h第六章-采区巷道矿压显现及其控制(改).pptVIP

矿山压力及其控制 安全工程学院 石建军 第六章 采区巷道矿压显现及其控制 第六章 采区巷道矿压显现及其控制 本章介绍： 采区巷道围岩应力及变形规律 受采动影响巷道矿压显现规律 巷道围岩控制原理 巷道围岩控制技术 §1 采区巷道变形与破坏 三、采区巷道变形与破坏的影响因素 （一）自然因素 1．围岩性质及其构造特征 2．巷道埋藏深度 §1 采区巷道变形与破坏 3．煤层倾角 4．地质构造因素 5．水的影响 6．时间因素的影响 §1 采区巷道变形与破坏 (二)开采技术因素 如巷道是否进入叠加应力状态，采动影响，巷道断面形状，大小是否合理，支护方式与参数是否合理，掘进与回采在时间、空间上相互关系是否合理等。 §1 采区巷道变形与破坏 图 采场过斜交断层 a-真倾斜推进；b-中楔子调面 §1 采区巷道变形与破坏 超前处理断层的支护 §2 采区巷道矿压显现基本规律 支承压力的形成 §2 采区巷道矿压显现基本规律 §2 采区巷道矿压显现基本规律 2．回采工作面周围支承压力分布 图7–3 采空区周围应力重新分布的概貌 1-工作面前方超前支承压力；2、3、4-沿倾斜、仰斜及 工作面后方残余支承压力 §2 采区巷道矿压显现基本规律 2．回采工作面周围支承压力分布 2．回采工作面周围支承压力分布 应力增高系数 K 值： 回采工作面侧方支承压力分布特征及覆盖岩层的破断特征 图7-20 底板岩层应力分布区域 Ⅰ-原岩应力区；Ⅱ－应力集中区；Ⅲ－卸压区；Ⅳ－应力恢复区 A－拉伸破裂区；B、C－剪切滑移区 4.构造应力对巷道稳定性的影响： 1）构造应力特点 以水平应力为主，具有明显的方向性、区域性。 2）水平应力对巷道的影响 影响 5.相邻巷道合理距离 一般间距： 大巷－20-40米（围岩稳定取小值，不稳定取大值）； 上下山－15-30米； 集中巷－15-30米。 （在浅部、坚硬岩层、急倾斜可为10米； 深部、松软围岩为50米） 二、采区平巷沿走向矿压显现规律 采区平巷不同矿压影响带内顶底移近典型曲线 据研究，沿倾斜高压峰值距离煤体边缘的距离可用下式计算： B=17.015-0.475f0-0.16Rc-0.199α+1.593M +1.7×10－3H，m 式中 f0 —煤层坚固性系数； Rc—顶板岩石单向抗压强度，MPa； α—煤层倾角，(°)； M—煤层采高，m； H—开采深度，m； B—支压峰值距煤壁距离。 三、巷道围岩稳定性分类及支护选择 三、巷道围岩稳定性分类及支护选择 一、“支架——围岩”相互作用原理 （一）对“支架—围岩”相互作用关系的基本认识 在研究巷道控制问题时，必须把“支架—围岩”看作是一个相互作用和共同承载的力学体系，只有充分考虑这一力学体系作用，才能在安全和经济的条件下达到保证巷道稳定性。 （二）“支架—围岩”相互作用的基本状态 图8–26 “支架–围岩”相互作用状态力学模型 a–给定载荷状态；b–给定变形状态 （三）“支架－围岩”相互作用原理 1．支架的支护作用 即使是工作阻力较大的支架，也无法用它来完全抵抗外来载荷，然而这个微小的支撑作用却又是极其重要和必不可少的。 2．围岩的自承能力 合理的“支架－围岩”关系中，应充分利用围岩的天然的自承力和承载力，以尽可能减轻人工支架的负担，这样才能取得更好的经济效果。 3．“支架—围岩”相互作用原理” 图8–27 “支架–围岩”相互作用原理示意图 A－弹塑性阶段；B－松动破裂阶段 §5 采区巷道保护的基本措施 一、采区巷道矿压控制基本方法和途径 基本原则：允许围岩变形、提高围岩强度、降低围岩应力。 包括以下三类方法和途径： 1.巷道保护－使围岩应力与岩体强度相适应。 （采用适当断面，预留断面，煤柱护巷，巷道在减压区） 2.巷道支护－架设支架防止围岩过度变形与移动。 3.巷道维修－改换已恶化的支撑系统，恢复围岩移动稳定性。 （二）巷道卸压保护 （二）巷道卸压保护 1) 跨越平巷回采 2) 跨越上山回采 如下三图对比优缺点： 2） 跨越上山回采 跨上山回