自学矿山压力与岩层控制(包含重点页码)

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1、矿山压力与岩层控制复习题一、重要概念矿山压力:地下岩体在受到开挖以前,原岩应力处于平衡状态。开掘巷道或进行M采T.作时，破坏了原始的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布，H至形成新的平衡状态。这种由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，在相关学科中也称为二次应力或工程扰动力。（1）矿山压力显现：在矿山压力作川下，会引起各种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌蔣，支护物的变形、破坏、折损，以及在岩体中产生的动力现象。这些由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现

2、。（1）矿山压力控制：所育减轻、调节、改变和利用矿山压:力作用的各种方法叫矿山压:力控制。（1）原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力，也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。（40）支承压力：在界体内开掘巷道后，巷道M界必然出现应力遺新分布，…般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。（58）老顶：通常把位于直接顶之上（有时直接位于煤层之上）对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。-•般是由砂岩、石灰岩及砂砾岩等岩层组成。（65）直接顶：一般把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

3、5）直接顶初次垮落：煤层开采后，将&先引起莨接顶的垮落，【"1采丄作而从切眼开始向前推进，15接顶悬露而积增人，当达到极限垮距吋开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。（70）顶板下沉量：-•般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近适。（98）老顶初次来压：当老顶恳露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块冋转失稳（变形失稳），有时町能伴随滑落失稳（顶板的台阶下沉），从而异致丁.作而顶板的急剧下沉。此时，T作而支架呈现受力普遍加人现象，即称为老顶的初次來压。（99）周期来压：随着

4、"1采工作而的推进，

5、在老顶初次來压以后，裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定一失稳-再稳定”的变化，这种变化将呈现周而W始的过程。出丁•结构的失稳异致了工作而顶板的来扭，这种来扭也将随着工作而的推进而呈周期性出现。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顶板的周期来压。（101）关键层:将对采场.1:锐岩戾局部或W至地表的令部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。（174）开采沉陷：煤层采出后，采空区周围原有的明历平衡状态受到破坏，引起应力的重新分布，从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由下向上发展至地表引起地表的移动，这一过程和现象称为岩

6、层移动，又称为开采沉陷。（177）充分采动和非充分采动：当采空区尺寸（长度和宽度）相当大时，地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值，此时的采动称为充分采动。将刚达到充分采动状态的采空区尺寸称为临界开采尺寸。如果采空区尺寸小于临界开采尺寸，称为非充分采动。（177）岩层移动角：地表下沉边界（常以10mm点划定）和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角称为岩层移动角。（179）.岩层变形：【地表变形？】：山于地表相邻点的下沉和水Y•移动量是不相等的,从而引起地表变形。地表变形分为倾斜、曲率、水平变形（拉仲和压缩）。倾斜变形（i）:这是桁

7、相邻点在竖直方M的相对移动与W相邻点间水平距离的比似。曲率变形（K）：桁相邻线段的倾斜差与两线段中点則的水平距离的比值。水平变形（e）:指两相邻点的水平移动差值与两点刖水平距离的比值。沿空留巷：如米通过加强支护或采川其他宥效方法，将相邻区段巷道保留下来，供本区段工作面回采时使川的巷道，称为沿空保留（煤体一无煤柱）巷道。（203）沿空掘巷：巷道一侧为煤体，另一侧为采空区，如果采空区一侧采动影响已经稳定后，沿采空区边缘掘进的稆道称为沿空掘进（煤体一无煤柱）巷道（203）锚固力：为锚杆对围朽的约束力。（242）软岩：分为地质软岩和工程软岩。（2

8、56）地质软岩：指强度低，孔隙度大，胶结程度差，受结构血切割及风化影响®荠或含有大辩膨账性粘土矿物的松、散、软、弱岩层的总称。工程软岩：桁在接道工程力作用下，能产生妞著变形的T程岩体。招道丁.程力是指作用在毡道工程岩体k的力总和，工程软岩的定义褐示了软岩的相对性质。煤矿动压现象：煤矿开采过程中，在髙应力状态下积聚有人量弹性能的煤或S体，在一定的条件下突然发生破坏、冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响、篇动以及气浪等明显的动力效应。这些现象统称为煤矿动压现象。（294）冲击矿压：冲击矿压是聚积在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，在井

9、巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。冲击矿压还会引发或川能引发K:他矿井灾害，尤其是瓦斯、煤