采礦場地壓管理

采礦場地壓管理

在礦床地下開采中，采場地壓管理是主要生產(chǎn)工藝之一。它的目的是防止開采工作空間的圍巖失控發(fā)生大的移動(dòng)而威脅生產(chǎn)安全。采場地壓管理工作直接影響到礦山的生產(chǎn)安全、錳礦石成本、錳礦石破碎損失貧化和礦山生產(chǎn)能力等方面。

在開采空間形成以前，可以認(rèn)為在井田的小范圍內(nèi)，原巖體是連續(xù)的密實(shí)的，其內(nèi)部應(yīng)力(原巖應(yīng)力)也是平衡的。采空區(qū)的形成破壞了原巖應(yīng)力平衡，并產(chǎn)生次生應(yīng)力場，圍巖中會(huì)出現(xiàn)局部應(yīng)力升高、降低、拉壓應(yīng)力的轉(zhuǎn)變、三向應(yīng)力狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，其結(jié)果會(huì)產(chǎn)生裂隙張開閉合，從而出現(xiàn)頂板下沉和冒落、底板隆起、側(cè)面片幫等現(xiàn)象，在礦井深部甚至可能發(fā)生巖石自爆。上述這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為礦山地壓顯現(xiàn)(或現(xiàn)象)，在巖體堅(jiān)固穩(wěn)定的礦山地壓顯現(xiàn)可能不明顯，在巖體松散不穩(wěn)固的礦山，則地壓顯現(xiàn)會(huì)非常明顯。由于采礦引起的巖體內(nèi)部應(yīng)力變化稱為礦山地壓。在地下采礦中為了安全和保持正常生產(chǎn)條件采取的一系列的控制地壓的綜合措施，稱為礦山地壓管理。

從時(shí)間上可將礦山地壓管理分為兩個(gè)階段：礦塊回采階段和大范圍采空區(qū)形成后的階段。前一階段地壓管理亦稱為采場地壓管理，后一階段稱為采后空區(qū)地壓管理。這兩個(gè)階段的地壓管理是有區(qū)別的，但又是密切聯(lián)系的。

采場地壓管理比一般井下工程(如硐室、隧道、井巷)的地壓管理復(fù)雜，主要是因采場開采空間大，采場尺寸不斷變化，形狀復(fù)雜，并且地壓會(huì)隨相鄰采場的開采而發(fā)生變化，亦即在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)采場地壓是處于“不斷變化”狀態(tài)。當(dāng)然，對地下開采空間穩(wěn)定性的要求，也不同于地下永久工程。采場地壓只著重于采場回采期間開采空間的穩(wěn)定性和地壓控制。

一般說來，采場地壓管理的任務(wù)有三個(gè)方面：

(1)正確認(rèn)識(shí)不同采礦方法采場開采空間所承受的載荷及應(yīng)力變化規(guī)律，為正確選擇地壓管理方法提供符合實(shí)際的地壓理論或假說。

(2)從實(shí)際出發(fā)正確選擇地壓管理方法及其有關(guān)參數(shù)，保持一定時(shí)間內(nèi)開采空間的穩(wěn)定性。

(3)處理好礦塊回采期間遇到的局部地壓問題，如構(gòu)造弱面(斷層、破碎帶)、溶洞、老硐等造成的特殊地壓問題。

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