1、专业主干课2课程性质本课程有关采矿工程学科核心理论与关键技术，是采矿工程专业的专业主干课之一；任务在于使学生掌握矿山压力的基本概念、基本理论和研究方法，为学生今后在矿山工作奠定基础。3本课程的教学目的和任务本课程是以研究采场及采准巷道在煤矿开采过程中所形成的矿山压力及其显现规律为中心，掌握矿山压力控制技术为目的的课程。其任务是在学习了数学和力学课程的基础上，配合开采方法，重点讲授采场覆岩活动及其分析，采场矿压显现基本规律和采场矿压控制原理及方法，主要介绍采准巷道矿压研究方法。通过课程学习、实验、生产实习等教学环节，使学生掌握采场和采区巷道矿压及其控制的基本知识和基本理论深入了解采煤工艺选择、巷
2、道布置和维护方法等基本原理，为在校期间的毕业设计和毕业后从事科研、设计及煤矿技术管理工作打基础。4本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求开设本课程前，应先学习材料力学、弹性力学、煤矿地质学、岩石力学等课程并具有一定的煤矿知识，已开煤矿开采学和井巷工程课程和进行现场实习。5教学时数及课时分配章（专题）主要内容学时安排1绪论2矿山岩石和岩体的基本性质43矿山岩体的原岩应力及其重新分布采场顶板活动规律5采场矿山压力显现基本规律采场顶板支护方法7采场岩层移动与控制8巷道矿压显现规律9巷道维护原理和支护技术10厚煤层综放开采岩层控制11浅埋煤层开采岩层控制12煤矿动压现象及其控制13矿山岩层控制
3、研究方法合计学时64 二 教材及主要参考书教材：钱鸣高，石平五，许家林编著，矿山压力与岩层控制，中国矿业大学出版社，2010。主要参考书：钱鸣高，缪协兴等编著，岩层控制的关键层理论，中国矿业大学出版社，2000年。马念杰，侯朝炯编著，采准巷道矿压理论及应用，煤炭工业出版社，1995年。陈炎光，钱鸣高编著，中国煤矿采场围岩控制，中国矿业大学出版社，1994。三 教学方法和教学手段说明采用多媒体与板书、理论与实践相结合的教学方法。四 成绩考核办法期末考试以闭卷形式进行，占80%，平时作业和课堂考勤占10%，期中考试占20%。五 教学内容绪论（2学时）一、教学目的掌握矿山压力与岩层控制的概念及其基本
4、内容、研究方法；了解发展矿山压力与岩层控制是采矿工业的要求；理解矿山压力与岩层控制的特色与属性；了解矿山压力与岩层控制的发展阶段及其方向。二、教学重点矿山压力与岩层控制的概念、属性与特色及其研究方法。三、教学难点矿山压力与岩层控制的特色和属性。四、讲授要点矿山压力、矿山压力显现以及矿山压力控制的概念、矿山压力与岩层控制的属性与特色及其研究方法。第一章 矿山岩石和岩体的基本性质（4学时）了解岩石的基本物理性质，岩体的基本特征和类型；掌握岩石的强度和变形特征，岩石的破坏机理和强度理论，岩体的基本力学性能与分级标准。岩石的强度和变形特征，岩石的破坏机理和强度理论，岩体的基本力学性能。岩石的破坏机理、
5、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论。岩石的概念及其分类；岩石的基本物理性质；岩石变形性质的类别及其指标，岩石的抗剪强度，单轴强度及变形特性，岩石在三轴应力应力作用下的强度及变形特性，岩石的蠕变特性，影响岩石变形和强度的因素；岩石的破坏机理，莫尔强度理论格里菲斯强度理论；岩体的概念，岩体结构面及结构体特征，岩体的基本特征，岩体结构的类型，岩体的变形特征及影响岩体变形的因素，岩体强度及影响因素，岩体的分级标准。第二章 矿山岩体的原岩应力及其重新分布（4学时）掌握岩体中的原岩应力、岩体中的弹性变形能、“孔”周围的应力分布、围岩的极限平衡与支承压力分布、支承压力在底板岩层中的传播。岩体中的原岩应力及其分布
6、规律、“孔”周围的应力分布、围岩的极限平衡与支承压力分布。“孔”周围的应力分布。自重应力和构造应力，原岩应力分布的基本规律；岩体中的弹性变形能；双向等压应力场内的圆形孔、双向不等压应力场内的圆形孔周围的应力分布，椭圆形孔周边的应力分布，矩形孔和其他形状巷道周边的应力分布，多孔周围的应力分布，回采空间周围应力重新分布；围岩的极限平衡与支承压力分布；支承压力在底板岩层中的传播。第三章 采场顶板活动规律（6学时）了解采场的相关概念；理解采场上覆岩层活动规律假说；掌握直接顶的垮落、老顶的断裂形式及初次断裂步距、老顶断裂后的“砌体梁”结构及其稳定性、老顶断裂时在岩体内引起的扰动。采场上覆岩层活动规律假说
7、、直接顶的垮落、老顶的断裂形式及初次断裂步距、老顶断裂后的“砌体梁”结构及其稳定性分析。老顶断裂后的“砌体梁”结构及其稳定性分析。采场上覆岩层活动规律假说；直接顶的垮落，老顶的梁式破断及板破断；老顶梁式断裂和板式断裂时的极限跨距计算；老顶断裂后的“砌体梁”结构及其稳定性分析，”砌体梁”结构的“S-R”稳定理论；老顶的平衡微分方程及其解，老顶梁式断裂在岩体内的扰动。第四章 采场矿山压力显现基本规律（6学时）了解采场的矿山压力显现；掌握老顶初次来压、周期来压的基本概念，顶板压力的估算，回采工作面前后支承压力分布状况，影响回采工作面矿山压力显现的主要因素。顶板压力的估算，影响回采工作面矿山压力显现的
8、主要因素、回采工作面前后支承压力分布状况。顶板压力的估算。老顶初次来压、周期来压的基本概念，采场周期来压步距的计算；顶板压力的估算；回采工作面前后支承压力分布状况；影响回采工作面矿山压力显现的主要因素。第五章 采场顶板支护方法（6学时）了解顶板分类与底板特征；理解采场支架与围岩相互作用原理；掌握采场支架类型与支架力学性能，综合机械化采煤工作面顶板控制设计，单体液压支柱工作面顶板控制原则，采场来压预报与支护质量监测。采场支架与围岩相互作用原理；支架力学性能、综合机械化采煤工作面顶板控制设计，单体液压支柱工作面顶板控制原则。采场支架与围岩相互作用原理。顶板分类与底板特征；采场支架类型与支架力学特性
9、；支架与围岩的相互作用，采场支架的工作状态；液压支架选型，液压支架参数确定；顶板控制的原则，工作面支护强度的理论分析；老顶来压的预测预报，采场支护质量监测。五、实验及实践要求实验名称：参观液压支架模型第六章 采场岩层移动与控制（6学时）了解岩层移动引起的采动损害；掌握岩层控制的关键层理论和上覆岩层移动规律；采场底板破坏与突水；采场上覆岩层移动控制技术。岩层控制的关键层理论和上覆岩层移动规律；岩层控制的关键层理论和上覆岩层移动规律、采场上覆岩层移动控制技术。岩层移动引起的采动损害表现；关键层的概念及其位置的判别；岩层移动的相关概念及其基本规律、关键层运动对岩层移动的影响；采场底板破坏深度的确定，
10、应用关键层理论分析采动底板破坏与突水；掌握采场上覆岩层移动控制技术。第七章 巷道矿压显现规律（4学时）掌握巷道围岩应力及变形规律、受采动影响巷道矿压显现规律、巷道围岩控制原理。受采动影响巷道的围岩应力分布，相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定，构造应力对巷道稳定性的影响，受采动影响巷道的围岩变形；巷道位置类型，区段巷道的位置和矿压显现规律，底板巷道的位置和矿压显现规律，上下山的位置和矿压显现规律，巷道位置参数的选择，综放面回采巷道矿压显现规律特点；巷道围岩应力及影响因素，巷道围岩控制原理和方法，巷道围岩稳定性分类及支护选择。相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定、受采动影响巷道的围岩变形规律、巷道围
11、岩控制原理、巷道支护形式选择。区段巷道的位置和矿压显现规律，底板巷道的位置和矿压显现规律，上下山的位置和矿压显现规律、巷道位置参数的选择，综放面回采巷道矿压显现规律特点；巷道围岩应力及影响因素、巷道围岩控制原理和方法、巷道围岩稳定性分类及支护选择。第八章 巷道维护原理和支护技术（10学时）掌握无煤柱护巷、巷道围岩卸压、巷道金属支架、巷道锚杆支护、软岩巷道围岩变形规律及其支护技术，锚杆支护质量监测。护巷煤柱的稳定性、老顶结构与沿空巷道围岩稳定性的关系、沿空掘巷的矿压显现规律、沿空巷道巷旁支护形式、跨巷回采进行巷道卸压、巷道围岩开槽卸压及松动卸压、卸压巷硐进行巷道卸压、巷道支架支护原理、巷道金属支
12、架、巷道支架选择、锚杆种类和锚固力、锚杆支护理论、巷道锚杆支护设计、软岩的基本属性、松软巷道围岩变形力学机制和变形规律、软岩巷道支护技术、巷道底鼓机理和防治、巷道围岩注浆加固技术、巷道支架架后充填、锚杆支护质量监测。护巷煤柱的稳定性分析、巷道支架支护原理、锚杆支护理论、巷道锚杆支护设计、软岩巷道支护技术。护巷煤柱的稳定性，老顶结构与沿空巷道围岩稳定性的关系，沿空掘巷的矿压显现规律，沿空巷道巷旁支护形式；跨巷回采进行巷道卸压，巷道围岩开槽卸压及松动卸压，卸压巷硐进行巷道卸压；巷道支架支护原理，巷道金属支架，巷道支架选型；锚杆种类和锚固力，锚杆支护理论，巷道锚杆支护设计；软岩的基本属性，松软巷道围
13、岩变形力学机制和变形规律，软岩巷道支护技术，巷道底鼓机理和防治，巷道围岩注浆加固技术，巷道支架架后充填，锚杆支护质量监测。参观锚杆支护质量监测仪器xingzhi第九章 厚煤层综放开采岩层控制（4学时）掌握顶煤破碎机理与运移规律、放顶煤开采矿山压力显现的基本规律。顶煤的力学特征与应力场条件、顶煤的破坏过程描述与分区、影响顶煤冒放性的因素、改善坚硬顶板顶煤冒放性的人工辅助措施、综放面矿压显现的基本规律、支架的合理工作阻力确定。采动应力场与约束条件、顶煤的破坏过程、影响顶煤冒放性的因素、支架的合理工作阻力确定。第十章 浅埋煤层开采岩层控制（4学时）了解浅部煤层长壁工作面上覆岩层活动特点，掌握浅埋煤层
14、长壁开采顶板砌体梁结构及其稳定性、浅埋煤层采场支护。浅埋煤层上覆岩层运动特征及浅埋煤层定义、老顶的“短砌体梁”结构分析、老顶的“台阶岩梁”结构模型及其稳定性分析、控制老顶结构滑落失稳的支护力确定、浅埋煤层工作面支护设计。控制老顶结构滑落失稳的支护力确定、合理支护阻力的确定。老顶的“短砌体梁”结构分析、老顶的“台阶岩梁”结构模型及其稳定性分析、控制老顶结构滑落失稳的支护力确定、合理支护阻力的确定。第十一章 煤矿动压现象及其控制（6学时）掌握冲击矿压现象形成特点及分类、冲击矿压发生机理、冲击矿压的预测预报及危险性评定、冲击矿压的防治、顶板大面积来压成因和机理、顶板大面积来压的防治措施。冲击矿压现象
15、形成的的特点和分类、冲击矿压发生的机理及判据、冲击矿压的预测预报及危险性评定，冲击矿压的防治；顶板大面积来压的成因和机理、顶板大面积来压的防治措施。冲击矿压发生机理及防治措施、顶板大面积来压的成因和机理、顶板大面积来压的防治措施。冲击矿压和顶板大面积来压定义、冲击矿压的特点和分类、冲击矿压的影响因素、冲击矿压发生机理及防治措施、顶板大面积来压的成因和机理、顶板大面积来压的防治措施。第十二章 矿山岩层控制研究方法（2学时）掌握长壁工作面矿压观测、矿山压力数值分析方法、相似材料模拟试验研究方法。三量”观测、工作面控顶区围岩破坏状态观测、回采巷道矿压观测、数值分析方法的应用相似材料模拟实验的原理和方法。采场矿压观测方法、“三量”观测、回采巷道矿压观测。采场矿压观测方法、“三量”观测、回采巷道矿压观测、数值分析方法的应用相似材料模拟实验的原理和方法。
