采场地压活动分类及影响因素
某矿山矿体开采的地压管理及其应用
某矿山矿体开采的地压管理及其应用[摘要]本文首先阐述了矿体开采时地压的来源，介绍了目前地压管理的一些新办法，论述了云驾岭铁矿和其它矿山在实际生产中采取的有效控制地压的办法。
[关键词]地压管理；新办法；应用中图分类号：k909 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）12-0311-02一、矿体中地压的来源在矿体开采时，矿体中的应力来源主要有自重应力场和构造应力场，两种应力场形成原岩应力场。
自重应力场是由重力引起的与深度成正比的垂直应力；构造应力场是在各个地质时期，构造和造山运动而产生的断层、剪切、褶皱现象形成的应力，有时是压应力，有时是拉应力。
原岩应力场随时间和空间的变化而呈现不稳定状态，特别是矿体开采的扰动，在矿体开采后期，原岩应力场中垂直应力和水平应力会变大，给矿体开采带来安全隐患，如何进行地压管理成为每个生产矿山需要研究的课题。
二、地压管理的一些新成就对每个矿山，由于采矿方法、矿岩条件的不同，矿山地压管理的方法也各有差异。
本人经过多年矿山实践经验，针对矿山的实际特点，在矿山地压管理方面摸索出一些有效的办法和技术，认为以下方法和技术可以达到预期的效果。
在此与各位同仁共同探讨，起到抛砖引玉的作用，此文的作用也就达到了，下面摘要说明。
2.1 合理安排采矿顺序，尽量减小地压对采矿生产的影响如对无底柱分段崩落法，可推行强化开采，实行采矿工作面呈阶梯状，能减少地压对采矿进路的破坏。
2.2 喷锚网联合支护喷锚网联合支护的主要技术为喷射混凝土技术，该技术是将水泥砂浆的拌和料，借助喷射机械，利用压缩空气为动力，通过管道输送，以高速喷射到岩壁、墙壁和模板上，凝固后成为混凝土。
喷锚网联合支护是指采用喷射混凝土、打锚杆、挂网联合支护，这样利用喷射混凝土的快速封闭，利用锚杆的悬吊、层压、压缩拱和挤压连接体的功能和金属网防止岩块的剥落功能，支护后可快速封闭地压破坏部位、更大范围地增加岩体的稳定性，防止地压的破坏。
采场地压管理
87科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术在矿床地下开采中,采场地压管理是生产工艺之一。
他的目的是防止开采工作空间的围岩失控发生大的移动和威胁人员的工作安全。
正确选择回采期间采场地压管理方法有非常重要的意义。
在开采空间形成以前,可以认为在井田的小范围内,原岩体是连续的密实体,其内部应力也是平衡的。
开采空间的形成,破坏了原岩应力平衡,产生次生应力场,围岩会出现局部应力集中升高、降低、拉压应力的转变,三向应力的转变,会产生裂隙张开闭合,顶板下沉,冒落,底板隆起,侧面片帮,在采矿深部甚至可能发生岩爆。
1 地质概况大红山铜矿属海底火山喷发沉积变质中厚缓倾斜高温矿床。
有七层矿体,三层铜四层铁。
I3、I2铜矿体规模大,呈层状,似层状产出。
矿体走向E W —N 600W 。
走向长1800m ,倾向S 30W ,倾斜宽1200m 。
倾角250～350;埋深191m～705m。
矿体平均厚度11.61米;(表内),矿岩坚固系数F=10—14。
主要含矿岩性为坚硬半坚硬石榴黑云变钠质凝灰岩,石榴黑云母片岩,条带状石榴黑云白云石大理岩及炭质板岩,其构造较为发育,矿体成分主要为黄铜矿,磁铁矿、多为粒状结构,矿石体重3.25～3.35t/m 3、废石体重2.99t/m 3,松系数1.71,矿石自然安息角40.5～410。
属典型的多层层状难采矿床。
2 存在的问题虽然大红山铜矿的大块产出得到了较为明显的控制,但是顶板垮落形成大块,甚至是超级大块的现象仍末得很好的解决,最终影响了供矿效果,而使贫化变大,供矿强度降低。
分析其主要原因是由于大红山铜矿岩石呈多层倾斜,地质构造节理裂隙发育,虽然矿围岩稳固,但整体稳固性差,爆破时,爆能从爆破弱面即节理裂隙岩石层理面之间和孔口部分瞬间释放,爆能分布不均,利用率降低。
另外,爆破空间的增大,矿石通过爆能作用后离开原岩在空间内无法形成相互碰撞挤压破碎,爆能利用不充分而形成部分大块。
论述煤矿冲击地压发生机理与防治技术
论述煤矿冲击地压发生机理与防治技术前言煤矿属高危行业，受水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害威胁十分严重，近年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，冲击地压的显现不断发生，这种自然灾害一旦发生，给人身安全造成极大威胁，威胁着职工人身安全和矿井安全生产的长治久安。
为了掌握冲击地压发生机理与防治技术，保障矿井安全，在管理上、技术上、装备上采取针对性的措施，实现煤矿安全生产长治久安，提高经济效益有十分重要的意义。
一、冲击地压的概念、特征、类型1、冲击地压的概念冲击地压是采场周围的煤岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突变、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象，它具有极大的破坏性。
冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。
2、冲击地压的特征（1）暴力性：直接将煤岩动力抛向巷道、工作面，引起强烈的震动，产生强烈的响声，造成煤岩体破断。
（2）突发性：无预兆，过程短暂，持续时间几秒到十几秒，难于预报发生的时间、地点和强度。
（3）破坏性：大量煤岩体抛出，堵塞巷道，破坏支架，造成惨重的人员伤亡和财产损失。
（4）震动性：像爆炸引起强烈震动，使重型设备发生位移，人员弹起摔倒，震动波及范围可达几公里甚至十几公里，地面有地震的感觉。
3、冲击地压的类型（1）压力（煤柱）型：煤柱在高压力作用下，由于采场周围煤岩体中的压力由亚稳态增加至极限值，其聚集的能量突然释放，造成煤岩体的冲击破坏。
（2）冲击型：由于煤层顶、底板岩石坚硬且较厚，岩层的突然破断或滑移造成采场周围煤岩体冲击破坏。
（3）复合（压力型和冲击型）型。
二、影响冲击地压发生的原因及因素（1）自然地质因素：主要包括受采深、地质构造及煤岩结构和力学影响一般在达到一定开采深度后才开始发生冲击地压，此深度称为冲击地压临界深度。
临界深度值随条件不同而异，一般大于200m。
总的趋势是随采深度增加，冲击危险性增加。
这主要是由于随采深增加，原岩应力增大缘故。
地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也影响冲击地压的发生。
地压活动治理措施
地压活动治理措施地压活动是指地下工程施工或矿山开采过程中地质构造受力变形引起的地面下沉或地表塌陷现象。
地压活动对于城市建设和矿山开采都存在较大的危害和影响。
因此，采取有效的治理措施对地压活动进行控制是必要的。
一、地下工程中的地下工程中的地压活动主要来自于拱效应、应力重分布和引致地面松动带的塌陷。
针对地下工程中的地压活动，有以下几种治理措施。
1. 预防性措施（1）适当设置支护结构，如加固墙、拱坝等，以增加地下工程的稳定性和承重能力。
（2）采用合适的爆破施工技术，减少地下工程对周围地质构造的影响。
（3）合理规划地下工程的排水系统，防止地下水位过高引起地压活动。
2. 响应性措施（1）采取实时动态监测技术，及时掌握地下工程中地压活动的变化情况。
（2）根据监测结果进行调整和改进施工方案，减少地压活动对地下工程的影响。
（3）修复受损的地下工程结构，恢复其原有的稳定性和承载能力。
二、矿山开采中的矿山开采中的地压活动主要受到岩石介质力学性质、采场布置以及开采方法等因素的影响。
为了减小地压活动对矿山开采的影响，可以采取以下治理措施。
1. 预测与预测控制（1）通过岩石力学实验和数值模拟，预测地压活动的发生和变化趋势。
（2）合理布置矿山开采的采场和支护措施，减少地压活动的引发和传递。
（3）限制单个采场的开采面积和采矿量，控制地下压力的增长速度。
2. 支护与加固（1）采用合适的支护措施，如岩层恢复、支架和锚杆等，加强矿山巷道和巷道顶板的稳定性。
（2）增加与支护措施相适应的排水系统，减小地下水位的升高程度。
（3）及时维护和修复受损的支护结构，确保其稳定性和承载能力。
三、综合治理措施除了针对地下工程和矿山开采中的地压活动采取相应的治理措施外，还可以考虑一些综合治理措施，以减少地压活动对地区的整体影响。
1. 提高矿区和城市的规划水平（1）合理规划矿区和城市的布局，避免采矿活动对城市建设和居民生活的不良影响。
（2）加强矿区和城市的地质调查和监测，及时发现地下变形及其引发的地压活动。
煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析
煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析摘要：冲击地压是煤矿生产所面临的严重自然灾害之一，伴随着煤炭开采逐渐往深部转移，冲击地压发生的强度和频繁程度日益增加。
同时，生产实践也表明煤矿冲击地压的发生没有明显的前兆，而且在各种类型的煤层、地质构造、顶板条件下都发生过这种破坏力极大的动力灾害现象。
一旦发生，很可能会造成难以估量的经济损失和巨大的人员伤亡。
因此，研究冲击地压的发生机理和防治措施是急切的并且非常必要的。
关键词：煤矿；冲击地压；防治措施引言：通常煤矿冲击地压的发生都是有一些条件的，是煤层以及应力等共同影响的结果。
冲击地压出现的主要条件是煤岩体，具备较强的冲击倾向性。
煤岩体积累的弹性应变能可以释放的足够空间是发生冲击地压的前提条件，而出现冲击地压的诱发条件是煤岩体积累能量的应力加载。
必须要兼具以上这些条件，才有可能出现冲击地压。
结合煤岩冲击失去稳定性的物理特点，可以将冲击地压划分为三大类，一是岩爆型冲击地压，二是顶板垮落型冲击地压，三是构造型冲击地压。
岩爆型冲击地压主要是指煤岩体一直积累弹性应变能，在能量上升到煤岩的最大承载力时，煤岩就会出现瞬间爆炸的情况，其具体表现是弹射以及抛出媒体。
然后，顶板垮落性冲击地压，主要是指推过回采工作面后，上部较厚而硬度较高的顶板始终没有垮落，在悬顶面积达到规定的数值时，顶板瞬间出现折断而造成的冲击波强烈性损坏。
最后，构造型冲击地压通常出现在构造条件相当复杂的地质环境中，因为构造应力过于集中导致的煤岩失去稳定性冲击损坏。
另外，结合不同的出现位置，能够将冲击地压划分为两大类，一是掘进冲击地压，二是回采冲击地压。
首先，掘进冲进地压通常出现在巷道掘进中，与巷道的布局位置以及布局方法存在联系。
其次，回采冲击地压出现在回采工作面的推进中，一般和回采工作面的回采时间以及长度存在联系。
1、冲击地压具有以下明显的显现特征（1）突发性没有明显的宏观前兆而突然发生，过程短暂（持续几秒到几十秒），难以事先准确确定发生时间、地点和强度。
上青矿区地压活动现状及管理对策
关 键 词 ：地 下 采 场 ；地 压 ；规 律 ；对 策 中 图 分 类 号 ：Ｔ ２ Ｄ３２ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ ７ ０ —０ ２ —０ ６１ ５０ ２０） ６ ０ ２ ２
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２ ２
Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎｎ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
２０ ０ ７年 １ 月 ２
上 青 矿 区地 压 活 动现 状 及 管 理 对策
蔺厚 瑜 陈 豁 祥 张 丽梅
（ 钢集 团板 石矿 业 公 司上青 矿 ，吉林 白山 １ ４ ０ ） 通 ３ ３ ４
ｔ ｃ ｉｎ ｏ ａ ｔ ｑｕ ｅ， ａ ｎ ｓｏｕｔｔ ａｔｔ ａ ｔ ｈｅ ａ ｔｏ ｆｅ ｒ ｈ ａｋ ｎｄ ｐｏｉｔ ｈ ｈｅ ｅ ｒ ｈｑｕ ｋｅ ｗａｖ ｓ ｔ ｎｄｕ ｅ ａ ｏｒｔ ｈｉ ｏ ｌ ｓ ａ ｅ ｉ ｈｅ ｉ ｃ ｄ ｆ ｃｔ ｏ ｔ ｓ ｃ ｌａｐ ｅ
．
Ｋｅ ｒ ： ｇｏ ｙ ｗｏ ｄｓ ｂ； ｅ ｒｈｑｕ ｋｅ； ＤＥＭ ａｔ ａ
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２０ 年第 ６ ０７ 期
蔺 厚 瑜 等 上 青 矿 区地 压 活动 现 状 及 管 理 对 策
２ ３
对 开采 不利 的地 质条 件 主要 是 整个矿 床 分 布有
度 ，对 开采是 比较 有利 的地质 条件 。
图 １ 上 青 矿 区巷 道 下 沉 、 片 帮 冒 顶 、支 护 段 开 裂 示意 图
采场地压及其控制
（1）地表塌陷盆地
（2）崩落角和移动角
根据地表变形破坏程度，可将移动盆地划分为崩落 区和变形区。
崩落区——地表开裂，发生剧烈变形和破坏。 变形区——地表只发生变形并未受到严重破坏。 移动角——指用仪器测出的地表移动边界线至井下采空区 下部边界线的连线与水平面所成的夹角。 崩落角——指地表开裂区的最边缘裂隙至井下采空区下部 边界线的连线与水平面所成的夹角。
3、地表移动与地表建筑物保护
地表下沉（W)——地表某点垂直位移分量。 地表水平移动（u)——地表某点的水平位移分量。
地表倾斜——地表下沉盆地沿某 一方向的坡度，其平均值以两 点间的下沉差除以两点间的水 平距离，即
(2)层状岩体顶板应力分析
近水平岩层中开采矩形洞室后，随着顶板向空区下 沉，岩层间将会产生离层现象。各层次生应力分布可近似 采用梁理论。计算时，分别取各层的厚度hi作为梁的高度， γ ihi为梁的自重荷载。
分析可知：只要层厚小 于该层悬露跨度的一半，就 可能产生离层现象。
(3)矩形开采空间长宽比对顶板应力影响
（2）裂隙带
该带岩体变形较大，岩层沿层 理开裂形成离层，在拉应力作用下 产生垂直岩层的裂隙。若有水，则 可从裂隙渗入，威胁空区。
水体下开采必须使采动形成的 裂隙带位于不透水层之下，即不破 坏水系与矿体之间的不透水层方可 进行回采。
裂隙带的高度约为矿体厚度的 9～28倍。
水系 不透水层 裂隙带
采空区
关键术语：采场地压、 变形地压、松动地压、膨 胀地压、冲击地压、移动角、崩落角、充填体
要求： 1、掌握本课程重点难点内容； 2、了解采场地压的一般规律。 3、了解覆盖岩层的变形和破坏规律
地压活动治理措施
地压活动治理措施引言：地压活动是指地下岩层破碎变形和运动过程中所释放的能量产生的一种现象。
地压活动不仅会对采矿作业安全造成威胁，同时还可能导致地面沉陷、断裂等地质灾害。
因此，采取科学有效的治理措施是保障采矿作业安全的关键。
一、地压活动诱发因素分析为了有效治理地压活动，首先需要对地压活动的诱发因素进行深入分析。
常见的诱发因素包括地质构造、采矿方法、岩石力学性质等。
通过综合分析这些因素，可以找出地下岩层存在的问题，为制定切实可行的治理措施提供依据。
二、地压活动监测技术地压活动的监测是治理的前提和基础。
目前，常用的地压活动监测技术包括岩层位移监测、应变监测、地下水位监测等。
岩层位移监测通过安装传感器观测岩层位移的变化情况，及时发现岩层运动的异常，为采取措施提供预警。
应变监测利用应变计测量岩层受力变形情况，帮助分析地压活动的发展趋势和规律。
地下水位监测可以揭示地下水位变化对岩层稳定性的影响，为采取针对性措施提供依据。
三、岩层加固措施针对地压活动所引发的岩层破碎变形和运动，需要采取岩层加固措施。
常见的加固措施包括注浆加固、锚杆加固、预应力锚索加固等。
注浆加固通过注入固化材料，填充岩层裂隙，提高岩层的整体强度和稳定性；锚杆加固利用锚杆固定周围岩层，增强岩层的支撑能力；预应力锚索加固通过施加预应力，使岩层达到受压状态，从而提高岩层的稳定性。
四、采矿方法优化采矿方法的合理选择对于治理地压活动至关重要。
传统的采矿方法如采场逐块法、大采高法等容易导致岩层破碎和运动，加剧地压活动。
而现代的采矿方法如综放开采、井巷开挖法等能够减少岩层破碎和运动，降低地压活动的危险性。
通过优化采矿方法，可以最大程度地减少地压活动对采矿作业安全的影响。
五、定期检测和维护地压活动治理工作不仅仅是一次性的，需要定期进行检测和维护。
只有通过定期检测，及时发现地压活动的变化趋势，才能够采取相应的措施进行处理。
同时，定期维护也是关键，确保岩层加固措施的有效性和稳定性。
矿井深部开采冲击地压研究与防治
矿井深部开采冲击地压研究与防治
李百 宜 王盛川 齐文跃 （ 中国矿业大学 孙越 崎学院 。 江苏 徐 州 ２ ２ １ １ １ ６ ）
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４— ２ ６
增加而不断增高 ； ｄ ） 冲击地压的震 级在构造带周 围往 往不会太高 ， 但是其影响范围和破坏 能力却往往超出 人们 的 预计 。 （ ２ ） 冲击地 压 的破 坏形 式 。ａ ） 煤 出 现完 全 的位 移 ： 这种形式会使得顶板 出现擦 痕， 并且会减小巷道 的规 模； ｂ ） 煤的抛射 ： 煤块被抛 出， 使得煤尘被扬起等 ； Ｃ ） 震动： 这种情况会使得棚子发生倒塌 ， 设备器材发生位 移 。并且会 有 飓 风 跟 随 着 出现 ： 如 果 冲击 地 压 强 度 比 较大时其 出现的冲击波很 强 ， 可造成 人员伤 亡 ； ｄ ） 底 鼓： 底 煤 因为发 生鼓 起 而造成 伤人 的 现象 。 ４ 、 煤 矿冲 击地 压预 测技 术 （ １ ） 电磁辐 射 监 测 仪 探 测 法 。人 们 通 过 煤 岩 流变 的规 律对 电 磁 辐 射 的 规 律 以 及 其 特 性 造 成 一 定 的干 扰， 这 种方 法 是 一 种 通 过 监 测 煤 岩 流 变 的破 坏 程 序 及 在不 接触 的情况 下判 断煤 与 瓦斯 突 出 以及 出现 冲击 地 压等煤矿中经常出现的对 人们生命财产造成威胁事件 可能性 的技术方法 。当人 们在煤 矿 中掘进 或 回采 以 后， 工作面煤体的应力平衡就会 消失 ， 导致煤壁里面煤 体 的变 形 或裂变 ， 从 而可 以过 渡 到新 的 应力 平 衡 状 态 ； 煤 体 中 的瓦斯 也 会 在 这 时 出现 动 态 不 稳 定 ， 从 而 会 因 为瓦斯压力梯度的作用而顺着煤体 中的裂隙向煤层 以 外扩散 ， 电磁辐射均会伴随着这两种过程 出现。 （ ２ ） 煤岩变形监测法。随着开采活动的进行 ， 围岩 难 免会 出现 位移 和 形 变 ， 这 种 变 化 表 现 在 采 面 的 话 就 是顶 底 板会 向近 处 移 动 ， 表 现 在 巷 道 的话 就 是 出 现 围 岩的形变。煤体质地越软 ， 硬度越小 ， 越容易产生巷道 形变 ， 也 越不容 易 产生 冲击 破 坏 ； 如 果 巷 道没 有 足 够 大 的形变的话 ， 那就表明煤体具有较大的刚度 ， 这种情况 下就 很容 易 出现 冲击破 坏 。 （ ３ ） 煤粉钻孔法 。这种方法 是通过在煤体 中钻小 直径钻孔 ， 然后再将不 同深度的钻孔使煤层排 出的煤 粉量 和标 准值 进 行 对 比， 如 果 排 出的 煤 粉 量 大 于 极 限 煤粉量的话 ， 工作面出现冲击危险的可能性就大大增 加 。但研究 表 明 ， 如 果 是 危 险 煤 粉 量 的位 置 比 ３倍 采 高的还要大， 那么就不会 出现冲击地压 。 ５ 、 煤 矿冲 击地压 的 防治 措施
采场地压管理
（） １ 正确 认 识 不 同 采 矿 方 法采 场 开 采 空 间 所 承 受 的 载 荷 及 应 力 变 化规 律 ， 正 确 为 选 择 地 压 管 理 方 法 提 供 符 合 实 际的 地 压 理 论和假说 。 （ ） 实 际 出 发 正 确选 择 地 压 管理 方法 ２从 及 有 关 参 数 ， 持 一 定 时 间 内开 采 空 间 的 保 稳 固。 （ ） 理 好 矿块 回采 期 间 遇 到 的局 部 地 ３处 暴 露 面 积 逐 渐 增 大 ， 板 岩 石 应 力 重 新 分 顶 布， 或者 原岩 无法 承 受 其 自重 ， 而 导 致 顶 压 问 题 ， 构 造 断 层 ， 碎 ， 洞 ， 硐 室等 从 如 破 溶 老 板 岩 石 沿 层理 、 层 、 理 、 隙 发 育 的 弱 造 成 的 特 殊 地 压 问 题 。 断 节 裂 面 产 生垮 落 ， 成 大 块 从 目前 的落 矿 工艺 形 实 施 效 果 看 ， 是 以 切 割 槽 及 矿 房 第 一 次 ４ 通常采场地压 管理方法大致有 以下几 都 爆 破 后 块 度 较 小 ， 矿 能 力大 ， 三 次 、 供 第 第 种 （ ） 开 采 空 间 具 有 较 稳 固的 几 何 形 １使 四次 以 后 大 块 产 出 高 ， 化 增 大 ， 贫 第二 次 单 耗提高 ， 供矿 能 力 降 低 。 同 一盘 区爆 破 次 状 ， 在 使应 力较 平 缓的 过 渡 。 （） 矿 柱 、 ２用 充填 体 ， 支柱 或 联 合 方 法 支 数愈 多， 反映 越 明 显 ， 最终 供 矿 效 果 越 差 。 多次爆 破后长 时 间的空 区顶板暴 露 ， 撑 开 采 空 间 。 （ ） 采 矿 边 崩 落 围 岩 ， 开 采 空 间某 ３边 使 致 使 地 压 显 现 活 动 加 剧 。 红 山采 空 区 顶 大 降 板 暴露 面 积 一般 在２ ０ ｍ 左右 ， ００ 由于盘 区 生 些部 位 的 应 力 重新 分 布 ， 低 工 作 空 间 围 产 周 期 长 ， 区 不 能 及 时进 行 充 填 ， 采 供 岩 应 力集 中 ， 小 工 作 空 间 的 地 压 。 空 从 减 开 始 空 区 一 般 都 长达 ８ 月 左右 ， 且 空 区 个 而 （ ） 开 采 空 间 围岩 达 到 自然 崩落 所 需 ４使 顶 板 还 受 到 采 矿 期 间 多 次 大 爆 破 的 叠 加 冲 的 尺 寸 ， 通过 自然 崩落 释 放 应 力 ， 小 周 围 减 击 破 坏 ， 及 地 质 构造 影 响 ， 成 空 区 顶 板 采 场 的 地 压 。 以 造 大 面 积 垮 落 ， 成 大 块 ， 成 贫 化 ， 着 地 形 造 随
冲击地压1
（2）能量理论 该理论认为：当矿体与围岩系统的力学平衡状态破 坏后所释放的能量大于其破坏所消耗能量时，就会发生 冲击地压
（3）冲击倾向理论（指标：弹性变形指数、有效冲击 能指数、极限刚度比、破坏速度指数等） 该理论认为：发生冲击地压的条件是煤体的冲击倾 向度大于实验所确定的极限值
而只有以上三个准则同时成立，才是产生冲击地压的充 分必要条件。
（4）失稳理论
Ue是贮存在整个系统中的 弹性变性能 Ue1为试件内贮存的弹性变 性能 Ue2为试验机内贮存的弹性 变形能 Us为耗散能 PQ为在岩爆点的卸载曲线 柔性试验机上试件岩爆时释放的能量
Ue=Ue1为岩爆时释放的 能量 Us为试件耗散能 PQ为在岩爆点的卸载曲 线 刚性试验机上试件岩爆时释放的能量
冲击地压
概念
特征
分类
形成原因
预防
影响因素
危害
一.冲击地压的概念
冲击地压是煤矿开采过程中，井巷和采场周围煤、岩体在一定 高 应力条件下释放变形能，而产生的煤岩体突然破坏、垮落或抛出 现象，并伴有巨大声响和岩体震动，经常造成支架折损、片帮冒 顶、巷道堵塞、人员伤亡，对安全生产威胁巨大。
发生在煤矿中一般叫冲击地压，发生在岩层中叫岩爆。
破坏性
往往造成煤壁片帮、顶板下沉、底鼓、支架折损、巷道堵塞、人员 伤亡
复杂性
1、地质条件方面：除褐煤以外的各煤种，采深从200m～1000m， 地质构造从简单到复杂，煤层厚度从薄层到特厚层，倾角从水平到 急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等，都发生过冲击地压； 2、在采煤方法和采煤工艺等技术条件方面，不论水采、炮采、普 采或是综采，采空区处理采用全部垮落法或是水力充填法，是长壁、 短壁、房柱式开采或是柱式开采，都发生过冲击地压。
地压灾害及应急处置
滑坡：边坡岩体在较大范围内沿某一特定的剪切面滑落，初时慢，持续久，后期则迅速滑落。这是露天边坡最常见的破坏形式，其危害程度视滑坡规模的大小而不同。根据滑体的性质可划分为覆盖层滑坡和基岩滑坡；按滑动面形状可分为：平面滑坡、曲面滑坡、楔型滑坡。
平面滑坡通常发生在倾向与边坡一致，倾角小于边坡角（大于内摩擦角）的层状或有粘土夹层的岩体中，也可能发生在有较厚破碎带的岩体中。当坡底采空时，岩层失去支撑，沿着层面(节理面或断层面)向下滑动，如图5-4所示。
图5-2露天矿山最终边坡破坏示意图
露天矿边坡破坏形式有三种：塌落、滑坡和倾倒。
塌落（崩落、坍塌）：边坡上局部岩体由于受到重力、水以及爆破的震动作用，坡面岩体突然脱离母体、迅速下落堆积在坡脚，有时还伴有岩石的翻滚和破碎，如图5-3所示。一般来说，这种破坏的规模小，处理也容易。软岩、特别是形成反坡时，易发生崩塌事故。
冲击矿压始于1738年的英国煤矿。从那时起到现在的200多年历史中，包括我国在内的世界各采矿国家，如德国、南非、前苏联、波兰、捷克、加拿大、日本和美国等20多个国家和地区均受到冲击矿压的威胁。许多国家和地区对冲击矿压问题给予了极大的关注和投入。
冲击矿压发生机理十分复杂。各国学者在对冲击矿压现场调查及实验室研究的基础上，从不同角度相继提出了一系列的重要理论，如强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向理论、三准则和变形系统失稳理论等。20世纪50年代提出的强度理论认为，产生冲击矿压时支架—围岩力学系统将达到力学极限状态；刚度理论认为，矿山结构的刚度大于围岩—支架刚度是产生冲击矿压的必要条件；能量理论则认为矿山开采中如果支架—围岩力学系统在其力学平衡状态破坏时的能量大于所消耗的能量时即发生冲击矿压；冲击倾向理论认为矿岩层冲击倾向性是矿岩介质的固有属性，是产生冲击矿压的内在因素；变形系统失稳理论则认为，矿岩体内部高应力区局部形成应变软化，与尚未形成应变软化的介质处于非稳定平衡状态，在外界扰动下动力失稳，形成冲击矿压等。
深井开采中的地压现象致因分析及措施_高光
第14卷第4期2006年7月黄金科学技术Gold Science and TechnologyVol.14,No.4J u l.2006深井开采中的地压现象致因分析及措施*高光(中国黄金集团二道沟金矿,辽宁省北票市龙潭乡,122126)摘要:二道沟金矿目前采深超过700m,按我国采矿手册有关规定已进入深井开采,出现了一些不正常的地压现象。
分析其各种地压现象的致因,并揭示采用浅眼留矿法开采极薄矿脉形成的大量采空区对矿山生产的危害,提出相应而且可以施行的解决对策。
关键词::深井开采;地压现象;生产危害;解决对策;措施探讨中图分类号:TD853.392文献标识码:A文章编号:1005-2518(2006)04-0032-041前言中国黄金集团二道沟金矿位于辽宁省北票市龙潭乡境内。
1981年投产,经过20多年生产与多次技术改造,目前采选生产能力依然200t/d。
矿山开拓方式为平硐-竖井-盲竖井联合开拓,中段高度40m,对角式通风,统一集中排水。
平硐标高590m;竖井标高630~ 10m,从山顶到14中段;盲竖井标高10~-150m,从14中段到18中段;开拓总深大于700m,已达到我国规定的深井开采阶段[1]。
20多年来,由于大量开采急倾斜薄与极薄矿脉而采矿方法大量应用有底柱平底结构浅眼留矿采矿法,2000年之后开始应用削壁充填采矿法并占有一定比例。
矿山仅有一个作业坑口,主要开采矿脉有3条,现分别简述如下:(1)Ñ号脉,倾向50b,倾角75~89b,平均厚度0.15m,加权平均品位86.88g/,t矿岩中等稳固。
目前已采至13中段,采深580m;(2)Ò号脉,倾向10b,倾角70~80b,平均厚度0.50m,加权平均品位17.56g/,t矿岩不稳固。
现已采至9中段,采深420m。
(3)Õ1号脉,倾向40b,倾角70~78b,平均厚度0.53m,加权平均品位14.75g/,t矿岩中稳到不稳。
矿山危险因素之一：地压灾害及其安全风险
矿山危险因素之一：地压灾害及其安全风险地压灾害是矿山生产过程中常见的危险因素之一，它是由地质体受到外力或内力作用引起的。
地压灾害可能会导致严重的安全风险，包括人员伤亡、设备损坏以及生产效率下降等。
地压灾害的主要表现形式包括：1. 采场顶板大范围跨落、陷落和冒顶。
2. 采空区大范围跨落、陷落。
3. 巷道或采掘工作面的片帮、冒顶。
4. 软弱结构面或岩体结构类型的问题。
地压灾害的安全风险主要表现在以下几个方面：1. 人身安全受到威胁：地压灾害可能导致岩体崩落、煤层崩塌等现象，直接危及矿工的生命安全。
例如，煤矿中的冰山压力、顶板板岩失稳、顶板挂简等都可能引发致命的人身伤害。
2. 设备及设施安全难以保障：地压灾害不仅对矿工的生命安全构成威胁，还可能导致爆炸、火灾等意外事故，从而损坏或毁坏设施和设备。
3. 生产效率降低：地压灾害所引起的安全隐患较大，往往需要采取一些针对性的措施，如减少生产数量或者暂时停产，以保证矿工的安全，这也会导致生产效率降低。
为了预防地压灾害的发生，矿山企业需要采取一系列措施，包括：1. 合理设计和规划采矿方法和顶板管理，以避免因设计不合理或操作不当导致的地压灾害。
2. 加强巷道和采场的设计和支护，确保其合理性和有效性，以避免因地质构造不稳定或采空区跨落导致的地压灾害。
3. 定期检查和监测地质构造和岩体稳定性，及时发现并处理可能出现的地压灾害隐患。
4. 加强矿工的安全培训和教育，提高他们的安全意识和应急处理能力，以便在发生地压灾害时能够迅速采取正确的应对措施。
5. 建立完善的应急预案，以便在发生地压灾害时能够迅速响应并采取有效的救援措施。
总之，预防和治疗矿山中的地压灾害对于保障员工生命安全、提高生产效率和保护环境都具有重要意义。
矿山企业应加强管理和监测，采取有效的措施降低地压灾害的风险。
江西钨矿深部开采地压活动控制措施
274江西钨矿深部开采地压活动控制措施周宝炉（江西钨业控股集团有限公司，江西 南昌 330096）摘 要：在对江西钨矿山深部开采地压活动情况进行调查与研究前提下，分析产生低压活动的原因，并研究其影响因素，指出控制深部开采地压活动的主要措施，希望能为相关工作开展提供一些参考作用。
关键词：深部开采；地压活动；采空区；中段隔中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）06-0274-2收稿日期：2020-03作者简介：周宝炉，男，生于1985年，汉族，安徽安庆人，研究生，工程师，研究方向：采矿工程。
江西钨矿山在开采过程中曾发生过大面积的地压活动，特别是随着开采活动深部延伸，深部开采过程中地压活动威胁更为严重，倘若不采取有效措施进行治理，不仅会对正常生产工作造成很大影响，同时还会造成严重的经济损失与人员伤亡。
为此，对江西钨矿山深部开采地压活动进行研究与分析，提出有效的防治措施，以供参考。
1 江西钨矿山地压活动概况随着江西钨矿开采年限的不断增加以及上部钨矿资源集中开采的技术，江西钨矿山开采工作逐渐向深部延伸，但是随着开采深度的不断加大，钨矿山深部开采过程中，地压活动变得越发严重起来，主要表现为顶板冒落，以及底板上拱和下沉、采场底柱破裂，夹墙挤压靠拢或者变形，采场围岩发生脱帮片塌，还有一些小型岩爆声响，另外还会发生巷道垮落堵死、漏斗体破坏以及地表出现裂隙和陷落等，有的矿山在采掘过程当中发生不断采动现象，有的矿山地表部位开裂情况非常的严重出现陷落，采场当中出现严重的片帮，影响矿产资源的上采与放矿工作[1]。
2 地压活动分析2.1 采空区原因在开采急倾斜钨矿床过程当中，形成的岩体为陡状板壁式，反而缓倾斜矿床开采过程当中，主要产生板梁式。
同时还出现交替间隔空区状况，改变了陡状岩墙的应力，使三维稳定状态转变成二维应力状态，影响其稳定性。
同时处于急倾斜矿体上盘的棱柱体逐渐向下进行滑动，产生明显的剪切作用增大了矿体的倾角，矿体下盘发生明显的水平移动，不断扩大岩体移动范围，上盘承受的覆盖岩层重力方向不断减少。
金矿开采过程中的地压管理与控制
M ine engineering矿山工程金矿开采过程中的地压管理与控制于鹏辉摘要：金矿开采过程中的地压管理与控制是确保矿山安全、高效运营的关键因素。
本文从地压管理的重要性、基本原则、地压形成与特点、管理方法与技术等方面进行了综合分析。
通过地质勘探与预测、先进的地压监测技术以及全面的地压风险评估，可以提前识别潜在的地压问题。
针对不同地质条件下地压的类型与特征以及地压对开采安全的威胁，本文探讨了科学有效的地压管理方法和技术，包括地质勘探与三维建模、地压监测系统的建立以及多种工程手段的地压控制。
最后，结合国际经验与最佳实践，对未来地压管理研究和技术发展趋势进行了展望。
关键词：金矿开采；地压管理；地质勘探；地压监测金矿开采是一项复杂的工程，而地压问题往往是威胁矿山安全和生产效益的重要因素。
有效的地压管理与控制对于降低事故风险、提高开采效率至关重要。
本文将探讨金矿开采过程中地压管理的重要性、基本原则以及应对地压问题的先进方法与技术。
1 金矿开采过程中地压管理的重要性在金矿开采过程中，地压管理的重要性不可忽视，因为直接关系到矿山安全、工人生命安全以及开采效率。
地压是指地下岩石和矿体受到上覆岩土压力而发生的变形和破裂现象。
这种地质力学现象在金矿开采中可能引发各种问题，如岩体崩塌、地表沉陷、巷道变形等，对矿山的稳定性和运营造成严重威胁。
地压管理的重要性在于保障矿山工人的安全，在地下采矿环境中，由于地壳运动、矿体开采等因素，岩层之间的压力关系发生变化，导致地压的不稳定性。
如果地压问题得不到有效管理，可能引发坍塌、滑动等地质灾害，危及工人的生命安全。
未受控制的地压可能导致矿山结构的破坏，影响采矿工程的进展。
稳定的地压管理有助于提高采矿工作的效率，减少事故频发，降低生产成本，从而确保矿山可持续经营。
合理的地压管理对于矿山环境保护也至关重要，通过科学有效的地质勘探和预测，可以减少因不当开采导致的地表沉陷、水土流失等环境问题，实现矿业的可持续发展。
采场矿山压力及其控制方法范文
采场矿山压力及其控制方法范文矿山是一种开采地下矿藏的场所，由于地下矿井的开采，会对矿山产生一定的压力。
采场矿山压力是指在地下采掘过程中，由于各种因素造成的地压、岩层位移等引起的压力。
采场矿山压力的控制是矿山安全生产的关键环节，合理控制采场矿山压力对保障矿山的安全和高效经营具有重要意义。
本文将重点探讨采场矿山压力及其控制方法。
一、采场矿山压力形成原因1.岩层的自重压力：地下矿井是由各种岩层组成的，岩层的自重压力是造成采场矿山压力的主要原因之一。
岩层的自重压力由地下岩层的密度和厚度等因素决定，通常情况下，岩层的自重压力会随着矿井深度的增加而增大。
2.巷道采取压力：在采区内进行开挖巷道的过程中，会造成巷道维护压力。
巷道维护压力是指在巷道开挖过程中，岩层受到局部开挖作用力的影响，从而对巷道周围的岩体施加一定的压力。
3.采场开采压力：采场是指开采岩矿的作业场所，采场开采压力是指在采场开采作业过程中，岩层受到巷道支护失效、矿石回采等因素的影响，从而对采场周围的岩体施加一定的压力。
二、采场矿山压力的分类采场矿山压力可分为两类：恒定压力和变动压力。
1.恒定压力：恒定压力是指在采区内一段时间内保持不变的压力。
恒定压力的主要原因是岩层的自重压力和巷道维护压力。
2.变动压力：变动压力是指在采区内发生周期性、随时间变化的压力变化。
变动压力的主要原因是采场开采压力引起的，采场开采压力的大小和变化规律取决于采矿方法和矿石回采方式等因素。
三、采场矿山压力的控制方法1.合理的巷道支护设计：在采场开挖巷道时，应根据矿山地质条件和巷道的使用要求，合理设计巷道支护结构。
巷道支护结构主要包括巷道衬砌、锚索和支柱等。
巷道支护的设计要考虑到巷道的稳定性、安全性和经济性等因素，以保证巷道的安全性能，防止巷道失稳和岩层冒落等事故的发生。
2.科学的开采技术：采场开采技术是矿井安全生产的核心内容，合理选择采矿方法和矿石回采方式对控制采场矿山压力具有重要作用。
煤矿冲击地压防治
新瓦斯爆炸事故是由于冲击地压造成瞬间瓦斯大量涌 出引发的。
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五龙矿冲击地压事故案例
2013年1月12日22时30分，阜矿集团五龙 矿与兴阜矿之间发生2.0级地震，两矿之间发 生冲击地压事故。事故发生后，五龙矿中央 变电室值班人员立即切断了井下除局部扇风 机专用电以外的所有电源，22时31分，工作 面瓦斯监测系统发出警报。
冲 破 坏 长 度/m
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冲击地压系由于积聚的弹性变形能于脆性破坏瞬间 骤然释放而形成的动力现象，首先取决于煤岩本身的 特性。三类指标可判别煤岩积蓄能量和产生冲击破坏 的能力。 1、按煤岩的动态破坏时间: ≤50ms( 强) 50~500ms( 中等 ) >500ms(弱)
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2、按弹性变形能指数：指煤岩样在破坏前的受力过
造带以及煤层厚度变化较大等区域 。
鲍店矿“9.6”矿震事故原因
3层煤上部91m处赋存厚度为94.27m的坚硬中砂岩; 四周采空面积大; 停采线外侧断层落差10m，将巨厚中砂岩切割，使 其处于动态平衡状态； 2305煤柱凸角破坏诱发矿震。 专家结论：事故是由采空区上位巨厚中砂岩大面积 运动形成的矿震引起的，具有不可预测性。
确定发生的时间地点和强度。 2.瞬时震动性 发生过程短暂，象放炮一样，有
声响和强烈的震动，震动波及范围可达几公里，至几 十公里，地面有地震感觉。
3.巨大破坏性 有时顶板瞬间明显下沉，有时底 板突然开裂鼓起甚至接顶，造成设备损坏和人身伤害。
4.复杂性 发生原因复杂、防治措施复杂。
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③
冲击矿压
顶板型冲击地压
兖州矿区冲击地压（矿震）事故成因
煤（岩）层具有冲击倾向：3煤为弱～强冲击，煤层顶板为 弱冲击。
地压危害分析
地压危险性分析
地压灾害是矿山开采过程中的一大安全隐患，如果预防不当，管理措施不到位，将会造成大的安全事故。
XXXX矿主要采用留连续矿柱房柱法开采，经多年的开采已形成了一定规模的采空区，根据井下工程地质条件及选用的采矿方法，通过我们的现场调查和分析，尽管目前在采空区未发现大面积顶板冒落和显著的地压活动，但采空区、采场和巷道受采动压力的影响，可能引发地压灾害。
（1）地压灾害的主要表现形式
屋顶上部坠落；
矿柱变形、断裂；
大面积塌陷；
地面沉降、塌陷；
巷道变形；
（2）地压灾害的主要原因
采矿方法选择不当；
采矿工艺不合理；
顶、地板和柱子遇水软化并倒塌；
矿房、矿柱和开挖结构参数或开采顺序不合理；
矿柱失稳；
没有采取有效的支护措施、支护不及时或支护施工达不到设计要求；
未进行必要的地压监测、预警预报措施；
采矿形成的采空区未被视为必要，空区失稳；
（3）地压灾害的后果
破坏采场和周围道路，甚至造成采场报废、矿产资源无法回收；
造成采场人员伤亡；
大面积塌陷或冒顶产生的冲击波危害；
破坏采场设备设施；
造成生产秩序混乱；
破坏矿井正常通风系统；
影响地表建筑物和作物；
破坏采场顶板隔水层，导致地表水大量流入地下；
其它危害：如排水管道经过采场，可能破坏排水系统，引起水害；破坏矿井供电系统等。
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采场地压活动分类及影响因素
摘要：采场地压活动在当前我国矿山开采过程中，是一直在研究与探讨的重要课题，其分类及影响因素能够直接对采场造成不同程度的影响，导致在安全方面出现问题。
关键词：采场地压；活动；影响
采场地压的基本概念所指的就是，在进行地下开采的过程中，根据当地岩层的现实情况来看，原始岩层对采场或者是采空区围岩以及矿柱所施加的荷载，通常被称之为采场地压活动。
这种采场地压活动的产生，主要是由于在对地下的矿体进行开采的过程中，逐渐的在地下形成了采空层，将地下的原始岩层造成了破坏，使之在生态平衡上失去了中心，以至于地压岩体的整体重心位移，自然平衡力重新的进行了分布，导致了出现一系列的采场周围的围岩变形、移动或破坏等地压现象。
在通常情况下，出现采场地压活动以及持续发展的过程被称之为采场地压显现。
这种采场地压的显现一旦出现，能够对采场造成一定的影响，如果采场地压显现过于严重，将会危及到整个采场的安全，给采场工作带来严重的损害。
在通常情况下，采场的规模都是相对较大的，并且其具有着较为复杂的特性，在开采的过程中所暴露出来的空间显的过大。
我国自从1956年以来，在江西、辽宁、湖南等省，先后多次都发生了比较大规模的地压活动，并且严重的威胁着矿山的安全与生产，造成了大量资源的损失。
因此，对于采场地压活动的规律以及有效的控制方法，具有着十分重要的意义，本文就通过对采场地压活动的分类进行描述，以此来分析采场地压的影响因素。
一、采场地压活动分类
采场地压活动的分类，可以按照地压的显现特征、活动的规模以及破坏的程度进行，在通常情况下可以分为两种，一种是大面积地压活动，另一种是局部性地压活动。
对于大面积地压活动的类型来讲，其具有着波及范围面积较广、破坏性较大、发展比较迅速的特点；对于局部性地压活动的类型来讲，其具有着波及范围面积较小，破坏性较小、发展较为缓慢的特点。
这两种分类不同程度的会对采场地压带来影响，严重的能够造成重大经济损失。
1、采场地压活动的范围
一是在大面积地压活动的情况下：所波及的范围较广，能够影响到多个阶段，覆盖的面积大于几万至几十万平方米；二是在局部性地压活动的情况下：所波及到的范围较小，最多影响一个到几个阶段，覆盖的面积可以忽略不计。
2、采场地压活动的破坏程度
一是在大面积地压活动的情况下：破坏的性能较大，严重的威胁到采场的安全，造成资源上的损失和浪费，并且会持续影响；二是在局部性地压活动的情况下：破坏的性能较小，经常性的会出现地表建筑物的损坏，但是构不成威胁，对安全的影响非常小。
3、采场地压活动的发展情况
一是在大面积地压活动的情况下：如果采场的空区没有经过处理，那么在进行第四个阶段的过程中能够较为迅速的完成；二是在局部性地压活动的情况下：往往在进行回采的多年中，都会持续进行。
4、实例
通过对江西钨矿的采场地压活动分析来看，一是在大面积地压活动的情况下：在1967年9月24日，盘古山矿出现了6个阶段的大面积岩层移动，并且出现了岩层崩溃；在1970年5月28日，下垄矿樟斗矿出现了3个阶段的大面积岩层移动，并且出现了岩层崩溃；在1972年4月11日，小龙矿出现了3个阶段的大面积岩层移动，并且出现了岩层崩溃；在1979年5月到7月之间，铁山垄矿黄沙矿区出现了5个阶段的大面积岩层移动，并且出现了岩层崩溃；在1979年4月23日，石人樟矿出现了7个阶段的大面积岩层移动，并且出现了岩层崩溃。
二是在局部性地压活动的情况下：在1969年大吉山矿采场中，625阶段1-6号脉带6-8横井，由于岩层出现位移造成了破坏；在1966年盘古山矿采场中，831阶段11-12之间的夹墙出现了坍塌的现象；在1975年归美山矿采场中，694阶段的东面的支撑柱下沉。
二、采场地压活动的影响因素
1、采空区
采空区的体积在一般情况下，都是随着回采的规模和回采的时间的变化而变化的，这种形态不利于岩层的稳定。
采空区的整体布局与开采的方式和手段有着密切的关系，通常来讲，采场的采空区体积越大，原始岩层的稳定性就会越差，致使经常性的出现采场事故。
2、时间效应
通过长时间对采场具有地压活动的矿山进行实践与研究，相关资料显示，在所有的外界因素具备的条件下，时间是一个重要的可变因素，在整个采场发展的过程中，随着时间的推移会因自然因素造成原始岩层不同程度的变化。
3、结构弱面
所谓的结构弱面积就是指断层、破碎带，通过实际调查显示，对于大面积的地压活动，结构弱面对采场地压活动有着两个方面的影响：一个方面是能够有
效的控制发生大范围破坏的作用；另一个方面是能够对自身的发展起到推动作用。
4、开采深度
根据采场的现实情况，开采的深度会直接造成地压的增大，并且岩层的重力与地压是成正比的关系，深度过大会导致岩层的不稳定，出现重力偏移的情况，造成垂直面与水平面上受力不均衡。
5、地下水
地下水的对采场地压活动所带来的影响，主要体现在两个方面：一个方面是地下水能够对岩石的表面通过长时间的作用，将其整体结构的韧性和强度降低；另一个方面是地下水通过岩体裂缝产生水压，从而减降低了岩体的抗剪强度。
6、开采技术
在通情况下，矿床地质条件固定之后，对于采场矿块的回采工艺、回采手段、回采顺序、回采结构、回采参数等一些列的因素，都会对采场地压带来一定的影响。
结束语：
综上所述，对于采场地压活动分类及影响因素，在当前和今后一段时期之内，要不断的进行研究和分析的重要内容，是保证矿山安全的一项重要工作。
我国在次方面还处在初级阶段，需要不断的学习与发展，引进国外先进的技术手段与经验，来弥补我国在采场地压活动中的不足之处，最终提高我国矿山行业的发展与进步。
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。