第八章采场矿山压力及其控制概要.ppt

该方式虽然支设麻烦，劳动强度大，但适用性强，有利于工作面排头支架的稳定。 （2）采用专门的自移式端头支架。 这种支架结构复杂，对平巷条件适应性差；但能使支架支设和回收以及各种设备的移置等实现机械化，移动速度快，可提高工作面的推进速度。 （3）采用与工作面同类型的液压支架支护端头。 这种方式在倾角较小，顶板压力不大的综采面中采用。 第三节 回采工作面采空区处理 一、采空区处理 回采工作面是一个不断移动的空间，随着采面的推移，顶板悬面积越来越大，为了避免顶板垮落威胁工作面的安全，因此，在保证足够的工作空间的条件下，对多余的空间进行处理，这种多余的空间一般称作采空区。由于对采空区处理主要是指控制顶板岩层的过大悬露，所以采空区处理方法也常称为顶板管理方法。 根据顶板岩层性质及地表保护要求等条件不同，采空区处理方法一般有如下几种： 1.全部垮落法 这种方法的实质是：当工作面自开切眼推进一定距离（一般为6～20m）后，有步骤地主动撤除采空区内的支架，使直接顶冒落下来，而且冒落后破碎的矸石体积膨胀而充填了采空区，从而减轻工作面和防止对工作面产生不良影响。 全部垮落法处理采空区通常适用于直接顶易于垮落或具有中等冒落性质的顶板。 这种方法的优点是经济、方便以及煤炭损失少，因此条件适宜时，应尽可能采用。 2.煤柱支撑法（又称刀柱法） 此法是当工作推进一定距离后，留下适当宽度的煤柱（刀柱）支撑顶板，而后在煤柱另一侧重掘开切眼进行回采工作。 煤柱支撑法虽然简化了采空区处理工作，但煤损大，掘进工程量大，工作面搬家次数多。所以，只有在极坚硬的顶板没有其它更好的顶板管理方法时采用。 3.缓慢下沉法 当煤层较薄时，顶板岩层具有塑性弯曲能力，顶板在采空区内下沉未发生垮落之前就已与顶板接触。从而起到控制上覆岩层活动的作用。采空区的这种处理方法，称为缓慢下沉法。此法实际上是全部垮落法的特例。 4.充填法 是指利用人工或机械方法将充填材料充入采空区，用以支撑和控制上覆岩层。此法又可分为全部充填法和局部充填两种。前者是指用充填材料将采空区全部填满，借助充填物支撑顶板，防止顶板冒落；后者是指在采空区内砌筑矸石带来支撑采空区的部分顶板，使剩余空间的顶板不发生冒落。 局部充填法因矸石来源困难，砌筑矸石带劳动强度大，因此，只适用于顶板坚硬不易垮落的薄煤层中。全部充填法一般适用于开采特厚煤层及特殊需要的在建筑物、铁路、水体下等采煤的条件下。 本 章 结 束 * 第八章  采场矿山压力及其控制 第一节 采场矿山压力及其显现 一、采场矿山压力的基本概念 1、原岩体： 地壳中没有受到人类工程活动（如矿井中开 掘巷道等）影响的岩体称为原岩体，简称原岩。 2、原岩应力： 地下煤、岩体未采动以前，由于自重作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力。 3、原岩应力场： 天然存在于原岩内而与任何人为因素无关的应力场称为原岩应力场。 4、二次应力场： 当在煤、岩体内开掘巷道或进行开采，破坏了原来的应力平衡状态，使巷道或采场的周围岩体内应力重新分布。在应力重新分布过程中，引起巷道和回采工作面周围的煤、岩体发生变形、破坏，直到煤、岩体内部应力重新平衡为止。此时，巷道和回采工作面周围煤岩体内形成一个与原岩应力场截然不同的新的应力场，有时称为二次应力场。 5、矿山压力： 在地下进行开采而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体内和各种支护场上所引起的力，称为矿山压力，简称为矿压或地压、岩压等。 6、矿压显现： 在矿山压力作用下，将引起一系列力学现象，如顶板下沉和冒落、底板鼓起、煤壁片帮、支架变形和破坏、充填物沉缩、岩层和地表移动、冲击地压等。这些由于矿山压力作用，使围岩、煤和各种支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现，简称矿压显现。 7、矿压控制 为了安全有效地进行开采工作，就必须采取各种技术措施控制矿山压力，包括对巷道及回采工作空间进行支护，对采空区进行充填或人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等。所以这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施，称为矿山压力控制，简称矿压控制。 二、采场矿山压力显现的一般规律 （一）工作面的初次来压 1、初次垮落距 当工作面自开切眼推进一段距离后，直接顶悬露达到一定跨度。采空区的支架撤出而进行初次放顶，直接顶开始冒落，此时直接顶的跨距称为初次垮落距。常把直接顶第一次大面积垮落