矿山压力

　　(一)矿山压力

　　地下岩体在未受采动影响前称为原岩。在原岩体内引起的应力称为原岩应力。原岩体内任意点的应力都处于平衡状态。井下采掘活动打破了原岩体内部的应力平衡，从而促使围岩产生运动，导致围岩发生变形、断裂、位移、直至垮落。这种由于在地下岩体中进行采掘活动，而在巷道围岩体中和采掘空间支护物上引起的作用力称为矿山压力，简称矿压(地压)。

　　(二)矿压的形成

　　1.顶压的形成

　　掘进巷道后，暴露出来的顶板形成一个岩梁。由于岩梁上部岩层和岩梁自重的作用，必然会产生弯曲，这种弯曲往往在巷道中间较大，在巷道两帮较小;顶板以及距顶板较近的上部岩层弯曲大，距顶板较远的上部岩层弯曲小，由于弯曲，岩层下部就会产生拉力，在弯曲大的部分就会出现裂隙。当压力进一步增大时，上下岩层之间就会出现裂缝，叫做离层。此时，如巷道无支架支撑,裂隙和离层继续发展,最后顶板就会冒落。一般说来，巷道顶板是受水平拉力的作用，由于岩石抗拉强度很低，很容易超过其强度，顶板岩石就开始冒落，范围也不断向上发展，最后形成自然平衡拱。如果巷道开掘后立即支护，支架就以其本身的承载力阻止或减小岩石变形和移动。这部分岩石压在支架上的力，就叫顶压。

　　顶压的大小决定于冒落拱的形状和大小，而拱的大小同顶板岩石性质和巷道宽度有关。在松软岩层中平衡拱一般为抛物线形;在坚硬有层理的岩石中，平衡拱一般近似三角形;在中硬岩石中，平衡拱介于上述二者之间。

　　⒉ 侧压的形成

　　侧压是指巷道两帮对支架的压力，它是由于两帮岩石或煤向巷道内挤压而形成的。巷道开掘后，在巷道的两帮形成支承压力，当承受的支承压力超过本身强度时，就会向巷道中间挤出。这种变形使巷道两帮逐渐移近，如果巷道两帮不支护或支护后的充填不密实。使变形得不到控制，继续发展下去就会造成片帮。片帮后，新暴露出来的两帮会继续向巷道中间挤出，即继续片帮，此时，巷道压力会急速增加。如果巷道使用不能压缩的刚性支架，例如料石砌碹、钢筋混凝土棚子等来控制巷道两帮移近，在变形不严重时，这类支架可以取得较好的效果;而当侧压超过棚腿或砌墙所能承受的压力时，棚腿就会变形、折断或砌墙被破坏。

　　巷道侧压的大小与两帮岩石性质及所承受的支承压力的大小有关。巷道所处深度越大，在巷道两帮所产生的支承压力就越大，两帮岩石破坏就越严重，作用在支架上的压力也就越大。而两帮岩石较软或稳定性较差时，遭受破坏就较严重，作用在支架上的压力也就越大。

　　⒊ 底压的形成