頂板壓力

由於進行採掘活動而在巷道及回採工作面周圍岩體中，以及在支架上所引起的力，叫做“礦山壓力”，人們習慣稱為頂板壓力。

中文名稱	頂板壓力
英文名稱	roof pressure
定　　義	頂板給支架的作用力。
套用學科	煤炭科技（一級學科），煤礦開採（二級學科），礦山壓力與岩層控制（三級學科）

基本介紹

• 中文名：頂板壓力
• 外文名：roof pressure
• 屬性：壓力
• 學科：礦山開採
• 影響因素：為不確定性因素
• 別稱：礦山壓力

簡介

在掘進巷道之前，地下的岩層或煤層是實體的，上部岩層的重量壓在下部岩層上，處於平衡狀態。這時候岩體不變形，也不會移動。我們在煤層或岩層中掘進一條巷道後，巷道頂部的岩層就要往下落，這個頂部岩層的重量就壓在巷道的兩幫上(叫做支承壓力)，就像蓋房子用的水泥預製板搭在兩堵磚牆上一樣。如果巷道斷面小，而頂板岩層又堅硬，這個“預製板”(頂板)一時還不會垮落；如果巷道斷面大，頂板岩層比較鬆軟、層理又明顯，這個“預製板”就會發生離層和彎曲下沉，老工人叫“頂板有勁”了；要是不用支架．式採用其他辦法支護住，最後就要斷裂、破壞，冒落下來。這種由於進行採掘活動而在巷道及回採工作面周圍岩體中，以及在支架上所引起的力，叫做“礦山壓力”，人們習慣稱為頂板壓力。
影響礦山壓力計算的因素有很多，且多為不確定性因素。在其預測過程中，計算結果不是一個固定值,而是某一區間。

自然平衡拱假說

掘出的巷道如不支護，頂板就要冒落，冒頂會不會越冒越高呢?在回答這個問題之前，我們先來看看有些農村的窯洞吧。在黃土高原土質緻密的地方，人們往往在向陽坡掏成半圓頂窯洞居住，窯洞裡不支護，上面的黃土層多少年也不會塌落。井下巷道也是這樣，當頂板冒成“拱”的形狀(有的軟岩層可能冒成“窩頭狀”)，就自然平衡不再往高處冒了，形成了自然平衡拱。這時頂板的壓力通過圓拱傳遞到巷道兩幫上，就好像一座石拱橋，橋上的物體重量是由兩邊橋基來承擔一樣。這個拱可以保持比較長時間的穩定，因此巷道支架所承受的壓力，主要是拱內破碎岩石的重量。這種情況，在煤炭科學理論上叫做“自然平衡拱假說”。