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《矿山压力与岩层控制》主要知识点第一讲绪论●基本概念：●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称为矿山压力。
●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，称为矿山压力显现。
●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均叫做矿山压力控制。
●采场围岩控制：●巷道围岩控制：●研究和学习矿山压力与岩层控制的意义。
第二讲采场上覆岩层结构与顶板破断规律（第三章）●基本概念：顶板●底板：●上覆岩层（覆岩）：●直接顶●基本顶（老顶）●直接底●关键层；●直接顶初次跨落、●基本顶初次破断与周期破断；●岩石碎胀系数。
●直接顶初次跨落前的离层机理及其危害。
●直接顶跨落后的碎胀特性及其对矿压影响。
●基本顶破断规律与破断距计算。
●采动覆岩“大结构”的内涵及主要假说。
● 砌体梁假说及“砌体梁”结构的失稳形式及稳定条件。
● 基本顶破断面角度对“砌体梁”结构稳定性的影响。
关键层破断后的岩块互相挤压有可能形成三铰拱式的“砌体梁”平衡结构，此结构平衡将取决于咬合点的挤压力是否超过该咬合点接触面处的强度极限，在一定条件下可能导致岩块随着回转而形成变形失稳；另外即是咬合点处的摩擦力与剪切力的相互关系，当剪切力大于摩擦力时形成滑落失稳，在工作面的表现形式为顶板的台阶下沉。
防止“砌体梁”结构的滑落失稳条件：咬合点处的摩擦力大于剪切力，ϕtan ⋅≤T R 根据“砌体梁”结构受力分析，，即，岩块长度要大于2～2.5倍岩块厚度。
防止“砌体梁”结构的变形失稳条件：回转变形形成的咬合点的挤压力小于该咬合点接触面处的抗压强度极限。
根据“砌体梁”结构受力分析，结构回转下沉量小于一定值⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅-⋅=∆K K n h 311 ● 通常通过触矸来实现。
⎝⎛⋅-⋅=∆Kn h 311●基本顶弹性基础破断的反弹与压缩特征。
●岩层控制关键层理论的主要学术思想。
第三讲采场矿山压力显现基本规律（第二章、第四章）基本概念：基本顶初次来压：基本顶（老顶）悬露达到极限跨距发生初次断裂，断裂的基本顶岩块回转下沉，从而导致工作面顶板急剧下沉和支架阻力普遍增大现象，称为基本顶（老顶）初次来压。
矿山压力基础知识一、岩体的原始应力地下深部的岩层在没有受到任何采动影响以前的应力状态叫原始应力状态。
岩体的原始应力从理论上讲应该是自重应力、构造应力和物理化学应力的合力。
自重应力是由于地球引力引起的应力。
构造应力是由于地质构造及地质运动引起的应力，而物理化学应力则是在地壳中由于温度和压力的变化而产生的物理化学变化引起的应力。
由于构造应力和物理化学应力极其复杂，无法计算，一般在计算矿山压力时把构造应力和物理化学应力忽略不计，而是把自重应力作为岩体的原始应力计算。
岩体的原始应力经计算为γH/m²，如图2-10 所示。
图2-10 岩体的原始应力分布规律图中：γ——为上覆岩层的平均必度，kN/m³H——为计算的平均深度，m 。
岩体的原始应力极大，一般支护的设备无法支撑，而人们之所以能够安全生产并采用有效的支护手段是由于采动以后应力重新分布的结果。
二、采动以后应力的重新分布规律在采动以前应力是均匀分布的，一旦受到采动，则原来的均匀分布被破坏，从而出现应力的重新分布形成应力的降低区和应力在增大区。
1、煤巷上方的应力分布规律在煤层中未开掘巷道以前，煤层上所受的力为原始状态，当巷道开掘以后，由于支撑原始应力的煤被采出，会出现应力的重新分布，重新分布的结果如图2—11所示。
图2-11（1）应力降低区：在煤巷内部及两侧大约5米范围内为应力降低区。
特别是在巷道内部，原始应力的分布为0，煤巷的支护设备只承担部分直接顶的重量。
此时，支护设备上所承受的力大小和直接顶的厚度、坚硬程度有关。
如果直接顶破碎，而且厚度很大则巷道支护设备所承受的力就很大。
反之，直接顶完整，而且厚度小，则支护设备上所承受的力就小，如果直接顶坚硬，煤巷还可以不支护，形成裸体巷道。
（2）应力增大区：在煤巷两侧约5~15m之间为应力增大区，应力最大区大约距巷道帮7~8m，其压力值可能为原始应力的数倍。
所以在井下巷道的布置中如果必须出现两条巷道平行布置的情况时一定要考虑两条巷道的间距最好保持在20m以外。
掘进巷道矿压监测有关知识掘进巷道矿压监测有关知识《煤矿安全规程》第44条采⽤锚杆⽀护形式时，应遵守下列规定：1、锚杆必须按规定做拉⼒试验。
煤巷还必须进⾏顶板离层监测，并⽤记录牌板显⽰。
对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。
在井下做锚固⼒试验时，必须有安全措施。
2、锚杆必须⽤机械或⼒矩扳⼿拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。
⼀、矿压的形成煤层在受到开挖以前，由于长期受到周围岩⼟体压⼒作⽤，压⼒处于应⼒平衡状态。
当开掘巷道或进⾏回采⼯作时，破坏了原来的应⼒平衡，在采掘空间周围引起岩体应⼒的重新分布，在这种不平衡应⼒的作⽤下，会出现巷道及回采空间周围煤岩体的变形、移动、垮落等现象，直到应⼒达到新的平衡为⽌。
这种由于在地下进⾏采掘活动⽽在巷道、峒室及回采空间周围巷道内及⽀护物上所产⽣的压⼒称为“矿⼭压⼒”，简称“矿压”。
在矿⼭压⼒的作⽤下，地下巷道、峒室及回采空间周围的煤岩体及⽀护物将发⽣变形和破坏，产⽣顶板下沉、底板隆起、巷道断⾯缩⼩、岩体破断离散发⽣冒落、煤体压酥甚⾄突然抛出、⽀架变形、上覆岩层⼤范围移动甚⾄地表塌陷等现象。
这些在矿⼭压⼒作⽤下，围岩、煤体及⽀护物所产⽣的各种⼒学现象，称为“矿⼭压⼒显现”，简称矿压显现。
巷道岩体破坏只有两种“拉断”、“剪切”，没有“压坏”。
（莫尔强度理论认为）：材料发⽣破坏的主要原因是由于破坏⾯上的剪应⼒达到⼀定限度的缘故，这个剪应⼒除了与材料本⾝的性质有关，还与破坏⾯上由于正应⼒⽽产⽣的摩擦阻⼒有关。
即某点发⽣破坏，不仅取决于该点的剪应⼒，同时也取决于该点的正应⼒，前者起破坏作⽤，后者起阻碍破坏作⽤。
破坏的四个阶段：压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段。
⼆、掘进巷道所受矿压的种类及作⽤距离、⼤⼩。
1、掘进本⾝的⽀承压⼒的显现未受采动的岩体，在巷道开掘以前通常处于弹性变形状态，岩体的原始铅直应⼒等于上部覆盖的岩层重量，巷道开挖以后，原岩应⼒重新分布，巷道围岩内出现应⼒集中，如果围岩应⼒⼤于岩体强度，巷道围岩会产⽣塑性变形，从巷道周边向围岩深处扩展到⼀定的范围，出现塑性变形区，为弹塑性介质，巷道开挖以后围岩应⼒分布如图1所⽰。
