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礦山壓力顯現

鎖定
在礦上壓力作用下,出現了冒頂底鼓、煤巖片幫、支架破壞、煤和瓦斯突出等破壞現象,通常把這些現象統稱為礦山壓力顯現。
中文名稱
礦山壓力顯現
英文名稱
strata behaviors
定  義
在礦山壓力作用下,圍巖或支護物呈現的各種力學現象。
應用學科
煤炭科技(一級學科),煤礦開採(二級學科),礦山壓力與岩層控制(三級學科)
中文名
礦山壓力顯現
外文名
strata behaviors
定    義
在礦山壓力作用下通過圍巖運動與支架受力等形式所表現出來的礦壓現象

目錄

礦山壓力顯現定義

在礦山壓力作用下通過圍巖運動與支架受力等形式所表現出來的礦壓現象,稱為礦山壓力顯現。如巷道底鼓、兩幫變形、頂板下沉、煤壁片幫和支架受力等。
(1)圍巖運動
兩幫運動:主要指巷道兩幫的彈性變形、裂隙擴展、兩幫巖體擴容後產生的塑性破壞與塑性流動,以及兩幫巖體向着採動空間內的移動(包括兩幫變形、片幫等緩慢移動,以及煤或巖體突出、在動壓衝擊下的高速移動。
頂板運動:指巷道及工作面頂板岩層的彎曲下沉、裂斷破壞以及頂板岩層的垮落。
底板運動:指巷道及工作面底板岩層的鼓起、隆起、層理滑移及裂斷破壞等。
(2)支架受力
礦山壓力顯現的第二個基本形式是支架受力,主要包括:支架承受載荷的增減、支架變形(活柱下縮)以及支架壓折等現象。 [1] 

礦山壓力顯現相對性

(1)巷道圍巖運動的相對性
採動過程中,圍巖要向着採動空間運動。由於圍巖承受的壓力大小、自身強度、受力狀況等不同,運動的發展程度也不相同。
開採深度越深,與採深有關的支承壓力越大,即巷道周邊巖體承受的垂直應力越大。
圍巖變形能力不僅取決於所承受的壓力大小,還與圍巖強度有關。低強度巖體的變形能力要高於高強度巖體。
通過架設支架等人為方法改變圍巖受力狀態等途徑,可以達到控制礦壓顯現程度(變形程度)的目的。
(2)支架受力的相對性
對於回採工作面來説,當支架對頂板處於非“讓壓”工作狀態時,支架抵抗程度越高(即老頂巖梁下沉量越小),對增阻支柱來説,頂板下沉量越小,支架上顯現的壓力也越小。相反,對巖梁位態限制程度越低,或者處於“讓壓”工作狀態,則老頂巖梁運動結束時的頂板下沉量越大,採用增阻支柱時顯現的壓力也越大。
採用不同類型的支架(柱),由於工作特性不同,圍巖運動過程中則有不同的壓力顯現。對於巷道來説,支架一般是在“讓壓”情況下工作。採用木支護時,隨着頂板下沉,受力明顯增加。由於木支柱可縮量很小,頂板壓力很快升到木支柱強度界限而被壓折。如果巷道底板鬆軟,當支柱受力超過底板岩層抗壓強度後發生鑽底現象時,支柱受力明顯下降。
採用增阻、可縮性支柱支護時,隨着頂板下沉,支柱受力隨活柱下縮而逐漸增大。頂板下沉到不同位置,支柱上壓力顯現是不同的。如果採用恆阻支柱支護,只要支柱受力超過安全閥開啓壓力,則支柱下縮,並保持壓力恆定。 [1] 
參考資料
  • 1.    郭忠平,臧傳偉主編,採煤概論,煤炭工業出版社,2015.05,第139頁