矿压第三章
河南理工大学矿压复习重点(老师划)
矿压绪论一、矿山压力与岩层控制的概念矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力。
矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象。
（变形、破坏、垮落、折损、冲击）矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法。
二、发展矿山压力与岩层控制的意义1生态环境保护2 保证安全和正常生产3 减少资源损失4 改善开采技术5 提高经济效益三、发展矿山压力与岩层控制属性和特色1 采矿工程岩体结构的本质2 采矿工程的移动特性3 采矿工程中围岩的大变形和支护体的可缩特征4 采矿工程的能量原理和动力现象第二章矿山岩体的原岩应力及其重新分布一、基本概念原岩—地壳中没有受到人类工程活动影响的岩体称为原岩体原岩应力—未受开采影响的岩体内，由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力自重应力—由地心引力引起的应力，等于单位面积上覆岩层重量构造应力—由于地质构造运动而引起的应力原岩应力：自重应力构造应力自重应力：等于单位面积的上覆岩层的重量构造应力—由于地壳构造运动在岩体中引起的应力构造应力的特点：（1）以水平应力为主，浅部尤为明显；而且地壳总的运动趋势是相互挤压，所以水平应力以压应力占绝对优势。
（2)分布不均，在地质构造变化比较剧烈的地区，最大主应力的大小和方向往往有很大变化。
（3）具有明显的方向性，最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大（4）坚硬岩层中普遍，软岩中很少。
原岩应力分布的基本规律：（1）实测垂直应力基本等于上覆岩层重量（2）水平应力普遍大于垂直应力（3)平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小（4）最大水平主应力和最小水平主应力一般比值相差较大双向等压应力场内的圆形孔规律:①圆孔周边应力H t r γσσ2,0==②任一点的应力③⑦双向等压圆孔应力集中系数最大为 2 。
双向不等压应力场内的圆形孔规律:（1）圆孔周围应力集中是局部的，应力集中程度随远离孔而减弱，并趋于原始应力；（2）0≤λ≤1 时，圆孔两侧切向应力集中系数处于2 ～ 3，随围压增大而有所减弱；（3）λ＜1/3时，沿最大主应力方向，孔周边一定范围内存在切向拉应力；（4)λ≥1/3时，围岩周边不产生切向拉应力；(5)λ=0时沿最大主应力方向，孔周边一定范围内存在径向拉应力θ=90°处，拉应力最大。
井巷工程：原岩应力
第三章 井巷矿压
影响巷道稳定性的因素
岩体 结构
岩石
影响巷道稳定
性质
性的因素
工程 技术
地质 构造
地下水
z
11 z
11
z
式中 Y一上覆岩层的容重，kN/m3 z—单元体所在位置离地表的深度，m。
自重应力 z 的表达式为 z z
式中 —上覆岩层的平均容重， 一般取23-25 kN/m3。 σx＝σy=λσZ
式中 λ—原岩体侧应力系数，一般取入＝0 .25～0 .43
第三章 井巷矿压
二、构造应力
第三章 井巷矿压
原岩——地下岩体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
原岩 应力 按产 生原 因
自重应力——由于岩体的自身重力作用而产生 的应力。 构造应力——由于地质构造运动而引起的应力。
其他应力——岩体中水和瓦斯所引起的应力。
第三章 井巷矿压
一、自重Байду номын сангаас力
处于一定深度的原岩体，承受着上部岩体的重量，由这个重量所引 起的单位面积上的内力，就是自重应力。
根据原岩自重应力的分布规律，侧应力系数不大于1，而应力 测量资料表明：一部分应力符合自重应力分布规律；另一部分却是 水平应力大于垂直应力，侧应力系数甚至可高达20，二个方向的水 平主应力不相等，它的方向、大小与地质构造有关。
表3一1 实测地点
岩石试硐 1号高压平硐
2号斜井 总岔管
西南某水电站原岩应力的实测结果
垂直应力 /MPa
水平应力 /MPa
侧应力系数λ
2.22
1.98
0.89
0.954
0.816
0.86
2.38
2021《矿压》主要知识点(1)
《矿山压力与岩层控制》主要知识点第一讲绪论●基本概念：●矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力称为矿山压力。
●矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象，称为矿山压力显现。
●矿山压力控制：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。
●采场围岩控制：●巷道围岩控制：●研究和学习矿山压力与岩层控制的意义。
第二讲采场上覆岩层结构与顶板破断规律（第三章）●基本概念：顶板●底板：●上覆岩层（覆岩）：●直接顶●基本顶（老顶）●直接底●关键层；●直接顶初次跨落、●基本顶初次破断与周期破断；●岩石碎胀系数。
●直接顶初次跨落前的离层机理及其危害。
●直接顶跨落后的碎胀特性及其对矿压影响。
●基本顶破断规律与破断距计算。
●采动覆岩“大结构”的内涵及主要假说。
● 砌体梁假说及“砌体梁”结构的失稳形式及稳定条件。
● 基本顶破断面角度对“砌体梁”结构稳定性的影响。
关键层破断后的岩块互相挤压有可能形成三铰拱式的“砌体梁”平衡结构，此结构平衡将取决于咬合点的挤压力是否超过该咬合点接触面处的强度极限，在一定条件下可能导致岩块随着回转而形成变形失稳；另外即是咬合点处的摩擦力与剪切力的相互关系，当剪切力大于摩擦力时形成滑落失稳，在工作面的表现形式为顶板的台阶下沉。
防止“砌体梁”结构的滑落失稳条件：咬合点处的摩擦力大于剪切力，ϕtan ⋅≤T R 根据“砌体梁”结构受力分析，，即，岩块长度要大于2～2.5倍岩块厚度。
防止“砌体梁”结构的变形失稳条件：回转变形形成的咬合点的挤压力小于该咬合点接触面处的抗压强度极限。
根据“砌体梁”结构受力分析，结构回转下沉量小于一定值⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅-⋅=∆K K n h 311 ● 通常通过触矸来实现。
⎝⎛⋅-⋅=∆Kn h 311●基本顶弹性基础破断的反弹与压缩特征。
●岩层控制关键层理论的主要学术思想。
第三讲采场矿山压力显现基本规律（第二章、第四章）基本概念：基本顶初次来压：基本顶（老顶）悬露达到极限跨距发生初次断裂，断裂的基本顶岩块回转下沉，从而导致工作面顶板急剧下沉和支架阻力普遍增大现象，称为基本顶（老顶）初次来压。
矿压管理规章制度内容
矿压管理规章制度内容第一章总则第一条为规范矿山矿压管理工作，确保矿山生产安全和矿工健康，提高矿山生产效益，制定本规章制度。
第二条本规章制度适用于所有矿山的矿压管理工作，是矿山生产安全的基础性文件。
第三条矿山企业应制定矿山矿压管理制度，并履行相关规章制度的执行。
第四条矿山矿压管理工作要遵循“预防为主、综合治理、科学管理、动态监测、安全保障”的原则。
第五条矿山矿压管理工作由矿压管理部门负责，矿压管理岗位人员必须具备相关专业知识和技能，并定期接受培训。
第六条矿山矿压管理部门应及时掌握矿山地质构造、岩层厚度和变形情况，制定针对性的矿压管理措施。
第七条矿山矿压管理部门应定期进行综合矿压评价，及时发现和解决矿压问题，并记录相关数据。
第二章矿山地质构造和岩层厚度评价第八条矿山矿压管理部门要定期对矿山地质构造和岩层厚度进行评价，根据评价结果制定矿压管理方案。
第九条矿山矿压管理部门应对矿山岩层的力学性质、变形特性、应力状态等进行深入研究，掌握岩体的变异规律。
第十条矿山矿压管理部门应采用现代化的勘探技术和水文地质技术，对矿山地质构造进行精确评价。
第十一条矿山矿压管理部门应建立完善的岩层厚度监测系统，定期对矿山的岩层厚度进行监测和分析。
第十二条矿山矿压管理部门要根据评价结果，制定相应的矿压管理措施，确保矿山生产安全。
第三章矿山矿压监测和预警第十三条矿山矿压管理部门应建立矿压监测系统，对矿山矿压进行实时监测和分析。
第十四条矿山矿压监测系统应包括地面监测、井下监测和远程监控等多个环节，确保全面监测矿山矿压情况。
第十五条矿山矿压管理部门应定期组织矿山矿压监测人员进行培训，提高监测效率和准确性。
第十六条矿山矿压管理部门应建立矿压预警机制，对可能发生的矿压危险进行提前预警和控制。
第十七条矿山矿压管理部门应建立应急预案，对矿压事故进行及时处置和应急处理，最大限度减少损失。
第四章矿山矿压管理措施第十八条矿山矿压管理部门应根据矿山地质条件和岩层特性，制定合理的矿压管理措施。
矿压工作管理办法
矿压工作管理办法第一章总则第一条为了规范和加强矿压工作，保障矿山生产安全和职工身体健康，根据国家有关矿山安全法律法规，制定本办法。
第二条本办法适用于各类矿山企业的矿压工作管理。
第三条矿山企业应当建立健全矿压工作管理制度，配备专业技术人员，加强矿压工作的组织、协调和监督，确保矿山巷道和工作面的稳定和安全。
第四条矿山企业应当加强对矿压工作的宣传教育，提高职工的矿山安全意识和防范能力。
第二章矿压测量和监测第五条矿山企业应当建立矿压测量和监测系统，对矿山巷道和工作面进行矿压的实时测量和监测。
第六条矿山企业应当配备专业矿压测量和监测人员，确保矿压数据的准确和可靠。
第七条矿山企业应当对矿压测量和监测数据进行分析和评估，及时采取相应的防护措施。
第八条矿山企业应当定期对矿压测量和监测设备进行维护和检修，确保其正常运行。
第三章矿压预测与评估第九条矿山企业应当制定矿压预测和评估方案，由专业技术人员负责具体实施。
第十条矿压预测和评估应当基于科学的理论和可靠的数据，采用合理的方法和手段。
第十一条矿压预测应当包括对矿井地质条件、采煤工艺、矿山布置等因素的分析和综合评估。
第十二条矿压评估应当及时更新，随时调整矿山生产和安全管理措施。
第四章矿压防治措施第十三条矿山企业应当根据矿压预测和评估结果，采取相应的防治措施。
第十四条矿山企业应当加强巷道和工作面的支护和加固，确保其稳定和安全。
第十五条矿山企业应当加强巷道排水，防止水压对矿压的影响。
第十六条矿山企业应当加强巷道通风，减轻煤尘爆炸和矿井瓦斯的危险。
第十七条矿山企业应当制定矿压事故应急预案，组织矿压事故的抢险救援工作。
第五章监督检查与责任追究第十八条矿山安全监督机构应当加强对矿山企业矿压工作的监督和检查。
第十九条矿山企业应当配合矿山安全监督机构的监督和检查工作，提供相关的技术资料和数据。
第二十条矿山企业不得虚假矿压测量和监测数据，不得篡改矿压预测和评估结果。
第二十一条对于发生矿压事故的矿山企业，矿山安全监督机构应当依法追究相关责任人的责任。
煤矿矿压监测管理制度范文(3篇)
煤矿矿压监测管理制度范文第一章总则第一条为了加强煤矿矿压监测安全管理工作，保障矿工生命安全，规范煤矿矿压监测工作，根据相关法律法规，制定本制度。
第二条本制度适用于所有煤矿矿压监测工作，包括监测设备管理、数据采集、分析与研究、预警与应急处置等。
第三条煤矿矿压监测工作应遵循科学、规范、安全、高效的原则。
第四条矿压监测工作人员必须具备相关的技术知识和操作能力，且接受必要的培训，并持有合格的操作证书。
第五条煤矿责任人应切实履行安全生产的责任，确保矿压监测工作得到有效落实。
第二章矿压监测设备管理第六条矿压监测设备应定期进行维护保养，确保设备正常运行。
第七条矿压监测设备应具备准确、可靠、稳定的性能，且符合国家标准和规定。
第八条矿压监测设备应进行定期校准，确保采集到的矿压数据准确可靠。
第九条矿压监测设备应设置防护措施，以防止外部因素对设备造成损害。
第十条矿压监测设备的购置、使用要符合法律法规的规定，所产生的费用应纳入煤矿投资、生产成本中。
第三章数据采集与分析第十一条矿压监测数据应定期进行采集和备份，并进行及时的数据传输和存储。
第十二条矿压监测数据应进行科学分析和研究，以提取有用的信息和预警指标。
第十三条矿压监测数据应根据实际情况制定合理的分析方法和标准，以确定矿压状态。
第十四条矿压监测数据的分析结果应及时反馈给相关部门和责任人，并采取相应的措施。
第四章预警与应急处置第十五条矿压监测数据分析结果显示达到预警指标时，应立即启动应急预案，并通知相关人员采取相应的措施。
第十六条矿压监测应急预案应包括应急处置措施、联系人员、通信设备、救援方案等内容。
第十七条矿压监测应急处理人员应审时度势，采取适当措施，保障矿工生命安全。
第十八条矿压监测应急处理人员应及时向相关部门和责任人报告，并记录应急处理的过程和结果。
第五章监测管理与评估第十九条煤矿矿压监测工作应建立健全监测管理制度，明确各部门的职责和权责。
第二十条煤矿矿压监测工作应定期进行安全评估和检查，发现问题及时整改。
矿压管理规章制度最新规定
矿压管理规章制度最新规定第一章总则第一条为加强矿山安全管理，维护生产秩序，保障职工生命财产安全，根据《矿山安全法》以及相关法律法规，在吸纳各方意见的基础上，制定本规章制度。
第二条矿压管理是矿山安全管理的重要组成部分，是矿山生产中关乎职工生命安全和矿山安全稳定的重要内容，各矿山单位在生产经营过程中，应合理进行矿压管理，确保矿压稳定，防止事故的发生。
第三条各矿山单位应当在生产经营过程中，建立健全矿压管理制度，落实矿压管理措施，提高职工安全意识，加强安全生产培训，确保安全生产。
第四条矿压管理应当坚持预防为主、综合治理的原则，加强矿山压力监测，科学预测矿山变动规律，确保矿山安全生产。
第五条各级矿山主管部门应当加强矿压管理监督检查，发现矿山存在的问题及时处理，确保安全生产。
第六条矿山单位应当对从业人员进行矿压管理培训，提高从业人员对矿山安全管理的认识和应对能力。
第七条矿山单位应当定期进行矿压管理演练，加强矿山安全管理各环节的协调配合，确保矿山的安全生产。
第八条对违反矿压管理规定的矿山单位和从业人员，依法给予相应的处罚，确保矿山安全生产。
第九条本规章制度自发布之日起生效，如有需要修改，由矿山单位上报主管部门审批。
第二章矿压管理措施第十条矿山单位应当建立健全矿压管理体系，建立矿山压力监测系统，对矿山进行定期监测，确保矿山的安全稳定。
第十一条矿山单位应当对矿山进行科学评估，确定矿山的承载能力，合理设定采矿方案，避免矿压的产生。
第十二条矿山单位应当制定矿压预警机制，对可能产生矿压的矿区进行监测预警，采取及时措施，确保矿山的安全生产。
第十三条矿山单位应当加强矿山地质勘探工作，准确掌握矿山地质情况，及时发现矿压隐患，采取预防措施，确保安全生产。
第十四条矿山单位应当加强矿山通风系统的管理，定期对通风系统进行检查维护，确保矿山的通风畅通，保证职工的生命安全。
第十五条矿山单位应当建立矿压管理责任制，明确矿压管理的责任人，建立健全激励和惩罚机制，确保矿山安全生产。
矿山压力及其岩层控制试题-百分之百必考
绪论：三个概念第二章：原岩应力概念。
原岩应力分布规律第三章：采场覆岩结构假说。
老顶断裂形式及初次断裂步距。
老顶失稳形式。
第四章：矿压显现指标。
老顶初次来压及周期来压。
采场周围支承压力分布及各自名称。
影响矿山压力显现的因素。
第五章：老顶分级，直接顶分类。
采场支架类型。
第六章：关键层及特征。
横三带、竖三区。
第七章：围岩变形经历的5个阶段。
巷道位置类型。
巷道围岩控制原理。
第八章：无煤柱护巷类型。
围岩卸压方法。
金属支架。
锚杆分类及锚固力。
软岩巷道变形力学机制。
第九章：影响顶煤冒放性因素。
顶煤破坏过程描述。
第十一章。
煤矿动压现象。
分类。
冲击地压机理。
冲击地压防治。
1．.矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在硐周围岩体中形成的作用在巷硐支护物上的力。
2. 矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象。
3．矿山压力控制：所有减轻，调节改变和利用矿山压力作用的各种方法。
4. 原岩应力：存在于地层中未收工程扰动的天然应力。
5．原岩应力场：天然存在于怨原岩内而与人为因素无关的应力场。
6.构造应力：由于地壳构造运动在岩体中引起的应力。
7.原岩应力分布规律：(1实测铅直应力基本上等于覆岩层重量。
(2水平应力普遍大于铅直应力。
(3平均水平应力与铅直应力的比值随深度增加而减小。
（4最大水平应力与最小水平应力一般相差较大。
8.直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
9.伪顶：在煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3 0.5M,极易垮落的柔软岩层。
10.老顶：通常把位于直接顶之上对采场矿山压力直接造成影响的厚二坚硬的岩层称为老顶。
11.老顶断裂形式：老顶的梁式破断，老顶的板破断。
老顶达到初次断裂时的跨距称为初次断裂步距。
12.老顶初次断裂后砌体梁失稳形式1）顶扳下沉滑落失稳、变形失稳。
13.矿山压力显现程度的指标1）顶扳下沉量：2）顶板下沉速度：3）顶板的破碎情况程度4）局部冒顶面正常生产的重要因素5）顶板沿工作面煤壁切落或大面积冒顶6）单体支架的变形和折损。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
量生产实践及对岩层内部移动进行现 场观测的基础上提出的，发展了有关 假说。
• “砌体梁”结构是基于采动岩体移动
的特征而提出。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、 “砌体梁”理论（1978，钱 鸣高，中国）
• 特征1.采动上覆岩层的岩体结构的骨
的，因而称之为“砌体梁” 。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、 “砌体梁”理论 • 此假说具体地给出了破断岩块的咬合方式及平衡条件，
同时还讨论了老顶破断时在岩体中引起的扰动；很好地 解释了采场矿山压力显现规律，为采场矿山压力的控制 及支护设计提供了理论依据。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第一节 概述
• 上覆岩层的“大结构”作用分析
回采空间或巷道上方岩层中未破坏部分或未产生剧烈变形
部分，或虽然岩层已破断但仍能整齐排列的部分，有时能 形成岩体内的“大结构”。这种“大结构”能够承担上覆 岩层重量，从而对巷道及回采空间起保护作用。根据实际 测定，回采工作面支架所承受的力仅为上覆岩层的百分之 几。
2019如/11/图27 3-5。
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
四、预成裂隙假说
• 假塑性体：由于开采后上覆岩层中存
在各种裂隙，这些裂隙有可能是由于 支承压力作用而形成的，它可能是平 行于正压应力的张开裂隙，也可能是 与正压应力成一定交角的剪切裂隙， 从而使岩体发生很大的类似塑性体的 变形，因而可将其视为“假塑性体”。
矸石上或采空区的充填体上，形成了后拱脚b。随着工作 面的推进，前、后拱脚也将向前移动。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
一、压力拱假说
• a、b拱脚处为应力增高区，工作面
则处于应力降低区。在前后拱脚之
间，无论在顶板或底板中都形成了
一个减压区，回采工作面的支架只
承受压力拱内的岩石重量。
压力拱假说对回采工作面前后的支承压力及回采工作空间处于减压范围 做出了粗略的但却是经典的解释，而对于此拱的特性、岩层变形、移动 和破坏的发展过程以及支架与围岩的相互作用，并没有做任何分析。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
二、悬臂梁假说 • 德国人施托克于1916年提出，得到英国的弗里德和前苏联
证工作面支架具有足够的初撑力 和工作阻力，并应及时支撑住顶 板岩层，使各岩层及岩块之间保 持挤紧状态，借助于彼此之间的 摩擦阻力，阻止岩层破断岩块之 间的相对滑移、张裂与离层。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、“砌体梁”理论（1978，钱 鸣高，中国）
铰接岩块间的平衡关系为三铰拱式平衡。 该假说正确地阐明了工作面上覆岩层的分带情况，并初步
涉及岩层内部的力学关系及其可能形成的“结构”。但此 假说未能对铰接岩块间的平衡条件做进一步探讨。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
四、预成裂隙假说
• 比利时学者A.拉巴斯于20世纪50年
这种被各种裂隙破坏了的假塑性体处于一种彼此被挤紧的 状态，可以形成类似梁的平衡；在自重及上覆岩层的作用 下，将发生明显的假塑性弯曲；当下部岩层的下沉量大于 上部岩层时，就产生离层。如图3-6所示。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
四、预成裂隙假说 • 观点2：为有效控制顶板，应保
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第一节 概述
• 伪顶：在煤层与直接顶之
间有时存在厚度小于0.3～ 0.5m、极易垮落的软弱岩 层，称为伪顶，一般为炭 质页岩、泥质页岩等。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第一节 概述
• 老顶(基本顶)：通常把位
于直接顶之上（有时直接 位于煤层之上）对采场矿 山压力直接造成影响的厚 而坚硬的岩层称为老顶。 一般是由砂岩、石灰岩及 砂砾岩等组成。
的格尔曼等的支持。
• 此假说认为，工作面和采空区上方的顶板可视为梁，它一
端固定于岩体内，另一端则处于悬伸状态。当顶板由几个 岩层组成时，形成组合悬臂梁。在悬臂梁弯曲下沉后，受 到已垮落岩石的支承，当悬伸长度很大时，发生有规律的 周期性折断，从而引起周期来压。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
• 若曲线下凹，则铰接点位置
在岩块断裂面的偏下部；反 之，则在上部。如果在回采 空间以及邻近的采空区上方 出现明显的离层区，说明该 区内断裂的岩块可以形成悬 露结构。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、 “砌体梁”理论（1978，钱 鸣高，中国）
• 特征3.由于垫层传递剪切力的能力较
用于岩体结构上，而骨架层各岩块上的载荷将随垫层 的压实程度而变化。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、 “砌体梁”理论（1978， 钱鸣高，中国）
• 采场上覆岩层的砌体梁结构模型如
图3-7所示。（a）表示回采工作面 前后岩体形态，其中Ⅰ为垮落带， Ⅱ为裂缝带，Ⅲ为弯曲下沉带，A 为煤壁支撑区，B为离层区，C为重 新压实区；
面空间形状变化见下图。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第一节 概述
• 顶板压力:在煤（岩）体内形成回采空间，其上方的岩体部
分重量则由支护物承担（同时前方煤壁和采空区冒落的矸 石也要承担部分压力），从而形成了对支架的压力（有时 是由于围岩变形而形成对支架的压力），由于这些原因对 支架造成的压力不同于岩体内的矿山压力。将这些原因对 支架产生的压力常称为顶板压力或围岩压力。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第一节 概述
• 上覆岩层的“大结构”作用分析
但当工作空间维护的时间较长时，有时由于岩体内所受的
力超过了其弹性极限，或由于煤岩的蠕变特性，则使围岩 不易形成稳定性结构。这种现象在巷道中极易出现，从而 导致巷道围岩的“挤、压、臌”现象。对于回采工作空 间，尤其是工作面推进较快时，这种时间影响因素就会变 得次要，上覆岩层将极易形成“大结构”。
代初提出，几乎与铰接岩块假说同 时提出。
• 假塑性梁是假说的主要组成部分。
从另一侧面解释了破断岩块的相互
作用关系。
观点1：由于开采的影响，回采工作面上覆岩层的连续性
遭到破坏，从而成为非连续体。在回采工作面周围存在着
应力降低区（Ⅰ）、应力增高区（Ⅱ）和采动影响区
（Ⅲ）。随着工作面推进，三个区域同时相应地向前移动，
• 此假说结合现场观测和生产实践的验证已得到公认，对
我国煤矿采场矿压理论研究与指导生产实践都起到了重 要作用。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
六、传递岩梁理论（1978， 宋振骐，中国）
老顶岩梁结构的“传递岩梁”
概念(如图)，它包括下列含义：
（1）该岩梁是由同时运动
架是覆岩中的坚硬岩层，可将上覆岩 层划分为若干组，每组以坚硬岩层为 底层，其上部的软弱岩层可视为直接 作用于骨架上的载荷，同时也是更上 层坚硬岩层与下部骨架联结的垫层。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、 “砌体梁”理论（1978，钱 鸣高，中国）
• 特征2.随着工作面的推进，采空区上
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
三、铰接岩块假说 • 此假说对支架和围岩的相互作用
做了较详细的分析。
• 假说认为：工作面支架存在“给
定载荷状态”和“给定变形状态” 两种不同的工作状态。
给定载荷状态：当规则移动带（老顶）下部岩层变形小而不
发生折断时，垮落带岩层（直接顶）和老顶间就可能发生离
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
二、悬臂梁假说 • 此假说可以解释工作面煤壁处顶板下沉量小，支架载荷也
小，而距煤壁越远则两者均大的现象。同时也可以解释工 作面前方出现的支承压力及工作面出现的周期来压现象。
• 据此，提出了各种计算方法，但由于并未查明开采后上覆
岩层活动规律，因此仅凭悬臂梁本身计算所得的顶板下沉 量和支架载荷与实际所测得的数据相差甚远。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
五、 “砌体梁”理论
• （b）为根据观测的岩层形态而推测
的岩体结构形态；（c）为此结构中 任一组结构的受力状态。图中Q表示 岩块自重及其载荷，Ri表示支撑力， R0-i等则表示岩块间的铅直作用力，T 为水平推力。
• 鉴于此结构是似砌体一样排列而组成
(或近似于同时运动)，且对矿 压显现同时有明显影响的岩 层组合而成。
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
2019/11/27
内蒙古科技大学矿业学院
第二节 采场上覆岩层活动规律的假说
一、压力拱假说
• 德国人哈克和吉里策尔于1928年
提出压力拱假说。
• 此假说认为，在回采工作空间上
方，由于岩层自然平衡的结果而 形成了一个“压力拱”。
• 拱的一个支撑点是在工作面前方
煤体内，形成了前拱脚a，另一 个支撑点是在采空区内已垮落的
矿山压力与岩层控制