矿山压力与控制复习题

矿山压力与测控复习题

一填空

1．按照岩石的力学强度和坚实性，常把矿山岩石分为_坚硬岩石_和 __松软岩石____。

2．根据成因不同，岩石的种类可以分为_岩浆岩__、 __沉积岩_、 _变质岩__。

3．原岩应力场的形成主要是由_自重应力__和__构造应力__等因素引起的。

4．岩石发生破坏的基本形式有两种，分为___拉断破坏___和 __剪切破坏______。

5．通常把采场顶板分为三类___伪顶____、__直接顶____和__基本顶_____。

6．对老顶来压预报一开始是根据观测老顶的三量来预报老顶来压的，所指的三量为工作面顶板_下沉量___、 __顶板下沉速度___和__活柱下缩量___。

7．常见的顶板事故可以分为___局部冒顶______和___大面积冒顶_____两类。

8．通常情况下，老顶周期来压步距为初次来压步距的_1/2—4/1___。9．冲击地压成因机理的理论判据：能量理论、刚度理论__ 和冲击倾向性理论_ 三种。

10．常用的液压支架形式有：支撑式、掩护式和支撑掩护式三种。

11．根据采煤工作面上覆岩层移动发展的程度，可以将上覆岩层划分为三个带，分别是__冒落带__、___裂隙带___和___弯曲下沉带__。12．工作面支柱插入底板的破坏形式有三种：___整体剪切______、_局部剪切_____、_其他剪切___。

13．根据岩石试样含水状态不同，可分为：__天然密度______、__饱和密度____、__干密度__。

14．

二、名词解释

1、岩体：自然界中由各种岩性和各种结构特征的岩石所组成的集合体

2、原岩应力场：天然存在于原岩内而与任何人为原因无关的应力场

3、初次来压：由于老顶第一次失稳而产生的工作面顶板来压

4、矿山压力显现：由于矿山压力作用，使围岩、煤体和各种人工支撑物产生的种种力学现象。如顶板下沉、底板臌起、巷道断面缩小、岩体破坏甚至大面积冒落、支架变形或损坏、以及岩层移动和地表塌陷等

5、控顶距：指工作面支架支护的空间宽度。或回采工作面支架顶梁末端至煤壁的距离。

6. 回采工作面：指在煤层或矿床的开采过程中，直接进行采煤或有用矿物的工作空间。

7.初次来压步距：回采工作面从开切眼到初次来压时工作面推进的距离

8. 支架工作阻力：由于顶板下沉，支架支柱被动支撑顶板的力

9. 顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量，常以每米采高每米推进度多少毫米表示

10.矿山压力：由于在地下煤岩体中进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上引起的力。

11.矿山压力控制：人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施

12.端面距：回采工作面支架顶梁前端至煤壁的距离

13.围岩极限平衡区：岩块的应力圆与其强度包络线相切的状态称为极限平衡状态，围岩处于极限平衡状态的区域称为围岩极限平衡区。14.支承压力：指在岩体中开掘巷道，在煤层内进行采煤时，巷道两侧或回采工作面周围煤壁上形成的高于原岩应力的垂直集中应力。

15、岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体

16、孔隙度：指岩石中裂隙和空隙的发育程度，其衡量指标为孔隙率或孔隙比。

17、流变：与时间因素有关的应力应变现象

18、蠕变：应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。

19、自重应力：由地心引力引起的应力

20、构造应力：由于地质构造运动而引起的应力

21、直接顶：位于煤层或伪顶之上有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层，岩性多为砂页岩、页岩

22、基本顶：又称老顶。位于直接顶或煤层之上，通常厚度及岩石强度较大、难以垮落的岩层

1、简要叙述岩石单轴受压条件下的全过程应力-应变曲线的5个阶段。

OA—原始空隙压密阶段

AB—线弹性变形阶段

B点为弹性极限

BC— >0.6σmax 开始破裂

CD— >0.95σmax 破裂加剧，伴随声发射急增

D点为强度极限

DE—软化，残余变形

E点为完全破坏点

2、简述莫尔强度理论。

莫尔强度理论认为，材料的破坏主要是与该点处的剪应力τ及正应力σ有关，在极限状态其关系为：

此曲线由试验而得，曲线上的每一点表示该处的τ与σ值是处于破坏的极限状态，因而此曲线称为岩石的强度曲线，也称莫尔包络线。

经过实验，此曲线有人认为是抛物线、也有人认为可按双曲线或摆线考虑。库伦则认为采用斜直线型包络线足以供实践中应用，称为“库伦—莫尔”强度条件。

3、影响岩体强度的因素主要有哪些？

结构面产状：①单向压缩下结构面产状②三轴压缩下结构面产状；结构面密度；试件尺寸；环境围压；孔隙水压

4、简述原岩应力的分布基本规律。

①实测铅直应力等于上覆岩层重量。

②水平应力普遍大于铅直应力。

③平均水平应力与铅直应力的比值随深度增加而减少。

④最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大

5、怎样理解直接顶和基本顶的组成、破坏特征和控制要求？

答：所谓直接顶是指在老塘（采空区）内已垮落，在采场内由支架暂时支撑的悬臂梁，其结构特点是在采场推进方向上不能始终保持水平力的传递。因此，控制直接顶的基本要求是：当其运动时，支架应能承担其全部作用力。

基本顶是指运动时对采场矿压显现有明显影响的传递岩梁的总合，在初次来压后，是一组在推进方向上能始终传递水平力的不等高裂隙梁。对于基本顶各岩梁控制的基本要求是：防止由于基本顶运动对采场产生动压冲击和大面积切顶事故发生，把基本顶岩梁运动结束时在采场形成的顶板下沉量控制在要求的范围。显然，如果基本顶岩梁运动没有动压冲击，岩梁运动结束后的自由位态所形成的采场顶板下沉量满足生产要求，此时支架可不承担基本顶岩梁的岩重。换句话说，对这部分岩梁，支架承担的压力大小取决于所控制的岩梁位态。

6、如何判断顶板的离层？

答：离层发生的位置和条件如下：

①离层将发生在岩层的接触面或软弱夹层上。

②接触面的破坏力学条件为相应接触面上的剪应力超限。即悬露岩