深井開采礦壓特征及圍巖控制技術研究

王健

摘要：中國是世界上最大的金屬礦生產國，其大部分金屬礦儲量不足一公里。礦井深處的壓力對金屬礦安全構成了技術挑戰。本文主要詳細介紹了深部礦山開采壓力的基本特征。根據深井開挖過程中路壓的運動規律，分析了巖壓控制的基本理論，通過道路布置和支護形式控制巖壓，達到了經濟安全開采道路的目的。使用效率。

關鍵詞：深礦井;礦壓;巷道布置;支護形式

引言：由深部采礦壓力引起的技術問題正在增加。這對于當前和將來的金屬礦安全至關重要。的影響越來越嚴重。從長遠來看，為了及時解決與深礦開采壓力有關的技術問題，合理開發具有重要的戰略意義。近年來，金屬礦機械化規模和水平的不斷提高，加快了金屬礦的深度發展，而深部開采壓力控制技術也是金屬礦國家面臨的嚴重問題，深層開采問題的程度也各不相同。因此，世界上沒有統一的深雷分類標準。

一、掌握深井礦壓顯現規律

1.深部礦山開采壓力的基本特征

（1）隨著地面壓力的升高，巖石破壞的過程加劇，道路周圍的巖石變形更加劇烈，巖石破裂的強度和頻率增加。

（2）在高應力作用下，圍巖劇烈運動，巷道變形破壞嚴重，變形速度高，變形量大，巷道變形范圍擴大。

2.深井巷道壓力特征

（1）公路開挖初期的變形速度快;（2）長時間變形穩定且長時間蠕變;（3）地面隆起較大;（4）巖爆的頻率和強度增加。

3.隨著開采深度的增加，道路變形的一般規則

（1）根據調查，隨著采礦深度的增加，巷道的變形隨近視度呈線性增加，從600m開始，每開采深度增加100m，巷道頂板和底板之間的進近量是平均的。從10%增加至11%。（2）每次開采深度增加100m時，道路的變形與基巖的強度有關。

4.深礦路變形速度定律

（1）道路周圍巖石破裂帶的形成要經歷一個時間過程（該時間過程的長度與圍巖的破裂范圍有關，即破裂區域的厚度）;（2）剛開挖道路時，深部采礦道路周圍的巖石破裂發展速度很快。快速然后逐漸衰減，直到爆裂區完全形成。

二、礦壓控制的基本原理

抵抗巖石壓力：（1）積極抵抗壓力。根據螺栓或電纜的支撐原理，在開挖道路后將周圍的巖石懸掛，接合，楔入并擠壓以進行加固。砂漿具有許多結構裂縫，適用于巖石深處的松散巖石。在內部，基巖的完整性得到了改善，并且基巖的正向支撐得到了抗壓性。（2）被動抗壓力。提高托架的承載能力或密度，以減少或減少圍巖的運動。

耐壓性/耐壓性：在采取適當的支撐措施且支撐體本身沒有受到明顯破壞的前提下，對圍巖施加一定程度的變形以釋放圍巖的部分壓力。（1）避開地雷的壓力。道路放置在重新分布周圍巖石應力的巖體中，或者放置在無負載的低應力區域中，避免了時空高壓的影響。（2）礦山壓力的傳遞。使用人工方法松開道路周圍的巖石，形成卸貨槽或其他形式的卸貨空間，然后將行李移至遠處以達到減壓目的。

三、根據礦壓控制原理，采取切實可行控制技術措施

1.道路布局優化

采礦路的布置應避免集中應力，結構集中應力和采礦應力的影響，并選擇巖相相對穩定的巖石。深挖區的主要預備道路應主要為巖石道路或至少一條巖石道路。隨著開采深度的不斷增加，工作面推進后，塑性區增加，斷面寬度增加。工作表面上的回風（運輸）是水平的，以確保礦區的恢復率并減少道路的維護。道路應采取的道路保護形式。采礦路的位置應使工作面遠離斷層，以使采礦區機翼內的工作面沿相同方向行進。避免沿相反的方向開挖，使道路更靠近，減少相交的道路（或避免形成銳角），從而降低應力集中和巖石破裂的風險。

2.道路保障改革

一項針對國內外眾多深層采礦井的調查顯示，位于中等硬度或以下硬度巖層中的道路發生了嚴重的變形和損壞（特別是在采礦的影響下）。使用傳統的支撐方法時，保持道路布局仍然很困難。道路支撐必須不僅滿足加固圍巖的要求，而且還必須根據圍巖的狀況和道路狀況提供更大的承載力，更大的收縮力，特定的凝結力等。有各種類型的支持。

四、深部礦山壓力開采成功案例

1.礦山道路施工前的干預

由于開采深度大，該工作面的垂直深度為1020米。隨著開采深度的增加，礦井中的壓力也會增加。礦山道路（上部和下部礦坑）的建設考慮了由于礦壓而導致的道路壓縮變形的嚴重問題。也就是說，屋頂的沉降很大，道路的兩側靠得很近，并且道路的橫截面設計已從原來的中間寬度2.8更改為。米已提高到3.4米，中心高度已從原來的2.1米提高到2.4米，并考慮到變形采用了大截面結構。將道路支撐設計從淺屋頂上的三排螺栓支撐擴展到深屋頂上的四排螺栓，錨固網和鋼帶，同時加強側支撐，用錨固和網支撐兩側。全面支持方法。道路的截面積越大，屋頂和側支撐越大，道路變形越小。因此，在由于深部礦壓而擠壓巷道變形之后，道路應為2.8米寬和2.0米高。滿足通風，行人和運輸需求。

2.優化工作臺支撐設計

工作臺支撐使用單個液壓支撐桿和4行5列（即最后一行中的所有反向列）的800mm鉸接頂梁支撐擋塊。在深層開采中，開采深度大且壓力高，因此在工作面支架設計中進行科學合理的計算會增加工作面支架的強度和密度以及安全系數和工作面排數。間隔從原始間隔更改。將0.8m*0.75m合理地減少到0.6m*0.75m，同時同時添加100個2.4m長的鋼梁（12#I型梁）支撐。長鋼梁設計為每2米1條，長鋼梁工作。表面刮板輸送機和細繩向硬的向前運動可以有效地支撐新暴露的工作面頂板，從而可以有效地支撐工作面頂板。

五、結語

深礦開采的地質條件更加復雜，災害更加徹底。本文是基于在金屬礦上的親身實踐經驗以及在書中所學的內容，對深部采礦壓力的影響以及如何在各種道路條件下進行控制的。分析和總結減輕壓力的措施，希望在未來的礦山安全開采中發揮積極作用。

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