矿山压力和岩层控制

《矿山压力与岩层控制》课程教学大纲

课程中文名称：矿山压力与岩层控制

课程英文名称：Mine Pressure and Strata control

课程类别：专业基础课

课程归属单位：

制定时间：2013年3月18日

一、课程的性质、任务

1. 课程设置的性质、任务

《矿山压力及岩层控制》是研究煤矿开采过程中矿山压力分布及其显现规律，探讨矿山压力控制措施和控制方法的一门工程技术学科，是采矿工程专业学生的主要专业课，也是其它井下工程类专业的专业基础课程。通过对本门课程的学习，要求对煤矿中采场和采区巷道周围煤(岩)体内矿山压力分布及其显现有比较完整的认识和了解，基本掌握控制采场和井下巷道矿山压力的方法和措施。结合实验课和实践性教学，使学生得到有关研究和解决煤矿生产现场矿山压力问题基本技能的训练。

2. 通过教学达到下列基本要求

通过本课程的教学，一方面使学生掌握有关矿山压力及其控制的基本概念、巷道围岩变形、应力、破坏的分布规律、采场周围的应力分布状态、采场顶底板的变形破坏规律、工作面来压规律及确定方法、巷道与采场的围岩控制理论与控制方法、煤矿动压现象、矿山压力测试技术；另一方面使学生达到能够根据具体条件，进行采场和巷道围岩控制设计、解决有关矿山压力控制方面问题的能力。

3. 专业和学时数

采矿工程专业、矿井通风与安全专业、岩土工程专业，共56学时

4. 与其它课程的关系

⑴ 《煤矿地质学》、《矿山岩体力学》、《煤矿通风与安全》、《采掘机械》在本课程之前教授；

⑵ 本课程应在《开采方法》、《井巷工程》之前或同时讲授；

5. 教材与参考资料

(1)《矿山压力与岩层控制》蒋金泉王国际等编

(2)《矿山压力及岩层控制》钱鸣高、石平五等编

(3)《矿山压力及岩层控制》姜福兴等编

(4)《矿压测控技术》阎海鹏张公开编

6、教学方法

本课程以课堂讲授为主，部分内容配合实验课程和实践性教学环节进行，并辅以课外作业，课堂答疑等形式进行。

二、各章教学内容和要求

1. 基本要求：

要求教师在授课过程中阐述明确有关矿山压力及其控制的基本概念；巷道及采场周围的应力分布规律；巷道与采场围岩的移动变形规律；矿山压力控制的基本原理与控制方法；矿压控制的设计方法；煤矿动压现象的致因与防治措施；矿压测试技术与相关测试仪器的原理与具体应用。

要求学生对以上知识内容必须明确，并能牢固掌握，学习后达到具备能够独立解决相关矿山压力控制方面的技术问题。

重点：岩石的性质，破坏机理和强度理论；原岩应力和“孔”周围的应力分布；巷道及采场周围的应力分布规律；巷道与采场围岩的移动变形规律；矿山压力控制的基本原理与控制方法；矿压控制的设计方法；巷道维护原理和支护技术；冲击地压测控及防治。

难点：巷道及采场周围的应力分布规律；巷道与采场围岩的移动变形规律；矿山压力控制的基本原理与控制方法；矿压控制的设计方法。

2. 课程的教学内容包括

第一章矿山岩石及岩体的基本性质

岩石的物理性质、强度和变形性质，破坏机理和强度理论；岩体的基本特征及类型、基本力学性能与分级。

第二章矿山岩体的原岩应力及重新分布

岩体的原岩应力、弹性变形能；孔周围的应力分布，围岩极限平衡与支撑压力分布。

第三章采煤工作面上覆岩层的活动规律

影响采面矿压显现的岩层组成、有关假说、直接顶冒落厚度、基本顶的初次断裂与断裂步距、基本顶断裂前后的支承压力显现

。

第四章采煤工作面矿山压力显现基本规律

分析回采工作面初次来压及其周期来压的机理，特征；顶板大面积来压的现象及特征，顶板大面积来压的形成原因及防治方法。顶板压力的估算、影响工作面矿山压力显现的主要因素。，介绍近期我国缓倾斜煤层顶板的分类方法和分类指标。

第五章采煤工作面顶板控制原理与方法

分析采场顶板与底板特征，并进行分类；介绍单体柱、液压支架等的采场支架类型与力学特性；采场支架与围岩相互作用原理；重点掌握综合机械化采煤工作面顶板控制设计和单体液压支柱工作面顶板控制原则；能够科学地进行采场来压预报与支护质量监测。

第六章采煤工作面矿压监测

重点介绍采场矿压监测仪器、采场上覆岩层的运动的监测预报、单体液压支柱和液压支架支护的监测技术。。

第七章采煤工作面岩层移动与控制

岩层控制是采矿工程中的重要一环，本章要求掌握岩层控制的关键层理论，能够进行关键层判别，并能正确分析采场围岩的移动规律；熟悉采场围岩移动控制技术。。

第八章巷道矿压显现规律

分析巷道开挖产生的孔洞效应；重点是受采动影响巷道矿压显现规律；以及软岩巷道矿压显现规律；在此基础上了解应该从多方面着手进行巷道围岩控制原理

第九章巷道维护原理和支护技术

分析了无煤柱护巷、巷道围岩卸压等工作原理；常用巷道金属支架的类型和受力特性；巷道锚杆支护的原理和实践；软岩巷道围岩变形规律及其支护技术；锚杆支护质量监测

第十章巷道矿山压力观测技术

熟悉巷道矿压观测仪器及观测方法、重点是巷道围岩松动圈、巷道支架变形破坏、巷道支架载荷的观测技术。锚杆支护质量监测。

第十一章冲击地压监测及其防治

冲击地压的表现形式，形成原因及过程影响冲击地压发生的地质因素及开采技术因素，冲击地压的预测预报及防治措施；

3. 学生作业基本要求

《矿山压力与岩层控制》课程是一门理论性和应用性较强的专业技术基础课程，为帮助学生掌握好课堂教学内容、训练思维方式，必须进行一些课后练习，领会、巩固所学内容。

4. 授课计划及学时分配

本课程总共56学时(其中理论课50学时，实验课6学时)