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礦山地壓管理——井巷地壓及其維護

發布時間:2025-10-28閱讀(7)

1.井巷地壓特征

由于巷道開挖后改變了巖體的初始應力狀態,圍巖產生應力重新分布。在圍巖區域內形成的新應力場稱為次生應力場。在采動影響范圍以外的巖體仍可視為原巖應力狀態,它們不受采動的影響。

井巷地壓

圍巖的次生應力狀態與巷道的橫斷面形狀及尺寸有關。斷面為曲線形的巷道,相對來說圍巖的應力變化比較均勻,而斷面為折線形的巷道,則會在角隅處出現較大的應力集中巷道,開挖后若及時支護,既可以阻止圍巖變形的發展,又可以影響圍巖的應力分布狀態。

2.井巷維護

井巷破壞的原因主要是圍巖應力超過了巖體的強度,因此,井巷維護的基本原則是提高圍巖強度,降低圍巖應力,改善圍巖的應力狀態,以便充分利用圍巖的自身抗力去支撐井巷地壓。

井巷地壓

井巷的維護應遵循的主要原則如下。

(1)合理選擇井巷的位置。在生產條件允許下,盡可能選在地質和水文地質條件較好,沒有軟弱夾層的巖體中;盡量避免回采的影響;主要巷道應布置在崩落帶以外,并保持一定距離。

(2)采用合理的施工工藝。在井巷施工中,應快速掘進,盡量采用光面爆破、預裂爆破等先進的爆破技術,以減少爆破對圍巖的震動和破壞,保持圍巖體的完整性。應積極采用錨噴支護,以提高圍巖巖體強度,充分發揮其自承能力。

井巷地壓

(3)選擇合理的支護類型。對于以變形地壓為主的巷道,應選擇可縮性大的柔性支架,如錨噴支護、可縮性鋼支架,以及在鋼性支架的棚梁和棚腿的接觸面、砌混凝土巷道的肩部夾入可縮性材料如橡膠等。對于以松動地壓為主的巷道,則可選用有足夠強度的剛性支架來支撐松動巖石的重量,如石料砌混凝土、鋼木支架、鋼筋混凝土支架等。

(4)選擇合理的斷面形狀和尺寸。圓形與橢圓形井巷斷面的應力集中程度最低,當巷道面越高,巷道兩側的壓力越大,巷道兩側應采用圓弧形斷面;巷道斷面越寬,巷道頂部的壓力越大,巷道頂部應采用圓弧形斷面,以減少應力集中。巷道斷面的最大尺寸應沿著最大來壓方向布置;最大來壓方向的巷道周邊應盡量選用曲線形狀。

井巷地壓

(5)確定合理的支護時間。
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