GB T 16414-2008 煤矿科技术语 岩石力学.pdf

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1、ICS 0104073D 04 固亘中华人民共和国国家标准GBT 164142008代替GBT 16414-1996煤矿科技术语 岩石力学2008-07-29发布Terms relating to coal mining-Rock mechanics20090501实施宰瞀鹳鬻瓣警襻瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅19刖 昌GBT 164142008本标准代替GBT 164141996(煤矿科技术语岩石力学。本标准与GBT 164141996相比主要变化如下：修改了第2章第5章的章标题，删去标题中“部分”两字；“基本术语”中增加了“围岩大变形、岩石(体)不均匀性、岩石(体)延性”等术语；“采

2、煤工作面”增加了“顶煤、顶煤冒放性、顶煤冒放性分类”等术语；“冲击地压”中增加了“岩石冲击倾向性、构造型冲击地压、重力型冲击地压”等术语；“巷道”中删除了“临时支护”，增加了“锚杆轴力、预应力锚固、锚索安全系数”等术语；对部分术语的英语对应词进行了修改；对部分术语的定义进行了修改；对部分术语的位置进行了调整。本标准由中国煤炭工业协会提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。本标准起草单位：煤炭科学研究总院开采设计研究分院、煤炭科学研究总院检测研究分院。本标准主要起草人：齐庆新、李纪青、彭永伟、傅京昱。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 164141996。1范围煤矿科技术语岩石力学

3、GBT 164142008本标准规定了煤矿岩石力学有关的基本术语及采煤工作面、冲击地压、巷道等术语。本标准适用于与岩石力学有关的所有文件、规程、规范、书刊、教材和手册等。2基本术语21煤矿岩石力学rock mechanics in coal mining研究煤矿岩石(体)在外力作用下变形和破坏规律及其应用的科学。22岩层力学rock strata mechanics研究层状岩石(体)在外力作用下变形和破坏规律及其应用的科学。23矿山压力rock pressure地压由矿山采掘工程引起的，在围岩中重新分布的力。24矿山压力显现behavior of rock pressure在矿山压力作用下，围

4、岩或支护物呈现的各种力学现象。25岩层控制 rock strata control为保障矿山安全开采，人为地控制和调节岩层变形、破坏和运动的技术措施。26弹性变形elastic deformation岩石(体)在外力除去后能够完全恢复到原状的变形。27塑性变形plastic deformation岩石(体)在外力除去后不能恢复的变形。28围岩大变形large deformation of surrounding rocks与围岩的工程结构几何尺寸相比，不可忽略的变形。29岩石(体)流变性rheology of rock(mass)岩石(体)在外力、温度、湿度等条件下与时间因素相关的变形和流动的

5、性质。210岩石(体)不均匀性inhomogeneity of rock(mass)岩石(体)的物理、力学性质以及成分、组分等随空间位置不同而异的特性。211岩石(体)非连续性discontinuity of rock(mass)岩石(体)内存在着各种裂隙和断裂构造等，随机地分布于不同的方向使其具有不连续的特性。GBT 164142008212岩石(体)各向异性anisotropy of rock(mass)岩石(体)在不同方向上具有不同的物理、化学、力学等特性。213岩石(体)脆性brittleness of rock(mass)岩石(体)在外力作用下，残余变形很小即发生破坏的性质。214岩

6、石(体)延性ductileness of rock(mass)岩石(体)韧性岩石(体)在外力等条件作用下，破坏之前变形很大，表现出显著的塑性变形、流动的性质。215岩石(体)水理性hydrophysical properties of rock(mass)岩石(体)与水相互作用所表现的特性。216岩石(体)膨胀性expansion of rock(mass)岩石(体)在水的作用下具有膨胀的特性。217岩石(体)孔隙性porosity of rock(mass)岩石(体)中包含数量不等、成因各异的孔隙和微裂隙的结构特性。218岩石(体)渗透性permeability of rock(mass)岩

7、石(体)对流体具有渗透的特性。219岩石(体)碎胀性rock(mass)bulking；rock(mass)swelling岩石(体)破碎后体积增大的特性。220岩石(体)压实性compactibility of rock(mass)岩石(体)破碎后，在其自重和外加载荷作用下逐渐密实的特性。221煤的坚固性系数coal hardiness coefficientt煤块抗破坏能力的综合性指标。222原岩(体)in-situ rock未受采掘影响的天然岩体。223原岩应力in-situ rock stress采掘前原岩(体)内的应力。224原岩应力场stress field of in-situ

8、rock原岩(体)应力在岩体内的分布状态。225岩重应力gravity stress由上覆岩层重力引起的应力。2226227228229230231232233234235236237238239构造应力tectonic stress由于地壳构造运动在岩体中形成的应力。采动应力redistributed stress；mining-induced stress再生应力采掘工程影响下岩体内的应力。采动应力场mining-induced stress field再生应力场采动应力的分布。围岩surrounding rocks矿体或采掘空间周围的岩体。围岩应力stress in surroundin

9、g rocks围岩内的应力。有效应力 effective stress总应力减去孔隙压力的差值，即实际作用于岩石骨架上的应力。应力增高区stress-concentrated zone高于原岩应力的采动应力分布的区域。应力降低区stress-released zone低于原岩应力的采动应力分布的区域。原岩应力区initial stress zone；virgin stress zone岩体内未受采掘工程影响的应力区域。应力集中系数coefficient of stress concentration应力增高区内的最大应力与原岩应力的比值。叠加应力superimposed stress；supe

10、rposed stress采掘工作面相互影响而形成的合成应力。构造裂隙tectonic fractures岩体受地质构造运动作用而形成的裂隙。原生裂隙pre-existed fractures岩体生成过程中自然形成的裂隙。采动裂隙mining-induced fractures岩体受采掘影响而形成的裂隙。GBT 1641420083GBT 164142008240采动裂隙场mining-induced fractures field采动裂隙的分布。3采煤工作面31支架载荷load of support支架在和围岩相互作用过程中承受的载荷。32支架破坏载荷limited load of supp

11、ort支架破坏时所承受的极限载荷。33支架可缩permission amount of support yield支架设计的额定下缩量。34初撑力setting load支架(支柱)支设时施加于顶板的力。35初撑强度setting load density，SLD支架或支柱支撑的单位顶板面积上的初撑力。36额定工作阻力yield load支架(支柱)设计时所规定的支架(支柱)最大工作阻力。37循环平均阻力time-weighted mean load per unit cycle一个采煤循环内支架(支柱)阻力的时间加权平均值。38支护阻力supporting load支架(支柱)在支护区域内阻

12、力的泛称。39顶板水平作用力horizontal force of roof缓倾斜煤层回采时，顶板运动对支护物的水平作用力。310顶板倾斜作用力lateral thrust of roof倾斜、急倾斜煤层回采时，顶板运动对支护物沿倾斜方向的作用力。311支柱密度prop density采煤工作面控顶区内顶板单位面积上支柱的数目。注：支柱密度用根每平方米(根m2)表示。312支护强度load density；supporting intensity采煤工作面控顶区内顶板单位面积上支架承受的载荷。4313沿米支护强度load density per meter of face沿采煤工作面推进方向单

13、位长度上支架承受的载荷。注：沿米支护强度用千牛每米(kNm)表示。314支护刚度support stiffiness支护物产生单位压缩量所需要的力。315垮落法caving method工作面回采后，使采空区顶板垮落的岩层控制方法。316局部垮落法partial caving method使采空区顶板局部垮落的岩层控制方法。317全部充填法full back-filling method用充填材料充填全部采空区的岩层控制方法。318局部充填法partial backfilling method用充填材料充填局部采空区的岩层控制方法。319缓慢下沉法 free subsidence method

14、随采煤工作面推进，使采空区顶、底板缓慢自然合拢的岩层控制方法。320煤柱支撑法pillar supporting method在采空区中留适当宽度煤柱以支撑顶板的岩层控制方法。321顶煤top-coal放顶煤开采中位于支架上方，用于冒放的煤体。322顶煤冒放性top-coal caving characteristics顶煤冒落、放出的特性。323顶煤冒放性分类classification of top-coal caving characteristics顶煤冒落、放出性能的具体评价方法。324顶煤弱化top-coal weakening放顶煤开采中，对冒放性不好的顶煤结构强度采取的弱化处理

15、。325及时垮落falling with mining顶煤、顶板随工作面开采，移架或回柱后能立即自行垮落的现象。326滞后垮落falling after mining顶煤、顶板随工作面开采，移架或回柱后滞后一段时间才垮落的现象。GBT 164142008GBT 164142008327伪顶false roof位于煤层之上随采随落的极不稳定的薄岩层，厚度一般在05 m以下。328直接顶immediate roof位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，移架或回柱后能立即自行垮落，或在采空区内短期悬露而随后垮落的岩层。329基本顶main roof老顶位于直接顶或煤层之上，厚度大于2 m，整体性强、坚

16、硬、难垮落的岩层。330关键层key strata对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层。331主关键层main key strata对采场上覆直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层。332亚关键层inferior key strata对采场上覆局部岩层活动起控制作用的岩层。333松软岩层weak strata；soft strata强度低、粘结力差、易风化、一般遇水膨胀、自稳能力差的岩层。334坚硬岩层hard strata强度高、节理裂隙不发育、整体性好、自稳能力强的岩层。335破碎顶板fractured roof节理裂隙十分发育、整体强度差、自稳能力差的顶板。336顶

17、板强度指数index of roof strength根据岩石单轴抗压强度、节理裂隙影响系数、分层厚度影响系数三项指标确定的长壁工作面顶板强度指数。337不稳定顶板unstable roof强度低的直接顶板，一般为泥岩、泥质页岩、页岩。338中等稳定顶板medium stable roof强度中等的直接顶板，一般为页岩、砂质页岩、粉砂岩。339稳定顶板stable roof强度高的直接顶板，一般为砂岩和砂质页岩。6GBT 164142008340坚硬顶板hard roof；strong roof强度高、节理裂隙不发育、整体性强、自稳能力强的顶板。341顶板分类classification of

18、 roof在缓倾斜煤层中，根据顶板强度指数将直接顶分为不稳定、中等稳定、稳定和坚硬顶板4类；根据直接顶厚度和采高的比值与基本顶初次来压步距将基本顶分为I、共4级。342底板分类classification of floor根据底板允许比压、允许刚度、允许穿透度、允许单轴抗压强度将底板分为极软、松软、较软、中硬、坚硬5类。343顶板破碎度roof fracture rate；roof flaking rate长壁工作面无支护暴露面积顶板冒落高度超过100 mm的面积与总面积的比值。344赝板破碎指数index of roof fracture无支护区宽度为1 rIt时的顶板破碎度。345端面距t

19、ip-to-face distance粱端距工作面支架顶梁前端到煤壁的距离。346控顶距 face width采煤工作面支架切顶线到煤壁的距离。347工作面端头face end长壁工作面与两端巷道交接的地段。348冒顶rooffall采掘工作空间或井下其他工作地点顶板岩石发生坠落的事故。349顶板垮落roof caving在控顶范围以外顶板的正常垮落。350顶板垮落角roof caving angle顶板垮落后其断裂面与顶板层面之间朝采空区方向形成的夹角。351顶底板移近量roof-to-floor convergence回采工作面或巷道顶板下沉量与底板臌起量的总和。352顶板下沉量 roof

20、 subsidence底臌量可以忽略不计时的顶底板的移近量。7GBT 164142008353顶底板移近量指数index of roof-to-floor convergence采煤工作面每推进1 m，每米采高的顶底板移近量。注：顶底板移近量指数用毫米(turn)表示。354底板抗压入强度floor strength against injection底板抵抗垂直作用力的能力。355片帮rib spalling煤壁产生片状或块状塌落的现象。356活柱下缩量yield of inner prop在顶板作用下，活柱下缩的长度。注；活柱下缩量用毫米(ram)表示。357岩体水力压裂hydraulic

21、 fracturing of rock mass在高压水的作用下，使岩体中的弱面张裂并产生新的裂隙，从而破坏岩体整体性的现象。358岩体水力软化 water softening of rock mass在高压水的作用下，降低其强度的现象。359岩石软化系数softening factor of rock岩石水饱和试件与干燥试件的单轴抗压强度之比值。360磺板来压强度系数coefficient of roof weighting动载系数基本顶来压时，采煤工作面支架平均载荷与平时支架平均载荷的比值。361冲击载荷impact load支架在极短时间内，突然承受大幅度上升的载荷。362区域性切冒ro

22、of collapse of large area坚硬顶板大面积瞬时塌落并伴有空气冲击的严重破坏现象。363初次放顶first caving在长壁工作面，从开切眼开始向前推进，通过爆破或其他方法，使直接顶板第一次垮落。364初次放顶距first caving distance初次放顶时，自开切眼到支架后排放顶线的距离。365初次垮落first roof fall在长壁工作面，从开切眼开始向前推进，直接顶板的第一次自然垮落。8366367368369370371372373374375376377378379初次垮落步距distance of first roof fall初次垮落时，自开切眼到

23、支架后排放顶线的距离。基本顶初次来压first weighting基本顶初次断裂前后在采煤工作面引起的矿山压力显现。基本顶初次来压步距distance of first weighting基本顶初次来压时，自开切眼到煤壁的距离。周期来压periodic weighting(of main roof)基本顶周期垮落前后在采煤工作面引起的矿山压力显现。周期来压步距interval of periodic weighting基本顶初次来压后，相邻两次周期来压之间的距离。强制放顶forced caving在顶板不能自行垮落时，采用爆破等手段使顶板垮落的方法。再生顶板regenerated roof分层

24、开采时，上分层垮落的矸石自然固结或人工胶结而形成的顶板。GBT 164142008支承压力abutment pressure由于应力重新分布，煤(岩)体、煤柱、充填物或冒落岩石上形成的应力增高区的压力。前支承压力front abutment pressure采煤工作面煤壁前方的支承压力。后支承压力rear abutment pressure采煤工作面后方采空区内的支承压力。顶板稳定性roof stability未经人工支护的顶板悬露面在某一段时间内保持不冒落的能力。顶板回弹 roof rebound上覆坚硬岩层断裂时，顶板局部瞬时上弹的现象。垮落带caving zone采煤工作面推进后，采空区

25、顶板垮落的岩石沿高度方向形成的分带。规则垮落带regular caving zone顶板岩层垮落后，岩块堆积排列较整齐的垮落带。GBT 164142008380不规则垮落带irregular caving zone顶板岩层垮落后，岩块呈杂乱堆积的垮落带。381裂隙带fractured zoBe位于垮落带之上，产生大量裂隙和离层而不垮落的岩层分带。382弯曲下沉带sagging zone位于裂隙带之上，产生弯曲下沉或少量裂隙的岩层分带。4冲击地压41冲击地压rock burst冲击矿压并巷或工作面周围煤(岩)体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象。42矿震mine trem

26、or；mine shock井巷或工作面周围煤岩体中突然在瞬间发生伴有巨响和冲击波的震动但不发生煤、岩抛出的弹性变形能释放现象。43煤与瓦斯突出coal and gas bump；coal and gas outburst在煤(岩)体内高应力和瓦斯压力的共同作用下，瞬时抛出大量煤和瓦斯的动力现象。44构造型冲击地压tectonic stress type of rock burst构造型冲击矿压煤(岩)体受构造应力作用产生的冲击地压。45重力型冲击地压gravitation type of rock burst重力型击矿压煤(岩)体主要受上覆岩层重力作用及采动支承压力作用而引发的冲击地压。46顶

27、(底)板型冲击地压 roof(floor)type of rock burst顶(底)板型冲击矿压坚硬顶(底)板的突然破断和运动而引发的冲击地压。47综合型冲击地压comprehensive type of rock burst综合型冲击矿压具有构造型、重力型或顶板型两种或丽种以上特征的冲击地压。48冲击地压煤层 coal seanl of rock burstprone具有发生冲击地压危险的煤层。】0GBT 16414200849动态破坏时间duration of dynamic fractureDT煤试件在单轴压缩状态下，从极限强度到完全破坏所经历的时间。注：动态破坏时间用毫秒(ms)表示

28、。410冲击能量指数bursting energy indexKE煤试件在单轴压缩状态下，在应力应变全过程曲线中，峰值前积蓄的变形能与峰值后耗损的变形能之比。411弹性能量指数elastic strain energy indexwn煤试件在单轴压缩状态下，当受力达到某一值时(破坏前)卸载，其弹性变形能与塑性变形能(耗损变形能)之比。412煤层冲击倾向性bursting liability of coal煤体所具有的积蓄变形能并产生冲击式破坏的性质。注：煤层冲击倾向性的强弱，可用一个指数或几个指数来衡量。413岩石冲击倾向性bursting liability of rock岩石积蓄变形能并产

29、生冲击式破坏的性质。414保护层protective seam解放层为了降低邻近煤层冲击地压(煤与瓦斯突出)危险程度而先开采的煤层。415被保护层stress-relieved seam；protected seam由于保护层的开采，冲击地压、瓦斯突出危险程度降低或消除的煤层。416钻屑法method of drilling bits通过在煤体中打小直径(4250)mm钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律以及钻孔过程中的动力现象鉴别冲击危险的一种方法。5巷道51巷道两帮移近量rib sides convergence巷道水平收敛值巷道两帮向巷道中心位移量的总和。52巷道断面缩小率reductio

30、n ratio of roadway section巷道因变形而缩小的断面积与原断面积的比值。GBT 16414200853巷道断面缩小量reduction of roadway section巷道原断面积与变形后断面积的差值。54底臌floor heave由于矿山压力或水的影响底板呈现隆起的现象。55底臌量height of floor heave底板隆起的高度。56自然平衡拱natural arch；dome of natural equilibrium采掘空间上方岩层内形成的相对稳定的拱形结构。57围岩稳定性stability of surrounding rocks在无支护的条件下，巷

31、道围岩依靠自身的强度保持相对稳定的能力。58巷道围岩稳定性分类stability classification of roadway surrounding rocks根据围岩自稳能力和顶底板移近速度，将巷道分为非常稳定、稳定、中等稳定、不稳定和极不稳定5类。59静压巷道roadway subject to static pressure不受回采影响和相邻巷道掘进影响的巷道。510动压巷道roadway subject to dynamic pressure受回采影响和相邻巷道掘进影响的巷道。511巷道围岩移动量displacement of surrounding rocks巷道围岩指向巷道

32、中心的移动量。512巷道围岩移动速度displacement velocity of surrounding rocks单位时间内的巷道围岩移动量。513塑性变形区plastic zone巷道围岩塑性变形的区域。514弹性变形区elastic zone巷道围岩介于塑性变形区与原岩应力区之间的区域。515巷道一次支护initial supporting；first supporting巷道掘进后立即进行的支护。一次支护有时允许巷道产生较大变形。516巷道二次支护permanent supporting；second supporting一次支护使巷道围岩变形速度减缓后再进行的永久性支护，一般应用

33、于不稳定和极不稳定巷道中。】2517518519520521522523524525526527528529巷旁充填road side packing沿空留巷时，巷道采空区一侧进行充填形成条带的护巷方法。巷旁支护road side supporting沿空留巷时，在采空区一侧设置支护物的护巷方法。架后充填support backfilling用充填材料填塞支护物与围岩之间的空隙。无煤柱护巷 non-pillar roadway protection采区内不留巷旁煤柱或仅留(23)m小煤柱的巷道保护方法。煤岩固化coalrock reinforment通过注浆等手段增强煤体或岩体的自稳能力。GB

34、T 164142008沿空留巷gob entry前一个工作面采煤后沿采空区边缘维护回采巷道，留下供后一个工作面采煤时复用的作业方法。沿空掘巷gob entry driving完全沿采空区边缘或仅留很窄煤柱掘进巷道的作业方法。锚杆轴力axial force of bolt锚杆与围岩相互作用过程中，锚杆杆体承受的轴向力。接触压力contact pressure巷道围岩与锚杆(索)托盘之间的相互作用力。预应力锚固prestressed anchoring通过锚杆、张拉锚索等对被锚固岩体施加预压应力。锚索安全系数safety coefficient of anchor cable锚索极限承载力与设计载

35、荷的比值。锚索极限承载力ultimate load holding capacity of anchor cable锚索所能承受的最大拉力。锚索设计载荷designed load of anchor cable在整个使用期间锚索允许承受的轴向拉力。GBT 164142008B保护层被保护层不规则垮落带不稳定顶板C采动裂隙采动裂隙场采动应力采动应力场冲击地压-冲击地压煤层冲击能量指数冲击载荷初撑力初撑强度初次放顶初次放顶距初次垮落初次垮落步距D底板分类底板抗压入强度底臌底臌量叠加应力】页板倾斜作用力赝板分类顶板回弹顶板垮落顶板垮落角顶板来压强度系数顶板破碎度顶板破碎指数顶板强度指数顶板水平作用力

36、顶板稳定性】4汉语拼音索目“352-46“351“353“321322-32332449510-34536-34723744226330-379-5352”5165158511”512”515”517518“375“319“356”329基本顶初次来压367基本顶初次来压步距368_及时垮落325架后充填519坚硬顶板340坚硬岩层334接触压力525静压巷道59局部充填法318局部垮落法316控顶距垮落带垮落法-矿山压力矿山压力显现矿震KL346378315232442裂隙带381M锚杆轴力524锚索安全系数527锚索极限承载力528锚索设计载荷529冒顶348煤层冲击倾向性412煤的坚固性

37、系数221煤矿岩石力学21煤岩固化521煤与瓦斯突出43煤柱支撑法320P片帮355破碎顶板335前支承压力强制放顶区域性切冒Q374371362GBT 164142008全部充填法317S松软岩层333塑性变形27塑性变形区513弹性变形弹性变形区弹性能量指数TW26514411弯曲下沉带382围岩229围岩大变形28围岩稳定性一57围岩应力230伪顶327稳定顶板339无煤柱护巷520X循环平均阻力37Y亚关键层332岩石冲击倾向性413岩层控制25岩层力学22岩石(体)不均匀性210岩石(体)脆性213岩石(体)非连续性211岩石(体)各向异性212岩石(体)孔隙性217岩石(体)流变性

38、29岩石(体)膨胀性216岩石(体)渗透性218岩石(体)水理性215岩石(体)碎胀性219岩石(体)压实性220岩石(体)延性214岩石软化系数3591 5GBT 164142008岩体水力软化岩体水力压裂岩重应力-沿空掘巷沿空留巷沿米支护强度应力集中系数应力降低区应力增高区有效应力-预应力锚固-原生裂隙原岩(体)原岩应力原岩应力场-原岩应力区-Z再生顶板358 自然平衡拱56357 综合型冲击地压47225 钻屑法416523 支承压力373522 支护刚度314313 支护强度312235 支护阻力38233 支架可缩量33232 支架破坏载荷32231 支架载荷31526 支柱密度31

39、1238 直接顶328222 滞后跨落326223 中等稳定顶板338224 重力型冲击地压45234 周期来压369周期来压步距370主关键层331372abutment pressureanisotropy of rook(mass)axial force of boltbehavior of rock pressurebrittleness of rook(mass)bursting energy index。bursting liability of coalbursting liability of rock英文索BABCGBT 1641420083732125242244413ca

40、ving method-315caving zone-3 78classification of floor-342classification of roof-341classification of topcoal caving characteristics。-。323coal and gas bump-4 3coal and gas outburst-4 3coal hardiness coefficient-“221coalrook reinforment-521coal seam of rock burstprone-一48coefficient of roof weighting。360coofficient of stress concentration”235compactibility of rock(mass)-2 20comprehensive type of rock burst -4 7contact pressure-5 25Ddesigning load of anchor cable-529discontinuity of rook(mass)-21 1displacement o