矿压与矿压监测-讲义.pdf
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1、矿压研究的目的是为了掌握1、工作面压力显现和顶底板变化规律2、工作而顶板支撑的安全程度3、工作而垮落的规律及控制方法.4、防止和消除地压危害措施5、煤矿设计、施工和生产的可靠性矿压研究需要解决的主要问题:1、在特别困难条件下,井巷地压的控制方法2、为了保证生产安全和最大限度的回收矿产资源,寻求适应岩体应力特性和地压显现规律的合理开 采顺序,开采方法及其结构要素以及采场维护方 式。3、采空区的处理问题4、防止地下开采引起的滑坡5、对地表建筑的影响及三下(水下、建筑下、铁路 下)安全开采6、岩爆问题7、露天矿边坡的确定及不稳定边坡的加固岩石的力学特性 岩石具有一定的强度 岩石视为完整连续的小型块体
2、,当做连续介 质 地下岩石,一般处于三向压力状态。o1 主应力。1。2。3 三向剪应力T13最大。与T的静力平衡o3o3岩石强度理论莫尔强度理论 库仑强度理论格里菲斯强度理论单向抗压强度岩石强度,一般通过实验室抗压试验得 到的数值,称为单向抗压强度。测试试块:方形 h=(2-2.5)ss=5cm圆柱形h=(2-3)dd=5cm 岩石强度包括抗压强度,抗拉强度,抗剪强度抗压强度抗剪强度抗拉强度长时强度:围岩的强度,是随时间的增加而变小,随 一定时间变化后的强度,称为围岩的长时 强度 岩石的基本破坏类型1、脆性断裂破坏是由拉应力或岩石内部派生出来的拉应力所引 起的破坏。2、剪切破坏当岩石内部某断面
3、的剪应力T达到或者超过其 极限剪切破坏强度时,岩石即沿该断面发生剪切 滑动,使岩石沿该断面发生破坏。3、塑性改组破坏岩石内部结构形态发生某种变化,当受到载 荷超过某种临界值时,岩石出现塑性流动现象,丧失继续承载能力,常发生在某些粘土质岩石中 节理岩体是指完整岩石被节理而分割而形成的岩石块体,即节理岩体是由岩石和节理所组节理面破坏1、非贯通性节理而破坏:破裂而追踪已有的节理而发生破坏2、半贯通性节理而破坏:节理延伸尺寸不大时,类似非贯通性节 理而破坏,节理延伸尺寸较大时,类似贯 I通性节理而破坏。3、贯通性节理而破坏:沿贯通性节理而发生剪切破坏。影响岩体强度因素热膨胀应力影响传体开掘暴露后,层状
4、岩体在温度变化下,会产生)纵向和横向应变,产生热膨胀应力。岩体应力发生 度化,若侧向应力减小轴向应力增大,则强度降低 J-湿膨胀效应影响做应与热膨胀相似,还会引起岩体内部物化学变化,1层状岩体粘结力、内摩擦角、弹性模量、泊松比都会 变化 J岩体中水的影响1、膨胀作用,2、静力水压影响,3、动力水压影响P岩体孔隙影响气体和瓦斯的影响地震应力影响应A5 10 152025瓦斯压力(kg/cm2)矿压是地应力的显现地应力:是存在于地壳中的未受工程扰动的天然 应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应 力。广义上也指地球体内的应力。它包括由地热、重 力、地球自转速度变化及其他因素产生的应力。I 地应力主
5、要包括:自重应力构造应力瓦斯压力对地应力的影响很大矿压显现)自重应力D人工检测方法3月15日057711551625198123252536253623452165171612006510X-1268-1018.552-661.1199-59.94302489.81881982.220821268y0520.29292982.711311086.841913.47361584.919880距迎头414.5米3月23日058111551622197723232534253423432161171512006510X-1267-1016.592-658.2273-61.2354487.081499
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