一建礦業(yè)工程知識(shí)點(diǎn)：原巖應(yīng)力概念及其在礦山工程中的地位

　　原巖應(yīng)力概念及其在礦山工程中的地位

　?。ㄒ唬┰瓗r應(yīng)力在礦山工程中的地位

　　原巖應(yīng)力是指地下未受擾動(dòng)的原始應(yīng)力分布狀態(tài)。原巖應(yīng)力的主要組成部分是自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力。構(gòu)造應(yīng)力一般指由地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起在地殼巖石內(nèi)的應(yīng)力或者是其殘余應(yīng)力。目前還不能用計(jì)算方法確定。

　　原巖應(yīng)力是引起地下結(jié)構(gòu)荷載的根本因素。在地下工程中施筑支護(hù)后，支護(hù)限制圍巖的變形或支撐破壞的巖石重量，同時(shí)也就承受了巖石的作用，這就是圍巖對(duì)支護(hù)的荷載作用（稱(chēng)為狹義的“地壓”）。顯然，支護(hù)荷載的大小直接與原巖應(yīng)力有關(guān)。

　?。ǘ?gòu)造應(yīng)力特點(diǎn)

　　構(gòu)造應(yīng)力一般以水平應(yīng)力為主；由于有構(gòu)造應(yīng)力存在，原巖應(yīng)力的水平側(cè)應(yīng)力系數(shù)入往往變得大于1.構(gòu)造應(yīng)力雖然分布是局域性的，但因?yàn)槠渥饔么螅窃斐蓭r層和礦山井巷工程嚴(yán)重破壞的主要原因。

　　（三）地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山工程的影響

　　1.構(gòu)造應(yīng)力的基本分析方法

　　分析地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)與地質(zhì)作用的關(guān)系可以確定構(gòu)造應(yīng)力的主作用方向。這些關(guān)系有：

　　（1）褶曲褶曲的主作用方向和褶曲軸垂直；褶皺受扭剪作用而呈斜列式排列時(shí)，褶曲軸與剪切作用斜交。

　?。?）斷層通過(guò)斷層性質(zhì)和滑動(dòng)方向，可以判斷最大構(gòu)造應(yīng)力的主方向

　?。?）節(jié)理巖層內(nèi)X狀節(jié)理的最大主作用方向平分X的夾角，并與一個(gè)節(jié)理面成（45.-φ/2）的角度關(guān)系；最大主作用方向和縱張節(jié)理平行，和橫張節(jié)理垂直。

　　2.地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采礦系統(tǒng)及巷道布置的影響

　?。?）斷層的影響

　　斷層將原完整的礦床、礦體或煤田、煤層分為若干斷塊，給礦井掘進(jìn)、運(yùn)輸、巷道維護(hù)及開(kāi)采帶來(lái)許多困難。斷層附近巖石一般較破碎，支護(hù)往往困難；含水層或地表被斷層導(dǎo)通時(shí)，地下水或地面水就容易通過(guò)斷層涌人井下，造成礦井涌水量增大和突水危險(xiǎn)。

　　井田內(nèi)存在大斷層，必然增加巖石巷道的工程量；我國(guó)許多礦井常以大斷層為井田邊界；中小型斷層往往限制采區(qū)或盤(pán)區(qū)的劃分，影響巷道布置，增加巷道掘進(jìn)工程量，影響機(jī)械化設(shè)備充分發(fā)揮作用和高效開(kāi)采；斷層兩側(cè)還往往要保留礦柱，增加了礦體損失。

　?。?）褶曲的影響

　　褶曲軸部頂板壓力常有增大現(xiàn)象，巷道容易變形，難于維護(hù)，該處開(kāi)采需加強(qiáng)支護(hù)；煤礦向斜軸部是煤礦瓦斯突出的危險(xiǎn)區(qū)域；一般情況下，井田內(nèi)的階段或水平運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷沿走向布置，褶曲會(huì)使沿層布置的巷道發(fā)生彎曲。

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