(整理)4采煤工作面矿山压力显现规律.
第4章采煤工作面矿山压力显现规律

初采——初次放顶——老顶悬露跨度增大——老
顶断裂——形成平衡结构——失稳——初次来压
初次来压——老顶初次断裂或或垮落前后工作面的矿压 显现称为初次来压(老顶平衡结构第一次失稳而施加给工作面以大 型压力的过程)。
初次来压步距——第一次来压时,工作面距开切眼 的距离(推进距离)。
二、初次来压时矿压显现特点: 1、来压前,顶板压力无明显增大; 2、煤壁内部支承压力增高,煤壁片帮严重; 3、顶板有板炮声响; 4、顶板下沉速度急剧增加,由1mm/h 到5~ 20mm/h; 5、支柱载荷急剧增加; 6、顶板出现切断(直接顶沿煤壁切断)。
(周期来压显现一般较初次来压时有所缓和)
三、预防措施: 同初次来压,同时加强统计观测。
第四节 采场围岩支承压压力分布规律
一、支承压力及基本概念
煤(矿)层采出后,在围岩应力重新分布的范围内, 作用在煤(岩)层和矸石上的垂直压力。
支承压力来源于重量。 支承压力分布范围将包括高于和低于原岩应力的整个区 域。 在单一自重应力场条件下,若煤(岩)层水平赋存,则其 支承压力的分布见图4.1所示:
m4 m3
m2 m1
ss3
s ss1
2
1
L1
L2 L3=L4=...=Ln
m4 m3
m2 m1
ss3
s ss1 21
L1
L2 L3=L4=...=Ln
上覆岩层运动状态与支承压力分布
1)支承压力大小表达式
n
n
y mii miiLiCix
i 1
i 1
来源
n
直接覆盖岩梁的单位重量 mi i i 1
影响因素
原岩应力、采空区的形状和尺寸、采空区上覆
岩层的性质及动态、煤柱的强度及其周围采动状 况以及煤层的开采厚度等。
采矿学试卷2答案

1.我国旱采采煤方法一般分为壁式体系采煤法和柱式体系采煤法,我国常用是壁式体系采煤法。
2.区段分层平巷的布置有倾斜、水平和垂直三种基本形式。
3.根据装车地点位置的不同采区下部车场可分为大巷装车、石门装车、绕道装车三种方式。
4.按轨道上山与上部区段回风平巷的连接方式不同,上部车场分为平车场、甩车场和转盘三种.5.按照矿车在井底车场内的运行特点,折返式井底车场可分为梭式和尽头式两大类型。
2.综采液压支架的三类架型是支撑、掩护和支撑掩护。
3.我国旱采采煤方法一般分为壁式体系采煤法和柱式体系采煤法,我国常用是壁式体系采煤法。
5.按照矿车在井底车场内的运行特点,井底车场可分为环形式和折返式两大类型。
1、石门: 垂直于煤层走向的水平岩石巷道。
3、沿空掘巷: 沿采空区的边缘掘进区段平巷。
2、开采水平:布置有主要运输大巷和井底车场,并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平,称为开采水平。
4、井底车场:连接井筒和运输大巷或主要石门的一组巷道和硐室的总称.它是井下运输和井筒提升两大环节之间的枢纽工程,担负煤炭、材料、设备及人员的转运,并为矿井的供电、排水、通风等服务。
1、采煤方法:采煤方法包括两项主要内容:巷道系统和回采工艺.巷道系统:是指与回采有关的巷道布置方式、掘进和回采工作的安排顺序,以及由此建立的通风、运输、供电、排水等生产系统.回采工艺:是指回采工作面内所进行的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作、及其相互配合方式。
不同的巷道系统和回采工艺相配合,就可形成不同的采煤方法.3、无人工作面采煤:工人不在采煤工作面内采煤,而是在回采巷道或其他安全地点操纵和控制工作面的机械设备,完成采煤、装煤、运煤和顶板管理等工序。
1、简述综采工作面采煤机的进刀方式分哪几种?答:直接推入法进刀、工作面端部斜切进刀、中部斜切进刀、滚筒钻入法进刀。
2.简述对拉工作面的优点.答:工作面等长布置,便于综采;降低了掘进工程量;减少了运输设备;生产比较集中等。
采矿工程煤矿开采学复习重点

采矿⼯程煤矿开采学复习重点复习知识点采煤⽅法概述部分采煤⽅法概述部分⼀、概念1、采场:在采区内,⽤来直接⼤量开采煤炭资源的场所。
2、采煤⼯作⾯:在菜场内进⾏采煤的煤层暴露⾯。
3、采煤⼯艺:采煤⼯作⾯各⼯序所⽤⽅法,设备及其在时间上,空间上的相互配合。
4、采煤系统:采区内的巷道布置系统以及为了正常⽣产⽽建⽴的采区内⽤与运输,通风等⽬的⽣产系统。
5、采煤⽅法:采煤系统和采煤⼯艺的综合及其在时间上的相互配合。
6、壁式体系采煤法:⼀般以长壁⼯作⾯采煤为主要特征,是⽬前我国应⽤最普遍的⼀种采煤⽅法。
7、柱式体系采煤法:以房,柱间隔采煤为主要特征,常见的有巷柱式,房式,房柱式采煤法。
⼆、知识点1、采煤⽅法选择的依据与原则。
采煤⽅法选择的依据所谓采煤⽅法选择的依据是指⼈们在选择采煤⽅法时要考虑的内外部条件和环境,归纳起来有以下⼏个⽅⾯:(⼀)煤层赋存条件1、煤层的倾⾓和厚度2、煤层及围岩特征3、煤层的地质构造4、煤层的含⽔、含⽡斯情况及煤的⾃然发⽕性(⼆)采煤技术发展和装备⽔平主要是指⽣产中采掘设备供应条件和⽣产单位的购买能⼒,以及设备的适⽤条件(三)管理⽔平矿井技术管理⽔平和职⼯素质对采煤⽅法的选择也有影响(四)国家的技术政策、法规和规程国家主管部门会根据实际情况制定⼀些技术政策、法规利规程,以规范和指导煤炭⼯业⽣产,如《煤矿安全规程》⼆、采煤⽅法选择的原则采煤⽅法选择是否合理,直接影响到整个矿井的安全和各项技术经济指标。
必须在严格执⾏国家技术政策、法规和规程的基础上,做到技术先进、经济合理、⽣产安全。
(⼀)技术先进(1)采煤⼯作⾯机械化⽔平⾼、单产⾼(补连塔)。
(2)煤炭质量好。
(3)煤炭采出率⾼。
采区采出率厚煤层不⼩于75%;中厚煤层不⼩于80%;薄煤层不⼩于85%。
5、壁式体系采煤法有什么特点?特点:(1)⼯作⾯长度在80~250m。
(2)⼯作⾯两端各有⼀条巷道,⽤于进风、回风、运煤和运料。
采煤⼯作⾯矿⼭压⼒基本规律部分⼀、概念1、矿⼭压⼒;2、⾃重应⼒;3、构造应⼒;4、矿⼭压⼒显现;5、直接顶初次跨落;6、周期来压;7、初次来压⼆、知识点1、⾃重应⼒和构造应⼒的特点是什么?2、简述开采后上覆岩层移动特征。
四采场矿山压力显现基本规律

h0 PEi K 0 hi
mE E LE 式中,K 0 KT L
27
4.4 顶板压力的计算
4.4.1 估算法 3、威尔逊估算法
顶板岩石类型 破碎顶板
垮落角/ 90
比较破碎顶板
75
60 45
P与Q1作用位置差异形成附加力Q3。 中等稳定顶板 稳定顶板 P Q1 Q3
成反力R后,其回转下沉才会
缓和和停止。为了不使老顶沿 工作面切落,支架工作阻力应
等于 Q1 与 Q2 之和,支架抗变形
图4-5 老顶初次来压力学模型 能力还必须与老顶回转下沉相
P—支架反力; Q1—直接顶载荷; Q2—老顶载荷;R—矸石反力
适应。
11
4.2 老顶的初次来压
老顶初次来压前支承压力分布
7
4.1 概述
讨论:
(1)关于采场矿山压力现象衡量/评价指标是根据现场顶板控制 需要确定的,不同条件回采工作面面临的生产安全问题可能不同, 使用的采场矿山压力显现评价指标也可能不同。如,除前面介绍 的指标外,还用支架工作阻力、支柱钻底、底臌(鼓)等指标。 ( 2 )“大”、“小”结构及其作用关系:采场支架与直接顶构 成小结构,处于上覆老顶岩层组成的大结构之下。“大结构”的 变形、失稳直接影响到小结构的状态,同时“大结构”周围的支 承压力分布情况也将直接影响到煤壁及底板岩层的稳定性。小结 构的维护作用是保证生产必须的空间和安全,支护对大结构也有 影响。采空区处理方法甚至可以改变大结构形式及其状态。
图4-14a 顶分层采空区支承压力分布
(采深H=163m,H=407104Pa,面长120m)
32
4.5 回采工作面支承压力分布
4.5.3 下分层工作面采空区支承压力分布
矿山压力与岩层控制1

《矿山压力与岩层控制》课程教学大纲课程中文名称:矿山压力与岩层控制课程英文名称:Mine Pressure and Strata control课程类别:专业基础课课程归属单位:河南理工大学万方科技学院制定时间:2013年3月18日一、课程的性质、任1. 课程设置的性质、任务《矿山压力及岩层控制》是研究煤矿开采过程中矿山压力分布及其显现规律,探讨矿山压力控制措施和控制方法的一门工程技术学科,是采矿工程专业学生的主要专业课,也是其它井下工程类专业的专业基础课程。
通过对本门课程的学习,要求对煤矿中采场和采区巷道周围煤(岩)体内矿山压力分布及其显现有比较完整的认识和了解,基本掌握控制采场和井下巷道矿山压力的方法和措施。
结合实验课和实践性教学,使学生得到有关研究和解决煤矿生产现场矿山压力问题基本技能的训练。
2. 通过教学达到下列基本要求通过本课程的教学,一方面使学生掌握有关矿山压力及其控制的基本概念、巷道围岩变形、应力、破坏的分布规律、采场周围的应力分布状态、采场顶底板的变形破坏规律、工作面来压规律及确定方法、巷道与采场的围岩控制理论与控制方法、煤矿动压现象、矿山压力测试技术;另一方面使学生达到能够根据具体条件,进行采场和巷道围岩控制设计、解决有关矿山压力控制方面问题的能力。
3. 专业和学时数采矿工程专业、矿井通风与安全专业、岩土工程专业,共56学时4. 与其它课程的关系⑴ 《煤矿地质学》、《矿山岩体力学》、《煤矿通风与安全》、《采掘机械》在本课程之前教授;⑵ 本课程应在《开采方法》、《井巷工程》之前或同时讲授;5. 教材与参考资料(1)《矿山压力与岩层控制》蒋金泉王国际等编(2)《矿山压力及岩层控制》钱鸣高、石平五等编(3)《矿山压力及岩层控制》姜福兴等编(4)《矿压测控技术》阎海鹏张公开编6、教学方法本课程以课堂讲授为主,部分内容配合实验课程和实践性教学环节进行,并辅以课外作业,课堂答疑等形式进行。
1采煤工作面上覆岩层移动及矿压显现规律 论文

采煤工作面上覆岩层移动及矿压显现规律摘要:在大多数情况下,矿压显现会给地下开采工作造成不同程度的危害。
为了使矿压显现不影响正常开采工作,保证安全生产,必须采用各种技术措施加以控制。
包括对采掘空间进行支护,对松软破碎的煤层进行加固,用各种方法使巷道或回采工作空间得到卸压,对采空区进行处理等。
此外,对矿压的控制不仅在于消除和减轻矿压对开采工作造成的危害,还包括有效地利用矿压为开采服务。
研究矿压显现规律及各种控制方法的基本目的,是为了保证生产安全和取得良好的经济效益。
关键词:采煤工作面支撑压力及其显现地质因素技术因素1.绪论煤炭是我国的主要不可再生资源,它是我国工业生产必不可少的一部分。
因此,研究如何采煤及煤与岩石的关系是十分重要的。
这篇文章主要是介绍采煤工作面上覆岩层移动及其矿压显现规律,采煤工作面的围岩构成,采动岩体破坏的基本形式,裂隙带岩层的结构形式,工作面得矿压显现方式,直接顶的运动规律,基本顶的运动规律,支撑压力及其显现,地质因素,技术因素。
采煤工作面与矿压是息息相关的,要想安全的采煤,把产量搞上去,我们必须去研究矿山压力,因为在矿山压力作用下,会引起各种力学现象,如顶板下沉、底板鼓起、巷道变形后断面缩小、岩体破坏散离甚至大量冒落、煤被积压产生片帮或突然抛出、支架严重变形或损坏、充填物受压缩以及大量岩层移动、地表发生塌陷等。
2.1采煤工作面的围岩构成在煤层或岩层中开掘巷道和进行回采工作,称为对煤层或岩层的“采动”。
采动后在煤层或岩层中形成的空间,称为“采动空间”。
直接位于煤层上方和下方的岩层分别称为煤层的顶板和底板。
根据顶底板岩层距煤层的距离和对回采工作的影响,煤层的顶、底板岩层可以分为伪顶、直接顶、基本顶和直接底。
2.1.1伪顶位于煤层之上,极易垮落的薄岩层称为伪顶。
2.1.2直接顶直接顶位于伪顶或煤层之上,具有一定的稳定性,移架或回采后能自行垮落的一层或数层岩层。
2.1.3基本顶位于直接顶之上较难垮落的厚层坚硬岩层称为基本顶。
黄玉川煤矿4104首采工作面矿压显现规律预测

黄玉川煤矿4104首采工作面矿压显现规律预测以黄玉川煤矿首采工作面为例,分析了综采工作面矿山压力显现特征、顶板活动规律。
结合黄玉川煤矿4#煤层4104工作面地质采矿条件,进行了老顶初次来压步距和周期来压步距的理论预测,运用相似物理材料矿压模拟试验验证,希望能有效地指导黄玉川煤矿首采工作面的初采实践。
标签:矿压显现;规律;支架载荷;预测;矿压控制文章編号:1672-3198(2011)09-0286-02本研究主要为摸清该工作面的顶板矿压显现规律,确定顶板的来压步距及强度,为综采设备的选型提供理论依据,为综采工作面的开采提供理论支撑,从而实现工作面的高产高效。
1 4104工作面概况与地质条件1.1 工作面概况4104工作面位于矿区的东北方向,距地表约200余米,走向长度为1200m。
区内地表为黄土高原的一部分,由于受水流风蚀等影响,沟谷纵横交错,十分发育,部分深沟由泉水涌出,但流量小,工作面长为250m。
1.2 地质条件工作面内4#煤层顶板岩性从下至上可分为三层:第一层为砂质泥岩:深灰色。
巨厚层状,以胶岭石为主,砂质物次之,含砂不均,有滑痕,水平层理,断口平坦,局部含植物化石碎片,半坚硬。
厚度为5.38米。
第二层为粉砂岩:水平层理,层面含细波纹煤线,硬度中等,稳定性好,厚度8.06米。
第三层为中砂岩:灰白色。
巨厚层状,以石英为主,石及其它矿物次之,分选中等,次棱角状,无层理及裂隙,半坚硬,局部含砾石,砾径1~2cm左右。
厚度为12.78米。
1.3 煤层4#煤层是矿主采煤层,平均厚度为4.0m煤质较硬,含2-5层夹肝,夹肝成分多为高灰煤,厚度从0.1~0.5m不等,煤层稳定性好。
1.4 井田区域内地应力概况黄玉川井田位于准格尔煤田南部详查区的深部区,迄今未做详细的地应力测试。
通过以上对鄂尔多斯盆地(伊陕斜坡)东北部构造应力场及最大水平主应力方向以及准格尔煤田主要构造的资料分析,可初步判定井田区域内最大水平主应力的方向为NNE-SSW向。
采煤工作面矿山压力显现规律

二、采煤工作面矿山压力显现规律
• 总之,在采空区四周都存在着应力集中现象。 (回风巷、溜子道几乎相等,煤壁明显大于老 塘。) • ⑸由此可见:回采工作面前方的支承压力主要 是由于工作面的采空区上方岩体的重力转移所造 成的。同时,顶板岩梁弯曲下沉作用也会引起工 作面前方煤体中产生应力升高现象(平时表现不 明显,当工作面来压时就会突然地表现出来,岩 层越硬越明显)。 • ⑹当垮落岩块被压倒一定程度后,回采工作面后 方的采空区,同样会出现支承压力。
二、采煤工作面矿山压力显现规律
④两次来压间隔的天数称为来压周期,在此期 间工作面推进的距离称为周期来压步距。 • 老顶初次来压步距与老顶岩层的力学性质、厚 度、破断岩层之间互相咬合的条件有关(一般为 20—35m,个别矿可达60—70m,甚至更大)。 • 由于周期来压时老顶岩梁处于悬臂状态,与初次 来压时老顶处于双支撑状态不同。周期来压步距 比初次来压步距小得多,一般约为5—20m左右, 少数坚硬顶板可达20—30m。 •
三、掘进工作面矿山压力显现规律
如果两帮岩石节理发育、岩性较软,则 在两帮支承压力作用下,两帮岩石沿着斜 面垮落下来,这就是片帮。 • C、巷道底压。巷道产生侧压,获得新 的平衡后,新的自然平衡拱仍然把压力传 给两帮,再传给底板。当底板岩石强度较 低时,底板岩石就会向上移动,形成底膨。 •
• • 2、影响采场矿压显现的岩层组成 对采场矿压显现有明显影响的岩层,由直接顶 和老顶两部分组成。 • A、直接顶 其作用力必须由支架完全承担, 它由泥质页岩、页岩、矿质页岩等组成。 • B、老顶 由一层或几层岩层(岩梁)组成,它 对采场矿压显现有明显影响,其运动的作用力 (岩层重量)不由支架全部承担(支架承担老顶 作用力的大小,由对岩梁位态控制要求决定), 它由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。
采煤工作面矿山压力显现规律

结论: Sl=ηmL 与采高、控顶距的大小成正比关系 举例说明 采高↑老顶平衡↓,煤帮稳定性↓矿压显现↑ 采高↑老顶平衡↓,煤帮稳定性↓矿压显现↑ 顶板控制≤ 顶板控制≤顶板估算量 二、工作面推进度的影响 顶板下沉量是时间的函数,但加快推进速度能 否必然使顶板下沉量减小,并甩开矿压?
工序对顶板下沉量影响的实质:结构、前后支承压 力不断推移。 从S-t曲线看出:加快推进速度缩短了落煤与放顶 的时间间隔,虽然减小下沉量,改善顶板状况,但增加 了工序的影响次数,即缩短了工序的时间间隔,同时加 剧了顶板的下沉速度。 因此,随着工作面推进速度的加快,有可能将由于 时间影响而导致的工作面顶板下沉量、煤壁片帮等现象 “甩掉”。但无法把由于生产工序(即落煤与放顶)而 引起的顶板下沉等矿山压力现象“甩掉”。
第三节 老顶的周期来压
A A稳定 A B B C
A断裂
A B
AB相向翻转
A
B
C
回到初始位 置,周而复 始
采场的周期来压 周而复始 稳定-失稳-再稳定 周期来压
周期来压的矿压显现: ① 顶板下沉速度急剧增加 ② 顶板下沉量急剧增大 ③ 支柱载荷增大 ④ 煤壁片帮 ⑤ 支柱折损 ⑥ 顶板发生台阶下沉
4.大采深并影响到地顶板
采煤工作面刚开始割煤时, 最大支承压力在煤壁上方,如图 中(a)所示,但煤壁处是自由 面,抗压强度较小,煤壁发生变 形。支承压力逐步向深处转移。 如图中(b)所示。 采煤工作面前方煤体内,支 承压力的分布范围从工作面前方 1~3m处开始,直到30~40m,甚 至有的在距煤壁100m时开始变 形,最大应力的位置约距煤壁 5~15m。应力集中系数K为支承 压力与原岩应力的比值,变化范 围一般为1.25~5.00.
工作面前后支承压力分布
4、5采场矿山压力显现基本规律

图4-17 W—上覆岩层重力;Q1—垂直岩层的分力;Q2—
30
由于倾角增加,采空区冒落矸石不一定能 在原地滞留,很可能沿着底板滑移,从而改变 了上覆岩层的运动规律。
对不同倾角的两带(冒落带、导水裂隙带) 观测(图4-18),也可以证明岩层移动是不均匀 的,尤其在急倾斜煤层,基本上改变了原来的 规律性。
12
工作面周期来压时的特征:
阜新矿务局高德矿,北翼九层一区二段工作面,面长170 m,煤 厚为3 m,老顶为4.5 m,直接顶为3.5 m厚的细砂岩,煤层倾角 32°~35°。
来压序号 来压步距 平时支架 来压支架 动载系数 /m 荷载/kN 荷载/kN
初次
37.4
1.95
1
17.6
596
1080
31
图4-18 1—导水裂隙带;2—冒落带
32
由于倾角增加,冒落矸石沿着底板滑移,下部充填较满,上 部形成冒空。这样必然使回采工作面支ห้องสมุดไป่ตู้受力不均匀。 图(b)表示了不同倾角时支架载荷的分布情况。
图4-19 采空区冒落矸石滑移及其造成的后果
33
4.6.5 下分层开采时矿山压力显现
下分层的矿压显现与上分层相比有以下特点: ①老顶来压步距小,强度低;
此外,来压大小与采空区冒落矸石的充满程度直接 相关。采空区冒落愈严实,老顶对工作面影响愈小; 反之,则越大。
14
老顶来压时老顶控制不当,将导致垮顶现象。
图4-10 永定庄矿8411面垮顶现象
15
预防老顶来压造成的事故的措施:
① 来压的预测预报; ② 加强支护; ③ 坚硬顶板-工作面与开
煤矿开采技术——采煤工作面矿山压力基本规律

第六章采煤工作面矿山压力基本规律第一节矿山压力基本概念第二节采煤工作面围岩移动特征目的要求:1、理解矿山压力产生的根源及采煤工作面矿压显现的含义和其主要显现形式;2、了解采煤工作面围岩移动的过程及力学分析;3、掌握采煤工作面围岩移动矿压显现的特征及上覆岩层移动规律。
重点、难点和突破的方法:重点:1、采煤工作面各阶段围岩移动的矿压显现特征的原因分析;难点:1、采煤工作面围岩移动的力学分析;突破方法:1、联系采场实际,通过力学知识复习和运用相关模型直观分析讲解加以突破。
教学内容和步骤(附后)第一节矿山压力基本概念一、矿山压力的概念矿山压力就是由于井下采掘工作破坏了岩体中原岩应力平衡状态,引起应力重新分布,把存在于采掘空间周围岩体内和作用在支护物上的力称为矿山压力。
二、矿山压力来源1、自重应力2、构造应力:3、膨胀应力:遇水膨胀和温度变化与气体压力引起的应力(一)自重应力——上覆岩层重量引起的应力1、金尼克假说:σ1=γH σ2=σ3=λσ1τmax=式中:σ1——单元体所受的垂直应力 MPaσ2、σ3——单元体所受的侧向应力,MPaμ——单元体岩层的泊松比;γ——上覆岩层的平均重度,kN/m3;H——单元体距地面的深度,mλ——侧压系数τmax——单元体最大剪应力,kPa显然,μ值越大,则该单元体在垂直应力作用下产生的侧向应力也就越大。
2、海姆假说——随着开采深度的增加或由于岩性等方面的原因,使得μ=0.5时,即:σ1=σ2=σ3=γH形成所谓的静水压力状态,即岩体深部的原岩垂直应力与其上覆岩层重量成正比,侧向应力大致与垂直应力相等。
(二)构造应力——地壳构造运动在岩体内引起的内应力。
特点:1、构造引力以水平应力为主;水平应力以压应力为主;2、在构造应力场中,主应力的大小和方向可能有很大变化;两个方向的水平应力值(σ2、σ3)通常不相等;3、测定表明,水平应力大于垂直应力,即σHmax>σHmin>σv(4)构造应力在坚硬岩层中出现一般比较普遍。
四章节回采工作面矿山压力显现基本规律

Q2–平行于岩层的分力
衡量矿山压力显现程度的指标:
1.顶板下沉 2.顶板下沉速度 3.支柱变形与折损 4.顶板破碎情况 5.局部冒顶 6.工作面顶板沿煤壁切落,或称大面积冒顶 其他还有:煤壁片帮、支柱插入底板、底板臌起 等一系列矿山压力现象。
§1 初次来压前回采工作面矿压 显现的基本规律
一、直接顶的初次放顶和循环放顶
L1
图4–23 放顶对顶板下沉的影响 A–倾斜向上影响范围;B–倾斜向下影响范围
3.开采深度 4.放炮、落煤、放顶影响 5.煤层分层开采的矿压显现
下分层的矿压显现与上分层相比有以下特点: (1)老顶来压步距小,强度低; (2)支架载荷变小; (3)顶板下沉量变大 6.上部煤层残留煤柱
二、地质因素
1.断层与褶曲 2.挤压带与破碎带 3.节理、裂隙 4.煤层倾角
Ⅰ
ⅡⅢⅣຫໍສະໝຸດ 煤体边缘区应力分布二、支承压力分布
图4–16 各种采空区支撑条件下工作面前后支承压 力分布
图4–18 工作面前后支承压力分布
极限平衡区分布规律: (1)宽度与开采深度有关:当开采深由100m-
400m,增长较快;当采深大于400m,几乎与采深 成正比增长。
(2)宽度与开采厚度有关:薄煤层宽度较小,同 样地质条件下,开采厚度增加,极限平衡区将迅速 扩大。
2.老顶的载荷Q2(定性阶段) 1)以直接顶载荷的倍数估算
p n· h·
p 2 M
Kp 1
2 (2 ~ 4) M
(4 ~ 8) M
2)用控制老顶变形失稳的位移量来计算
PEi
K
·h0 0 hi
3)按防止老顶沿工作面切落或发生台阶下沉 来估算
2024年煤矿矿压监测管理制度(二篇)

2024年煤矿矿压监测管理制度为加强我矿矿压监测工作,准确掌握采场矿压显现规律,适时有效监测矿山压力,提高巷道支护质量,保证安全生产,结合我矿实际现状,特制定如下矿压监测制度。
一、矿压监测领导小组(一)总工程师任领导小组组长。
(二)生产技术科设矿压监测小组,配备专业人员人,负责日常矿压监测资料的收集、整理和分析。
(三)采掘区队至少配备专职或兼职矿压监测专业人员____人,负责本区队矿压监测资料的收集、整理和分析。
二、具体要求(一)锚杆支护巷道矿压监测1.岩巷矿压监测规定如下(1)施工单位及技术人员定期对锚杆及锚索进行拉拔力及锚杆扭矩力试验,并做好原始台帐的资料记录。
(2)矿压监测小组及管理人员应定期对锚杆(索)原始台帐记录、锚杆拉力计、锚索张拉机具、锚杆扭矩扳手等检测工具进行监督检查。
2、煤巷矿压监测规定如下(1)为了加强锚杆支护的顶板管理,进一步优化锚杆支护参数,随时了解顶板的离层情况,根据《煤矿安全规程》第____条第____款的规定,在煤巷锚杆支护必须进行顶板离层监测。
(2)所有采用锚杆支护的煤巷内必须____顶板离层仪,对顶板离层情况进行监测,并用记录牌板显示,以便及时掌握顶板离层变化,监测巷道支护质量,确保掘进及回采期间的安全。
(3)所有顶板离层仪应按____时间的先后进行编号,并挂牌管理,牌版上应清晰表明顶板离层仪的编号、____日期、初始读数、深、浅基点位置、观测责任人等内容。
(4)所有顶板离层仪必须安设在巷宽的中部或交岔点的中心位置,顶板离层仪的间隔距离一般为____米。
____时,工作面迎头距前一个顶板离层仪的距离不得超过____m;“三带一宽”及三、四岔门处必须及时增设顶板离层仪,____时,距掘进工作面迎头的距离不得超过____m。
(5)现场应选用____简便、测读方便、具备直观视觉显示功能的顶板离层仪,顶板离层仪应有生产许可证、产品合格证、产品说明书。
深浅基点位置分别不低于锚索、锚杆的端头____mm,并在顶板离层仪牌板上明确标注具____置。
矿山压力及控制习题参考答案

一'名词解释1矿山压力:由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中支护物上所引起的力。
2矿压显现:由于矿山压力作用,使围岩、煤体和各种人工支撑物产生的种种力学现象,统称为“矿山压力显现”。
3矿山压力控制:所有人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施,叫做矿山压力控制(简称为“矿压控制”)4伪顶:在煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3至0.5m极易垮落的软弱岩层。
5直接顶:直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
6老顶:位于直接顶上方厚而坚硬的岩层。
7老顶初次来压步距:由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。
8老顶的周期来压步距;两次来压期间工作面推进的距离。
9沿空掘巷:在上一区段工作面运输平巷废弃后,待采空区上覆岩层移动基本稳定后,沿被废弃的巷道边缘,掘进下一工作面的区段回风平巷称为沿空掘巷。
10沿空留巷:在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用其他有效方法,将上区段工作面运输平巷保留下来,作为下区段工作面的回采时的回风平巷称为沿空留巷。
11端面破碎度:支架前梁端部到煤壁间顶板破碎的程度。
12冲击地压:也称岩爆,发生在煤矿中一般叫冲击地压,发生在岩层中叫岩爆。
它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。
二、问答题1111、绘制侧压系数入=0, , , ,1时圆孔巷道周围的应力分布图,并叙7 3 2述应力分布的特征。
特征:1)圆孔周围应力集中是局部的,应力集中程度随远离孔而减弱,并趋于原始应力;2)圆孔周边应力集中系数随围压增大而有所减弱;3)当入V 1/3时,沿最大主应力方向,孔周边一定范围内存在切向拉应力;当入》1/3时,围岩周边不产生切向拉应力;4)当入=0时,沿最大主应力方向,孔周边一定范围内存在径向拉应力。
2-7 入=叭—1时. 礙孔周囲应力另布2试述原岩应力场的概念及主要组成部分。
天然存在于原岩内而与人为因素无关的应力场称为原岩应力场,由地心引力引起的应力场称为自重应力场。
采煤工作面矿山压力显现规律

第四章 采煤工作面矿山压力显现规律第一节 概 述图4—1老顶岩梁断裂后形成的平衡由于煤壁前方强大的集中应力(K H )的影响,可能导致直接顶岩层内发生剪切破坏,从而形成预生裂隙,这会影响到采煤工作面内的顶板管理。
老顶初次来压比较突然,来压前采煤工作面上方的顶板压力较小,因而容易使人疏忽大意。
初次来压时,老顶跨度较大,影响范围也较广,工作面易出现事故,因此,在生产过程中应严加注意。
在来压期间,必须注意采煤工作面的支护质量,加强支架的支撑力,增强支架的稳定性。
一般可以采用木垛、戗柱等加强支护。
第三节 老顶的周期来压老顶初次垮落后,随着采煤工作面继续推进,工作面上方的老顶岩层将呈悬露状态(图4—2 a )。
此时,上覆岩层的重量将由老顶的悬臂直接传递给煤壁,部分上覆岩层及已折断的老顶重量,将直接加在已垮落的矸石上,此时采煤工作空间处于老顶悬梁的保护之下。
当采煤工作面继续推进,老顶悬露跨度达到一定长度时,老顶在其自重及上覆岩层载荷作用下,将沿煤壁甚至在煤壁内发生折断和垮落(图4—2b )。
随着工作面的推进,老顶的这种垮落现象将周而复始地出现,而使工作面内呈现周期性的矿压显现。
这种老顶周期性折断或垮落前后工作面内的矿压显现称为老顶的周期来压。
周期来压的矿压显现有:顶板下沉速度急剧增加、顶板下沉量急剧增大、支柱载荷增大、煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等。
两次周期来压的间隔时间称来压周期。
两次周期来压期间工作面推进的距离叫做周期来压步距。
周期来压步距取决于老顶的岩性、厚度、老顶上方岩层的组成情况等因素。
周期来压步距要比初次来压步距小,一般可由下列公式计算。
L 周=(41~21)L 初 (4-1)图4—2 老顶的周期来压老顶为厚度较大的整体坚硬岩层时,周期来压步距一般较大,若老顶上方岩层系松软岩层,该松软岩层给老顶施加很大的载荷,可能使老顶的周期来压步距缩短。
当倾向或斜交断层位于预期的周期来压线之前不远处,工作面推进到断层附近时,老顶将比预期的位置提前垮落,即缩短了周期来压步距。
采煤工作面矿山压力显现规律

第六章:采煤工作面矿山压力 第3讲:采煤工作面矿山压力显现规律
支承压力的概念
支承压力:岩体中开掘巷道或进行回采后,原岩应力遭到破坏,引起应力 重新分布,这种采动后应力重新分布所形成的应力升高区的压力。
采煤工作面四周支承压力:采煤工作面大面积开采后,发生在工作面前后 方、两侧煤柱或采空区大于原岩应力的矿山压力。
围岩性质 煤的强度 开采深度
三、影响采煤工作面支承压力的主要因素
采空区残留空间 相邻工作面回采 近距离煤层开 采
影响因素
谢谢!
概念
采空区上方岩层冒落稳定 后趋于固定值
固定支 承压力
变形破 坏
两侧煤柱或煤体强度不足抵抗 支承压力时,煤体将产生变形 或破坏
二、支承压力在煤层底板的传递
支承压 应力大小与施力 点的距离成反比
02
底板岩层内的压 力值与煤柱上方 的支承压力成正 比
03
底板岩层性质 将对上部煤柱 上的支承压力 在底板内的传 递范围有很大 影响
一、采煤工作面四周支承压力
采煤工作面前后方支承压力
应力升高区
A
B
分为
三区
应力降低区
C
原始应力区
分布特点
1
前方移动支承压力远远大于 后方支承压力
2
工作面前后方支承压力是移 动支承压力
3 工作面处于减压范围内
采煤工作面采空区侧支承压力
一、采煤工作面四周支承压力
采空区侧向支承压力是指工作 面推过后,采空区两侧煤柱或 煤体上的支承压力
5.(第五章)-回采工作面矿山压力显现基本规律

所以
P T tan( ) QA B 1 P QA B T tan( ) 1
若 P 0 ,说明岩块间的摩擦力足以克服岩梁下沉滑动; 1 若 T 0 ,则 P QA B 。说明规则垮落带及以下直接顶的岩石重量全部由支 1 架承担。 有些资料中,将老顶的周期来压视为悬臂梁的周期折断。
m
m
m
m
m
5.3 老顶的周期来压
5.3.1 回采工作面推进对岩体结构的影响
老顶初次来压后,随着回 采工作面的继续推进,老 顶岩块所形成的裂隙体梁 将发生一系列变化:A岩 块由稳定→断裂→失稳 →O岩块稳定→断裂→失 稳。这样随着工作面向前 推进,上覆岩层的结构由 稳定→失稳→再稳定,周 而复始,其稳定的结构可 以称之为裂隙体梁结构的 稳定。
由于上覆岩层是由几层岩层组成,工作面的周期来压也是 由几层岩层共同作用的结果,每次周期来压的步距和强度都有 一定差别。 在周期来压期间,老顶的作用力通过直接顶作用到支架上, 支架的支撑力也是通过直接顶对老顶进行控制。因此直接顶的 完整性对控制老顶平衡起重要作用。若采空区冒落的矸石充满 采空区,则可缓解老顶对支架的压力。
老顶初次来压时对工作面支架受 力的影响,可以用下图表示。P为 支架反力,Q1和Q2分别为直接顶和 老顶的载荷。
老顶初次来压时,三铰拱平衡已 破坏,因此可简化为上图模型。其 中Rr是冒落矸石的支承反力。在三 铰拱失去平衡后,老顶必然会回转 至冒落矸石上方才能借助Rr力阻止 老顶岩块回转。但这过程中,工作 面顶板必然下沉,为了不使老顶沿 工作面发生切落,支架的工作阻力 应等于Q1与Q2之和。
初次来压前,由于上覆岩层结构中有“梁”或“拱”式结构存 在,因此整个采空区周围岩体可视为一个结构系统。这个系统 的顶部是老顶,四周则是直接顶加煤柱。 回采工作面就 处在这样的结 构系统保护之 下,其周围的 应力同样可分 为减压区B、增 压区A和稳压区 C。
第二章采煤工作面上覆岩层移动及其矿压显现规律

岩梁两端先裂开,然后中部裂开下沉,两块相互咬合形成铰接岩梁结构。
第二节 采煤工作面矿山压力显现规律
三、基本顶的运动规律
(一)基本顶的运动形式
1.基本顶缓慢下沉 采高小、直接顶厚度大且直接顶节理发育时,直 接顶呈现缓慢下沉的运动形式。 采空区充满程度好,基本顶弯曲断裂后在矸石支 撑下缓慢下沉。此时,基本顶能形成传力结构,将 自身的重量和上覆岩层的部分重量传递到前方煤壁 和后方采空区矸石上,工作面内矿压显现不明显。 2.基本的呈长岩梁折断 直接顶冒落后不能充满采空区,基本顶按一定的 跨度,周期性折断,岩梁长度较大。
直接顶垮落步距——从切眼到直接顶初次垮落的距离。是判断 直接顶稳定性的指标,可作为直接顶分类的依据。
第二节 采煤工作面矿山压力显现规律
二、直接顶的运动规律
(二)直接顶的运动形式
2.直接顶不规则垮落 直接顶冒落高度的确定 采空区充满程度的判断
h m hkp m h(kp 1)
充满条件
四、支承压力及其显现
采煤工作面前后 方支承压力对工作面 矿压显现有着很大影 响。采煤工作面前方 支承压力依次为原岩 应力区、应力增高区、 应力降低区和应力稳 定区。
第二节 采煤工作面矿山压力显现规律
四、支承压力及其显现
(二)支承压力在底板中的传播
分布规律
(1)随深度增加,支承压力逐渐减小,影响范围扩大;影响角φ
第二节 采煤工作面矿山压力显现规律
三、基本顶的运动规律
(二)基本顶的初次来压
1.初次来压的形成
基本顶视为四周固支的板,当工作面由切眼向前推进,直接顶垮落 后步,岩悬块空要面发积生越下来沉L初越垮 h大落2,。qRt 达在到这极过限程跨中度,时采,煤岩工板作发面生有断明裂显破的坏矿,压进显一现。
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第四章采煤工作面矿山压力显现规律第一节概述大多数情况下,矿山压力显现会给地下开采工作造成不同程度的影响。
为使矿山压力显现不至于影响正常的工作和保证生产安全,就必须采取各种技术措施加以控制。
包括对巷道及采煤工作空间进行支护、对松软煤岩体进行加固、用各种方法使巷道或采煤工作面得到卸压、用人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等。
此外人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害,还包括合理地利用矿山压力的天然能量为开采工作服务。
例如,利用矿山压力的作用压酥煤体以方便落煤工作,借助采空区上覆岩层压力压实已冒落的矸石形成再生顶板等等。
所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施,叫做矿山压力控制。
简称矿压控制。
在实际生产过程中,采煤工作面常有下述一系列矿山压力现象,并习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。
(1)顶板下沉量,一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板移近量。
随着工作面的推进,顶底板处于不断移近状态。
(2)顶板下沉速度,指单位时间内的顶底板移近量,以mm/h计算。
它表示顶板活动的剧烈程度。
(3)支柱变形与折损,随着顶板下沉,采煤工作面支柱受载也逐渐增加,一般可以用肉眼观察到柱帽的变形,剧烈时可以观察到支柱的折损。
(4)顶板破碎情况,常常以单位面积顶板中冒落面积所占的百分数来表示。
它是用来衡量顶板控制好坏的质量标准。
(5)局部冒顶,指采煤工作面顶板形成局部塌落,它影响采煤工作的正常进行。
(6)大面积冒顶,指采煤工作面由于顶板来压导致顶板沿工作面切落。
常常对工作面生产造成严重影响。
其它还有煤壁片帮、支柱钻底、底板臌起等一系列矿山压力现象。
第二节老顶的初次来压直接顶初次垮落后,工作面继续向前推进,由于老顶比较坚硬,在一定范围内呈悬露状态,其四周分别由煤壁及煤柱支撑。
此时可将老顶视为一个板的结构。
但是由于采煤工作面沿倾斜方向的长度,往往大于老顶沿走向方向垮落时的跨度,因此通常将老顶视为一端由煤壁而另一端由煤柱支撑的两端固定的梁。
若老顶以上岩层的强度低于老顶岩梁时,则上覆岩层的重量将通过老顶形成的梁而传递至两端的煤壁及煤柱上。
随着工作面继续往前推进,直接顶不断垮落,老顶悬露跨度逐渐增大,直至达到极限跨度时,老顶将出现断裂,进而发生垮落。
老顶由开始破坏直至垮落常需要一定的时间,甚至在老顶垮落前的2~3d即出现顶板断裂的响声等来压预兆。
在垮落前1~2h,采空区可能发生隆隆巨响,通常煤壁片帮严重,顶板产生裂缝或掉渣,其下沉量及下沉速度明显增加。
支架载荷迅速增高。
这种老顶初次折断或垮落前后工作面的矿压显现,称为老顶的初次来压。
老顶初次垮落时,其悬露跨度L初称为老顶初次垮落步距。
该值决定于老顶岩层的岩石性质、厚度等因素。
地质构造对于老顶的初次来压也有影响,如遇到断层时,即可能减少老顶的垮落步距。
一般老顶的初次来压步距为20~35m,有的矿区可达50~70m,甚至更大。
老顶岩层达到极限悬跨度形成断裂后,并不一定立即垮落,岩块间由于互相咬合关系也可能形成平衡,如图4-1所示。
由于岩层抗拉强度较小,因而在断裂时如前所述很可能在梁的中间底部及两侧支座的上部裂开。
随岩块的转动,可能形成强大的水平挤压力,从而形成三铰拱式的平衡结构。
这种三铰拱形成的条件是:(1)咬和点处形成的应力应小于岩块的抗压强度。
若超过该处的强度极限,就可能咬合不住,从而导致岩层的垮落。
(2)在挤压过程中要求岩层有一定的厚度,从而保证铰接点b在铰接点a、c连线之上,才能形成三铰拱式的平衡。
但岩层厚度也不能过大,否则也可能咬合不住。
(3)三铰拱两端支座处,岩块与煤壁的摩擦力要大于支座反力。
图4—1老顶岩梁断裂后形成的平衡由于煤壁前方强大的集中应力(K H)的影响,可能导致直接顶岩层内发生剪切破坏,从而形成预生裂隙,这会影响到采煤工作面内的顶板管理。
老顶初次来压比较突然,来压前采煤工作面上方的顶板压力较小,因而容易使人疏忽大意。
初次来压时,老顶跨度较大,影响范围也较广,工作面易出现事故,因此,在生产过程中应严加注意。
在来压期间,必须注意采煤工作面的支护质量,加强支架的支撑力,增强支架的稳定性。
一般可以采用木垛、戗柱等加强支护。
第三节老顶的周期来压老顶初次垮落后,随着采煤工作面继续推进,工作面上方的老顶岩层将呈悬露状态(图4—2 a)。
此时,上覆岩层的重量将由老顶的悬臂直接传递给煤壁,部分上覆岩层及已折断的老顶重量,将直接加在已垮落的矸石上,此时采煤工作空间处于老顶悬梁的保护之下。
当采煤工作面继续推进,老顶悬露跨度达到一定长度时,老顶在其自重及上覆岩层载荷作用下,将沿煤壁甚至在煤壁内发生折断和垮落(图4—2b)。
随着工作面的推进,老顶的这种垮落现象将周而复始地出现,而使工作面内呈现周期性的矿压显现。
这种老顶周期性折断或垮落前后工作面内的矿压显现称为老顶的周期来压。
周期来压的矿压显现有:顶板下沉速度急剧增加、顶板下沉量急剧增大、支柱载荷增大、煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等。
两次周期来压的间隔时间称来压周期。
两次周期来压期间工作面推进的距离叫做周期来压步距。
周期来压步距取决于老顶的岩性、厚度、老顶上方岩层的组成情况等因素。
周期来压步距要比初次来压步距小,一般可由下列公式计算。
L 周=(41~21)L 初 (4-1)图4—2 老顶的周期来压老顶为厚度较大的整体坚硬岩层时,周期来压步距一般较大,若老顶上方岩层系松软岩层,该松软岩层给老顶施加很大的载荷,可能使老顶的周期来压步距缩短。
当倾向或斜交断层位于预期的周期来压线之前不远处,工作面推进到断层附近时,老顶将比预期的位置提前垮落,即缩短了周期来压步距。
若断层位于预期位置后面不远处,则可能使周期来压步距稍微延长。
在周期来压期间,老顶的作用力通过直接顶作用到支架上,支架的支撑力也是通过直接顶对老顶进行控制。
因此,直接顶的完整性对控制老顶的平衡将起到重要作用。
周期来压的剧烈程度与冒落矸石充满采空区的程度有直接关系,采空区矸石冒落越严实,老顶对工作面的影响越小,反之则较大。
预防周期来压造成事故,主要是准确地利用周期来压的步距及预兆,及时采取加强支护措施。
尤其是保证支护的规格质量,保证一定的支护密度及支架稳定性。
第四节 采煤工作面周围的支承压力及其分布一、采煤工作面前方的支承压力采掘空间附近应力增高区内的应力称为支承压力。
采煤工作面割煤使煤壁刚刚裸露时,对于坚硬煤层,其应力分布理论上如图4—3中ab 曲线所示。
在煤壁上方垂直应力为最大值σmax ,在煤壁深处σ2逐步减小。
但煤壁处为自由面,抗压强度较小,煤壁附近煤层产生压缩变形后,σmax便逐步向煤体深处转移(图4-3中2、3)。
煤壁深处,由于水平方向的挤压力逐渐增加,因此煤体便由单向受力状态逐步过渡到三向受力状态,其抗压强度也逐渐增加。
当工作面不断推进时,支承压力的峰值也将稳定地在煤壁深处向前移动。
支承压力的特征一般可用应力集中系数、峰值位置及支承压力范围等参数来说明。
采煤工作面前方煤体内,支承压力的分布范围,通常从工作面前方1~3m 处开始,直到30~40m,甚至有时还在距煤壁约100m时即开始变形,最大应力的位置约距煤壁5~15m。
应力集中系数K为支承压力与原岩应力的比值,其变化范围一般为1.25~5.00。
二、采煤工作面后方的支承压力根据前苏联对一个矿的测定,采煤工作面后方采空区内已冒落矸石上的应力分布情况如图4-4所示。
测定的工作面条件是:采深163m,工作面长120m,开采第一分层,测点设在距开切眼60m处。
采深163m的原岩应力为γH =163×2.5×10-2=4.07MPa。
由曲线3可知,在工作面中部,距采煤工作面80~85m处,冒落矸石受力达到γH,至125m 处达到高峰值1.31γH,而后又逐渐恢复到γH。
从煤层倾斜方向看,工作面中部测点的支承压力值为最大,其它各点的最高压力值都未达到γH 。
可见通常在工作面后方冒落矸石上的压力仅能恢复到γH或比γH稍大一点的程度。
图4-3 工作面前方支承压力的分布图4-4 已采空间支承压力分布曲线图4-5 工作面前后支承压力的分布三、采煤工作面前后方支承压力的特点采煤工作面前后方支承压力分布形态如图4-5所示。
可将其分为应力降低区、应力增高区(支承压力区)和应力不变区(原岩应力区)。
其分布特点是:1、采煤工作面前方煤壁一端几乎支承着采煤工作空间上方裂隙带及其上覆岩层大部分重量,即工作面前方支承压力远比工作面后方支承压力大。
2、工作面煤壁及采空区垮落带是随着时间向前移动的,因而工作面前后方支承压力带也随着时间向前移动。
3、由于裂隙带内形成了以煤壁及采空区垮落带为前后支承点的拱式平衡结构,所以,采煤工作空间是处于减压带范围内。
四、采煤工作面的侧支承压力随采煤工作面推进,除在工作面前后方产生支承压力区外,在采空区两侧煤柱或煤体中也将产生支承压力区(图4-6)。
这种支承压力在采空区上方岩层冒落稳定后逐渐趋于固定值,如工作面两端煤柱或煤体不足以抵抗此支承压力时,煤帮或煤柱将产生变形或破坏。
在此支承压力区内的巷道也将长期受到影响而难以维护。
图4-6 采煤工作面的侧向支承压力五、支承压力在煤层底板中的传递采煤工作面采动后,承受支承压力的煤柱或煤体将把支承压力传递给底板。
底板内各点的应力大小与施力点的距离成反比,随底板岩层与煤柱之间垂直距离的增加而迅速降低。
同时应力以中心为最大,向煤柱外侧呈一定角度扩展(图4-7)。
图4-7 支承压力在煤层底板中的传播底板岩层内应力的大小与煤柱上方支承压力的大小成正比。
即与煤层的厚度、倾角、埋藏深度、顶板岩层性质、煤层的采动状况和煤柱的宽度等密切相关。
若两侧都已采动,形成支承压力叠加,则在底板内应力的传播深度和大小,均比单侧开采时大得多。
随煤柱宽度的减小,支承压力在底板内的传递深度和应力值将显著增大。
底板岩层性质,对上部煤柱的支承压力在底板内的传递范围有很大影响。
坚硬的底板岩层可使传递的应力迅速减弱,但应力向煤柱外侧的扩展角度增大。
相反,在松软的岩层内支承压力传递的深度要比在坚硬岩层内大得多,其强烈影响范围往往达到20~30m以上。
第五节影响采煤工作面矿山压力显现的主要因素一、顶板岩层组成1、直接顶的影响直接顶的完整程度将直接影响工作面的安全及工作面的生产效率,而且也将影响到支护方式的选择。
直接顶的完整程度取决于两个因素:一是岩层的力学性质;二是直接顶岩层内各种原因造成的层理和裂隙的发育情况。
直接顶岩层内各种层理或裂隙等“弱面”的存在将直接影响到直接顶在悬露时的稳定性。
我国多年来在生产实践中注意到了弱面对顶板稳定性的影响。
常常把这些弱面简称“劈”。
而其中有些“劈”的组合形式,对直接顶的稳定性影响较大。