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矿山压力常识 帮锚杆钻机报价

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发表时间:2021-03-27 10:59【

  矿山压力

  (一)矿山压力

  地下岩体在未受采动影响前称为原岩。在原岩体内引起的应力称为原岩应力。原岩体内任意点的应力都处于平衡状态。井下采掘活动打破了原岩体内部的应力平衡,从而促使围岩产生运动,导致围岩发生变形、断裂、位移、直至垮落。这种由于在地下岩体中进行采掘活动,而在巷道围岩体中和采掘空间支护物上引起的作用力称为矿山压力,简称矿压(地压)。

  (二)矿压的形成

  1.顶压的形成

  掘进巷道后,暴露出来的顶板形成一个岩梁。由于岩梁上部岩层和岩梁自重的作用,必然会产生弯曲,这种弯曲往往在巷道中间较大,在巷道两帮较小;顶板以及距顶板较近的上部岩层弯曲大,距顶板较远的上部岩层弯曲小,由于弯曲,岩层下部就会产生拉力,在弯曲大的部分就会出现裂隙。当压力进一步增大时,上下岩层之间就会出现裂缝,叫做离层。此时,如巷道无支架支撑,裂隙和离层继续发展,最后顶板就会冒落。一般说来,巷道顶板是受水平拉力的作用,由于岩石抗拉强度很低,很容易超过其强度,顶板岩石就开始冒落,范围也不断向上发展,最后形成自然平衡拱。如果巷道开掘后立即支护,支架就以其本身的承载力阻止或减小岩石变形和移动。这部分岩石压在支架上的力,就叫顶压。

  顶压的大小决定于冒落拱的形状和大小,而拱的大小同顶板岩石性质和巷道宽度有关。在松软岩层中平衡拱一般为抛物线形;在坚硬有层理的岩石中,平衡拱一般近似三角形;在中硬岩石中,平衡拱介于上述二者之间。

  ⒉ 侧压的形成

  侧压是指巷道两帮对支架的压力,它是由于两帮岩石或煤向巷道内挤压而形成的。巷道开掘后,在巷道的两帮形成支承压力,当承受的支承压力超过本身强度时,就会向巷道中间挤出。这种变形使巷道两帮逐渐移近,如果巷道两帮不支护或支护后的充填不密实。使变形得不到控制,继续发展下去就会造成片帮。片帮后,新暴露出来的两帮会继续向巷道中间挤出,即继续片帮,此时,巷道压力会急速增加。如果巷道使用不能压缩的刚性支架,例如料石砌碹、钢筋混凝土棚子等来控制巷道两帮移近,在变形不严重时,这类支架可以取得较好的效果;而当侧压超过棚腿或砌墙所能承受的压力时,棚腿就会变形、折断或砌墙被破坏。

  巷道侧压的大小与两帮岩石性质及所承受的支承压力的大小有关。巷道所处深度越大,在巷道两帮所产生的支承压力就越大,两帮岩石破坏就越严重,作用在支架上的压力也就越大。而两帮岩石较软或稳定性较差时,遭受破坏就较严重,作用在支架上的压力也就越大。

  ⒊ 底压的形成

  在巷道侧压的作用下,底板内部将会产生侧压力,并产生向上的底压,使底板鼓起、离层、弯曲或破坏。有的岩石如凝灰岩、黏土质岩石,当巷道有积水,或巷道空气潮湿时,会使岩石吸水膨胀而底鼓产生底压。对于底板来说,除了底板岩层本身的重量是阻止底板向上鼓起的力量外,往往还设支架底梁去阻止底鼓。所以有时底板向上鼓起要比顶板下沉、两帮移近容易得多,也严重得多。

  巷道底鼓的破坏作用很大,主要表现在减少巷道的实际断面,造成通风、行人和运输困难,以致影响安全。底鼓破坏了底板的完整性,挤碎了底板,使支架两帮的柱腿容易插入底板、减少了支架支撑能力,使顶板下沉、破碎,从而给巷道维护带来困难。底鼓还会破坏轨道、运输机、水沟等巷道设施,影响生产。

  (三) 影响巷道矿压的因素 帮锚杆钻机报价

  影响巷道矿压大小的主要因素有:巷道深度、巷道断面大小、地质构造、围岩性质等。

  1.深度的影响

  巷道所处深度大时,上覆岩层质量大,直接影响到巷道围岩中原岩应力的大小。浅部巷道的压力主要表现在顶板,深部巷道的压力来自四周,而且容易出现底鼓现象,有的巷道还有岩石冲击现象。

  2.巷道断面与支护形式

  不同的巷道断面形状与大小,以及不同的支护方式,直接影响巷道围岩应力状态及稳定状况。巷道越宽,所形成的自然平衡拱越大,产生的巷道压力也越大;采用锚杆支护的巷道围岩应力状况优于架棚、砌碹等支护的巷道。

  3.地质构造的影响

  在向斜轴、背斜轴、断层附近等构造处应力集中、地压较大,平行于这些构造走向的巷道更难维护。

  4.围岩性质的影响

  围岩强度的大小及稳定程度是影响巷道矿压的主要因素。岩石坚硬、稳定,则产生的矿压小;岩石松软破碎、不稳定,则产生的矿压大。此外,在掘进过程中,如果受到水的影响,岩石强度则会降低,围岩维护难度加大,应特别加强工作面顶板管理。

  (四)巷道围岩来压的简易识别方法 帮锚杆钻机报价

  1.观察预兆法

  顶板来压预兆主要有声响、掉渣、片帮、出现裂缝、漏顶、离层等现象,由有经验的老工人认真观察工作面围岩及支护的变异情况,直观判断有无冒顶的危险。

  2.木楔探测法

  在工作面顶扳(围岩)的裂缝中打入小木楔,过一段时间进行一次检查,如发现木楔松动或脱落。说明围岩(顶板)裂缝受矿压影响在逐渐增大,预示有冒顶险情。

  3.敲帮问顶法

  这是最常用的方法,其中又分锤击判声法和震动探测法2种。前者是用镐或铁棍轻轻敲击顶板和帮壁,若发出的是“当当”的清脆声,则表明围岩完好,暂无冒落危险;若发出的是“噗噗”的沉闷声,表明顶板已发生剥离或断裂,是冒顶或片帮的危险征兆。震动探测法是对断裂岩块体积较大或松软岩石(或煤层)用判声法难以判别时采用的方法。具体作法是:用一只手扶在顶板下面,另一只手用镐、大锤或铁棍敲打顶板。如果手指感觉到顶板发生轻微震动,则表明此处顶板已经离层或断裂。这种操作方式人应站在支护完好的安全地点进行。


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