樣適用于崩落礦石下部幾條平行電耙道相互之間的壓力轉(zhuǎn)移。篦子溝礦、易門(mén)獅山銅礦曾經(jīng)出現(xiàn)放礦電耙道上部壓力的轉(zhuǎn)移，而造成相鄰未落礦的采場(chǎng)礦體和炮孔的破壞。因此，獅山礦采用放礦電耙道與回采施工采場(chǎng)之間間隔一條已經(jīng)落礦暫不放礦的稱(chēng)之為存窿保護(hù)電耙道的耙巷，以避免這種破壞，如圖10-23所示。

同理，當(dāng)?shù)V體用分段崩落法開(kāi)采，并且用雙翼后退式回采順序，采到中部末了幾個(gè)采場(chǎng)時(shí)，地壓可能很大，再加上礦巖破碎，電耙道更難于維護(hù)。相反，若采用前進(jìn)式開(kāi)采，則可能避免這種現(xiàn)象。

從上述地壓活動(dòng)規(guī)律可以看出，電耙道上壓力變化是復(fù)雜的，各個(gè)部位受壓狀態(tài)也不相同，這就增加了電耙巷道支護(hù)的復(fù)雜性。