矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在周围岩体中形成的,及作用于支护物上的力,简称“矿压”。
矿山压力显现:指在矿山压力作用下引起的一系列力学现象。简称“矿压显现”或“地压现象”等。
矿山压力控制:指人为地减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法。
巷道围岩控制理论与实践的发展：1、巷道布置改革及无煤柱护巷技术。2、研究巷道支架与围岩关系采用先进支护技术。3、软岩巷道围岩控制理论与实践的发展。4、巷道围岩控制设计决策及支护质量与顶板动态监测。
原岩应力:指天然存在原岩体内而与任何人为因素无关的应力。即在矿山尚未进行采掘工程以前,岩体内存在着应力。
原岩应力场：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
原岩应力组成：1、自重应力:指由地质构造作用产生的应力和地壳中存在的一种促进地质构造运动发生和发展的内在应力。
2、构造应力:指地壳上部各种岩体由于受到地心引力的作用而产生的应力。
构造应力场—构造应力形成：1、板块挤压—板块移动，挤压边界引起（横向）。2、地幔热对流—地幔上下封闭对流形成。3、岩浆侵入—岩浆侵入挤压、冷凝收缩（局部）
构造应力的特点：构造应力以水平力为主，具有明显的区域性和方向性，其基本特点如下：①分布不均，在构造区域附近最大；②水平应力为主，浅部尤为明显；③具有明显的方向性；④坚硬岩层中明显，软岩中不明显；
原岩应力的分布规律：1、实测铅直应力基本等于上覆岩层重量2、水平应力普遍大于铅直应力3、平均水平应力与铅直应力比值随深度增加而减小4、最大主应力与最小主应力一般相差较大。
弹性变形能与开采深度的平方成正比
应力集中：受力体内，孔周围局部区域应力高于其他区域应力的现象。
应力集中特点：1、集中应力大小与所受应力有关。2、与孔的曲率有关，曲率大，集中程度大。3、集中是局部的。
4、影响范围与孔径有关。
支承压力（固定、移动、残余）：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。
双向等压应力场内的圆孔：1、无压圆孔①圆孔周边全处于压缩应力状态。②孔周边的最大应力集中系数为2,且与孔径的大小无关,其它各处均与孔径大小有关。③若以应力变化5%为界,其影响圈(围岩)半径为Ri＝根号下20a④圆孔周围任意点的切向应力与径向应力之和为2倍的原岩应力，即σr+σθ＝2γH 2、有压圆孔在地下巷道内壁施加的径向力所产生附加应力有利于减小巷道围岩应力集中。当这个切向应力很大时,常导致围岩产生放射状裂隙。有关采场上覆岩层活动规律的假说：1、压力拱假说该假说解释了增压区、减压区的存在,以及其范围;说明了减小采场支架受载,应尽可能缩小两拱脚之间距离，而对于此拱的特性、岩层变形、移动和破坏的发展过程以及支架与围岩的相互作用，并没有做任何分析。2、悬臂梁假说该学说解释了采场周期来压现象;解释了超前支承压力大的原因;也解释了工作面煤壁处顶板下沉量比采空区侧小、压力小的原因;正确估算周期来压步距。它的不足之处在于一是对上覆岩层共同作用考虑不足;二是对老顶在工作面前方断裂无法解释。3、预成裂隙假说该假说突出贡献是采用非连续介质理论,说明了岩层的稳定、下沉、离层和垮落等现象。同时提出了提高支架阻力的必要性。假说不足之处有三:是对于坚硬或松软岩层不可能形成预应力梁;二是对采场周期来压现象未做解释;三是支架力多大合理未做说明。4、铰接岩块假说该学说对上覆岩层进行了细致准确地分带,并提出了裂隙带内形成三铰拱式结构。学说的不足在于对结构未做平衡条件的分析,未对采场来压进行解释,对采空区上覆岩层运动过程及产生的原因考虑不足。五、我国学者在岩体结构力学模型上的发展1、砌体梁理论分析了导致结构失稳的条件,提出了减小顶板压力的措施。2、传递岩梁理论主要贡献是利用矿压实测数值指导生产;存在不足，缺少力学基础的支持。3、弹性地基梁理论解释顶板反弹的原因,同时为来压预报的可行性提供了理论依据。4、关键层理论主要贡献:解释了采场顶底板岩层破坏规律,为煤层气开采和防止瓦斯突出和突水的措施提供了理论依据。5、拱梁结构理论利用计算机根据输入的柱状图自动识别结构层的结构形式和预计其运动规律，从而作出科学的控制措施。
围岩三区：塑性区、弹性区、原始应力区。
围岩分区：极限平衡区D、弹性区E、原始应力区F。
应力分区：减压区、增压区、稳压区。
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
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。
直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。
直接顶初次垮落的标志是：直接顶垮落高度超过1~1.5m，范围超过全工作面长度的一半。
直接顶初次垮落距:在直接顶初次垮落中,当顶板垮落高度超过1~1.5m,垮落范围大于采面长度的一半时,从开切眼
煤壁到工作面放顶线的距离。
直接顶的初次垮落:指从开切眼开始,工作面推进一定距离后,在采空区上方顶板第一次大范围垮落。
离层原一般是指直接顶与老顶间的离层，就是说随着工作面的推进，直接顶发生变形，老顶也发生变形，在直接顶跨落之前，直接顶和老顶都存在一个最大挠度，如果直接顶最大挠度不大于老顶的最大挠度就不离层，反之，就发生离层
衡量矿山压力显现程度的指标：一、顶板下沉一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶板相对移近量二、顶板下沉速度单位时间顶板下沉量三、支柱变形与折损观察喷液、下缩、压裂、折断等；四、顶板破碎情况单位面积中顶板冒落面积所占百分比五、局部冒顶小范围顶板垮落六、工作面顶板沿煤壁切落（或称大面积冒顶）
充分采动与非充分采动：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。未达到充分采动的称为非充分采动。
极限平衡区:巷道周围处于极限平衡状态的岩体范围。
岩层移动角:地表下沉边界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
老顶的初次来压:从开切眼开始,由于老顶第一次垮落(失稳)导致采场顶板压力异常增大的现象。
老顶的初次来压步距 Lf :老顶初次来压时,从开切眼开始工作面推进的距离。
周期来压:在回采工作面出现的具有周期性顶板压力增大的现象叫做工作面周期来压。
周期来压步距 Lp :从上一次顶板来压到下一次顶板来压的这段时间内,回采工作面推进的距离。
初次来压特点：①顶板下沉量增大，支柱载荷突然增大；②煤壁内支承压力增大，变形与偏帮严重；③直接顶破碎，有局部冒顶现象；④来压比较突然，易造成重大事故；
来压条件：①有老顶存在；②直接顶垮落后不能充填满采空区
老顶失稳：1)滑落失稳:由于岩块间摩擦力不足,相对位置错动造成结构的失稳。2)变形失稳：由于岩块咬合部分破坏产生的形状改变或塑性变形,造成砌体梁结构失稳。
顶板压力的估算：一、估算法1.经验估算法2.从老顶形成结构的平衡关系估算3.威尔逊估算法二、实测法实测法是从工作面支架上测定其所承受的实际载荷。
影响采场矿山压力显现的主要因素：一、采高与控顶距二、工作面推进速度的影响三、开采深度的影响四、煤层倾角的影响五、采煤方法——分层开采
支柱上各种工作阻力及支撑力P0’:初撑力—支柱刚架设时对顶板产生的一个主动力；P0:始动阻力—顶板压力下，支柱开始下缩时的阻力；P1:初工作阻力—阻力由急剧增长到缓慢增长的转折点处阻力；P2:额定工作阻力—支柱所能承受的最大载荷
支柱的工作特性：急增阻式，微增阻式，恒阻式
在直接顶上方存在厚度不等、强度不同的多层岩层。实践表明,其中一层至数层厚硬岩层在采场上覆岩层活动中起主要的控制作用。将对采场上覆岩层局部表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。前者称为亚关键层后者称为主关键层。
关键层：对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层起控制作用的岩层。
关键层特征:①几何特征：相对其他同类岩层单层厚度较厚；②岩性特征：相对其他岩层较坚硬。③变形特征:下沉变形时，其上覆全部或局部岩层的下沉量同步协调；④破段特征:关键层破段将引起较大范围内的岩层移动；⑤承载特征：关键层破段前以板或梁的结构形式为承载主体，破断后可能成为砌体梁结构，继续为承载主体。
“三带”，即垮落带、裂缝带和弯曲带
巷道地压控制的基本原理:根据巷道矿压显现规律和支架与围岩关系,选择合理巷道布置以及保护和支护措施,从而降低围岩应力、增加围岩强度、改善围岩受力条件和赋存环境等,有效地控制围岩的变形和破坏。原则:掌握巷道矿压显现规律,以岩石力学理论为指导尽可能减轻矿压显现对巷道的危害,从而达到安全生产和取得较好技术经济效果。从先后顺序看,其方法有巷道布置、巷道卸压保护、巷道支护和巷道维修四种。
围岩压力:地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏,进而引起施加于支护物上的压力。教材:围岩变形受&而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力。其形式有:变形地压、散体地压、膨胀地压及有些矿井发生的冲击和撞击地压。
矿压控制方法及途径:①巷道保护——为了使围岩强度与应力分布保持相适应的关系，预防巷道失稳减轻矿压危害，采取各种技术措施：（正确选择断面形状，预留变形空间，煤柱护巷，巷道在减压区）②巷道支护——架设支架防止围岩过度变形与移动。③巷道维修——对已经使用的巷道，为了改善已恶化的维护状况而采取的一系列措施;(补柱、补棚、扩帮、扩底)
矿压控制原理：①抗压：提高支撑能力，加强支护，架后充填；②让压:保障巷道安全，一定的支撑，一定的可缩量。③躲压：低压区④移压：通过人为方法使巷道围岩松动
常用措施：①将巷道布置在岩性好的岩层内②将巷道布置在应力降低区③对巷道进行卸压保护
沿采空区边缘掘进巷道称之为沿空掘巷或沿空送巷。形式有:保留老巷部分断面掘巷和完全沿空掘巷优点：a：巷道在低压区受压不利于维护；b：不会产生冲击地压，减轻瓦斯的危害，掘进安全。c：减轻资源浪费，减少维护费用，时间。适用条件：a顶板易冒落，容易胶结；b采空区无积水，倾角不大；c采空区有积水，倾角不大，留墙掘；d通风差、高瓦斯矿井。
采取措施保留上区段运输巷留为下区段回风巷称沿空留巷。优点：a降低掘进率；b消除沿空掘巷滞后掘进的缺点，有利于上下山工作面连续开采。适用条件;2-3m以下，顶板容易冒落或中等冒落底板不发生严重底鼓。
锚杆支护理论：1.悬吊理论2.减跨理论3.组合梁理论4.挤压加固（压缩拱）理论5.围岩强度强化理论
锚固力：为锚杆对围岩的约束力。
软岩：分为地质软岩和工程软岩。
支护类型（方式）：1、锚网支护2、锚杆（索）悬架支护3、锚网索或长锚索悬架支护
煤矿动压现象：煤矿开采过程中，在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤或岩体，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、震动以及气浪等明显动力效应。形式：冲击矿压、顶板大面积来压和煤及瓦斯突出。
冲击地压现象的成因和机理（1）强度理论（2）能量理论（3）冲击倾向理论
冲击地压现象是一种以急剧猛烈破坏为特征的矿山动力现象。主要现形式有声响、震动和冲击波,有时伴有大量煤岩破坏和瓦斯突出。特点：1.突发性(没有宏观前兆）2.瞬时震动性(急剧短暂巨响和震动)3.巨大破坏性(煤岩抛出、底鼓、支架设备损坏、人员伤亡);4.发生条件复杂(煤岩层倾角、巷道布置、围岩性质、地质构造埋藏深度200米以下、除褐煤外煤种)。
影响冲击地压的因素：1、矿山地质因素（1）埋藏深度（2）煤岩力学特征（3）顶板岩层的结构特点（4）地质构造（5）煤层厚度 2、开采技术条件
顶板大面积来压：顶板大面积来压主要是由于坚硬顶板被采空的面积超过一定的极限值，引起大面积冒落而成的剧烈动压现象
浅埋煤层：通常将具有浅埋深，基岩薄，上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。
放顶煤开采：放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2～3m 的采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，使顶煤破碎成散体后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板运输机运出工作面。
顶板破碎度：端面距范围内冒落高度超过10cm的顶板面积与其总面积之比。
简述岩层移动引起的采动损害与煤矿绿色开采技术体系。
采动损害：(1) 形成矿山压力显现，引起采场和巷道的下沉、垮落、来压，甚至冲击矿压。
(2) 形成采动裂隙，会引起周围岩体中的水与瓦斯的运移，导致井下瓦斯及突水事故。
(3) 引起地表沉陷，导致农田、建筑设施的毁坏，造成沉陷盆地等。
液压支架的分类：支撑、掩护、支撑掩护
煤矿绿色开采及绿色开采技术：从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各种资源。基本出发点：从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响；目标：取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。绿色开采体系以关键层理论为指导，通过对岩层控制解决煤矿开采带来的损害。
主要内容有：①水资源保护—形成“保水开采”技术；②土地与建筑物保护—形成离层注浆充填与条带开采技术；③瓦斯抽放一形成“煤与瓦斯共采”技术；④煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术；⑤地下气化技术。简述采区巷道支护的主要形式：
基本支护：一般包括木支护和金属支护；加强支护：主要为了抵抗采动影响所造成的矿山压力；巷旁支护：在沿空巷道靠采空区一侧专门设置的人工建筑物；巷道围岩加固：包括锚杆加固和化学加固
支撑压力与矿山压力的区别？
答：支承压力是矿山压力的一个重要组成部分，支承压力的存在对于围岩变形和破坏，对于巷道维护，工作面落煤，开采过程中的冲击地压，煤与瓦斯突然喷出等都有直接的影响。所以，支承压力是研究矿山压力及其控制的一个重要组成部分和主要对象。但它不是矿山压力的全部内容，矿山压力除支承压力以外，还包括巷道及回采工作面周围岩体对支架产生的力，围岩中的水平应力等等。
简述开采后引起的上覆盖层的破坏方式及其分区
分为三带，垮落带、裂隙带、弯曲带。垮落带；破断后的岩块呈不规则垮落，排列极不整齐，松散系数比较大一般可达1.3-1.5，重新压实后可降到1.03左右，此区域与所开采煤层相邻，很多情况下是由于直接顶岩层冒落后形成的裂隙带：岩层破碎后岩块排列整齐，碎胀系数较小，垮落带与裂隙带合称“两带”又称为“倒水裂缝带”弯
曲带：裂隙带顶至地表的所所岩层称为弯曲带，其特点是岩层在移动过程中具有连续和整体性，在垂直剖面上下各部分下沉差值很小，若有厚硬的关键层，则可能出能在弯曲带内出现离层区。
智能化开采：2019年年初，国家煤监局发布《煤矿机器人重点研发目录》，明确将大力推动煤矿现场作业的少人化和无人化。相关规划明确，到2020年，我国将建成100个初级智能化示范煤矿，2025年全部大型煤矿基本实现智能化。煤炭智能开采正是采用先进的技术与装备，实现生产过程的少人化和无人化，从而达到生产过程的低消耗、低排放和低扰动，有力推动我国能源供给革命。
更为重要的是，我国煤炭企业处于从劳动密集型向人才、技术密集型转变的阶段，企业用工人数较多，机械化、自动化、信息化水平低。煤炭智能开采能够极大提高劳动生产率，减少井下现场作业人员。以智能化综采工作面为例，可减少一半以上作业人数，对实现煤矿安全高效生产具有重大意义。
从未来发展趋势看，煤炭行业将从5个方面提升智能化水平，在横向覆盖范围方面，从单个工作面，向单个煤矿，再向煤炭企业集团，甚至整个矿区延伸；在产业链延伸方面，从煤炭生产数字化，向煤矿生产经营数字化，再向煤化工、煤电、物流等整个产业链数字化延伸；在应用系统集成程度方面，从专业系统集成，向部分业务局部集成，再向相关系统全面集成应用拓展；在操作手段方面，从人工近距离操作，向无人远程遥控，再向系统自适应调控延伸；在发展层次方面，从技术应用向更高层次的商业模式创新提升。
值得注意的是，我国煤矿智能化处于起步阶段，还面临着专业软件缺乏、人才匮乏、标准体系和创新机制有待完善等一系列问题。
当前应坚持开放合作创新精神，不断推进产学研用深度融合，共同解决煤矿智能化面临的重大科学问题与技术难题，从而带动煤炭生产及相关领域技术水平整体进步。同时，要加强煤炭智能基础理论研究，促进煤矿智能技术融合应用；聚焦“卡脖子”技术难题，建立煤矿智能化技术体系；发挥政产学研用协同优势，持续提升煤矿智能化发展水平；准确定位企业自身特色，科学制定并有序实施煤矿智能化发展规划。
矿压预测预报制度及矿压观测方案 一、矿压预测预报制度 1、初采工作面根据顶板控制设计，预测工作面的初次来压及周期来压步距。 2、工作面两顺槽要根据顶板结构和岩性安装顶板离层探测仪观测顶板，专人对顶板观测仪定期观测、记录分析。 3、工作面回采期间对超前支护阻力及工作面支护阻力进行观测，以及顶板破碎、煤壁冒漏片帮情况进行观测，并作好观测记录，形成报表报生产技术部。 4、在工作面上下出口预计来压位置悬挂周期来压预报牌板。 5、经过多次来压数据分析，掌握来压规律，对预计的初次来压及周期来压步距误差进行修正。 6、工作面回采结束后根据所有矿压观测资料编写矿压总结报告，并交技术科存档。 二、矿压观测方案 （一）、矿压观测内容 综采工作面的矿压观测研究的内容主要有： 支架阻力观测、支架活柱缩量观测、巷道围岩变形观测、巷道围岩表面位移观测、顺槽超前支护范围内单体液压支柱阻力观测，以及支护质量动态监测。 根据观测结果对工作面顶板及顶板活动规律、来压特征，工作面支架受力特点，支架对顶板的适应性和控制效果，超前支撑压力影响范围和分布特点，顶板、煤层稳定性，工作面支护质量等进行分析，并进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。
（二）、观测方法 1、支架阻力观测 利用（圆图压力自记仪）或压力表分别在工作面均匀布置10条观测线，观测支架前、后柱工作阻力的变化。测线布置在（133架）4#、18#、32#、46#、60#、74#、88#、102#、116#、130#支架上。由矿压部门、生产单位连续观测支架的初撑力、工作阻力。 2、支架活柱观测 用标记法在工作面上、中、下布置3条观测线，在移架后、下次移架前测量活柱下缩量。根据循环的次数，可算出循环下缩量和下缩速度。其测线与支架阻力测线对应布置，即分别布置在18#、60#、102#支架上。 3、统计观测 沿工作面采煤机移动方向每隔5架作为一观测剖面，矿压部门每班（天）统计一次端面顶板的破碎情况及煤壁的片帮情况（包括梁端距、片帮、冒高超过0.3m以上的区域及顶板破碎情况），同时统计支架安全阀开启量（率）、顶板冒落状况和支架因顶板压力损坏的部件等。 4、顺槽的矿压观测 （1）超前支护单体液压支柱阻力观测 在两顺槽超前支护范围内均匀各取5个点，用测压表测单体液压工作阻力。 （2）巷道围岩变形观测 利用顺槽成巷期间设置的观测基点观测。即两顺槽每隔50m安设顶板离层探测仪，监测顺槽顶板底板的相对移进量，用来推断顶板的运动过程和状态。 观测次数每10天观测一次。距离切眼较近的顶板离层仪，当临近顶板来压时加密观测，可视变化情况每天（班）观测一次。 （3）巷道围岩表面位移观测
矿山压力与控制课后题参考答案 矿山压力：开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布，直至形成新的平衡状态。这种由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。 矿山压力显现：在矿山压力作用下，会引起各种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌落，支护物的变形、破坏、折损，以及在掩体中产生的动力现象。这些由于矿山压力作用使巷硐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。 矿山压力控制：为使矿山压力显现不致影响采矿工作正常进行和保障安全生产、必须采取各种技术措施吧矿山压力显现控制在一定范围内。对于有利于采矿生产的矿山压力也应当合理利用，所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法，均叫做矿山压力控制。 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，也称为岩体初始应绝对应力或地应力。 支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切应力增高部分称为支撑应力。 老顶：通常吧位于直接顶之上（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。 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。直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落。回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大，当达到其极限跨距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。 顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。随着工作面推进，顶底板处于不断引进的状态。由于在缓斜及倾斜工作面底板鼓起量比较小，因而常常可以忽略不计，为此顶底板移近量简称为顶底板下沉量。 老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳（变形失稳）。有时可能伴随滑落失稳（顶板的台阶下沉），从而导致工作面顶板的急剧下沉。此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象。即称为老顶的初次来压。 周期来压：随着回采工作面的推进，在老顶初次来压以后，裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定-失稳-稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。由于结构的失稳导致了工作面顶板的来压，这种来压也将随着工作面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。 关键层：在直接顶上方存在厚度不等、强度不同的多层岩层。其中一层至数层厚硬岩层在采场上覆岩层活动中起主要的控制作用。将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。 沿空留巷：沿空留巷是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，供下区段工作面回采时作为回风平巷。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巷道称为煤体－无煤柱（沿空掘进）巷道。 锚固力：锚杆对围岩的约束力。（1）根据锚杆对围岩的约束力方式定义锚固力可分为托锚力、粘锚力、切向锚固力；（2）根据锚杆的锚固作用阶段定义锚固力可分为初锚力、工作锚固力、残余锚固力。
矿压观测制度 综采矿压监测管理 一、综采队要使用、维护好KJ216顶板动态监测系统，保证数据正常传输到地面。 二、、综采队要负责监测系统本安电源（127V）的正常供电， 三、综采队负责压力监测分站高压胶管及通讯电缆的维护工作。当出现高压胶管和通讯电缆损坏时，要及时修补或更换。 四、所有监测设备（包括仪器仪表、通讯线、供电电源）如出现损坏、丢失，按设备原价进行赔偿，并要查明原因，找出责任人。 五、综采队要保证泵站压力达到≧30MP、乳化液浓度达到3%—5%。 六、工作面顶板不能出现台阶下沉，支架顶梁要接顶严实。液压支架初撑力要≧24MP，端面距最大值要≦340mm。 七、单体液压支柱（φ100mm）初撑力不得小于90KN（11.5MP）。 八、工作面采高必须控制在2.9~3.5米之间。 顶板矿压监测管理 一、矿压组负责井下所有巷道的矿压监测管理工作，对收集的矿压监测数据进行分析后要及时将结果报工程师审核签字后存档，为后续巷道支护设计提供科学依据。 二、认真开展日常性采掘工作面支护质量与顶板动态监测工作，对采掘队组报送的矿压监测数据进行分析，分析处理结果报送相关领导
和采掘队组。 三、观测人员对井下分管的采掘工作面支护质量与顶板动态监测数据，进行分析总结。 四、监测表格必须在井下现场认真填写，要求字迹清楚、数据准确，严禁井上填写或弄虚作假。 五、经常深入现场了解工作面顶板监测仪器仪表的使用情况，并监督、检查采掘工作面在初采(掘) 前矿压监测仪器仪表的安装情况。 六、对采掘工作面顶板监测使用的仪器仪表进行统一管理，建立矿压仪器仪表台帐，队组日常所需仪器仪表等设施，每月进行核实，其它所需拉拔器具、退锚器、力矩扳手、压力表等，待核实完好，同时不得影响队组生产。 七、对队组不按要求使用、保管拉拔器具、退锚器、力矩扳手、压力表等仪器设施，造成损坏或报废的要严格进行考核。 八、矿压组负责采掘头面及其它巷道矿压监测仪器设施的管理工作。 九、顶板离层指示仪的安装 顶板离层指示仪必须及时地安装在巷道顶板中部，每隔100m安设一组，在巷道开口处、交叉点、过煤柱、特殊地质构造等区域根据实际情况适当增设离层仪数量，安装时距工作面迎头不得超过100m。队组接到技术部的通知后要及时打顶板离层指示仪安装孔，并且要保护好顶板离层指示仪。
1、矿山压力：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，（1） 2、矿山压力显现：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。（1） 3、矿山压力控制：所有减轻、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） 4、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） 5、支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一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) 6、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。（65） 7、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。（65） 8、直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。（70） 9、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。（98） 10、老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，如图4—3所示，从而导致工作面顶板的急剧下
沉。此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。（99） 11、周期来压：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） 12、关键层：将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。（174） 13、开采沉陷：煤层开采后，采空区周围原有的应力平衡受到破坏，引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由上向下发展至地表引起地表的移动，这一现象称为开采沉陷。（p177） 14、充分采动与非充分采动（177）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。未达到充分采动的称为非充分采动。． 地表下沉边界和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角:：15、岩层移动角称为岩层移动角。将相邻区段巷道保留下来，沿空留巷：如果通过加强支护或采用其他有效方法，17、）(供本区段工作面回采时使用的巷道，称为沿空保留煤体—无煤柱)巷道。（203：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、沿空掘巷18 ）(煤体—无煤柱)巷道（203稳定后，沿采空区边缘掘进的巷道称为沿空掘进 19、锚固力：为锚杆对围岩的约束力。（242）、软岩：分为地质软岩和工程软岩。（256）20：顶板大面积来压主要是由于坚硬顶板被采空的面积超过一定21、顶板大面积来压的极限值，引起大面积冒落而成的剧烈动压现象。：通常将具有浅埋深，基岩薄，上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅、
目录 摘要 (3) 1 课程设计的目的 (3) 2 对采场矿山压力影响因素的探讨 (3) 2.1 生产条件对采场矿山压力的影响 (4) 2.2 生产工艺过程对顶板下沉速度上的影响 (4) 2.3工作面推进速度对矿山压力的影响 (4) 2.4 开采深度对矿山压力的影响 (4) 2.5 支护材料及顶板管理方法对矿山压力的影响 (5) 3 矿山压力的各种控制措施 (5) 3.1 支架和围岩的相互关系 (5) 3.2 巷道矿压控制方法及原理 (6) 3.3 冲击地压压及其控制 (6) 4 结论 (6) 参考文献 (7)
正文 摘要：通过对采场矿山压力呈现规律的研究,总结了对采场矿山压力的6种影响因素:自然条件的影响、开采深度的影响、生产条件对采场矿山压力的影响、工作面推进速度的影响、支护材料及顶板管理方法对矿山压力的影响、采空区处理方式对采场压力产生的影响。掌握对采场矿山压力的影响因素,对控制顶板具有非常大的意义。介绍了对采场矿山压力假说的探讨,提出了对软顶板、厚煤层顶板管理的建议。 关键词：矿山压力控制研究 1课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是安全专业主干的课程的一个重要事件环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法，加深对课程知识的理解，为以后得毕业设计及矿压理论研究奠定基础，使学生具备运用该方法解决安全工程实际问题的能力。 2 对采场矿山压力的影响 2.1 生产条件对采场矿山压力的影响 采面矿山压力与采高控顶距的关系。直接顶下沉量应符合或接近于岩层整体移动曲线。由于L远大于S0,因此岩层移动曲线可近似于直线,控顶距为R处的顶板下沉量SR与岩层最终下沉关系值为:SR/R=S0/L,因此: SR = S0/L×R,SR=1/L×[(kp -kp’)/ (kp -1)]×m×R,令:1/L×[(kp -kp’)/ (kp -1)]=η,则S=ηmR。因此,
一、名词解释：（每题2分，共20分） 1、矿山压力 2、岩石的孔隙度 3、泊松比 4、流变 5、蠕变 6、原岩应力 7、支承压力 8、回采工作面 9、初次来压 10、砌体梁 二、填空题：（每空1分，共10分） 1、根据回采工作面前后的应力分布情况，可将工作面前后划分为减压区、 和 。 2、根据破断的程度，回采工作面上覆岩层可分为 和 。 3、采空区处理方法有煤柱支撑法， ， 和 。 4、直接顶的完整程度取决于 ， 。 5、初撑力是指 。 三、简答题：（8题任选6题，每题5分，共30分） 1、对原岩应力状态有哪几种假说？ 2、岩石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同？ 3、煤层开采后，上覆岩层按破坏方式可以分为哪几个区？ 4、采区平道矿压显现沿走向要经历那几个阶段？ 5、影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有哪些？ 6、简述回采工作面支架与围岩关系的特点。 7、简述采区巷道支护的主要形式。 8、什么叫煤矿动压现象？ 四、计算题（每题5分，共10分） 1、某回采工作面煤层采高m ＝2.5m ，直接顶为粘土页岩，其总厚度∑h ＝8m ，直接顶的破碎膨胀系数Kp ＝1.4，试问煤层开采后，破碎的直接顶岩石能否充满采空区？ 2、某矿取页岩岩样3块，作成直径cm 5，长cm 10的标准试件3块，分别做00065,55,45的抗剪强度试验，施加的最大载荷相应为kN kN kN 65.9126.17、、，求页岩的内聚力C 和内摩擦角 。 五、论述题：（4题任选3题，每题10分，共30分） 1、画出岩体的应力应变全程曲线，并简述该过程。 2、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论提出的基本思想是什么？它们本质上有什
《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： 制定时间：2013年3月18日 一、课程的性质、任务 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
矿山压力监测系统 高大上矿山压力监测系统，“招招见真功” 长期以来，依托核心技术问鼎煤矿检测系统行业前沿。坚持把创新作为破解深井老矿科学发展的“金钥匙”，为煤矿生产筑起安全防护墙。 经过与山东科技大学，中国矿大等多所高校开展交流与合作，研发生产的冲击地压监测系统被应用于矿山、非煤矿山采空区、预留矿柱或岩体及巷道矿压于一体的安全监测系统。系统采用了开放性的网络结构，升级后能够实现矿压监测信息的网络共享应力在线监测系统的各项数据，为超前预防冲击地压，确保安全生产提供了技术保障。 成绩只能代表过去，在以后的发展中，恒安人会虚心学习，走科技型道路，坚持以科技领先、以更好的质量、更完善的品种、更优惠的价格、优良的服务来满足客户需求。 矿山压力监测系统是一种适用于煤矿高产高效工作面综采支架压力参数进行远距离监测的分布式在线监测系统。通过监测系统分析软件实时显示综采支架的当前工作阻力、初撑力、最大工作阻力及循环末阻力等支架工作状态信息 矿山压力监测系统实现以下功能： 1、井上计算机动态显示监测参数、报警； 2、井下现场显示数据； 3、监测数据自动记录存储； 4、连续监测曲线显示、分析； 5、历史数据查询及报表输出； 6、综合分析及顶板安全评估分析。 7、局、矿顶板动态监测网络功能 8、网络用户Web访问模式在线动态监测；
9、数据库数据信息共享； 10、综合分析及顶板安全评估分析； 11、监测日报网上报表； 近几年来，随着采深加大和顶板条件变化，在煤矿的开采过程中冲击地压灾害日益严重，采深大、顶板坚硬，生产过程中冲击地压事故预兆显现强烈，严重威胁安全。中国传统的煤三角，也开始慢慢走向技术的下坡，陕西榆林、鄂尔多斯、山西朔州近年来煤炭的出口量与安全隐患是并存的，因此想要保证施工的稳定性与安全操作合二为一，煤矿顶板动态监测技术与矿山压力监测也必须要统筹规划。 多年来为了煤矿企业的安全生产，山东恒安电子科技有限公司是专业生产冲击地压监测系统的厂家。恒安一直把冲击地压防治工作作为一项重要任务来抓，不断引进国内外先进的技术和设备，与冲击地压防治专家合作，形成了一套适合的顶板离层系统，可以通过实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律，找到高应力区及其变化趋势，实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报。为煤矿企业的安全生产筑起一道坚实的冲击地压“防护墙”。 使用环境 1）环境温度：0℃～+40℃； 2）相对湿度：＜90%（+25℃）； 3）大气压力：80kPa～106Pa； 4）海拔：＜3000 米； 5）无显著振动和冲击的场合； 6）允许在煤矿井下含瓦斯等爆炸性气体但无腐蚀性气体的环境中使用； 系统综合技术指标 监测服务器操作系统: Windows 2000 service sp4 数据库平台： SQL server 2005 标准版 网络平台：局域网 1）系统分站容量 1——16 （通讯分站）
矿山压力与岩层控制 1.名词解释 1.矿山压力: 由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力; 2.矿山压力显现: 由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象; 4.原岩应力:未受开采影响的岩体内，由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力; 4.支撑压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力; 5.周期来压: 老顶平衡结构周期性失稳而施加给工作面以大型压力的过程 6.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 7.砌体梁: 工作面上下两区破断的岩块咬合形成的外表似梁，实质是拱的平衡结构 8.关键层:对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起主要控制作用的岩层 9.冲击地压: 聚集在矿井巷道和采场周围岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，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，部分巷道垮落破坏的力学现象。 10.底板比压:底板单位面积所受支架的压力 11.回采工作面:在煤层或矿床的开采过程中，直接进行采煤或采有用矿物的工作空间 2.简答题 1.原岩应力分布规律 答：(1)实测铅直应力基本上等于上覆岩层重量； (2)水平应力普遍大于铅直应力；
(3)平均水平应力与铅直应力的比值随深度增加而减小； (4)最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大。2.绘图说明横三区/竖三带 三区：A煤壁支撑影响区B离层区：C重新压实区： 三带：I垮落带：II裂隙带III弯曲带 (硬度越高,三带发育越好)(自下至上) 3.绘图说明支柱特性工作 支柱力学特性——受顶板压力作用，支柱变形（下缩）性质。
×××综采工作面矿压观测总结报告 单位：__________________ 区队：__________________ 编写人：________________
目录 1 工作面地质及开采条件 .................................................................................... - 1 - 1.1工作面地质及开采条件............................................................................... - 1 - 1.1.1工作面概况及地质说明书 ..................................................................... - 1 - 1.1.2顶底板岩层岩性组合结构分析 ............................................................. - 3 - 1.1.2地质 ........................................................................................................ - 3 - 1.2支护 .............................................................................................................. - 3 - 1.2.1正常支护 ................................................................................................ - 3 - 1.2.2特殊支护 ................................................................................................ - 4 - 1.2.3确定支护强度 ........................................................................................ - 4 - 1.2.4巷道布置 ................................................................................................ - 4 - 2 矿压观测计划.................................................................................................... - 5 - 2.1 矿压观测领导小组...................................................................................... - 5 - 2.2×××综采工作面矿压观测的目的和任务....................................................... - 5 - 2.3观测方案 ...................................................................................................... - 6 - 2.3.1观测工具 ................................................................................................ - 6 - 2.3.2测线布置 ................................................................................................ - 6 - 2.3.3研究方法 ................................................................................................ - 6 - 2.4矿压观测内容 .............................................................................................. - 7 - 2.4.1顶板动态： ............................................................................................ - 7 - 2.4.2支护质量 ................................................................................................ - 7 - 2.4.3 ×××工作面矿压观测方法 ................................................................ - 7 - 2.4.4 ×××工作面观测效果预计 ................................................................ - 7 - 2.4.5 ×××工作面观测制度及守则 ............................................................ - 7 - 2.4.6 ×××工作面观测记录表格及资料整理表格设计 ............................. - 7 - 3 矿压规律分析.................................................................................................... - 8 - 3.1 初采期间的矿压规律.................................................................................. - 8 -
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 采场矿山压力及其控制方法(标 准版)
采场矿山压力及其控制方法(标准版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1.回采工作面矿山压力的基本概念 在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态。当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力。通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力，称为矿山压力。 在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象，如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、煤岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、煤与瓦斯突出等现象，均称之为矿山压力显现。因此，矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。 2.煤矿直接顶稳定性分类与老顶压力显现强度分级 直接顶是指直接位于煤层之上的易垮落岩层。煤矿直接顶稳定性
矿山压力与岩层控制习题答案 一、名词解释： 1、老顶：通常把位于直接顶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。 2、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板的相对移近量，顶底板的相对移近量。 3、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。 4、周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来亚现象称 为工作面顶板的周期来压。 5、回采工作面：在煤层或矿床的开采过程中，一般把直接进行采煤 或采有用矿物的空间称为回采工作面，简称采场。 6、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。 7、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成和 作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。 8、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷硐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。 9、矿山压力控制：所有减轻，调节，改变和利用矿山作用的各种方法，均叫做矿山压力控制。 10、老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳有时可能伴随滑落失稳，
从而导致工作面顶板急剧下沉，此时，工作面支架呈现受力普遍21 / 1 加大的现象称为老顶初次来压。 11、支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为之承压力。12、关键层：将对上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。 13、冲击能指数：在单轴压缩状态下，煤样全“应力---应变”曲线峰值C前所积聚的变形能Es与峰值后所消耗的变形能Ex之比值。13、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，供下区段工作面回采时作为回风平巷。 14、沿空掘巷：回采工作面采过后，沿采空区边缘掘进的巷道。 15、软岩：是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。 16、底鼓：底板向上鼓起的现象。 17、煤矿动压现象：煤矿开采过程中，在高应力状况下积聚有大量弹性能的煤或岩体在一定的条件下发生破坏，冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响，震动以及气浪等明显的动力效应，这些现象通称为煤矿动压现象。它有三种形式：冲击矿压，顶板大面积来压，煤与瓦斯突出。 18、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，在井巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，
矿压观测治理制度 为加强我矿矿压监测工作，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，特制定如下矿压观测制度。 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4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1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）矿领导、职能部门治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。 （3）定期（每100m3做两组，每组三块）做混凝土强度检
验：将混凝土喷在15cm×15cm×15cm的立方体模块内，要求喷射时与实际结构部位相同，并在相同条件下养护28天后，送交相关质检部门进行强度试验，强度标号不得小于C20。 （5）矿压小组对顶板岩性进行窥视后，要及时将探查的资料进行认真分析并存档备案，对顶板岩性探查孔资料进行分类编号治理。 （7）施工单位每次应及时将当天收集的顶板探查岩性资料上交于生产技术部矿压小组，以便于矿压小组对资料的整理，同时结合钻孔内影像资料，质量抽查情况等进行汇总，报送矿领导。 2、煤巷矿压监测规定如下 煤巷锚杆支护巷道每掘进50～100m，施工单位必须至少打1个顶板岩性探查孔，由矿压小组利用钻孔窥视仪进行顶板岩性的观测和分析，施工单位技术人员必须在现场予以配合。探查孔的观测工作完成后，必须编制顶板岩性探查孔柱状图，建立顶板岩性探查台帐。当顶板岩性出现异常变化时，必须采取针对性措施。 （1）为了加强锚杆支护的顶板治理，进一步优化锚杆支护参数，随时了解顶板的离层情况，依照《煤矿安全规程》第44条第7款的规定，在煤巷锚杆支护必须进行顶板离层监测。 （2）所有采纳锚杆支护的煤巷内必须安装顶板离层仪，对
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 1、绘制侧压系数λ=0,71,31,2 1,1时圆孔巷道周围的应力分布图，并叙 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λ＜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λ≥1/3时，围岩周边不产生切向拉应 力； 4）当λ=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。
矿山压力观测与控制复习题 1.从力学角度看，岩体与岩石有许多区别，其中较为明显的基本特征有：（岩体 的非均质性）、（岩体的各向异性）和（岩体的非连续性）。 2.（自重应力场）和（构造应力场）是原岩应力场的重要组成部分。 3.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）和（顶板发生台阶下沉）等。 4.常见的矿压观测仪器按其工作原理可分为：（机械式）、（液压式）、（振弦式）、 （电阻应变式）和（声波法）等。 5.采煤工作面“三量”观测是指顶板移近量观测、（活柱下缩量观测）和（支柱 载荷量观测）。 6.巷道围岩应力的测定方法有（应力解除法）和（应力恢复法）。 7岩石单轴受压条件下的全程应力应变曲线一般可分为原始空隙压密阶段，（线弹性阶段），（弹性过度阶段），（塑性阶段），（破坏阶段）等五个阶段。 8常见采空区处理方法有（全部垮落法），（刀柱法），（缓慢下沉法），（充填法）。9采煤工作面上覆岩层按其破断的程度不同，在垂直方向上可划分为（冒落带），（裂隙带）和（弯曲下沉带）。裂隙带岩层在水平方向上可划分为三个区，分别为（煤壁支撑区），（离层区），（重新压实区）。 10影响采煤工作面矿山压力的主要因素有（采高、控顶距），（工作面推进速度），（开采深度）和（煤层倾角）等。 12面哪种不是常用的测点布置方式（D）。 A.垂直布置 B.十字布置 C.网格布置 D.一字布置 13.把测量结果中可靠的几位数字加上可疑的（A）数字，统称为测量结果的有效数字。 A．一位B.二位C.三位D.四位 14.用声波探测巷道围岩松动圈的工作方式有双孔法和（B）两种。 A多孔B.单孔C.三孔D.四孔 15.采煤工作面顶板下沉量与采高及控顶距成（B）关系。 A倍数B.正比C.反比D.非比例 16.目前所采用的巷道矿山压力控制的方法有抗压、让压、躲压和（D）几种。 A支护B.沿空掘巷C.沿空留巷D.卸压 17.岩石的碎胀性：指岩石破碎后的体积比破碎前的体积增大的性质。 18.矿山压力控制：所有的人为地调节、改变和利用矿山压力的各种措施，叫做矿山压力控制。 19.基本顶的周期来压：基本顶周期性折断或垮落前后工作面内的矿压显现称为基本顶的周期来压。 20.无煤柱护巷：是取消了上下区段之间的护巷煤柱，沿采空区掘进或维护巷道（沿空巷道）。 21.工作阻力：支柱受顶板压力作用而反映出来的力称为支柱的工作阻力。 22矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的作用在巷硐支护物上的力。 23矿山压力显现：由于矿山压力作用使岩硐周围岩体和支护物中产生的各种力学现象。统称为矿压显现。 24基本顶的初次来压：通常把基本顶第一次破断失稳而产生的工作面顶板来压称为基本顶的初次来压。
矿山压力与压力控制习题 绪论 1、顶板事故频繁发生的基本原因是什么? 答：顶板事故频繁发生的基本原因是： （1）没有很好地研究和掌握各个具体煤层需要控制的岩层范围及其运动的规律（包括运动发生的时间和条件等），顶板控制设计缺少基础； 2）没有深入地研究和掌握各种类型支架的特性，特别是在生产现场所能达到的实际支撑能力。没有解决好针对具体煤层条件选好和用好支护手段方面的问题； 3）没有更好地揭示支架与顶板运动间的关系，达到正确合理的选择控制方案。 2、矿山压力与岩层控制研究的主要任务是什么? 答、矿山压力与岩层控制研究的主要任务为： （1）研究随采场推进在其周围煤层及岩层中重新分布的应力（包括应力大小及方向等）及其发展变化的规律。该应力的存在和变化是煤及岩层变形、破坏和位移的根源，也是采场及周围巷道支架上压力显现的条件。 搞清分布在煤层及各个岩层上的应力状况，揭示它们随采场推进及岩层运动而变化的规律，是采场矿山压力研究的重点。 （2）研究采场支架上显现的压力及其控制方法。包括压力的来源、压力大小及与上覆岩层运动间的关系、正确的控制设计方法等。 （3）研究在采场周围不同部位开掘和维护的巷道的矿山压力显现及其控制办法。包括不同时间开掘的巷道压力的来源、巷道支架上显现的压力大小及其影响因素、以及支架与围岩运动间的关系等。 （4）控制采动岩层活动的主要因素分析。从十分复杂的采动岩层活动中建立采动岩层的结构力学模型，从而展开对采场顶板矿压、采场突水、岩层移动及地表沉陷规律等进行系统描述。 （5）深部开采时采场支承压力分布、岩层结构及运动特点、围岩大变形的控制机制等。 3、矿山压力与岩层控制研究历史上主要存在几种假说？并叙述各假说的内容及优缺点？ 答：（1）掩护“拱”假说 掩护拱假说的基本观点是：①采动形成的工作空间是在一种“拱”的结构掩护之下；② “拱”结构承担上覆岩层的重量，通过拱脚传递到煤层及岩体上的压力及由此在煤及岩体中形成的应力，是煤及岩层破坏的原因，也是“拱”结构本身向外扩展的条件；③采场空间的支护仅承受拱内已破坏岩层的岩重，支架是在由“拱”的结构尺寸所圈定的破碎岩石荷重下工作—即在一定的载荷条件下工作，支架上显现的压力
矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力。 矿山压力显现：这些由于矿山压力作用是使巷硐周围岩体和支护物产生种种力学现象的统称 矿山压力控制：所有减轻、调节、改变、和利用矿山压力作用的各种方法 直接顶：一般把直接位于煤层上方一层或几层性质相近的岩层。伪顶：在梅层直接顶之间有时存在厚度小于0.3—0,5米、极易跨落的软弱岩层。老顶：通常把位于直接顶之上的对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层。采空区处理办法：刀柱法，顶板缓慢下沉法，全部或局部填充法，全部跨落法。 横三区：煤避支撑区，离层区，重新压紧区；竖三带：弯曲下沉带，；裂缝带；跨落带。直接顶初次跨落的标志：直接顶跨落高度超过1—1.5米，范围超过全功工作面长度的一半。此时的直接顶跨距称为初次跨落距。 岩石碎胀系数：岩石破碎后，杂乱堆积，岩体的总体力学特性类似于散体。由于由于岩层破碎后体积将产生膨胀，因此直接顶跨落后，堆积高度要大于直接顶岩层原来的厚度。影响碎胀系数的重要因素是岩石碎后块度的大小以及其排列状态。例如，坚硬岩层大块破断且排列整齐，因而碎胀系数较小，岩石破碎后块度较小而且排练紊乱，则碎胀系数较大。
老顶的断裂：随着弯矩的增长，老顶岩层达到强度极限时，将形成断裂。分三张情况：1 当f<0.02时，板破断将先沿固定长边形成裂缝并延伸，在长边形成的裂缝的过程中，板中央沿Y方向将随之形成裂缝，而后导致破裂。2 当0.02