（煤層頂?shù)装?）課件

主要內(nèi)容：1、煤層厚度變化2、地質(zhì)構(gòu)造3、巖漿侵入煤層4、巖溶陷落柱5、礦井瓦斯6、煤層頂?shù)装?、地溫8、地應(yīng)力第六章影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素第六節(jié)煤層頂?shù)装逡弧⒚簩禹數(shù)装鍖?duì)生產(chǎn)的影響1、影響工作面的連續(xù)推進(jìn)工作面遇斷層時(shí)，堅(jiān)硬的頂?shù)装宀焕谔繇斖诘椎姆绞酵ㄟ^(guò)斷層，工作面不得不重開(kāi)切眼。2、頂?shù)装宓钠茐目赡軐?dǎo)致突水華北地區(qū)下組煤的安全開(kāi)采是一個(gè)重大課題。3、影響支護(hù)不同類型的頂板影響到支護(hù)的密度、支護(hù)形式。底板松軟將失去對(duì)頂板的支撐作用(支柱插入底板，即插針）。4、影響地表沉陷程度第六節(jié)煤層頂?shù)装宥⒚簩禹數(shù)装鍡l件的研究方法1、收集有關(guān)資料2、研究井田地質(zhì)構(gòu)造展布規(guī)律對(duì)頂板條件的影響3、進(jìn)行采樣測(cè)試物理力學(xué)性質(zhì)，了解巖石堅(jiān)固性、可塑性、吸水率。4、觀測(cè)頂?shù)装宓V壓數(shù)據(jù)。5、編制頂?shù)装鍡l件類型圖和頂?shù)装宓刭|(zhì)險(xiǎn)情分析圖底板主要研究采動(dòng)破壞深度、機(jī)理、規(guī)律等研究。經(jīng)常采用的方法：注水法、超聲波、地質(zhì)雷達(dá)、應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)法。國(guó)內(nèi)在底板破壞研究方面占有領(lǐng)先水平。第六節(jié)煤層頂?shù)装逅摹⒚簩禹數(shù)装鍡l件分類1997年2月1日實(shí)施的“緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類”方案。1、直接頂分類依據(jù)直接頂初次垮落平均距、參考頂板巖性和節(jié)理發(fā)育情況、分層厚度及巖石單向抗壓強(qiáng)度等，將直接頂劃分為四類。第六節(jié)煤層頂?shù)装?、基本頂（老頂）分類3、偽頂分類4、煤層底板分類（略）參考書P205-206）主要內(nèi)容：1、煤層厚度變化2、地質(zhì)構(gòu)造3、巖漿侵入煤層4、巖溶陷落柱5、礦井瓦斯6、煤層頂?shù)装?、地溫8、地應(yīng)力第六章影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素第七節(jié)地溫二、我國(guó)礦區(qū)的地?zé)犷愋?、基底抬高型：熱流值高，地溫偏高，出現(xiàn)熱害。2、基底沉陷型：熱流值低，不會(huì)出現(xiàn)熱害。3、深大斷裂型：熱流值高，有熱水涌出。4、地下水活動(dòng)強(qiáng)烈型：地溫低，千米內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)熱害。5、深循環(huán)熱水型：局部熱異常，局部有熱水涌出。6、硫化物氧化型：局部熱異常。第七節(jié)地溫三、降溫措施我國(guó)的礦山安全條例規(guī)定：井下工人作業(yè)地點(diǎn)的空氣溫度，不得超過(guò)28℃，超過(guò)時(shí)應(yīng)采取降溫和其他保護(hù)措施。同時(shí)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：采掘工作面的空氣溫度不超過(guò)26℃，機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過(guò)30℃，空氣溫度超過(guò)時(shí)，要采取降溫措施。

改善礦內(nèi)氣候條件的措施很多，歸納起來(lái)有兩個(gè)方面：一為非人工制冷措施，即礦井通風(fēng)；一般來(lái)說(shuō)，在地溫31℃以上、37℃以下時(shí)，可能產(chǎn)生熱害，但這種熱害一般通風(fēng)方法（即：非人工風(fēng)流的措施）就可以解決。二為人工制冷來(lái)冷卻風(fēng)流的措施，也稱為礦井空氣調(diào)節(jié)；在地溫達(dá)到37℃以上的地區(qū)，一般來(lái)說(shuō)，單靠加強(qiáng)通風(fēng)降低溫度難以達(dá)到目的，應(yīng)考慮采用人工制冷降溫系統(tǒng)。第七節(jié)地應(yīng)力地應(yīng)力是指地殼巖體中，在未受人為擾動(dòng)的天然狀態(tài)下所具有的內(nèi)應(yīng)力，亦稱現(xiàn)代應(yīng)力或原始地應(yīng)力，巖石力學(xué)中稱原巖應(yīng)力。按成因可劃分為自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力和側(cè)限應(yīng)力。在礦體沒(méi)有開(kāi)采之前，巖體處于平衡狀態(tài)。當(dāng)?shù)V體開(kāi)采后，形成了地下空間，破壞了巖體的原始應(yīng)力，引起巖體應(yīng)力重新分布，并一直延續(xù)到巖體內(nèi)形成新的平衡為止。在應(yīng)力重新分布過(guò)程中，使圍巖產(chǎn)生變形、移動(dòng)、破壞，從而對(duì)工作面、巷道及圍巖產(chǎn)生壓力。通常把由開(kāi)采過(guò)程而引起的巖石移運(yùn)動(dòng)對(duì)支架圍巖所產(chǎn)生的作用力，稱為礦山壓力。

一、概念第七節(jié)地應(yīng)力二、影響礦山壓力的主要因素（1）煤、巖層的物理力學(xué)性質(zhì)彈性模量大的巖體有利于礦山壓力的積累（2）地質(zhì)構(gòu)造斷層、褶皺等構(gòu)造盈利集中的地段，就是礦山壓力顯現(xiàn)的地段。（3）水文地質(zhì)條件水的參與降低了巖石力學(xué)性質(zhì)，降低研究強(qiáng)度，導(dǎo)致圍巖的變形和破壞。（4）瓦斯瓦斯突出是沖擊地壓的一種表現(xiàn)形式。地壓表現(xiàn)特征（一）頂壓1．煤層頂板的巖石2．不同巖性頂壓的表現(xiàn)特征：煤層頂板為易冒落的松軟巖時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生大面積來(lái)壓和切頂事故。中等冒落性頂板：隨著懸露面積增大，老頂壓力增大，到一定限度后老頂冒落。難冒落和極難冒落的堅(jiān)硬頂板：隨著開(kāi)采面積的增大，頂壓不斷增加，增大到一定程度可形成大面積來(lái)壓。

3．大面積來(lái)壓的表現(xiàn)特征：大面積來(lái)壓的過(guò)程是，頂板彎曲下沉，壓迫煤柱或支架，產(chǎn)生炸幫和折裂現(xiàn)象，造成脫巖、破裂，最后導(dǎo)致頂板的大面積冒落。大面積的冒落的征兆是：（1）頂板急劇下沉；（2）頂板斷裂；（3）底板隆起；（4）產(chǎn)生超前壓力；（6）工作面的壓力增大。（二）側(cè)壓側(cè)壓的大小主要取決于該巷道的頂壓和深度，頂?shù)膲毫τ?，巷道至地表的距離愈大，則該巷道的側(cè)壓愈大；反之則小。（三）底壓引起底板隆起的原因有：A、巨大的頂板壓力經(jīng)兩幫傳至底板使底板產(chǎn)生隆起現(xiàn)象；B、煤層下部有高壓含水層時(shí)，當(dāng)水的壓力等于或大于底板巖石的強(qiáng)度時(shí)常產(chǎn)生底板的隆起現(xiàn)象；C、底板巖石吸水后巖體膨脹而引起底板的隆起。三、地壓活動(dòng)觀測(cè)

1、常規(guī)工作面地壓活動(dòng)的觀測(cè)；2、大面積采空區(qū)的地壓活動(dòng)的觀測(cè)；四、地壓的處理各種壓力的處理情況，選擇將巷道開(kāi)掘在什么巖層中，以及巷道的形狀、支護(hù)方式和材料等，并根據(jù)頂壓情況選擇采煤方法和頂板管理方式等。第六章書面作業(yè)指出你所在礦區(qū)影響生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素，并以實(shí)例簡(jiǎn)單論述其危害及其治理措施。要求：1、作業(yè)紙上作答，不要用作業(yè)本。2、無(wú)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)，可查找一些資料，論述某一礦區(qū)或礦井。思考題1、礦井地質(zhì)構(gòu)造劃分依據(jù)有哪些？2、礦井?dāng)鄬拥亩糠诸惙桨浮?、褶曲的判斷與觀測(cè)有哪些內(nèi)容，應(yīng)注意什么問(wèn)題？4、巷道遇斷層以前可能什么征兆？5、礦井?dāng)鄬拥挠^測(cè)內(nèi)容？6、斷失翼煤層的尋找方法？7、礦井構(gòu)造如何預(yù)測(cè)？8、平巷過(guò)斷層。9、煤層的觀測(cè)內(nèi)容？10、厚煤層和煤厚變化探測(cè)方法？11、巖漿侵入體的特征？12、瓦斯的定義，瓦