采场地压控制 (control of ground pressure in stope)

为防止采场片帮冒顶和大面积地压活动，保证安全生产和最大限度地回收地下资源，保持采场顶板和两帮的稳定或使之有计划地冒落所采取的技术措施。这些技术措施主要包括合理选择采矿方法、合理开采顺序、合理支护、及时处理采空区。

合理选择采矿方法从本质上说，采矿方法就是地压危害控制方法。根据矿床赋存条件以及矿石和围岩的物理力学特性，合理选择采矿方法和采场结构参数是采场地压控制的首要条件。采矿方法可概括为空场法、充填法、崩落法。

空场法主要靠矿石和围岩自身的稳固性和矿柱的支撑能力维护回采过程中形成的采空区，有的用其他支架或采下矿石作辅助或临时支护。空场法适用于矿石和围岩均稳固的矿体，通常将矿体划分为矿房和矿柱回采。

充填法随着回采工作面的推进，向采空区注入充填材料，控制围岩破坏和地表移动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采作业。充填法适用于开采围岩不稳固，价值较高的矿体。根据所用充填材料和输送方式不同，充填采矿法可分为干式充填法、水砂充填法、胶结充填法三种。(1)干式充填法，充填材料为专用露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。充填材料经破碎，用机械、人工或风力输送至采场。(2)水砂充填法，充填材料为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。采用管道借助水力将充填材料输送至采场。(3)胶结充填法。充填材料为水泥等胶凝材料和砂石、炉渣或尾砂等配制的浆状胶结物料。采用管道借助水力或机械将充填材料输送至采场，凝结后有一定强度。

应用空场采矿法和充填采矿法时，矿柱尺寸过小或矿房跨度过大，都会压坏矿柱，使顶板冒落，但矿柱尺寸过大，将使矿石回收率显著降低。因此，正确的地压控制方法，应是在保证回采矿房安全的条件下，最大限度地回收矿石。

崩落法随着回采工作面的推进，有计划地崩落围岩，填充采空区，以控制地压。崩落法适用于围岩容易崩落，地表允许塌陷的矿体。

合理开采顺序当矿体走向长度很大时，通常矿体中央部位地压最大。此时，如采用崩落法采矿，应采用由中央向两侧推进的开采顺序。若采用从矿体两端向中央推进的后退式的开采顺序，回采初期地压不明显，但回采接近矿体中央时，最后几个矿块将承受很大的支承压力，给回采造成很大的困难，甚至无法回采，因此，损失大量矿石。

当存在多层矿体时，应先采上盘矿体，后采下盘矿体。因为下盘矿体开采之后，会使上盘变形，造成开采困难。

根据最大主应力方向布置回采进路，也是控制地压的有效方法。将回采进路的长轴平行于最大主应力方向，且使相邻矿柱交错布置，则可将矿房顶板破坏的波及范围控制在较小的限度以内。

利用间隔回采的办法，可大幅度地减轻采场地压。例如锡矿山锑矿在生产实践中发现，当两侧空场冒落后，中间一段的矿房反而容易回采(见图)。这是因为两侧采空区冒落后，支承压力转移至冒落区外侧的大矿柱之上，形成大免压拱，中间采场却处于应力降低区，地压明显降低的缘故。

在免压拱下回采

合理支护为了防止采场顶板和回采巷道的冒落，需要采用各种人工支护顶板或两帮的方法。常用的方法有立柱、木垛、锚杆、锚索、喷射混凝土等。在围岩破碎的条件下，用注浆法可赋予破碎顶板以较高的抗剪和抗拉强度，改善岩体的力学性能。注浆方法是沿预先钻好的注浆孔，以高压(一般为1～5MPa)将水泥或其他胶结材料灌注到岩体的裂隙中，水泥沉淀、硬化后，对岩体起加固作用。对于渗透性较好的、发育的贯穿型裂隙岩体，用注浆法能获得良好的加固和防水效果。但裂隙呈闭合状态或其间含有粘土质成分时，注浆极为困难，往往难以收到预期的效果。

及时处理采空区空场采矿法所形成的空区必须及时处理。大量采空区的存在.是发生大面积地压活动的重要原因。能有效地控制采场地压的空区处理方法有崩落围岩和充填采空区两种。

崩落围岩崩落围岩能释放周围岩体中的应变能。崩落区周围的岩体将近似地恢复初始应力状态。经验证明，顶板围岩充分冒落之后，并下的地压显现迅速缓和。通常采用深孔爆破的方法有计划地崩落围岩，也可让空区扩大至其不能自我支承时而自然崩落，但围岩自然崩落的时间和范围很难掌握，一般只适用于对生产区段没有影响的边远采空区。对孤立矿体或稀疏矿脉的小采空区，有时也采用封闭所有通道，任其自然崩落的处理方法。

充填采空区采用充填料回填采空区，可阻止围岩和矿柱因开挖而产生的变形继续发展，控制围岩的暴露面积和暴露时间，减缓岩层移动的危害和地表下沉的程度，但对呈脆性断裂的坚硬岩体来说，仍不能防止岩体变形和破坏。

在地表允许崩落的条件下，应尽量采用工艺简单、投资少的强制崩落法。在地表需要保护时，应采用充填法。