深部開采的國內(nèi)外現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2024-09-15 14:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和 1m 的采礦強(qiáng)度翻了一番單位面積采礦量增加 13 。這不但使各種技術(shù)指標(biāo)保持穩(wěn)定也大大提高開采作業(yè)效率。5 深部開采特點 隨著開采深度的不斷增加 地質(zhì)條件惡化破碎巖體增多地應(yīng)力增大涌水量加大地溫升高帶來了深部地壓、提升能力、作業(yè)環(huán)境惡化、通風(fēng)降溫和生產(chǎn)成本急劇增加等一系列問題抑制了生產(chǎn)能力提高和礦產(chǎn)資源的充分回收。 深部巷道變形與支護(hù) 隨著開采深度的增加地應(yīng)力隨之增大。因此深部巷道與采場的維護(hù)原理與淺部有十分明顯的區(qū)別這種區(qū)別的根源在于巖石所處的應(yīng)力環(huán)境的區(qū)別以及由此導(dǎo)致的巖體力學(xué)性質(zhì)的區(qū)別。在淺部十分普通的硬巖在深部可能表現(xiàn)出軟巖的特征 從而引起巷道和圍巖的大變形；淺部的原巖大多處于彈性狀態(tài)而深部的原巖處于“潛塑性”狀態(tài)由各向不等壓的原巖應(yīng)力場引起的壓、剪應(yīng)力超過巖石強(qiáng)度造成巖石的潛在破壞狀態(tài)。 深部高應(yīng)力環(huán)境下的巷道支護(hù)除了必須考慮巖石強(qiáng)度性質(zhì)和巖體結(jié)構(gòu)外還應(yīng)重視巷道所處的應(yīng)力環(huán)境。淺部中、低應(yīng)力條件下的巷道支護(hù)主要考慮業(yè)己存在的地質(zhì)構(gòu)造等不連續(xù)面的影響而深部高應(yīng)力巖體中巷道支護(hù)必須考慮巷道圍巖因掘進(jìn)造成的斷裂破壞帶即新生斷裂結(jié)構(gòu)的影響。所以深部高應(yīng)力環(huán)境下的巷道支護(hù)應(yīng)強(qiáng)調(diào)峰后破壞巖體殘余強(qiáng)度的利用。應(yīng)合理控制巖體的峰后變形并盡量使巷道圍巖處于三向應(yīng)力狀態(tài)為此需采用先柔后剛的能保持和提高巖體強(qiáng)度的加固措施；深部巷道支護(hù)設(shè)計應(yīng)更多地建立在能量分析的基礎(chǔ)上而不是簡單地以應(yīng)力和強(qiáng)度作為設(shè)計準(zhǔn)則。 深部地壓顯現(xiàn)與開采動力災(zāi)害 隨著開采深度增加構(gòu)造殘余地應(yīng)力增大最大主應(yīng)力達(dá) 150～200MPa 。從根本上講地應(yīng)力是所有地下工程包括地下采場、巷道地壓顯現(xiàn)的根本來源。在沒有開采工程擾動的情況下 巖體處于原始平衡狀態(tài)。地下巷道或采場的開挖 打破地層原始平衡狀態(tài)導(dǎo)致地應(yīng)力的釋放從而引起巖體的變形和向自由面的位移引起圍巖應(yīng)力的重新分布。圍巖的過量位移和應(yīng)力集中將導(dǎo)致圍巖局部的或整體的失穩(wěn)和破壞。這就是地壓發(fā)生的過程和機(jī)理。它與巖體的受力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量、巖體物理力學(xué)性質(zhì)、工程地質(zhì)條件以及時間等因素有關(guān)。 深部地壓主要有兩種表現(xiàn)形式即：變形地壓和沖擊地壓。 變形地壓是因開挖產(chǎn)生的圍巖位移所引起的壓力這是地壓的最基本形式。在巖體條件較好的情況下圍巖的位移和變形發(fā)展到一定程度就停止了可能不需要支護(hù)圍巖自身就能維持穩(wěn)定。深部高應(yīng)力條件下圍巖具有產(chǎn)生大變形的內(nèi)外部條件圍巖的過量變形將產(chǎn)生微觀或宏觀破裂、巖層移動、巷道底鼓、片幫、冒頂、斷面收縮、支架破壞、采場跨落等等。圍巖必須通過支護(hù)才能防止過量的變形而引起的破壞。此時變形地壓的顯現(xiàn)特征與支護(hù)方法和支護(hù)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。在圍巖與支護(hù)結(jié)合在一體的條件下圍巖與支護(hù)構(gòu)成共同承載體它們相互依存、相互制約、共同變形。只有及時采取支護(hù)措施并且支護(hù)方法得當(dāng) 才能有效改善圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)抑制圍巖變形阻止圍巖的失穩(wěn)和破壞。 沖擊地壓是一種巖石動力學(xué)現(xiàn)象它是圍巖內(nèi)聚集的大量彈性變形能在一定誘因下
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