13__采场地压管理学案.ppt

当前，水泥和尾砂比一般控制在１：３０-１：５的范围内．采场随后充填的灰砂比为１：３０-１：２０．浇注采场假底时为１：６-１：５．尾砂比重为２.６时，输送浓度可娶６５-６８％；尾砂比重２.８以上时输送浓度可取７０-７２％． ３胶结充填料的制备和输送：间歇式搅拌系统，连续式搅拌系统，半分离制备系统． ４　胶结充填的评价：与混凝土胶结充填比较，尾砂胶结充填的充填料便于管道输送，制备工艺简单，效率高，投资少，但其充填体强度较低，应用絮凝剂可以防止水泥离析现象，以提高充填体强度． 四、充填体的作用 １　充填体对矿柱的作用：能有效的控制地压和限制围岩的移动，保持开采空间的稳固性． ２　充填体对围岩应力分布的影响：充填的作用在于限制围岩和矿柱变形的发展，减缓岩石移动的危害和降低地表的下沉程度．充填工作速度越快，围岩变形受限制的时间越早，越有利于开采空间的稳定． 当采用间隔开采和胶结充填，以及在接顶又较理想的条件下，第一步回采矿柱的应力分布曲线，图１３-２１a；第二步骤回采矿房时，原矿房上部的支撑压力转移到人工矿柱上面，使回采工作处于应力降低区，可保证回采作业的安全．图１３-２１b 　　　　第五节　崩落围岩 在回采工程中或回采结束后，可采用自然方式或强制方式崩落围岩充满采空区的方法，以改变围岩应力分布状态，达到有效地控制地压的目的． 一　开采水平和缓倾斜矿体的地压及其控制：可周期性的切断直接顶板，崩落的围岩充满采空区． 二　开采倾斜和及倾斜矿体的地压及其控制： １　松散矿岩对底柱的压力：在放矿过程中，底柱上的压力随放矿情况而变化．采场底部承受的压力小于上覆松散矿岩的总重，其压力分布如图１３-２２．由于放矿漏斗上部松动椭球体顶端出现免压拱，从而出现以放矿漏斗为中心的降压带及其四周一定范围内的增压带 图１３-２３．同时放矿面积增加时，可能形成一个大的免压拱，拱上的压力将向四周传递．当放矿面积增加到一定值后，大免压拱不易形成，压力分布又恢复到图１３-２３所示的情况．我们可利用控制放矿面积及其压力传递规律，避免底柱上压力过于集中而遭到破坏． ２矿体下盘的压力　当开采深度大于３００-４００m时，在回采工作影响范围内，由于下盘岩石受崩落矿岩重力作用以及承受经崩落矿岩传递的上盘压力，在下盘岩石中产生应力集中（图１３-２４），使靠近矿体下盘的阶段运输巷道遭到破坏．在这种情况下，应将阶段运输巷道布置在离矿体稍远的地方，以避开支承压力区． ３确定合理的矿床开采顺序　　当矿体走向长度很大或地质条件复杂，合理确定矿床开采顺序，是控制地压的极为重要的问题之一． 　 在一般情况下，矿体走向中央部位，压力最大．因此，应采取从中央向矿体两翼的前进式回采顺序，较为合理．相反，如果采用从矿体两端向中央后退式开采，在回采初期，地压可能显现不明显，但当回采接近中央部分，地压将逐渐加大，最后几个矿块，由于承受较大的支承压力，使回采工作发生很大困难，甚至损失大量的矿石． 第十三章 采场地压管理 　第一节　概述 一原岩体：未开挖的岩体或不受开挖影响的岩体部分称为原岩体。 二采场地压管理的基本方法； 1 利用矿岩本身的强度和留必要的支撑矿柱，以保持采场的稳定性。 2 采取各种支护方法，支撑回采工作面，以维持其稳定性。 3 充填采空区，支撑围岩并保持其稳定性。 4 崩落围岩，使采场围岩应力降低，并使其重新分布达到新的应力平衡。 　第二节　采场暴露面和矿柱 一 采场暴露面的稳定性评价： 1 影响采场暴露面积大小的主要因素：矿石和围岩的力学性质，开采深度，施加在开采空间顶板的上覆岩层高度，暴露面维持的时间，暴露面的几何形状等。 2 覆岩总重假说认为，在水平或缓倾斜矿体中，开采空间承受的载荷P，使开采空间上部直达地表全部覆岩重量的总和。 3 拱形假说以松散体力学为理论基础，认为在上部覆岩的压力作用下，松散的岩体从开采的顶板向下冒落，形成自然平衡拱。作用在矿柱上或支架上的载荷，仅是冒落拱内岩块的重量，于开采空间埋藏深度无关。其方程式为： 式中 a—平衡拱跨度之半 f—岩石坚固性系数 4 开采空间上部岩体所承受的载荷，部使其上部整个覆岩的重量，而仅使其中的一部分。如果施加在开采空间顶板上面的岩层高度： H为开采深度；k为载荷系数。 暴露面保持的时间，对稳定性也又很重要的影响。 二 矿柱： 1 矿柱的形状对其强度的影响：矿柱的强度与其形状有关。矿柱的宽度越大，高度越小，矿柱处于三向压缩状态的部分越大，则矿柱的强度越高。 2 水平和缓倾斜矿体矿柱计算： 保证矿柱强度必需的截面，按许用承载强度计算： S—矿柱支撑的上部覆岩面积； H—开采深度 K—载荷系数，与岩石性