深井开采技术.pptVIP

目 录 一、研究深井矿山压力的重要性及其意义 二、深井开采极限深度的确定 三、深井巷道的矿压显现特点分析 四、深井采场的矿压显现特点分析 五、深井与冲击地压的关系 六、深井巷道、采场的支护措施与研究方向 一、研究深井矿山压力的重要性及其意义 随着各国矿井的不断开采，采深的增加属于自然规律，人为的改变其采深是不可能的，但通过努力改变其开采技术条件，则是可以实现的。 根据现代勘探技术及美国、波兰、苏联对主要采煤国家的资料记载：有用矿物资源在地下的埋藏深度达20km，将来有开采价值的，有条件实现的开采深度为2000m。煤层的最大埋深可能超过1800m到2000m。目前西德煤矿的最大采深达1443m。苏联很多煤矿正在1100~1400m深度上开采，同时正在进行1400~1600m深井的开采设计。波兰、比利时等国家的不少矿井采深已达千米以上。南非有44个金矿采深达1000m~3500m，有的正在向4000m延深。 而我国目前的最大采深还达不到这一开采深度。（平均为400~500m，最大采深为北票矿务局的某一对矿井，深度为1059m）。所以深井开采的研究起步较晚，这将直接影响着我国今后的国民经济发展。 由于世界不少国家的开深大大超过了我们，所以多年来，他们在深井开采技术的研究方面积累了非常丰富的经验，取得了非常可贵的成果。 我国五、六十年代建成投产的矿井，已经多次延深，采到最终水平，进入中老年时期，现保有储量不多，如何提高深部储量的开发强度，确是值得我们重视的问题。我国个别矿井采深较大 (800~1100m左右)，开采过程中的问题比较突出，究其原因，并不在于我们的采掘工艺，而在于深度增加后产生的一些自然现象直接限制了我国深部储量的开采，例如：深部地温、地压、冲击地压、巷道的支护形式，支护强度、软岩支护措施等问题，必须依靠科技进步，加以解决。 我国自“一·五”到“五·五”期间，平均每年降深12.55m，“七·五”后达到15m/年。而原苏联、波兰、德国的开采年降深速度与我们相当，例如：顿巴斯矿区15m/年，鲁尔矿区12m/年，而且随着采深的增加，工作面前方支承压力带中巷道顶底板移近量也相应增加，其梯度为： 围岩强度为30MPa 移近量212mm/100m(采深) 围岩强度为50MPa 移近量115mm/100m(采深) 围岩强度为90MPa 移近量35mm/100m(采深) 两矿区中，对于围岩强度为30 MPa的不稳定岩石，当采深由300m增加到700m时；煤矿边缘至支承压力峰值距离增加63%，（平均增量为2.54m/100m）， 煤体内支承压力带总宽度增加37%，(平均增量为6 m /100m) 支承压力带内最大压力增加一倍，(平均增量为2.4 MPa /100 m) 沿煤层法线方向，顶板强烈破坏带的高度增加77%，（平均增量为4.6 m /100 m）由此可知，随采深的增加，矿压参数急剧增加，给开采带来非常大的困难。特别是用浅部的矿压特点及规律处理深部的矿压问题，就会出现一系列的事故隐患。必须引起各层领导和工程技术人员的足够重视。 经国外多年的研究表明：影响深井巷道、工作面矿压显现的因素很多，且大多数因素交叉关联，互相制约，大致分为地质、采矿两大类： 地质因素主要有：围岩成份、性质、厚度、结构、强度、构造、含水性、巷道埋深、直接顶与老顶的垮落、来压步距，等等。 采矿因素主要有：巷道的掘进方式、断面形状及尺寸、工作面回采顺序、推进速度、巷道掘进滞后时间及相对于回采面的位置、采空白的处理方法、巷道服务年限，支架的力学性能及架设质量、护巷方法等等。 国外深井开采的研究超前于我们十五年之多，波兰在75年就出版了第一本深井开采论文集。类似于上述问题的研究，不仅有定性的措施与结论，也有定量的参数与经验公式，同时监测、预报手段也比较齐全。当然，深井巷道的支护方式的选定也与国情有关，象波兰的深井巷道支护，基本是采用大强度的封闭式支架，而我国则要在考虑经济的前提下，实现深井支护，这就对深井开采的技术研究提出了更高的要求。 根据我国需煤和保证供给的关系，为保证国民经济发展的需要，深井开采技术的研究必须加大力度，例如：徐州矿务局，到目前为止，－1000m以上仅有储量4700多万吨；而－1000~1200m的储量为21490万吨；－1200~1500m的储量为51126万吨。开采千米以上的储量，已为期不长。采完千米以上的储量，徐州矿务局向何处去？值得探讨。华东属缺煤地区，特别是江苏，经济发达，作为能源的煤炭储量更为紧缺，是搁置深部资源，另起炉灶——转移到省外，开发新矿区，还是向深部进军？采用前者，不仅丢弃了深部资源，原有的井巷设