论文部分内容阅读
[摘 要]对我国铜矿深部开采中的低压控制进行系统性的分析，从而找出对地压进行控制的关键因素。随着开采深度的增加，我们对于地压的控制也必须要逐渐加强，本文中简要地对铜矿深部的地压特征以及控制地压的措施进行了有效分析，避免我们在深部开采过程中出现问题。在本文的最后，笔者对于该领域中需要进行主要关注的问题进行了简要概述。
[关键词]铜矿；深部开采；地压控制；策略
中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0028-01
对我国目前的铜矿分布进行研究就会发现，随着我们的大量开采，目前，我国存在的铜矿有72.5%存在于1000米以下，因此，我们在开采过程中肯定会涉及到深部开采的问题。为了保证我们可以对铜矿进行顺利开采，我们需要对深部开采所涉及到的主要问题进行研究，对于关键技术问题我们需要着重分析，这对于我们进行铜矿的开发有着重大的意义。在深部开采过程中我们遇到的最大问题就是地压问题，因此研究对地压的控制策略也就成为了我们的重中之重。
1 铜矿深部的支承力变化
1.1铜矿的深度与其支承力的关系
通过利用有限元的模拟分析对铜矿中的支承力分布进行分析发现，随着开采深度的逐渐增加，铜矿内部的应力集中系数在逐步地减小，而随着铜壁前方的支承压力的降低，其峰值在逐的增加，由此可见，我国铜矿内部支承力的分布关系可以总结为：随着开采深度的增加，应力的集中程度在不断减小，随之增加的是其区域的宽度。
1.2内应力场与开采深度之间的关系
对不同深度铜矿的支承力集中系数进行分析发现，随着其深度的增加，铜矿的支承力集中系数在不断减小。通过对此关系进行分析可以得知，随着我们开采深度的增加，铜矿的应力也在不断增加，从而使得其周围的岩石在高应力地作用下出现变软、开裂的现象，导致其应力区的范围变宽，整个内应力场的范围也会随之变宽。
根据对铜矿深部的支承力变化进行研究可以对铜矿深部岩体的力学性质加以构建，从而对其深部应力变化情况有一个比较清晰地掌握，以此来对我们的开采工作进行指导。
2 铜矿中地压的动力现象
在铜矿的开采过程中，我们开采的深度越大，其所在区域的应力也就越高，铜矿所积累的弹性能力也会越大，这样在无形中会加大动力现象的危险程度。
我们在开采到一定程度之后，铜矿中所积累的一些弹性能以及变形能会逐步增加，我们将这个深度称之为临界深度。对以往我们开采过程中出现的动力现象进行观察可以发现，开采过程中出现动力现象最主要的因素还在于我们所开采的深度。
3 铜矿开采中出现地压活动的其他因素
通过对不同气候下铜矿地压活动进行分析发现，在雨季或者春季解冻时期我国铜矿的地压活动明显有所增加，由此可知，地压活动的发生与水有着非常密切的关系。通过进行试验分析我们与可以看到，在岩石中加入水之后可以使其软化，软化的系数为0.7，所以，遇水岩石的强度会遭到很大程度的削弱。
4 对地压活动进行有效控制的措施
根据我国铜矿深部开采过程中的地压活动原因进行分析，从而可以得到一些深部开采过程中控制地压的有效措施，其中包括：对开采过程中上部的空区进行有效处理，有效减少开采空区时二次应力的影响；对我们的深部开采的工艺进行有效管理，保证对局部地压可以进行有效控制。
4.1对采空区的地压控制
为了能够有效控制铜矿深部开采过程中的地压活动，我们必须要对其上部的采空区进行处理，这是整个地压控制中最重要的一部分。为了阻止两边的夹壁向中间的崩塌，我们必须增加空区的崩塌阻力，这样一来我们就可以有效避免夹壁向中间移动的现象，从而有效阻止了回采区域间的岩体变形情况，我们对上部采空区进行处理最常见的办法就是对空区处进行有效物质填充，这样一来可以有效缓解铜矿围岩的变形情况。
对于矿脉比较稀疏的区域我们在处理空区时所采取的方法多为自然崩落法；而对于矿脉比较密集的区域我们则会采取填充人工输料的方式，从而对围岩进行保护和加固。为了使围岩稳固的效果更为明显，我们也可以采用胶结填充的方式。
4.2对开采管理进行加强
为了可以有效控制深部开采中的地压，我们必须严抓开采工艺，加强生产管理，其中主要表现为以下几个方面。
（1） 对开采过程中的残矿进行回收。
在对残矿进行回收过程中我们必须要严格根据矿场的地压控制情况来进行，严格禁止回采间柱以及永久性的保安矿柱，有计划性地来回收我们在开采过程中所用的矿柱。
（2） 在采取上部进来排水系统
为了避免水分对深部开采过程中的岩体进行影响，我们需要将开采过程中上部所产生的生产用水以及地表所残留的水分进行排出，因此，我们需要在开采区的上部中段建立排堵水系统。
（3） 对深部采掘的顺利进行合理安排
为了保证深部开采的顺利，有效控制地压，我们需要对开采顺序进行合理安排，一般情况下我们会采取前进式的回采，首先会对上中段进行开采，其次会开采下中段。
（4） 中央天井的利用
在铜矿的深部开采过程中有效利用中央天井可以有效地压，增加矿洞内部的通风，保证开采过程的安全。在对采场进行设计时一定要对原生的矿柱进行保留，避免出现利用钢筋混泥土对原生矿柱进行置换的现象。
（5） 对地压活动进行有效监测
为了有效控制铜矿深部开采过程中的地压现象，我们首先要做的就是需要建立一个有效地地压监测装置，有效地利用科学技术对开采活动进行有效控制。
5 总结
由于地压活动，使得铜矿的深部开采过程出现了很多不确定性，因此，为了能顺利开采，我们必须要有效控制地压，这是目前深井问题中存在的最重要的问题。本文对于地压控制进行了简要地分析，希望能够对以后的铜矿深部开采提供有效帮助。
参考文献
[1]周亮亮.金山店铁矿深部充填采场结构参数和采场回采顺序研究.采矿工程.武汉科技大学.2014（学位年度
[2]李俊平，王红星，王晓光.程贤根？，卸压开采研究进展？.2014.中国建筑学会地基基础分会2014年学术会议
[3]程勃，孙毅民，许梦国.深部矿井卸压开采的光弹试验与模拟研究.《化工礦物与加工》.2011年6期
[4]王培月，玲珑.金矿深部开采岩爆预测及地压控制研究.采矿工程.北京科技大学.？2009（学位年度）
[关键词]铜矿；深部开采；地压控制；策略
中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0028-01
对我国目前的铜矿分布进行研究就会发现，随着我们的大量开采，目前，我国存在的铜矿有72.5%存在于1000米以下，因此，我们在开采过程中肯定会涉及到深部开采的问题。为了保证我们可以对铜矿进行顺利开采，我们需要对深部开采所涉及到的主要问题进行研究，对于关键技术问题我们需要着重分析，这对于我们进行铜矿的开发有着重大的意义。在深部开采过程中我们遇到的最大问题就是地压问题，因此研究对地压的控制策略也就成为了我们的重中之重。
1 铜矿深部的支承力变化
1.1铜矿的深度与其支承力的关系
通过利用有限元的模拟分析对铜矿中的支承力分布进行分析发现，随着开采深度的逐渐增加，铜矿内部的应力集中系数在逐步地减小，而随着铜壁前方的支承压力的降低，其峰值在逐的增加，由此可见，我国铜矿内部支承力的分布关系可以总结为：随着开采深度的增加，应力的集中程度在不断减小，随之增加的是其区域的宽度。
1.2内应力场与开采深度之间的关系
对不同深度铜矿的支承力集中系数进行分析发现，随着其深度的增加，铜矿的支承力集中系数在不断减小。通过对此关系进行分析可以得知，随着我们开采深度的增加，铜矿的应力也在不断增加，从而使得其周围的岩石在高应力地作用下出现变软、开裂的现象，导致其应力区的范围变宽，整个内应力场的范围也会随之变宽。
根据对铜矿深部的支承力变化进行研究可以对铜矿深部岩体的力学性质加以构建，从而对其深部应力变化情况有一个比较清晰地掌握，以此来对我们的开采工作进行指导。
2 铜矿中地压的动力现象
在铜矿的开采过程中，我们开采的深度越大，其所在区域的应力也就越高，铜矿所积累的弹性能力也会越大，这样在无形中会加大动力现象的危险程度。
我们在开采到一定程度之后，铜矿中所积累的一些弹性能以及变形能会逐步增加，我们将这个深度称之为临界深度。对以往我们开采过程中出现的动力现象进行观察可以发现，开采过程中出现动力现象最主要的因素还在于我们所开采的深度。
3 铜矿开采中出现地压活动的其他因素
通过对不同气候下铜矿地压活动进行分析发现，在雨季或者春季解冻时期我国铜矿的地压活动明显有所增加，由此可知，地压活动的发生与水有着非常密切的关系。通过进行试验分析我们与可以看到，在岩石中加入水之后可以使其软化，软化的系数为0.7，所以，遇水岩石的强度会遭到很大程度的削弱。
4 对地压活动进行有效控制的措施
根据我国铜矿深部开采过程中的地压活动原因进行分析，从而可以得到一些深部开采过程中控制地压的有效措施，其中包括：对开采过程中上部的空区进行有效处理，有效减少开采空区时二次应力的影响；对我们的深部开采的工艺进行有效管理，保证对局部地压可以进行有效控制。
4.1对采空区的地压控制
为了能够有效控制铜矿深部开采过程中的地压活动，我们必须要对其上部的采空区进行处理，这是整个地压控制中最重要的一部分。为了阻止两边的夹壁向中间的崩塌，我们必须增加空区的崩塌阻力，这样一来我们就可以有效避免夹壁向中间移动的现象，从而有效阻止了回采区域间的岩体变形情况，我们对上部采空区进行处理最常见的办法就是对空区处进行有效物质填充，这样一来可以有效缓解铜矿围岩的变形情况。
对于矿脉比较稀疏的区域我们在处理空区时所采取的方法多为自然崩落法；而对于矿脉比较密集的区域我们则会采取填充人工输料的方式，从而对围岩进行保护和加固。为了使围岩稳固的效果更为明显，我们也可以采用胶结填充的方式。
4.2对开采管理进行加强
为了可以有效控制深部开采中的地压，我们必须严抓开采工艺，加强生产管理，其中主要表现为以下几个方面。
（1） 对开采过程中的残矿进行回收。
在对残矿进行回收过程中我们必须要严格根据矿场的地压控制情况来进行，严格禁止回采间柱以及永久性的保安矿柱，有计划性地来回收我们在开采过程中所用的矿柱。
（2） 在采取上部进来排水系统
为了避免水分对深部开采过程中的岩体进行影响，我们需要将开采过程中上部所产生的生产用水以及地表所残留的水分进行排出，因此，我们需要在开采区的上部中段建立排堵水系统。
（3） 对深部采掘的顺利进行合理安排
为了保证深部开采的顺利，有效控制地压，我们需要对开采顺序进行合理安排，一般情况下我们会采取前进式的回采，首先会对上中段进行开采，其次会开采下中段。
（4） 中央天井的利用
在铜矿的深部开采过程中有效利用中央天井可以有效地压，增加矿洞内部的通风，保证开采过程的安全。在对采场进行设计时一定要对原生的矿柱进行保留，避免出现利用钢筋混泥土对原生矿柱进行置换的现象。
（5） 对地压活动进行有效监测
为了有效控制铜矿深部开采过程中的地压现象，我们首先要做的就是需要建立一个有效地地压监测装置，有效地利用科学技术对开采活动进行有效控制。
5 总结
由于地压活动，使得铜矿的深部开采过程出现了很多不确定性，因此，为了能顺利开采，我们必须要有效控制地压，这是目前深井问题中存在的最重要的问题。本文对于地压控制进行了简要地分析，希望能够对以后的铜矿深部开采提供有效帮助。
参考文献
[1]周亮亮.金山店铁矿深部充填采场结构参数和采场回采顺序研究.采矿工程.武汉科技大学.2014（学位年度
[2]李俊平，王红星，王晓光.程贤根？，卸压开采研究进展？.2014.中国建筑学会地基基础分会2014年学术会议
[3]程勃，孙毅民，许梦国.深部矿井卸压开采的光弹试验与模拟研究.《化工礦物与加工》.2011年6期
[4]王培月，玲珑.金矿深部开采岩爆预测及地压控制研究.采矿工程.北京科技大学.？2009（学位年度）