[发明专利]一种适于地下矿山深部开采的地压管理方法

摘要

本发明公开了一种适于地下矿山深部开采的地压管理方法，采用步骤：1)研究揭示地压显现规律，得到井下矿岩体内的应力升高区、应力降低区、拉应力区、岩体移动角；2)在井下矿岩体内采用水平切割巷、垂直切割槽的方式引导采区内的应力进行转移；3)利用采区高应力崩落，消除采空区顶板上应力集中的冲击灾害隐患，同时形成回采所需的覆盖层；4)采用内部加固、外部支护等方式对回采巷道进行支护。本发明针对岩体工程特性，以调整岩体应力状态、综合利用地压为核心思想，实现了“研究地压规律(Study)—引导地压转移(Transter)—利用地压崩落(Use)—控制地压显现(Control)”的地压动态循环管理，极大地提高了效能，有效保障了安全。

主权项

1.一种适于地下矿山深部开采的地压管理方法，其特征在于：针对矿山开采中岩体工程特点，以调整岩体应力状态、综合利用地压为核心思想，充分结合采矿工艺，通过分析地压、转移地压、利用地压、控制地压的循环模式实现地压管理与控制，并采用以下步骤循环实施直至整个矿区的回采结束：1)研究揭示地压显现规律(Study)通过调研地质资料、测试原岩应力、测试矿岩力学参数、折减力学参数、构建力学模型，在结合地下矿山开采规划、采矿方法和开采工艺的基础上，采用数值模拟、相似模拟、理论分析、现场监测、工程类比的方法，分析井下矿岩体(3)每一步开挖形成采空区(6)过程中的地压显现——巷道垮塌、顶板冒落、岩层移动、地表塌陷的规律，得到井下矿岩体(3)内的应力升高区(1)、应力降低区(2)、拉应力区(4)、岩体移动角(5)；2)引导采区地压转移(Transter)根据第1)步揭示的地压显现规律，结合开采工艺、开采顺序，在井下矿岩体(3)内采用水平切割巷(7)、垂直切割槽(8)、钻孔预裂的方式引导采区内的应力进行转移，重新分布形成新的应力升高区(1`)、新的应力降低区(2`)，同时在新的应力降低区(2`)内布置回采巷道(9)；在应力降低区或应力恒定区布置工程，并避免在应力升高区布置工程；3)利用采区高应力崩落(Use)在第2)的基础上，通过在采空区(6)顶板上形成新的应力升高区(1、)内布置中深孔(10)，采用诱导冒落方式诱导采空区(6)顶板岩体冒落，消除采空区(6)顶板上应力集中的冲击灾害隐患，同时形成回采所需的覆盖层(11)；4)控制作业区地压显现(Control)在第1)、2)、3)步的基础上，对仍因地压显现影响巷道、硐室、采区安全的区段，采用锚杆(12)、锚索或注浆对回采巷道(9)进行支护的内部加固方式，以及外部支护、联合加固支护、废石充填或尾矿胶结充填的方式，以进一步控制地压显现。