矿山压力与岩层控制教学大纲

课程编号:11226

矿山压力及其控制

48学时3学分

一、课程的性质、目的及任务

矿山压力及其控制是一门研究矿山开采中矿山压力显现规律与控制技术的课程，是采矿工程专业的必修课,其中以煤矿地下开采为主,兼顾露天矿和金属矿地下开采的矿山压力问题。通过本课程学习，使学生获得矿山岩石与岩体的基本力学属性、矿山压力产生的原因及影响因素等基本知识，掌握煤矿开采过程中采场与巷道矿山压力显现的基本规律与常用的控制方法和技术，为今后从事采矿生产、教学和科研等奠定必要的理论与技术基础。

二、适用专业

采矿工程本科专业

三、先修课程

煤矿开采学、岩土工程、矿山地质学

四、课程的基本要求

（一）掌握矿山岩石、岩体的基本力学属性，岩体破坏的基本强度理论与判别标准。

（二）掌握圆形巷道周边应力分布求解的理论方法。

（三）掌握回采工作面上覆岩层活动规律与分析方法。

（四）掌握回采工作面矿山压力显现的基本规律。

（五）熟悉回采工作面顶板控制及常用支护方法。

（六）熟悉采区巷道矿压显现及其控制方法。

（七）了解煤矿动压现象及其控制方法。

（八）了解露天矿边坡稳定计算的基本方法

（九）了解矿山压力现场观测的常用方法与仪器

五、课程的教学内容

（一）课堂讲授的教学内容

第一章矿山岩石和岩体的基本性质

第一节岩石的基本物理性质

第二节岩石的强度和变形特性

第三节岩石的破坏机理和强度理论

第四节岩体的基本特征和类型

第五节岩体的基本力学性能与分级标准

第二章矿山岩体的原岩应力及其重新分布

第一节岩体中的原岩应力

第二节岩体中的弹性变形能

第三节“孔”周围的应力分布

第四节围岩的极限平衡与支承压力分布

第五节支承压力在底板岩层中的传播

第三章采场顶板活动规律

第一节概述

第二节有关采场上覆岩层活动规律的假说

第三节直接顶的垮落

第四节老顶的断裂形式

第五节老顶的初次断裂步距

第六节老顶断裂后的“砌体梁”结构及其稳定性分析第七节老顶断裂时在岩体内引起的扰动

第四章采场矿山压力显现基本规律

第一节概述

第二节老顶的初次来压

第三节老顶的周期来压

第四节顶板压力的估算

第五节回采工作面前后支承压力的分布

第六节影响采场矿山压力显现的主要因素

第五章采场顶板支护方法

第一节顶板分类与底板特征

第二节采场支架类型与支架力学特征

第三节采场支架与围岩相互作用原理

第四节综合机械化采煤工作面顶板控制设计

第五节单体液压支柱工作面顶板控制原则

第六节采场来压预报与支护质量监测

第六章采场岩层移动与控制

第一节岩层移动引起的采动损害概述

第二节岩层控制的关键层理论

第三节采场上覆岩层移动规律

第四节采场底板破坏与突水

第五节采场上覆岩层移动控制技术

第七章巷道矿压显现规律

第一节巷道围岩应力及变形规律

第二节受采动影响巷道矿压显现规律

第三节巷道围岩控制原理

第八章巷道维护原理和支护技术

第一节无煤柱护巷

第二节巷道围岩卸压

第三节巷道金属支架

第四节巷道锚杆支护

第五节软岩巷道围岩变形规律及其支护技术

第九章厚煤层综放开采岩层控制

第一节顶煤破碎机理与运移规律

第二节放顶煤开采矿山压力显现的基本规律

第十章煤矿动压现象及其控制

第一节冲击矿压现象形成特点及分类

第二节冲击矿压发生机理

第三节冲击矿压的预测预报及危险性评定

第四节冲击矿压的防治

第五节顶板大面积来压

第十一章边坡稳定分析与控制

第十二章矿山岩层控制研究方法

第一节长壁工作面矿压观测

第二节相似材料模拟实验研究方法

（二）课堂讨论的教学内容

1、放顶煤开采过程中的散体顶煤流动规律

2、关键层理论的应用前景

（三）实验课

1、常用矿压观测仪器仪表的认识

2、矿山压力模拟试验

六、学时分配表

七、主要参考书

教材：钱鸣高、石平五主编《矿山压力与岩层控制》，2003（第一版），中国矿业大学出版社

教学参考书：

1、马念杰、王家臣、曹代勇，《顶板灾害防治》，2002（第一版），中国矿业大学出版社

2、陈炎光、钱鸣高主编，《中国煤矿采场围岩控制》，1994（第一版），中国矿业大学出版社

3、陈炎光、陆士良主编，《中国煤矿巷道围岩控制》，1994（第一版），中国矿业大学出版社

八、评价方式

评价方式为考试，成绩按百分制，其中考试占70%，作业占30%。

九、说明

该课程是采矿工程专业的主干课程，与煤矿开采学、岩土工程、矿山地质学等关系密切，

学生应具有上述课程的基本知识，学生自学过程中应具有良好的工程力学、岩石力学等基础，其他专业运用此大纲时，可主要学习第八章以前的内容。

制定者：王家臣教授

审定者：侯运炳教授

批准者：