采场地压活动分类及影响因素

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  摘要:采场地压活动在当前我国矿山开采过程中,是一直在研究与探讨的重要课题,其分类及影响因素能够直接对采场造成不同程度的影响,导致在安全方面出现问题。
  关键词:采场地压;活动;影响
  中图分类号:TD8
  采场地压的基本概念所指的就是,在进行地下开采的过程中,根据当地岩层的现实情况来看,原始岩层对采场或者是采空区围岩以及矿柱所施加的荷载,通常被称之为采场地压活动。这种采场地压活动的产生,主要是由于在对地下的矿体进行开采的过程中,逐渐的在地下形成了采空层,将地下的原始岩层造成了破坏,使之在生态平衡上失去了中心,以至于地压岩体的整体重心位移,自然平衡力重新的进行了分布,导致了出现一系列的采场周围的围岩变形、移动或破坏等地压现象。在通常情况下,出现采场地压活动以及持续发展的过程被称之为采场地压显现。这种采场地压的显现一旦出现,能够对采场造成一定的影响,如果采场地压显现过于严重,将会危及到整个采场的安全,给采场工作带来严重的损害。
  在通常情况下,采场的规模都是相对较大的,并且其具有着较为复杂的特性,在开采的过程中所暴露出来的空间显的过大。我国自从1956年以来,在江西、辽宁、湖南等省,先后多次都发生了比较大规模的地压活动,并且严重的威胁着矿山的安全与生产,造成了大量资源的损失。因此,对于采场地压活动的规律以及有效的控制方法,具有着十分重要的意义,本文就通过对采场地压活动的分类进行描述,以此来分析采场地压的影响因素。
  一、采场地压活动分类
   采场地压活动的分类,可以按照地压的显现特征、活动的规模以及破坏的程度进行,在通常情况下可以分为两种,一种是大面积地压活动,另一种是局部性地压活动。对于大面积地压活动的类型来讲,其具有着波及范围面积较广、破坏性较大、发展比较迅速的特点;对于局部性地压活动的类型来讲,其具有着波及范围面积较小,破坏性较小、发展较为缓慢的特点。这两种分类不同程度的会对采场地压带来影响,严重的能够造成重大经济损失。
   1、采场地压活动的范围
   一是在大面积地压活动的情况下:所波及的范围较广,能够影响到多个阶段,覆盖的面积大于几万至几十万平方米;二是在局部性地压活动的情况下:所波及到的范围较小,最多影响一个到几个阶段,覆盖的面积可以忽略不计。
   2、采场地压活动的破坏程度
   一是在大面积地压活动的情况下:破坏的性能较大,严重的威胁到采场的安全,造成资源上的损失和浪费,并且会持续影响;二是在局部性地压活动的情况下:破坏的性能较小,经常性的会出现地表建筑物的损坏,但是构不成威胁,对安全的影响非常小。
   3、采场地压活动的发展情况
   一是在大面积地压活动的情况下:如果采场的空区没有经过处理,那么在进行第四个阶段的过程中能够较为迅速的完成;二是在局部性地压活动的情况下:往往在进行回采的多年中,都会持续进行。
   4、实例
   通过对江西钨矿的采场地压活动分析来看,一是在大面积地压活动的情况下:在1967年9月24日,盘古山矿出现了6个阶段的大面积岩层移动,并且出现了岩层崩溃;在1970年5月28日,下垄矿樟斗矿出现了3个阶段的大面积岩层移动,并且出现了岩层崩溃;在1972年4月11日,小龙矿出现了3个阶段的大面积岩层移动,并且出现了岩层崩溃;在1979年5月到7月之间,铁山垄矿黄沙矿区出现了5个阶段的大面积岩层移动,并且出现了岩层崩溃;在1979年4月23日,石人樟矿出现了7个阶段的大面积岩层移动,并且出现了岩层崩溃。二是在局部性地压活动的情况下:在1969年大吉山矿采场中,625阶段1-6号脉带6-8横井,由于岩层出现位移造成了破坏;在1966年盘古山矿采场中,831阶段11-12之间的夹墙出现了坍塌的现象;在1975年归美山矿采场中,694阶段的东面的支撑柱下沉。
  二、采场地压活动的影响因素
   1、采空区
   采空区的体积在一般情况下,都是随着回采的规模和回采的时间的变化而变化的,这种形态不利于岩层的稳定。采空区的整体布局与开采的方式和手段有着密切的关系,通常来讲,采场的采空区体积越大,原始岩层的稳定性就会越差,致使经常性的出现采场事故。
   2、时间效应
   通过长时间对采场具有地压活动的矿山进行实践与研究,相关资料显示,在所有的外界因素具备的条件下,时间是一个重要的可变因素,在整个采场发展的过程中,随着时间的推移会因自然因素造成原始岩层不同程度的变化。
   3、结构弱面
   所谓的结构弱面积就是指断层、破碎带,通过实际调查显示,对于大面积的地压活动,结构弱面对采场地压活动有着两个方面的影响:一个方面是能够有效的控制发生大范围破坏的作用;另一个方面是能够对自身的发展起到推动作用。
   4、开采深度
   根据采场的现实情况,开采的深度会直接造成地压的增大,并且岩层的重力与地压是成正比的关系,深度过大会导致岩层的不稳定,出现重力偏移的情况,造成垂直面与水平面上受力不均衡。
   5、地下水
   地下水的对采场地压活动所带来的影响,主要体现在两个方面:一个方面是地下水能够对岩石的表面通过长时间的作用,将其整体结构的韧性和强度降低;另一个方面是地下水通过岩体裂缝产生水压,从而减降低了岩体的抗剪强度。
   6、开采技术
   在通情况下,矿床地质条件固定之后,对于采场矿块的回采工艺、回采手段、回采顺序、回采结构、回采参数等一些列的因素,都会对采场地压带来一定的影响。
  结束语:
  综上所述,对于采场地压活动分类及影响因素,在当前和今后一段时期之内,要不断的进行研究和分析的重要内容,是保证矿山安全的一项重要工作。我国在次方面还处在初级阶段,需要不断的学习与发展,引进国外先进的技术手段与经验,来弥补我国在采场地压活动中的不足之处,最终提高我国矿山行业的发展与进步。
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