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摘 要：本文根据平岗矿东三采区14#煤层顶底板的岩层状况，为平岗煤矿围岩控制与支护技术研究提供更为可靠的岩石力学性能参数，对顶板压力的研究与分析。
关键词：顶板压力;围岩控制;支护技术
一、引言
我国的工业动力主要来源于煤炭。在全国生产和使用的非可再生能源结构比例中煤炭约占70%左右。煤炭为电力能源提供了78%的原料;其次，煤炭是我国主要的化工原料之一，提供了70%左右的化工原料;再次，煤炭是国民生产和生活的主要能源，在民用能源中60%以上是由煤炭提供。煤炭在已探明的化石能源比例中占94.3%。在将来的半个世纪内，随着新行能源的不断发展，煤炭的消费比重在一定程度上会有所下降，但煤炭是我国最主要能源的现状不会改变。
煤矿坚硬顶板回采工作面和非坚硬顶板回采工作面的主要区别是矿山压力显现的不同，坚硬顶板回采工作面其矿山压力显现较为剧烈。首先，坚硬顶板其初次垮落步距一般大于30～40m，在回采工作面回采后老顶悬而不垮，形成大面积悬露，因而对安全生产形成极大的威胁。同时，顶板大面积的来压，会给回采工作面乃至整个矿井造成严重的破坏，甚至引发矿震。
二、采场围岩控制研究概述
矿山压力理论的研究开始于十九世纪末至二十世纪初期，处于运用简单力学规律解释矿压现象的阶段。
上世纪80年代，我国的煤炭事业得到了前所未有的发展，钱鸣高院士创立了“关键层”理论。当工作面上覆岩层中存在多层岩层时，在其中仅有一层或数层厚硬岩层在工作面上方岩层的活动中起控制作用，将对工作面上方岩层部分乃至地表的全部岩层活动起控制作用的坚硬岩层称为关键层。当主关键层破断时将引起上覆所有岩层的破断，当亚关键层破断将引起局部岩层的破断。各关键层的破断直接导致其上方岩层的破断，同时对其下方岩层的破断也产生了影响 “关键层”理论给出了关键层的破断规律，同时对关键层的分析也做了详细的介绍。大量的工程实践表明关键层的判断依据是正确而可行的。该理论理论科学的将岩层移动、受采动影响的岩体中水与瓦斯流动以及矿山压力的有效结合，从多全面、更深入地诠释开采后岩体活动规律。
龙煤集团鸡西子公司在上世纪八十年代专门成立了矿山压力研究小组，对生产矿井进行了大量的矿山压力控制技术研究与实测工作，取得明显的效果。根据研究结果确定了鸡西子公司的采场与巷道的支护参数，并在1985年以鸡煤生字第323号文件形式下发文件，明确确定了顶板压力计算方法与有关参数的选择，保证了安全高效生产。但是，随着煤炭科学技术的发展及开采深度的增加，1985年的一些研究成果已不适应现有开采的条件与要求，需要采取有效的方法对坚硬顶板开采条件下的回采工作面矿山压力进行控制，以保证安全高效的生产。
因此，近几年来，鸡西子公司开始对所有生产矿井回采工作面有计划的进行矿山压力观测与研究，其主要目的是确保回采工作面安全生产，提高单产与效率。
三、平岗矿东三采区14#层顶板力学性能参数测定分析
为研究岩石的浸水性，专门对部分岩样进行了浸水实验研究。如图1所示：
从实验所测得的各岩层的力学性能指标可以看出，14#顶板岩石单轴抗压强度均值超过90MPa，质地坚硬。岩样浸水实验后其强度明显降低。
通过现场勘察和实验室力学性能测定结果，14#层顶板岩层的质量级别为Ⅱ级，即较完整、较坚硬顶板。其在开采过程中的矿山压力显现很大程度上受层理、节理发育程度、围岩受水的影响较大。
结合顶板岩石试样力学参数与顶板浸水后的力学参数，根据原煤炭工业部煤层顶板分级标准，14#煤层老顶定性为Ⅱ类较坚硬的顶板，具有强度高、厚度大、完整度高的工程特性，因此其具有如下显著的矿山压力显现特征：
1.初次及周期来压步距大，初次来压步距一般在30m以上，对于整体性强的顶板当悬露顶板呈正方形时发生初次来压;
2.支架受载荷较高，且分布不均匀;
3.初次来压和周期来压具有十分显著的时间差和步距差，这为不等长工作面的矿压显现规律的研究提供了可行条件。
四、结束语
通过现场勘察和实验室力学性能测定结果，14#层顶板岩层的质量级别为Ⅱ级，即较完整、较坚硬顶板。其在开采过程中的矿山压力显现很大程度上受层理、节理发育程度、围岩受水的影响较大。
结合顶板岩石试样力学参数与顶板浸水后的力學参数，根据原煤炭工业部煤层顶板分级标准，14#煤层老顶定性为Ⅱ类较坚硬的顶板，具有强度高、厚度大、完整度高的工程特性，因此其具有如下显著的矿山压力显现特征：
1.初次及周期来压步距大，初次来压步距一般在30m以上，对于整体性强的顶板当悬露顶板呈正方形时发生初次来压;
2.支架受载荷较高，且分布不均匀;
3.初次来压和周期来压具有十分显著的时间差和步距差，这为不等长工作面的矿压显现规律的研究提供了可行条件。
参考文献
[1]钱鸣高，石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，78-79.
[2]史元伟，采煤工作面围岩控制原理和技术上、下[M].中国矿业大学出版社，2003，6.
[3]李兴伟，任萍沼，李捷.工作面顶板压力实测及动态分析[J].煤炭学报，1995，（S1）：33-37.
关键词：顶板压力;围岩控制;支护技术
一、引言
我国的工业动力主要来源于煤炭。在全国生产和使用的非可再生能源结构比例中煤炭约占70%左右。煤炭为电力能源提供了78%的原料;其次，煤炭是我国主要的化工原料之一，提供了70%左右的化工原料;再次，煤炭是国民生产和生活的主要能源，在民用能源中60%以上是由煤炭提供。煤炭在已探明的化石能源比例中占94.3%。在将来的半个世纪内，随着新行能源的不断发展，煤炭的消费比重在一定程度上会有所下降，但煤炭是我国最主要能源的现状不会改变。
煤矿坚硬顶板回采工作面和非坚硬顶板回采工作面的主要区别是矿山压力显现的不同，坚硬顶板回采工作面其矿山压力显现较为剧烈。首先，坚硬顶板其初次垮落步距一般大于30～40m，在回采工作面回采后老顶悬而不垮，形成大面积悬露，因而对安全生产形成极大的威胁。同时，顶板大面积的来压，会给回采工作面乃至整个矿井造成严重的破坏，甚至引发矿震。
二、采场围岩控制研究概述
矿山压力理论的研究开始于十九世纪末至二十世纪初期，处于运用简单力学规律解释矿压现象的阶段。
上世纪80年代，我国的煤炭事业得到了前所未有的发展，钱鸣高院士创立了“关键层”理论。当工作面上覆岩层中存在多层岩层时，在其中仅有一层或数层厚硬岩层在工作面上方岩层的活动中起控制作用，将对工作面上方岩层部分乃至地表的全部岩层活动起控制作用的坚硬岩层称为关键层。当主关键层破断时将引起上覆所有岩层的破断，当亚关键层破断将引起局部岩层的破断。各关键层的破断直接导致其上方岩层的破断，同时对其下方岩层的破断也产生了影响 “关键层”理论给出了关键层的破断规律，同时对关键层的分析也做了详细的介绍。大量的工程实践表明关键层的判断依据是正确而可行的。该理论理论科学的将岩层移动、受采动影响的岩体中水与瓦斯流动以及矿山压力的有效结合，从多全面、更深入地诠释开采后岩体活动规律。
龙煤集团鸡西子公司在上世纪八十年代专门成立了矿山压力研究小组，对生产矿井进行了大量的矿山压力控制技术研究与实测工作，取得明显的效果。根据研究结果确定了鸡西子公司的采场与巷道的支护参数，并在1985年以鸡煤生字第323号文件形式下发文件，明确确定了顶板压力计算方法与有关参数的选择，保证了安全高效生产。但是，随着煤炭科学技术的发展及开采深度的增加，1985年的一些研究成果已不适应现有开采的条件与要求，需要采取有效的方法对坚硬顶板开采条件下的回采工作面矿山压力进行控制，以保证安全高效的生产。
因此，近几年来，鸡西子公司开始对所有生产矿井回采工作面有计划的进行矿山压力观测与研究，其主要目的是确保回采工作面安全生产，提高单产与效率。
三、平岗矿东三采区14#层顶板力学性能参数测定分析
为研究岩石的浸水性，专门对部分岩样进行了浸水实验研究。如图1所示：
从实验所测得的各岩层的力学性能指标可以看出，14#顶板岩石单轴抗压强度均值超过90MPa，质地坚硬。岩样浸水实验后其强度明显降低。
通过现场勘察和实验室力学性能测定结果，14#层顶板岩层的质量级别为Ⅱ级，即较完整、较坚硬顶板。其在开采过程中的矿山压力显现很大程度上受层理、节理发育程度、围岩受水的影响较大。
结合顶板岩石试样力学参数与顶板浸水后的力学参数，根据原煤炭工业部煤层顶板分级标准，14#煤层老顶定性为Ⅱ类较坚硬的顶板，具有强度高、厚度大、完整度高的工程特性，因此其具有如下显著的矿山压力显现特征：
1.初次及周期来压步距大，初次来压步距一般在30m以上，对于整体性强的顶板当悬露顶板呈正方形时发生初次来压;
2.支架受载荷较高，且分布不均匀;
3.初次来压和周期来压具有十分显著的时间差和步距差，这为不等长工作面的矿压显现规律的研究提供了可行条件。
四、结束语
通过现场勘察和实验室力学性能测定结果，14#层顶板岩层的质量级别为Ⅱ级，即较完整、较坚硬顶板。其在开采过程中的矿山压力显现很大程度上受层理、节理发育程度、围岩受水的影响较大。
结合顶板岩石试样力学参数与顶板浸水后的力學参数，根据原煤炭工业部煤层顶板分级标准，14#煤层老顶定性为Ⅱ类较坚硬的顶板，具有强度高、厚度大、完整度高的工程特性，因此其具有如下显著的矿山压力显现特征：
1.初次及周期来压步距大，初次来压步距一般在30m以上，对于整体性强的顶板当悬露顶板呈正方形时发生初次来压;
2.支架受载荷较高，且分布不均匀;
3.初次来压和周期来压具有十分显著的时间差和步距差，这为不等长工作面的矿压显现规律的研究提供了可行条件。
参考文献
[1]钱鸣高，石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，78-79.
[2]史元伟，采煤工作面围岩控制原理和技术上、下[M].中国矿业大学出版社，2003，6.
[3]李兴伟，任萍沼，李捷.工作面顶板压力实测及动态分析[J].煤炭学报，1995，（S1）：33-37.