頂板災(zāi)害防治

作者：佚名 2007-04-03 17:06 來源：不詳

第一部分基礎(chǔ)理論知識
一、有關(guān)礦山壓力的基礎(chǔ)知識
(一) 巖石的物理力學(xué)性質(zhì)
1、巖石的物理性質(zhì)
（1）巖石的重力密度γ（容重）：巖石所受的重力與包括空隙在內(nèi)的巖石總體積之比。

如砂巖的重力密度（容重）為：γ=19.6KN/m³-27.5KN/m³
（2）巖石的孔隙率 (n):巖石的孔隙體積與其總體積之比。

沉積巖的孔隙率一般小于10%，但部分礫巖和膠結(jié)性較差的砂巖孔隙率可達標10%~20%。
（3）巖石的碎脹性:巖石破碎后體積增大的性質(zhì)。

殘余碎脹性系數(shù)( kp。)：破碎巖石在礦山壓力作用下，壓實后的體積與破碎前的體積之比。

2、巖石的變形性質(zhì)
巖石單軸壓縮，應(yīng)力（σ）─應(yīng)變（ε）曲線。（見圖1）
應(yīng)力σ：單位面積上的力；應(yīng)變=（L–L′）⁄ L

（1）壓縮階段；
（2）彈性變形階段；
（3）塑性變形階段，直至破壞。
巖石性質(zhì)不同，應(yīng)力─應(yīng)變曲線各不相同。
3、巖石強度性質(zhì)
（1）強度概念：抵抗外力(應(yīng)力)而不破壞的能力。
根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)，強度有：抗壓強度，抗拉強度，抗剪強度,抗彎強度；
抗壓強度：單向抗壓強度，雙向抗壓強度，三向抗壓強度。
（2）強度的特征
抗壓>抗剪>抗彎>抗拉

三向抗壓>雙向抗壓>單向抗壓；
三向抗壓強度，側(cè)壓力愈大強度愈大：

（3）巖石強度的指標: f稱為普氏系數(shù)

硬石灰?guī)r、硬砂巖，f=8；普通砂巖，f=6；
砂質(zhì)頁巖，f=5；礫巖，f=4；
普通頁巖，f=3；軟頁巖、無煙煤，f=2；
煤，f=1-1.5。
4、巖體的變形與強度特性
巖體與巖塊特性的差別：
（1）構(gòu)造上的差別：巖體充滿裂隙、層理等弱面；
（2）受力狀態(tài)差別：巖體受三向應(yīng)力；
（3）巖塊尺寸不同，強度也不同；巖塊尺寸愈大，強度愈小。
巖體被許多裂縫切割，但塊度也很大。
（二）礦山巖體內(nèi)原始應(yīng)力分布規(guī)律
1、自重力
地下巖體處于三向應(yīng)力狀態(tài)。