黑金刚播报：地压管理详解（一）：地压显现、地压的产生及定义、地压管理方法
发布时间：
2025-08-06
引言
地压管理是采矿工程中不可或缺的一部分，它直接关系到矿山的安全生产、开采效率及资源回收率。在深入探讨地压管理之前，我们需要对地压显现、地压的产生及定义有清晰的理解，并掌握地压管理的四种基本方法。本文将从这几个方面进行详细阐述。
地压显现与地压的定义
地压显现
地压显现是指岩体被开挖后，破坏了原岩应力的平衡状态，导致岩体中的应力重新分布，进而使巷道或采场周围的岩石发生变形、移动和破坏的现象。这种现象的出现，不仅影响了采矿作业的正常进行，还可能对矿山安全造成重大威胁。
这个是我们可以直接观察到的，为了让大家去理解地压显现它是怎么产生的，这里面有两个关键的概念，一个是原岩应力和次生应力。什么是原岩应力？也就是说在我们地壳内部，在没有任何破坏之前，它原有的应力状态。大家思考一下，在我们地壳内部没有破坏之前，原岩里面任何一点，它的力包含哪些部分？它是怎么产生的？
首先，我们可以思考一下，是不是原岩的自重应力。自重应力是由地心引力产生的，通常我们称之为重力。另一个方向的力是指水平方向的单边力，这个力包括地球的运动和构造运动等，也就是由旋转产生的。因此，实际上我们的原因力包含两个方面，两个方向的力，一个是重力，一个是水平力。
但是要对岩体进行开挖之后，那么原有的重力和水平应力都会发生变化，那么这个力它有可能就会转移到旁边的围岩或者是围岩的工程中，也导致周边的岩石产生变形，产生破坏，这个就属于地压现象。
地压的定义
地压，也称为矿山压力，是指地下岩石和土壤在自然和人为因素作用下产生的压力。这种压力是导致地压显现的根本原因。地压的大小和分布受多种因素影响，包括地质条件、地下水、开采方式等。
地压的产生
地压的产生与岩体的应力状态密切相关。在岩体未被开挖之前，岩体处于原始应力平衡状态，即岩体中的应力分布相对均匀，且处于动态平衡之中。一旦岩体被开挖，其原始应力平衡状态便遭到破坏，岩体中的应力将重新分布，形成次生应力场。
对岩体进行开挖之后，那么原有的重力和水平应力都会发生变化，那么这个力它有可能就会转移到旁边的围岩或者是围岩的工程中，也导致周边的岩石产生变形，产生破坏，这个就属于地压现象。但是从理论上面来讲，这种破坏它是由力造成的，因此我们要把这种力叫做地压，就是使原岩变形移动和破坏的力重称为地压，或者是称为矿山压力。
地压管理的四种方法
方法一：利用矿岩的支撑能力和必要的支撑矿柱
矿岩本身具有一定的支撑能力，类似于房屋的楼板，能够在一定面积内防止垮塌。在采矿过程中，可以利用矿岩的这种支撑能力，结合必要的支撑矿柱，来保持采场的稳定性。具体来说，可以通过合理的矿房布局和矿柱设计，使矿柱能够支撑上覆岩层的压力，并利用围岩与矿柱的自支承能力维护回采矿房的稳定。这种方法的关键在于合理选择矿房、矿柱参数及矿房断面形状与布置方向，以使矿房周围应力分布尽可能地合理。
方法二：通过支护来支撑回采工作面
当围岩的支撑能力不足以保证其自身的稳定性，或者留下的矿柱不足以支撑采空区顶板的稳定性时，可以采取支护方法来支撑回采工作面。支护方法多种多样，包括刚性支护和柔性支护。对于以变形地压为主的巷道，应选择可缩性大的柔性支架，如锚喷支护、可缩性钢支架等；对于以松动地压为主的巷道，则可选用有足够强度的刚性支架来支撑松动岩石的重量，如石料砌混凝土、钢木支架等。支护的目的是防止围岩发生过大变形和破坏，从而保证采矿作业的安全进行。
方法三：充填采空区
充填采空区是一种有效的地压管理方法。在回采过程中，采空区上方和周围的岩石会失去原有的支撑，导致应力重新分布和围岩变形。通过向采空区充填材料，可以减少空区周边围岩的变形和位移，从而达到支撑围岩、保持空区稳定性的目的。充填材料的选择应根据具体情况而定，既要考虑其强度和稳定性，又要考虑其经济性和环保性。充填采空区不仅可以控制地压显现，还可以提高资源回收率、减少地表沉降等。
方法四：崩落围岩法
崩落围岩法是一种主动释放应力的方法。在回采过程中，由于采空区的形成和应力的重新分布，部分区域可能会出现应力集中的现象。此时，可以通过崩落围岩的方式释放这些应力，使采场周围的应力降低并重新分布达到新的应力平衡。崩落围岩法不仅可以控制地压显现、改善回采条件，还可以消除采空区对生产安全的潜在威胁。然而，崩落围岩法需要谨慎操作，以防止引发新的地质灾害。
结论
地压管理是采矿工程中至关重要的一个环节。通过对地压显现、地压的产生及定义、地压管理方法的深入了解和应用，可以有效地控制地压危害、提高采矿效率和资源回收率、保障矿山安全生产。在实际操作中，应根据具体情况选择合适的地压管理方法，并加强监测和预警工作，以应对可能出现的地压灾害。同时，随着科技的不断进步和采矿技术的不断创新，地压管理方法和手段也将不断得到完善和提高。
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