巷道矿山压力
巷道矿山压力观测与分析步骤
1、巷道按位置及服务范围：开拓巷道、采区巷道、回采巷道。
2、巷道矿山压力观测：静压巷道和动压巷道矿压观测。
第一节采区巷道矿压观测
1、目的：为了寻求各类巷道的矿压显现规律，为支护设计和巷道位置的选择提供依据。
2、内容：巷道表面位移和观测巷道围岩移动，支架变形及载荷等。
一、巷道表面位移观测
1、巷道表面位移常用移动量来表示，它矿压分为相对移动量和绝
对移动量。
●相对就是一个物体或一个整体和另一个物体或另一个整体相互比
较。
●绝对就是独一无二，没有任何物体可以与之比较。
（一）、测站布置及测点安设
1、测站布置
布置在工作面前方不收才懂影响区，一般距工作面60m~100m远，为了有对比性，要求每条巷道内布置2~3个测站，每个测站间距以20~25m为宜。测站的具体位置，视地质条件和生产情况而定。
2、测点安设
（1）测点安设要求
●观测点处顶板稳定、支架完好、两帮整齐、底板平整，便于观
测。
●测点应安设牢固，以便保护测点经行长期观测。
●各观测截面内的空间位置应力求一致。
（2）测点安设方法
在顶板上打一个深为100~200mm，直径约为40mm的钻眼，打入木塞，木塞的上钉作为测量基准点的基钉（铁钉头部钻有一圆穴，如图6-5），同时在顶底板垂线方向以同样的方法在底板设基点，顶板比较坚硬，可用财社油漆标明观测基点，两帮观测基点的安设方法与上述
基本相同，各对测点在同一平面上。
（二）测点的布置方式
（1）垂直布置。适用于巷道顶底板相对移动量较大，两帮不产生变形或变形较小的情况。
（2）十字布置。当巷道顶底板和两帮都有较大变形时，一般采用十字形布置测点。
（3）网格布置。如果巷道围岩松软，四周巷道空间凸出，为了研究围岩的变形状况及巷道断面缩小率，可采用网格布置法。
（三）观测仪器与使用方法
（1）观测仪器。一般用ADL-2.5型测杆，KY-80型顶板动态仪，收敛计，卷尺等。
（2）使用方法。在巷道顶底板或两帮观测基点安设好后，要经行编号。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……为测站号；A、B、C为测点号，如ⅡA为第二测站第一测点。把测杆放在基点顶端铁钉的孔穴内。要求各测站每天观测一次，当工作面采至测站附近时，可一天测读两次。
二、巷道围岩深部位移观测
（一）测站布置及测点安设
（二）测点的布置方式
（三）观测仪器及使用方法：多点位移计、磁性多点位移计。
三、顶板安全状况监测
（一）测站布置及其测点安设（二）测点的布置方式
（三）观测仪器与使用方法：顶板离层指示仪
二、巷道支架载荷观测
巷道支架载荷观测仪器：ADJ型机械式、HC型液压式、YLH型钢弦式测力计。
（一）观测仪器的安设
1、拱形巷道测力计布置与安设
每架支架安设测力计的数量视需要而定，一般在两帮各安设2~3台、在顶板处安设3~5台测力计。
将测力计均匀地安置在支架上，躲开彭退搭接处。
为防止测力计下滑并使其受力均匀，在测力计与支架之间放底托，测力计上边用护板盖好，护板厚度8~10mm，宽200mm，长1000mm，呈弧形，用钢板制成。
护板上面用半圆木插严背实，编号1、2、3……
四、锚杆（锚索）受力观测
1、观测仪器及其安设锚杆（锚索）测力计
2、观测要求及方法
五、锚杆受力状态观测
1、观测仪器及其安设测力锚杆
2、观测要求及方法
六、锚固力检测
仪器：锚杆拉拔机
七、观测资料的整理与分析
（一）观测资料的整理
（1）围岩移动量S与至煤壁距离L的曲线。算出移近速度V，绘出L、S和L-V关系曲线。
（2）按测点整理每个测力计受载与至煤壁L的关系曲线，绘出L-P关系曲线。
（3）按巷道整理观测资料。按距工作面煤壁距离不同，将同一巷道内各测站同一观测量再平均。求得整个巷道的围岩移动量S、移近速度V、支架载荷P，整理这些数据与至煤壁的关系曲线，并绘出L-S、L-V、L-P的关系曲线。
（二）资料分析
（1）分析工作面煤壁前方巷道受采动影响的范围及巷道矿压显现特征，确定巷道超前支护的范围与措施。
（2）分析巷道围岩移动与围岩压力的关系。确定在既定围岩条件和采动影响下，支护结构缩影具有的力学特征。
（3）分析支架受载与支架变形的关系。了解支架的工作状况和对围岩的适应性，为支护改革提供依据。
第二节开拓巷道矿压观测
基本巷道一般不受或少受采动影响，多受静压影响。
首先根据勘探钻孔测井资料预测巷道顶板稳定性；然后观测巷道围岩周边应力和移动，支架载荷和变形，围岩松动圈等。
采区巷道观测方法都适应于基本巷道矿压观测。着重介绍根据勘探钻孔测井资料预测巷道顶板稳定性，以及巷道围岩周边应力观测和围岩松动圈观测。
一、巷道围岩周边应力观测
巷道围岩周边应力测定方法主要有钻孔变形量侧法，钻孔应力量
测法，钻孔应变量测法，还可以测定周边应力作用的效果而间接地进行观测（应力解除法相和应力恢复法）
常用的方法有应力解除法相和应力恢复法）
（一）应力解除法
1、基本原理
巷道围岩都处于一定的应力状态当中，在应力作用下围岩发生一定的变形，其中大部分是弹性变形，当人为地将岩体微元与基岩分离时，由于岩体微元的内在应力得到解除。它的几何尺寸将发生弹性恢复，测出这种回复应变∈和弹性常数E，用弹性力学的方法计算出原来存在于岩体中的应力。
2、围岩变形的测量方法
为了测量出围岩变形，可分别采用百分表，钢弦应变计，钢弹应变计，电阻应变仪等测量仪器。
（1）选择不受地质构造影响，有代表性的测试地点。
（2）在巷道一壁钻两个孔，并在其内设置固定测点，间距L为120~500mm。
（3）在两孔外围打一圈密集孔，并凿成连通的“解放槽”，为使试验点表面应力完全解除，槽深L2大于测杆孔深L1以及孔距I。
（4）随着钻孔，槽间岩体便逐渐卸载，最后应变得到恢复，此过
程一直随着测点变动，最后测距I变为L、。
（5）取下环形槽内岩芯，并在实验室中测定其弹性常数e和泊松比u值。
（6）假若岩体处于弹性状态，则根据虎克定律就可以求得沿测点方向在I范围内的平均应力ó=E∈。
I方向的平均应变为∈= L、—l/l 。若此处岩体承受压应力，则L、＞I为伸长，若此处岩体原受拉应力。则L、＜I为缩短。
（二）应力恢复法
1、基本原理
应力恢复法与应力解除法大同小异。其不同点在于“解放槽”凿成后，应力被解除，测点间距从I变到L、，并不依此计算应变相主应力，而是人为地对“解放槽”施加压力，使岩体恢复到应力解除前的状态，然后根据所施加的压力求出周边应力的大小。
2、测试方法
（1）、在选择好的测量点上安装测量元件。
（2）、在岩体上开凿直槽，槽的方向应与所测定的应力方向垂直。
（3）、在直槽内放入液压枕，并用水泥砂浆充填空隙。（4）、通过被压枕对“解放槽”施加压力，直到间距从L、恢复到I，再停止加压。
（5）、根据液压枕上压力表读数，即可换算出岩体周边沿I方向的应力。
应力恢复法优点：不需要从应变换算为应力，而不需引入弹性模量E和泊松比u,但它只能测量与液压枕加压方向一致的应力，仅适用于应力方向大体上已知的场合。
二、围岩松动圈的测定
在岩体中开掘巷道后，应力重新分布，巷道围岩表层不能承受压力时则产生裂隙并发生变形位移，而形成破裂松动圈。
实测松动圈的范围大小，形状是设计地下工程，评定围岩稳定性，确定锚杆长度等的重要参数。
松动圈的测定方法很多，有钻孔潜望镜法，剪切带量测法，钻孔摄影法，钻孔电视法，形变一电阻率法及声波测试法等等。常用的是声波测试法。声波测试法具有快速、准确、简易、经济等优点。
（一）测试基本原理
在岩体中造成一小振动，根据所测得的声波在岩体中的传播特与正常情况相比较，即可判定岩体受力后的状态。
声波的传播速度决定于岩体的完整性，完整岩体的声波传播速度一般较高，裂隙扩张的围岩松动区波速相对较低，因而，在围岩压密区和松动区之间会出现明显的波速变化。
岩体声速粗率数据表
（二）测试仪器
测试仪器：声波仪及换能器
1、声波仪：主要部件是发射机和接收机。
发射机：能向声波测试探头（换能器）输出一定频率的电脉冲，向探头输出能量。
接收机：将探头所接收的微量讯号，经过放大，并在示波管上反映出来，要求能够正确显示声波波形，且测得发射后达到接收探头的时间间隔，以便计算波速。
2、换能器：声波测试探头，按其功能可分为发射换能器和接
收换能器。
主要功能是将声波仪所输出的电脉冲变为声波能或将声波能变为电讯号输送到主接收机。
原则上能互换使用，一般还是作专用仪器使用。
为使换能器与岩体很好地耦合，在壁面上一般用黄油作耦合剂，在钻孔中一般用水作耦合剂。
岩体声波探测仪：KH型声波探测仪，SYC—2.3型声波岩石参数测定仪，MA—I，Ⅱ型围岩松动圈测试仪等。
（三）声波探测的工作方式1、双孔法
(1)、钻两个平行钻孔，钻孔直径42~46mm，孔深在8m以内，孔
间距1.5~2m。
（2）、将发射换能器和接收换能器分别安设在两个钻孔内，并较好地耦合，采用点测法时，将发射和接收换能器同时平行移动20cm 测读一次。
（3）、测得纵波传播L间距的时间tP，在横波能辨别的条件下也测横波到达的时间ts,并做好声波记录。由此可得VP，V等参数。
图声波探测方式
A—双孔法、b—单孔法、F—发射、S—接收
2、单孔法
单孔法每次测试只需一个孔，也可以直接利用锚杆孔，这种方法操作简单，准备工作量小。
KH型声波探测仪主要用于单孔测试。
单孔测试工作方式：一发一收、一发两收。
测试时，将发射换能器F和接收换能器S插入孔内，并在孔内注满水。
测试原理：
（四）应用声波探测围岩松动圈
1、测试位置选择
巷道断面位置选择应考虑的原则，
(1)、巷道围岩的力学特性应尽可能均匀。
（2）、避免通过大裂隙发育带（如小断层，节理发育带等），要选择围岩具有代表性的地点。
（3）、使测孔布置在巷道围岩易损坏部位（如拱顶、拱角处等）及影响围岩稳定性的关键部位。
2、测试方法
（1）、确定巷道测试位置后，在巷道壁的各个部位布置适量的测孔，两侧距巷壁不同深度的点的声波传播速度变化，绘制波速距巷壁不同深度的变化曲线，即VP—L曲线。
（2）、结合岩体正常波速和地质情况，应力下降的裂隙带或松动带，表现为波速的相对降低区。
（3）、应力升高的裂隙压密区，表现为波速的相对升高区。
（4）、原岩应力区、则为正常波速区。
（5）、拱形断面巷道测孔布置如图，各测孔的倾角：拱顶90°，拱角45°，边角下扎5°。
矿井通风基本知识复习课程
矿井通风基本知识
矿井通风基本知识 一、矿井通风概述 （一）矿内空气 矿内空气是矿井井巷内气体的总称。它包括地面进入井下的新鲜空气和井下的有毒有害气体、浮尘。矿内空气的主要来源是地面空气，但地面空气进入井下后，化学成分和物理状态会发生一系列的变化，因而矿内空气与地面空气在性质上和成分上均有较大差别。 地面空气进入井下后，由于煤岩中涌出各种气体以及可燃物的氧化，其成分发生变化。风流在经过采掘面等用风地点之前，气成分变化不大，称为新鲜空气或新风；风流经过采掘工作面等用风地点后，其成分发生较大的变化，称为污浊空气或乏风。 1.矿内空气主要成分 矿内空气与地面空气的成分尽管不同，但其成分仍是以氧气和氮气为主，另外包含少量其它气体。 2.矿内空气中的有毒有害气体 （1）一氧化碳：一氧化碳是无色、无味、无臭的气体。一氧化碳毒性很强，吸入人体后会引起中毒、窒息，浓度为0．4％就可使人致命中毒。一氧化碳的主要来源是：火灾、爆破工作、瓦斯和煤尘爆炸。 （2）硫化氢：硫化氢是一种无色、微甜、带有臭鸡蛋味的气体，能燃烧，有强烈的毒性。对人的眼睛、黏膜及呼吸系统有强烈刺激作用。浓度为0.05%
时，半小时内人失去知觉、痉挛、死亡。硫化氢的主要来源：有机物腐烂、硫化矿物水解、老空积水中释放、煤岩中放出。 （3）二氧化硫：二氧化硫是一种无色、具有强硫磺臭味的气体，易溶于水，易积聚在巷道底部。二氧化硫对人体影响较大，能强烈刺激眼和呼吸器官，使喉咙和支气管发炎，呼吸麻痹，严重时会引起肺水肿。二氧化硫的主要来源：含硫矿物氧化、燃烧、在含硫矿体中爆破，以及从含硫矿层中涌出。 （4）二氧化氮：二氧化氮是一种红褐色气体，极易溶于水，它与水结合形成硝酸，对眼睛、鼻腔呼吸及肺部组织起破坏作用，引起肺水肿，但起初只感觉到呼吸道受刺激、咳嗽，经过6～24小时后才出现中毒征兆。俗称的炮烟熏人，其实质就是二氧化氮中毒。二氧化氮的主要来源是井下爆破。 （5）氨气：氨气是一种无色、具有强烈的刺激臭味的气体，易溶于水，毒性很强。氨气对人体上呼吸道黏膜有较大刺激作用，引起咳嗽，使人流泪、头晕，严重时可至肺水肿。氨气主要来源是井下爆破。 （二）矿井气候条件要求 煤矿作业人员在井下工作时，需要一个适宜的气候条件，包括适宜的温度、湿度、风速。（1）采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不超过0.5％。
金属矿山地下开采
金 属 矿 床 地 下 开 采 班级：采矿09—2班 执笔人：樊高峰 25 成员：王荣发 04 刘浩 26 张恒远 27 杨社 28
第十六章崩落采矿法 第一部分为看书自学崩落采矿法，并对其中有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法进行了相关知识点总结 1、崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。 基本特征：随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。 崩落采矿法包括以下采矿方法： 单层崩落法浅孔落矿 分层崩落法浅孔落矿 有底柱分段崩落法深孔落矿 无底柱分段崩落法深孔落矿 阶段崩落法深孔落矿 2、有底柱分段崩落法：该方法的主要特征是：第一按分段逐个进行回采；第二在每个分段下部设有出矿专用的底部结构（底柱）。有底柱分段崩落法就是根据这两个特征命名的。分段的回采由上向下逐分段依次进行。 依照落矿方式可分为：水平深孔落矿有底柱分段崩落法与垂直深孔落矿有底柱分段崩落法两种。 水平深孔落矿有底柱分段崩落法用来开采矿石稳固、形状规整、急倾斜中厚以上的矿体较为合适。该法每次爆破矿量较大，一般不受相邻采场的牵制，有利于生产衔接。该法的缺点是，在天井与硐室中凿岩，凿岩工作条件不好；此外要求矿体条件（厚度、倾角、形状规整程度）较高，适应范围小，灵活性较差。（该法在我国使用的不多。） 在向上垂直扇形中深孔落矿有底柱分段崩落法中，广泛使用挤压爆破。按崩落矿石获得补偿空间的条件，可分为：小补偿空间挤压爆破和向崩落矿岩挤压爆破两种回采方案。 小补偿空间挤压爆破回采方案的优缺点和适用条件如下。 优点： 1）灵活性大，适应性强，一般不受矿体形态变化、相邻崩落法矿岩的状态、一次爆破范围的大小、矿岩稳固性等条件的限制。 2）对相邻矿块的工程和炮孔等破坏较小。 3）补偿空间分布比较均匀，且能按空间分布情况调整矿量，故落矿质量一般都较好，而且比较可靠。 缺点： 1）采准切割工程量大，一般都在15～22m/kt，比向崩落法矿岩方向挤压爆破的大3～5m/kt。 2）采场结构复杂，施工机械化程度低，施工条件差。 3）落矿的边界不甚整齐。 适用条件： 1）各分段的第一个矿块或相邻部位无崩落矿岩。 2）矿石较破碎或需降低对相邻矿块的破坏影响。 3）为生产或衔接的需要，要求一次崩落较大范围。
智慧树知到《矿山压力与岩层控制》章节测试答案
智慧树知到《矿山压力与岩层控制》章节测试答案绪论 1、采矿工程的力学本质是 A:围岩的破坏及其控制问题 B:压力拱假说 C:掩护梁假说 D:铰接岩块假说 答案:围岩的破坏及其控制问题 2、下列不属于矿压引起的事故的是 A:冲击地压 B:冒顶事故 C:透水事故 D:火灾 答案:火灾 3、安全采矿最核心的问题是 A:如何保障采掘空间的安全问题 B:冒顶事故 C:透水事故 D:冲击地压 答案:如何保障采掘空间的安全问题 4、以下属于矿压引起的问题的是 A:巷道冒顶、片帮
B:巷道两帮鼓出 C:巷道顶板移近 D:顶板下沉与支架承载 答案:巷道冒顶、片帮,巷道两帮鼓出,巷道顶板移近,顶板下沉与支架承载5、下列属于有关矿压的理论中属于掩护拱假说的是 A:自然平衡拱假说 B:压力拱假说 C:掩护梁假说 D:铰接岩块假说 答案:自然平衡拱假说,压力拱假说 第一章 1、下列说法错误的是 A:垂直应力都是压应力，且水平应力比垂直应力小得多 B:垂直应力随深度增加呈正比例增加 C:采动前岩层中任何点的垂直平面和水平面上都不存在剪应力分量 D:垂直应力是由水平应力引起的 答案:垂直应力是由水平应力引起的 2、下列不属于矿山压力显现条件的是 A:采动 B:矿山压力作用 C:围岩运动和支架受力 D:基本顶垮落
答案:基本顶垮落 3、下列说法不正确的是 A:矿山压力的存在是可观的、绝对的 B:矿山压力存在于采动空间周围的岩体中 C:矿山压力显现是相对的有条件的 D:矿山压力是显现跟矿山压力没有必然联系 答案:矿山压力是显现跟矿山压力没有必然联系 4、下列说法正确的是 A:围岩的明显运动是有条件的 B:有矿山压力一定有明显的矿山压力显现 C:底板运动压力显现强力的部位一定在应力高峰位置 D:支架明显受力没有条件限制 答案:围岩的明显运动是有条件的 5、下列属于矿山压力的来源的是 A:原始应力场 B:覆盖岩层的重力 C:构造运动的作用力 D:岩体膨胀的作用力 答案:原始应力场,覆盖岩层的重力,构造运动的作用力,岩体膨胀的作用力6、下列说法不正确的是 A:有矿山压力显现一定有矿山压力 B:有矿山压力一定有明显的矿山压力显现
矿山压力与岩层控制复习题及答案
1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，（1） 2、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。（1） 3、矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。（1） 4、原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力，也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。（40） 5、支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。(58) 6、老顶：通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。（65） 7、直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。（65） 8、直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。（70） 9、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。（98） 10、老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，如图4—3所示，从而导致工作面顶板的急剧下
沉。此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。（99） 11、周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。（101） 12、关键层：将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。（174） 13、开采沉陷：煤层开采后，采空区周围原有的应力平衡受到破坏，引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由上向下发展至地表引起地表的移动，这一现象称为开采沉陷。（p177） 14、充分采动与非充分采动（177）当采空区尺寸（长度和宽度）相当大时，地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值，此时的采动称为充分采动。未达到充分采动的称为非充分采动。． 地表下沉边界和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角:：15、岩层移动角称为岩层移动角。将相邻区段巷道保留下来，沿空留巷：如果通过加强支护或采用其他有效方法，17、）(供本区段工作面回采时使用的巷道，称为沿空保留煤体—无煤柱)巷道。（203：巷道一侧为煤体，另一侧为采空区，如果采空区一侧采动影响已经、沿空掘巷18 ）(煤体—无煤柱)巷道（203稳定后，沿采空区边缘掘进的巷道称为沿空掘进 19、锚固力：为锚杆对围岩的约束力。（242）、软岩：分为地质软岩和工程软岩。（256）20：顶板大面积来压主要是由于坚硬顶板被采空的面积超过一定21、顶板大面积来压的极限值，引起大面积冒落而成的剧烈动压现象。：通常将具有浅埋深，基岩薄，上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅、
矿压观测制度
矿压观测制度 综采矿压监测管理 一、综采队要使用、维护好KJ216顶板动态监测系统，保证数据正常传输到地面。 二、、综采队要负责监测系统本安电源（127V）的正常供电， 三、综采队负责压力监测分站高压胶管及通讯电缆的维护工作。当出现高压胶管和通讯电缆损坏时，要及时修补或更换。 四、所有监测设备（包括仪器仪表、通讯线、供电电源）如出现损坏、丢失，按设备原价进行赔偿，并要查明原因，找出责任人。 五、综采队要保证泵站压力达到≧30MP、乳化液浓度达到3%—5%。 六、工作面顶板不能出现台阶下沉，支架顶梁要接顶严实。液压支架初撑力要≧24MP，端面距最大值要≦340mm。 七、单体液压支柱（φ100mm）初撑力不得小于90KN（11.5MP）。 八、工作面采高必须控制在2.9~3.5米之间。 顶板矿压监测管理 一、矿压组负责井下所有巷道的矿压监测管理工作，对收集的矿压监测数据进行分析后要及时将结果报工程师审核签字后存档，为后续巷道支护设计提供科学依据。 二、认真开展日常性采掘工作面支护质量与顶板动态监测工作，对采掘队组报送的矿压监测数据进行分析，分析处理结果报送相关领导
和采掘队组。 三、观测人员对井下分管的采掘工作面支护质量与顶板动态监测数据，进行分析总结。 四、监测表格必须在井下现场认真填写，要求字迹清楚、数据准确，严禁井上填写或弄虚作假。 五、经常深入现场了解工作面顶板监测仪器仪表的使用情况，并监督、检查采掘工作面在初采(掘) 前矿压监测仪器仪表的安装情况。 六、对采掘工作面顶板监测使用的仪器仪表进行统一管理，建立矿压仪器仪表台帐，队组日常所需仪器仪表等设施，每月进行核实，其它所需拉拔器具、退锚器、力矩扳手、压力表等，待核实完好，同时不得影响队组生产。 七、对队组不按要求使用、保管拉拔器具、退锚器、力矩扳手、压力表等仪器设施，造成损坏或报废的要严格进行考核。 八、矿压组负责采掘头面及其它巷道矿压监测仪器设施的管理工作。 九、顶板离层指示仪的安装 顶板离层指示仪必须及时地安装在巷道顶板中部，每隔100m安设一组，在巷道开口处、交叉点、过煤柱、特殊地质构造等区域根据实际情况适当增设离层仪数量，安装时距工作面迎头不得超过100m。队组接到技术部的通知后要及时打顶板离层指示仪安装孔，并且要保护好顶板离层指示仪。
煤矿采煤基础知识
采煤基础知识 1、什么叫井田开拓？ 答：在井田范围内，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程叫井田开拓。 2、什么叫煤田？ 答：在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积而形成的大面积含煤地带。 3、煤层厚度的变化对开采技术的影响可分为哪几类？ 答：按煤层厚度可分为极薄煤层（<0.7M）、薄煤层（<1.3M）、中厚煤层（ 1.3 ~3.5M ）、厚煤层（> 3.5M ）、特厚煤层（>8~10M）。 4、煤层倾角的变化对开采技术的影响可分为哪几类？ 答：按煤层倾角可分为：近水平煤层、缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层。5、什么叫矿井生产系统？ 答：矿井生产系统是指在煤矿生产过程中为提升、运输、排水、通风、人员安全出入、材料设备的上下升降、矸石排运、供气、供电、供水等而形成的线路和设施的总称。 6、煤矿井下生产系统包括哪几部分？ 答：矿井生产系统分为：运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、供电系统以及空压系统、灌浆系统、瓦斯抽排放系统等。 7、巷道的分类有几种？ 答：按巷道轴线和水平面的关系井下巷道可分为：垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道。 按巷道的服务的对象和范围井下巷道可分为：开拓巷道、准备巷道、回采巷道。 8、什么叫开拓巷道？准备巷道？回采巷道？ 答：开拓巷道：为矿井或阶段服务的巷道。 准备巷道：为采区服务的巷道 回采巷道：为区段服务的巷道 9、什么叫阶段？什么叫开采水平？ 答：阶段―――沿煤层的倾斜方向，按一定的标高将井田划分成的若干长条部分。开采水平―――设置了井底车场和运输大巷的水平叫开采水平 10、什么叫矿井年产量？服务年限？ 答：矿井年产量―――矿井一年内实际产出的煤炭数量，而井型是指矿井年设计产量。 服务年限―――矿井从投产到报废的全部生产时间叫服务年限。 11、什么叫分区式布置？ 答：在阶段范围内，沿走向按一定的长度把阶段划分成的若干块段。 12、运输大巷的布置方式有几种？它的位置应选在什么地方？ 答：运输大巷的布置方式有分层运输大巷布置、集中运输大巷布置、分组集中运输大巷布置。对于分层运输大巷多布置在煤层中，集中运输大巷和分组集中运输大巷多布置在岩层中。 13、井田的开拓方式有几种？ 答：井田的开拓方式有：立井开拓、斜井开拓、平峒开拓及综合开拓。 14、什么叫井田开拓系统？ 答：开拓巷道系统与其形成的生产系统称为井田开拓系统。 15、煤矿主、副井分别担负着什么样的主要提升任务？
金属矿山开采方法简介
2．金属非金属地下矿山采矿方法 根据矿石回采过程中采场管理方法的不同，金属非金属矿山地下采矿方法可分为空场采矿法、充 填采矿法和崩落采矿法等。 1）空场采矿法 空场采矿法在回采过程中，采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑，采空区始终是空着的，一般在矿石和围岩很稳固时采用。根据回采时矿块结构的不同与回采作业特点，空场采矿法又可分为全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿活、分段矿房法和阶段矿房法等。 （1）全面采矿法。在薄和中厚的矿石和围岩均稳固的缓倾斜（倾角一般小于30°）矿体中，应用全面采矿法。该方法的特点是：工作面沿矿体走向或倾向全面推进，在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿留下，呈不规则的矿柱以维护采空区，这些矿柱一般作永久损失，不进行回采。 （2）房柱采矿法。房柱采矿法用于开采水平和倾斜的矿体，在矿块或采空区矿房和矿柱交替布置，回采矿房时，留连续的或间断的规则矿柱，以维护顶块岩石。它比全面采矿法适用范围广，不仅能回采薄矿体，而且可以回采厚和极厚矿体。矿石和围岩均稳固的水平和缓倾斜矿体，是这种采矿方 法应用的基本条件。 （3）留矿采矿法。工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业，自下而上分层回采，每次采下的矿石靠自重放出1/3左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作台。矿房全部回采后，暂留在矿房中的矿石再行大量放出，即大量放矿。这种采矿方法适用于开采矿石和围岩稳固、矿石无自燃性、破 碎后不结块的急倾斜矿床。 （4）分阶段矿房法。分阶段矿房法是按矿块的垂直方向，再划分为若干分段；在每个分段水平布置矿房和矿柱，中分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。分段矿房回采结束后，可立即回 采本分段的矿柱并同时处理采空区。 （5）阶段矿房法。阶段矿房法是用深孔回采矿房的空场采矿法。根据落矿方式的不同又可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。前者要求在矿房底部进行拉底，后者除拉底外，有的还 需在矿房的全高开出垂直切割槽。 2）崩落采矿法 崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，即随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。主要包括单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法。 （1）单层崩落法。单层崩落法主要用来开采顶板岩石不稳固、厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。将阶段矿层划分成矿块，矿块回采工作按矿体全厚沿走向推进。当回采工作面推进一定距离后，除保留回采工作所需的空间外，有计划地回收支柱并崩落采空区的顶板，用崩落顶板岩石充填采空区，以控制顶板压力。按工作面形式可分为长壁式崩落法、短壁式崩落法和进路式崩落法。 （2）分层崩落法。分层崩落法按分层由上向下回采矿块，每个分层矿石采出之后，上面覆盖的崩落岩石下移充填采矿区。分层回采是在人工假顶保护下进行的，将矿石与崩落岩石隔开，从而保证 了矿石损失和贫化的最小化。
矿山压力与岩层控制小抄--考试复习题
1、原岩应力分布的基本特点（p44）：①、实测铅直应力基本上等于上覆岩层重量。②、水平应力普遍大于铅直应力。③、水平应力与铅直应力的比值岁深度增加而减小。④、最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大。 2、分析采场上覆岩层结构失稳条件（p86）：①、结构的滑落失稳，剪切力大于咬合点处的摩擦力，此结构将出现滑落失稳。即失稳的与否取决于老顶破断岩块的高长比，高长比较小，结构抗滑落失稳能力越大，一般情况下，失稳岩块的高长比要大于0.4-0.5。即岩块长度要大于2~2.5倍的岩块厚度；②、结构的变形失稳，这是指在岩块的回转过程中，由于挤压处局部应力集中，致使该处进入塑性状态，甚至局部受拉而使咬合处破坏造成岩块回转进一步加剧，从而导致整个结构失稳，当岩梁破断后，岩块互相咬合中间下沉量到达△时，即形成岩块结构变形失稳。 3、加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系（p115）：加快工作面推进速度只是缩短落煤与放顶两个主要生产过程的时间间隔，能减少顶板下沉量，但同时也使顶板下沉速度加剧，只有在原先的工作面推进速度比较缓慢的条件下，加快工作面推进速度，才会对工作面顶板状况有所改变，当工作面推进速度提高到一定程度以后，顶板下沉量的变化将逐渐减小，并不能甩掉顶板压力。 4、开采深度对采场矿山压力及其显现的影响（p115）：①开采深度对巷道矿山压力显现的影响可能比较明显，如在松软岩层中开掘巷道，随着深度的增加，巷道围岩的“挤、压、鼓”现象将更为严重。随着深度增加，巷道围岩的变形与支架上承受的压力都将增加。岩层受重力而变形，它所积聚的能量与深度的平方成正比。因此，对有冲击矿压危险的矿井，随着深度的增加，发生冲击矿压的次数与强度将显著增加。②但开采深度对采场顶板压力大小的影响并不突出，因而对矿山压力显现的影响也不明显，尤其是对顶板下沉量的影响。③随着采深增加，支承压力必然增加，从而导致煤壁片帮及底板鼓起的几率增加，由此也可能导致支架载荷增加。 5、在双向等压应力场中圆孔周围应力分布的基本规律（p51）：①在双向等压应力场中，圆孔周边全处于压缩应力状态；②应力大小与弹性常数E、μ无关；③σt、σr的分布和角度无关，皆为主应力，即切向和径向平面均为主平面；④双向等压应力场中孔周边的切向应力为最大应力，与孔径大小无关，σt=2rH超过周边围岩的弹性极限时，围岩进入塑性状态；⑤其他各点的应力大小则与孔径有关；⑥在双向等压应力场中圆孔周围任意点的切向应力与径向应力和为常数。……………………………………………………… 6、采场上覆岩层活动规律假说的内容及其特点(p67)：①压力拱假说，此假说是认为在回采工作空间上方，由于岩层自然平衡结果而形成的一个“压力拱”。拱的一个支点在工作面前方煤体内形成前脚拱，另一个支点在采空区垮落的矸石上形成后脚拱，随工作面的推进，前后拱也将向前移动。优点是对回采工作面前后的支承压力及工作空间处于减压范围做出了解释。缺点为主种假说简单不能从数量上解释矿压问题，对松软破碎顶板还适用，对坚硬顶板有一定的参考价值。②悬臂梁假说，认为工作面和采空区上方顶板可视为梁，其优点是可解释工作面近煤壁处顶板下沉量支架载荷小，支承压力及工作面出现周期来压的现象。缺点是由于未查明开采后上覆岩层活动规律，利用悬臂梁计算顶板下沉量的支架载荷与实测数据相差较远。 ③铰接岩块假说，认为工作面上方岩层破坏可分为垮落带和其上的规则移动带，工作面支架两种不不同工作状态，给定载荷状态和给定变形状态。些假说优点是正确阐明了工作面上覆岩层的分布情况及其内部力学关系可能开成的结构。缺点是未能对铰接岩块间的平衡条件做做进一步探讨。④预成裂隙假说，些假认为在回采工作面周围存在着应力降低区、应力增高区、采动影响区，这三个区随工作面的推进，同时也向前移动，同时还认为支架应有足够的支撑力和工作阻力，应及时地支撑住顶板岩层，使各层岩层之间保持紧密状态阻止相对滑移，张裂与离层。 7、支架－围岩相互作用的基本状态（p237）：①当巷道顶板岩石与上覆岩层离层或脱落时，支架仅受到离层和脱落岩石自重压力作用，支架这时处于给定载状态。②当巷道顶板岩石与上覆岩层没有离层或脱落时，支架的受载和压缩变形将取决于上覆岩层的运动状态。这种情况下只靠支架本身的支撑力无法阻止上覆岩层的运动，只有当上覆岩层下沉过程中受到采空区已冒落矸石或充填物阻挡时，支架的收缩变形才停止，这时支架处于给定变形状态。
采掘工作面矿压观测管理规定
采掘工作面矿压观测管理规定为加强采掘工作面矿压观测管理工作，准确掌握采掘现场矿压显现规律，使矿压观测真正起到科学指导矿井采掘设计、巷道布置及采掘现场施工，确保矿井安全生产，特制定《采掘工作面矿压观测管理规定》。 第一条成立矿压观测组织机构 组长：总工程师 副组长：地测副总工程师 成员：生产科全体人员、采掘专业技术管理人员 下设矿压观测管理办公室，办公室设在生产技术科，办公室主任由生产技术科长兼任。 组织机构职责：1、负责矿压观测的设计审批，组织开展矿压观测技术分析、优化支护技术方案；2、负责监督、检查、协调、指导采掘工作面矿压观测工作和日常矿压观测资料的收集整理、总结分析和分析结果应用的管理工作。 第二条采掘工作面开工前，矿井生产技术科编制矿压观测设计，报矿工程师批准后实施。在矿压观测过程中发现问题，及时修改完善。 第三条锚杆支护巷道矿压观测 1、所有采用锚杆支护的煤巷内必须安装顶板离层仪，对顶板离层情况进行观测，并用记录牌板显示，以便及时掌握顶板离层变化，观测巷道支护质量，确保掘进及回采期间的安全； 2、所有顶板离层仪应按安装时间的先后进行编号，并挂牌
管理，牌版上应清晰表明顶板离层仪的编号、安装日期、初始读数、深浅基点位置、观测责任人等内容； 3、顶板离层仪应安设在巷道的中部或交岔点的中心位置，顶板离层仪间距一般为30～50m，最前一个顶板离层仪距工作面迎头的距离不得超过50m（工作面需要爆破作业时对顶板离层仪进行保护）；巷道遇构造带、大断面（宽5.0m以上）及“丁字口”、“十字口”等处应增设顶板离层仪； 4、顶板离层仪深浅基点位置分别不低于锚索、锚杆的端头200mm，并在顶板离层仪牌板上明确标注具体位置； 5、顶板离层仪安装方法：用锚杆机在顶板上打孔至设计深度。用专用安装杆将上部锚固器推至钻孔上部（深基点位置），轻拉一下细钢绳确认锚固器已锚住，再将下部锚固器推至钻孔中设计监测位置（浅基点位置），检查确认孔口套管组件连接牢固，然后将其插入钻孔中，确保两个刻度指示环移动不受任何卡阻并确认孔口套管组件已固定在钻孔中，截去多余的细钢丝，将初始读数调“0”，并固定顶板离层仪，监测值准确性； 6、巷道掘进期间顶板离层仪由施工单位技术人员现场指导安装，并由施工单位安排人员负责观测和管理，确保顶板离层仪和牌板清洁、完好。巷道施工完毕进行移交时，连同记录牌板一并移交给接收单位，接收单位技术负责人应及时对接收的顶板离层仪读数、完好情况进行核查，确认无误后办理交接手续，并对
煤矿采掘基本知识
煤矿采掘基本知识
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煤矿采掘基本知识 一、矿井爆破 (一)爆破器材 １.炸药 炸药是在一定条件下,能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药爆炸后,在岩体内产生瞬时高压冲击波，冲击波从爆源向岩体内传播,并对周围煤岩体发生作用,把煤炭或岩石破碎下来。 矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药,准许在地下有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面使用的安全炸药称为煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面,必须使用煤矿许用炸药。 2. 雷管 雷管是一种装有起爆药的小管，用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种,电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。 3. 发爆器 发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。《煤矿安全规程》规定，井下爆破必须使用发爆器。 （二）爆破技术 1、掘进工作面爆破 （1）炮眼分类及布置 掘进工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分为以下三类，如图3-11 所示: ①掏槽眼（又名掏心眼)。掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来,为工作面形成第二个自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。 掏槽眼应比其他炮眼深１5~20厘米,叫做超深。超深的作用是使其他炮眼利用率提高。掏槽眼又分斜眼掏槽法、直眼掏槽法、混合式掏槽法。 图３-11 炮眼布置示意图 Ⅰ-掏槽眼Ⅱ-辅助眼Ⅲ－周边眼
(完整版)金属矿地下开采的步骤
金属矿地下开采的步骤 矿床进行地下开采时，一般都按照矿床开采四步骤，即按照开拓、采准、切割、回采的步骤进行，才能保证矿井正常生产。 开拓：从地表开掘一系列的巷道到达矿体，以形成矿井生产所必不可少的行人、通风、提升、运输、排水、供电、供风、供水等系统，以便将矿石、废石、污风、污水运（排）到地面，并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到井下，这一工作称为开拓。矿床开拓是矿山的地下基本建设工程。为进行矿床开拓而开掘的巷道，称为开拓巷道，例如竖井、斜井、平硐、风井、主溜井、充堵井、石门、井底车场及硐室、阶段运输平巷等。这些开拓巷道都是为全矿或整个阶段开采服务的。 采准：采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道，将阶段划分为矿块（采区），并在矿块中形成回采所必需的行人、凿岩、通风、出矿等条件。掘进的巷道称为采准巷道。D般主要的采准巷道有阶段运输平巷、穿脉巷道、通风行人天井、电耙巷道、漏斗颈、斗穿、放矿溜井、凿岩巷道、凿岩天井、凿岩硐室等。 切割：切割工作是指在完成采准工作的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间，矿块回采前，必须先切割出自由面和补偿空间。凡是为形成自由面和补偿空间而开掘的巷道，称为切割巷道，例如切割天井、切割上山、拉底巷道、斗颈等。 不同的采矿方法有不同的切割巷道。但切割工作的任务就是辟漏、拉底、形成切割槽。采准切割工作基本是掘进巷道，其掘进速度和掘进效率比回采工作低，掘进费用也高。因此，采准切割巷道工程量的大小，就成为衡量采矿方法优劣的一个重要指标，为了进行对比，通常用采切比来表示，即从矿块内每采出一千吨（或一万吨）矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。利用采切比，可以根据矿山的年产量估算矿山全年所需开掘的采准切割巷道总量。 回采：在矿块中做好采准切割工程后，进行大量采矿的工作，称为回采。回采工作开始前，与根据采矿方法的不同，一般还要扩漏（将漏斗颈上部扩大成喇叭口），或者开掘堑沟；有的要将拉底巷道扩大成拉底空间，有的要把切割天井或切割上山扩大成切割槽。这类将切割巷道扩大成自由空间的工作，称为切割采矿（简称切采）或称补充切割。切割采矿工作是在两个自由面的情况下以回采的方式（不是掘进巷道的方式）进行的，其效率比掘进切割巷道高得多，甚至接近采矿效率。这部分矿量常计入回采工作中。 回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。如果矿块划分为矿房和矿柱进行两步骤开采时，回采工作还应包括矿柱回采。同样，矿柱回采时所需开掘的巷道，也应计入采准切割巷道中。
矿山压力和岩层控制
《矿山压力与岩层控制》课程教学大纲 课程中文名称：矿山压力与岩层控制 课程英文名称：Mine Pressure and Strata control 课程类别：专业基础课 课程归属单位： 制定时间：2013年3月18日 一、课程的性质、任务 1. 课程设置的性质、任务 《矿山压力及岩层控制》是研究煤矿开采过程中矿山压力分布及其显现规律，探讨矿山压力控制措施和控制方法的一门工程技术学科，是采矿工程专业学生的主要专业课，也是其它井下工程类专业的专业基础课程。通过对本门课程的学习，要求对煤矿中采场和采区巷道周围煤(岩)体内矿山压力分布及其显现有比较完整的认识和了解，基本掌握控制采场和井下巷道矿山压力的方法和措施。结合实验课和实践性教学，使学生得到有关研究和解决煤矿生产现场矿山压力问题基本技能的训练。 2. 通过教学达到下列基本要求 通过本课程的教学，一方面使学生掌握有关矿山压力及其控制的基本概念、巷道围岩变形、应力、破坏的分布规律、采场周围的应力分布状态、采场顶底板的变形破坏规律、工作面来压规律及确定方法、巷道与采场的围岩控制理论与控制方法、煤矿动压现象、矿山压力测试技术；另一方面使学生达到能够根据具体条件，进行采场和巷道围岩控制设计、解决有关矿山压力控制方面问题的能力。 3. 专业和学时数 采矿工程专业、矿井通风与安全专业、岩土工程专业，共56学时 4. 与其它课程的关系 ⑴ 《煤矿地质学》、《矿山岩体力学》、《煤矿通风与安全》、《采掘机械》在本课程之前教授； ⑵ 本课程应在《开采方法》、《井巷工程》之前或同时讲授； 5. 教材与参考资料 (1)《矿山压力与岩层控制》蒋金泉王国际等编 (2)《矿山压力及岩层控制》钱鸣高、石平五等编 (3)《矿山压力及岩层控制》姜福兴等编
煤矿采掘基本知识
煤矿采掘基本知识 一、矿井爆破（一）爆破器材1.炸药炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面，必须使用煤矿许用炸药。2.雷管雷管是一种装有起爆药的小管，用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种，电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。3.发爆器发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。《煤矿安全规程》规定，井下爆破必须使用发爆器。 （二）爆破技术1、掘进工作面爆破（1）炮眼分类及布置掘进工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分为以下三类①掏槽眼（又名掏心眼）②辅助眼 ③周边眼（2）主要爆破参数巷道掘进的爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。巷道掘进爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。 2、回采工作面爆破（1）炮眼种类及布置炮眼布置方式（见图3-12）单排眼：用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层。双排眼：包括对眼、三花眼。一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面。三排眼：即五花眼。用于煤层坚硬和采高较大的中厚煤层工作面。 （2）主要爆破参数炮采工作面的爆破参数主要包括炮眼布置、间距、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。炮采工作面爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。
二、巷道施工巷道施工方法包括钻眼爆破法和机械化掘进法。其主要工序有破岩、装岩、运岩和支护等。（一）破岩1.钻眼爆破法钻爆破岩法是指利用电钻或风钻进行打眼、装药爆破的方法。为了提高打眼的速度可以使用专门的钻眼机械打眼。钻爆破岩法推广光面爆破。光面爆破（简称光爆）是指在钻眼爆破过程中，通过采取一定措施，使爆破后的巷道断面形状、尺寸基本符合设计要求，并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏的一种破岩方法。2.机械化破岩法机械化破岩是指利用综掘机对煤岩体进行切割和破碎的方法（二）装岩与运岩装运岩煤有人工装运和机械装运2种方法。常用的装岩机有耙斗式、铲斗式、蟹爪式装岩机等设备。运输普遍采用矿车，用人或电机车调车。掘进煤巷时可以直接用刮板输送机或带式输送机运煤，综掘设备本身连接有装煤运煤设施。（三）巷道支护巷道支护材料有水泥、石料、混凝土、木材和金属材料（如轻便钢轨、矿用工字钢、特殊工字钢、矿用特殊型钢等）。支护的形式有架棚支护（金属拱形支护、木支护）、锚杆支护、锚喷支护、砌碹支护等。其中，锚喷支护和砌碹支护属于巷道永久支护，其服务年限较长。 架棚支护砌碹支护砌碹支护的主要形式是直墙拱顶式,是一种被动支护形式，如图3-14所示。该支护具有坚固、耐久、防火、通风阻力小等优点。缺点是施工复杂、劳动强度大、成本高和进度慢等。直墙拱顶支护由拱、墙和基础3部分组成。锚杆支护、喷射混凝土与喷浆支护锚喷支护。锚杆支护就是将锚杆预设在围岩中，使岩体得以加固，形成一个完整的支护结构，是一种主动支护形式，支护原理如图3-15所示。锚杆的种类有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、金属锚杆、木锚杆、树脂锚杆等。喷射混凝土与喷浆支护：喷射混凝土是将一定配合
矿山压力及其控制要点
《矿压力及其控制》 一、单项选择题 1、泊松比是指岩石在单轴压缩条件下横向应变与的比值。 a、横向应力 b、轴向应力 c、轴向应变 d、体积应变 2、岩石在应变一定时，应力随时间延长而减小的现象，称为岩石的。 a、蠕变 b、松弛 c、弹性后效 d、粘性流动 3、岩石因受载状态不同，其极限强度相差很悬殊。实验表明，在不同应力状态下的强度值，最小。 a、单轴抗压强度 b、抗剪强度 c、抗弯强度 d、单轴抗拉强度 4、矿山压力假说对采场岩层控制具有指导意义，可以解释工作面前方出现的支承压力及工作面出现的周期来压现象。 a、压力拱假说 b、悬臂梁假说 c、铰接岩块假说 d、预成裂隙假说 5、直接顶分类主要是根据来分类的。 a、直接顶平均初次垮落步距 b、直接顶厚度 c、直接顶强度 d、直接顶岩层的岩性 6、回采工作面支架的工作状态是处于“给定变形”状态还是处于“给定载荷”状态是有和支架刚度的相对变化决定的。 a、直接顶刚度 b、直接底刚度 c、煤层刚度 d、老顶刚度 7、我国煤矿中常采用留小煤墙的沿空掘巷方式，小煤墙一般不易超过m。 a、3 b、5 c、8 d、12 8、原岩应力场中平均水平应力与铅垂应力的比值随深度增加而。 a、增加 b、不变 c、减小 9、矿山压力假说对采场岩层控制具有指导意义，假塑性梁是的主要组成部分，可以解释了破断岩块的相互作用关系。 a、压力拱假说 b、悬臂梁假说 c、铰接岩块假说 d、预成裂隙假说 10、回采工作面支架的工作状态是处于“给定变形”状态还是处于“给定载荷”状态是由直接顶刚度和支架刚度的相对变化决定的。当支架处于“给定变形”状态时，支架应具有足够的和可缩量。 a、支护强度 b、支护刚度 c、初撑力 d、工作阻力 11、回采工作面支架的工作状态是处于“给定变形”状态还是处于“给定载荷”状态是由直接顶刚度和支架刚度的相对变化决定的。当支架处于“给定载荷”状态时，支架应具有足够的。 a、稳定性 b、可缩量 c、支护强度 d、初撑力 12、初撑力在支架参数中具有重要地位，提高支架初撑力，下列叙述是错误的。 a、可以减少顶板离层 b、增加顶板的稳定性 c、减少工作面顶板断面破碎度和煤壁片帮 d、增加支柱的开启率 13、提高支护强度在采场围岩控制中至关重要，不能提高支护强度。 a、提高支柱初撑力 b、提高支护密度 c、提高支护系统刚度 d、提高支柱的可缩量 14、支架的性能将直接影响支架受力的大小，支架特性是用和可缩量的关系曲线来表示的。 a、初撑力 b、工作阻力 c、支架载荷 d、额定工作阻力 15、支架受力的大小及其在回采工作面的分布规律与支架性能有关，支架的受力比较 均匀。
第七章 巷道矿压显现规律
1、试述采区（采准）巷道矿山压力显现的基本规律 图6 区段平巷围岩变形 I—掘巷影响区 II—掘巷影响稳定区 III—采动影响区 IV—采动影响稳定区 V—二次采动影响区 答：采区巷道从开掘到报废，经历采动造成的围岩应力重新分布，围岩变形持续增长和变化，以受到相邻区段回采影响的工作面回采巷道为例，围岩变形经历五个阶段。 （1）巷道掘进影响阶段I：煤体内开掘巷道后，巷道围岩出现应力集中，在形成塑性区的过程中，围岩向巷道空间显著位移，但随着巷道掘出时间的延长，围岩变形速度逐渐衰减，趋向缓和，所以该阶段矿山压力显现较弱，显现时间短。巷道围岩变形量主要取决于巷道埋藏深度和围岩性质。 （2）掘进影响稳定阶段II：掘巷引起的围岩应力重新分布趋于稳定，由于煤岩一般具有流变性，围岩变形会随时间而缓慢增长，但其变形速度会比掘巷初期要小的多，巷道围岩变形速度仍取决于埋藏深度和围岩性质。 （3）采动影响阶段III：巷道受上区段工作面的回采影响后，在回采引起的超前移动支承压力作用下，巷道围岩应力再次重新分布，塑性区显著扩大，围岩变形显著增长。巷道围岩性质、护巷煤柱宽度及巷旁支护方式、工作面顶板岩层结构对该时期围岩变形量影响很大。 （4）采动影响稳定阶段IV：回采引起的应力重新分布趋于稳定后，巷道围岩的变形速度再一次降低，但仍高于掘进影响稳定阶段的变形速度，围岩变形量按流变规律缓慢增长。 （5）二次采动影响阶段V：巷道受本段回采工作面的回采影响时，由于上区段残余支承压力，本区段工作面超前支承压力相互叠加，巷道围岩应力急剧增高，引起围岩应力重新分布，塑性区扩大，应力的反复扰动，使围岩变形比上一次采动影响更加剧烈。
初次来压及周期来压知识点
一、工作面初次来压 当工作面从切割眼向前推进，顶板悬露面积随之扩大，直接顶垮落充填采空区，基本顶仍完整地支承在两帮煤壁上，形成双支板梁构件。当板梁垮度随着工作面推进增大到一定的范围，由于基本顶的自重和上覆岩层的作用下，使基本顶断裂垮落。这时，工作面已不再处于基本顶掩护之下，顶板迅速下沉而破碎，通常把基本顶第一次大面积垮落称为初次垮落。由于基本顶初次垮落，使工作面压 力增大，故称为初次来压。初次来压对工作面影响一般持续2d?3d。基本顶初 次垮落时，工作面距切割煤壁的距离L1称为初次垮落步距或初次来压步距。L i 值与基本顶岩性、厚度以及地质构造等因素有关，一般为20n?35m少数达50n?70m。1）初次来压的特点是： 工作面顶板下沉量和下沉速度急增，甚至出现台阶式下沉；顶板破碎；甚至出现沿煤壁平行的裂隙，有时发出巨大的断裂声；支架受力增加，采空区掉块；煤壁严重片帮。 2）初次来压时，工作面要采取措施，如沿放顶线加强支护（增设排柱、木垛、斜撑、抬棚）、强制放落顶板等。 基本顶初次垮落L i--初次垮落步距 二、周期来压 基本顶初次垮落后，工作面暂时免除了基本顶下沉的影响，支架受力减轻，基本顶由双支板梁变为悬臂梁。上覆岩层的重量主要由基本老顶悬臂梁直接传给煤壁，部分由垮落的矸石承担。 图11—4 基本顶周期垮落（来压）示意图 L2--周期垮落步距；h—直接顶厚度；m—煤层厚度1）当工作面推进到一定的距离，基本顶悬臂在自重和上覆岩层的作用下，又会
产生断裂垮落，这时同样会给工作面带来增压现象。当工作面再继续推进，这部分垮落的基本顶被甩入采空区，工作面又处于基本顶悬梁掩护之下，恢复到前述的状态。继工作面的推进，基本顶的垮落与工作面增压现象重复出现。这种垮落与来压随工作面推进而周期性的出现，称为基本顶周期垮落和周期来压。两次周期来压之间的距离称为周期垮落（来压）步距。周期垮落步距同样与基本顶岩性有关，一般为6nn-30m，多数为10nn- 15m。 由于周期来压前，基本顶呈悬梁状态，而初次来压前，基本顶呈双支板梁状态。因此，在工作面内，周期来压步距小于初次来压步距，它们的关系大致为： L 2= （1/2 ?1/4 ）L i 2）周期来压特点与初次来压类似。 三、顶板下沉 在工作面推进过程中，采空区不断扩大，上覆岩层移动下沉而破坏，根据破坏的特征，上覆岩层沿竖直方向自下而上可分为三带：冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。在这三带中，冒落带和裂隙带直接关系到工作面的顶板管理，弯曲下沉带对工作面没有多大影响。 （一）冒落带 易冒落的直接顶，不规则垮落，碎胀的岩块将填满采空区，形成冒落带，支 撑老顶。当松软岩层很厚时，冒落的高度可视为直接顶的厚度。当直接顶厚度不大，冒落的岩块填不满采空区，老顶悬空，这种情况下，老顶也将发生 部分垮落，使工作面压力增加。 图11 —5岩层移动推测图 （a）岩层内部破坏推测图；（b）裂隙带岩层移动曲线；（c）沿工作面推进方向的分区 1 —冒落带；2—裂隙带；3—弯曲下沉带 二）裂隙带位于冒落带之上的老顶岩层，总是一端支承在煤壁上，另一端支承在采空区的碎石充填堆上。在上覆岩层的压力作用下，冒落的岩块逐渐压 实。因此，上覆岩层也随之逐步弯曲下沉，成段拆断或产生许多裂隙，但
金属矿山开采面临的主要问题与对策
金属矿山开采面临的主要问题与对策 发表时间：2019-10-29T09:19:26.673Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：孙进军 [导读] 摘要：金属资源用途广泛，金属用途涉及工业、医疗、建筑、制造业、机械等多个领域，是日常生活中不可缺失的一种资源。社会的发展与科技的进步使得对于金属资源的需求加大，从而金属矿山开采的力度也加大，在这一过程中使得金属矿山开采面临的问题逐渐暴露出来。 承德市鹰手营子矿区应急管理局 067200 摘要：金属资源用途广泛，金属用途涉及工业、医疗、建筑、制造业、机械等多个领域，是日常生活中不可缺失的一种资源。社会的发展与科技的进步使得对于金属资源的需求加大，从而金属矿山开采的力度也加大，在这一过程中使得金属矿山开采面临的问题逐渐暴露出来。对此针对金属矿山开采出现的问题找到解决方法是当务之急，本文将围绕金属矿山开采面临的主要问题与对策展开论述。 关键词：金属矿山开采；主要问题；对策 引言 金属矿产的需求决定金属资源开采的程度，当代社会对于金属资源需求不断加大，进而影响了金属资源的开发与开采力度加强。虽然金属在一定程度上可进行回收利用，但是回收周期远大于需求频率，对此金属利用主要以开采金属资源为主导途径。在该情况下金属矿山开采逐渐暴露出了问题，例如资源枯竭、过度开采、环境破坏等恶劣影响，对此研究金属矿山开采过程中暴露的问题并制定解决方案，对于金属资源的保护以及提升金属矿山开采技术的提升具有很大的帮助，也是金属资源开采必须重视的问题。 一、金属矿山开采面临的主要问题与对策的重要性 由于工业需要、社会发展使得金属资源需求持续上升，继而金属资源开采力度也随之加大，从而金属矿山开采出现的问题受到热切地关注，例如金属资源过度开采、金属资源面临资源枯竭、矿山自然环境破坏等问题，如若忽视这些问题，任其发展、恶化势必对整个金属资源的状态造成不良影响，甚至影响人类的生存命运。金属为公认的生活中不可缺失的重要组成部分，例如：电视、厨具、医疗器械、生产机器等制造过程中所使用的各种金属都由金属资源冶炼而成，可谓金属“上得厅堂，下得厨房”，金属无处不见。对此，必须重视金属资源的保护问题，犹以源头金属矿山开采问题为首，从而保证金属资源的合理开发以及稳定供应，维持人类生活的正常进行。 二、金属矿山开采面临的主要问题 （一）金属矿山资源过度开采 由于社会金属资源需求大幅增长，使得金属资源开采项目数量为之上升。由于企业过分追逐利益，缺乏准确的市场评估，过度开采金属资源，不顾市场需求变化，造成金属资源大量囤积，甚至市场饱和，严重影响金属市场秩序。金属资源过度开采的另一原因，即对金属矿山资源储量缺乏准确的评估，使得开采计划从根本上产生错误。在金属储量评估作业中，如若金属储量评估量低于实际储存量，极易引起金属资源开采计划量以及开采程度超过实际值，最终导致过度开采，从而导致金属矿山的开采项目搁浅，进而影响到需求方正常工作进展，造成巨大的损失。再者，金属资源过度开采易造成地下填充结构缺失，易发生金属矿塌陷事故，造成严重的损失、 （二）造成矿山自然环境破坏 金属矿山开采过程中不可避免的存在着环境破坏问题，但是有些环境破坏现象可以避免，对于可避免的环境破坏应当积极采取保护措施将污染降至最低。金属矿山开采通常采用爆破、钻井，露天挖矿等方式，对于地面破坏非常大，其次容易引发水土流失、山体滑坡、地震等灾害，甚至会造成人员伤亡等严重后果，对此金属矿山必须重视矿山环境治理，保持矿山环境。 （三）金属矿资源面临枯竭 金属矿的形成需要长久的时间积淀，并且需要复杂的人工不可替代的条件，对此金属矿形成周期较长。但是，社会发展对于金属矿需求较大，且要求金属矿较频繁的供给频率以及较快的开采率，由此金属矿形成速度远落后于金属矿开采速度，对此可以理解为金属矿“开采一点少一点”。由于市场上对金属的需求量处于较高的水平，所以开发商一味地向市场供给金属资源，不断加大开采力度，从而可能导致金属矿枯竭加快。 三、金属矿山开采面临的主要问题的对策 （一）合理规划开采金属资源 金属资源并非空气一般，取之不尽，用之不竭，金属矿产资源开采首先要认识的一点便是金属资源属于有限资源。既然是有限资源便需要对其进行详细的规划，方能进行开采行动。合理的开采方案能够对资源进行有效规划，使得开采项目有计划地向着合理化方向进行。金属矿产开采计划应当综合考虑矿产的储量以及市场需求量等内容，以金属矿产储量为执行根据；以市场需求为开采方向，有根据、有计划的进行开采工作。[1] 合理规划开采金属矿对于金属市场秩序的稳定以及开采方的利益也有所影响。适量的金属供给能够使市场金属价格保持稳定，以一种健康的状态发展，使得市场金属有序合理的进行；一旦金属供给过多或过少就会造成金属市场发生波动，造成金属价格过低或上涨，对于金属市场秩序造成威胁，同时使得消费方与开采方发生经济损失的现象。 以翠宏山铁多金属矿开采规划方案为例：首先是确定开采方位，翠宏山铁多金属矿规模较大，经过铁矿勘测线发现铁矿主要集中在42勘探线与66勘探线之间，据此可将开采范围定于该区间即可；其次在开采方式选择上，翠宏山铁矿埋藏于地下较深位置，以此采取地下作业方式；在采矿设备水平上依据矿体较大的客观条件选用作业强度较大的设备，回采设备可选用boomer281凿岩车。以此在翠宏山金属矿开采上依据矿体情况、矿体结构选择对应的机器进行规划开采。 （二）重视金属矿山周边环境保护，降低资源开采中污染排放 首先金属矿山开采对环境可能造成破坏的第一个环节就是开采方式的选择，大部分金属矿山开采选用爆破的方式，简单快速的获取开采的突破口，但是爆破对坏境造成的危害也是最大的。爆破通过安装雷管、炸药的方式，经过定点安装后，遥控引爆，范围极大，在爆炸过程中会产生极大的冲击波，甚至产生地震，虽然工作人员得到提前疏散，却忽视了爆炸对于环境的破坏，经过爆破，矿山自然环境发生极大地变化，矿山自然系统例如树木、森林、动物会遭受灭顶之灾，极大地破坏了矿山自然环境。其次，金属矿开采过程中会造成其他污染，例如爆破、运输扬尘以及机器产生废气等污染，都需要注意。[2] 矿山环境破坏会造成生物多样性减少、水土污染、大气污染等后果，保护矿山周边环境刻不容缓，环境保护也是矿山开采面临的主要