巷道矿山压力现象及显现规律,矿山压力显现

 巷道矿山压力现象及显现规律

 1. 矿山压力显现

 由于矿压的作用,在脆性岩体中,常常可以看见巷道片帮、冒顶;在塑性岩体内,围岩会向巷道内产生很大的变形和位移,如顶板下沉、两帮或底板膨胀等。如果巷道支架选择不当或强度不够,也会使支架产生变形或破坏。这种在矿山压力作用下引起的围岩与支架的变形破坏现象,称为矿山压力显现。简称矿压显现。

 2.巷道出现矿山压力现象的原因

 矿井巷道的压力是既来自地下岩层又来自巷道本身,地下岩层厚达几百米甚至上千米,原岩压力每平方高达百吨到上千吨,这是造成矿山压力的根本原因。但如果不开凿巷道再高的原岩压力也无从释放,所以,矿井巷道开凿是造成巷道压力的直接原因。

 巷道的开凿打破了原岩的平衡状态,刚掘出的巷道顶板及其上部岩层,突然失去了支撑的同时,将其岩体重量转嫁给了两侧巷帮和掘进迎头,使得巷帮和掘进迎头的压力急剧升高,形成尖峰负荷,继而随着巷帮的酥松和剥落及支架和时间的推移,负荷的尖峰逐渐变成了高峰,并使作用点移向巷帮内,这就是巷道出现压力的原因。

 3.矿山压力显现规律

 从“开口”第一次爆破后开始的压力,突然集中显现在巷道壁上,是原岩压力的几倍到几十倍,用压力曲线图表示,巷壁压力呈尖峰状态,如图1—1中初始压力曲线所示。

 图1—1巷道压力显现示意图

 随着时间的推移,巷壁在这高压作用下逐渐酥碎了,压力则由尖峰变成了高峰并小了很多,其峰值作用点还逐渐向巷壁里面移动。由此可以看出,及时进行支护,用以支撑刚刚失去支撑的顶板,分担巷壁上的尖峰压力,对于缓和工作面的压力显现和减少片帮、冒顶,都是有利的。

 矿压显现会给地下开采工作造成危害,因此必须对巷道或回采空间进行支护,对软岩或破碎的煤岩进行加固,人为地使采空区顶板按要求冒落。特别是在集中压力区域或较软的岩层里掘进,更应注意及时支护和支架架设质量。

 复习思考题

 1.岩石(煤)的物理力学性质有哪些?它们对凿岩和爆破各有什么影响?

 2.岩石的工程分级有什么意义?我国煤炭系统按坚固性将煤、岩分为那几种类型?

 3.什么叫巷道压力?什么叫矿压显现?

 4.影响巷道矿压的因素有哪些?

 5.巷道围岩来压的识别方法有哪些?

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