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采矿设备底部结构的地压活动规律和维护

时间:2014-05-04 14:09:49

编辑:世邦机器

底部结构的维护

我国目前在有底柱分段崩落法中,广泛采用电耙道底部结构。与房式采矿法的电耙道相比,崩落法的电耙道所受地压较大,维护工作量也大。这是因为其矿岩坚固性较差;爆破量大,又多采用挤压爆破;上部崩落破岩高度大;漏斗间距小,底柱也被切割得利害;放矿条件差,松动爆破量大等原因所致。因此,正确选择支护型式,加强维护,是保证有底柱分段崩落法顺利应用的重要条件之一。

底部结构上部的地压活动规律

从底部结构上部地压活动规律来看,地压活动可以分为以下三个阶段:

前列阶段是采场尚未进行切割落矿,此时电耙道上部是完整的矿体,虽然也有较大的地压,但由于整体矿石本身尚有一定的承载能力,可将地压转移到较大范围的岩体承受,故底部结构承受上部的压力是比较小的。

第二阶段是采场落矿之后,底部结构上部成为松散锰矿石,松散矿石转移压力能力甚微,所以底部结构承受的地压必然增大,较落矿前要大得多,松散矿石作用在底部结构上的压力是不均匀的,采场周围较小而中心非常大,这是由于采场周边松散矿石受矿壁摩擦阻力和承压拱作用影响的结果。

第三阶段是采场开始放矿。放矿过程使底部结构承受压力的情况发生变化。由于放出体上部松动椭球体内矿岩发生二次松散,承压能力大幅度下降,甚至不再承受压力,因而在其顶端出现降压拱和免压拱,拱上部松散矿岩的压力大部分(或全部)传递到四周。这样就出现了以放矿口为中心的降压带。

如果不考虑已放出矿石重量,按照能量守恒定律,则降压带的总的压力的降低,应当等于增压带的增加。我国有的矿山曾利用这个道理,通过加强相邻漏斗放矿,处理被大块卡住或悬顶的漏斗。需要指出,如果几个漏斗同时放矿,则由各个放矿口的松动椭球体共同组成一个大的免压拱,拱上的压力向四周传递,情况与单个放矿口放矿时相似。当同时放矿漏斗数目很多,放矿面积增加到一定数量后,免压拱就不易形成。所以,调节采场的水平放矿面积,利用放矿时的压力转移规律,可以避免压力过分集中于某一地带。

例如,当某矿从某对斗穿放矿50~200t后,恰好使斗穿上部压力转移压实相邻斗穿的松动椭球体,然后马上从相邻斗穿放矿,如此循环,即可避免底部结构中某一部分受到集中压力而遭致破坏。

应当明确,放矿强度在此具有极为重要的作用。若放矿强度过低,由于降压速写民增压带的作用不明显,利用压力转移规律来控制地压的可能性就不大,在生产实践中,常有这样的情况:大爆破和放矿过程中,电耙道上部的桃形矿柱虽然已失去整体性,但由于放矿强度大且连续,崩落矿岩施加于支护上的压力并不大,直至全部矿石放空后,电耙道尚未受到严重破坏。

底部结构上部地压转移规律,同样适用于崩落矿石下部几条平行电耙道相互之间的压力转移。篦子沟矿、易门狮山铜矿曾经出现放矿电耙道上部压力的转移,而造成相邻未落矿的采场矿体和炮孔的破坏。因此,狮山矿采用放矿电耙道与回采施工采场之间间隔一条已经落矿暂不放矿的称之为存窿保护电耙道的耙巷,以避免这种破坏,如图10-23所示。

同理,当矿体用分段崩落法开采,并且用双翼后退式回采顺序,采到中部末了几个采场时,地压可能很大,再加上矿岩破碎,电耙道更难于维护。相反,若采用前进式开采,则可能避免这种现象。

从上述地压活动规律可以看出,电耙道上压力变化是复杂的,各个部位受压状态也不相同,这就增加了电耙巷道支护的复杂性。

-END-

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