矿山压力及岩层控制

矿山压力及岩层控制

矿山压力及岩层控制Mining Pressure and Strata Control 课程设置: 课程设置: 40学时 讲授方法: 讲授方法: 基本知识与专家讲座相结 合，兼顾双语教学 知识范围: 知识范围: 煤与非煤，专业外语

矿山压力及岩层控制

参 考 书 目1、钱鸣高,刘听成.《矿山压力及其控制》, 中国矿业大学 2、宋振琪主编.《实用矿山压力控制》, 山东科技大学 3、任德惠主编.《井工开采矿山压力与控制》, 重庆大学 4、岑传鸿主编.《顶板灾害防治》, 中国矿业大学 5、姜福兴主编.《矿压控制设计》, 山东科技大学 6、蒋金泉主编.《矿山压力监测》, 山东科技大学 7、黄自伟主编.《矿压测试仪表》, 山东科技大学 8、美国西弗吉尼亚大学 S.S.Peng主编的讲义 9、澳大利亚 B.H.G.Brady、英国E.T.Brown主编《Rock Mechanics For Underground Mining》

矿山压力及岩层控制

目录第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 绪论 矿山压力及矿山压力显现 采场上覆岩层运动和发展的基本规律 采场上覆岩层的运动范围 采场矿山压力显现与上覆岩层运动间的关系 回采工作面顶板控制设计 巷道矿压控制 冲击地压防治 综采放顶煤采场的矿压控制 矿柱支护采矿法的岩体控制

第十一章 崩落采矿法的岩体控制

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《矿山压力与岩层控制》之第一章 矿山压力与岩层控制》

绪 论山东科技大学资环学院 资 源 工 程 系

矿山压力及岩层控制

本章提要 本章特点

课题研究的主要任务

主要的矿山压力假说

有较多的基本概念 有较多的矿山压力假说 几种主要矿山压力假说的区别 了解本课程矿山压力研究的特点

学习难点

P1

矿山压力及岩层控制

§1.1 与矿山压力有关的安全事故 §1.2 矿山压力与岩层控制研究的主要任务 §1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾 §1.4 本课程的主要研究内容与学习方法

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§1.1 与矿山压力有关的安全事故

40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 2004 2005 瓦斯 顶板 水 运输 其它

图1.1 中国煤矿安全事故比例

图1.2 中国煤矿死亡人数比例

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§1.1 与矿山压力有关的安全事故

图1.3 与岩层运动相关事故机理

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矿山压力及岩层控制

§1.1 与矿山压力有关的安全事故

顶板冒顶

思考顶板事故频 繁发生的基 本原因 ？

冲击地压

透水事故(见下图) 透水事故(见下图)

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§1.1 与矿山压力有关的安全事故

图1.5 广东兴宁一煤矿发生透水事故

图1.6 四川广安矿井透水事故

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矿山压力及岩层控制

§1.1 与矿山压力有关的安全事故 §1.2 矿山压力与岩层控制研究的主要任务 §1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾 §1.4 本课程的主要研究内容与学习方法

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§1.2 矿山压力与岩层控制研究的主要任务

研究随采场推进在其周围煤层及岩层中重新分布的应力 (包括应力大小及方向等)及其发展变化的规律。 研究采场

支架上显现的压力及其控制方法。 研究在采场周围不同部位开掘和维护的巷道的矿山压力显 现及其控制办法。 控制采动岩层活动的主要因素分析。 深部开采时采场支承压力分布、岩层结构及运动特点、围 岩大变形的控制机制等。

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矿山压力及岩层控制

§1.1 与矿山压力有关的安全事故 §1.2 矿山压力与岩层控制研究的主要任务 §1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾 §1.4 本课程的主要研究内容与学习方法

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

几种主要矿山压力假说⑴掩护“拱”假说 掩护“ ⑵掩护“梁”假说 掩护“ ⑶铰接岩块假说 ⑷砌体梁假说

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

自然平衡拱假说

⑴掩护“拱”假 掩护“ 说基本观点？

压力拱假说

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

自然平衡拱假说A' A

巷道开掘后，已采空间上部岩层将逐步冒塌成拱的形状。 巷道开掘后，已采空间上部岩层将逐步冒塌成拱的形状。3 2 1

h3 h2 h1

h

h'

d c b cb3 b1 b2

自然平衡拱

工作面推进中的自然平衡拱

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

压力拱假说主要假设？1

模 型

S2

Lk

S1

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

⑴掩护“拱”假说 掩护“①“悬臂梁”假说代 表 性

⑵掩护“梁”假 掩护“ 说假说

“仅怱

梁”假说

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

悬臂梁” ①“悬臂梁”假说 悬臂梁

模型

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

预生裂隙梁” ②“预生裂隙梁”假说 预生裂隙梁

高应力区

假塑性变形区

1

2Ⅱ Ⅲ

3

Ⅰσ 1 σ 3 σ 1 σ 3

低应力区

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§1.3 矿山压力与岩层控制研究的回顾

⑴掩护“拱”假说 掩护“ ⑵掩护“梁”假说 掩护“ ⑶铰接岩块假说用冒落法管理顶板的采场， 支架上的压力显现是由两 部分岩层的运动所决定的。

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