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矿压控制复习资料
理解以下基本概念以及计算公式
1.老顶岩层的梁式平衡(三铰拱式砌体梁式)
回采工作面自开切眼向前推进一段距离以后,直接顶开始垮落,老顶悬露于采空区之上而未折断,类似于一端由工作面前煤壁支撑,另一端由边界煤柱支撑的两端固定的梁。
这时,开采空间上覆岩层处于平衡状态,通常将这种状态称为老顶的梁式平衡。
2.老顶岩层断裂时的极限跨距(固定梁式简支梁式)
随着回采工作面的推进,当老顶岩梁达到一定跨距时,老顶岩梁因其中的应力超过岩梁的强度极限而发生断裂。
通常将老顶岩梁要断裂时的跨距称为老顶岩梁的极限跨距。
其数值可按以下公式计算:
(1)当回采空间周围均未采动时,可按固定梁计算:
(2)当回采空间周围均已采空或用刀桂法管理顶板时,其极限跨距可按简支梁计算,
3.回采空间上覆岩层移动“三带”岩层移动曲线(负荷数曲线关系式)
4.直接顶、伪顶、老顶及其区别
赋存在煤层之上的岩层统称为煤层的顶板。
直接位于煤层之上的一层或几层性质相似的岩层称为直接顶,它由于具有一定稳定性,在回采工作面回柱放顶后易跨落的页岩、砂页岩等不太坚硬的岩层组成。
位于直接顶和煤层之间,厚度小于0.3m至0.5m极易冒落的较软弱岩层称为伪顶。
它随着煤体的破落而冒落,通常由炭质页岩组成。
位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)的厚而坚硬的岩层称为老顶。
它通常不随回采工作面回柱放顶而冒落,而是以铰接岩梁的形式下沉,一般由砂岩、砾岩和石灰岩等坚硬岩层组成。
老顶是引起回采工作面顶板初次来压和周期来压的主要原因。
老顶岩层愈厚、愈坚硬,矿山压力显现愈强烈。
直接顶是影响回采工作面顶板初次来压和周期来压剧烈程度的主要原因,直接顶愈厚初次来压和周期来压显现就愈弱,反之,来压显现愈强烈。
5.岩块间的摩擦角、岩块的断裂角
简述
6.压力拱假说的实质、优缺点及适用条件
压力拱假说认为,回采工作面从开切眼开始就已形成了压力拱。
随着回采工作面推进,由于采空区扩大,压力拱的范围也随之增大,直至采空区顶板冒落后,形成新的压力拱。
这时,压力拱的一个支点是工作面前方煤壁(前拱脚),另一个支点是采空区的冒落矸石或充填体(后拱脚)。
随着工作面向前推进,前后拱脚随之向前移动。
前后两拱脚为高应力区,而前后拱脚之间为一减压区。
因此,工作面内的支架只承受拱内岩石重量的作用。
为了减小支架所受的压力,应当尽量减小拱的范围。
压力拱假说比较简明地解释了围岩的卸载原因和减压区的存在,给出了围岩的最终平衡状态。
但它不能全面地解释矿山压力的各种现象,特别是对岩层移动的力学特性未作任何分析。
压力拱假说可以用来解释在松软顶板条件下,回采空间压力减小的原因。
7.悬梁假说的实质、优缺点。
它可以说明一些什么问题
悬梁假说认为顶板岩石是层状弹性连续介质,在顶板初次冒落以后,可以将顶板看成是一端固定在工作面前方煤壁中的悬臂梁。
当顶板由多层岩层组成时,就形成了组合悬臂梁。
随着回采工作面的推进悬梁不断加长,在自重和上部岩层的作用下,逐渐弯曲、下沉,以至于折断和垮落。
当岩梁随着工作面的推进发生周期性折断时,就形成了工作面顶板的周期性来压,同时,悬梁假说可以说明工作面前方煤体中存在应力集中(支承压力)的现象,说明工作面靠近煤璧处顶板下沉量小,顶板压力也小的原因。
这种假说的假设条件过于简单,一般煤层顶板很少是弹性连续介质,因而该假说不能从数量上解释矿山压力问题。
特别是对松软破碎顶板不适用。
对于坚硬顶板还有一定的参考价值。
8.煤层开采后上覆岩层移动的变形规律及其在不同区域的变形特点
煤层开采后,采空区上方的岩层将产生移动,这种移动甚至直至地表。
一般采空区的形状多为长方形,地表形成的移动盆地多为椭圆形,而且地表移动盆地的面积要比采空区的面积大得多。
在水平煤层的情况下,地表移动盆地的中心就是采空区的中心,采空区中心上方的岩层只产生垂直向下的移动,其他各点既有垂直移动也有水平移动。
其水平移动规律是:
采空区边缘上方内侧相邻两点的水平距离有缩短的趋势,即呈现压缩变形。
在采空区边缘上方外侧相邻两点之间的水平距离有增大的趋势,呈现拉伸变形。
压缩变形区和拉伸变形区的大小主要受岩层性质及各岩层组成的影响。
9.怎样理解长壁工作面顶板在初次来压前的拱或梁式结构
随着回采工作面的不断向前推进,直接顶不断冒落,当直接顶之上存在有比较坚硬的岩层时,坚硬岩层不易冒落,可能形成大面积悬露,这时悬露在采空区上部的坚硬岩层是一端由工作面前煤壁支撑,另一端由采空区煤柱支撑的板,由于工作面沿倾斜的长度远大于坚硬岩层沿走向的跨距,因此,可以将此悬露的坚硬岩层视为两端固定的“梁”,如图3-1a所示。
随着工作面推进,悬露的坚硬岩层达到极限跨距,就要发生弯曲和断裂。
此时,由于断裂岩块的向下转动而在岩块之间产生强大的水平挤压力,从而形成如图3-1b所示的“三铰拱”式平衡,此三铰拱可以支撑上部岩层的部分重量。
再有一种情况就是,直接顶以上没有坚硬的岩层,随着工作面的向前推进顶板呈层状冒落而形成“冒落拱”式结构,如图3-1c所示。
在煤层开采过程中,由于顶板岩层中有梁或拱式结构存在,它支撑着其上部岩层的重量,使回采工作面内的支架受载大大减小,因而,大大节省了工作面支护材料消耗。
第四章
10.老顶的初次来压和周期来压
当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡,同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳),有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉),从而导致工作面顶板的急剧下沉。
此时,工作面支架呈现受力普遍加大现象,即称为老顶的初次来压。
周期来压:
随着回采工作面的推进,在老顶初次来压以后,裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定一失稳一再稳定”的变化,这种变化将呈现周而复始的过程。
出于结构的失稳导致了工作面顶板的来压,这种来压也将随着工作面的推进而呈周期性出现。
因此,由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。
11.直接顶和老顶是如何分类分级的
老顶分级,不明显,明显,强烈,非常强烈。
直接顶分类,不稳定,中等,稳定,非常稳定。
12.“三区”“三带”的概念
答:
三区:
①煤壁支撑影响区:
水平移动较为剧烈,垂直位移甚微。
②离层区:
回采工作面推过钻孔4-8米后,垂直位移急剧增加,但各位移速度不尽相同,其特点是越往上越缓慢。
③重新压实区:
邻近煤层岩层的运动速度要缓于上覆岩层,各岩层进入了相互压合过程。
三带:
垮落带:
破断后的岩块呈不规则垮落,排列极不整齐,松散系数比较大,一般可达1.3-1.5,重新压实后可降到1.03左右。
②裂隙带:
岩层破碎后岩块仍然排列整齐,碎胀系数较小。
③弯曲带:
自裂隙带顶至地表的所所岩层称为弯曲带,其特点是岩层在移动过程中具有连续和整体性,在垂直剖面上下各部分下沉差值很小,若有厚硬的关键层,则可能出现离层现。
13.影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有哪些?
是如何影响的?
答:
①采高与控顶距..在一定的地质条件下,采高是形成覆盖层破坏性影响的最根本因素。
采高越大,覆盖层破坏越严重。
并且还直接影响工作面顶板下沉量的大小。
②工作面推进速度的影响. 随着时间的增大,顶板下沉量也增大。
③开采深度的影响. 开采深度越大,原岩应力越大。
④煤层倾角的影响. 随着煤层倾角的增大,顶板下沉量将逐渐变小. 由于倾角的增加,采空区冒落的矸石有可能沿着底板滑动,从而改变了上覆岩层的运动规律。
.倾斜长壁开采时,岩块运动方式也有改变。
⑤分层开采时矿山压力显现. 1.老顶来压一般较缓和或不明显,来压步距小;2.支架受载小;第一分层的动载变为静载。
3.顶板下沉量变大
14.回采工作面顶板的初次垮落和顶板的初次来压有何区别
答:
答:
一.直接顶的初次跨落:
回采工作面从开切眼开始向前推进,直接顶悬露面积增大当达到其极限跨距时开始垮落。
直接顶第一次大面积垮落称为直接顶初次跨落。
老顶的初次来压:
回采工作面从开切开始采煤,采空区范围逐渐增大,当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡,同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳),有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉),从而导致工作面顶板的急剧下沉。
此时,工作面支架呈现受力普遍加大现象称为老顶的初次来压。
二.区别:
①初次垮落发生于直接顶,初次来压发生于老顶。
直接顶第一次垮落高度超过1~1.5 m,范围超过全工作面长度的一半。
②初次垮落前会发生离层,初次来压前会发生片帮。
初次来压较初次跨落对工作面影响较大。
③直接顶初次跨落步距与直接顶岩层强度、分层厚度、直接顶内节理裂隙发育程度有关,老顶初次来压步距与老顶岩层力学性质、厚度、破断岩块间互相咬合条件有关。
15.分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系
答:
从实测的“s一t”曲线中可以看出,加快工作面的推进速度实质上意味着减少了工作面的控顶时间,也减少了时间因素对顶板下沉的影响,无疑可以减少顶板的下沉量,改善顶板维护状况。
但是加快工作面的推进速度却在一定的时间间隔内增加了工序的影响次数,即缩短了相邻两个工序的时间间隔,同时也必然使顶板的下沉量加剧。
当工作面推进速度加快到一定程度后,可能会出现前一工序影响的顶扳下沉还未稳定,后一个工序的影响却已来到。
这样,会使工作面顶板始终处于剧烈活动的情况下。
显然,这种信情况况对项板的渠护是非常不利的。
在工作面推进速度很慢的情况下,加快工作面的推进速度对于减小顶扳的下沉虽,改善顶板曲维护状况显然是有利的。
但是,如果工作面的推进速度已提高到一定程度后,再提高工工作面的推进速度不但不能减小顶板的下沉量,反而会使顶扳活动更加剧烈。
从理论上来讲,用加快工作面推进速度的方法来减小顶板下沉量,改善顶板维护状况是有一定限度的。
因而企图用加快工作面推进速度来甩掉矿山压力的想法更是不现实的
16.说明采场上覆岩层结构对采场支架有些什么要求
在煤层开采过程中,由于回采空间上覆岩层组成的不同,裂隙带岩层可能形成“裂隙体梁”式结构或“拱”式结构。
上覆岩层形成的这种大结构有其自身的运动规律。
根据对煤层开来后上覆岩层的实际观测,上覆岩层的移动规律可按
的关系来描述。
而工作面现有支架的支撑力不可能改变上覆岩层的这种运动规律,所以,工作面支架必须适应这种运动规律。
上覆岩层下沉,支架应随之下缩,否则,支架就要因受力过大而损坏。
因而要求支架应有足够的可缩量以适应上覆岩层的运动规律。
由于回采工作的需要,采场应保持一定的空间,要求支架应有足够的支撑力,一方面支撑直接顶的重量,另一方面支撑老顶部分重量,当老顶失稳时,不使老顶沿工作面煤璧切落。
如果支架有足够大的可缩量而没有足够的支撑力,甚至连直接顶岩层重量也不能支撑,那么,回采工作面所必须的工作空间就不能保证,工作面的安全生产就无保障。
因此,要求采场支架在有足够可缩量的同时,还要有足够的支撑力,以适应上覆岩层结构的要求,达到既经济合理,又安全可靠的目的。
第五章
17.液压支架的分类及各类支架的适用条件
答:
支撑式:
指在结构上没有掩护梁,对顶板的作用是支撑的支架称为支撑式支架。
一般性结构的支撑式液压支架比较适用于直接顶比较完整的工作面,若周期来压又较剧烈则更易于适应,在破碎顶的条件下,则必须采取有效的护顶措施,才能得到良好的使用效果。
支撑式支架通风断面大、行人方便、结构简单,在高瓦斯矿井中使用具有较大的优越性。
我国煤炭行业标准认为支撑式液压支架适用于采高1.5米以下,直接顶3、4类,底板Ⅲ类以上煤层倾角20o以内的长壁工作面。
(P131)
掩护式:
指在结构上有掩护梁,单排立柱连接掩护梁或直接支撑顶梁对顶板起支撑作用的支架但这种支架工作空间小,因而通风断面小,行人也不方便。
由于增加了掩护梁,支架重量有所增加。
适用于直接顶破碎,来压不明显的条件。
不适用于直接顶坚硬而老顶周期来压强烈的条件。
(P132)
支撑掩护式:
指具有双排或多排立柱及掩护梁结构的支架,支柱大部或全部通过顶梁对顶板起支撑作用,可能有部分支柱是通过掩护梁对顶板起作用。
其顶梁长度一般均较掩护式支架长,增加了支撑力,缩短了掩护梁长度,加大掩护梁的坡度,改善支架底座与底板受力情况,可见支撑掩护式支架支撑能力较强,对顶板的适应性较强。
导致控顶距增大,价格较高,重量较大,支架结构较复杂等缺陷。
18.简述回采工作面支架与围岩的关系
答:
所谓“支架与围岩关系”就是工作面支架和工作面顶、底扳之间的相互作用和相互影响,即支架对围岩既要支撑又罢适应的关系。
从目前掌握的资料来看,采场支架与图岩关系有如下几个特点:
①支架-围岩是相互作用的一对力。
②支架受力大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关。
支架受力大小还与支架与围岩支撑系统的总体特性有关。
事实证明,刚性、急增阻式、微增阻式或恒阻式支架受力在工作面的分布状态是不一致的,恒阻式支架的受力比较均匀。
③支架结构及尺寸不同对顶板压力影响和维护效果不同。
实际生产中证明在支架架型选择合适时,可以用最小的工作阻力维护好顶板
19.怎样理解支架的合理工作阻力
回采工作面支架在选型上合适,顶板管理上能满足生产要求,费用上经济合理的情况下的工作面阻力叫做支架的合理工作阻力。
支架合理工作阻力主要取决于回采工作面的顶板条件,不同的顶板要求有不同的合理工作阻力。
根据“
”曲线可知,支架的支撑力对顶板下沉量的影响有一定的限度,也就是说支架具有的支撑力既要有效地支护回采工作空间,又要适应上覆岩层大结构的运动规律。
如果支架的工作阻力过小就不能有效地支护顶板,保证不了回采工作面的安全生产。
如果支架工作阻力过大,并不能改变上崔岩层的运动规律,只能造成支护费用的浪费。
所以,支架应有一个合理的工作阻力。
支架合理工作阻力的确定应考虑支架能够支撑直接顶岩层的重量,同时,还应考虑老顶初次来压和周期来压对支架产生的作用力。
在生产实践中一般常采用估算法和实测法来确定支架的合理工作阻力。
20.怎样进行支架选型基本原则是什么
支架选型是一个比较复杂的问题,它受很多因素的影响。
首先根据顶板类型进行初步选型,然后,再根据其他条件进行综合分析对比,最后确定应选用的架型。
支架选型包括以下几方面的内容:
1)根据直接顶分类和老顶分级确定所选择支架的类型;
2)根据煤层的采高和顶板的类型确定支架对顶板的支护强度,再确定支架对顶板的工作阻力以及支架的最大、最小结构高度;
3)根据煤层瓦斯涌出量,核算支架类型。
注意事项:
1)液压支架工作阻力指支架顶梁上的支护强度。
2)单体支往的支护密度应按表中的支护强度除以支柱实际支排力。
3)表中的采高是指最大值,具体采高的工作阻力可用插入法确定。
4)表内的支架选型只适用于缓斜煤层。
5)当煤层采高大于2.5m时,应优先选用掩护式或支撑掩护式液压支架。
6)当煤层倾角大于10°~12°时,应选用带防滑装置的支架,当倾角大15°~18°时,应选用带防倒装置的支架。
21.什么叫端面距(梁端距)端面距大小对工作面顶板管理的影响
在回采工作面,支架顶梁前端至煤壁之间的距离叫做端面距(也称梁端距)。
端面距的大小直接影响着工作面顶板的维护状况,端面距愈大,顶板愈易于发生冒落。
据统计,在顶板条件比较破碎的情况下,工作面发生局部冒顶大约有60%发生在端面距的范围以内。
因此,在生产实践中应尽量缩小端面距。
工作面顶板的端面距是为了机采避免采煤机滚筒切割支架顶梁而设置的,它不可过大,也不可过小。
当煤层采高较小时,端面距可取小值,当煤层采高较大时可取大值。
当直接顶比较完整时,端面距可稍大一些。
一般工作面顶板的端面距多在0.25~0.40m之间。
22.什么是支架的初撑力?
初撑力大小对顶板管理有何影响?
支架初撑力是支架刚支设时对顶板产生的支撑力。
实践证明,提高支架的初撑力可以迅速压缩支架与顶板之间的浮煤、浮矸和勾顶材料等中间介质,增加“支架与围岩”的整体刚度,使支架的工作阻力尽快发挥作用,达到减少顶板下沉量的作用,从而使顶板的维护状况得到改善。
一般认为液压支架的初撑力应为额定工作阻力的50%以上比较合适,对于单体摩擦式支柱应该尽量提高其初撑力
第六章
23.何伟关键层?
关键层有何特征?
在直接顶上方存在厚度不等、强度不同的多层岩层。
实践表明,其中一层至数层厚硬岩层在采场上覆岩层活动中起主要的控制作用。
对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。
前者称为亚关键层,后者称为主关键层。
关键层的特征
(1)几何特征,相对于其他同类岩层单层厚度较厚;
(2)岩性特征,相对于其他岩层较为坚硬,即弹性模量较大,强度较高;
(3)变形特征,关键层下沉变形时,其上覆全部或局部岩层的下沉来量同步协调;
(4)破断特征,关键层的破断将导致全部或上覆岩层的同步破断,引起较大范围内的岩层移动;
(5)承载特征,关键层破断前以“板”(或简化为“梁”)的结构形式作为全部岩层或局部岩层的承载主体,破断后则成为砌体梁结构,继续成为承载主体。
24.充分采动与非充分采动如何理解?
答:
采空区尺寸(长度和宽度)相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值,此时的采动称为充分采动。
将刚达到充分采动状态的采空区尺寸称为临界开采尺寸。
如果采空区尺寸小于临界开采尺寸,称为非充分采动。
25.岩层移动角、断裂角的概念
答:
1地表下沉边界(常以10mm点划定)和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角.2断裂角,是在复合型断裂中,裂纹一般并不没着裂纹原来的方向扩展。
裂纹扩展的方向和原来裂纹的方向之间的夹角称作断裂角。
26.采场上覆岩层移动的一般规律
(1)岩层移动曲线符合负指数函数关系:
(2)采场覆岩移动的水平分区:
A区:
煤体上方,水平移动角为剧烈,但垂直移动甚微。
在有些场合垂直位移量还出现负值(即岩层有上升现象)。
B区:
靠近采面的采空区上方,垂直位移急剧增加,岩层移动速度下快上慢,岩层之间出现离层。
C区:
压实冒落矸石上方,变形曲线趋于缓和,岩层移动速度上快下慢,岩层之间重新压实
(3)覆岩移动轨迹:
先向采空区方向移动,后转向工作面推进方向移动。
(4)覆岩移动轨迹与煤层倾角关系:
沿倾向剖面,测点基本上沿着与层面成垂直的方向向下移动。
27.水平移动,倾斜,下沉,曲率的概念
答:
岩层移动会导致沿竖直方向和水平方向的位移,前者称下沉,后者称为水平移动。
倾斜变形:
指相邻点在竖直方向的相对移动与两相邻点间水平距离的比值。
反映盆地沿某一方向的坡度。
曲率变形:
指相邻线段的倾斜差与两线段中点间的水平距离的比值。
第七、八章
28.区段巷道的主要布置方式有哪些?
各种方式的巷道变形特点是什么?
1、
(1)两侧均为未受采动的煤体,即煤体—煤体巷道;
(2)一侧煤体,一侧煤柱,即煤体—煤柱巷道;细分采动稳定后掘进和回采过程中掘进.
(3)一侧煤体,一侧采空区,即煤体—无煤柱巷道:
沿空掘巷、沿空留巷。
2、
(1)煤体—煤体巷道:
围岩变形经历巷道掘进影响、掘进影响稳定和采动前影响三个阶段。
(2)采动稳定后掘进的煤体—煤柱巷道、沿空掘进巷道:
围岩变形经历巷道掘进影响、掘进影响稳定和采动前影响三个阶段。
但是,巷道服务期内始终受相邻区段侧固定支承压力影响,三个阶段的围岩变形均大于煤体—煤体巷道。
(3)回采过程中掘进的煤体—煤柱巷道、沿空留巷:
围岩的变形经历全部五个阶段,围岩变形量远大于无采动及一侧采动稳定后掘进巷道。
29.什么是沿空留巷?
巷道不同矿压显现带有哪些?
其特点是什么?
答:
沿空留巷是在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用其他有效方法,将上区段工作面运输平巷保留下来,供下区段工作面回采时作为回风平巷。
其目的是使一条巷道可以得到两次利用,故这种方式也称“巷道二次利用”“一巷两用”“单巷开采系统”。
1.巷道掘进阶段(Ⅰ)掘进平巷仅对小范围岩体造成扰动,围岩的变形和移动主要原因是煤岩体原始平衡遭到破坏所致,一般情况下矿压显现并不剧烈。
无采掘影响阶段(Ⅱ)应力不变,变形主要原因是随时间发展的围岩流变,量极小,巷道基本处于稳定状态。
2. 无采掘影响阶段(Ⅱ)应力不变,变形主要原因是随时间发展的围岩流变,量极小,巷道基本处于稳定状态
3.采动影响阶段(Ⅲ)采动影响原因是由于回采工作引起的围岩压力再次重新分布造成的。
由于采空面积大,导致岩层运动规模大,故这一阶段矿压显现也最剧烈。
采动影响的全过程由工作面前方开始。
4.采动影响稳定阶段(Ⅳ)原因是巷道围岩经受一次采动后,重新进入相对稳定的阶段,故其围岩移动基本特征与无采掘影响阶段类似,但该阶段中的围岩平均移近速度一般要比无采掘影响阶段稍大一些。
5.二次采动影响阶段(V)处于采动影响稳定阶段的巷道,在下区段回采时,原因是开采面积进一步扩大,重新引起顶板岩层变形、运动和失稳,将再次受到采动影响。
答:
如果通过加强支护或采用其他有效方法,将相邻区段巷道保留下来,供本区段工作面回采时使用的巷道,称为沿空保留(煤体—无煤柱)巷道
30.巷道卸压方法目前应用的有哪几种?
简述各自优缺点
巷道卸压是一种局部改变巷道附近应力分布,达到使巷道处于低压区的护巷措施。
主要方法有三种。
(1)钻孔卸压法一般适用于对巷道煤帮进行卸压以保护煤层巷道。
基本做法:
在煤层巷道内,向两例或一侧煤层中钻一系列平行的大直径钻孔(直径在250一350mm之间),孔探根据具体情况一般为6—10m;孔壁之间留下宽度约为200一350mm的小煤柱,在支承应力的作用下孔壁间的小煤柱受到破坏,从而使巷道边缘的高应力带向煤体深部移动一段距离,其长度大约等于孔深。
卸载钻孔的卸压效果与钻孔深度、钻孔间距等参数有关。
一般认为钻孔深度不应小于巷道宽度,钻孔之间的小煤柱的宽度与钻孔直径的比值为0.8一1.0时最好。
(2)切槽卸压法。
这种方法是在巷道两侧的煤岩体内直接形成切槽的卸压方法。
其原理与钻孔卸压法相同。
形成切槽的方法根据具体条件而定,对于煤或软岩可以采用机械切槽法(如截煤机构槽),它所形成的切槽高度为70—100mm,深度为2.5m。
此外也可用爆破法或水力法形成切槽。
在一般情况下,用爆破方法形成切缝(尤其是对岩体)更为简单。
用切槽法对巷道进行减压的结果,改善了巷道与工作面连接处的支护,可减少巷道维修工程量,减少煤柱损失。
(3)爆破卸压法。
这种方法的实质是在煤层中进行有限制的爆破,通过爆破进行局部松动破坏,在煤体或岩体中形成一个松散带,使集中应力转移至煤体或岩体深部,从而使巷道卸载。
爆破卸压法可分为两种类型。
①扩孔松动爆破。
采用直径为45—55mm的小炮眼,爆破以后破碎圈可达到0.5m左右。
这种方法工艺简单,可以方便地利用控制装药量的大小、炮眼数目和深度来调节煤岩体的松动程度。
②药壶松动爆破。
它是在煤层底板中打几个与水平面呈不同角度的炮眼,药包在炮眼底部,爆破后在炮眼底部形成一个壶状松动圈,从而起到减缓或消除底板对巷道影响的目的。
31.巷道“支架-围岩”相互作用原理?
且实际应用有哪些
1)巷道“支架-围岩”相互作用原理。
现有的各种巷道支架,在“支架-围岩”力学平衡系统中,只能承担极其有限的一小部分载荷,支架在围岩内部应力平衡关系中所起的作用是微小的,更不能企图依靠支架去改变上覆岩层的运动状态。
然而支架的这个微小的支撑力又是极其重要和必不可少的,支架的工作阻力,尤其是初撑力在一定程度上能相当有效地抑制直接顶板离层,控制围岩塑性区的再发展和围岩的持续变形,保持围岩的稳定。
因此,巷道支架系统必须具有适当的强度和一定的可缩性,才能有效地控制和适应围岩的变形。
2)巷道“支架-围岩”相互作用原理的实际应用
①实行二次支护。
当巷道围岩达到稳定前变形量较大,延续时间较长时,需要开巷后进行一次支护。
及时封闭和隔离围岩,防止围岩暴露面上个别危石掉落,同时对围岩初期移动给以一定程度的限制。
一次支护允许围岩产生一定
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