《岩层控制技术》试题2
《矿山压力及岩层控制》试卷2
《矿山压力及岩层控制》试卷二(时间:100分钟)部门:姓名:工号:成绩:一、填空题(每空3分,共10题10空,合计30分)1.锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷称为()。
2.在掘进断面中,岩层所占面积少于巷道断面(1/5)的巷道称为()。
3.钢丝绳锚杆是指用水泥砂浆为锚固材料,()为锚杆杆体的锚杆。
4.超高强氏是指锚杆杆体的屈服强度大于()以上的锚杆。
5.岩石的RQD值是指岩芯累计长度达到()cm及以上占取芯全长的比值。
6.为提高锚杆的有效预紧力,应在螺母与托盘之间增加()。
7.上一区段工作面运输平巷与下一区段工作面回风平巷同时掘进的巷道布置方案称为()。
8.顶板非连续面控制的模型有三种,分别是斜交结构面、平行层理面和()。
9.如果巷道顶板的直接顶高度不大,由锚索长度()锚固到顶板坚硬岩层中。
10.顶板压剪和张拉破坏模型及为了检验巷道来压程度,可以使用()支护。
二、单项选择题(每小题3分,共10小题30分)11.普通锚索和笼式锚索是按锚索的()进行的分类。
A.索体结构B.索体强度C.索体材质D.索体钢度12.直径15.24mm的矿用高强度锚索的极限破断力约为()kN。
A.400B.300 C.240~260 D.33513.直径22mm的矿用高强度锚索索体结构一般为()。
A.1×36B.1×19 C.1×7 D.1×314.按照锚索抗拉强度的分类,通用的锚索强度为()。
A.1270B.1770 C.1860 D.200015.按照锚固长度占锚杆长度的比例,我国当前锚杆使用的锚固方式为()。
A.端锚B.加长锚C.全长锚固D.注浆16.锚索的合理设计长度,应包括锚索孔长度、锚索支护长度()cm的张拉长度。
A.0~5B.5~10 C.8~10 D.>1017.锚索预应力的施加方式,不可以使用下列()形式。
A.手动B.气动C.电动D.综掘机液压系统18.锚索锚固力的监测方式应优先采用()。
《矿山压力及岩层控制》试卷与答案(共5套)
国家开放大学煤炭学院形考试卷考试科目:矿山压力及岩层控制试卷代号:9101试卷说明:1、本试卷共4 页,四种题型,满分100分。
2、本次考试为闭卷,考试时间为90分钟。
一、填空题(每空1分,共20分。
)1.根据岩体结构特征的不同,岩体可以分为,,,,五种基本类型。
2.采动岩体破坏的基本形式包括:、、、、块体滚动、沿软弱层面滑动、岩爆和煤爆、底鼓和。
3.“三量”观测中的“三量”是指、和。
4.在一定程度上可反映基本顶来压的强度;则反映基本顶周期来压的频率。
5.液压支架有、、三种类型。
6.从生产的角度来看,顶板的稳定性是指采煤后顶板允许悬露的和。
二、名词解释:(本题共6小题,每题5分,共30分。
)1.矿山压力2. 矿山压力控制3.矿山压力显现4. 支承压力5. 顶板事故6.冲击地压三、简答题:(本题共5小题,每题6分,共30分。
)1. 简述原岩应力分布规律。
2. 简述采场周期来压及来压的主要表现形式。
3. 简述压垮型冒顶的机理及冒顶征兆。
4.简述巷道围岩应力分布的基本规律。
5. 简述影响采区巷道变形与破坏的因素。
四、论述题:(本题共1小题,共15分。
)1. 试述采煤工作面上覆岩层的“横三区”和“竖三带”。
《矿山压力及岩层控制》期末考试试卷答案一、填空题:每空1分,共25分。
1.整体结构块状结构层状结构碎裂结构松散结构2. 冒落离层层间错动剪切破坏和塑性变形片帮3.顶底板移近量活柱下缩量支柱载荷量4. 安全阀开启时间比率平均值安全阀循环开启比率平均值5.支撑式液压支架掩护式液压支架支撑掩护式液压支架6. 时间面积二、名词解释:本题共6小题,每题5分,共30分。
1. 矿山压力:由于在地下煤岩中进行采掘活动,而在井巷、硐室及采煤工作面周围煤岩体中和支护物上所引起的力,就叫做矿山压力。
2. 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,叫做矿山压力控制。
3.矿山压力显现:由于矿山压力作用,使巷道围岩、煤体和各种人工支护物产生的各种力学现象,统称为矿山压力显现。
《矿山压力及岩层控制》题库及答案
《矿山压力及岩层控制》试卷一(时间:100分钟)部门:姓名:工号:成绩:一、填空题(每空3分,共10题10空,合计30分)1.锚杆等支护系统提供给顶板短时间内不发生渐次垮冒或离层的约束力称为(顶板临界支护强度)。
1.(设计预紧力矩)是指拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。
1.锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷称为(锚杆锚固力)。
2.在掘进断面中,岩石或煤所占面积介于岩巷和煤巷之间(1/5~4/5)的巷道称为(半煤岩巷)。
2.在掘进断面中,煤层所占面积少于巷道断面(1/5)的巷道称为(岩石巷道)。
2.在掘进断面中,岩层所占面积少于巷道断面(1/5)的巷道称为(煤层巷道)。
3.以树脂锚固剂配以各种材料杆体及托盘(托板)、螺母等构件组成的锚杆称为(树脂锚杆)。
3.就锚杆与围岩的有效接触而言,管缝式锚杆属于(全长)锚固。
3.钢丝绳锚杆是指用水泥砂浆为锚固材料,(钢丝绳)为锚杆杆体的锚杆。
4.高强度锚杆是指锚杆杆体的屈服强度大于(335MPa)以上的锚杆。
4.等强锚杆是指锚杆杆体的屈服强度为(335MPa)的锚杆。
4.超高强氏是指锚杆杆体的屈服强度大于(600MPa)以上的锚杆。
5.锚杆支护的经典理论有(悬吊)理论、叠合梁理论和压缩拱理论等。
5.当前煤矿常用的锚杆为(左旋)无纵筋钢筋锚杆。
5.岩石的RQD值是指岩芯累计长度达到(10)cm及以上占取芯全长的比值。
6.兰德碎石带实验主要解释的是锚杆连续(成梁)原理。
6.通常而言,锚杆的临界预紧力矩应达到(250)N·m以上。
6.为提高锚杆的有效预紧力,应在螺母与托盘之间增加(减磨垫圈)。
7.无论是采用综掘还是炮掘,都应(减少)无效支护的迎头空顶距。
7.巷道底鼓的机理有(遇水膨胀型)、挠曲褶皱型、剪切错胀型等。
7.上一区段工作面运输平巷与下一区段工作面回风平巷同时掘进的巷道布置方案称为(双巷掘进)。
8.顶板非连续面控制的模型有三种,分别是(斜交结构面)、平行层理面和垂直结构面。
西安科技大学工程硕士岩层控制学试题及部分答案
工程硕士《岩层控制学》课程考题一、简答题(每题5分,共30分)1.请说明矿山压力、矿山压力显现、矿山压力控制的概念,相互联系与区别。
矿山压力由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力,这些由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物上的种种力学现象成为矿山压力体现,所有减轻、调节、改发和利用矿山压力作用的各种方法均叫做矿山压力控制。
矿山压力力是引起矿山压力显现的原因,矿山压力控制是针对矿山压力采取的方法。
2.什么叫支承压力,请画图说明工作面周围支承压力的分布规律。
在岩体内开掘巷道后 巷道围岩必然出现应力重新分布 一般将巷道两侧改发后的切向应力增高部分称为支承压力。
3.试说明岩层控制研究在采矿中的重要意义和地位。
(1)生态环境保护:地下水破坏、地表沉降、矸石山占地、瓦斯抽放等。
(2)保证安全和正常生产:顶板事故、巷道稳定、边坡控制等,掌握矿山压力活动的基本规律,用以指导采矿生产的设计,生产组织,保障安全生产,设备正常运行。
(3)减少地下资源损失:通过研究和实测矿压活动规律,减少顶板等事故,选择合理煤柱尺寸,甚至某些情况下取消煤柱,减少煤炭资源损失量。
(4)改善地下开采技术:地下开采技术的进步与对矿压显现规律的深刻认识和矿压控制手段的改善有密切关系。
(5)提高开采经济效果:矿压显现预测、支护质量与顶板动态监测、信息反馈、确定优化的矿山与开采设计等,提高开采效益。
4.简述岩层控制研究的主要研究方法有几种?其特点如何?如何配合使用?在研究方法方方面,在现代计算技术基础上发展起来的一些新的数值分析方法:有限元,边界元,离散元法等。
这些方法可以考虑岩体复杂的力学属性,进行巷道和硐室围岩体中的应力变化和位移分布,确定其稳定性等,使矿压理论研究有可能获得更符合实际的数值解答。
5. 简要说明支架与围岩关系的内涵?1)支架与围岩是相互作用的一对力,在小范围内,围岩形成的顶板压力可看作一个作用力,支架可视为一个反力,两者相互适应,使其大小相等,而且尽可能的作用在一个作用点上;2)支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关;3)支架结构及尺寸对顶板压力的影响。
矿山压力与岩层控制部分练习题答案
一、重要概念1矿山压力、2 矿山压力显现、3矿山压力控制、4原岩应力、5支承压力、6老顶、7直接顶、8直接顶初次垮落、9顶板下沉量、10老顶初次来压、11周期来压、12关键层、13开采沉陷、14充分采动与非充分采动、15岩层移动角、16岩层变形、17沿空留巷、18沿空掘巷、19锚固力、 20软岩、 21顶板大面积来压、22浅埋煤层、23放顶煤开采。
二、简答与分析论述1. 简述原岩应力场的概念及主要组成部分。
2. 原岩应力分布的基本特点3. 支承压力与矿山压力的区别?4. 煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义?5. 简述岩石破碎后的碎胀特征及其在控制顶板压力中的作用?6. 分析采场上覆岩层结构失稳条件7. 分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系。
8. 试分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响。
9. 老顶破时在岩体内将引起什么性质的挠动,其特点是什么?有何实用意义?10. 简述回采工作面周围支承压力分布规律。
11.是否矿山压力大矿山压力显现也必然强烈,试举例说明。
12. 简述我国缓倾斜煤层工作面顶板分类方案。
13. 支撑式、掩护式、支撑掩护式液压支架结构特征及适用范围。
14. 简述采场支架与围岩关系特点。
15. 分析采场支架工作阻力与顶板下沉量“P-△L”曲线关系16. 试分析综采面支护质量监测对于改善工作面支架—围岩关系,确保工作面高产高效的作用。
17. 简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区。
18. 简述绿色开采技术体系,关键层的作用。
19. 简述控制岩层移动的技术。
20. 为什么说锚注支护是软岩巷道支护的新途径?21. 采区平巷在其服务期内沿走向的矿压规律有哪些?采动影响带的前影响区和后影响区内矿压显现时间和机理有何不同?22. 沿空留巷矿压显现基本特征?与沿空掘巷矿压显现的主要区别?23. 跨巷回采卸压的基本原理?24. 画出巷道支架与围岩相互作用关系示意图,并分析支架与围岩的相互作用原理。
《矿山压力及岩层控制》试卷与答案(共5套)
国家开放大学煤炭学院形考试卷考试科目:矿山压力及岩层控制试卷代号:9101试卷说明:1、本试卷共4 页,四种题型,满分100分。
2、本次考试为闭卷,考试时间为90分钟。
一、填空题(每空1分,共20分。
)1.根据岩体结构特征的不同,岩体可以分为,,,,五种基本类型。
2.采动岩体破坏的基本形式包括:、、、、块体滚动、沿软弱层面滑动、岩爆和煤爆、底鼓和。
3.“三量”观测中的“三量”是指、和。
4.在一定程度上可反映基本顶来压的强度;则反映基本顶周期来压的频率。
5.液压支架有、、三种类型。
6.从生产的角度来看,顶板的稳定性是指采煤后顶板允许悬露的和。
二、名词解释:(本题共6小题,每题5分,共30分。
)1.矿山压力2. 矿山压力控制3.矿山压力显现4. 支承压力5. 顶板事故6.冲击地压三、简答题:(本题共5小题,每题6分,共30分。
)1. 简述原岩应力分布规律。
2. 简述采场周期来压及来压的主要表现形式。
3. 简述压垮型冒顶的机理及冒顶征兆。
4.简述巷道围岩应力分布的基本规律。
5. 简述影响采区巷道变形与破坏的因素。
四、论述题:(本题共1小题,共15分。
)1. 试述采煤工作面上覆岩层的“横三区”和“竖三带”。
《矿山压力及岩层控制》期末考试试卷答案一、填空题:每空1分,共25分。
1.整体结构块状结构层状结构碎裂结构松散结构2. 冒落离层层间错动剪切破坏和塑性变形片帮3.顶底板移近量活柱下缩量支柱载荷量4. 安全阀开启时间比率平均值安全阀循环开启比率平均值5.支撑式液压支架掩护式液压支架支撑掩护式液压支架6. 时间面积二、名词解释:本题共6小题,每题5分,共30分。
1. 矿山压力:由于在地下煤岩中进行采掘活动,而在井巷、硐室及采煤工作面周围煤岩体中和支护物上所引起的力,就叫做矿山压力。
2. 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,叫做矿山压力控制。
3.矿山压力显现:由于矿山压力作用,使巷道围岩、煤体和各种人工支护物产生的各种力学现象,统称为矿山压力显现。
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)矿山压力与岩层控制一、小题1、莫尔-库伦理论认为岩石破坏实质是(剪切破坏)2.目前的采空区处理方法主要有(全部垮落法、缓沉法、刀柱法、充填法)。
3.若支柱支设在非顶梁中心位置,此时支柱与顶梁在工作面的布置方式有(正悬臂、倒悬壁)。
4.根据顶板冒落面积来分,一般冒落事故分为(局部冒顶)和(大面积冒顶)5.岩石的弹性变形特征常用(变形模量)和(泊松比)来表示7、采场上覆岩层失稳形式有(结构的变形失稳、结构的滑落失稳)8、老顶初次来压步距(越大)工作面来压越剧烈9、巷道矿压控制方法主要包括(巷道保护巷道支护巷道修护)10、支柱的工作特性(急增阻式微增阻式恒阻式)11、岩石的破坏机理(拉伸破坏剪切破坏)12、根据破断的程度,回采面上覆岩层可分为(冒落带裂隙带、弯曲下沉带)。
13、初撑力:支架架设时,将活柱升起,托住顶梁,利用缩柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个动力。
这个最初形成的主动力称为支柱(初撑力)。
14、马克斯韦尔体由(胡克体和牛顿体)串联而成15、(铰接岩块)假说对支架和围岩相互作用做了详细分析1.6、采煤工作面支架的(初承力)应能保证直接顶与老顶之间不离层17、根据围岩压力成因,围岩压力可分为(松动压力变形压力膨胀压力冲击和撞击围岩压力)。
18.根据冲击矿压发生的地点和位置不同,冲击地压可分为(工作面冲击地压)和(巷道冲击地压)19、常用岩石强度理论主要有(莫尔、格里菲斯、摩尔库伦)20、分析目前所用各种矿压控制方法,从对付矿压的原理来看有(泄压、让压、躲压、移压)。
21、软岩使用锚杆支护时,必须(?大家一定要努力把题背好了,争取全部通过)22、对煤冲击倾向性评价主要采用煤的(冲击能量指数Ke、弹性能量指数Wet 、动态破坏时间Dt)。
23、(推跨性事故)是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。
1、岩石在三项等拉状态下应力圆2、花岗岩埋深1km r=26kn/m3 0.25 花岗岩在自重作用下,垂直应力与水平应力大小2600kn/m2 ***** kn/m23、工作面顶板的周期来压是由裂隙带岩层周期性失稳。
采矿08级《矿山压力与岩层控制》试卷
采矿08级《矿山压力与岩层控制》试卷《矿山压力与岩层操纵》答案及评分标准注意事项:1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号与年级专业。
2. 请认真阅读各类题目的回答要求,在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分,考试时间为120分钟。
一、填空题(共20分,每空1分)1.井巷工程开挖后,将在周边形成破裂区、塑性区、弹性区、原始应力四个区。
2、综采液压支架额定工作阻力确定要紧考虑的因素有:老顶级别、底板类型、采高。
3. 矿山地下开采中,采空区的处理方法要紧有全部垮落法、刀柱法(煤柱法)、充填法、顶板缓慢下沉法。
4.长壁工作面顶板压力估算的方法要紧有经验估算法、老顶结构平衡关系估算法、威尔逊算法。
5.原岩应力包含自重应力、构造应力。
6. 直接顶分为四类,分别为不稳固顶板、中等稳固顶板、稳固顶板、非常稳固顶板。
二、名词解释(共20分,每小题4分)1.直接顶:通常把直接位于煤层上方的一层或者几层性质相近的岩层称之直接顶。
它通常由具有定稳固性且易于随工作面回柱放顶而垮落的页岩、砂页岩或者粉砂岩等岩层构成。
2.周期来压:由老顶关键层断裂引起的采场顶板周期性矿山压力显现。
3. 关键层:在直接顶上方存在厚度不等、强度不一致的多层岩层,其中一层至数层厚硬岩层在采场上覆岩层活动中起要紧的操纵作用。
将对采场上覆岩层局部或者直至地表的全部岩层活动起操纵作用的岩层称之关键层。
4. 冲击地压:是指聚积在矿井巷道与采场周围煤岩体中的能量突然释放,在井巷发生爆炸性事故,产生的动力将煤岩抛向巷道,同时发出强烈声响,造成煤岩体振动与煤岩体破坏,支架与设备损坏,人员伤亡,部分巷道垮落破坏等。
5.地质软岩:指的是强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或者含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层的总与。
三、简答题(共30分,每小题6分)1. 请简要叙述影响采场矿山压力显现的要紧因素有什么?答:影响采场矿山压力显现的要紧因素是采场围岩性质,此外下列因素对矿压显现有重要影响:(2分)A、采高与控顶距;B、工作面推进速度;C、开采深度;D、煤层倾角的影响;(4分)2.选择煤层底板岩巷的位置时,要紧应考虑哪几个因素,为什么?答:底板巷道与开采空间不在同一层面内,它的位置参数是巷道与上部煤层之间的垂直距离Z、巷道与上部煤体边缘之间的水平距离X、煤柱的合理宽度B。
《矿山压力及岩层控制》(采矿11专本)
《矿山压力及岩层控制》复习题1. “绿色开采技术”中水资源保护形成“保水开采”技术。
2. 锚杆杆体是锚杆的主体,杆体屈服强度340MPa≤σs<600MPa为木楔缝锚杆。
3. 当采空区尺寸(长度和宽度)相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值,此时的采动称为充分采动。
4. 地表下沉边界和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角称为岩层移动。
5. 采用将锚杆与掩护网、托梁联合使用组成一个以锚杆为主的水泥砂浆钢筋锚杆整体承载机构。
6. 从顶板控制的目标出发,对垮落带岩层单体液压支柱工作面的顶板控制原则是采取“支”。
7. 从顶板控制的目标出发,对裂隙带岩层单体液压支柱工作面的顶板控制原则是采取“让”。
8. 从顶板控制的目标出发,当直接顶厚度不足1倍采高,尤其是煤层上面直接就是厚度不大的老顶时,单体液压支柱工作面的顶板控制原则是采取“切”。
9. 从顶板控制的目标出发,对不论哪一种顶板,都要针对直接顶的稳定性采取“护”。
10. 沿空掘巷(方式的特点是上区段采动影响稳定后,巷道不紧贴上区段采空区边缘掘进,而是在巷道与采空区之间留设1~3 m隔离煤墙。
11. 顶底板移近量简称为顶板下沉量。
12. 随着煤层倾角增加,工作面顶板下沉量将逐渐变小。
13. 直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。
14. 回采工作面支架必须具备以下两个特性:一是必须具备一定的可缩性,二是必须具有良好的支撑性能。
15. 顶板压力相当于采高4~8倍岩柱的重量。
16. 底板巷道与上部煤层之间的垂直距离,应尽可能选择在距煤层一定距离的较坚硬的岩层内,但通常不超过50m 。
17.巷旁支护是指巷道断面范围以外,与采空区交界处架设的一些特殊类型的支架或人工构筑物。
18. 摩擦式锚杆是通过钢管与孔壁之间的摩擦作用达到锚固的目的,多为全长锚固式。
19. 放顶煤开采时煤层的硬度系数越低,顶煤始动点超前距离越大,累计位移量越大,顶煤破碎越充分。
矿山压力及其岩层控制试题 百分之百必考
绪论:三个概念第二章:原岩应力概念。
原岩应力分布规律第三章:采场覆岩结构假说。
老顶断裂形式及初次断裂步距。
老顶失稳形式。
第四章:矿压显现指标。
老顶初次来压及周期来压。
采场周围支承压力分布及各自名称。
影响矿山压力显现的因素。
第五章:老顶分级,直接顶分类。
采场支架类型。
第六章:关键层及特征。
横三带、竖三区。
第七章:围岩变形经历的5个阶段。
巷道位置类型。
巷道围岩控制原理。
第八章:无煤柱护巷类型。
围岩卸压方法。
金属支架。
锚杆分类及锚固力。
软岩巷道变形力学机制。
第九章:影响顶煤冒放性因素。
顶煤破坏过程描述。
第十一章。
煤矿动压现象。
分类。
冲击地压机理。
冲击地压防治。
1..矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在硐周围岩体中形成的作用在巷硐支护物上的力。
2. 矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象。
3.矿山压力控制:所有减轻,调节改变和利用矿山压力作用的各种方法。
4. 原岩应力:存在于地层中未收工程扰动的天然应力。
5.原岩应力场:天然存在于怨原岩内而与人为因素无关的应力场。
6.构造应力:由于地壳构造运动在岩体中引起的应力。
7.原岩应力分布规律:(1实测铅直应力基本上等于覆岩层重量。
(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小。
(4最大水平应力与最小水平应力一般相差较大。
8.直接顶:一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
9.伪顶:在煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3 0.5M,极易垮落的柔软岩层。
10.老顶:通常把位于直接顶之上对采场矿山压力直接造成影响的厚二坚硬的岩层称为老顶。
11.老顶断裂形式:老顶的梁式破断,老顶的板破断。
老顶达到初次断裂时的跨距称为初次断裂步距。
12.老顶初次断裂后砌体梁失稳形式1)顶扳下沉滑落失稳、变形失稳。
13.矿山压力显现程度的指标1)顶扳下沉量:2)顶板下沉速度:3)顶板的破碎情况程度4)局部冒顶面正常生产的重要因素5)顶板沿工作面煤壁切落或大面积冒顶6)单体支架的变形和折损。
矿山开采及岩层控制习题
名词解释沿空留巷:工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道。
沿空掘巷:完全沿采空区边缘或仅留很窄煤柱掘进巷道。
周期来压:基本顶周期破断在采煤工作面引起的矿压显现。
矿山压力显现:影响矿压显现的主要因素有顶板下沉,顶板下沉速度,支柱变形与折损,顶板破碎情况。
老顶初次来压:老顶第一次失稳带来的工作面压力增大的现象。
原岩应力:存在于底层中未受工程扰动的天然应力。
充填开采:用充填材料充填已采空间,这相当于减少了煤层开采厚度,从而减少了采空区上覆岩层变形与破坏。
关键层:对采场上部岩层的局部或直至地表的全部岩层起控制作用的岩层简答题采场老顶失稳条件及失稳形式及岩层结构答:岩层结构:位于直接顶之上对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层,一般由砂岩,砂砾岩,石灰岩组成。
失稳形式:1结构滑落失稳2结构变形失稳失稳条件:1老顶岩块的滑落失稳是工作面顶板出现台阶及有时地表下沉出现台阶的现象2煤壁上方老顶剪切力最大是工作面顶板沿煤壁切落的原因3上覆岩层结构的存在是支架受力小于覆盖层重量的原因4采高小,直接顶较厚和用充填法处理采空区是工作面顶板压力比较小的原因。
5工作面形成的支撑压力主要集中于前拱角的原因原岩应力有那几部分组成,每部分的分布特点答:原岩应力有自重应力和构造应力结构应力分布特点:1一般情况下地壳运动以水平运动为主,构造应力主要是水平应力;而且地壳总的运动趋势是相互挤压,所以水平应力以压应力占优势。
2构造应力分布不均匀,在地质变化比较剧烈的区域,最大主应力的大小和方向都有很大变化。
3岩体中构造应力具有明显的方向性,最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大。
4构造应力一般在坚硬岩层中出现比较普遍在软岩中储存构造应力较少。
采场工作面支护与地板下沉量的相互关系答:支架工作阻力与地板下沉量的关系在一定程度上反映了支架与围岩之间的相互作用关系。
及在一点工作阻力以上支架工作阻力增加对顶板下沉量影响较少,但低于此值则影响极大。
矿山压力与岩层控制考试题B附答案
矿山压力与岩层控制考试题B附答案矿山压力与岩层控制(B)卷答案一、填空题(每空1分,共10分)1、岩体按其结构特征不同,可以分为:整体结构、块状结构、层状结构、碎裂结构和松散结构。
2、“支架—围岩”相互作用的基本状态:给定载荷和给定变形状态。
3、液压支架按其结构类型可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式。
4、采用全部垮落法处理采空区情况下,根据采空区覆岩移动破坏程度,可以分为“三带”,即垮落带、裂缝带(裂隙带)和弯曲下沉带(整体移动带)。
5、影响围岩压力的因素基本上可以分为开采技术和地质因素两大类。
二、名词解释(每题4分,共24分)1、矿压显现:由于矿山压力作用下使巷硐周围岩体和支护物产生的各种力学现象。
2、原岩应力:未受开采影响的岩体内,由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力。
3、矿山压力控制:所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施,叫做“矿山压力控制”。
4、初锚力:安设锚杆时,对锚杆进行拉张而使其具有的作用于围岩的力称为初锚力。
5、最大控顶距:是工作面临放顶前的宽度,它等于最小控顶距与端面距之和。
6、初撑力:支架支设时,将活柱升起托住顶梁,利用升柱工具使支柱对顶板产生一个主动力,这个最初形成主动力称为支柱的初撑力。
三、简答题(每题6分,共36分)1、学习矿山压力与岩层控制课程的意义表现在哪几个方面?答:(1)保证安全和正常生产(2分)。
(2)减少地下资源损失(1分)。
(3)改善地下开采技术(1分)。
(4)提高采煤经济效益(1分)。
(5)生态环境保护(矿山环境保护)(1分)。
2、按照充填材料和输送方式的不同,矿山充填可分为哪几种类型?答:水力充填、干式充填和胶结充填。
3、有关采场上覆岩层结构的假说主要有哪些?答:压力拱假说、悬梁假说、铰接岩块假说、预成裂隙假说和砌体梁假说。
4、依据采空区处理方法不同,划分回采工作空间类型答:(1)完整空间(2分)——刀柱法或留煤柱开采;(2)自弯曲空间(2分)——顶板缓慢下沉法(顶板塑性大);(3)充填空间(1分)——充填法;(4)垮落空间(1分)——全部垮落法。
矿山压力与岩层控制 考试题
矿山压力和矿山压力的显现的概念,矿山压力的研究方法(1)由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。
由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象统称为矿山压力显现。
(2)矿山压力的研究方法:理论研究,现场实测,实验室模拟实验,数值模拟计算,反分析。
传感器:传感器是将被测的物理量(位移和压力、应变等)直接转换为相应的容易检测,传输或处理的一种信号和元件。
组成:弹性敏感元件,转换元件,附件。
分:电阻式,电感式,电荷式。
标定:通过实验的方法,确定仪器的输出量和输入量之间对应的关系曲线。
标定目的:支柱测力计的标定曲线由生产厂家提供,使用过程中因工作环境的变化,其工作特性有可能发生变化,因此有条件时,每次测量前都应重新标定一次。
灵敏度系数:传感器输出变化量与输入变化量之比。
分辨率:传感器可检测到的被测值的最小变化值。
量程:系统在正常工作时所能测量的最大值范围。
声波测试技术:研究人工激发或岩石断裂产生的超声波在岩体内的传播规律,并以此判断岩体内结构状态,应力大小,力学特征及其他物理性质等岩体力学指标的一种工程测试方法。
分为:直接测量纵波速度变化的直读式超声波检测仪,监管波形,分析横,纵波并读出其波速的超声波检测仪。
顶板破碎度:控顶区内冒落超过10cm 以上的顶板局部冒落面积比观测区顶板面积的百分数。
端面顶板破碎度:端面无支护空顶区范围内的顶板破碎度。
顶梁上方顶板破碎度:控顶区内有支护范围的顶板破碎度。
顶板总破碎度:整个控顶区内的顶板破碎度。
端面顶板对矿山压力反映嘴敏感,嘴容易破碎,而且端面顶板的破碎度对顶板的控制和生产的影响最大,因此成为顶板状况统计的重点。
底板比压:单位底板面积上能承受的最大压力。
底板比压仪:静压式,冲击式。
相似的概念:相似模拟试验是用与原型力学性质形似的材料,按几何常数缩成模型。
模拟各种加载和开挖过程,以研究地下工程围岩内的变形和破坏的力学现象。
矿山压力与岩层控制习题
一、研究空的周围应力对研究矿山压力有何实际意义,有哪些重要结论可以借鉴?存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力,其形成主要与地球的各种动力运动过程有关,包括:板块边界受压,地幔热对流,地球内应力,地心引力,地球旋转,岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。
原岩应力分布的基本规律(特点):1)实测铅直应力基本上等于上覆岩层重量2)水平应力普遍大于铅直应力3)平均应力与铅直应力的比值随深度增加而减小4)最大水平主应力和最小水平主应力一般相差比较大煤层开采过程中,井下巷道的断面形状多样,巷道周围岩石又是非均质的各向异性体,其力学特性及围岩的应力场目前还未完全掌握。
为了研究方便,假设巷道周围岩体为均匀连续弹性体,把均与连续无限或半无限弹性体中孔周边应力分布看做平面应变问题。
这样,就可将巷道视为圆孔,用弹性力学的方法求出巷道周围岩体的应力分布,从而近似地反映实际巷道周围的应力状态。
从圆形孔周围应力分布的研究中,可以借鉴:当岩体处于静水平应力状态时,圆形巷道周围应力场有以下几个特点:1.巷道周围岩体全部处于压缩状态。
2.孔周边的最大应力集中系数K=2 ,并且与孔的直径大小无关。
3.圆孔周围任意一点的切向应力与径向应力之和为一补常数4.圆形孔周边以外其他各点的应力大小与孔径大小有关。
当岩体处于单向受压应力状态时,圆形孔周围应力场有以下几个特点1.圆形孔周围岩体有拉应力区出现。
2.圆形孔周边最大应力集中系数K=33.当在孔内增加侧向压力时可以使应力场得到改善,这就是巷道安设支架的作用。
试分析厚煤层一次采全高时,采场矿山压力显现的特点。
由于煤层的一次采高增大,使回采工作面的矿山压力显现发生了重大变化:1.工作面顶底板之间的移近量增大,移近速度加快,使支架增阻速度加快,给顶板管理带来困难。
2.顶板下沉量增大和下沉速度加快,易造成顶板破碎、工作面局部冒顶频繁,特别是顶梁前端顶板很难控制等现象。
这种现象尤其在放顶煤采煤法中显得更为突出。
岩层控制试题
岩层控制试题岩层控制试题(开卷)1、论述岩层控制学的主要研究内容及对煤矿开采的重要性。
(15分)答:矿山压力与岩层控制是采矿工业的基础学科,矿山压力与岩层控制以矿山岩石力学为基础,与矿山工程、采矿工艺理论和实践密切结合,是具有一定特色的岩层控制理论和工程实践体系的基础理论学科与工程技术学科互相交叉相互渗透的独立的分支学科。
下述三个基本概念反映了矿山压力与岩层控制课程的体系,也涵盖了矿山压力与岩层控制课程的主要内容。
地下岩体在受到开挖以前,原岩应力处于平衡状态。
开掘巷道或进行回采工作时,破坏了原始的应力平衡状态,引起岩体内部的应力重新分布,直至形成新的平衡状态。
这种由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力,在相关学科中也称为二次应力或工程扰动力。
在矿山压力作用下,会引起各种力学现象,如岩体的变形、破坏、塌落,支护物的变形、破坏、折损,以及在岩体中产生的动力现象,统称为矿山压力显现。
在大多数情况下,矿压显现会对采矿工程造成不同程度的危害。
为使矿压显现不致影响采矿工作正常进行和保障安全生产,必须采取各种技术措施把矿山压力显现控制在一定范围类。
对于有利于采矿生产的矿山压力显现,也应当合理地利用。
所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法,均叫做矿山压力控制。
矿山压力与岩层控制已成为我国采矿工业各历史阶段技术变革的重要保障,主要表现在以下几方面。
1. 生态环境保护的需要矿床开采直接影响到地下水分布,引发地表沉陷,带来矸石和瓦斯排放等与生态环境保护密切相关的问题,采场上覆岩层的移动是产生上述现象的根本原因。
岩层控制理论为实现保水采煤,完善条带开采和充填技术,进行矸石处理和有效抽放瓦斯奠定了理论基础。
2. 保证安全和正常生产的需要井工开采中顶板岩层塌落、露天开采边坡失稳问题,一直是令人关注的重要问题。
巷道的维护状况直接影响到井下正常运输、通风和行人。
岩层控制理论和技术为大幅度降低顶板事故做出了突出贡献。
在线网课学习知道《岩层控制模拟技术(太原理大)》单元测试考核答案
第一章单元测试第二章单元测试第三章单元测试第四章单元测试第五章单元测试第六章单元测试第七章单元测试第八章单元测试第九章单元测试第一章单元测试1【判断题】(1分岩层控制模拟技术分为实验室相似材料模拟和数值计算模拟。
A.错B.对2【判断题】(1分相似模拟研究方法具有直观、简便、经济、快速以及实验周期短等优点A.错B.对3【判断题】(1分矿工程师们更加关心的问题基本上可以划分为两大类:采场围岩控制问题和巷道围岩控制问题。
A.错B.对4【判断题】(1分模拟研究有一定的局限性,这是因为岩体的力学性质以及矿压活动规律比较复杂,完全、准确地模拟它们较难做到。
A.错B.对5【单选题】(2分)相似模拟技术有以下特点()A.直观性B.耗费时间长C.客观性D.准确性6【单选题】(2分)以下哪个选项不是常用的数值计算方法()。
A.有限元法B.边界元法C.无限元法D.有限差分法7【单选题】(2分)在岩层控制模拟研究中,以下那个选项不是模拟实验可以起到的作用()A.解决目前用理论分析方法尚不能解决的一些岩体压力问题B.为工业试验提供有价值的参考数据。
C.节约人力、物力、工作时长D.准确、完全的模拟矿压活动规律8【单选题】(2分)以下哪个选项不是物理模拟技术的重要性的表现()A.解决一些特定的复杂问题。
B.物理模拟技术可以准确、完全的模拟矿压活动规律C.电子计算机为代表的现代科技使得物理模拟技术更加可靠。
D.数值模拟的结论也常常需要用相似模拟试验结果进行对比或验证。
9.【多选题】(3分)正确答案:ABD近年来随着工程设计、科研等要求的不新提高以及计算机计算能力的快速发展,数值力学分析已经成为解决复杂工程分析问题的常规手段,其主要作用表现在以下几个方面()A.增加工程和产品的可靠性B.研究工程问题内在的力学机理C.增加工程和产品的成本D.在工程和产品的设计阶段发现潜在的问题10.【多选题】(3分)正确答案:ACD土木工程、交通运输、采矿工程和水利水电等领域,涉及的材料具有()等特征。
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《岩层控制技术》试题二
参考答案
一、名词解释(每题2分,共20分)
1、支承压力:巷道两侧改变后的切向应力增高部分。
2、支柱的初撑力:支架支设时,将活柱升起,托住顶梁,利用升柱工具和锁紧装置使
支柱对顶板产生一个主动力,这个最初形成的主动力就是支柱的初撑力。
3、沿空留巷:就是在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用其它有效的方法,将
运输平巷保留下来,供下区段工作面开采时作为回风平巷之用。
4、周期来压:由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象。
5、矿山压力显现:由于矿山压力的作用,使围岩、煤体和各种人工支撑物产生的种种
力学现象。
6、支撑效率:在实际工作中,为了衡量支柱工作阻力P反映到整个支架承受载荷Q的
能力,经常以Q/P的百分数表示此支架的支撑效率。
7、端面破碎度:支架前梁端部到煤壁间顶板破碎的程度。
8、静水应力状态:岩体深处的水平应力大致与垂直应力相等的状态。
9、初次来压步距:由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。
10、极限平衡区:巷道周围处于极限平衡状态的岩体范围。
二、填空(每题1分,共10分)
1、(K p∑h);(M-∑h(K p-1));
2、(坚硬岩层);(坚硬岩层);
3、(M/(K p-1));
4、(1~3);(2~4);(2~3);
5、(叠合支承压力);(4~6);
6、(一对力);(支架性能);
7、(方向性);(不均匀);(大小);(方向);
8、(30。
);(34.6MP a);
9、(1~3m)
10(顶板下沉)(顶板下沉速度)(支柱的变形与折损)等
三、简答题(8题任选6题,每题5分,共30分)
1、〖答〗采高愈大,直接顶冒落后愈不易充满采空区,上覆岩层愈不易形成结构,使工作面的矿压显现变得愈严重;根据煤层开采后上覆岩层的移动曲线可知,距工作面煤壁越远,顶板的下沉也越大。
顶板下沉量和煤层采高及工作面控顶距成正比关系,即S L=ηmL;
2、〖答〗地壳中没有受到人类工程活动影响的岩体叫做原岩,天然存在于原岩内而与任何人为原因无关的应力场称为原岩应力场。
有两种假说,金尼克假说和海姆假说。
3、〖答〗支架初撑力是支架刚支设时对顶板产生的支撑力。
实践证明,提高初撑力可以增加“支架与围岩”的整体刚度,达到减少顶板下沉量的作用。
4、〖答〗顶梁较长;支架的支撑力靠近采空区一侧;框式结构,不能承受水平力;通
风断面大、行人方便、结构简单、重量轻。
适用于瓦斯涌出量较大、直接顶比较
完整、顶板压力较大的近水平煤层和缓倾斜煤层工作面。
5、〖答〗巷道顶底板和煤层的强度、巷道埋深、直接顶初次垮落步距、直接顶厚度与
采高比值及护巷煤柱宽度。
6、〖答〗回采工作面由于老顶的第一次失稳而引起顶板压力异常增大的现象叫做老顶
的初次来压。
特点如下:
(1)回采工作面顶板急剧下沉,支架载荷增大。
(2)工作面内直接顶破碎,甚至产生台阶状下沉现象。
(3)煤壁中支承压力增大,表现为煤壁片帮严重。
这是老顶初次来压的预兆之一。
(4)老顶初次来压比较突然,易造成顶板垮落事故。
(5)工作面内顶板出现裂缝,并有顶板掉渣现象,有时顶板有断裂声。
7、〖答〗岩石性质、岩石的构造特征、试件的几何尺寸、岩石所处的物理状态、加载速
率、岩石的受载状态。
三向等压抗压强度>三向不等压抗压强度>双向抗压强度>单向抗压强度>抗剪强
度>抗弯强度>单向抗拉强度
8、〖答〗使巷道处于低压区;将巷道布置在性质良好的岩层中;对巷道进行卸压。
四、简述题(4题任选3题,每题10分,共30分)
1、〖答案要点〗煤层开采深度增加意味着原岩应力的增加。
原岩应力增大直接影响着开采后巷道和采场周围岩体中支承压力的大小。
所以,开采深度对采场矿山压力有直接的影响,开采深度愈大,采场的矿山压力也愈大。
但开采深度对矿山压力显现的影响却不尽相同。
有的矿山压力显现直接随开采深度的增加而增大,如煤壁的压酥和片帮,底板的鼓起,冲击地压等都随开采深度的增加而变得更加明显和剧烈。
而有的矿山压力显现和开采深度并无明显的关系。
如顶板下沉和和支架上所承受的载荷并不随开采深度的增加而成正比例地增大。
因为顶板下沉直接受裂隙带岩层形成的大结构和支架特性的影响,并和煤层采高、老顶及直接顶的力学性质以及它们的厚度等因素有关。
支架上所承受的载荷主要取决于顶板下沉特点和支架本身的特性,一般并不随开采深度的增加而增大。
2、〖答案要点〗节理裂隙的切割;初次放顶前直接顶所处的状态大部分均可能发生离层;工作面支架的影响;工作面长度的影响;分层开采的影响;回柱放顶的影响。
3、〖答案要点〗采区巷道有以下特点:
(1)服务年限短。
因此,这类巷道支护的要求“低”,允许有较大变形,只要不影响安全生产。
(2)受采动影响较大。
(3)大部分开掘在煤层中,围岩稳定性差。
(4)大断面巷道和沿空巷道的出现,给支护带来一些新的要求。
因此,采区巷道支架应满足以下要求:
(1)既有一定的支护阻力,又有一定的可缩性。
(2)要能承受较为复杂的受力状态。
(3)应保证能多次复用。
(4)结构简单,便于应用,造价便宜。
拱形支架的特点:承载能力强,不易变形和损坏,能适应巷道自然冒落拱的形状,可以适应围岩的不同压力状况。
梯形支架的特点:可以不破坏顶板的完整性,但顶梁易弯曲,需要加强支柱予以解决。
4、〖答案要点〗(1)以直接顶作用在支架上载荷的倍数来估算老顶的载荷。
比较简单,对于Ⅰ、Ⅱ类顶板比较适用。
(2)用控制老顶的位移量来确定老顶对支架的载荷。
适用于支架阻力偏低,导致顶板下沉量过大的单体摩擦式支架工作面。
(3)按防止顶板沿工作面煤壁切落来估算老顶对支架的载荷。
适用于Ⅱ、Ⅲ级坚硬顶板。
五、计算题(每题5分,共10分)
1、答案:支撑效率0.718 支撑效率极限值0.745
支架掩护梁上能承受的最大载荷2190kN
2、答案204mm。