矿山压力及其控制..共42页
《矿山压力及其控制》课件
开采深度
开采深度越大，岩层自 重和上覆岩层的作用力 越大，矿山压力也越大
。
采矿方法
采矿方法的选择和实施 方式对矿山压力的大小
和分布有直接影响。
支护方式
支护方式的选择和实施 对控制和调节矿山压力
有重要作用。
02
矿山压力的监测与检测
矿山压力监测方法
01
02
03
04
表面变形监测
通过测量地表位移、沉降等参 数，评估矿山压力状态。
将多个学科的理论和技术进行交叉融 合，形成更加全面和系统的矿山压力 控制方法和技术。
绿色环保
在矿山压力控制中注重环保和可持续 发展，减少对环境的影响，实现绿色 开采。
04
矿山压力事故预防与处理
矿山压力事故类型与原因
冒顶片帮事故
冲击地压事故
由于矿山顶板失稳、煤帮侧壁不稳等原因 导致的事故。
由于地下岩体在地应力作用下突然释放能 量导致的事故。
监测预警
建立完善的矿山压力监测系统，及时发现和 预警潜在的事故隐患。
培训与演练
加强员工安全培训和演练，提高员工应对突 发事件的应急处理能力。
矿山压力事故处理方法
现场处置
一旦发生事故，应立即启动应急预案，组织现场 人员撤离，并采取必要的应急措施。
医疗救治
确保受伤人员得到及时有效的医疗救治，降低伤 亡率。
物理模拟法
利用相似材料或物理模型 进行矿山压力模拟，通过 观察和测量模型的压力变 化来指导实际控制。
经验法
根据实际生产经验，总结 出矿山压力控制的方法和 技巧，通过实践不断优化 和完善。
矿山压力控制技术应用
采煤工作面
在采煤工作面中，通过合理布置采煤机、支架等设备，控制采煤高 度和推进速度，以减小矿山压力对工作面的影响。
矿山压力及其控制.pptx
第二节 工作面矿山压力的显现规律
顶板岩层越坚硬，顶板压力分布越均匀，支承压力 的集中程度就比较小。例如，砂岩顶板，支承压力 的影响范围可达到工作面前方100m左右；泥质页岩 顶板，支承压力的影响范围不到30m～40m。若顶 板的裂隙发育，则支承压力比较集中，影响范围也 较小。
底板岩层坚硬，支承压力影响范围大，但集中程度 小。
由于顶板预先下沉，可能产生裂隙，因而增加了工作面和工作面前方区 段平巷的压力。为了防止区段平巷的支架压坏，事先必须采取措施， 如增设抬棚、斜撑支架等。
工作面的煤壁，在支承压力作用下，产生变形破坏，导致煤壁破碎片帮 成斜面；破碎范围与煤质硬度和支承压力大小有关，一般为1m～3m； 工作面前方煤壁内支承压力的峰值，向煤壁内转移，增压区（支承 压力区）斜向煤壁里面；减压区扩大；稳压区向煤壁里面转移。
在采煤工作面上下两端的区段煤柱内，也由于采煤和掘进区 段平巷而形成支承压力，它的分布特征和工作面前方的支承 压力基本相同。当采煤工作面推进较长距离后，区段煤柱内 的支承压力，可随顶板垮落而逐渐消失。
第二节 工作面矿山压力的显现规律
（二）影响支承压力大小、分布的因素
支承压力的大小及其分布与顶板悬露的面积和时间、开采深度、采空区 充填程度、顶底板岩性、煤质软硬有关。
根据我国岩层的实际情况，一般把直接顶分为三类：
一类直接顶（不稳定）——回采时不及时支护，很易造成 局部冒顶，如页岩、煤皮、再生顶板等；
二类直接顶（中等稳定）——顶板虽有裂隙，但仍比较完 整，如砂质页岩；
三类直接顶（稳定）——顶板允许悬露较大面积而不垮落， 直接顶完整，如砂岩或坚硬的砂质页岩。
第一节 煤层围岩分类
基本顶（老顶）分类尚无统一规定，现根据基本顶 对工作面的压力（初次和周期来压）及初次来压的 步距，把老顶分为四类介绍如下：
矿山压力与控制培训课件
第四章矿山压力与控制第一节矿山压力与分布规律一、巷道地压1.矿山压力地下岩体在采动以前，由于自重的作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力。
因为开采前的岩体处于静止状态，所以原岩体处于应力平衡状态。
当开掘巷道或进行回采时，形成了地下空间，破坏了岩体的原始状态，引起岩体内应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布。
重新分布后的应力超过煤、岩的极限强度时，使巷道和回采工作面周围的煤、岩发生破坏，这种情况将持续到煤、岩内部再次形成新的应力平衡为止。
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显然不同的新的应力场，有时称为二次应力场。
其形成的过程就是煤、岩体内应力重新分布的过程。
通常把这种由于在地下进行采掘活动造成围岩移动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体内和支护物上所引起的压力，称为“矿山压力”，简称“矿压”或“地压”。
2．矿山压力显现在矿山压力作用下，将引起一系列力学现象，如围岩变形或挤入巷道、岩体离散、移动或冒落；煤体压松、片帮或突然抛出；木材支架压裂或折断；金属支架变形或压弯；充填物产生沉缩以及岩层和地表发生移动和塌陷等等。
在矿山压力作用下出现的冒顶、底鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤和瓦斯突出等力学现象，称为矿山压力现象或矿山压力显现，简称“矿压显现”。
3 ．矿山压力控制在大多数情况下，“矿压显现”会给地下开采工作造成不同程度的危害。
为使“矿压显现”不致于影响正常的开采工作和保证安全生产，就必须采取各种技术措施加以控制。
这种人为地调节，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”。
七、巷道围岩控制降低巷道围岩应力，提高围岩稳定性以及合理选择支护是巷道围岩控制的基本途径。
回采引起的支承压力不仅数倍于原岩应力，而且影响范围大。
巷道受到回采影响后，围岩应力、围岩变形会成倍、甚至近十倍急剧增长。
因此，巷道围岩控制手段的实质是如何利用煤层开采引起采场周围岩体应力重新分布的规律，正确选择巷道布置和护巷方法，使巷道位于应力降低区内，从而减轻或避免回采引起的支承压力的强烈影响，控制围岩压力。
矿山压力及其控制第一章绪论共41页文档
遇 难
148人
经 21岩石掘进工作面突然遭遇构造带，使大量聚积在煤层里的瓦斯瞬间爆发冲出，冲 过 毁通风设施，整个监控系统也因短时超限电力中断，造成风流逆转，致使大量瓦斯
冲入主要进风大巷及11、13、15采区。大部分遇难者均因窒息而亡。
事
故 因“特大型煤与瓦斯突出”而引发瓦斯爆炸。该矿局部通风设施管理混乱、应急处 原 置不力、安全管理存在漏洞，是导致事故灾害扩大的重要原因。 因
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绪论
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矿山压力控制：
随着大规模开采活动及矿压显现给工作带来严重危害 ，为使矿压显现不致影响采矿工作正常进行和保障安全生 产，必须采取各种技术措施把矿山压力显现控制在一定的 范围内，对有利于采矿生产的矿山压力显现也要合理的利 用。所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方 法，均叫做矿山压力控制。
2020/6/19
绪论
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矿山压力及岩层控制：
矿山压力、矿山压力显现、矿山压力控制是矿山压力与 岩层控制研究的主要内容。
随着大规模开采活动及矿压显现给工作带来严重危害， 人们迫切需要一种理论来解释和研究有关的矿压现象，并 用以指导工程设计和安全生产，这就使于60年代形成了一 门新的学科分支——矿山压力及岩层控制。
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绪论
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1.1.2 发展矿山压力与岩层控制的意义
（1）生态环境保护： 地下水破来自、地表沉降、矸石山占地、瓦斯抽放等。
（2）保证安全和正常生产： 顶板事故、巷道稳定、边坡控制等，掌握矿山压力活动的基
本规律，用以指导采矿生产的设计，生产组织，保障安全生产 ，设备正常运行。 （3）减少地下资源损失：
课程性质及任务
《矿山压力与岩层控制》是采矿工程和煤矿开采技术相关专 业的必修专业课。
2024年采场矿山压力及其控制方法（2篇）
2024年采场矿山压力及其控制方法在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态。
当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。
在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力。
通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力，称为矿山压力。
在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象，如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、煤岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、煤与瓦斯突出等现象，均称之为矿山压力显现。
因此，矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。
2.煤矿直接顶稳定性分类与老顶压力显现强度分级直接顶是指直接位于煤层之上的易垮落岩层。
煤矿直接顶稳定性分类主要以直接顶初次垮落步距为主要指标，将直接顶分为不稳定、中等稳定、稳定和非常稳定4类。
老顶是位于直接顶之上较硬或较厚的岩层。
老顶压力显现分为4级，即老顶来压不明显、来压明显、来压强烈和来压极强烈。
3.回采工作面支架主要有单体摩擦式金属支柱、单体液压支柱和液压自移支架等几种，少数矿井也还使用木支柱。
2024年采场矿山压力及其控制方法（2）概述：在2024年，采场矿山压力控制是矿业生产管理的重要环节之一。
采场矿山压力的控制可以有效地保证矿山生产的安全性和高效性，减少事故发生的可能性，并提高矿山的生产能力和效益。
本文将介绍2024年采场矿山压力的特点以及控制方法。
一、采场矿山压力的特点2024年的采场矿山压力具有以下特点：1. 矿山深度加深：随着矿山的逐渐开采，矿脉的深度也会逐渐加深，导致采场的深度加深，采场压力也会相应增大。
2. 采场温度升高：随着矿山深度的增加，地温逐渐升高，导致采场温度也会随之上升，采场压力增加。
3. 地应力增大：随着地质应力的作用，矿山的岩层会发生变形，岩体受力状态会变得复杂，导致采场矿山压力增大。
4. 损害矿山结构：采场矿山压力过大会导致矿山结构的破坏，如岩层的塌陷、岩层间隙的闭合等，严重影响矿山的安全性和正常生产。
采场矿山压力及其控制方法（三篇）
采场矿山压力及其控制方法矿山压力是指矿山开采活动对地表和地下岩石造成的压力，包括矿体的应力变化、地表和地下岩石的变形和断裂等。
矿山压力的控制是矿山安全生产的重要环节，对于降低矿山事故发生率，保护人员和设备安全具有重要意义。
本文将介绍矿山压力的分类及其控制方法。
一、矿山压力的分类矿山压力可分为两类：地应力和岩层压力。
1.地应力地应力是指地球的重力作用下，岩石所受到的压力。
地应力可分为垂直应力和水平应力。
垂直应力是指地球的重力在垂直方向上对岩石所产生的压力，水平应力是指岩石在水平方向上所受到的压力。
地应力的大小与地下深度、地下岩石的物理性质等因素有关。
一般来说，地下深度越深，地应力就越大。
地应力的大小对矿山开采活动的影响较小，但在矿山开采过程中，地应力的变化会导致岩石的断裂和变形，从而对矿山安全产生影响。
2.岩层压力岩层压力是指地下岩石在矿山开采过程中受到的压力。
岩层压力的大小与岩层的物理性质、采场的开采方式等因素有关。
岩层压力可分为两部分：自重应力和采场应力。
自重应力是指岩石由于自身重力而产生的应力。
岩层的自重应力与岩石的密度和岩层厚度有关，一般来说，岩石的密度越大，岩层的厚度越大，自重应力就越大。
采场应力是指岩层由于矿山开采活动而产生的应力。
采场应力的大小与采场的形状、岩层的断裂性质等因素有关。
采场应力的增大会导致岩层的压缩和断裂，从而引发地表和地下的变形和破坏。
二、矿山压力的控制方法为了保证矿山的安全生产，必须采取措施控制矿山压力的变化。
矿山压力的控制方法主要包括：支护方法、爆破技术、水力压裂技术等。
1.支护方法支护是指采用各种方法和材料对岩层进行加固，以防止岩层的变形和破坏。
常用的支护方法包括：锚杆支护、喷射混凝土支护、钢架支护等。
锚杆支护是通过钢筋和固化材料将岩层固定在一起，增加岩层的强度和稳定性。
锚杆支护适用于对较薄的岩层进行支护。
喷射混凝土支护是指将混凝土喷射到岩层表面，形成一层坚硬的保护层，以保护岩层不受压力的破坏。
矿山压力及其控制
● 04
第四章 矿山压力的安全管理
安全生产管理体系
安全生产法律法规
01 相关规定和条例
安全生产责任制度
02 明确管理责任
安全生产标准化管理
03 规范管理流程
安全生产措施
安全教育培训 提升员工安全意识
应急预案演练 提前预防和处理事故
安全技术监控 实时监测安全状况
安全事故案例分析
矿山压力引发的事故
无人化
避免人员伤亡风险 提高工作安全性
总结
矿山压力监测技术在确保矿工安全、预防地质灾害、优化生产计划等方面 发挥着重要作用。随着技术的不断发展，监测系统将越来越智能化、自动 化、无人化，为矿山生产带来更多的便利和安全保障。
● 03
第3章 矿山压力的数值模拟
数值模拟的原理
矿山压力的数值模拟常用的方法包括有限元方 法、边界元方法和离散元方法。有限元方法是 一种求解偏微分方程的数值方法，边界元方法 则是针对边界上的条件进行离散求解，而离散 元方法则是通过将物体分成大量小块，通过力 学原理进行计算。
监测技术的应用
实时监测矿山压力变化 及时发现压力异常
优化矿山生产计划 提高生产效率
预警矿山地质灾害 保障矿工安全
监测数据处理与分析
数据采集 获取原始监测数据
数据处理 清洗和处理数据
数据传输 将数据传送至处理中心
数据分析 提取关键信息
监测技术的发展趋势
自动化
提高监测效率 减少人工干预
智能化
实现数据智能分析 准确预测地质灾害
可持续发展
矿山压力控制与矿山 可持续发展紧密相连
生态环保
重点关注矿山压力对生 态环境的影响
THANKS
感谢观看
矿山压力及其控制
学习改变命运,知 识创造未来
2021年3月4日星期四
9.1 顶煤破碎机理与运移规律
放顶煤开采的实质是实现工作面煤炭和顶部煤炭的同 时采出，顶部煤炭的开采是依靠矿山压力作用，使其自行 破碎和冒落，且自行流动和放出。
学习改变命运,知 识创造未来
矿山压力及其控制
顶煤的变形与破碎是一个十分复杂的过程，在支架和 顶板组成的系统中，支架通过顶煤对顶板实施控制，同时 顶板的压力通过顶煤传递到支架上，顶煤在传递力的过程 中也要发生移动、变形、破碎、冒落和放出，因此顶煤起 到了一种媒介作用。
学习改变命运,知 识创造未来
矿山压力及其控制
随着各种裂隙的急剧产生扩展和贯通，进入到支承压 力峰值后，顶煤整体强度失效，维持残余强度值，各种裂 隙将煤体切割成碎裂的块状，各种裂隙就成了顶煤破碎时 的煤块界面，由于支架的支托，顶煤的破裂块体中大部分 仍处于原位的镶嵌状态，或以平动为主。煤体体积已经开 始增大（“扩容”），顶煤的整体位移迅速增加，其原因 即是由于顶煤中宏观裂隙的扩张，也有由于煤体内裂隙的 产生和发育导致体积膨胀。
学习改变命运,知 识创造未来
矿山压力及其控制
（3）顶煤的变形与位移
顶煤累计位移量往往反映顶煤的破碎程度和块度。位移 量大说明顶煤破碎充分，破碎的块度小，具有很好的流动 性，易于放出。反之，顶煤破碎不充分。
图9-4是典型的顶煤位移观测曲线，其中横坐标0点为工 作面煤壁位置，h为测点距煤层底板的距离。观测的平均 煤厚为9.1m，割煤高2.2m，煤层硬度系数f=0.3，属于极 软煤层。
学习改变命运,知 识创造未来
矿山压力及其控制
②不同高度顶煤始动点的位置不同，无论是软煤、中 硬煤或是硬煤，顶煤位置越高，其始动点超前工作面距离 越远，累计的位移量越大。