第四章 采场矿压显现规律.ppt

1、第四章采场矿山压力出现基本规律，第一节是第二节老顶初次来压第三节老顶周期来压第四节顶板压力的估算第五节采场作业面前后支撑压力分布第六节影响了采场矿山压力出现的主要因素，第一节概述了采场被照面中常见的矿山压力现象。 多将每米的采高、每米的推进度下沉量(S/LM )作为测量顶板状态的一个指标。 指单位时间内的掌门人大板块的迁移量。 表示顶板运动的激烈程度。 二、顶板的下沉速度，三、支柱的变形和折损，四、顶板的破碎情况多用顶板破碎情况占单位面积的比例来表示，常被用作测量顶板管理好坏的质量标准之一。 五、局部顶、六、大面积顶、切、挤、其他矿山压力现象：煤壁片帮助、支柱钻底、底鼓等。 采矿作业空间小结构

2、，在旅游岩大结构中。 “大构造”的变形、失稳不仅直接影响小构造的状态，而且“大构造”周边的支撑压力分布状况也直接影响煤壁和底板岩层的稳定性。 第二节老顶初次来压、老顶初次来压：图43老顶断裂成岩块后的旋转、老顶岩层初次断裂后老顶断裂岩块的旋转下沉引起工作面顶板的急剧下沉、支撑普遍增大、煤壁片帮助的现象。 地面顶板必然下沉。 只有旧的顶岩块在采空区与砂接触形成反作用力后，其旋转下沉才得以缓和停止。 包围曝光的工作阻力必须等于Q1和Q2之和，以防止老顶沿被照面断裂。 图45老顶初来压的力学模型，由于支撑台反作用力(支持力) p的反力矩难以平衡老顶初来压负荷Q2的力矩，所以老顶岩块的旋转在某种程度上

3、是免不得，工作，图44老顶岩块滑落的压曲两个实例，老顶的初来压台阶距离：老大同矿务局坚硬顶板条件下，动载荷系数可达3以上。老顶初压步距是老顶岩层分类的主要依据。 我国第一次冲压距离1030m占54，3055 m占37.5。 老顶首次挤压后，随着采掘被照面的推进，老顶岩层周期性断裂，老顶断裂岩体形成的“块南朝梁”结构的稳定性随着周期性变化的a岩体的旋转，必然导致被照面顶板持续下沉。 由于管理顶板，心脏支架的性能必须与之相适应，心脏支架必须具备：一定的收缩量的一定的工作阻力： PQABTtg(-)对于跌落带岩层、T0、PQA B即支柱阻力可以承受控制顶区的全部岩层重量。 二、老顶周期性压力、老顶岩

4、层周期性断裂引起的“封摇滾乐”结构周期性失稳引起的顶板压力现象称为采场周期性压力。 周期性压力的主要表现形式是顶板的下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大，支柱载荷普遍增加，有时会引起煤壁片的帮助、顶板的台阶的下沉、支柱的折损，甚至是被照面的顶入事故。 根据材料力学，与老顶初次断裂时的极限摇镜头相比，两端固定支撑，两端简单支撑，老顶的周期性步长相当于初次步长距离的1/2 1/2.5。 用老顶的周期推一推步距几乎可以通过老顶的悬臂南朝梁折断来确定。 三、按老顶的周期推进步距，四、老顶推进期间的顶板控制，老顶的作用力都直接通过顶作用于支撑，同样支撑的支持力也直接通过顶控制老顶。因此，保证直接顶的完全性

5、对控制老顶有重要意义。 但是，在被掌门人挤压的期间。 由于煤壁前方的强支承压力，直接碰到煤壁前方形成剪切断裂，形成预裂纹和直接顶破碎，不利于直接顶的管理。 另外，来压的大小与直接碰到采空区硅石充满采空区的程度有直接关系。 采空区越落越严峻，老顶对工作面的影响越小，相反越大。老顶来压时老顶控制不当，导致被照面塌陷现象。图4-10永定庄矿8411面塌陷现象，老顶来压事故的预防措施：加强来压预测预报支护的被照面与裂缝斜交叉，使老顶引体向上板呈梯形，局部压裂被照面。 图纸梯形引体向上顶板的断裂形状，第四节顶板压力的推断，一、推断法，1 .经验推断法心脏支架承受的力包括两个部分：直接顶的载荷Q1老顶通过

6、直接作用于包围曝光的载荷Q2。采矿被照面的顶板压力、(1)直接顶负荷Q1 Q1hL1 h直接顶厚L1外伸距离容积重。 单位面积的负荷(支承强度):q1=q1/ll1l，q=h， (2)掌门人载荷Q2使用直接掌门人载荷的倍数来估计掌门人载荷，2 .根据老顶形成结构的平衡关系来估计(1)根据老顶结构的滑落压曲来估计顶板压力(-)，2 )根据老顶结构的变形压曲来估计顶板压力，基于老顶的位移量l与相对于心脏支架形成的载荷p处于双曲关系这一情况，进行了化学基一、老顶初次断裂前后的支承压力分布、第五节采掘作业面前后的支承压力分布、老顶初次来压前，采掘被照面周边煤壁所承受的支承压力随老顶摇镜头的增大而增加，

7、初次断裂前达到最大值，一旦断裂，支承压力降低。 二、采矿被照面前后支撑压力分布由于上部岩层结构为半拱结构，煤壁一端基本支撑了采掘被照面空间上方的浮岩，图4-15被照面后方支撑了压力分布，由于布摇滾乐的大部分重量，煤壁前方支撑压力大，采掘区后方已有浮石受到其正上方的岩层重量， 通常恢复到h，第六节影响采场矿山压力显现的主要因素是： 1、开采大，开采空间大，开采层破坏严重。 2 .定影带和裂纹带的厚度与采高大致成正比。 从采场支护的“小构造”必须适应旅游岩形成的“大构造”的观点出发，工作面下沉量也基本遵循负指数关系。 从采高与连特罗尔掌门人距离、上观岩层移动与工作空间顶板下沉的关系可知，采高越大或

8、者连特罗尔掌门人距离越大，顶板下沉量相应地越大，老顶构造越难以平衡。 因此，工作面的矿压越大越严重。 SLmL SL被照面顶板下沉量下沉系数，一般为0.0250.05； m煤层采高l孔特罗尔掌门人距离。 二、工作面推进速度的影响，实测顶板下沉量为时间函数。 因此，“既然顶板下沉量与时间有关，那么如果加快推进速度，缩短被照面的每一个周期的时间，就必然能够减少顶板下沉量。 这样就可以摆脱顶板的压力。 从图417可以看出，落炭和放顶时顶板下沉最剧烈。落煤后，增大采煤被照面的共特罗尔掌门人距离，破坏煤壁前方的应力平衡，产生支撑压力向煤壁深处移动的过程，使云同步进一步旋转老顶破断岩块，加剧被照面顶板沉降

9、的“支台围岩”力学系统发生变化，这种变化使顶板沉降量急剧增加. 落煤和放顶工程时顶板下沉的影响，实质上是开采后老顶“结构南朝梁”结构在其前后支撑压力不断变化过程中对被照面顶板的影响。 加快被照面的推进速度，只需缩短落炭和放顶两个主要生产过程的时间间隔，就能消除平时的部分下沉量，而决不能消除落炭和放顶引起的下沉量。 因此，仅在原来的被照面的推进速度比较慢的条件下，加快被照面的推进速度能够改善被照面的顶板状态。 随着被照面推进速度的某种程度提高，顶板下沉量的变化逐渐变小。 因此，顶板的压力“摆脱的尝试实际上是无法实现的。 三、采掘深度的影响、采掘深度对巷道矿压、冲击压力的影响显着。 随着深度的增加，巷道围岩的“挤、挤、鼓”现象更加严重。 随着采深的增大，冲击矿压的次数和强度明显增加。 但是，开采深度的增大对开采场矿压的影响不显着，煤壁片的帮助现象加剧。 这是因为老顶岩层形成的“构造南朝梁”的大构造对采场支护“小构造”发挥了保护作用。 采深对“布摇滾乐梁”结构的稳定性影响不大。 四、煤层倾斜角的影响、图4-23采空区的煤矸石滑落及其结果