采動之前煤體內(nèi)應(yīng)力處于平衡狀態(tài)
在煤體采動之前，煤體內(nèi)的應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，煤體上所受的原始應(yīng)力為上覆巖石的平均容重乘以煤體距地面的垂高(即單位面積上所受巖體的重力)。
煤層中開切眼掘出后，煤體受力平衡狀態(tài)遭到破壞，當(dāng)回采工作開始后，直接頂由采場支架支撐，隨著采空區(qū)面積的擴(kuò)大，直接頂逐漸彎曲下沉，甚至斷裂，當(dāng)回撤支架后，選鉛設(shè)備在基本頂?shù)膲毫椭苯禹斪陨碇亓康淖饔孟?，直接頂垮落。直接頂初次大面積垮落，一般需要人為地控制進(jìn)行，叫做初次放頂。直接頂垮落后，基本頂仍保持完整，像雙支梁一樣支撐在兩側(cè)煤壁上，使上覆巖層的重量，通過雙支撐梁傳遞到兩側(cè)煤壁的支承點上，形成應(yīng)力集中區(qū)，采空區(qū)(包括回采工作空間)及底板的部分巖層則處于應(yīng)力降低區(qū)范圍內(nèi)(圖4-14)。采煤工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，直接頂隨著支架的撤除而垮落，使基本頂?shù)膽衣犊缍炔粩嘣龃?，?dāng)達(dá)到L.(即基本頂自重及上覆巖層的重量超過它本身強(qiáng)度極限)時，基本頂將會產(chǎn)生斷裂并垮落，如圖4 -15所示。通常把基本頂巖梁在采空區(qū)第一次大面積垮落稱為基本頂初次垮落?；卷敵醮慰迓溥^程會使工作面壓力急劇增大，稱之為基本頂初次來壓。此時采煤工作面距開切眼的距離L，稱為初次來壓步距。
基本頂初次垮落后，由雙支撐梁變?yōu)閼冶哿籂顟B(tài)。當(dāng)采煤工作面繼續(xù)向前推進(jìn)一段距離后，基本頂懸梁達(dá)到一定長度L2，在其自重及-覆巖層復(fù)合作用下，又會斷裂與垮落，溢流型磨機(jī)因這種垮落與來壓是隨工作面不斷推進(jìn)而周期性出現(xiàn)的，故稱為基本頂周期垮落或周期來壓。兩次周期來壓之間的距離稱為周期垮落(來壓)步距;兩次周期來壓的間隔時間，叫做來壓周期。