第十章 采煤工作面矿山压力控制

浅析矿山压力与岩层控制0 引言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、岩体中和其中的支护物上所引起的力，就叫做“矿山压力”。

在矿山压力的作用下，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面积冒落，煤被压松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等，这些矿山压力显现都将严重影响矿山企业的采掘活动和经济效益。

如今我国煤矿的平均开采深度已经接近千米，个别矿区开采深度达到1300 多米。

随着开采日益向深部延深，矿山压力显现更加频繁。

如果矿山作业人员能够准确预测矿压显现的预兆，做出合理的判断及采取正确的预防措施，将会对井下人员的安全和减少矿山经济损失方面起到积极作用。

下面仅就矿山压力的理论发展作简要的介绍。

1 矿山压力理论发展压力拱假说，又名自然平衡拱，是在1908 年由M·M·普洛托雅柯诺夫提出的，它是一种岩石移动拱形说。

拱形假说适用于不稳定岩体，它将岩体视为松散岩体，以散体力学为理论依据，认为如无支护，则在上部覆岩的压力下，松散的岩石将从开采空间的两帮和顶部向下冒落，两帮塌落成斜面，顶部冒落成自然平衡拱。

如有支护，则作用在支护上的载荷仅只是冒落范围内的岩块重量，而与开采空间的埋藏深度无关。

铰接岩块假说，是苏联库兹涅佐夫于1950～1954 年提出，认为工作面上覆岩层的破坏可分两带，即不规则垮落带和其上的规则移动带。

假说认为工作面支架存在两种不同的工作状态：当规则移动带（相当于老顶）下部岩层变形小而不发生折断时，不规则垮落带岩层（相当于直接顶）和老顶间就可能发生离层，支架最多只承受直接顶折断岩层的全部重量，故称支架处于“给定载荷状态”；当直接顶受老顶移动影响折断时，支架所受载荷和变形取决于规则移动带下部岩块的相互作用，载荷和变形将随岩块的下沉不断增加，直到岩块受已垮落岩石的支承达到平衡为止，这种情况称为支架的“给定变形状态。

浅析影响采煤工作面矿山压力的主要因素【摘要】煤矿工作面体现了煤矿生产的综合能力，受矿山压力的影响较大。

本文介绍了矿山压力的基本概念，从顶板岩层、采高控顶距、开采深度、工作面推进速度四个方面分析了对采煤工作面矿山压力的影响。

【关键词】采煤工作面矿山压力因素矿山压力是采掘工程引起的，如果没有巷道开掘和采煤工作，就不存在矿山压力，采动前原岩应力是矿山压力产生的根源。

就中国煤矿采掘顶板事故来讲，据统计它占整个煤矿安全事故的比重超过了40%，每年由于顶板事故影响的产量约占总产量的5%左右。

随着采矿工业和其他科学技术的发展，人们越来越认识到矿山压力具有一定的规律，只要认真开展矿山压力研究，掌握矿山压力显现规律，遵循矿山压力显现规律，就能为矿井开拓、巷道布置、井巷支护及顶板管理提供切实可行的安全技术措施。

在矿山压力作用下，围岩和支架所表现出来的变形、离层、破坏和冒落等现象，称为矿山压力显现。

采煤工作面矿压显现的主要形式有工作面顶板下沉、支架变形和折损、顶板破碎或大面积冒落、片帮和底鼓等。

在采煤工作面岩层控制中，顶板是最主要的控制对象。

顶板中以基本顶的活动为重点，它不仅影响着上覆岩层的运动规律，同时是工作面岩层运动的主体。

回采过程中，工作面落煤、直接顶放顶、工作面的推进速度的变化以及基本顶的断裂与下沉等，都会对顶板的稳定性造成一定的影响。

1 矿山压力的基本概念1.1 矿山压力由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及采煤工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所施加的力，就叫做矿山压力。

1.2 矿山压力显现在矿山压力的作用下，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面积冒落、煤被压松产生片帮或突然抛出、支架严重变形或损坏、充填物收到压缩以及大量岩层移动地表发生塌陷等等。

这些由于矿山压力的作用，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，简称矿压显现。

采场矿山压力及其控制方法采场矿山是指在地下采取矿石时，形成的暴露在地面上的一系列维护通道、采矿立方体、空间和巷道。

在采场矿山中，由于地质构造不同、采矿方法不同、矿石库存量不同以及自然缘由，都会产生各种各样的地质应力和压力变化，这些压力变化对矿山的稳定性和安全生产造成重要影响，需加以及时的监测和控制。

采场矿山压力来源在采场矿山中，不同的地形、矿体、采矿方法和采矿历史等因素都会产生不同来源的压力，主要有以下几种：1.自重应力:采场矿山所处地质环境的自重引起的压力是不可避免的，这种压力是采场矿山最基本的应力来源。

2.采矿压力:既指未支护的采空区和不完全支护的采空区的矿体所产生的压力，也指对支架支护不足的采掘面空间所产生的应力。

3.地震应力:矿区位于地质活动带，有可能有小到地面震摇的小地震甚至中等地震，这些地震越来越成为矿山稳固性的一个威慑因素。

4.渗透应力:矿山地下水渗透也会产生压力，当水与矿体接触时会使内部应力增大，所以矿山中的水压很大程度上影响着矿山的稳定性。

采场矿山压力控制方法为使采场矿山能够稳定长期的开采矿物，必须采取各种适当有效的控制压力方法，这些方法包括：1.合理采矿方法:根据矿体性质及运用能力，确定与之相符合的采矿方法，科学制定运行荷载和支撑方式以及采矿节奏。

2.防止供水爆破:根据矿山地下水源的情况、水压情况以及水的性能，针对矿山水源，实行人为控制，在采矿时防止水压波动，预防供水爆破。

3.支护加强:根据不同的地质环境，对采空区进行严格的支护措施，通常采用不同类型的顶梁、支架或者预制混凝土等来加强支撑作用。

4.控制矿面稳定性:定期监测矿面的稳定性，估算矿体初始应力和应力异向性以及矿体内部空隙部位发生塌陷的情况，及时采取控制措施完善支架系统。

5.安全排水:在矿山采掘工作中，要经常对矿山地下水情况进行监测和处理，并适当增加一些安全排水工程，排除水患。

总之，采场矿山作为矿山开采的最初阶段，其稳定性对矿山开采的成功至关重要，因而必须建立一个长期有效的压力控制体系以保证矿山的稳定性和安全生产。

第十章煤矿动压现象及其控制煤矿开采过程中，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的动力效应。

这些现象统称为煤矿动压现象。

它具有突然爆发的特点，其效果有的如同大量炸药爆破，有的能形成强烈暴风，危害程度比一般矿山压力显现程度更为严重，在地下开采中易造成严重的自然灾害。

第一节冲击矿压现象形成特点及分类一、冲击矿压现象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，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可能引发其它矿井灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。

因此，冲击矿压是煤矿重大灾害之一。

二、冲击矿压的特点①突发性②瞬时震动性③巨大破坏性④复杂性三、冲击矿压分类冲击矿压按其显现强度、释放的能量等进行分类。

根据冲击的显现强度，可分为四类：（1）弹射。

一些单个碎块从处于高压应力状态下的煤或岩体上射落，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。

（2）矿震。

它是煤、岩内部的冲击矿压，即深部的煤或岩体发生破坏。

但煤、岩并不向已采空间抛出，只有片帮或塌落现象，但煤或岩体产生明显震动，伴有巨大声响，有时产生煤尘。

较弱的矿震称为微震，也称为“煤炮”。

（3）弱冲击。

煤或岩石向已采空间抛出，但破坏性不很大，对支架、机器和设备基本上没有损坏，围岩产生震动，一般震级在2.2级以下，伴有很大声响，产生煤尘，在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。

（4）强冲击。

部分煤或岩石急剧破碎，大量向已采空间抛出，出现支架折损、设备移动和围岩震动，震级在2.3级以上，伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波。

根据震级强度和考虑抛出的煤量，可将冲击矿压分为三级：（1）轻微冲击(I级)。

抛出煤量在10t以下，震级在1级以下的冲击矿压。

矿山压力及其控制概述矿山作为一种特殊的工作环境，其压力问题一直备受关注。

矿山压力是指矿山开采过程中由于地质条件、采矿方式、采场布置等因素所形成的对地表、井筒和巷道等构筑物以及人员作业产生的压力。

矿山压力不仅对工程结构的稳定性和机械设备的正常运行产生影响，而且还对矿工的健康和安全造成威胁。

因此，矿山压力的控制是保证矿山正常、安全、高效开采的重要前提。

矿山压力的控制可以通过以下几个方面来实现：1.合理的采场布局和采矿方式：合理的采场布局和采矿方式可以减小岩层顶板的压力，并降低地表和井筒等构筑物受到的压力。

例如，在岩层顶板稳定条件较差的区域，可以采用长壁工作面或房柱工作面等相对稳定的采矿方式，减小岩层顶板的位移和压力。

2.巷道支护和岩层顶板管理：对于巷道来说，合理的支护方式和材料可以增强巷道的稳定性，减小巷道受到的压力。

岩层顶板的管理包括进行岩层控制、降低巷道高度、提高巷道顶板强度等措施，以减小岩层顶板的位移和压力。

3.水文地质调查和水压力控制：通过水文地质调查，了解地下水位、水头和水文地质条件等，采取适当的排水措施，控制水位和水压力的变化，减小对巷道和井筒等构筑物的压力。

4.地应力测量和监测：地应力测量和监测是评估岩层压力和地层压力的重要手段，能够提供有关矿山内部地应力分布的准确数据，为矿山压力的控制提供科学依据。

可以通过测量地应力来确定巷道和井筒等构筑物的支护压力，以及确定开采影响范围和区域压力分布，从而合理安排支护措施和工作面进度。

5.人员密闭和防灾避险：在煤矿开采中，为了保证矿工的安全，可以采取人员密闭和防灾避险等措施，减小不安全因素的影响。

总之，矿山压力的控制是矿山开采过程中的关键问题，控制矿山压力有利于保证矿山的稳定和人员的安全，提高矿山的生产效率。

通过合理的采场布局、巷道支护、岩层顶板管理、水压力控制和地应力测量等措施，可以减小矿山压力的影响，实现矿山的正常、安全、高效开采。

矿山压力对采煤及顶板控制的影响[摘要]在一般情况下，矿压的显现给煤矿地下开采带来一定程度的危害。

矿山压力的存在是客观的，它存在于采动空间的周围岩体中，它是矿山压力显现的原因。

本文主要阐述了采煤工作面矿山压力控制和矿井压力控制的作用等问题。

[关键词]矿山压力采煤顶板控制影响中图分类号：td77 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）10-0299-01在一般情况下，矿压的显现给煤矿地下开采带来一定程度的危害。

矿山压力的存在是客观的，它存在于采动空间的周围岩体中，它是矿山压力显现的原因。

矿山压力显现是有条件的，为了维护煤矿采掘空间，就一定要采取各种技术措施进行控制。

主要包括对巷道及回采工作空间进行支护，对软弱的煤和岩体进行加固，用各种不同的方法使巷道或回采工作空间得已卸压，对采空区进行充填，或用人为的方法使采空区顶板根据预定技术要求冒落等。

人们对矿山压力的控制可能消除和减轻矿山压力对开采工作的危害，还能够合理地利用矿山压力的天然能量为煤矿开采服务。

例如，利用矿山压力的作用压松煤体以加快落煤，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。

这些人为的调节、改变和利用矿山压力作用的技术措施，即是矿山压力控制。

1、采煤工作面矿山压力控制采煤工作面是地下移动的工作空间，为确保煤矿采煤生产的安全有序进行一定要对工作面进行维护。

但是，采煤工作面的矿山压力显现又决定于采煤工作面周围的围岩和开采条件。

所以，为确保回采工作空间的安全，要对采煤工作面形成的矿山压力进行控制。

控制采煤工作面矿山压力，是矿井设计必须考虑的一部分，如煤矿开采顺序、采煤工作面布置等。

而从局部上说，一般是指工作空间的支护及采空区的处理。

回采工作空间的直接维护对象是直接顶，它的好坏会对生产与安全产生直接影响，直接顶的完整性又受到基本顶平衡特征的影响，例如：工作面的初次来压与周期来压都是因基本顶的活动而形成的。

控制采煤工作面的矿山压力显现主要是控制基本顶的活动规律，使它不危及工作面安全。

采场矿山压力及其控制方法矿山压力是指矿山开采活动对地表和地下岩石造成的压力，包括矿体的应力变化、地表和地下岩石的变形和断裂等。

矿山压力的控制是矿山安全生产的重要环节，对于降低矿山事故发生率，保护人员和设备安全具有重要意义。

本文将介绍矿山压力的分类及其控制方法。

一、矿山压力的分类矿山压力可分为两类：地应力和岩层压力。

1.地应力地应力是指地球的重力作用下，岩石所受到的压力。

地应力可分为垂直应力和水平应力。

垂直应力是指地球的重力在垂直方向上对岩石所产生的压力，水平应力是指岩石在水平方向上所受到的压力。

地应力的大小与地下深度、地下岩石的物理性质等因素有关。

一般来说，地下深度越深，地应力就越大。

地应力的大小对矿山开采活动的影响较小，但在矿山开采过程中，地应力的变化会导致岩石的断裂和变形，从而对矿山安全产生影响。

2.岩层压力岩层压力是指地下岩石在矿山开采过程中受到的压力。

岩层压力的大小与岩层的物理性质、采场的开采方式等因素有关。

岩层压力可分为两部分：自重应力和采场应力。

自重应力是指岩石由于自身重力而产生的应力。

岩层的自重应力与岩石的密度和岩层厚度有关，一般来说，岩石的密度越大，岩层的厚度越大，自重应力就越大。

采场应力是指岩层由于矿山开采活动而产生的应力。

采场应力的大小与采场的形状、岩层的断裂性质等因素有关。

采场应力的增大会导致岩层的压缩和断裂，从而引发地表和地下的变形和破坏。

二、矿山压力的控制方法为了保证矿山的安全生产，必须采取措施控制矿山压力的变化。

矿山压力的控制方法主要包括：支护方法、爆破技术、水力压裂技术等。

1.支护方法支护是指采用各种方法和材料对岩层进行加固，以防止岩层的变形和破坏。

常用的支护方法包括：锚杆支护、喷射混凝土支护、钢架支护等。

锚杆支护是通过钢筋和固化材料将岩层固定在一起，增加岩层的强度和稳定性。

锚杆支护适用于对较薄的岩层进行支护。

喷射混凝土支护是指将混凝土喷射到岩层表面，形成一层坚硬的保护层，以保护岩层不受压力的破坏。

采场矿山压力及其控制方法范文矿山是一种开采地下矿藏的场所，由于地下矿井的开采，会对矿山产生一定的压力。

采场矿山压力是指在地下采掘过程中，由于各种因素造成的地压、岩层位移等引起的压力。

采场矿山压力的控制是矿山安全生产的关键环节，合理控制采场矿山压力对保障矿山的安全和高效经营具有重要意义。

本文将重点探讨采场矿山压力及其控制方法。

一、采场矿山压力形成原因1.岩层的自重压力：地下矿井是由各种岩层组成的，岩层的自重压力是造成采场矿山压力的主要原因之一。

岩层的自重压力由地下岩层的密度和厚度等因素决定，通常情况下，岩层的自重压力会随着矿井深度的增加而增大。

2.巷道采取压力：在采区内进行开挖巷道的过程中，会造成巷道维护压力。

巷道维护压力是指在巷道开挖过程中，岩层受到局部开挖作用力的影响，从而对巷道周围的岩体施加一定的压力。

3.采场开采压力：采场是指开采岩矿的作业场所，采场开采压力是指在采场开采作业过程中，岩层受到巷道支护失效、矿石回采等因素的影响，从而对采场周围的岩体施加一定的压力。

二、采场矿山压力的分类采场矿山压力可分为两类：恒定压力和变动压力。

1.恒定压力：恒定压力是指在采区内一段时间内保持不变的压力。

恒定压力的主要原因是岩层的自重压力和巷道维护压力。

2.变动压力：变动压力是指在采区内发生周期性、随时间变化的压力变化。

变动压力的主要原因是采场开采压力引起的，采场开采压力的大小和变化规律取决于采矿方法和矿石回采方式等因素。

三、采场矿山压力的控制方法1.合理的巷道支护设计：在采场开挖巷道时，应根据矿山地质条件和巷道的使用要求，合理设计巷道支护结构。

巷道支护结构主要包括巷道衬砌、锚索和支柱等。

巷道支护的设计要考虑到巷道的稳定性、安全性和经济性等因素，以保证巷道的安全性能，防止巷道失稳和岩层冒落等事故的发生。

2.科学的开采技术：采场开采技术是矿井安全生产的核心内容，合理选择采矿方法和矿石回采方式对控制采场矿山压力具有重要作用。

采场矿山压力及其控制方法一、采场矿山压力的概念采场矿山压力是指由于采煤工作导致的煤层和围岩变形，所形成的在采煤工作空间中所产生的压力。

采煤工作过程中，煤层和围岩的变形、破坏会导致煤体内部的应力重新分布，从而产生一定的压力作用于采煤工作空间。

矿山采场的压力大小与采煤方法、工作面长度、岩层性质、采煤速度等因素有关。

二、采场矿山压力的影响因素1. 采煤方法：采煤方法不同，矿山压力大小也会有所差异。

例如，长壁工作面采煤时，煤层上覆岩层的自重造成的压力较大；采用先进支承采煤方法时，压力主要来自于煤层内部的岩层与煤层之间的相互作用。

2. 工作面长度：工作面长度越长，矿山压力越大。

这是因为长工作面采煤时，工作面所受应力区域较大，压力得不到有效的分散，从而增大了矿山压力。

3. 岩层性质：岩层的物理力学性质对矿山压力有着重要的影响。

一般来说，岩体的强度越小，矿山压力越大；岩体的弹性模量越大，矿山压力越小。

4. 采煤速度：采煤速度越大，矿山压力越大。

采煤速度快会造成矿山压力的快速积累，使得岩层和煤层的变形速率加快，压力也随之增大。

三、采场矿山压力的控制方法1. 预控矿山压力：通过工程措施预先降低矿山压力的积累速度，对采场矿山压力进行控制。

常用的预控措施有合理的采煤工艺设计、优化支承方式、适当采用预释放技术等。

2. 梁柱法控制矿山压力：通过在采场中设置合理布置的短工作面，并合理设计煤柱和煤梁来控制矿山压力。

这种方法能够有效地降低矿山压力，保证采煤工作的安全性。

3. 支护与加固控制矿山压力：采用支护和加固措施来增强矿山的强度和稳定性，从而减小矿山压力对采煤工作空间的影响。

常用的支护与加固措施包括锚杆支护、钢网支护、注浆加固等。

4. 控制采煤速度：合理控制采煤速度，避免采煤速度过快导致矿山压力的迅速积累。

根据煤层和围岩的地质条件以及工作面的实际情况，合理确定采煤速度，保证采煤工作的安全稳定进行。

5. 岩层压裂与压卸：通过合理实施压裂和压卸技术，改变周围岩层应力分布状态，减小矿山压力对采场的影响。

采场矿山压力及其控制方法摘要：随着露天矿山开采深度的增加，采场矿山压力对于矿山安全和生产效益的影响越来越大。

本文将针对采场矿山压力进行详细研究，分析了采场矿山压力的成因和特点，并介绍了常见的采场矿山压力控制方法，以帮助矿山管理人员更好地管理和控制采场矿山压力。

关键词：采场矿山压力；成因；特点；控制方法一、引言采场矿山压力是指矿山地下采矿活动产生的地质压力对采场围岩的作用力。

随着矿山开采深度的加大，采场矿山压力对矿山安全和生产效益的影响越来越大。

因此，对采场矿山压力进行研究和控制具有重要意义。

二、采场矿山压力成因1. 工作面开采引起的应力重分布：采煤工作面开采会导致围岩应力重分布，由于采煤工作面开采引起的围岩破裂、破碎和变形，进一步导致围岩应力的重分布。

2. 底板错劈和顶板分解：采煤工作面开采过程中，底板错劈和顶板分解是主要的围岩破坏形式之一，特别是在软岩地层中，容易发生底板错劈和顶板分解现象。

3. 煤岩体的动态行为：煤岩体具有一定的动态行为，煤层开采过程中，煤层会发生变形和破坏，导致煤岩体的应力分布发生变化。

三、采场矿山压力特点1. 采场矿山压力具有明显的峰值变化特点：采煤工作面的开采活动会导致围岩的应力产生变化，使采场矿山压力出现峰值变化，这种峰值变化对于矿山安全和生产效益有重要影响。

2. 采场矿山压力具有周期性变化特点：采煤工作面的开采活动具有一定的周期性，这种周期性活动会导致采场矿山压力的周期性变化。

3. 采场矿山压力具有非线性变化特点：采煤活动对围岩应力的变化具有非线性的影响，采场矿山压力的变化也具有非线性的特性。

四、采场矿山压力控制方法1. 合理布局工作面：合理布局工作面可以有效控制采场矿山压力的变化。

在设计矿井的时候，应根据煤层的裂隙和结构特点，合理布置采煤工作面的位置和方向，减小采场矿山压力的峰值变化。

2. 采用支护技术：采用合适的支护技术可以有效控制采场矿山压力的变化。

在煤层开采过程中，应采用适当的支护材料和方法，对采煤工作面进行有效支护，减小采场矿山压力的峰值变化。