采场上覆岩层运动和发展的基本课件.ppt

本章提要 3.1.1上覆岩层运动的两种基本形式 3.1.1上覆岩层运动的两种基本形式 式中 m —强度高的下部支托层厚度，m； ③在嵌固梁向简支梁转化的过程中，当岩梁中部拉应力达到 当=0，即单一岩层弯曲破坏时， ②当工作面煤壁推至开裂位置或构造断裂面附近，在梁中部拉应力的大小仍未达到超限的情况下，由于悬露岩层端部残余抗剪断面不足，其剪应力超限，造成岩层沿工作面煤壁附近整体切断而跨落。如果工作面支护有较高的支护强度，岩层将沿放顶线切下。 3.2.2 直接顶和基本顶 1 随采场推进，岩层悬露达一定跨度弯曲沉降到一定值后，强度低的软弱夹层或接触面在轴向剪应力作用下破坏，发生离层，并为下部岩层的自由沉降和运动向上部岩层发展创造了条件。 4 岩层的厚度较之岩性对岩层的离层和运动组合的影响重要的多。 3.2.2 直接顶和基本顶 3.3.2岩层运动的发展过程 3.3.2岩层运动的发展过程 3.3.3影响岩层运动发展的因素 3.3.4岩梁运动的基本参数 强制放顶、充填（全部充填、局部充填）。 ①来压完成时刻采场顶板下沉量给定变形(支架对岩梁运动不进行限制) ： ②采场最小顶板下沉量 △h0′ 。 正常推进阶段基本参数 3 表达周期来压前夕岩梁位态参数及其相互关系 ② C1部分通过铰接点 O的推压力P及相应的摩擦力F=Pf。 §3.4 上覆岩层运动参数的确定 岩层冒落至自然接顶，不考虑岩层本身沉降的影响。 除整体切断采场外，岩层冒落都是由弯曲沉降而来，推断冒高必须考虑岩梁沉降和岩层变形能力及下步运动空间的高度。 3.4.2 基本顶厚度的确定方法 最大挠度和曲率 嵌固梁 简支梁 通式表达 P29 两岩层在外载（上部岩重）作用下的运动组合分析 L上=L下=L E下m下2 E上m上2 E下m下2 E上m上2 上下两岩层同时运动 上下两岩层分开运动 且下部岩层先运动 P30 两岩层在自重作用下弯曲沉降分析 L下= 1.25L上 由E下m下2=(1.25)4 E上m上2判断 E相同 m下m上 m下m上 E下E上 下部先运动 只有当m下21.254 m上2时 才同时运动 下部先运动 P31 只有当E下1.254 E上同时运动 m,E都不相同 E下m下21.254 E上m上2 同时运动 E下m下2 1.254 E上m上2 分开运动 m相同 E下=E上，m下=m上 下部先运动 P32 岩层纵向运动发展规律 2 岩层的纵向运动总趋势大体上是由下而上发展的。 3 离层后上下岩层的运动组合情况由岩层的强度差别决定，上部岩层强度较下部岩层越高，下部岩层越先于上部岩层运动，上部岩层运动滞后的时间越长。相反，则同时运动。 P33 直接顶——所谓直接顶是指在老塘（采空区）内已跨落，在采场内由支架暂时支撑的悬臂梁，其结构特点是在采场推进方向上不能始终保持水平力的传递。如图3.11（a）所示。 基本顶——是指运动时对采场矿压显现有明显影响的传递岩梁的总合，在初次来压后，是一组在推进方向上能始终传递水平力的不等高裂隙梁。如图3.11（b）所示。 （a）直接顶 （b）基本顶 P34 3.2.3直接顶和基本顶的相互转化 实践证明，可能造成直接顶和基本顶两部分岩梁转化的原因，主要有以下几个方面： （1）地质条件的变化，主要是岩层厚度和断层等构造的影响。 （2）采动条件的变化，主要是采高和推进速度的变化。 （3）改变采空区顶板处理方法。 （4）改变开采程序。 P35 §3.1上覆岩层运动和破坏的基本形式√ §3.3上覆岩层在推进方向上的运动规律 §3.2上覆岩层纵向运动发展的基本规律√ 3.3.1采场上覆岩层运动的两个发展阶段 3.3.3影响岩层运动发展的因素 §3.4 上覆岩层运动参数的确定 P36 图3.12 采场上覆岩层运动 3.3.1采场上覆岩层运动的两个发展阶段 初次运动阶段 从岩层由开切眼开始悬落,到对工作面有影响的一、二个传 递岩梁第一次断裂运动结束为止。（如图3.12（a）、（b）） P37 图3.12上覆岩层运动 周期性运动阶段 从岩层初次运动结束到工作面采完，顶板岩层按一定周期有规律 的断裂运动，称做周期性运动阶段（如图3.12（c）~（f））。 P38 图3.12中a 、c、e 我们把岩梁运动幅度较小，对采场矿压影响不明显的过程称为岩梁处于相对稳定过程。 用相对稳定运动步距 b表示。即岩梁处于相对稳定状态时工作面推进的距离 图3.12中 b、d、f 岩梁运动幅度大，对采场矿压有明显影响的过程,称为岩梁处于显著运动过程,既通常所说的来压过程。 用显著运动步距a 表示,即岩梁大幅度运动开始,到运动基本结束 相对稳定阶段 显著运动过程 P39 为止,工作面推进的距离。 岩梁经历一次相对稳定过程与显著