原巖應力概念及其在礦山工程中的地位

　?。ㄒ唬┰瓗r應力在礦山工程中的地位

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

　　原巖應力是引起地下結構荷載的根本因素。在地下工程中施筑支護后，支護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，這就是圍巖對支護的荷載作用（稱(chēng)為狹義的“地壓”）。顯然，支護荷載的大小直接與原巖應力有關(guān)。

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　　構造應力一般以水平應力為主；由于有構造應力存在，原巖應力的水平側應力系數入往往變得大于1.構造應力雖然分布是局域性的，但因為其作用大，往往是造成巖層和礦山井巷工程嚴重破壞的主要原因。

　　（三）地質(zhì)構造對礦山工程的影響

　　1.構造應力的基本分析方法

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

　?。?）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，可以判斷最大構造應力的主方向

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

　　2.地質(zhì)構造對采礦系統及巷道布置的影響

　?。?）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)、運輸、巷道維護及開(kāi)采帶來(lái)許多困難。斷層附近巖石一般較破碎，支護往往困難；含水層或地表被斷層導通時(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。

　　井田內存在大斷層，必然增加巖石巷道的工程量；我國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或盤(pán)區的劃分，影響巷道布置，增加巷道掘進(jìn)工程量，影響機械化設備充分發(fā)揮作用和高效開(kāi)采；斷層兩側還往往要保留礦柱，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象，巷道容易變形，難于維護，該處開(kāi)采需加強支護；煤礦向斜軸部是煤礦瓦斯突出的危險區域；一般情況下，井田內的階段或水平運輸大巷、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。