1/4矿压绪论一、矿山压力与岩层控制的概念矿山压力：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。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。（变形、破坏、垮落、折损、冲击）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。二、发展矿山压力与岩层控制的意义1生态环境保护2保证安全和正常生产3减少资源损失4改善开采技术5提高经济效益三、发展矿山压力与岩层控制属性和特色1采矿工程岩体结构的本质2采矿工程的移动特性3采矿工程中围岩的大变形和支护体的可缩特征4采矿工程的能量原理和动力现象第二章矿山岩体的原岩应力及其重新分布一、基本概念原岩—地壳中没有受到人类工程活动影响的岩体称为原岩体原岩应力—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自重应力—由地心引力引起的应力，等于单位面积上覆岩层重量构造应力—由于地质构造运动而引起的应力原岩应力：自重应力构造应力自重应力：等于单位面积的上覆岩层的重量构造应力—由于地壳构造运动在岩体中引起的应力构造应力的特点：（1）以水平应力为主，浅部尤为明显；而且地壳总的运动趋势是相互挤压，所以水平应力以压应力占绝对优势。（2)分布不均，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变化。2/4（3）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）坚硬岩层中普遍，软岩中很少。原岩应力分布的基本规律：（1）实测垂直应力基本等于上覆岩层重量（2）水平应力普遍大于垂直应力（3)平均水平应力与垂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比值相差较大双向等压应力场内的圆形孔规律:①圆孔周边应力Htr2,0②任一点的应力③分布与方向角无关，圆孔任一方向应力分布相同；④围岩内应力大小与弹性常数E、μ无关，与距孔边距离有关；⑤双向等压时，圆孔周边全处于压缩应力状态；⑥圆孔的影响半径为⑦双向等压圆孔应力集中系数最大为2。双向不等压应力场内的圆形孔规律:（1）圆孔周围应力集中是局部的，应力集中程度随远离孔而减弱，并趋于原始应力；（2）0≤λ≤1时，圆孔两侧切向应力集中系数处于2～3，随围压增大而有所减弱；（3）λ＜1/3时，沿最大主应力方向，孔周边一定范围内存在切向拉应力；（4)λ≥1/3时，围岩周边不产生切向拉应力；(5)λ=0时沿最大主应力方向，孔周边一定范围内存在径向拉应力θ=90°处，拉应力最大。(6)λ=0为最不利情况；λ=1为均匀受压，最有利于稳定情况。等应力轴比：巷道周边应力均匀分布时，椭圆长短轴之比。周边切向应力无极值，周边应力均匀相等，对地下工程的稳定性最有利，故又称最优（佳）轴比。零应力轴比：巷道周边无拉应力时，椭圆长短轴之比应力及围岩分区极限平衡区D弹性区E应力降低区A增压增高区B原岩应力区C极限平衡区:岩块的抗压强度逐渐增大到某一半径R处岩块又处于弹性状态，这个范围称为极限平衡区。支承压力—回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。第三章采场顶板活动规律回采工作面：直接进行采煤货采有用矿物的工作空间，简称采场Htr2tr,3/4顶板：赋存煤层之上的岩层，又称为上覆岩层底板：位于煤层下方的岩层顶板:（1）伪顶：位于煤层之上，薄而软的岩层(小于0.3-0.5m)，随采随冒（2）直接顶：位于煤层或伪顶之上一层或几层性质相近岩层（3）老顶：位于直接顶或煤层之上厚而坚硬的岩层（基本顶）采空区处理类型:(1)刀柱法或留煤柱开采(2)顶板缓慢下沉法(3)充填法（全部或局部)(4)全部垮落法采场上覆岩层“大结构”的假说(1)压力拱假说:优点：对回采工作面前后支承压力及回采工作面处于减压范围做出了粗略但却经典的解释，缺点：缺乏对拱的特性、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关系的分析。(2)悬臂梁假说:优点：解释工作面近煤处顶板下沉量小，支架载荷小，而远煤壁处大现象；作面前方出现支承压力及周期来压现象。缺点：提出了各种计算方法，但计算结果与实际情况相差甚远(3)铰接岩块假说：优点：对支架围岩关系做了详细分析，阐明了上覆...
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