膨脹地壓

《冶金學(xué)名詞》第二版。

由于巖石膨脹而產(chǎn)生的壓力。膨脹地壓的大小主要取決于巖體的物理力學(xué)性質(zhì)和地下水的活動(dòng)特征。

豎井地壓是指豎井圍巖應(yīng)力變化及變形或破壞而作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的力。圍巖發(fā)生變形甚至破壞的主要原因是由于次生應(yīng)力作用的結(jié)果。圍巖破壞后形成的松散巖體對(duì)豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力稱為散體地壓。圍巖變形作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力稱為變形地壓。此外尚有巖土吸水膨脹引起的膨脹變形地壓，由于用凍結(jié)法鑿井時(shí)。凍結(jié)體溫度變化引起的凍結(jié)壓力。影響豎井地壓的因素有巖石物理力學(xué)性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)、地下水、原巖應(yīng)力狀態(tài)和豎井深度等。豎井地壓分布屬于三維力學(xué)問(wèn)題。豎井各水平截面上的地壓不等。設(shè)計(jì)支護(hù)時(shí)，通常以最大地壓作為外荷載。豎井支護(hù)除并頸部分較厚外，其余沿全深厚度相等 。

平巷彈塑性地壓理論是指在彈性巖體中開(kāi)鑿巷道后，由于應(yīng)力集中，一定范圍內(nèi)的圍巖將因應(yīng)力超出彈性吸限而進(jìn)入塑性狀態(tài)。塑性區(qū)的大小決定于原巖應(yīng)力，圍巖性質(zhì)，巷道幾何形狀及支護(hù)條件。若塑性區(qū)繼續(xù)發(fā)展，巖石強(qiáng)度參數(shù)逐漸降低。巷道失穩(wěn)破壞。所以。在巷道破壞前應(yīng)采取人工支護(hù)，限制塑性區(qū)的擴(kuò)展。彈塑性地壓理論即考慮了上述圍巖性質(zhì)轉(zhuǎn)化和支護(hù)作用，又將彈塑性理論用于地壓研究，便于建立地壓?jiǎn)栴}的解析解，因此應(yīng)用較廣 。2100433B

采場(chǎng)地壓顯現(xiàn)規(guī)律 ，大規(guī)模地壓活動(dòng)可分發(fā)生、發(fā)展和衰減穩(wěn)定三個(gè)階段。

采場(chǎng)地壓發(fā)生階段

也稱預(yù)兆階段。大規(guī)模地壓顯現(xiàn)以前，常有預(yù)兆。預(yù)兆期從幾天到數(shù)月（如遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦為2～3個(gè)月，湖南錫礦山銻礦為5～12個(gè)月）。在此期間，各種預(yù)兆逐漸增強(qiáng)和不斷擴(kuò)展。主要預(yù)兆為：圍巖發(fā)響；采場(chǎng)頂板局部冒落；礦柱壓壞；近礦體巷道變形和破壞。

采場(chǎng)地壓發(fā)展階段

即圍巖大冒落和移動(dòng)階段。特點(diǎn)是：在很短的時(shí)間內(nèi)，采場(chǎng)大面積冒落；近礦體巷道嚴(yán)重破壞；地表開(kāi)裂下沉；由于存在大量采空區(qū)，有時(shí)還發(fā)生不同程度的沖擊氣浪。如弓長(zhǎng)嶺鐵礦某次地壓發(fā)展階段延續(xù)20天左右?；顒?dòng)劇烈程度不是始終一致，其間發(fā)生兩個(gè)高峰（間隔5～6日）。

采場(chǎng)地壓衰減穩(wěn)定階段

大面積冒落后，井下采場(chǎng)與巷道的變形和破壞趨于緩和，而地表開(kāi)裂和下沉一般還要持續(xù)一段時(shí)間，速度逐漸減慢，圍巖應(yīng)力達(dá)到新的平衡狀態(tài)，出現(xiàn)衰減穩(wěn)定階段。2100433B