矿山压力与岩层控制1zi绪论.ppt

采矿学矿压部分------矿山压力与岩层控制,,绪论,矿山压力与岩层控制是采矿工程的基础课程。矿山压力与岩层控制以矿山岩石力学为基础，研究煤层开挖后岩层破坏运动规律及其控制理论与技术。,,1矿山压力与岩层控制课程性质与内容,基本概念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定义为矿山压力，在相关课程中也称为二次应力、或工程扰动力由于矿山压力作用，使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。,,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上述三个基本概念既反映矿山压力与岩层控制课程的体系，也涵盖了矿山压力与岩层控制课程的主要内容,,煤层（岩层）开挖岩层运动与矿山压力→矿山压力显现→矿山压力与岩层控制→,规律与机理显现与危害控制与利用,课程内容体系,采场矿山压力与控制巷道矿山压力与控制,采矿工业要求发展矿山压力及岩层控制课程2.1保证安全生产2.2生态环境保护2.3减少资源损失2.4改善开采技术2.5提高经济效益煤矿开采设计、生产管理、科学研究的基础。,矿山压力与岩层控制课程属性与特色3.1采矿工程岩体结构的复杂性3.2采矿工程的移动特性3.3采矿工程中围岩的大变形和支护体的可缩特征3.4采矿工程中的能量原理和动力现象,矿山压力与岩层控制的发展阶段4.1早期认识、研究阶段19世纪后期～20世纪简单力学原理,20世纪30～50年代弹性理论自有井工开采以来，就始终伴随着巷道围岩控制技术和理论的研究工作．从早期人们对巷道矿压显现产生朴素认识并开始尝试进行简单的支护算起，围岩控制技术及理论的发展已经有了悠久的历史，尤其是经过近半个世纪的快速发展，巷道围岩控制技术及理论在许多领域都取得了重大进展．,由地面结构工程得到启发，早期的巷道围岩控制理论认为，围岩是被支护的对象，支架是承载结构，两者是彼此孤立的，巷道开挖使围岩中应力重新分布，同时伴随着围岩变形、破裂和松动等现象的发生，支架等待围岩变形破裂和松动与其接触后才开始发挥作用，支架的作用就是将其上方松动垮落的围岩重量完全承担；同时还认为支架要有抵抗围岩向外挤压产生变形的能力．,4.2近代发展阶段4.2.1采场围岩控制理论与实践的发展（1）采场上覆岩层“砌体梁”结构力学模型；（2）“砌体梁”平衡的关键块研究及“SR”稳定（3）采场支架围岩关系研究及整体力学模型的建立（4）“关键层理论”（5）采场矿山压力与支护质量监测,4.2.2巷道围岩控制理论与实践的发展（1）巷道布置改革及无煤柱护巷技术（2）研究巷道支架与围岩关系,采用先进支护技术（3）软岩巷道围岩控制理论与实践的发展（4）巷道围岩控制设计决策及支护质量与顶板动态监测,矿山压力与岩层控制课程研究方法5.1理论研究（1）解析分析方法（2）数值分析方法（3）近代数学、力学和计算机科学方法5.2实验室试验5.3现场监测,,6矿山压力与岩层控制课程研究和发展方向,1采场矿压理论与控制体系，包括岩层控制的关键层理论、放顶煤高产高效开采技术和高产高效开采故障诊断技术与保障系统等；2巷道矿压理论与控制技术，包括采动影响巷道矿压理论、煤巷锚杆支护技术、围岩注浆加固及充填技术和巷道底臌控制技术等；3绿色开采技术，包括煤炭地下气化、“三下”环保开采、煤与煤层气（瓦斯）共采技术；4矿井深部开采和高地应力引起的冲击矿压的预测和预报,