矿压观测与顶板第一章.doc

矿压观测与顶板
灾害防治
师皓宇
安科楼323
Tel:[phone]
61590325-2
温家宝在井下与矿工一起就餐
几个问题
Ø 此前大家已经学过《采矿学》《矿山压力》以及《岩体力学》。提几个问题：
u 1、用我们学过的采矿和矿压知识计算采矿过程中矿山压力的大小和围岩的变形是否精确？
u 2、如何确定锚杆、单体支柱、液压支架的参数？
u 3、巷道、工作面、液压支架的变形量
u 4、如何保证地下工程的安全？
u 5、现在常用的观测仪器有那些？如何观测？意义何在？
ü 理论联系实际
矿山压力研究方法
n 1 理论研究
解析分析方法
数值分析方法
模糊分析、概率统计、随机分析、灵敏度分析、
趋势分析近代数学、力学和计算机科学方法
n 2实验室研究
岩石的物理力学性质、相似模拟
n 3 现场观测
出现了利用红外遥感、声波、遥控、自动监测

n 支架与围岩关系

井巷图片
井巷图片

课程意义
Ø 这门课程对大家来说有什么重要意义
l 1 本课程是正确进行采矿设计、合理选择支护形式和支架类型，加强顶板管理，保证安全生产的重要一环。
l 2 毕业后到煤矿就业的同学
l 编写规程、设计支护、排计划等离不开实际矿压观测数据。否则为盲目
l 3 继续深造的同学
ü 需要做科研工作，煤矿的科研不能只是空洞的理论。必须以现场观测数据为基础。

为何要进行这项工作
Ø 为何要不断进行矿压观测工作？

n 煤田地质条件复杂
n 采煤方法多样
n 采矿技术进步
n 矿压理论和实践不断发展

ü 不考虑现场实际矿压状况，任何理论都不能保证安全生产
课程性质
Ø 本课程是采矿工程专业的专业选修课，是研究矿山压力观测仪器、观测方法、数据处理的一门科学。
Ø 本课程的主要内容有：
l 矿山压力基本概念
l 矿山压力观测仪器
l 矿山压力观测方法
l 矿山压力观测数据的分析与处理
l 采煤工作面顶板事故的防治。
ü 可以为今后从事相关工作打好基础，同时培养分析问题、解决问题的能力。
一些观测仪器

矿压知识
Ø 简单回顾
n 1 岩石及岩体的基本性质
n 2 矿山压力及矿山压力显现
n 3 采煤工作面上覆岩层移动规律
n 4 采煤工作面矿压显现规律
岩石及岩体的基本性质
n 1 物理性质(密度,孔隙性,吸水性,软化性)
n 2 变形性质（应力－应变曲线）
n 3 强度特性(单轴抗压,抗拉,抗剪,三轴抗压)
n 4 破坏类型(拉断破坏,剪切破坏)
n 5 岩体性质(非均质,各向异性,非连续性)

Ø 一 矿山压力
n 矿压概念：采动后作用于围岩中和支护物上的力
n 矿山压力的来源(自重,构造,膨胀)
n 圆形巷道应力分布规律
Ø 二 矿山压力显现
n 概念：煤及岩层采动后，在矿山压力作用下表现出来的围岩运动与支架受力等现象
n 围岩运动形式
n 支架受力

Ø 3 采煤工作面上覆岩层移动规律
n 三带
n 直接顶与老顶厚度的确定
Ø 4 采煤工作面矿压显现规律
n 初次来压,周期来压,步距
n 应力的“三区”
n 影响因素（直接顶、推进速度、开采深度、采高与控顶距、倾角）