回采工作面初次放顶及周期来压顶板管理演示实验复习过程.doc

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矿业工程系
学生实验报告

　　　　　　　　课程名称　矿山压力与岩层控制　
　　　　　　　　专业名称　11级 采矿工程　
　　　　　　　　姓　　名　　 贺成林　　　 　
　　　　　　　　学　　号　1143817310 15　　　

矿业工程系实验室
2014年05月22日
实验名称回采工作面初次放顶及周期来压顶板管理演示实验　 实验日期　2014年05月22 　　
指导老师　　　魏中举　 分组号　 　 1　 实验地点　矿业工程系实验室　　

实验报告内容

一、实验目的
1．掌握采场矿山压力显现基本规律；
2．理解回采工作面初次来压与周期来压支承压力变化规律。

二、实验仪器、设备
1.回采工作面初次放顶及周期来压顶板管理演示装置
2.壁式工作面顶板运动规律演示模型

三、实验内容
1．回采工作面初次放顶及周期来压的过程原理：
工作面初次放顶后，若垮落的直接顶不能充满采空区，随工作面推进，悬空的老顶面积不断增大，当其自重超过老顶强度极限时，老顶将第一次发生折断而垮落；老顶就相应地出现断裂与下沉，支架压力增大，工作面地压显现明显增剧，并呈周期性，称周期来压。
2．工作面在回采过程中，工作面的前后支承压力状态及压力曲线的变化
采煤工作面前后方支承压力分布如图 

a：应力增高区； b：应力降低区； c：应力稳定区              
采煤工作面前后方支承压力分布的特点 
3、采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面前方支承压力远比工作面后方大。 2、由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力是移动支承压力。 3、由于裂缝带形成了以煤壁和采空区冒落带为前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处于减压力范围。 
4、采煤工作面前方形成的支承压力，最大值发生在工作面中部前方，峰值可达原岩应力的2~4倍，即应力集中系数K值的变化范围为2.0~4.0。前方支承压力的峰值位置可深入煤体内2~10m，其影响范围可达采煤工作面前方90~100m。 
采煤工作面两侧支承压力分布 如图

Ⅰ－卸载带； Ⅱ－支承压力带； Ⅲ－原岩应力带； Ⅳ－采后应力稳定带；     lmax－峰值位置  
采煤工作面两侧支承压力分布规律 
1） 采煤工作面两侧的支承压力剧烈影响区并不在煤体的边缘，而是位于煤体边缘有一定距离的地带。
2)采煤工作面两侧煤体边缘处于应力降低区，支承压力低于原岩应力。 
3)采煤工作面两侧支承压力从形成到向煤体深部转移要经过一段时间过程，所以要使沿空掘巷保持稳定，必须从时间上避开未稳定的支承压力作用期。
5．模型演示图

四、实验总结报告
1．初步了解了采场矿山压力显现的基本规律；
2．了解了回采工作面初次来压与周期来压支承压力变化规律。
3．增加了对回采工作面初次放顶及周期来压两个知识点的理解。
4．明白了采煤工作面前后方支承压力分布的特点

　　　 　指导教师签名　　　　　　

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