关于支承压力发展规律及其在实际生产中的应用
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【摘要】关于支承压力的发展规律。根据实践的成果，可以把从采场推进开始至老顶第一次来压完成时的支承压力显现，划分为三个阶段。
【关键词】支承压力；规律；显现
第一阶段：从采场推进开始至煤壁支承能力改变之前，在本发展阶段，随采场推进，通过相对稳定状态的老顶传递至煤层上的压力将逐渐增加，但是，由于各点的应力没有达到破坏的极限，因此包括煤壁在内，整个煤层都处于弹性压缩状态，根据弹性基础梁的理论，不难得出其支撑在压力分布，将是一个高峰在煤壁处的单调下降曲线。
第二阶段：煤壁支承能力改变起，到老顶岩梁裂断前为止。进入本阶段后，靠近煤壁附近的支承压力超过了煤层强度的极限，支承能力开始降低。这一趋势随采场推进将逐步向煤壁前方扩展。与此同时，岩梁沉降幅度也逐渐增大．由岩梁中部开始的离层现象也将向两端发展。一旦老顶岩梁的作用力超过下部煤层的支承能力，离层就要深入煤壁向前伸展。显然本阶段对于支承能力已经下降。特别是离层已出现的部分，老顶岩梁作为传递上部整体岩重的作用将逐渐下降，而作为形成支承压力的“载荷作用，将逐渐上升。
第三阶段：从老顶岩梁端部裂断开始至岩梁中部接触矸石为止。本发展阶段支承压力分布及其显现的基本特点是：支承压力分布及显现随老顶岩梁”显著运动”的发展的明显的变化。
其主要特征是：（1）岩梁裂断时刻，在裂断附近将伴有压力的高度集中。（2）岩梁裂断完成后，以裂断线为界应力将明显的分为两个部分：即在裂断线与煤壁之间，由已断裂岩梁自重所决定的“内应力场”；以及裂断线以外，由上覆岩层整体重量所决定的“外应力场”。 （3）两应力场形成后，随工作面的继续推进各自的应力高峰以裂断线为界分别向相反的方面发展。
（1）行采场来压预测预报。采场来压是老顶岩梁断裂后显著运动的结果。煤层上支承压力显现变化的规律是采场来压预报的根据，城子河矿在东三采区43#层二面的回采工作面，采高1.4―1.6M，煤层倾角3度一5度．直接顶为1M左右的砂岩，上为3--5M的白砂岩，该面采用单体液压支柱支护顶板，为保证安全生产，进行来压预测，在周期来压前，工作面支柱每隔3个柱号增设一戗柱，切顶效果较好，目前该煤层已回采两个工作面都很成功的控制了初次来压和周期压力。
（2）在解决回采巷道布置和巷道维护上的应用。随岩梁运动的发展，工作面两侧支承压力分布规律的情况。
这个图说明巷道开掘的位置不同或在同一位置开掘的时间不同，则巷道所经历的支承压力作用过程（顶板活动过程）就不同，巷道出现的变形量也是不同的，例如，采用无煤柱开采的沿空留巷方法，则巷道的每一点（位置）都要经历全过程。在使用过程中其总的变形量S可由下式估算。
S=S1+S2+S3+S4+S5
式中：S1一巷道在岩梁断裂前受本工作面采动影响而造成的变形量。
S2一岩梁从断裂至触矸过程中巷道的变形量。
S3――岩梁触矸并压实采空区矸石过程中巷道的变形量（可按矸石碎胀系数从1.3―1.05左右估算）。
S4一巷道受下工作面采动影响的变形量。
S5一围岩塑性变形过程中巷道变形量的总和。
其它巷道布置方案，例如无煤柱开采的沿空掘巷方案，留煤柱护巷方案，其中包括在低应力区，掘巷的小煤柱方案，和在外应力场原岩应力区的大煤柱护巷（掘巷）等。
如果要正确的在E确定其开掘的位置和时间，估算其变形量，都需要通过现场实测找到开掘的位置和时间，估算其变形量，都需要通过现场实找到支承压力场，特别是内应力场的范围及压力转移过程完成后的最后稳定时间。
例如沿空送巷，显然应当在支承压力转移过后达到最终稳定状态，也就是达到图F中的虚线情况时，才是最佳的掘巷时间。在此情况下巷道的变形量最小，即沿空留巷总变形量式中的Sl、S2、S3均为零。对于留煤柱护巷方案中的小煤柱方案，应该是当应力场稳定后，而在大煤柱护巷方案也应该是同样状态形成后，位置才是最好的。
我矿在护巷的实际工作中，大都采用小煤柱沿空送巷或沿空留巷。沿空送巷留煤柱一般在2―3米，效果很好。