Page 190 - 矿山地质灾害与环境治理

第七章 矿山勘查与控制

1. 矿山压力理论的基本内涵

矿山压力理论是一种系统性的理论形式，是压力拱假说、铰接岩块假说、砌体梁传递
岩梁假说、松散介质假说、板结构假说、围岩应力等多种假说的集合。在地下矿体的开采
过程中，由于人为因素的影响，打破了地下原始的应力平衡状态，导致其中的应力进行重

组，而如果重组后的应力强度超过了地下矿体所能够承受的极限，就会导致地下矿体发生
不同程度的损坏，这种损坏会一直持续到应力达到地下矿体所能够承受的范围内为止，这
就是矿山压力形成的原因。在此基础上，大量相关假说不断形成，组成了矿山压力理论体

系，成为地下矿体开采工作科学发展的重要方式，也是研究矿山压力及地下矿体开采工作
一般规律的重要途径。
2. 矿山压力理论的研究现状

（1）压力拱假说
压力拱假说认为，在开采过程中，工作的空间上方由于长期的应力平衡，会形成一个

压力拱，对于地下开采工作中凹采工作面和空间中出现的一系列问题进行了经典的解答。
然而，压力拱假说对于岩层变形、层状岩体的分布等一系列问题没有解答。
（2）悬臂梁假说

悬臂梁假说认为，在地下开采工作空间的上方，会有一条从岩体内部延伸出，处于悬
伸状态的梁，而当梁与几个岩层进行组合时，则会产生悬臂梁。悬臂梁假说可以解释地下

开采工作空间靠近岩壁的部位顶板下沉的幅度较小，其支架载荷较低，而离岩壁越远的部
位，顶板下沉幅度和支架载荷越高的现象。同时，也可以解释周期来压等问题。然而，由
于没有明确在地下矿体采掘之后，上覆岩层的活动规律问题，导致悬臂梁假说所得到的数

据会与实际数据产生较大的差别。
（3）砌体岩假说
砌体岩假说是通过对地下矿体开采工作过程中采动岩体的移动特征进行分析，结合多

种假说的基本内涵而形成的一种假说。砌体岩假说主要对裂隙带岩层进行了分析，通过分
析其结构和形成规律，来构建相应的力学模型。然而，砌体岩假说并没有对结构中相互作
用和影响的关系进行深入的研究。

（4）传递岩梁假说
传递岩梁假说是二十世纪八十年代中国著名学者宋振骐基于传统的理论形式，而形成

的一种新型传递岩梁理论。然而，传递岩梁的研究方向有限，并没有针对传递岩梁的结构
平衡进行相应的研究和评述。
（5）铰接岩块假说

铰接岩块假说主要分析了地下开采工作过程中，支岩和围岩的关系问题，对于二者的
相互作用及因素进行了深入的研究，能够表明地下开采的工作空间中，上覆岩层的分布情

况，并且对其中的力学和结构等方面进行了一定的研究。然而，铰接岩块假说没有对不同
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