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矿山压力与岩层控制;一、有关矿山压力的基本概念;二、矿压显现的基本规律;老顶断裂成岩块后的转动;2.老顶的周期来压;3、采场上覆岩层的竖三带
(1)冒落带:指直接顶岩层。冒落后成块状,彼此间失去了力的联系,不规则地堆积在底板上。如果直接顶比较厚,冒落后由于其碎胀性,可以充满采空区,对老顶岩层会起到支撑作用,这将大大减轻老顶的来压强度。
(2)裂隙带:指老顶岩梁组合。工作面推过以后,老顶岩梁组合断裂、下沉,但由于块度很大,岩层断裂后,各岩块间并没有失去力的联??,而是彼此间相互咬合,形成诸如“砌体梁、悬臂梁、压力拱、铰结岩块”等之类的结构。这些结构将上覆岩层的重量一方面传递到工作面前方煤壁,另一方面传递给工作面后方冒落矸石,而工作面支护工作空间则在这种结构的保护下,承受较小的压力。
(3)弯曲下沉带:裂隙带之上至地表的岩层。采动以后,这部分岩层只发生下沉和弯曲,并没有断裂。但下沉的结果会使地表产生下沉盆地,严重时可能使地表形成局部裂缝、塌陷或台阶下沉,给地表建筑物造成破坏。;1—冒落带; 2—裂隙带
a—覆岩为软岩层; b—覆岩为中硬岩层; c—覆岩为坚硬岩层
;6.回采工作面附近应力集中;7.采场周围支承压力分布;8.分层开采时的矿山压力显现的基本规律;
放顶煤开采技术
由于放顶煤开采的支架上方存在一层厚而破碎且随采随放的顶煤,因而与分层开采相比,其矿压显现也有一些其自身的特点;;断层与褶曲;三、采场顶板事故的致因及防治;顶板事故分类;局部冒顶和大型冒顶;压垮型冒顶:老顶来压时的压垮型冒顶;
厚层难冒顶板大面积冒落;
直接顶导致的压垮型冒顶。
漏冒型冒顶:大面积漏垮型冒顶;
局部漏冒型冒顶。
推垮型冒顶:复合顶板推垮型冒顶;
金属网下推垮型冒顶;
大块游离顶板旋转推垮型冒顶;
采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶;
冲击推垮型冒顶。
综合类型冒顶;1.靠煤壁附近的局部冒顶;镶嵌型顶板局部冒顶; 顶板楔形岩块冒落;①采用能及时支护悬露顶板的支架,并使端面距不大于200mm;;;综采工作面的局部冒顶预防措施;2.采场两端的局部冒顶;在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护,每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移;
在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。
在采场两端采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。
在超前工作面10m以内,巷道支架应加双中心柱,超前工作面10~20m,巷道支架应加单中心柱以预防冒顶。;;3.放顶线附近的局部冒顶;①加强地质及观察工作,记载大岩块的位置及尺寸;
②在大岩块范围内用木垛等加强支护;
③当大岩块沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距离时,在大岩块的范围内要延长控顶距;
④如果工作面用的是单体金属支柱,在大岩块范围内要用木支架替换金属支架;
⑤待大岩块全部都处在放顶线以外的采空区时,再用绞车回木支柱。;4.地质破坏带附近的局部冒顶;
在断层两侧加设木垛加强维护,并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。
在煤壁的前方顶板和煤层特别破碎时,采用锚杆。
用树脂注入煤岩裂隙中,进行预加固。
;5.大型冒顶事故的致因及防治;
(2)由于采场支架初撑力不足,在老顶岩块未明显运动之前,直接顶与老顶已发生离层。
(3)当老顶岩块向下运动时,采场支架要承受冲击载荷,支架容易被损坏,从而导致冒顶。;坚硬顶板冒顶实例; 压垮型冒顶实例;台阶下沉引起冒顶实例;防治措施;6. 厚层难冒顶板大面积冒顶;监测
微震仪
地音仪
超声波地层应力仪
防治方法
改变岩体的物理力学性质,以减小顶板悬露及冒落面积,减小顶板冒落高度,降低空气排放速度。
具体防治措施
1.顶板高压注水
2.强制放顶;;7. 漏垮型冒顶的致因及防治;支架损坏漏顶实例;8. 复合顶板推垮型冒顶;;预防措施;;四、巷道冒顶事故的致因及防治;巷道冒顶事故分类;1.掘进工作面冒顶事故的原因及防治措施;受节理切割顶板冒落;过顶板岩性突变带;岩层节理裂隙及破碎带影响;多发地点;预防措施;进行临时支护;2.巷道交叉处冒顶事故的原因及预防措施;交叉点处空顶; 交叉点处空顶;预防措施;3.支架支护巷道冒顶防治;支架严重变形破坏;支架稳定性差;工程因素影响;替换支架时空顶空帮;预防措施;4.锚杆支护巷道冒顶防治;巷道冒顶的原因; 距顶板2.0m处存在软弱夹层时剪应力及顶板破坏过程 ;锚杆支护失效;防治措施;(1)高(超高)强度锚杆支护系统;;(3)顶板岩层结构探测;顶板岩层结构探测;(4)顶板岩层稳定性动态分类;(5)合理煤柱尺寸研究;;可切割;柔性好;玻璃纤维过胶 拉挤成型
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