第五章 采場頂板支護(hù)方法ppt課件.ppt

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1、《礦山壓力與巖層控制》之–第五章中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院采礦系采場頂板支護(hù)方法采場頂板支護(hù)方法2021/10/51礦山壓力與巖層控制本章內(nèi)容提要第五章采場頂板支護(hù)方法5.1頂板分類與底板特征5.2采場支架類型與支架力學(xué)特征5.3采場支架與圍巖相互作用原理5.4采場支護(hù)設(shè)計5.5采場來壓預(yù)報與支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測5.6本章小結(jié)2021/10/52礦山壓力與巖層控制控制礦山壓力目的：保證回采工作面的正常生產(chǎn)和人員安全。工作面支護(hù)的直接對象是直接頂，通過直接頂間接對老頂?shù)幕顒悠鹨欢ǖ目刂谱饔?，平衡老頂失穩(wěn)的壓力。采空區(qū)處理方法對老頂?shù)幕顒佑兄黠@的影響。采空區(qū)處理采場礦山壓力控制工作面支護(hù)第一節(jié)頂板分類與

2、底板特征一、采場礦山壓力控制的概念2021/10/53礦山壓力與巖層控制4對于全部冒落法處理采空區(qū)：“煤壁－支架－矸石”構(gòu)成對采場上覆巖層的支撐體系2021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征一定條件下，上述支撐體系的支撐性能將主要取決于支架的支撐特性，即主要取決于支架的支撐力與支架可縮量的關(guān)系特征。5采場支架處在一個由圍巖組成的系統(tǒng)中：“老頂－直接頂－支架－底板”2021/10/5礦山壓力與巖層控制5第一節(jié)頂板分類與底板特征62021/10/5礦山壓力與巖層控制由于采場支撐體系（小結(jié)構(gòu)）必須與上覆巖層大結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，采場支架必須具備下列兩個特性：①必須具備一定的可縮量，煤

3、壁與矸石的剛性；②必須具備一定的支撐性能,即一定的支撐阻力。采場圍巖：直接頂、老頂、直接底巖層。這三者對采場礦壓顯現(xiàn)及支護(hù)方式的選擇有著顯著的影響。因而需對三者加以分類。第一節(jié)頂板分類與底板特征7直接頂是支架直接維護(hù)的對象，支架通過直接頂控制老頂。直接頂?shù)耐暾潭戎苯佑绊懝ぷ髅姘踩椭ёo(hù)方式的選擇。直接頂?shù)耐暾潭热Q于兩個因素：1）巖層本身的力學(xué)性質(zhì)；2）直接頂巖層內(nèi)的層理和裂隙的發(fā)育情況。2021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征二、直接頂?shù)姆诸?）巖層的力學(xué)性質(zhì)：抗拉、抗壓強(qiáng)度，彈模等結(jié)合我國的實際情況，曾將直接頂按穩(wěn)定性分為三種狀態(tài)：破碎頂板，回采護(hù)頂不及時，很

4、易造成局部冒頂，如頁巖、再生頂板及煤層頂板等。中等穩(wěn)定頂板，雖由于受到一系列裂隙所切割，但局部尚較完整，如砂頁巖或粉砂巖等。完整頂板，這種頂板允許懸露面積大，穩(wěn)定性好，不易發(fā)生局部冒頂。如砂巖或堅硬的砂頁巖等。82021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征2）巖層內(nèi)節(jié)理裂隙的發(fā)育情況：原生裂隙：巖層在形成過程中由于溫度、礦物結(jié)晶及沉積的作用而形成的弱面，如層與層之間的層面。構(gòu)造裂隙：巖層形成后，經(jīng)劇烈的地質(zhì)變動，例如在擠壓、扭曲等過程中形成的弱面。這種弱面有些是貫穿于整個巖層群的大小斷層面，以及伴隨此斷層的各種小型破壞面。壓裂裂隙：指在煤層開采時引起的破壞面。一般僅發(fā)生在

5、比較軟的直接頂，主要是由于支承壓力的作用。92021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征10直接頂?shù)姆诸悾翱帐菇禹攼夯僖灾苯禹敵醮慰迓洳骄郘0作為分類指標(biāo)，分為4類：1類L0≤8m不穩(wěn)定頂板2類8m＜L0≤18m中等穩(wěn)定頂板3類18m＜L0≤28m穩(wěn)定頂板4類28m＜L0≤50m非常穩(wěn)定頂板②以直接頂端面破碎度作為分類指標(biāo)，分為3類：破碎頂板中等穩(wěn)定頂板完整頂板2021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征FA－端面破碎面積F－支架梁端到煤壁面積端面距為1m時的端面破碎度稱為頂板冒落靈敏度。1類E>30%不穩(wěn)定頂板2類11%

6、E<10%穩(wěn)定頂板112021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征直接頂端面破碎度端面距與頂板破碎度的關(guān)系E越小b對破碎度影響越?、壑苯禹敯宸诸惙桨讣捌渲笜?biāo)原煤炭工業(yè)部頒發(fā)了緩傾斜煤層采煤工作面直接頂板分類方案。共分為4類。其中，1類、2類又分為2個亞類，具體指標(biāo)見表5-1。τr為直接頂平均初次垮落距。122021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征13老頂?shù)氖Х€(wěn)及來壓強(qiáng)度不僅對直接頂?shù)姆€(wěn)定性有直接影響，而且對確定支護(hù)強(qiáng)度、支架具備的可縮量以及選擇采空區(qū)處理方法等，都起著決定性的作用。2021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征三、老頂?shù)姆?/p>

7、級老頂巖層對工作面的頂板壓力的影響主要取決于直接頂?shù)暮穸?。直接頂厚度對老頂來壓顯現(xiàn)劇烈程度影響較大，采空區(qū)充填越滿，老頂破斷后形成結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)緩慢下沉式平衡的可能性越大，對工作面礦壓顯現(xiàn)影響越小，在“煤壁－支架－采空區(qū)已冒落的矸石”支撐中，支架承載越小。142021/10/5礦山壓力與巖層控制第一節(jié)頂板分類與底板特征直接頂厚度為采高6-8倍，全部垮落，不足部分充填，甚至刀柱法。15(1)按直接頂厚度與采高比值N=∑hi/hm，并參照老頂