矿山压力及岩层控制

1实验表明岩石在不同状态下的强度值由大到小顺序：三向等压抗压强度，三向不等呀抗压强度，双向抗压强度，单向抗压强度，抗剪强度，单向抗拉强度2煤矿开采种用全部跨落发处理采空区，采空空间上方顶板岩层由下向上形成垮落带，裂隙带，弯曲下沉带3采场上覆岩层假说压力拱假说：此假说对采煤工作面前后支承压力及采煤空间处于减压范围作出粗略的但却是经典的解释，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，没有做任何分析悬梁臂假说：此假说可以解释工作面近煤壁处顶板下沉量小，支架载荷也小，而距煤壁越远则两者均大的现象，同事还可以解释工作面前方出现的支承压力及工作面出现的周期来压铰接岩块假说：此假说对支架和围岩的相互作用做了比较详细的分析。

此假说正确的阐明了工作面上覆岩层的分带情况，并初步涉及岩层内部的力学关系及其可能形成的结构。

但此假说未能对铰接岩块间的平衡关系做进一步研讨预成裂隙假说：此假说认为，为了有效控制顶板，应保证支架具有足够的初撑力和工作阻力，并应及时支撑住顶板岩层，使各岩层之间保持挤紧状态4顶板事故基本类型：采煤工作面顶板事故从力源上看有压垮、漏冒、推垮三种基本类型。

回采工作面采煤后，不同物理性质的顶板岩层都要对回采工作面支架有垂直于层面方向的或大或小的顶板力，如果支架支不起这个顶板力，就会发生压垮型冒顶。

依据岩层的强度、分层厚度和岩层内裂隙情况宏观上可以把直接在煤层上面的顶板分为松软的、中等稳定的和坚硬的三类。

对中等稳定以下，尤其是松软的直接顶板，采煤后如果支架护不住碎顶，就会发生漏冒型冒顶。

此外，直接顶板岩层还可能施加给支架以沿层面方向的推力，支架的稳定性不好，受推力时稳不住，就会发生推垮型冒顶。

5液压支柱有哪几种？其特性？有支撑式，掩护式，支撑掩护式三种支撑式支架，其支撑力分布靠煤壁小，靠采空间大。

能适应中等稳定式或完整的直接顶板，尤其是能适应有老顶下沉来压的工作面掩护式支架，支撑力主要集中在煤壁附近，能适应松软破碎的直接顶板，但是靠采空区的支撑力较小，不能适应有老顶下沉来压的工作面支撑掩护式支架结构稳定有抵抗来自层面方向的推力。

矿山压力与岩层控制分章节课后题答案第一章课后题答案1.什么是矿山压力？矿山压力是地质层、地下水和矿山开采引起的应力和变形所产生的压力作用。

2.什么是岩层控制？岩层控制是指在矿山开采中，通过采用适当的措施来保持岩体稳定，避免岩层破坏和塌陷，确保安全生产的技术措施。

3.列举矿山压力的主要来源。

矿山压力的主要来源包括地层的深度和覆盖厚度、地质构造活动、地下水、矿石开采等。

4.什么是煤柱？煤柱是指煤矿中煤层开采留下的煤炭矿柱，用于支撑上方地层的岩石和负荷。

5.煤层开采中会产生哪些岩层控制问题？煤层开采中会产生煤柱破坏、顶板下沉、底板塌陷等岩层控制问题。

1.煤层开采的主要压力问题有哪些？主要压力问题包括煤柱的变形和破坏、岩层的下沉和移动、煤与瓦斯突出等。

2.列举常用的煤层顶板支护方式。

常用的煤层顶板支护方式有液压支架、短牵引支架、长牵引支架、综放工作面支护等。

3.什么是煤与瓦斯突出？煤与瓦斯突出是指在煤层开采过程中，由于地应力释放和煤层瓦斯压力差等因素，导致煤层中的瓦斯和煤与瓦斯一起迅速释放到煤矿工作面。

4.列举常用的煤与瓦斯突出预防措施。

常用的煤与瓦斯突出预防措施包括合理布置瓦斯抽采钻孔、设置冻结带、控制工作面推进速度、适时切割煤柱等。

5.什么是煤矿的地压显现？地压显现是指煤炭开采过程中，地应力释放引起的顶板移动和地表沉陷现象。

1.列举导致复杂岩层变形和破坏的因素。

导致复杂岩层变形和破坏的因素包括地质构造、地震、地下水动力作用、加大采厚等。

2.什么是岩层的软化变形？岩层的软化变形是指在岩层开采过程中，受到外力作用导致岩层内部产生应力集中和岩石柔软化现象。

3.列举常用的岩层控制技术。

常用的岩层控制技术包括围岩加固、地下水控制、岩层预裂等。

4.什么是岩层顶板下沉？岩层顶板下沉是指岩层开采过程中，顶板发生沉降和下沉的现象。

5.列举常用的岩层顶板控制技术。

常用的岩层顶板控制技术包括钢支撑、锚杆支护、拱形支护等。

矿山压力与岩层控制一．名词解释矿山压力：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定义为矿山压力。

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。

充填开采：就是用充填材料来充填已采空间，借以支撑围岩，防止或减少围岩垮落和变形的顶板管理技术，采用此方法管理顶板的采煤方法称为充填开采。

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控制作用的岩层。

锚固力：锚杆对围岩所产生的约束力称为锚固力。

根据约束方式分为：托锚力，黏锚力，切向锚固力；根据锚固阶段分为：初锚力，工作锚固力，残余锚固力。

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。

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。

冲击矿压：是压力超过煤岩体强度极限，聚积在采掘工程周围煤岩体之中的能量突然释放，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，造成煤岩体振动和破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。

充分开采：当采空区尺寸相当大时，地表最大下沉值不再随采空区尺寸增大而增大的开采状态称为充分采动。

二．简答题1.原岩应力概念组成部分以及场规律特点：（☆）答：天然存在于原岩内与人为因素无关的应力场称为原岩应力场。

其主要组成部分是自重应力场和构造应力场。

其规律特点：（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.构造应力场的特点：答：由于地质构造运动而引起的应力场称为构造应力场。

其特点：（1）构造应力以水平应力为主，具有明显的区域性和方向性。

一、名词解释1.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。

2.极限平衡状态：范围内岩块所处的应力圆与其强度包络线相切3.老顶的周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象。

4.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多用的岩层称为关键层5.底板比压：将支架底座对单位面积底板上所造成的压力称为底板载荷集度，即底板比压6.煤矿动压现象：煤矿在开采过程中，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。

7.支承压力：回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

8.测压系数：9.应力集中：受力体内，孔周围局部区域应力高于其它区域应力的现象10.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11.冲击地压：煤岩体突然动力破坏，释放大量能量的灾害动力现象，可摧毁巷道、引发其他矿井灾害，造成人员伤亡二、简答题1.绘图表示采场水平和垂直的分区分带2.回采工作面支柱工作特性有几种，绘图加以说明3.采空区的处理方法4.冲击地压的预测预报方法答：冲击地压的预测主要包括时间、地点和规模大小。

目前主要采用的采矿方法，包括根据采矿地质条件确定冲击矿压危险的综合指数法、数值模拟分析法、钻屑法等；采用地球物理方法，包括微震法、声发射法、电磁辐射法、振动法、重力法等，可以达到准确预报冲击矿压可能发生的地点和位置，较准确地确定冲击矿压发生强度和震动释放能量的大小。

5.影响采场矿山压力的主要影响答：1.采高与控顶距2.工作面推进速度的影响3.开采深度的影响4.煤层倾角的影响5.分层开采时的矿山压力显现6.巷道围岩压力及影响因素答：围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力。

统称为围岩压力。

（1.松动围岩压力2.变形围岩压力3.膨胀围岩压力4.冲击和撞击围岩压力）。

矿山压力与岩层控制一、名解：1.矿山压力：是指分布于岩层内部各点应力，又包括作用于围岩上的任何部分边界上的外力。

2.支承压力：是指煤层采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用于煤层、岩层、和矸石上的垂直压力。

3.围岩应力：是指洞室开挖后，周围岩体失去原来的平衡，引起洞室一定范围内岩体应力发生改变，重新调整形成新的应力。

4.原岩应力：是指把未受采掘扰动影响的岩石应力称为原岩压力。

5.基本顶：是指运动时对回采工作面矿山显现有明显影响的传递岩梁的总合，在初次来压后，是一组在推进方向上能够始终传递水平应力的不等高裂隙。

6.直接顶：是指在采空区内已夸落，在回采工作面内由支架暂时支撑的悬臂梁，其结构特点是在回采工作面推进方向上不能始终保持水平力传递。

7.泊松比：是指岩石在受单向压缩载荷时，试件在轴向压缩的同时产生横向膨胀，其横向与纵向的比值称为泊松比。

8.初次夸落距：是指当工作面自开切眼推进一段距离后直接顶悬露达到一定的高度，采空区进入初次放顶，直接顶开始夸落，此时直接开始夸落的距离称为初次夸落距。

9.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。

10.步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。

11.砌体梁：在一定的条件下能够形成表似梁实则为半拱结构。

这种平衡结构形如砌体，故称为砌体梁。

12.关键层：在回采工作面上覆岩层中存在多个岩层时，对岩体活动全部或局部起控制作用的岩层称为关键层。

13.碎胀性：是指岩石破碎后处于松散状态下得体积与破碎时的体积之比。

二、填空：1.三横三纵：三纵带是指弯曲下沉带、裂隙带、冒落带；三横是指煤壁支撑影响区、离层区、重新压实区。

2.直接顶完整性的取决因素：岩石本身的性质、裂隙的发育情况直接顶内的各种原因造成的层理。

3.节理裂隙的分类：原生裂隙、构造裂隙、压裂裂隙。

4.影响顶板下沉的因素：采高、采深、倾角及推进的速度。

5.采区巷道的支护形式：基本支护、加强支护、巷旁支护、巷道围岩加固。

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。

4.关键层具有的特征①几何特征，相对于其他同类岩层单层厚度较厚；②岩性特征，相对于其他岩层较为坚硬，即弹性模量较大，强度较高；③变形特征，关键层下沉变形时，其上覆全部或局部岩层的下沉量同步协调；④破断特征，关键层的破断将导致全部或局部岩层的破断，引起较大范围内的岩层移动⑤支承特征，关键层破坏前以“板”(或简化为“梁”)结构作为全部岩层或局部岩层的承载主体，断裂后则成为砌体梁结构，继续成为承载主体5.影响采场矿山压力显现的因素答：①采高与控顶距的影响；②工作面推进速度的影响；③开采深度的影响；④煤层倾角的影响；⑤分层开采对矿山压力显现的影响；6.采场围岩与支架之间相互作用原理答：支架围岩是相互作用的一对力，支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关，支架结构及尺寸对顶板压力有一定影响。

矿山压力与岩层控制重点总结关键信息项：1、矿山压力的定义与形成机制2、岩层控制的方法与技术3、矿山压力监测与数据分析4、岩层控制的安全标准与规范5、矿山压力与岩层控制的理论研究进展6、实际案例分析与经验总结11 矿山压力的定义与形成机制矿山压力是指在地下开采过程中，由于采掘活动引起的围岩应力重新分布，导致围岩变形、破坏和移动，并作用在采掘空间周围的支护结构和设备上的力。

矿山压力的形成机制主要包括原岩应力、开采扰动和围岩的力学性质等因素。

原岩应力是指在未受开采影响时，地层中存在的天然应力。

开采扰动会打破原有的应力平衡状态，使围岩应力重新分布。

围岩的力学性质则决定了其在应力作用下的变形和破坏特征。

111 原岩应力的测量与分析了解原岩应力的大小和方向对于预测矿山压力的分布具有重要意义。

常用的原岩应力测量方法包括水压致裂法、应力解除法等。

通过对测量结果的分析，可以为矿山设计和开采提供基础数据。

112 开采扰动对矿山压力的影响开采活动如采煤、掘进等会导致围岩的应力集中和释放，从而产生矿山压力。

开采深度、开采速度、开采方法等因素都会对矿山压力的大小和分布产生影响。

12 岩层控制的方法与技术岩层控制的目的是保持采掘空间的稳定性，保障安全生产。

常见的岩层控制方法包括支护技术、充填技术和卸压技术等。

121 支护技术支护是岩层控制的重要手段，包括锚杆支护、锚索支护、支架支护等。

锚杆和锚索通过将围岩锚固在深部稳定岩层上，提高围岩的自身承载能力。

支架则直接承受围岩的压力，提供支撑作用。

122 充填技术充填可以有效地减少顶板下沉和地表沉陷，同时提高资源回收率。

充填材料包括矸石、粉煤灰、膏体等，其性能和充填工艺对岩层控制效果有重要影响。

123 卸压技术通过钻孔、爆破等方式对围岩进行卸压，可以降低应力集中程度，减少冲击地压等动力灾害的发生。

13 矿山压力监测与数据分析矿山压力监测是掌握矿山压力变化规律、评估岩层控制效果的重要手段。

矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体行程的和作用在巷硐支护物伤的力。

矿山压力显现：由于矿压的影响，而表现出来的一系列有形的变形。

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。

原岩应力：存在于地层中未受扰动的天然应力。

原岩应力分分布的基本规律：①实测铅直应力基本上等于上覆岩石层重量。

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。

构造应力：是由于地壳构造运动在岩体中引起的应力。

构造应力的基本特点：构造应力以水平力为主，具有明显的区域性和方向性。

①一般情况下地壳运动以水平运动为主，构造应力主要是水平应力；而且地壳总的运动趋势是相互挤压，所以水平应力占绝对优势。

②构造应力分布不均匀，在地质构造变化比较剧烈的地区，最大主应力的大小和方向往往有很大的变化。

③岩体中的构造应力具有明显的方向性，最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大。

④构造应力在坚硬岩层中出现一般比较普遍，在软岩中存储构造应力很少。

砌体梁结构：在上覆岩层中存在由断裂岩块组成的“砌体梁”，因岩块相互挤压，形成承载结构。

认为：①上覆岩层可以坚硬岩层为底划分若干组，其上软弱岩层为载荷；②随着工作面推进上方坚硬岩层断裂形成岩块，岩块间受水平推力成铰接关系；③铰接岩块在某些条件下可形成平衡体。

弹性应变能：岩体受外力作用而产生弹性变形时，在岩体内部所储存的能量。

极限平衡状态：随着破坏向岩体内部发展，岩块的抗压强度逐渐增加，直到某一半径R处岩块又处于弹性状态，这样，半径R范围内的岩体就处于极限平衡状态。

减压区和增压区（支撑压力区）：比原岩应力晓得压力区是减压区，比原岩应力高的压力区是增压区（即支撑压力区）。

采场：把直接进行采煤或采有用矿物的工作空间称为回采工作面或简称采场。

顶板：赋存在煤层之上的岩层称为顶板或称为上覆岩层。

底板：赋存位于煤层下方的岩层称为底板。

一：名词。

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、岩体中和其中的支护物上所引起的力，就叫做矿山压力。

2.原岩应力：天然存在于原岩而与任何认为原因无关的应力。

3.支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道两侧增加的切向应力。

4.初次来压：由于老顶第一次失稳而产生的工作而顶板来压。

5.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。

6.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。

7.残余碎胀系数：8.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。

9.冲击矿压：其是聚集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的现象。

10.超前支撑压力：11.极限跨距：老顶达到初次断裂的跨距称为极限跨距。

12.初次来压步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。

13.端面破碎度：支架前梁端部到煤壁间顶板破碎程度。

14.顶板冒落敏感度：端面距为1m时的端面破碎度。

二：解答：1.初次来压、周期来压的表现形式？答：初次来压：顶板下沉量和下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大；支柱载荷增加；顶板破碎，出现平行于煤壁的裂缝，甚至出现台阶下沉；工作面前方煤壁内压力过度集中，致使煤壁破坏范围扩大，煤壁严重片帮、支柱折损或插入底板。

周期来压：顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大；支柱载荷普遍增加；有时还可能引起煤壁片帮、顶板台阶下沉、支柱折损，甚至工作面冒顶事故。

2.简述有关回采工作面上覆岩层结构的假说。

答:1.压力拱假说，认为在这两个前后拱脚之间，无论在顶板或底板中都形成了一个减压区，回采工作面的支架只承受压力拱内的岩石重量。

2.悬臂梁假说，认为顶板岩层是一种连续介质，在靠近煤帮处顶板下沉量最小，表现的顶板压力也小。

3、预成裂隙假说，认为由于开采的影响，回采工作面上覆岩层的连续性被破坏，从而成为非连续体。

在回采工作面周围存在着应力降低区、应力增高区和采动影响区。

矿山压力与岩层控制一、概念题1、矿山压力采动后作用于岩层边界或存在于岩层之中使围岩向已采空间运动的力，即采动后促使围岩向已采空间运动的力，称为矿山压力。

2、岩层控制把矿山压力显现控制在不影响或尽量少影响正常的安全采掘工作而进行的开拓部署和支护控制措施。

3、矿山压力显现采动后，在矿山压力作用下通过围岩运动与支架受力等形式所表现出来的矿山压力现象，其基本表现形式为围岩运动与支架受力。

4、直接顶在采空区内已跨落、在采煤工作面内由支架暂时支撑的悬臂梁，其结构特点是在采煤工作面推进方向上不能始终保持水平力的传递。

5、基本顶指运动时对采煤工作面矿压显现有明显影响的传递岩梁的总和，在初次来压后，是一组在推进方向上能够始终保持传递水平力的不等高裂隙梁。

6、传递岩梁每一组同时运动或近乎同时运动的基本顶岩层可以看成一个运动的整体，称为“传递力的岩梁”，简称“传递岩梁”。

7、支承压力煤炭采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤层、岩层和矸石上的垂直压力，属于矿山压力的范畴。

8、内外应力场基本顶岩梁断裂结束时，以断裂线为界将支承压力明显地分为两个部分：断裂线与工作面煤壁之间的应力场为“内应力场”；断裂线外（至不受采动影响的原岩应力之间）的应力场为“外应力场”。

9、初次来压采煤工作面从切眼开采至基本顶首次断裂，使工作面发生明显的顶板下沉和支架承受较大的静载荷或冲击载荷，这种矿山压力显现叫做基本顶初次来压。

10、周期来压基本顶周期性裂断及回转下沉引起的明显矿山压力显现。

11、直接顶初次垮落步距直接顶初次垮落时自开切眼到支架后排放顶线的距离。

12、底板比压在单位面积底板上所造成的压力称为底板载荷集度，即底板比压。

13、给定变形在岩梁由端部断裂到沉降至最终位态的整个运动过程中，支架只能在一定范围内降低岩梁的运动速度，但不能对岩梁运动的最终位态起到限制作用，岩梁运动稳定时的位置状态由岩梁的强度及两端支承情况决定。

14、限定变形是指采场支架对岩梁运动进行必要的限制，即在支架阻力的作用下，岩梁不能沉降至最低位态。

采动在煤或岩层中开掘巷道和进行回采工作称为对煤（或岩）层的“采动”。

采动空间采动后，在煤（或岩）层中形成的空间称为“采动空间”。

围岩采动空间周围岩体，包括图2.1中所示的顶板（T），底板（D）及两帮（B）岩层，统称为“围岩”。

1直接顶直接顶是指在老塘（采空区）内已跨落，在采场内由支架暂时支撑的悬臂梁，其结构特点是在采场推进方向上不能始终保持水平力的传递。

2基本顶是指运动时对采场矿压显现有明显影响的传递岩梁的总合。

在初次来压后，是一组在推进方向上能始终传递水平力的不等高裂隙梁。

3传递岩梁把每一组同时运动（或近似同时运动）的岩层看成一个运动的整体初次来压采场各岩层初次运动在采场的压力显现称为初次来压。

周期来压岩层周期性运动在采场的矿压显现称为采场周期来压。

矿山压力采动后作用于岩层边界上或存在于岩层之中，促使围岩向已采空间的运动的力。

（即采动后促使围岩运动的力）矿山压力显现采动后，在矿山压力作用下通过围岩运动与支架受力等形式所表现出来的矿山压力现象，称为“矿山压力显现”。

矿山压力显现的基本形式包括围岩的明显运动与支架受力等两个方面。

初次来压采场各岩层初次运动在采场的压力显现支承压力煤层采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤层、岩层和矸石上的垂直4压力。

支承压力显现在支承压力作用下发生煤层压缩和破坏，相应部位的顶底板相对移动以及支架受力变形等现象统称为支承压力的显现。

直接顶初次垮落当直接顶跨落高度达到1m以上、跨落长度达工作面长度一半以上时，就叫做直接顶初次垮落。

扩容如果应力接近这一极限，则巷道周边附近岩体的体积随应力增加而增加，产生“扩容”现象。

此后，如果“扩容”情况得不到控制，围岩周边将遭到破坏。

围岩中的应力将再次重新分布，应力范围扩大和应力高峰向深部转移等（二次重新分布），围岩的一部分进入塑性状态应力分布。

钻屑法钻屑法是通过在煤层中钻小直径钻孔（直径42-50mm），根据钻孔时在不同深度排除的煤量及其变化规律以及有关动力现象判断冲击危险的一种方法。

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。

开掘巷道或进行回采工作时，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，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。

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。

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）岩石：岩石是组成地壳的基本物质，有各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而成。

为于自然状态下的岩体有所区别，多数岩石力学文献中，岩石是从岩体中取出的、尺寸不大的块状物质，有时又称为岩块。

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。

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。

回采工作面（采场）：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工作空间称为回采工作面或简称采场。

顶板（上覆岩层）：赋存在岩层之上的岩层称为顶板或称为上覆岩层。

底板：位于煤层下方的岩层称为底板。

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。

一般是由砂岩、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。

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）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。

《矿山压力及岩层控制》教案教案：矿山压力及岩层控制一、教学目标：1.了解矿山压力对矿山岩层稳定性的影响；2.掌握矿山压力的测量和岩层控制的方法；3.初步了解矿山压力及岩层控制的相关理论知识。

二、教学内容：1.矿山压力的概念和类型；2.矿山压力测量的方法；3.岩层控制的方法和措施；4.矿山压力及岩层控制理论知识的介绍。

三、教学过程：第一节：矿山压力的概念和类型（20分钟）1.引入矿山压力的概念和意义；2.介绍矿山压力的分类和影响因素；3.讲解不同类型矿山压力的特点和应对方法。

第二节：矿山压力测量的方法（30分钟）1.介绍矿山压力测量的基本原理；2.教学矿山压力测量的仪器和设备；3.演示如何进行矿山压力测量。

第三节：岩层控制的方法和措施（40分钟）1.介绍岩层控制的基本原理；2.讲解岩层控制方法：预应力锚杆支护、钢支架支护等；3.介绍岩层控制措施：控制岩层索敌、防治岩爆等。

第四节：矿山压力及岩层控制理论知识介绍（50分钟）1.介绍矿山压力与岩层控制的相关理论知识；3.总结矿山压力及岩层控制的关键要点。

四、教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生传授相关知识；2.实践法：通过实际操作和测量，让学生亲自实践并掌握操作技巧；3.讨论法：通过提问和讨论，激发学生的思考和学习兴趣；4.案例分析法：通过研究实际案例，让学生掌握解决问题的方法和技巧。

五、教学评估：1.课堂小测：通过选择题和简答题考察学生对于矿山压力及岩层控制的基本概念和方法的掌握程度；2.论文写作：布置论文写作任务，要求学生选择一个实际的矿山压力及岩层控制问题进行研究，并撰写一篇2000字以上的论文。

六、教学资源：1.教材：《矿山压力及岩层控制》教材；2.仪器设备：矿山压力测量仪器、岩层控制设备；3.多媒体：投影仪、电脑、PPT等。

七、教学反思：通过本次教学，学生可以初步了解矿山压力对矿山岩层稳定性的影响，掌握矿山压力的测量和岩层控制的方法，并了解矿山压力及岩层控制的相关理论知识。