矿压及储量课件.pptVIP

一、矿山压力及控制 （一）煤层概论 1.煤层厚度： 厚煤层：≧3.5m。 采区回采率75%；工作面回采率93% 中厚煤层：1.3—3.5m。采区回采率80%；工作面回采率95% 薄煤层：≦1.3m。 采区回采率85%；工作面回采率97% 2.煤层倾角： 0--8°近水平煤层； ≦25°缓斜煤层； 25°--45°倾斜煤层；45°--90°急斜煤层 （二）巷道矿压 1.矿山压力：因采掘影响引起的作用在井巷和工作面围岩及支护物上的力。 2.原岩应力(rh)：地壳内存在的自然应力。包括：自重应力、构造应力、温度应力等。掘进巷道前，原岩应力为平衡状态。 3.应力集中与矿压显现：开掘巷道后，破坏了原来的应力平衡状态，围岩应力重新分布，使巷道周边围岩产生应力集中现象，若其不超过岩体强度，围岩只产生变形，否则，围岩破坏。如：冒顶、片邦、支架折断等。 6.巷道矿压显现一般规律 1.深度的影响：开采深度越大，巷道越难维护；浅部巷道矿压来自顶部，深部巷道矿压来自四周。 2.围岩性质：围岩结构面发育，矿压显现严重，强度较大的围岩，顶压明显，强度低的岩体，四周压力均明显。 3.地质构造：在背、向斜轴部及断层附近，矿山压力较大，巷道难以维护。 4.巷道尺寸及形状：巷道尺寸越大，矿压越明显；曲线形巷道易维护。 5.时间影响：时间越长，矿山压力越大。 （三）采煤工作面矿压显现 1.煤层顶板构成： 伪顶：紧贴煤层，随采随冒。 直接顶：位于伪顶或煤层之上，回柱后能自行垮落。 老顶：位于直接顶或煤层之上，坚硬难垮落。 2.工作面上覆岩层破坏过程 悬露—弯曲—开裂—冒落。 特别注意： 工作面顶板冒顶或台阶下沉。 产生的原因是工作面支架初撑力不够。或工作面推进方向上遇到与煤壁平行的断层。 3.老顶的初次来压 直接顶初次垮落后，随工作面的继续推进，老顶跨度不断增加，达到极限跨度将出现断裂、垮落。 初次来压前的征兆：煤壁片帮严重，顶板下沉量增加甚至有掉渣现象，支架载荷急剧增加。 4.老顶的周期来压 老顶初次垮落后，老顶岩层可视为“悬臂梁”，随工作面的推进周期性地折断，在工作面周期性地产生来压。 来压前的征兆：顶板下沉速度急剧增加，煤壁片帮严重，顶板下沉量增大，支架载荷增大甚至折损。 5.预防来压造成事故的措施 （1）准确判断来压步距； （2）发现预兆及时采取加强支护措施，保证支架的规格质量，保证一定的支护密度及支架稳定性。 6.工作面围岩应力分布 （1）前后方： 7.工作面顶板事故的防治 （1）顶板事故的统计：经统计，大部分工作面顶板事故发生于老顶初次来压之前，一部分发生于周期来压阶段。 （2）事故发生的原因：一是对顶板活动规律不清楚，二是缺乏针对性的控制措施。 （3)上下出口的防冒顶措施 1.支架必须有足够的支撑力； 2.支护系统必须始终没有发生冒落的“空档”； 3.支护系统应具有一定的侧向抗力，防止老顶来压时推倒支架； （4）断层带附近防冒顶措施 断层带附近顶板裂隙发育、破碎，断层上下盘岩石无粘结力，此处常易发生冒顶事故。 1.断层落差较小，顶板不破碎，可采用带帽点柱、棚子等支护方式； 2.顶板破碎或压力较大时，可采用一梁二柱或一梁三柱的棚子支护。 二、资源/储量分类 1.资源/储量分类旧标准：(源自前苏联） 矿产资源储量根据当前的开采利用情况分为两类：即：能利用储量、暂难利用储量。 按地质勘探程度分为：A、B、C、D、E五级。 2.旧标准的弊病 （1）分类概念上不适应市场经济的要求； （2）分类依据上强调地质可靠程度，或略经济意义； （3）储量比例要求上不适应市场经济需要； （4）不同类固体矿产标准不同。 3.资源/储量分类新标准 考虑了三种因素：经济意义（经济轴）、可行性评价（可行性轴）、地质可靠程度（地质轴）。 共分为：储量、基础储量、资源量三大类十六种。 地质可靠程度 可行性评价：论证建设项目在技术上是否可行、经济上是否合理，提出综合评价。 根据评价程度分为： A、概略研究—普查工作后由地勘单位完成，对未来矿山建设的生产规模、开采方式、产品方案等作概略设想，技术经济指标尚难确定，所估算的资源量只具有内蕴经济意义。 B、预可行性研究—大致确定未来矿山建设的生产规模、开采方式、产品方案等问题以及技术经济指标。对建设项目的必要性、可行性和合理性进行初步论证。在详查或勘探后由具有资质的机构完成。投资估算精度达到25%左右。 C、可行性研究—较准确确定未来矿山建设的生产规模、开采方式、产品方案等问题以及技术经济指标。其评价结果可作为矿山开发投资及设计的依据。投资估算出入不大于10%。应在勘探的基础上进行。 经济意义：在目前的市场经济条件下，对不同地质可靠程度的矿产资源，相应作出可行性评价，评价的结果分为： A、经