深部矿井水平巷道顶板压力计算的新探讨

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深水平延伸巷道掘进的矿压观测和控制

深水平延伸巷道掘进的矿压观测和控制摘要：在矿山压力作用下，围岩及支护物会产生一系列现象，如顶板下沉、冒顶、片帮、底鼓、煤与瓦斯突出、冲击地压、支架压缩、变形、折断，地表发生移动、塌陷等。

本文将针对深水平延伸巷道掘进的矿压观测和控制进行探讨。

关键词：深水平延伸；巷道掘进，矿压观测传统的巷道矿压控制方法多以“抗压”为主，此法常不能获得满意的护巷效果。

后来逐渐发展了“让压”、“躲压”和“卸压”等新的巷道矿压控制原理，随之使巷道矿压控制的措施和手段更为灵活和多样化。

这些原理和相应的措施目前已得到广泛的应用。

但由于每种矿压控制原理各有利弊，故有时也将两种原理配合使用，如采用“躲压+卸压”、“卸压+让压”的联合措施等，以取得更为理想的护巷效果[1]。

1巷道矿压的概念地下岩体在采动前，由于自身重力作用在岩体内部引起的应力，通常称为原岩应力。

开采前的岩体处于相对静止状态，所以原岩体处于应力平衡状态。

井下采掘活动破坏了原岩应力的平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布；在重新分布过程中促使围岩产生运动，导致围岩发生变形、断裂、位移，直至垮落。

这种由于进行采掘活动在采掘空间周围岩体中及支护物上产生的压力叫矿山压力，简称矿压。

2影响深水平延伸巷道矿压大小的因素巷道矿压的大小，主要受巷道所处深度、巷道断面大小、地质构造、围岩性质等因素的影响。

2.1深度的影响巷道所处深度大时，上覆岩层质量大，直接影响到巷道围岩中原岩应力的大小。

浅部巷道的压力主要表现在顶板，深部巷道的压力来自四周，而且容易出现底鼓现象，有的巷道还有岩石冲击现象。

2.2巷道断面与支护形式不同的巷道断面形状与大小，以及采取不同的支护方式，直接影响巷道围岩应力状态及稳定状况。

采用锚杆支护的巷道围岩应力状况优于架棚、砌碹等支护的巷道；大断面巷道受力在同等条件下比小断面巷道要大[2]。

2.3地质构造的影响在向斜轴、背斜轴、断层附近等构造处应力集中、地压较大。

平行于这些构造走向的巷道很难维护。

煤矿顶板管理研究报告

煤矿顶板管理研究报告煤矿顶板管理研究报告煤矿顶板管理是煤矿生产过程中非常重要的环节，直接关系到生产安全和矿井的长期稳定。

本报告旨在对煤矿顶板管理进行深入研究，以提高安全生产水平。

一、煤矿顶板管理的重要性1. 顶板是矿井稳定的关键因素之一。

煤矿顶板的稳定性直接关系到工作面的安全和矿井的长期稳定。

2. 煤矿顶板管理是煤矿安全生产的基础。

合理的顶板管理可以降低事故的发生概率，保障矿工的安全。

3. 顶板管理对于提高矿井的生产效率也非常重要。

保持顶板的稳定能够减少机械设备的损坏和维修，确保生产进度和产量。

二、煤矿顶板管理存在的问题1. 煤矿顶板的管理方法较为滞后，缺乏科学性和系统性。

很多煤矿仍然采用传统的安全措斗，无法及时发现和解决顶板稳定性问题。

2. 目前大部分煤矿的顶板管理主要依靠人工巡查和经验总结，存在漏检和误差的情况。

3. 煤矿顶板管理中的信息化程度较低，难以及时获取顶板的相关数据和信息。

三、改进煤矿顶板管理的措施1. 引入现代化的顶板管理方法。

可以借助遥感技术、无人机等先进技术来监测煤矿顶板的稳定性，及时发现和解决问题。

2. 建立完善的顶板管理制度和流程。

通过设立顶板管理专职人员和机构，加强顶板巡查和监测，定期组织矿山的顶板稳定评估和修复工作。

3. 提高煤矿职工的安全意识。

通过开展安全教育培训，提高矿工对于顶板管理的重要性和正确处理顶板问题的能力。

4. 加强顶板管理的信息化建设。

建立顶板管理的信息化数据库，记录和分析顶板稳定性的历史数据，为煤矿生产提供科学依据。

5. 加强与相关部门和企业的合作。

通过与煤矿工程师、地质专家等专业人员的合作，分享经验和技术，共同推动煤矿顶板管理的改善。

四、结论煤矿顶板管理是煤矿安全生产的关键环节，对于保障矿工的安全和矿井的长期稳定非常重要。

通过引入现代化的顶板管理方法、建立完善的管理制度和流程、提高职工安全意识、加强信息化建设以及加强合作交流等措施，可以有效提高煤矿顶板管理的水平，促进煤矿安全生产的持续发展。

煤矿开采工作面及巷道顶板压力分析与处理

煤矿开采工作面及巷道顶板压力分析与处理【摘要】本文针对煤矿开采中工作面及巷道顶板压力显现规律主要以动压的形式分析其产生的类型、原因等，并且对个类型进行分析给出处理意见，最后结合淮南煤矿经验给出一些支护参数的选择。

【关键字】采煤；工作面；顶板；压力；分析与处理引言矿产业为人类的生产和生活提供重要的原材料来源，是新世纪中可持续发展的产业。

煤矿开采一直都在进行中，其中顶板压力问题一直是困扰大家的一个课题，每个煤矿的顶板管理都与顶板压力有直接的关系。

所谓的煤矿动压现象就是指煤矿井下进行开采过程中，积聚大量弹性能的煤、岩体在高应力状态下突然冒落或抛出，释放巨大的能量，产生声响、震动、气浪等显著的动力效应。

由于它具有突发的特点，因而容易造成煤矿开采过程中的严重灾难。

煤矿动压现象的两种具体表现形式就是回采工作面和采区巷道顶板压力现象。

下面对采煤工作面顶板压力现象进行分析并且给出处理建议。

1 回采工作面和采区巷道顶板动压力现象成因及主要类型煤矿回采工作面和采区巷道顶板压力主要分为静压现象和动压现象两种类型，本文主要探讨的是动压现象。

综合成因、表现形式及形成机理几个方面可以将煤矿的动压分为冲击矿压、煤及瓦斯突然喷出和顶板大面积来压三类。

（1）冲击矿压是指在高应力作用下煤或岩体聚集了大量的弹性变形能，采掘工程接近该处时，由于部分岩体接近极限平衡状态，再加之爆破等诱发因素，导致力学系统的平衡突然的破坏，瞬时发生煤岩体脆性破坏，突然释放积聚的弹性变形能，产生声响、冲击波，大量煤或岩块等被抛出的动压现象。

（2）煤和瓦斯突然喷出是由于高应力作用下积聚能量和富含瓦斯的承压作用的结果，当开采工作接近时，由于各种诱发因素的作用，致使弹性变形能和承压瓦斯的释放，形成煤和瓦斯的喷出。

（3）顶板的大面积来压是指当顶板下部的暴露面积由于煤体的采空达到一定限度时，在自重的作用下，弯曲应力超过极限应力导致顶板裂缝延伸到贯穿该岩层时，产生的顶板大面积突然塌落的现象。

矿井深水平高地压坚硬顶板控制存在问题与解决方法初探

深井矿压显现规律及其控制技术是我国煤矿深井开采迫切需要解决的课题。其中深井高地压坚硬顶板情况下的
采场控制问题更加突出，主要表现以下方面：
（）１选择巷道布置、支护形式。为减少矿山压力，少巷减道支护维修费用，拓巷道应尽量布置在稳定坚固的岩层开中，巷道应尽量减少采动影响，准备回采巷道送巷应采用单
型顶板时，由于支护不到位或顶板裂隙的影响，顶板岩层中就会出现与上位硬岩层离层。因局部冒顶或别的因素影响，断块有可能沿煤层倾斜方向向下移动，从而产生对支架的推
力。煤层倾角越大，力就越大。当回采工作面仰斜布置推
时，顶板岩石断块就有可能沿层面向老塘方向运动，推倒而
断裂失稳，所产生的巨大的瞬间冲击力将诱发采场中的能量释放，而产生冲击地压。如果该工作面还存在其他如断层和构造等的附加应力，么冲击地压的发生几率将会增大，那而且强度也更加强烈。
３解决方法
２矿井深水平高地压工作面坚硬顶板控制存在的问题
作阻力得不到保障。顶底板具有足够的抗压入能力是液压
（）５掌握顶板来压规律，好来压预报，搞推广支护质量监测系统，及时发现各种可能造成支架——围岩系统故障的隐患并采取措施加以消除，支架有效地发挥其设计支护效使
在工作面推进速度较慢的情况下，如遇落差较大的斜交断
（）２掌握顶板活动的规律，取防、采治结合的原则，实现 “ 宏观让步，微观控制” 目标。的（）３摸清和分析采前工作面已揭露出来的地质构造，合理控制采高，加快工作面推进速度，对破碎顶板尤为重要。（）４提高支架初撑力，发挥支架的优势，合理确定工作面

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策发表时间：2017-07-13T14:57:34.077Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：冷光海[导读] 摘要：在我国深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度的煤炭，一般大于800米。

贵州省盘江精煤股份有限公司土城矿贵州省六盘水市 553529 摘要：在我国深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度的煤炭，一般大于800米。

近年来我国煤矿资源随着开采深度的越来越大，给煤矿开采带来了一系列困难，本文通过分析深部矿井开采所面临的主要困难，指出深部岩体在高地应力、高地温、高岩溶水压的条件下，导致围岩的力学性质与浅部有很大的区别。

提出了现在深井开采中所需解决的几个问题。

如何正确认识由于开采深度增加所带来的问题，是解决实际问题的关键。

关键词：深部开采；矿山压力；难题；对策 1、前言目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少，而在一千米以下的深度总储量占得比较多，据资料调查，深度的储藏量约占总量的百分之七十多。

另外，在煤矿深部开采中，关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多，严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。

2、深部开采带来的矿山压力难题 2.1岩爆频率和强度均明显增加岩爆是采掘导致岩层的突然破坏，往往伴随着开采空间的大应变、大位移以及岩层碎块从母体中的高速脱离，向开采空间抛出，抛出的岩体质量从数吨到数千吨不等。

在广义上说，只把大量煤或岩石被突然抛出且对开场空间造成损害的的冲击现象叫做岩爆。

实质上也属于矿井冲击矿压现象。

统计表明随开采深度的增加，岩爆的发生次数会随之上升，然而引起岩爆危险性增大的机理十分复杂，人们也通过实验得出了一些结论，但有些现场问题却用实验室的结论无法解释。

如在南非金矿的深部开采中得到的坚硬岩层具有明显的时间效应，但这种岩石的样本在试验室中却几乎观测不到时间效应。

2.2巷道围岩变形量大深井巷道矿压显现的显著特点就是巷道开挖就产生大的收敛变形量。

煤矿巷道顶板压力的分析与迎山角的选择

煤矿巷道顶板压力的分析与迎山角的选择摘要：很多人把顶板的下沉运动看做是自由落体运动，如果只是微观的取无限大顶板中的一个点作受力分析，而忽略了无限大顶板岩体对该点的作用力，这种分析是不合理的。

关键词：迎山角；顶板压力；稳定性；反作用力；下滑力；初撑力我从事井下工作10余年，先后从采煤到修护、再到掘进，每个单位他们对迎山角的理解都不尽相同。

我在大倾角工作面回采中发现：支柱垂直顶底板支设时，支柱的初撑力才能达到最佳状态，支柱的稳定性才能越好，因为只有这种情况下，支柱和顶底板之间的才能达到最大的接触面积，才能保证足够的摩擦力，特别是单体支柱穿铁鞋后，一旦单体支柱有一定迎山角之后，柱根与铁鞋之间的接触面很小，就很容易打滑，造成支柱跐脚。

煤层倾角越大，越容易发生抽底现象，柱根越容易打滑，支柱的稳定性越差。

如下图1所示，支柱有了一定的迎山角之后，一旦支柱受压，支柱的底根产生一个沿煤层底板倾斜面向下滑动的分力f’，造成支柱跐脚，从而降低支柱的初撑力，造成支柱的稳定性降低。

图1 支柱的支撑受力分析在图1中，顶板的压力的方向我用垂直顶板的力Q表示，很多人对顶板压力的方向争论不休，我们通过下述实验证明：我们可以采用海绵等柔性的长方体，将长方体倾斜放置，分别用垂直长方体上平面的力和竖直向下的力按压长方体，长方体变形后截面呈现的形状会和巷道顶板受压弯曲变形后的形状对比进行分析，就可以得出顶板压力的方向。

我们作顶板的受力分析时应该考虑到：顶板中的任何一块岩体都不是自由体，它是受到束缚的。

上覆岩层所受重力W的两个分力：一是沿切面方向的滑力F,二是垂直与岩层面的重力的分力Q。

同时近乎无限大的顶板将对该块岩体施加了一个反作用力F’,下滑力F与反作用力F’抵消，顶板中的任何一块岩体能且只能垂直顶板向自由空间运动。

因此顶板下沉的作用力就可以用垂直与岩层面的重力的分力Q代替。

有很多人这样理解，随着煤层倾角a的增大，顶底板移近量逐渐变小，上覆岩层重力w沿层面切向滑力F=W×sina随之增大，而作用于层面的重力Q=W×cosa则随之减小，也就是说顶板对支柱的压力减小。

巷道顶板压力普氏理论计算公式推导

巷道顶板压力普氏理论计算公式推导
图1普氏围岩压力计算模型图2 自然平衡拱计算简图
1.自然平衡拱拱轴线方程的确定
为了求得硐顶的围岩压力，首先必须确定自然平衡拱拱轴线方程的表达式，然后求出硐顶到拱轴线的距离，以计算平衡拱内岩体的自重。

先假设拱周线是一条二次曲线，如图2所示。

在拱轴线上任取一点M(xy)，根据拱轴线不能承受拉力的条件，则所有外力对M点的弯矩应为零。

即
由于拱脚很容易产生水平位移而改变整个拱的内力分布，因此普氏认为拱脚的水平推力T’必须
即作用在拱脚处的水平推力必须小于或者等于垂直反力所产生的最大摩擦力，以便保持拱脚的稳定。

此外，普氏为了安全，又将水平推力降低一半后，令T=qa1f/2，代入(a)式可得拱轴线方程为
当侧壁稳定时，x=a, y=b,可得b=a/f
2. 塌落拱面积计算
1
11110211023
0222a b -a b -3323a a a A ydx
x dx af
a x f af a a f f a f ==−−=∫∫
24a 23A A f ==总
3. 单位长度内荷载计算 2
413f a V A γγ==总。

矿井水平延深工程几个问题的探讨

晓南矿下水平设计了３套方案：１（）副井垂直下延至一５０ｍ水平；２０（）副井垂直下延至～５０５
水平；３（）副井倾斜下延至～５０ｍ水平考虑到５不影响上水平正常生产，井均采用倾斜下延方主
收稿日期０１８１２０ —０９
作者简介；刘宝良（９６）男。１６，工程师．９０１９年毕业于中国矿业大学，现在小青矿生产办工作。
１６— ０２２№ ｌ矿山压力与项板管理 ∞
维普资讯
Байду номын сангаас
在王庄断层上盘揭露６个；县断层上盘４个；故Ｆ７Ｆ８断层一带７个陷落柱多分布在落差较９、９大，延伸较长的断层上盘及其附近断层密集处。在井田南部Ｆ１１王１２上、断层，差太于０及３下落１１右，伸较长，０ｒ左ｉ延由陷落柱分布的分带性预测其附近也是陷落柱发育带但因现在工程较少，有
５０ｍ水平．对东部煤层开采比较有利，对０虽但
水平开拓对象，余６个煤层被列为下水平开采其上水平煤层赋存条件较好，厚一般在１８煤．～３５ｍ之间，水平煤层较薄，般在０１ｊｍ之．下一～．间．只有１全区发育．ｊ次之，余４个且４层１一层其煤层均局部发育，下水平地质储量为４０Ｓ０万ｔ除，
１概

浅谈采煤工作面顶板压力处理

浅谈采煤工作面三元晋永泰煤业有限公司）
摘要：所谓煤矿动压，是指在开采煤炭的过程中，岩体或煤层在好。首先，对前期观测的各项要求进行认真的准备。为了保高应力状态下就会积聚大量的弹性能量，这些能量会在一个合适的证观测项目能够收集到具有典型性和代表性的信息，必须条件下造成煤层或岩体的突发性破坏，主要表现为巨大的气浪、声响以及震动等动力效应。突发性作为煤矿动压最典型的特征，如果恰巧以明确；只有让观测人员明确此次观测工作采取的手段、发生在煤炭开采的过程中就会导致严重的矿难，因此，煤矿动压严重
的威胁着煤炭的安全开采。采煤工作面顶板压力作为煤矿动压的具
关键词：采煤工作面
顶板
压力处理
１采煤工作面顶板压力现象采煤工作面的顶板压力在煤炭开采的过程中主要包点外，还要检查设备的完好性。其次，充分肯定和重视观测
根据煤矿的地址特征和地理位置对顶板压力的观测点予
目的和观测的重要意义才能够更好的增强观测人员的责任心，因此，在观测之前进行动员工作是十分有必要的。此体形式，笔者在本文对采煤工作面项板压力现象和压力处理问题做外，为了让观测人员熟悉工作流程以及充分掌握设备的操了重点分析。

深井软岩巷道顶板深部围岩矿压规律及对策

标高 … ５８５９７ｍ，计长度１６．开口位于２设７６ｍ，７东翼１３—１层底板回风大巷（）距ＨＥ３点向煤北内，３
薄层状，粉砂岩为主，含泥质薄层，局部为泥质胶结，水平层理发育；细砂岩：浅灰色一灰色，成分以石英为主，次为长石及暗色矿物，致密、较硬，局部含粉砂质
３ｏ％坡度施工３１下山施工７３７０ｍ０ｍ；。３．５。工作
收稿日期：０１９— ６２１ —００
作者简介：赵春洲（９７）男，沁源人，０１８一，山西２９年毕业于中国矿业大学，０主要从事采煤工艺及巷道围岩控制技术工作
（Ｅ—ｍｉ５７６５１ｑｃｍａｌ１５１４＠ｑ．ｏ）
对观测数据分析的基础之上，出了其变形规律，得据此提出了有效的支护对策，保证了矿井安全生产。
１地质开采条件
至巷道结束（６Ｉ巷道顶板为粉砂岩和砂岩，７３Ｉ）Ｔ整条
巷道底板以砂岩和粉砂岩为主，砂岩：一灰绿色，粉灰
某矿１０工作面运输顺槽底板瓦斯抽排巷设计２３
（．１潞安矿业集团李村煤矿，山西长治０６０；．４１０２重庆理工大学材料与科学工程学院，重庆４０５）００４
摘
要
随着矿井开采深度增加，软岩巷道变形加快，维修费用增加，制约着矿井的高产高效生
产。结合某矿１０２３工作面运输顺槽底板瓦斯抽排巷地质条件，深井软岩巷道顶板深部围岩矿压进对

煤矿井下巷道顶板支护技术分析

煤矿井下巷道顶板支护技术分析摘要：煤矿井下巷道掘进过程中会产生较大的扰动力，井下作业环境复杂，容易产生安全事故。

在这种情况下采用顶板支护技术具有很好的保护效果。

下面文章就对巷道顶板支护技术的应用展开探讨。

关键词：巷道顶板；顶板支护；支护技术；煤矿支护引言在煤矿的实际开采过程中，掘进作业会导致应力重新分配，如果在这个过程中不能够合理地进行顶板支护，会导致井下巷道围岩产生严重变形或者位移等状况。

为了能够充分保证井下巷道掘进作业的安全、顺利开展，就必须在煤矿掘进过程中对顶板支护技术的应用进行严格管理和控制。

在对井下巷道进行具体的采掘作业过程中，必须充分考虑构造特征、开采设备、开采工艺、开采进度等，与此同时还要从施工组织管理、作业人员素质等多个方面进行综合考量。

由此可见，井下巷道掘进作业是一项综合性非常强的工作。

1巷道掘进的不同支护形式1.1矿用支护型钢矿用支护型钢由于具有良好的作用效果，已经成为煤矿井下巷道掘进的主要支护形式。

矿用支护型钢适用多种圆拱形巷道，在采煤作业掘进井下巷道时提供强有力的支护，极大提升作业的安全性。

井下环境复杂多变，因此井下作业危险性很大。

但支护型钢能够很好的解决这类影响，凭借极强的抗压能力和抗拉能力来承担各方荷载（主要为横向和纵向），基层顶的整体性得到保障，作业的安全也能随之得到保障。

在煤矿井下作业实践时，必须要得到合理的抗弯截面模量，目的是消除支护型钢断面几何参数的不利方面，保障支护结构有足够的能力承担横向和纵向的荷载。

此外，几何形状也应该得到重视，它会影响支护型钢的结构伸缩性，若是考虑不当就会使可伸缩性大大降低。

最后，触面面积应该非常严格的把控使支护型钢保持良好的受力。

1.2可收缩性支架它是煤矿井下施工最为常见的一种形式，他常见的缘故正是他优势比较明显，其中最有优势的就是双向可伸缩性。

Ⅲ类或Ⅳ类巷道中应用这种支架的效果最好，保护了整体的可靠和稳定性，安全性和效率也随之提高。

深部采场矿山压力理论研究现状分析

深部采场矿山压力理论研究现状分析作者：肖磊来源：《中国科技博览》2016年第28期[摘 ;要]随着煤矿开采深度的不断增加及开采条件的日趋复杂，深部开采采场矿山压力理论及其应用研究已成为众多学者研究的热点和难点，通过文献整理与分析，系统阐述了采场矿山压力理论、采动应力演化、支承压力计算、采动裂隙演化特征等方面的研究进展，展望了深部开采采场矿山压力理论的研究方向和发展趋势。

分析表明，深部开采采场矿山压力理论的基础研究应以大范围三维围岩为研究对象，注重采动应力与采动裂隙演化特征及二者的动态效应研究和应力场、裂隙场与渗流场的耦合理论研究，这是深部开采条件下保证煤矿安全开采的客观要求，也是解决实际工程中煤岩动力灾害发生的理论基础。

[关键词]矿山压力理论研究现状分析中图分类号：G271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0073-01前言：煤炭在开采之前由于岩体静止，因而其应力一直维持平衡的状态，煤炭的开采过程直接将这种平衡状态打破，导致岩体内部重新进行了应力的分布，一旦新分配的应力超出了煤岩所能承受的极限时，便会导致开采工作面四周的岩体遭到破坏，此时将会导致工作面四周的煤在岩体中重新进行新应力场的排布，这种因煤炭开采过程而在煤体，岩体及其支护物方面所引起的力，就是矿山压力，本文对采场矿山压力有效控制进行分析.1、什么是矿山压力矿山压力指地下岩体在采动以前，由于自重的作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力，因为开采前的岩体处于静止状态，所以原岩体是处于应力平衡状态，当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部应力的重新分布，重新分布的应力超过煤岩的极限强度时，使巷道和回采工作面周围的煤，岩发生破坏，这种情况将持续到煤，岩内部重新达到新的应力平衡为止。

此时，巷道和回采工作面周围的煤，岩体内形成一个与原岩应力场显然不同的新的应力场，这种由于在地下进行采掘活动而在井巷，硐室及回采工作面周围煤，岩体中和支护物上所引起的力，就叫矿山压力，简称矿压，也叫地压，岩压等等。

煤矿井下矿压变化机理及巷道顶板防护探讨

煤矿井下矿压变化机理及巷道顶板防护探讨摘要：目前，位于煤矿井底部的巷道顶板支护，对有效保证综采操作安全具有十分重要的保障作用。

针对井下采煤过程中工作面经常发生矿压波动，严重阻碍工作面和相关人员安全情况。

本文研究了井下矿压变化原理，提出了巷道顶板防护的针对性新方案，有效地降低了矿井压力变化的强度，提高了煤矿井下综采操作的安全性。

关键词：煤矿井下；矿压变化；机理；巷道顶板；防护引言：随着综采人工技术的提高，煤矿井下综采操作的挖掘深度越来越大，地质环境也越来越复杂。

不同矿区深度不同，地质条件下地质波动引起的矿压变化不尽相同，对巷道顶板的影响也截然不同。

因此，根据以往经验，巷道顶板支护设计方案已不能满足新条件下综采的需要。

在研究矿压变化机理的基础上，提出了巷道支护三阶段支护的顶板基层支护方案。

在不同阶段对巷道顶板支护采用不同的加固部件结构，不仅可以有效提高巷道支护操作的工作效率，而且可以有效提高井下巷道顶板支护的强度和可靠性，保证综采工作面的操作安全。

1综采面矿压波动原理以某大型煤矿8015综采工作面为主要研究目标，综采煤层工作面以上煤层为厚层性煤层。

综采初期，由于多年采用传统依靠方法，采空区煤矿顶板在各煤矿压力的波动下已经发生了严重塌陷，塌陷处的长度已经达到了160m左右。

为了顺利达成综采工作面的目标，研究了巷道顶板支护在综采工作面的应用效果。

相关人员分析了煤矿综采工作面存在的缺陷和防护影响条件，发现了工作中存在的几点主要问题，并采取了相应的针对性的解决措施。

在不同煤矿内矿压强度的波动下，巷道支护顶板厚度会自动产生不同的横向应力强度变化，应力的存在对支护安全质量产生直接影响。

因此,研究顶板矿压应力波动是保证巷道支护安全的重要前提。

通过在巷道顶板上安装基层应力强度传感器，对综采施工过程中顶板基层应力强度变化可以进行时刻跟踪监测。

在这个阶段，我们选择在这些工作的原因主要需要考虑安全等因素。

在开始开采工作之前，虽然相地质勘探方面的专家已经对煤矿开采周围的环境进行了细致的检查，但不能保证实际工作中没有安全隐患。

顶板压力研究与分析

顶板压力研究与分析本文根据平岗矿东三采区14#煤层顶底板的岩层状况，为平岗煤矿围岩控制与支护技术研究提供更为可靠的岩石力学性能参数，对顶板压力的研究与分析。

标签：顶板压力;围岩控制;支护技术一、引言我国的工业动力主要来源于煤炭。

在全国生产和使用的非可再生能源结构比例中煤炭约占70%左右。

煤炭为电力能源提供了78%的原料;其次，煤炭是我国主要的化工原料之一，提供了70%左右的化工原料;再次，煤炭是国民生产和生活的主要能源，在民用能源中60%以上是由煤炭提供。

煤炭在已探明的化石能源比例中占94.3%。

在将来的半个世纪内，随着新行能源的不断发展，煤炭的消费比重在一定程度上会有所下降，但煤炭是我国最主要能源的现状不会改变。

煤矿坚硬顶板回采工作面和非坚硬顶板回采工作面的主要区别是矿山压力显现的不同，坚硬顶板回采工作面其矿山压力显现较为剧烈。

首先，坚硬顶板其初次垮落步距一般大于30～40m，在回采工作面回采后老顶悬而不垮，形成大面积悬露，因而对安全生产形成极大的威胁。

同时，顶板大面积的来压，会给回采工作面乃至整个矿井造成严重的破坏，甚至引发矿震。

二、采场围岩控制研究概述矿山压力理论的研究开始于十九世纪末至二十世纪初期，处于运用简单力学规律解释矿压现象的阶段。

上世纪80年代，我国的煤炭事业得到了前所未有的发展，钱鸣高院士创立了“关键层”理论。

当工作面上覆岩层中存在多层岩层时，在其中仅有一层或数层厚硬岩层在工作面上方岩层的活动中起控制作用，将对工作面上方岩层部分乃至地表的全部岩层活动起控制作用的坚硬岩层称为关键层。

当主关键层破断时将引起上覆所有岩层的破断，当亚关键层破断将引起局部岩层的破断。

各关键层的破断直接导致其上方岩层的破断，同时对其下方岩层的破断也产生了影响“关键层”理论给出了关键层的破断规律，同时对关键层的分析也做了详细的介绍。

大量的工程实践表明关键层的判断依据是正确而可行的。

该理论理论科学的将岩层移动、受采动影响的岩体中水与瓦斯流动以及矿山压力的有效结合，从多全面、更深入地诠释开采后岩体活动规律。

顶板来压步距和顶板压力的关系

顶板来压步距和顶板压力的关系1. 介绍煤矿是能源资源的重要来源，而煤矿的安全生产一直备受关注。

顶板来压是煤矿生产中常见的问题，特别是在采煤工作面，顶板来压会对矿工的安全造成严重威胁。

研究顶板来压步距和顶板压力的关系对于煤矿安全生产至关重要。

2. 顶板来压步距的定义顶板来压步距是指在煤矿工作面上，矿石与矿床之间的距离。

通常情况下，煤矿工作面的顶板来压步距是很小的，当工作面进行采掘时，顶板来压步距会不断变化，从而影响到顶板的稳定性和顶板压力。

3. 顶板压力的定义顶板压力是指在煤矿工作面上，由于矿石自身重力和采掘活动所产生的压力。

顶板压力的大小直接影响着矿工的生产安全和矿山设施的稳定性。

4. 顶板来压步距和顶板压力的关系顶板来压步距和顶板压力之间存在着密切的关系。

一般来说，顶板来压步距越小，顶板压力就越大。

这是因为顶板来压步距小意味着顶板受力面积小，而顶板压力就只能集中在狭小的区域上，从而导致局部压力增大。

相反，如果顶板来压步距较大，则顶板受力面积扩大，顶板压力则能够更好地传递和分散，不易出现局部压力过大的情况。

5. 顶板来压步距和顶板压力的影响因素顶板来压步距和顶板压力的关系还会受到其他因素的影响。

煤层的硬度、采煤方法、支护措施等都会对顶板来压步距和顶板压力产生影响。

煤层硬度较大时，顶板来压步距相对较小，顶板压力也会随之增大；而采煤方法和支护措施的不同也会造成不同的顶板来压步距和顶板压力情况。

6. 结论顶板来压步距和顶板压力之间存在着密切的关系，顶板来压步距越小，顶板压力越大。

在煤矿生产中，需要根据具体情况来合理设置顶板来压步距，采取相应的支护措施，以减轻顶板压力，确保矿工的生产安全和矿山设施的稳定性。

7. 参考文献- 王某某. (2018). 煤矿采空区顶板来压压力分析及控制对策探讨[J]. 徐州职业技术学院学报, 34(3), 247-250.- 李某某. (2017). 煤矿顶板来压步距及其变化规律的实验研究[J]. 煤矿安全, (10), 181-184.以上是我对顶板来压步距和顶板压力关系的一些探讨，希望能对您有所帮助。

深矿井开采的矿压治理分析

深矿井开采的矿压治理分析摘要〗我国目前煤炭工业的快速度发展，矿井开采深度每年平均增加近9米，我们每年都有一些矿井进入深矿井开采。

深矿井开采的矿山压力大、顶板管理复杂、顶板事故多巷道维修、维护量大，因此，掌握深矿井地压规律，合理布置、支护和维护巷道成为深矿井开采的一项重要任务。

〖关键词〗深矿井开采；矿压；治理随着矿井的增多、深度的延伸，深矿井开采问题的日益突出，我们必然会面临着许多问题研究、分析、解决。

深矿井开采就是指埋藏在距地表深度大于800米的煤炭。

深矿井开采也叫深井筒开采，深矿井开采具有如下主要特征，地压大主要表现为：1.原岩应力大；2.岩体塑性大；3.矿山压力显现剧烈，矿山压力显现剧烈表现为：（1）.围岩移动量大，移动速度快。

（2）.冲击地压发生频率高，冲击能量大。

在深矿井开采中，由于地压大，巷道从掘进到报废要经受比较大的变形和破坏。

巷道需要反复维修，从而造成巷道的维护费用高出掘进费用数倍。

因此，掌握深矿井地压规律，合理布置、支护和维护巷道就成为深矿井开采的一项重要任务。

一.巷道布置根据深矿井地压的特点，巷道布置要掌握以下三个原则：1.开拓和准备巷道应布置在岩石力学性能好的岩层中。

岩石力学性能好指岩石强度大 ,破坏小。

2.巷道应布置在受采动影响小的位置。

（1）.在采空区下方掘巷；（2）.在采空区冒落矸石中成巷；（3）.加大大巷或上山距煤层底板的垂直距离；（4）.跨巷道采煤；（5）.沿空掘巷；（6）.沿空留巷。

3.缩短巷道服务年限；缩短巷道服务年限主要是指缩短准备巷道和回采巷道的服务年限，而且重点是那些变形大，破坏严重需要反复维修才能继续使用的巷道。

缩短区段平巷服务年限的措施有：(1).采用区段集中平巷，分层或分煤层平巷采用超前平巷。

这种方法虽在浅部开采中使用越来越少，但在深部开采中、当巷道维护困难，维护费用增大时，它将是一种较好的方法；(2).采用前进式开采；(3).减小工作面推进长度；工作面的推进长度是工作面的一个重要参数。

掘进巷道顶板支护验算及论证

掘进巷道顶板支护验算及论证一、锚杆、锚索支护参数计算（按断面宽3.4m*高2.8m 计算）按巷道断面为3.4×2.6进行验算，采用φ16×2200锚杆配合砼托板，锚索采用φ15.24×4800进行支护。

1、按悬吊作用理论锚杆支护参数的计算（1）锚杆长度L 的确定：L=l 1+l 2+l 3式中：l 1—锚杆外露长度，采用托板、垫片支护，l 1取160㎜，l 2—锚杆有效长度。

l 2=fB 2 B —巷道跨度。

取3400㎜f —普氏岩石坚固性系数，由于直接顶为复合性顶板，取最小值，4.5l 2=fB 2=377.8㎜ l 3—深入稳定岩层长度，按锚固粘结力（πd τc l 3）等于杆体屈服或拉断承载力（224σπd ）而得的公式估算：l 3=c d τσ42=5449061⨯⨯=392㎜式中：d —锚杆直径，16㎜；σt —杆体材料的设计抗拉强度，φ16螺纹钢锚杆设计抗拉强度为490Mpa 。

τc —锚杆与树脂的粘结强度，螺纹钢取5.0Mpa 。

锚杆长度：L=l 1+l 2+l 3=160+377.8+392=929.8㎜所以锚杆采用长度2200mm 能够满足使用要求。

（2）按锚杆杆体承载力与等抗拉拔力强度原则确定锚杆直径d锚杆锚固力Q 等于锚杆杆体承载力P ，P=224σπd ，由P=Q 得：t Qd σ13.1=式中：Q —按我矿现场抗拉拔力试验数据取7t 相当于68600N ；σt —锚杆杆体材料的设计抗拉强度，按普通低碳钢抗拉强度取值420Mpa 。

mm m Qd t 4.140144.0104206860013.113.16==⨯==σ 所以锚杆直径选择为16㎜大于14.4㎜可满足支护需要。

（3）锚杆排间距根据每根锚杆悬吊岩石载荷大小确定锚杆间距（a ）与排距（b ）（通常a=b ），及锚杆悬吊岩石载荷（G=a 2l 2γ）等于锚杆的锚固力（Q ）。

在考虑安全系数（K ）的情况下 a=0.028d 2L K t γσ 式中：a —锚杆间距，取1m ；K —锚杆安全系数，一般取K=1.5～1.8，取最大值1.8；γ—岩石容重，KN/m 3。

煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析

煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析1 深井开采存在的问题1.1 矿压显现加剧，巷道维护困难随着矿井采深的不断增加，矿井逐渐出现矿压显现强烈，巷道维护困难，地温升高和勘探困难，开采条件恶化，生产技术效果和经济效益下降等问题。

一方面，巷道断面必需加大，据对开滦矿区统计，近10年间采深平均增加100 m，岩石巷道断面平均增加8.1%，煤、半煤岩巷平均增加32%。

另一方面，地压增大，在深部高应力作用下，围岩移动更为剧烈，巷道产生变形破坏更为严重。

在调查的超过700 m的深井中，巷道矿压问题普遍严重，底臌成为常见的地压现象，特别在采准巷道中尤其严重。

失修和严重失修巷道比例增加，井深1000 m时巷道失修率约是同条件下500 m—600 m埋深巷道失修率的3—15倍，部分矿井巷道失修和严重失修率达20%以上。

深井巷道维护问题己成为整个矿井生产系统中的最薄弱环节。

1.2 煤岩破坏过程强化，冲击地压危险性增加我国发生冲击地压的深度在200—1000m，由于开采深度的增加，煤岩体应力升高，有冲击地压危险的煤层数量增加，有冲击地压的矿井逐渐增多。

发生冲击地压矿井50年代为7个，60年代为22个，目前己增加到33个。

经调查发现，冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。

1.3 瓦斯压力增高，煤与瓦斯突出危险严重我国是世界工煤与瓦斯突出最严重的国家之一，截止1986年，己发生突出的矿井200多个，突出次数约为12000次，约占世界发生总突出次数的1/3。

从国内外开采实践工看，矿井深部开采时瓦斯涌出量一般比较大，煤与瓦斯突出的问题己成为深部开采中不容忽视的重要问题。

经研究表明，我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高，瓦斯涌出量增大的趋势。

1.4 深热矿井增加，气候条件恶化随着矿井向深部开采，许多国家都遇到了不同程度的热害问题。

德国、俄罗斯掘进工作面温高达50℃，部分高达60℃。

巷道压力分析报告

巷道压力分析报告1. 引言巷道的压力是矿井安全生产中一个重要的参数，能够反映出巷道内部稳定性和承载能力。

本报告旨在对巷道压力进行分析和评估，以提供针对矿井巷道的优化设计和改进建议。

2. 压力测量方法为了获得巷道的压力数据，我们采用了以下常见的压力测量方法：2.1 理论分析通过巷道内部的应力计算公式和岩石力学参数，可以进行巷道的理论压力分析。

这种方法依赖于岩石力学模型的准确性，能够提供较为精确的结果。

2.2 野外实测在现场巷道进行施工或运营期间，我们使用压力计等设备进行现场实测。

这种方法能够直接获取实际巷道的压力数据，但受到环境和设备影响，数据可能存在一定误差。

2.3 数值模拟借助计算机辅助工具，使用巷道稳定分析软件对巷道进行数值模拟。

这种方法能够快速得到巷道内的压力分布情况，并可以根据不同工况进行模拟和分析。

3. 巷道压力分析结果在测量和分析的基础上，得到了以下巷道压力的分析结果：3.1 原始数据分析通过压力测量设备所获取的实际数据，我们对巷道压力进行统计和分析。

根据数据分析结果，我们可以得到巷道在不同工况下的压力变化规律。

3.2 压力分布图通过数值模拟方法，我们可以产生巷道内部压力分布图。

该图可以直观地显示巷道内部的压力分布情况，有助于工程师对巷道的稳定性进行评估。

3.3 压力变化曲线根据理论分析和实测数据，我们可以绘制巷道压力随时间变化的曲线。

该曲线可以帮助我们了解巷道在不同工况下的压力变化趋势，为巷道的安全管理提供参考依据。

4. 巷道压力分析评估基于上述的分析结果，我们对巷道的压力进行评估：4.1 巷道稳定性评估通过比较理论分析结果和实际测量数据，我们可以评估巷道在目前工况下的稳定性。

如果巷道压力超过了岩石承载能力，就存在巷道失稳的风险，需要采取相应的加固和改进措施。

4.2 设计优化建议根据分析结果，我们可以提出巷道优化设计和改进建议。

例如，在岩石力学参数确定不准确的情况下，可以采取措施提高巷道的安全性。

水平应力对深部开采巷道稳定性的影响研究

水平应力对深部开采巷道稳定性的影响研究
曹丹弟
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2018(000)013
【摘要】本文运用FLAC3D建立模型,模拟埋深800m的支护巷道,分析侧压系数k分别为1.0、1.6、2.0时支护巷道的垂直应力和弹塑性区域大小变化,并对支护巷道的塑性区大小、垂直应力分布、进行分析,随着侧压力由20MPa增加到40MPa,弹塑性区域大小有了很大的变化,由一开始的只有剪切变形到后来的剪切与张拉变形共存.随着巷道的不断抗压变形,剪切变形的范围也相应扩大,尤其是在水平应力为40MPa时,面积扩大到10m×10m,比开挖巷道的范围大近5陪.随着侧压系数的不断增加,巷道两帮弹塑性区也有明显变化,弹塑性区增大,在顶板中央部分和底板表现尤为明显.
【总页数】2页(P38,50)
【作者】曹丹弟
【作者单位】北京天地华泰矿业管理股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯017000
【正文语种】中文
【中图分类】F403.7;TD32
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3.深部构造地应力对巷道稳定性影响研究 [J], 贾住平;侯俊;郑禄璟
4.水平应力对深部煤层回采巷道冲击地压影响研究 [J], 李桂锋; 张仰龙
5.深部开采爆破震动对巷道稳定性影响的数值模拟研究 [J], 钱立;王文杰
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