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第四章采场矿压显现根本规律第一节概述在实际生产过程中，工作面常有下述一系列矿山压力现象，并且习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。
1.顶板下沉一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
以S表示，有时为了比照，常常把这个指标换算为单位采高、单位推进度的顶板下沉量，即以每米采高每米推进度多少mm来表示。
下列图为工作面顶底板移近曲线，1为顶板绝对下沉曲线；2为顶板相对移近量〔下沉〕曲线；3为底版臌起曲线。
2.顶板下沉速度指单位时间内的顶底板移近量，以mm/h计算。
3.支柱的变形与折损4.顶板破碎情况常常以单位面积中冒落面积所占的百分数来表示。
5.局部冒顶指回采工作面顶板形成的局部塌落。
6.工作面顶板沿煤壁切落，或称大面积冒顶指工作面由于顶板来压导致顶板沿工作面切落，其它还有煤壁片帮，支柱插入底板，底板臌起等。
第二节老顶的初次来压1.概念初次来压：把由于老顶第一次失稳而产生的工作面顶板来压，称为老顶的初次来压。
初次来压步距：由开切眼至初次来压时工作面推进的距离称为老顶的初次来压步距。
2.老顶初次来压时的特点1）顶板下沉量大、支柱载荷增大。
2〕煤壁内的支承压力增大，煤壁变形与片帮严重。
增压区、减压区、稳压区。
3〕直接顶破碎，并有掉渣现象。
4〕初次来压比拟突然，容易造成严重事故。
初次来压步距的大小与老顶岩层的力学性质、厚度、破断岩块间互相咬合的程度等有关。
同时，也与地质构造等有关。
一般20~35m，个别50~70m甚至更大。
根据统计，在我国现有的生产矿井中，初次来压步距为：10~30m 54%30~55m 37.5%其余为大于55m，最大为160m左右，如大同。
第三节老顶的周期来压一、回采工作面推进对岩体结构的影响当工作面推进时，岩块A 首先处于悬露状态，此时工作面支架将受到岩体A 的保护，受力甚小。
但当到达极限跨距时，岩层形成了断裂。
此时假设岩块A 与岩体咬合不住，那么此岩层及上覆岩层将形成一端由支架支撑而另一端由已冒落的矸石所支撑。
浅析大采高综放采场矿压显现规律摘要:大采高综放开采技术因其特殊的优势,越来越受到人们的重视。
本文对大采高综放工作面矿压显现规律进行了简要分析,介绍了大采高综放技术的发展和现状,对煤矿的安全高效生产具有重要意义。
关键词:大采高综放矿压显现采矿技术近年来随着煤矿机械化程度的不断提高,综放技术得到快速的发展。
由于在开采厚煤层中综采放顶煤所表现出来的诸多优越性,综采放顶煤采煤法在我国迅速发展。
随着我国经济快速的发展和对煤炭资源需求量的增加,一种新的放顶煤开采技术即大采高综放技术诞生。
由于我国特厚煤层储量丰富,在开采过程中为了提高特厚煤层的采出率,越来越多的矿井采用了这一新技术。
因此,在开采特厚煤层的诸多技术路径中,大采高综放采煤法将会成为重要的技术来发展,其前景非常广阔。
1 大采高综放开采技术的发展随着大采高综放开采技术的不断成熟,该技术在实现我国特厚煤层高产高效、安全开采中起着重要的作用。
与普通综放开采技术和大采高综采技术相比,大采高综放开采有以下优点,其充分利用大采高开采技术和普通综放开采技术优势,扩展了放顶煤开采煤层厚度上限,工作面生产能力进一步增加。
由于加大了采煤高度,增加了顶煤的放出空间,有利于顶煤的充分松动和垮落,回收率提高;由于工作面断面增大,加强了工作面的通风能力,满足高产的通风要求;采煤机与运输机等大功率综采设备得到了充分的利用。
随着大采高综放开采技术在我国不断的发展,该技术的上述优点为我国开采特厚煤层开辟了一条新路。
近年来我国已经研制了适合大采高综放开采的新型放煤支架和相关的设备,综放工艺和提高采出率的相关技术得到了较大的提高。
在特殊地质条件下开采特厚煤层中,大采高综放开采技术也得到了较好的应用,经济效益有了较大幅度的提高。
特别是在我国一些地质条件相对较好的矿区,大采高综放开采技术达到了国际的领先水平。
大采高综放采(割)煤高度增大、放煤高度增大、上覆岩层破坏范围扩大导致工作面的矿山压力显现不同于普通综放工作面,目前尚无系统的实测成果;大采高综放支架既要满足大采高稳定性要求,又要适应放顶煤工艺中顶煤控制要求,大采高综放的煤壁片帮问题和支架合理工作阻力确定的问题尚未很好解决;支架—围岩关系更为复杂,目前尚无系统的理论成果指导大采高综放实践。
矿压显现规律矿压是指地下矿井在开采过程中由于岩石层的变形和破裂所产生的应力状态。
矿压显现规律是指矿井在不同开采阶段、不同地质条件下，矿压的变化规律。
矿压显现规律对于矿井的设计、采矿方法的选择以及矿山安全管理具有重要意义。
下面将从不同的角度来探讨矿压显现规律。
一、地质条件对矿压的影响地质条件是影响矿压显现规律的重要因素之一。
不同地质条件下，矿压的变化规律也不同。
例如，在软弱地层中开采，由于地层的可塑性较大，矿压会表现出较为明显的显现规律。
而在硬岩地层中开采，则矿压显现规律相对较弱。
因此，矿压显现规律需要根据具体的地质条件进行分析和研究。
二、开采阶段对矿压的影响不同开采阶段对矿压的影响也是矿压显现规律的重要内容。
一般来说，矿压在采前、采中和采后都会有不同程度的变化。
在采前，矿压较小，主要受到地应力的影响；在采中，矿压逐渐增大，出现明显的显现规律；在采后，矿压又会逐渐减小。
因此，矿压显现规律需要考虑不同开采阶段的特点。
三、采矿方法对矿压的影响采矿方法也是影响矿压显现规律的重要因素之一。
不同的采矿方法对矿压的影响也不同。
例如，采用支架法开采时，可以有效地控制矿压的显现，减小矿岩变形和破坏。
而采用割缝法开采时，由于割缝面积较大，矿压显现规律相对较明显。
因此，在选择采矿方法时，需要考虑矿压显现规律的影响。
四、矿山安全管理对矿压的影响矿山安全管理对于矿压显现规律的控制和预测具有重要作用。
通过加强对矿山地质环境的监测和预测，可以及时发现矿压显现规律的变化趋势，采取相应的措施进行调整和控制。
同时，合理制定矿山安全管理措施，加强对矿压的监控和预警，可以有效地提高矿山的安全性和生产效率。
总结起来，矿压显现规律是矿井开采过程中矿压变化的规律。
地质条件、开采阶段、采矿方法和矿山安全管理都对矿压显现规律产生影响。
了解矿压显现规律，可以为矿井的设计和采矿方法的选择提供科学依据，同时也可以提高矿山的安全性和生产效率。
因此，对于矿山工作者来说，深入研究和了解矿压显现规律具有重要的实际意义。
1、顶板压力估算常用方法1、经验估算法按照支架承受载荷的原则，可将工作面支架受力情况简化为如图所示。
即支架受力一是直接顶的载荷，二是老顶通过直接顶作用于支架的载荷。
其中，2、 从老顶形成结构的平衡关系估算此种估算法认为直接顶的载荷应由支架全部承受，而老顶岩层由于能形成结构，因此支架所承受的载荷仅是当老顶岩层结构失稳时所形成。
失稳的方式有两种，其一是滑落失稳，其二是变形失稳。
（1） 从老顶结构的滑落失稳估算顶板压力根据老顶的平衡规律，控制老顶滑落失稳时，作用于支架上的力为;，kN式中：——岩块A与B的重量及其载荷，kN；L i0——相当于B岩块（悬露的岩块）的长度，m；Q i0——相当于B岩块的重量及载荷，kN；H——老顶岩层厚度，m；δ——B岩块的下沉量，m；、——岩块的破断角与内摩擦角，（°）。
（2）由老顶破断岩块结构的变形失稳估算顶板压力很多学者认为，老顶的位移量与对支架形成的载荷呈双曲线关系，因而提出p与的乘积是常数的概念。
为此，老顶对支架的作用载荷为式中：Δh0——实测所得回采工作面顶板下沉量；Δh i——要求控制的回采工作面顶板下沉量；K0——顶板下沉量为Δh0时，老顶岩梁在控顶距范围内的作用力。
式中：m E为老顶岩梁厚度；γE为老顶岩梁的体积力；L E为老顶岩梁的跨度；L为控顶距；K T为支架承担岩梁重量的系数。
3、威尔逊估算法估算顶板压力时只考虑直接顶的形状与载荷，因为载荷作用力的位置与支架可能形成的最大反力的作用位置不一定一致，所以引入由于支架与围岩相互平衡而产生的附加力的概念。
式中：Q1、Q3、P——直接顶载荷、附加力、顶板压力；l P、l、r——直接顶载荷、附加力、顶板压力的力臂。
2、试述影响矿山压力显现的主要因素①煤层采高及回采工作面控顶距。
在一定的地质条件下，回采工作面顶板下沉量与采高及控顶距成正比。
采高越大，采出的空间越大，必然导致采场上覆岩层破坏越严重，从而矿山压力显现越严重；采高越低，顶板活动越缓和，煤壁也较为稳定。
第5章采场矿压显现规律及影响因素
1、衡量矿山压力显现程度的主要指标有哪些？
2、回采工面顶板的初次垮落和顶板的初次来压有何区别？
3、老顶初次来压时，回采工作面矿压显现特点及应采取的措施有哪些？
4、什么是老顶的周期来压和周期来压步距？
5、简述周期来压形成原因及表现形式。
6、某回采工作面老顶岩层为粗粒砂岩，其厚h=6m、极限抗拉强度R T=6860kPa，上覆岩层作用在老顶上的载荷q=250kPa，试求老顶的初次来压步距和周期来压步距。
7、回采工作面前后的支承压力是如何分区的？
8、采煤工作面矿山压力显现的主要影响因素有哪些？
9、试解释采高和控顶距影响工作面矿山压力显现的原因。
10、简述加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系。
11、试分析回采工作面落煤和放顶工序不能同时在同一地点平行作业的原因。
12、简述煤层倾角变化对回采工作面矿山压力显现的影响。
13、简述厚煤层分层开采时，采场矿山压力显现的特点。
14、某回采工作面顶板的最大控顶距为5m，根据实测得到最大控顶距处的顶板下沉量为340mm，若将最大控顶距缩小为3m时，在最大控顶距处的顶板下沉量为多少？。
第四章采煤工作面矿山压力显现规律第一节概述大多数情况下，矿山压力显现会给地下开采工作造成不同程度的影响。
为使矿山压力显现不至于影响正常的工作和保证生产安全，就必须采取各种技术措施加以控制。
包括对巷道及采煤工作空间进行支护、对松软煤岩体进行加固、用各种方法使巷道或采煤工作面得到卸压、用人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等。
此外人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害，还包括合理地利用矿山压力的天然能量为开采工作服务。
例如，利用矿山压力的作用压酥煤体以方便落煤工作，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等。
所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施，叫做矿山压力控制。
简称矿压控制。
在实际生产过程中，采煤工作面常有下述一系列矿山压力现象，并习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。
（1）顶板下沉量，一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板移近量。
随着工作面的推进，顶底板处于不断移近状态。
（2）顶板下沉速度，指单位时间内的顶底板移近量，以mm/h计算。
它表示顶板活动的剧烈程度。
（3）支柱变形与折损，随着顶板下沉，采煤工作面支柱受载也逐渐增加，一般可以用肉眼观察到柱帽的变形，剧烈时可以观察到支柱的折损。
（4）顶板破碎情况，常常以单位面积顶板中冒落面积所占的百分数来表示。
它是用来衡量顶板控制好坏的质量标准。
（5）局部冒顶，指采煤工作面顶板形成局部塌落，它影响采煤工作的正常进行。
（6）大面积冒顶，指采煤工作面由于顶板来压导致顶板沿工作面切落。
常常对工作面生产造成严重影响。
其它还有煤壁片帮、支柱钻底、底板臌起等一系列矿山压力现象。
第二节老顶的初次来压直接顶初次垮落后，工作面继续向前推进，由于老顶比较坚硬，在一定范围内呈悬露状态，其四周分别由煤壁及煤柱支撑。
此时可将老顶视为一个板的结构。
但是由于采煤工作面沿倾斜方向的长度，往往大于老顶沿走向方向垮落时的跨度，因此通常将老顶视为一端由煤壁而另一端由煤柱支撑的两端固定的梁。
第四章采煤工作面矿山压力显现规律第一节概述大多数情况下，矿山压力显现会给地下开采工作造成不同程度的影响。
为使矿山压力显现不至于影响正常的工作和保证生产安全，就必须采取各种技术措施加以控制。
包括对巷道及采煤工作空间进行支护、对松软煤岩体进行加固、用各种方法使巷道或采煤工作面得到卸压、用人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等。
此外人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害，还包括合理地利用矿山压力的天然能量为开采工作服务。
例如，利用矿山压力的作用压酥煤体以方便落煤工作，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等。
所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施，叫做矿山压力控制。
简称矿压控制。
在实际生产过程中，采煤工作面常有下述一系列矿山压力现象，并习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。
（1）顶板下沉量，一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板移近量。
随着工作面的推进，顶底板处于不断移近状态。
（2）顶板下沉速度，指单位时间内的顶底板移近量，以mm/h计算。
它表示顶板活动的剧烈程度。
（3）支柱变形与折损，随着顶板下沉，采煤工作面支柱受载也逐渐增加，一般可以用肉眼观察到柱帽的变形，剧烈时可以观察到支柱的折损。
（4）顶板破碎情况，常常以单位面积顶板中冒落面积所占的百分数来表示。
它是用来衡量顶板控制好坏的质量标准。
（5）局部冒顶，指采煤工作面顶板形成局部塌落，它影响采煤工作的正常进行。
（6）大面积冒顶，指采煤工作面由于顶板来压导致顶板沿工作面切落。
常常对工作面生产造成严重影响。
其它还有煤壁片帮、支柱钻底、底板臌起等一系列矿山压力现象。
第二节老顶的初次来压直接顶初次垮落后，工作面继续向前推进，由于老顶比较坚硬，在一定范围内呈悬露状态，其四周分别由煤壁及煤柱支撑。
此时可将老顶视为一个板的结构。
但是由于采煤工作面沿倾斜方向的长度，往往大于老顶沿走向方向垮落时的跨度，因此通常将老顶视为一端由煤壁而另一端由煤柱支撑的两端固定的梁。
