井巷地压及其维护
15页1、井巷地压及其维护2008-11-3 16:51:29 中国选矿技术网 浏览 191次 收藏 我来说两句一、井巷地压特征 由于巷道开挖后改变了岩体的初始应力状态,围岩产生应力重新 分布。设巷道开挖前岩体中某一点的原岩应力为o,开挖后该点的 0次生应力变为o,它们的比值K =o /o称为应力集中系数,它表示0巷道开挖前后应力的变化情况。若Kl,说明巷道开挖后次生应力 增大了;反之,若K1,说明巷道开挖后 次生应力增大了,反之,若K1,说明巷道开挖后次生应力减小 了。巷道围岩应力变化的范围称为采动影响范围。试验分析和理 论研究证明,采动影响范围只限于巷道周围不大的区域以内。由 巷道中心至影响范围的边线距离称为采动影响半径R影,其大小 为R影=(35) D (D为巷道半径),习惯上将此范围内的岩体 称为围岩,将该范围以外的岩体称为原岩,如图 6-10.在此区域 内形成的新应力场称为次生应力场。在采动影响范围以外的岩体 仍可视为原岩应力状态,它们不受采动的影响。围岩的次生应力状态与巷道横断面积及尺寸有关。断面为曲线形 的巷道,相对来说围岩的应力变化比较均匀,而断面为折线形的 巷道,则会在角隅处出
2、现较大的应力集中。巷道开挖后若及时支护,既可以阻止围岩变形的发展,又可以影 响围岩的应力分布状态。(二)井巷维护 井巷破坏的原因主要是围岩应力超过了岩体的强度,因此,井巷 维护的基本原则是提高围岩强度,降低围岩应力,改善围岩的应 力状态,以便充分利用围岩的自身抗力去支撑井巷地压 在井巷施工中,采用快速掘进,爆破掘进采用光面爆破和预裂爆 破,钻进机掘进以及特殊掘进中的注浆和化学加固等施工方法, 均可相对提高围岩强度:降低开掘过程对围岩的削弱程度。此外 还应:(1)选择合理的井巷位置。尽可能选在地质和水文地质条件较 好,没有软弱夹层的岩体中:尽量避免回采的影响;主要巷道应 布置在崩落带以外,并保持一定距离。(2)选择合理的井巷断面形状和尺寸。圆形与椭圆形井巷断面 的应力集中程度最低,当巷道面越高,巷道两侧的压力越大,巷 道两侧应采用园弧形断面;巷道断面越宽,巷道顶部的压力越大, 巷道两侧应采用圆弧形断面,以减少应力集中。(3)选择合理的支护类型。对于以变形地压为主的巷道,应选择 可缩性大的柔件支架,如锚喷支护、可缩性钢支架及在钢性支架 的棚梁和棚腿的接触面、砌碹巷道的肩部加八可缩性材料如橡
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