矿长资格培训《矿井顶板灾害防治》.ppt

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矿井顶板灾害防治
《矿井顶板灾害防治》目录
第一章矿山岩石基本性质
第二章煤层顶板
第三章采场顶板活动规律
第四章采场顶板支护及采空区处理
第五章采场顶板事故及防治
第六章巷道冒顶事故及防治
前言
顶板灾害防治的重要性:
2005年贵州煤矿事故统计
事故发生特点:
煤矿顶板事故总的分为:采场顶板事故及巷道顶板事故
1、采场
①绝大多数发生在使用单体支柱和木支柱工作面约占93%;
②由直接顶造成的事故约占93%,老顶造成的事故约占7%;
③局部冒顶70%,大型垮落30%;
④机炮道26%,放顶线15%,上下两口15%,其他44%。
2、巷道
掘进头占48%,交叉点43%,其他9%。掘进头和交叉点是防治重点。
顶板事故原因(技术原因、管理原因)
防治措施(监测、支控、管理)
[复习思考题]
1、简述顶板灾害防治的重要性及煤矿顶板事故的特点?
第一章矿山岩石基本性质
岩石——是矿物的凝聚体(由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而成)
按成因:岩浆岩、沉积岩、变质岩
按固体矿物颗粒间的结合特征:
固结性、粘结性、散粒状
按力学强度和坚实性:坚硬岩石、松软岩石
煤矿中常见:砂岩、石灰岩、砂质页岩、泥质页岩、粉砂岩等
第二章矿山岩石基本性质
一、岩石的物理性质
主要是岩石的容重、碎胀性、软化性
1、容重
单位体积(包括空隙体积)岩石的质量,t/m3、g/m3
2、碎胀性
岩石破碎后的体积比破碎前体积增大的性质。常用Kp表示:
碎胀性在顶板管理中的作用:
(1)利用岩石破碎后体积膨胀的性质,采动后顶板破碎体积增大充填采空区从而进一步减小顶板垮落高度,减少上部岩层的垮落的下沉;
(2)利用岩石碎胀性系数可用来预测或计算采空后顶板垮落高度;从而进一步预测和计算采场顶板压力,给采场支护设计提供依据;
3、水胀性
岩石遇水而膨胀的性质。
=浸水后厚度膨胀量/原始厚度
4、软化性
岩石侵水后其强度降低的性质。
二、岩石的变形性质
是岩石在不同类型受载下发生形状和体积变化的特性。
1、弹性变形
卸载后岩石的变形能完全恢复到原始状态。
(a)线弹性——直线关系
(b)完全弹性(非线性弹性)——非直线
(C)滞弹性——曲线关系
2、塑性变形
指岩石在外力作用下当超过其屈服极限应力时仍能发生变形,撤去外力后不能完全恢复原始状态的性质,亦称残余变形。
(a)理想塑性
(b)硬化现象