周期来压

采煤工作面矿压显现的基本规律 一、直接顶的垮落 直接顶的垮落
采煤工作面自开切眼开始推进，直接顶不断暴 露出来，一般情况下，直接顶可以在一定时间段内 悬露一定面积而不垮落，但在不同的条件下其自稳 的时间和面积差别很大。为保证工作面的顶板安全， 要对新暴露出来的顶板加以支护。其目的为： 1、保证采煤工作面人员的安全。 2、保证有一定的空间供通风、行人和运料。
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基本顶的初次来压步距与基本顶岩层的力学性质、厚度、破断岩块 之间互相咬合的条件等有关，同时也与地质构造等因素有关。据统计在 一般情况下初次来压步距一般为20-35米，个别煤矿的的岩层初次来压 步距为50-70米。
三、基本顶的周期来压
基本顶初次来压后，采煤工作面继续向前推进，其岩体结构的变化 如图所示。
二、基本顶的初次来压 基本顶的初次来压
随着工作面切眼的不断推进和回柱放顶的不断重复，基 本顶暴露长度不断增加。当基本顶悬露达到极限跨距而且断 裂时，可能形成三铰拱式的平衡。
随着工作面继续推进，将导致新岩块A的断裂。此时由于 岩块A的受力作用迫使岩块发生回转，其结果会形成三个岩 块的咬合平衡。工作面推进过程中同样可能形成不同数量的 岩块咬合平衡，直到咬合关系不能满足平衡而失稳。 定义：基本顶第一次失稳而产生的工作面顶板来压称为 基本顶的初次来压。由开切眼到初次来压时工作面推进的距 离称为基本顶的初次来压步距。 基本顶岩块失稳时，形成岩块滑落，对工作面安全 造成威胁。
随着工作面的推进，在基本顶初次来压后，裂隙带形成的岩体结构将 始终经历“稳定——失稳——再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复 始的过程。由于岩体结构的失稳导致工作面顶板的来压，这种来压将随 着工作面的推进而周期性的出现。因此由于裂隙带岩层周期性失稳而引 起的顶板来压现象称之为工作面的顶板来压周期。 周期来压的主要表现形式：顶板下沉速度急剧增加；顶板下沉量变大； 支柱所承受的载荷普遍增加；有时还伴随着煤壁片帮、支柱折损、顶板 发生台阶下沉等现象。如果支柱多数选择不合适或支柱稳定性差，则可 能导致局部冒顶甚至顶板沿工作面切落等事故。
基本顶初次来压的力学模型
工作面煤壁上所承受的支撑压力随着基本顶的跨度加大而增加，刚 从开切眼推进时最小，在初次来压前则达到最大。可以按照应力区的不 同划分为增压区、减压区和稳压区。 基本顶来压前，工作面的顶板压力并不大，但煤壁内的支撑压力却接 近最大值，所以煤壁发生变形和塌落常是预示工作面顶板来压的重要标 志。 由于煤壁前方强大的支撑压力，可能导致直接顶在煤壁前方形成剪 切破坏，从而形成预生裂隙。显然对工作面的顶板管理极为不利。 基本顶的初次来压比较突然，来压前工作面的上方顶板压力比较小， 因而往往容易使人疏忽大意。初次来压时，基本顶跨距比较大，影响的 范围也比较广，工作面极易出现事故，因此在生产过程中应严加注意。 基本顶初次来压一般要持续2-3天。由于来压对工作面影响较大，因 此必须掌握初次来压步距的大小，以便及时采取对策。期间必须加强支 架的初撑力，尤其要加强支架的稳定性。