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1、矿压支架三大类：支撑式、掩护式、支撑掩护式。支撑式：通风断面大，行人方便，结构简单及重量轻等优点。掩护式：对机道上方的顶板进行支撑，对采空区冒落的矸石采取掩护的办法。支撑掩护式：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，加大了 掩护梁的坡度，同时还改善了支架底座与底板受力情况，但也导致控顶距增大，价价格格较高，重点较大，支架结构较复杂等缺陷。支架与围岩相互作用的特点：1、支架与围岩是相互作用的一对力；2、支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关；3、支架结构及尺寸对顶板压力的影响。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成为关键层。几何特征：
2、相对其他同类岩层单层厚度较厚。岩性特征：相对其他岩层较为坚硬，即弹性模量大，强度较高。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量同步协调。破断特征：关键层破断前以“板”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。充分采动：当采空区尺寸（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。临界开采尺寸：此后采空区尺寸再继续扩大时，地表的影响范围相应扩大，但地表最大下沉 值不再增加，地表移动盆地将出现平底“盘状”将达到充分采动状态的采空区尺寸称为临界 开采尺寸。非充分采动：如果采空区尺寸小于临界开
3、采尺寸称为非充分采动。岩层移动角：地表下沉界（常以10mm点划定）和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧 的夹角称为岩层移动角。巷道的合理间距D由巷道宽度、巷道埋深、围岩强度、岩层倾角、巷道与岩层走向的夹角 五个因素决定。D=（a1+a2）K1a1+a2相互影响的巷道总宽度K1巷道相互影响系数。支撑压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后 的切向应力增高部分成为支撑压力。压力拱假说：压力拱假说能正确解释围岩卸载原因，但未能说明岩层变形、移动和破坏的发 展过程以及围岩和支架的相互作用。悬臂梁假说：此假说认为，工作面和采空区上方的顶板可视为梁,它一端固定于岩体内，
4、另 一端则处于悬伸状态。当顶板由几个岩层组成时，形成组合悬臂梁。在悬臂梁弯曲下沉后， 受到已垮落岩石的支撑，当悬伸长度很大时，发生有规律的周期性折断，从而引起周期来 压。此假说可以解释工作面近煤壁处顶板下沉量小，支架载荷也小，而距煤壁越远则两者 均增大的现象。同时也可以解释工作面前方出现的支承压力及工作面出现的周期来压现象。 根据上述观点，提出了各种计算方法，但由于并未查明开采后上覆岩层活动规律，因此仅凭 悬臂梁本身计算所得的顶板下沉量和支架载荷与实际所测和数据相差甚远。铰接岩块假说：认为工作面上覆长壁工作面地压岩层的破坏可分两带，即不规则垮落带和其 上的规则移动带。不规则垮落带分上下两部分，
5、下部垮落时，岩块杂乱无章；上部垮落时， 则按原有方向较规则地排列。两者的高度是采厚、松散膨胀系数与垮落岩层厚度的函数。规 则移动带的岩块相互铰合形成一条多环节的铰链，规则地在采空区上面下沉，见图3。假说 认为工作面支架存在两种不同的工作状态。当规则移动带（相当于老顶）下部岩层变形小而 不发生折断时，不规则垮落带岩层（相当于直接顶）和老顶间就可能发生离层，支架最多只 承受直接顶折断岩层的全部重量，故称支架处于“给定载荷状态”。当直接顶受老顶移动影 响折断时，支架所受载荷和变形取决于规则移动带下部岩块的相互作用，载荷和变形将随岩 块的下沉不断增加，直到岩块受已垮落岩石的支承达到平衡为止。这种情况称
6、为支架的“给 定变形状态”。假说对支架和围岩的相互作用作了较详细的分析，但它缺乏岩块与岩块之间 力的分析。预成裂隙假说砌体梁：在老顶岩梁达到初步断裂步距之后，随着工作面的继续推进，岩梁将会折断，但断 裂后的岩块由于排列整齐，在相互回转时能形成挤压，由于岩块间的水平力以及相互间形成 的摩擦力的作用,在一定条件下能够形成外表似梁实则为半拱的结，这种平衡结构形如砌体， 所以名为砌体梁。直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落，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，直接顶的第一次大面积垮落成为 直接顶初次垮落。直接顶初次垮落的标志是：直接顶垮落高度
7、超过11.5m范围超过全场工作面长度的一半， 此时直接顶的跨距称为初次垮落距。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。由开切眼到初次来压 时工作面推进的距离称为老顶的初次来压步距。老顶达到初次断裂时的跨距称为极限跨距，也称为初次断裂步距。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。周期来压的主要表现形式：顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大，支柱所受的载荷普 遍增加，有时还可能引起
8、煤壁片帮，顶板发生台阶下沉等现象。结构的滑落失稳 结构的变形失稳 回采工作面支架具备两个特性：1、必须具备一定的可缩性；2、必须具有良好的支撑性能。直接顶分类：1、不稳定顶板；2、中等稳定顶板；3、稳定顶板；4、非常稳定顶板 老顶分级：1234老顶来压显现：不明显明显强烈非常强烈将支架底座对单位面积底板上所造成的压力称为底板载荷集度，即底板比压。 支柱上各种工作阻力及撑力：初撑力：初撑力是指支柱通过泵压而给予顶板的主动支撑力。即较大的初撑力能使支柱较快 达到工作阻力，减小顶板下沉量，防止顶板早期离层破碎。初工作阻力：指在支架的性能曲线中，活柱下缩时，工作阻力的增长率由急剧增长转为缓慢 增长的转
9、折点处的工作阻力。始动阻力：在顶板压力作用下，活柱开始下缩的瞬间，支柱上所反映出来的力。这种力是顶 板压缩支柱而形成的。最大工作阻力：支柱所能承受的最大负载能力，又称为额定工作阻力。支柱的几种典型特性曲线急剧阻式 微增阻式 恒阻式巷道围岩变形规律：1、巷道掘进影响阶段；2、掘进影响稳定阶段；3、采动影响阶段；4、 米动影响稳定阶段。巷道围岩控制原理：巷道围岩控制是指控制巷道围岩的矿山压力和周边位移所采取措施的总和。其基本原理是: 人们根据巷道围岩应力，围岩强度以及它们之间的相互关系，选择合适的巷道布置和保护及 支护方式，降低围岩应力，增加围岩强度，改善围岩受力条件和赋存环境，有效地控制围岩 的
10、变形、破坏。留设煤柱：是在上区段运输平巷和下区段回风平巷之间留设一定宽度的煤柱，使下区段平巷 避开固定制程压力峰值区。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。沿空掘巷可分为二种方式：1、完全沿空掘巷；2、留小煤墙沿空掘巷；3、保留部分老巷断 面沿空掘巷方式。沿空掘巷的矿压显现：1、沿空巷道的围岩应力和围岩变形；2、窄煤柱巷道的围岩应力和围 岩变形。巷旁支护：是指巷道断面范围以外，与采空区交界处架设的一些特殊类型的支架或人工构筑 物。支架围岩相互作用的基本状态：1、当巷道顶板岩石与上覆岩层离层或脱落时，支架仅受到离层或脱落岩石自重压力作用， 支架处于给定载荷状态；2、当巷道顶板岩石与上覆岩层没有离层或脱落时，支架的受载和压缩变形将取决于上覆岩 层的运动状态。支架 围岩相互作用原理人为的支护作用是在围岩强度、结构、受力环境，位置与力的边界条件等方面创造条件，促 进围岩形成自稳和承载结构，巷道支护对围岩提供支护阻力，控制围岩塑形区的持续发展, 减小围岩移近量。
