(3.2.1)--3.2.1巷道矿压及控制--上.ppt

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1、巷道矿压及控制(上)MEIKUANGKAICAI&QINGJIELIYONGGAILUN一、巷道矿压概念及分类巷道在掘出后，引起巷道围岩应力集中和重新分布，使巷道周边岩体自稳能力显著降低，导致向巷道空间移动。为了防止围岩变形和破坏，需要对围岩进行支护。这种围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力，统称为巷道围岩压力，即巷道矿压，主要由松动围岩压力、变形围岩压力、膨胀围岩压力以及撞击围岩压力组成。（1）松动围岩压力松动围岩压力是指巷道开挖而松动或塌落的岩体，以重力的形式直接作用于支架结构物上的压力，表现为松动围岩压力载荷形式。如支护不能有效地控制围岩变形的发展，围岩形成松动垮塌圈

2、时，将导致松动围岩压力出现，通常顶压显现严重。一、巷道矿压概念及分类（2）变形围岩压力变形围岩压力是指围岩变形受到支护结构的抑制时，围岩位移挤压支架而产生的压力，称为变形围岩压力，简称变形压力。在“围岩-支护”力学体系中，只要围岩与支架相互作用，围岩就会对支架施加变形压力。弹性变形压力是围岩弹性变形时作用于支架上的压力。塑性变形压力是由于围岩的塑性变形和破裂，围岩向巷道空间位移，使支护结构受到的压力，是变形围岩压力的主要形式。一、巷道矿压概念及分类（3）膨胀围岩压力膨胀围岩压力是指围岩膨胀、崩解体积增大而施加于支护上的压力。膨胀压力与变形压力的基本区别在于它是由吸水膨胀而引起的。从现象上看，属

3、于变形压力范畴：但两者的变形机制截然不同，前者是指与水发生物理化学反应，后者主要是围岩应力与结构效应。一、巷道矿压概念及分类（4）冲击和撞击围岩压力冲击围岩压力指围岩积累了大量弹性变形能之后，突然释放出来所产生的压力；撞击围岩压力是回采工作面上覆岩层剧烈运动时对巷道支护体所产生的压力。一、巷道矿压概念及分类二、巷道矿压控制原理在巷道围岩压力的作用下，会引起各种力学现象，如顶板下沉、底板鼓起、两帮向巷道内移动，严重时巷道冒顶、支架严重变形或损坏，影响巷道的正常使用。二、巷道矿压控制原理巷道中的矿压显现是客观的自然现象，除了一些特殊情况外，在采掘过程中企图完全消除这种现象是不可能的。然而在掌握巷道

4、矿压显现规律的基础上，以矿山压力理论、岩石力学理论等为指导，有可能在不同程度上减轻矿压显现对巷道的危害，从而达到安全生产和取得较好技术经济效果的目的，这是巷道矿压控制的基本任务。二、巷道矿压控制原理（1）巷道保护为了使围岩应力与岩体强度保持较适应的关系，预防巷道失稳或有效减轻矿压危害而采取的各种技术措施，如选用有利于保持巷道稳定的断面形状、在巷道设计和掘进时预留巷道变形量、在巷旁留护巷煤柱或砌筑人工保护带、将巷道布置在坚硬岩层中或应力降低区等。从广义的角度看，巷道矿压控制应包括以下3种方法：二、巷道矿压控制原理（2）巷道支护一般指借助于安设各种矿山支架去预防巷道围岩产生过度变形和防止巷道冒顶、

5、片帮，以保持巷道正常使用，如采用锚杆支护围岩。从广义的角度看，巷道矿压控制应包括以下3种方法：二、巷道矿压控制原理（3）巷道维护（维修）是指对已进行过支护的巷道，为了改善其维护状况和恢复其稳定性所采取的一些措施，如巷道补棚、补柱、扩帮、起底、更换已损坏的支架构件甚至重新支护等。从广义的角度看，巷道矿压控制应包括以下3种方法：二、巷道矿压控制原理目前所采用的各种矿压控制方法，从其对付矿压的原理来看分为“抗压”“让压”“躲压”“移压”等几种。控制方法控制方法基本原理基本原理具体措施具体措施举例例抵抗矿压（抗压）提高支架的支撑能力或支护密度，用加强支护的手段去抑制或减少围岩移动，增强巷道抗变形能力以

6、对付矿压的作用1.增大型钢重量，提高支架承载能力；2.增加支护密度；3.充填支架背后空间忍让矿压（让压）在采用适当支护措施和保持支架本身不遭受严重破坏前提下，容忍围岩产生一定变形，以释放掉一些能量（也称应力释放）1.采用有一定工作阻力的可缩支架；2.为巷道受压收缩预留备用断面；3.容忍巷道底鼓然后进行机械化起底躲避矿压（躲压）将巷道布置在应力经重新分布后岩体已处于卸载状态的天然低应力区，从时间上和空间上躲开高压力的作用1.在煤体边缘或煤体开采后的低压区内布置巷道；2.错过高压作用的时间，等压力充分稳定后再掘巷转移矿压（移压）通过人为方法使巷道围岩受到松动，形成卸载空间，迫使载荷转移到离巷道较远的地点，达到减轻巷道受压的目的1.在巷道或底板中形成卸载槽孔2.宽面掘进或在巷旁故意留出卸载空间；3.用跨采工作面使巷道得到卸载