矿山压力与岩层控制
1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响在巷硐周围形成的力。
2、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。
3、矿山压力控制：为使采矿工作正常、安全进行所采取的各种减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的方法
4、原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力。 5、构造应力：由地壳构造运动在岩体中引起的应力。 6、构造应力的特点：
构造应力以水平力为主，具有明显的区域性和方向性，其基本特点如下 ①分布不均，在构造区域附近最大； ②水平应力为主，浅部尤为明显； ③具有明显的方向性；
④坚硬岩层中明显，软岩中不明显； 7、圆孔周围的应力场：
①?r、?t分布与方向角无关，皆为主应力。园孔任一方向应力分布相同； ②围岩内应力大小与弹性常数 E、u无关，与距孔边距离有关Rt=5r1；
③双向等压时，园孔周边全处于压缩应力状态；
④在园孔内3倍直径以远，应力接近原始应力（影响半径）。 ⑤双向等压园孔应力集中系数最大为2。 8、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。 9、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；
10、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。 11、矿压显现指标：
①顶板下沉 S（mm）一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶板相对移近量； ②顶板下沉速度V（mm/h）单位时间顶板下沉量； ③支柱变形与折损，观察喷液、下缩、压裂、折断等； ④顶板破碎情况，单位面积中顶板冒落面积所占百分比； ⑤局部冒顶，小范围顶板垮落；
⑥大面积冒顶或顶板沿工作面煤壁切落； ⑦支架载荷；
12、支承压力：巷道两侧改变后的切向应力增高部分。 13、极限平衡区:巷道周围处于极限平衡状态的岩体范围。
14、老顶的初次来压：老顶第一次失稳所产生的工作面压力增大的现象。 15、老顶来压步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。 16、初次来压特点：
①顶板下沉量增大，支柱载荷突然增大；
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②煤壁内支承压力增大，变形与偏帮严重； ③直接顶破碎，有局部冒顶现象； ④来压比较突然，易造成重大事故；
17、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 18、周期来压:老顶周期性失稳引起的顶板来压现象。 19、支架要求：
①为了保障安全，支架上的力必须满足?Fy=0； ②支架必须有一定的可缩量；
③支架对老顶的作用力：P1=QA?B?Ttan??-??； 20、顶板压力相当于4~8倍采高岩柱重量，P??4?8?Mr 21、影响矿山压力显现的主要因素是围岩性质及赋存状况。 22、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。 23、断面破碎度：顶梁前端到煤壁之间的距离。
24、顶板冒落敏感度：端面距为1m时的端面破碎度。 25、老顶分类:N?hi/hm
IN>5,老顶的垮落与错动对工作面支架无多大影响。
II2?N?5,老顶的失稳对工作面支架有较为严重的影响。 IIIN<2，老顶的悬露与垮落都将对工作面支架有严重的影响。 IV老顶特别坚硬，又无直接顶V能塑性弯曲的顶板 26、支柱上各种工作阻力及支撑力
P0、:初撑力—支柱刚架设时对顶板产生的一个主动力；
P0:始动阻力—顶板压力下，支柱开始下缩时的阻力； P1:初工作阻力—阻力由急剧增长到缓慢增长的转折点处阻力； P2:额定工作阻力—支柱所能承受的最大载荷
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28、支撑式支架支护分析： 工作特点： ①顶梁比较长（3.5m-4.0m），对顶板反复支撑次数多； ②支撑合力一般远离前梁端点，前梁对顶板支撑力小；
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③框式结构，不能承受较大的水平推力。④挡矸能力差⑤调高范围小 优点：通风断面大、行人方便、结构简单、重量轻； 适用条件：顶板稳定，有来压，瓦斯大的工作面。 29、支掩式掩护支架分析： 工作特点：
①托梁短，反复支撑次数小；
②立柱向煤壁方向倾斜，提高了对机道上方的支撑能力。
③可以承受一定的水平力，可以实现带压移架；④挡矸性能好 缺点：支架空间小、通风断面小、行人不便、重量大 适用条件：顶板破碎，瓦斯小的工作面。 30、单支架支掩式掩护支架受力分析： 31、支架与围岩作用的特点：
1）支架与围岩间的作用是作用力与反作用力关系；（支撑力宜均匀分布，且与顶板压力共线）
2）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；与支架本身特性有关；（在同一工作面，不允许同时使用特性不同的支架） 3）支架结构及尺寸对对顶板压力的影响。
32、关键层：对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层起控制作用的岩层。 33、关键层特征:
①几何特征：相对其他同类岩层单层厚度较厚； ②岩性特征：相对其他岩层较坚硬。
③变形特征:下沉变形时，其上覆全部或局部岩层的下沉量同步协调； ④破段特征:关键层破段将引起较大范围内的岩层移动； ⑤承载特征：关键层破段前以板或梁的结构形式为承载主体，破断后可能成为砌体梁结构，继续为承载主体。 34、关键层位置判别P178
35、回采工作面支承压力分布：
①工作面超前支承压力峰值一般在煤壁前4~8米，影响范围为40~50米。少数可达60~80米。应力集中系数为2.5~3。
②工作面倾斜方向固定支承压力范围一般为15~30米。少数可达35~40米，峰值一般距煤壁15~20米，应力集中系数为2~3。
③在拐角区要形成应力叠加，应力集中系数可达5~7。 36、相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定： 一般间距：
①大巷———20~40米（围岩稳定取小值，不稳定取大值）； ②上下山——15~30米；③集中巷——15~30米。
（在浅部、坚硬岩层、急倾斜可为10米； 深部、松软围岩为50米）
37、采区平巷沿走向矿山压力显现规律：
Ⅰ：巷道掘进段——弹塑性、量小、趋于稳定、时间短；
Ⅱ：无采掘影响段——主要为流变，受岩性影响较大； Ⅲ：采动影响段——前30～50m，后40～60m（峰值5～
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