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。直接顶: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。直接顶岩层破坏离散原因:①节理裂隙的切割;②初次放顶前直接顶的状态;③支架的影响;④工作面长度短时,⑤直接顶很容易离层;⑥分层工作面离层原因:直接顶较软,易发生弯曲变形未及时支护或支撑力不足。伪顶:在煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3~0.5m、极易垮落的软弱岩层,称为伪顶。老顶: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。围岩压力:由于围岩变形而形成对支架的压力。采场上覆岩层活动规律假说:①压力拱假说:在回采工作空间上方,由于岩层自然平衡的结果而形成一个“压力拱”。②悬臂梁假说:工作面和采空区上方的顶板可视为梁,它一端固定于岩体内,另一端则处于悬伸状态。③铰接岩块假说:工作面上覆岩层的破坏可分为垮落带和其上的规则移动带。④预成裂隙假说:由于开采的影响回采工作面上覆岩层的连续性遭到破坏,从而成为非连续体。(老顶的)初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂星恒三铰拱式的平衡,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。初次来压步距:由开切眼到初次来压时工作面推进的距离称为老顶的初次来压步距。(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称之为工作面顶板的周期来压。周期来压的主要表现形式:顶板下沉速度急剧增加,顶板的下沉量变大;支柱所受的载荷普遍增加;有时还可引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。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周期来压:老顶周期性失稳引起的顶板来压现象。顶板压力的估算方法:①经验估算法②从老顶形成结构的平衡关系估算③威尔逊估算法影响采场矿山压力显现的主要因素: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直接顶分类:1类:不稳定顶板2类:中等稳定顶板3类:稳定顶板4类:非常稳定顶板底板比压: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。工作面支柱插入底板的破坏形式有三种:整体剪切、局部剪切和其他剪切。支柱的阻力(工作阻力):支柱对顶板的主动作用力称为支柱的撑力,支柱受顶板压力作用而反映出来的力称为支柱的阻力,又称工作阻力。初撑力:最初形成的主动力称为支柱的初撑力始动阻力:在顶板压力作用下,活柱开始下缩的瞬间支柱上所反映出来的力称为始动阻力。采场支柱的工作特性:①急增阻式②微增阻式③恒阻式液压支架分类:①支撑式②掩护式③支撑掩护式关键层: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称为关键层。岩层移动(开采沉陷):煤层采出后,采空区周围原有的应力平衡状态受到破坏,引起应力的重新分布,从而引起岩层的变形、破坏与移动,并由下向上发展至地表引起地表的移动,这一过程和现象称为岩层的移动,又称为开采沉陷。充分采动:当采空区尺寸相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值。非充分采动:采空区尺寸小于临界开采尺寸。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。采场覆岩移动破坏的分带:垮落带、裂缝带和弯曲带。采场上覆岩层移动控制技术:可分为三类:①留设煤柱控制岩层移动②充填开采控制岩层移动③调整开采工艺及参数控制岩层移动。区段巷道矿压显现规律:①煤体-煤体巷道服务期间内,围岩的变形将经历巷道掘进影响、掘进影响稳定和采动影响三个阶段②煤体-煤柱或无煤柱(采动稳定)巷道服务期间,围岩的变形同样经历巷道掘进影响、掘进影响稳定和采动影响三个阶段(工作面前方采动影响)③煤体-煤柱或无煤柱(正采动)巷道服务期间,围岩的变形将经历全部的五个阶段(掘巷影响区、掘巷影响稳定区、回采影响区、回采影响稳定区、下区段回采影响区),围岩变形量远大于无采动及一侧采动稳定后巷道。工作面矿山压力显现的影响因素:①采高与控顶距;顶板下沉量与采高、控顶距成正比采高增大,上覆岩层活动范围大,不易形成平衡结构;采高增大,煤壁不稳定,矿压显现严重;控顶距增大,顶板稳定性差。②工作面推进速度:加快推进速度,减少控顶时间,减少无工序下沉量,对破碎顶板,加快推进速度,可改善顶板状况。③采深:采深加大对巷道影响很大,对回采工作面影响不明显。④倾角:⑤分层开采矿压显现。⑥放顶煤开采矿压显现。巷道围岩压力及影响因素:围岩压力: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;松动围岩压力变形围岩压力膨胀围岩压力冲击和撞击围岩压力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)巷道围岩控制:是指控制巷道围岩的矿山压力和周边位移所采取措施的总和。巷道围岩控制原理:根据巷道围岩应力、围岩强度以及他们之间的相互关系,选择合适的巷道布置和保护及支护方式,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,有效地控制围岩的变形、破坏。巷道围岩卸压方式:①跨巷回采进行巷道卸压②巷道围岩开槽卸压及松动卸压③利用卸压巷硐进行巷道卸压④掘前预采的应用软岩的概念:软岩从定义上分为地质软岩和工程软岩。地址软岩:强度较低、空隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层的总称。工程软岩:在巷道工程力作用下,能产生显著变形的工程岩体。顶煤的破坏过程分区:①原始状态区②压缩变形区③拉减破裂区④散体冒放区工作面矿压显现的基本规律:①综放面支撑压力的分布同时受到煤层强度、煤层厚度等影响。②工作面支架载荷不大,说明离工作面不远的高处就形成平衡结构。③放顶煤工作面的煤壁及端面顶板的维护显得特别重要。④放顶煤工作面的端头压力和两端平巷压力并不大。⑤支架前柱的工作阻力大于后柱工作阻力。⑥下分层综放时的矿压显现规律。煤矿动压现象:①冲击矿压②顶板大面积来压③煤及瓦斯突出冲击矿压:是聚积在矿井巷道和采场周围岩石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。冲击矿压的特点:①突发性②瞬时震动性③巨大破坏性④复杂性冲击矿压的分类:冲击矿压可分为由采矿活动引起的采矿型冲击矿压(压力型、冲击型和冲击压力型)和由构造活动引起的构造型冲击矿压(也可看做冲击型矿压)。冲击矿压防范措施:①合理的开拓布置和开采方式。②开采解放层。冲击危险的解危措施:①振动爆破②煤层注水③钻孔卸压④定向裂缝顶板大面积来压:主要是由于坚硬顶板被踩空的面积超过一定的极限值,引起大面积冒落而造成的剧烈动压现象。顶板大面积来压的防治措施:①顶板高压注水②强制放顶