矿山压力与岩层控制复习题及答案

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矿山压力与岩层控制

矿山压力与岩层控制

命题: 第 1 页一、填空题(每空1分,共10分)二、选择题(每题2分,共10分)三、判断题(每题2分,共10分)四、简答题(共45分)1、简述格里菲斯强度准则的基本思想并写出其一般表达式。

(8分)【答题要点】:(1)基本思想:无论材料的受力状态如何,其最终本质上都是由于拉伸应力引起的材料破坏形式,是由于材料内部裂纹尖端附近的拉应力大于其抗拉强度极限而造成的破坏。

(2)格里菲斯强度准则的基本表达式: 当0331>+σσ时:)(8)(31231σσσσ+-=t S ;当0331<+σσ时:3σ-=t S 。

【说明】:每个答题要点各4分,语言自行组织。

2、简述原岩应力场的概念及主要组成部分?(4分)【答题要点】:(1)天然存在于原岩内而与人为因素无关的应力场称为原岩应力场。

(2)主要组成部分:自重应力场和构造应力场。

【说明】:每个答题要点各2分,语言自行组织。

3、简述采场上覆岩层活动规律主要假说。

(5分)【答题要点】:(1)压力拱假说;(2)悬臂梁假说;(3)预成裂隙假说;(4)铰接岩块假说;(5)“砌体梁”理论。

【说明】:每个答题要点各1分,语言自行组织。

4、老顶初次来压时,回采工作面矿压显现特点及应采取的措施。

(8分)【答题要点】:(1)回采工作面顶板急剧下沉,支架载荷增大;(2)工作面内直接项破碎,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,并有顶板掉碴现象,有时顶板有断裂声。

措施:(1)掌握该煤层老顶的初次来压规律和初次来压步距的大小,做好提前预报工作,以便事先做好防范准备。

(2)初次来压前注意工作面支架质量,加强工作面支架对顶板命题:第 2 页的支护能力。

如在靠采空区一侧增设密集支柱,适当扩大控顶距等。

(3)加强支架的稳定性。

在靠近采空区一侧增设一梁三柱的斜撑支架,在工作面内增设木垛等特种支架。

矿山压力与岩层控制复习题及答案

矿山压力与岩层控制复习题及答案

矿山压力与岩层控制复习题及答案文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]1、矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力,(1)2、矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷道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。

(1)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叫矿山压力控制。

(1)4、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力,也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。

(40)5、支承压力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。

(58)6、老顶:通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。

(65)7、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。

(65)8、直接顶初次垮落:煤层开采后,将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进,直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。

直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。

(70)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。

(98)10、老顶初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡,同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳),有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉),如图4—3所示,从而导致工作面顶板的急剧下沉。

此时,工作面支架呈现受力普遍加大现象,即称为老顶的初次来压。

(99)11、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称之为工作面顶板的周期来压。

(101)12、关键层:将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称为关键层。

(174)13、开采沉陷:煤层开采后,采空区周围原有的应力平衡受到破坏,引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动,并由上向下发展至地表引起地表的移动,这一现象称为开采沉陷。

矿山压力与控制复习题及答案

矿山压力与控制复习题及答案

矿山压力与控制复习题铅直应力公式:δ=γh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、沉积岩和变质岩。

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,分为屈服、断裂。

5.通常把采场顶板分为三松软顶板,下硬上软顶板和下软上硬顶板三类。

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移近量、支架载荷量和支柱下缩量。

7.常见的顶板事故可以分为局部冒顶事故和大面积切顶垮面事故两类。

8.通常情况下,老顶周期来压步距为初次来压步距的_三分之一__。

9.冲击地压成因机理的理论判据:能量理论刚度理论冲击倾向性理论10.常用的液压支架形式有:支撑式支架、支撑掩护式支架和掩护式支架三种。

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、局部剪切和其他剪切13.根据岩石试样含水状态不同,可分为:天然密度,饱和密度和干密度。

14.矿山充填分为:水力充填、干式充填、胶接充填15.支柱的工作特性类型:①急增阻式②微增阻式③恒阻式15.直接顶的完整程度取决于岩层本身的力学性质,直接顶岩层内由各种原因造成的层理和裂隙的发育程度。

16.蠕变变形曲线可分为稳定蠕变和不稳定蠕变两类。

17.采区巷道的主要支护形式有基本支护,加强支护,巷旁支护和巷道围岩加固。

18.根据破断的程度,回采工作面上覆岩层可分为冒落带和裂隙带。

19.节理裂隙分为原生裂隙,构造裂隙,压裂裂隙。

20.动压现象的一般成因和机理,可归纳为三种形式,即冲击矿压,顶板大面积来压和煤与瓦斯突出。

21.顶板下沉量是指活柱下缩量、顶梁的压缩量及支柱插入顶、底板量的总和。

二、名词解释1、岩体:含结构面的原生地质体。

矿山压力与岩层控制复习题

矿山压力与岩层控制复习题
26解释支撑式,掩护式,支撑掩护式液压支架结构特征及适用范围?
答:支撑式,指在结构上没有掩护梁对顶板的作用是支撑,一般性的支撑式液压支架比较适应于顶板比较完整的工作面,若周期来压比较剧烈则更易于适应但对特别的坚硬的顶板却由于支柱承受不了强大的水平推力而不相适应,在破碎顶板条件下必须采取有效的护顶措施。掩护式,指在结构上有掩护梁单排立柱连接掩护梁或直接支撑顶梁对顶板起支撑作用的支架.,支撑掩护式,指具有双排或多排立柱及掩护梁的支架
7直接顶的初次垮落:回采工作面从开切眼开始向前推进直接顶悬露面积增大,当达到极限跨距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落
8顶板下沉量:一般指煤壁到采空区边缘裸漏的顶底板相对移近量。
9:老顶初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时老顶断裂形成三角拱式的平衡同时发生已破断的岩块回转失稳,有时可能发生滑落失稳,从而导致工作面顶板急剧下沉,此时工作面支架呈现受力普遍加大现象。
老顶的周期来压:老顶初次来压以后,裂隙带岩层形成的结构将始终经历稳定—失稳---再稳定的变化,由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的的顶板来压现象。
10关键层:在直接顶上方存在厚度不等,强度不同的多层岩层,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的岩层。
11沿空留巷:区段平巷不需预先掘出,随工作面推进在采空区留出。
27简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区?
答:开采后引起上覆岩层破坏方式有三种1垮落2产生裂隙3弯曲下沉分为三个区1煤壁支撑影响区2离层区3重新压实区
36采煤工作面矿压预测的核心?
工作面支柱的工作特性共有几种?并给图说明试比较优缺点?
答:1急增阻式。随着活柱下缩,工作阻力呈直线型急剧增加,这种支柱可缩量较小2微增阻式,随着活柱下缩工作阻力先有一个急剧增长的过程,随着继续下缩工作阻力增长缓慢,最后达到最大可缩量,此支柱具有较大可缩量。3恒阻式,随着活柱下缩,工作阻力保持不变,适应顶板压力性能比较好

《矿山压力及岩层控制》试卷与答案(共5套)

《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部分答案

矿山压力与岩层控制部分答案

1-15 p16 岩石力学P522-15支承压力与矿山压力的区别。

3-3644-12. 试分析周期来压的形成原因及表现形式。

形成原因:随着采煤工作面的推进,在基本顶初次来压以后,裂隙带形成的岩体结构将始终经历“稳定—失稳—再稳定”的变化,这种变化将呈现周而复始的过程。

由于岩体结构的失稳,导致工作面顶板的来压,这种来压将随着工作面的推进而周期性地出现。

因此,由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。

表现形式:顶板下沉速度急剧增加;顶板的下沉量变大,支柱所受的载荷普遍增加;有时伴随煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。

755-1P128采煤工作面支柱的特性有几种?试比较其优缺点?答:目前所使用的支柱的工作特性有三种。

分别为:急增阻式、微增阻式、恒阻式。

从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析,显然,恒阻性能的支柱较为有利。

恒阻式:支柱安装后,很快达到工作阻力,随支柱的下缩,工作阻力保持不变。

急增阻式性能比较差,可缩量小,初期支撑力低。

微增阻式介于恒阻式和急增阻式之间10P1251012、简述采场支架与围岩关系特点?P149答:1、支架与围岩时相互作用的一对力;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。

6-11 简述岩层移动引起的采动损害与煤岩绿色开采技术体系。

答:岩层移动引起的采动损害是:(1)形成矿山压力显现;(2)形成采动裂隙;(3)岩层移动发展到地表引起地表沉陷绿色开采技术研究主要针对煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等问题而开展。

绿色开采技术主要包括以下内容:(1)水资源保护—形成“保水开采”技术;(2)土地与建筑物保护—形成离层注浆、充填于条带开采技术;(3)瓦斯抽放—形成“煤与瓦斯共采”技术;(4)煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术;(5)地下气化技术。

2关键层:将对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称为关键层。

矿山压力与岩层控制复习题及标准答案

矿山压力与岩层控制复习题及标准答案

1、矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力,(1)2、矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷道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。

(1)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叫矿山压力控制。

(1)4、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力,也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。

(40)5、支承压力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。

(58)6、老顶:通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。

(65)7、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。

(65) 8、直接顶初次垮落:煤层开采后,将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进,直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。

直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。

(70)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。

(98)10、老顶初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡,同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳),有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉),如图4—3所示,从而导致工作面顶板的急剧下沉。

此时,工作面支架呈现受力普遍加大现象,即称为老顶的初次来压。

(99)11、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称之为工作面顶板的周期来压。

(101)12、关键层:将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称为关键层。

(174)13、开采沉陷:煤层开采后,采空区周围原有的应力平衡受到破坏,引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动,并由上向下发展至地表引起地表的移动,这一现象称为开采沉陷。

(p177)14、充分采动与非充分采动(177)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。

《矿山压力及岩层控制》题库及答案

《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。

矿山压力与岩层控制复习题(华科题库)

矿山压力与岩层控制复习题(华科题库)

一、名词解释1、支承压力: 在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变以后的切向应力增加部分称为支承压力。

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、回踩工作面(采场):在煤层或矿床的开采过程中,一般把直接进行采煤或采有用矿物的工作空间。

4、伪顶: 位于直接顶和煤层之间,厚度小于0.3~0.5m的极易垮落的软弱岩层,一般随采随冒。

5、直接顶: 直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层6、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定义为矿山压力。

7、老顶: 位于直接顶(煤层)之上对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层。

8、底板:位于煤层下方的岩层。

9、顶板:赋存在煤层之上的岩层。

10、端面破碎度:指支架前梁端部到煤壁间顶板破碎的程度。

11、底板比压:将支架底座对单位面积底板上所造成的压力称为底板载荷集度,即底板比压。

12、支护工作阻力:支柱受顶板压力作用而反映出来的力。

13、始动阻力:在顶板压力作用下,活柱开始下缩的瞬间支柱上所反映出来的力。

14、关键层:对采场上覆层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层15、老顶的初次来压:随着工作面的推进,老顶岩梁的长度和悬露面积逐渐增大,当其自重和上覆岩层作用力超过本身强度时,就会发生断裂而垮落.此时的垮落来势较猛,垮落面积较大,回采工作面压力显著增加,这种情况通常称为老顶的初次来压.16、关键层理论:为老顶来压预报提供理论依据提出岩层断裂前后的弹性基础梁力学模型及各种不同支撑条件下的力学模型。

17、支架的初撑力: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称为支柱的初撑力。

///支架的初撑力指的是支架刚支设时,对工作面顶板所提供的支撑力18、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力。

矿山压力与岩层控制试题答案

矿山压力与岩层控制试题答案

1、矿山压力:由于矿山开采活动的影响在巷硐周围形成的力。

2、矿山压力显现:由于矿压的影响,而表现出来的一系列有形的变形。

3、矿山压力控制:为使采矿工作正常、安全进行所采取的各种减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的方法4、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力。

5、构造应力:由地壳构造运动在岩体中引起的应力。

6、构造应力的特点:构造应力以水平力为主,具有明显的区域性和方向性,其基本特点如下①分布不均,在构造区域附近最大;②水平应力为主,浅部尤为明显;③具有明显的方向性;④坚硬岩层中明显,软岩中不明显;7、圆孔周围的应力场:①r t σσ、分布与方向角无关,皆为主应力。

园孔任一方向应力分布相同;②围岩内应力大小与弹性常数 E u 、无关,与距孔边距离有关t =51R r ;③双向等压时,园孔周边全处于压缩应力状态;④在园孔内3倍直径以远,应力接近原始应力(影响半径)。

⑤双向等压园孔应力集中系数最大为2。

8、砌体梁结构在上覆岩层中存在由断裂岩块组成的“砌体梁”,因岩块相互挤压,形成承载结构。

认为:①上覆岩层可以坚硬岩层为底划分若干组,其上软弱岩层为载荷;②随着工作面推进上方坚硬岩层断裂形成岩块,岩块间受水平推力成铰接关系;③铰接岩块在某些条件下可形成平衡体。

9、直接顶岩层破坏离散原因:①节理裂隙的切割;②初次放顶前直接顶的状态;③支架的影响;④工作面长度短时,⑤直接顶很容易离层;⑥分层工作面;10、离层原因:直接顶较软,易发生弯曲变形未及时支护或支撑力不足。

11、矿压显现指标:①顶板下沉 S (mm )一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶板相对移近量;②顶板下沉速度V (mm/h )单位时间顶板下沉量;③支柱变形与折损,观察喷液、下缩、压裂、折断等;④顶板破碎情况,单位面积中顶板冒落面积所占百分比;⑤局部冒顶,小范围顶板垮落;⑥大面积冒顶或顶板沿工作面煤壁切落;⑦支架载荷;12、支承压力:巷道两侧改变后的切向应力增高部分。

矿山压力与岩层操纵五套试卷及答案

矿山压力与岩层操纵五套试卷及答案

一、名词说明:(每题2分,共20分)1、矿山压力2、岩石的孔隙度3、泊松比4、流变5、蠕变6、原岩应力7、支承压力8、回采工作面9、第一次来压 10、砌体梁二、填空题:(每空1分,共10分)1、依照回采工作眼前后的应力散布情形,可将工作眼前后划分为减压区、 和 。

2、依照破断的程度,回采工作面上覆岩层可分为 和 。

3、采空区处置方式有煤柱支撑法, , 和 。

4、直接顶的完整程度取决于 , 。

5、初撑力是指 。

三、简答题:(8题任选6题,每题5分,共30分)1、对原岩应力状态有哪几种假说?2、岩石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同?3、煤层开采后,上覆岩层按破坏方式能够分为哪几个区?4、采区平道矿压显现沿走向要经历那几个时期?5、阻碍回采工作面矿山压力显现的要紧因素有哪些?6、简述回采工作面支架与围岩关系的特点。

7、简述采区巷道支护的要紧形式。

8、什么叫煤矿动压现象?四、计算题(每题5分,共10分)1、某回采工作面煤层采高m =,直接顶为粘土页岩,其总厚度∑h=8m ,直接顶的破碎膨胀系数Kp =,试问煤层开采后,破碎的直接顶岩石可否充满采空区?2、某矿取页岩岩样3块,作成直径,长的标准试件3块,别离做的抗剪强度实验,施加的最大载荷相应为,求页岩的内聚力和内摩擦角。

五、论述题:(4题任选3题,每题10分,共30分)1、画出岩体的应力应变全程曲线,并简述该进程。

2、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论提出的大体思想是什么?它们本质上有什么区别?cm 5cm 1000065,55,45kN kN kN 65.9126.17、、C3、表达采区巷道变形与破坏的阻碍因素。

4、简述减压区的形成及其实际意义?一、名词说明:(20)矿山压力——由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所引发的力,就叫做矿山压力。

岩石的孔隙度——岩石中各类孔洞、裂隙体积的总和与岩石整体积之比。

泊松比——岩石受单向紧缩载荷时,试件在轴向缩短的同时产生横向膨胀,其横向应变与轴向应变的比值称为泊松比。

矿山压力与岩层控制考试复习题

矿山压力与岩层控制考试复习题

1.简述原岩应力场的概念及主要组成部分。

(40)天然存在于原岩内而与人为因素无关的应力场称为原岩应力场。

原岩应力场由自重应力场和构造应力场组成。

地心引力引起的应力场称为自重应力场,地壳中任意一点的自重应力等于单位面积的上覆岩层的重量。

由于地质构造运动而引起的应力场称为构造应力场,构造应力与岩体的特性,以及正在发生过程中的地质构造运动和历次构造运动所形成的地质构造现象有密切关系。

2.原岩应力分布的基本特点(43)(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)最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大。

3.煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义?一侧4.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?(72)岩石破碎后,杂乱堆积,岩石的总体力学特征类似于散体。

由于岩层破碎后体积将产生膨胀,因此直接顶跨落后,堆积的高度要大于直接顶原来的高度。

影响碎胀系数K P 的重要因素是岩石破碎后块度的大小及其排列状态。

例如,坚硬岩层成大块破断且排列整齐,因而碎胀系数较小;若岩石破碎后块度较小且排列较乱,则碎胀系数较大,岩石破碎后,在其自重及外加载荷的作用下渐趋压实,碎胀系数变小,压实后的高度将取决于岩七的残余碎胀系数K P ,。

若直接顶岩层的培落厚度为∑h,则垮落后堆积的高度为K p·∑h 它与老顶之间可能留下的空隙△为:△=∑h+M -K p -∑h=M -K p·∑h(K p -1)当M =∑h(K p -1)时,△=0,即冒落的直接顶将充满采空区。

此时下沉量较小,常可忽略不计。

因此,形成充满采空区所需直接顶的厚度为:1K M h -=∑p随着老顶初次断裂,老顶破断岩块的变形迫使直接顶变形而向支架方向加载荷,此时直接顶就不再可能形成初次放顶时可能发生的离层状态。

但是老顶破断岩块形成的变形失稳与滑落失稳将对直接顶的稳定性产生影响。

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。

矿山压力与岩层控制复习题及答案

矿山压力与岩层控制复习题及答案

1、直接顶初次跨落的标志是:直接顶跨落高度超过1m_1.5m,范围超过工作面长度的一半。

2、沿空巷道巷旁支护的类型:矸石带木垛密集支柱混凝土砌块、整体浇注巷旁充填技术。

4、采煤工作面矿压观测的核心为“三量”观测:顶板移近量观测、活柱下缩量观测、支柱载荷量观测。

5、浅埋煤层:开采区域大部分集中于埋深在100-150m以内的浅部,煤层的典型赋存特点时埋深浅、基岩顶板较薄、表土覆盖层较厚。

由于此类煤层的矿压显现规律具有明显的特点,为了区别于其他煤层,通常将具有浅埋深、基岩薄、上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。

6、采空区处理方法:充填,垮落,顶板缓慢下沉,刀柱法。

7、简述采区巷道支护的主要形式:棚子支护,巷旁支护,围岩注浆,锚杆支护。

或从基本支护,加强支护,巷旁支护,巷道围岩加固,联合支护角度8、单体工作面的特殊支护方式主要有:密集支柱、滑移支架支柱、从柱、斜撑支架、木垛、液压放顶墩柱等几种。

10、简述采区巷道变形与破坏的影响因素:1自然因素方面答2开采技术答11、煤矿冲击矿压的防治答:1.降低应力集中程度1)开采解放层。

在煤层群条件下,首先开采没有冲击危险或危险性较小的煤层,使构造应力得到解除,并且使岩层经过一次扰动。

在此范围内进行采掘工程,应力集中程度就可能降低。

2)推行无煤往开采,采空区尽量少留煤住;尽量采用跨上山采煤。

从而消除应力在煤往上集中叠加的可能性;3)合理安排采掘程序,避免形成三面采空的“孤旷。

2.改变煤岩的物理力学性质:1)高压注水,人为地在煤岩内部造成一系列弱面,并起软化作用,增加塑性变形量,从而减少弹性能聚积的程度;2)放松动震动炮,释放媒体内部积聚的能量。

3)孔槽卸压,用大直径钻孔或切沟槽使媒体松动,达到御除压力:12、砌体梁:将采场视为一个有机的整体,在围岩运动中起骨架作用的称为砌体梁。

13、根据回采工作面上覆岩层内部的破坏情况,将回采工作面上覆岩层分为三带,沿工作面推进方向划分为三个区。

《矿山压力及其控制》复习题

《矿山压力及其控制》复习题

复习题一、填空题1.矿山压力及岩层控制的学科特色表现在:1)采矿工程岩体结构的本质;2)采矿工程的移动特性;3)采矿工程中围岩的大变形和支护体的可缩特征;4)采矿工程中的能量原理和动力现象;2.根据上覆岩层内部移动特征,将上覆岩层沿工作面推进方向划分为三个区,煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区;根据采空区覆沿移动破坏程度,可分为“三带”,分别为垮落带、裂隙带和弯曲下沉带。

3.软岩巷道围岩变形力学机制:物化膨胀类型、应力扩容类型和结构变形)类型。

4.上覆岩层的矿山压力假说包括压力拱假说、悬臂梁假说、铰接岩块假说、预成裂隙假说和砌体梁力学模型;钱鸣高院士提出了岩层控制的关键层理论。

5.沿空掘巷和沿空留巷为无煤柱护巷基本方式。

6.支架与围岩相互作用比较复杂,最基本和最具代表性的有两种:(1)巷道顶板与上覆岩层离层或脱离时,支架仅受到脱落岩层自重压力作用,支架处于给定载荷状态;(2)若巷道顶板岩层未发生离层,支架处于给定变形状态。

7.回采工作面老顶的破坏形式为O-X型破断。

8.巷道围岩控制的基本途径:降低围岩应力、提高围岩稳定性和合理(选择)支护。

9.以锚杆为主体的巷道支护体系为主动加固形式,在不同的发展时期提出了相应的锚杆支护理论,包括:悬吊理论、组合梁理论、压缩拱理论和最大水平应力理论;而巷道锚杆支护的围岩强度强化理论揭示了锚杆支护的实质。

12.滑落失稳和变形失稳是“砌体梁”结构的两种失稳方式:13.回采工作面支架必备的两个特性:一定的可缩性和良好的支撑性。

14.支柱的典型特性曲线有急增阻式、微增阻式和恒阻式。

15.构造应力以水平应力为主,具有明显的方向性和区域性。

16.冲击矿压发生的原因是多方面的,但总的来说可以分为三类,即自然地质因素、开采技术条件和组织管理措施。

17.回采工作面的围岩,一般是指直接顶、老顶和直接底。

18.采场上覆岩层中关键层的特征有:1)几何特征,相对其他岩层而言厚度较大;2)岩性特征;3)变形特征,在关键层下沉变形时,其上部全部或局部岩层随之同步协调下沉;4)破断特征;5)支承特征二、需要了解的常识内容1.双巷道掘进增加了煤炭的损失。

矿山压力及岩层控制

矿山压力及岩层控制

《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。

矿山压力与岩层控制习题答案

矿山压力与岩层控制习题答案

矿山压力与岩层控制习题答案【篇一:矿山压力与岩层控制部分练习题答案】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》题库及答案

《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。

矿山压力与岩层控制模拟试题及答案.

矿山压力与岩层控制模拟试题及答案.

一、名词解释:(每题2分,共20分)1、矿山压力2、岩石的孔隙度3、泊松比4、流变5、蠕变6、原岩应力7、支承压力8、回采工作面9、初次来压 10、砌体梁二、填空题:(每空1分,共10分)1、根据回采工作面前后的应力分布情况,可将工作面前后划分为减压区、 和 。

2、根据破断的程度,回采工作面上覆岩层可分为 和 。

3、采空区处理方法有煤柱支撑法, , 和 。

4、直接顶的完整程度取决于 , 。

5、初撑力是指 。

三、简答题:(8题任选6题,每题5分,共30分)1、对原岩应力状态有哪几种假说?2、岩石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同?3、煤层开采后,上覆岩层按破坏方式可以分为哪几个区?4、采区平道矿压显现沿走向要经历那几个阶段?5、影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有哪些?6、简述回采工作面支架与围岩关系的特点。

7、简述采区巷道支护的主要形式。

8、什么叫煤矿动压现象?四、计算题(每题5分,共10分)1、某回采工作面煤层采高m =2.5m ,直接顶为粘土页岩,其总厚度∑h =8m ,直接顶的破碎膨胀系数Kp =1.4,试问煤层开采后,破碎的直接顶岩石能否充满采空区?2、某矿取页岩岩样3块,作成直径cm 5,长cm 10的标准试件3块,分别做00065,55,45的抗剪强度试验,施加的最大载荷相应为kN kN kN 65.9126.17、、,求页岩的内聚力C 和内摩擦角 。

五、论述题:(4题任选3题,每题10分,共30分)1、画出岩体的应力应变全程曲线,并简述该过程。

2、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论提出的基本思想是什么?它们本质上有什么区别?3、叙述采区巷道变形与破坏的影响因素。

4、简述减压区的形成及其实际意义?一、名词解释:(每题2分,共20分)矿山压力 泊松比 流变 原岩应力 直接顶周期来压 砌体梁 原生裂隙 载荷集度 碎胀性二、填空题:(每空1分,共10分)1、根据破断的程度,回采工作面上覆岩层可分为 和 。

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1、矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力,(1)2、矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷道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。

(1)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叫矿山压力控制。

(1)4、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力,也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。

(40)5、支承压力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。

(58)6、老顶:通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。

(65)7、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。

(65)8、直接顶初次垮落:煤层开采后,将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进,直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。

直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。

(70)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。

(98)10、老顶初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡,同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳),有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉),如图4—3所示,从而导致工作面顶板的急剧下沉。

此时,工作面支架呈现受力普遍加大现象,即称为老顶的初次来压。

(99)11、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称之为工作面顶板的周期来压。

(101)12、关键层:将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称为关键层。

(174)13、开采沉陷:煤层开采后,采空区周围原有的应力平衡受到破坏,引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动,并由上向下发展至地表引起地表的移动,这一现象称为开采沉陷。

(p177)14、充分采动与非充分采动(177)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。

未达到充分采动的称为非充分采动。

.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::15、岩层移动角称为岩层移动角。

将相邻区段巷道保留下来,沿空留巷:如果通过加强支护或采用其他有效方法,17、)(供本区段工作面回采时使用的巷道,称为沿空保留煤体—无煤柱)巷道。

(203:巷道一侧为煤体,另一侧为采空区,如果采空区一侧采动影响已经、沿空掘巷18 )(煤体—无煤柱)巷道(203稳定后,沿采空区边缘掘进的巷道称为沿空掘进 19、锚固力:为锚杆对围岩的约束力。

(242)、软岩:分为地质软岩和工程软岩。

(256)20:顶板大面积来压主要是由于坚硬顶板被采空的面积超过一定21、顶板大面积来压的极限值,引起大面积冒落而成的剧烈动压现象。

:通常将具有浅埋深,基岩薄,上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅、浅埋煤层22 埋煤层。

放顶煤采煤法是在开采厚煤层时,沿煤层的底板或煤层某一厚度23、放顶煤开采:的采煤工作面,用综合机械化方式进行回采,3m范围内的底部布置一个采高为2~利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法,使顶煤破碎成散体后,由支架后方或上方的“放煤窗口”放出,并由刮板运输机运出工作面。

24、顶板破碎度端面距范围内冒落高度超过10cm的顶板面积与其总面积之比。

25、冲击矿压:冲击矿压是聚积在矿井巷道和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,造成煤岩体振动和煤岩体破坏,支架和设备损坏,人员伤亡,部分巷道垮落破坏等灾难的一种现象。

简答1.采区巷道矿压控制的基本途径有哪些?试举例说明,指出其优缺点。

途径主要包括四个方面:抵抗高压、避开高压、移走高压和释放高压。

现分别举例说明:1)抵抗高压。

巷道开在高压区,或巷道经受高压时用加强支护的手段来对付高压,防止巷道过大的变形或破坏。

如:加密巷道的棚子(缩短棚子间距);在棚子中打加强支柱;用锚杆支护以加固围岩等。

抵抗高压的优点在于巷道布臵地点和掘进时间不受限制,但是需要大幅度提高巷道的支架承载能力,因此浪费物力、人力,成本高。

有些情况下,仅靠抵抗高压并不能完全解决巷道安全维护问题。

.2)避开高压。

即在选择巷道位臵时,避开高压区,招巷道布臵在低压区,或在掘进时错过高压作用的时间,把巷道开在压力稳定的区域。

如采用无煤柱护巷,将巷通布臵在靠近来空区煤体边缘的卸载带内;在选择岩石平巷或上下山位臵时,将巷道布臵在支承压力影响范围以外的采空区下等,这些都属于在地点上避开高压。

在掘进下区段沿空巷道时,待上区段工作面压实后再开掘,则同在时间上错开高压。

3)移走高压。

巷道仍开在高压区,但采取人为的卸压措施,使高压转移至离巷道较远的地方。

如在巷道煤帮采用钻孔卸压或切槽卸压。

这种为法的特点是不影响和改变开采设计规定的巷道位臵,但增加了卸载工作所得要的工程费用。

‘4)释放高压。

巷道仍开在高压区,但允许巷道围岩有较大变形以释放部分能量。

如采用大可缩量的支架等。

从?支架—围岩?相互作用的观点是优越的;能利用围岩本身的承载能力,但可缩支架结构较复杂。

2.简述综放开采工作面矿压显现的基本规律。

具有单一煤层的一般矿压显现规律,如初次来压、周期来压等;1、.综放面的支承压力分布规律:综放开采的支承压力分布范围大,峰值点前移。

支承压力集中系数没有显著变化。

2、工作支架载荷不大,不因采高增加而加大3、.放頂煤工作面的煤壁及端面顶板的维护显得特别重要。

4、放頂煤工作面的端头压力和两端平巷压力并不大。

5、支架前柱的工作阻力大于后柱工作阻力。

6、下分层综放开采矿压显现任然具有一般开采矿压规律,但矿山压力显现程度有所减弱。

什么叫煤矿动压现象,它有几种形式?这几种形式的主要特征有何区别。

3.煤矿动压现象:煤矿开采过程中,在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤或岩体,在一定的条件下突然发生破坏、冒落或抛出,使能量突然释放,呈现声响、震动以及气浪等明显动力效应。

形式:冲击矿压、顶板大面积来压和煤及瓦斯突出。

区别:冲击矿压是煤或岩体在高应力作用下,聚集了大量弹性形变,其中部分岩体趋近于无线平衡状态,当采掘工程接近该处时由于爆破等诱发因素使力学平衡系统突然遭到破坏,煤、岩体瞬时发生脆性破坏,积聚的弹性变性能突然释放,其中相当一部分转化为动能,产生声响、冲击波,抛出大量煤或岩块等动压现象。

顶板大面积来压则是指坚硬顶板在其下部煤体采空区,暴露面积达到一定程度时,由于自重作用,使弯曲应力超过极限应力而引起坚硬顶板原有裂隙扩展到贯穿该岩层时所发生的大面积顶板突然垮落。

垮落时由于其重量产生冲击力,也由于把已采空间气体瞬时排出形成“暴风”,还由于坚硬顶板在弯曲变形时积聚的一部分弹性变形能释放,造成煤与瓦斯突出。

可以看出,上述三种动压现象都是在一定条件下积聚能量后而在采掘工作接近时发生的突然破坏现象,是由于能量释放造成的动压显现。

前两种是由于矿山压力作用;后一种不仅由于矿山压力作用,也有承压气体作用。

4.研究孔周围应力对研究矿山压力有何实际意义?有那些重要结论可以借鉴?意义:由于地下巷道和回采空间具有复杂的几何形状,以及巷道和回采空间周围岩体也是属于非均质,非连续,非线性以及加载条件和边界条件复杂的一种特殊介质,到目前为止还无法用数学力学的方法精确地求解出巷道周围岩体内各处的应力分布状态。

根据采矿工程的特点,通过将巷道及回采空间简化为各种理想的单一形状的孔来近似的求出巷道和回采空间周围的应力状态,对了解巷道变形的机理是十分有益和非常必要的。

.重要结论: 1)孔周围形成了切向应力集中,最大切向应力发生在孔的周边。

2)应力集中系数的大小,对于单孔来说,圆形孔仅与测压系数有关,对于椭圆来说,则不仅与测压系数有关还与孔的轴长比有关。

3)不论何种形状的孔,它周围的应力重新分布,分布从理论上说影响是无限的,但从影响的剧烈程度来看大都有一定的影响半径。

4)孔的影响范围与孔的断面大小有关。

5.对原岩应力状态有哪几种假说?1)弹性假说:认为岩体处于弹性状态,其受力与变形的关系符合虎克定律,在垂直应力作用下将在岩体中引起水平应力的作用。

2)静水应力状态假说:认为地下深处的岩体由于长的地质作用和岩石的蠕变作用而使岩体中的侧向应力和垂直应力趋于相等。

6老顶的稳定性对工作面的支护原理有何影响老顶的稳定性对直接顶的稳定性有着直接影响,而且对支架的支护强度、支架的可缩量及采空区处理方法的选择都有决定性作用的影响。

坚硬的老顶其周围来压步距较大,来压强度较大,要求支架有较强的支护强度,才能保证工作面安全。

在采用垮落法处理采空区的情况下,对于周期来压比较强烈的顶板,其下沉量将会增大,所以要求支架应有较大的可缩性7采区平道矿压显现沿走向要经历那几个阶段巷道掘进阶段、无采掘影响阶段、采动影响阶段、采动影响稳定阶段、二次采动影响阶段8简述采区巷道支护的主要形式基本支护:一般包括木支护和金属支护;加强支护:主要为了抵抗采动影响所造成的矿山压力;巷旁支护:在沿空巷道靠采空区一侧专门设置的人工建筑物;巷道围:包括锚杆加固和化学加固岩加固9.简述锚杆的支护原理?1.悬吊理论2.组合梁理论 3.组合拱理论 4.最大水平应力理论 5.围岩强度强化理论10分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系答:加快工作面推进速度只是缩短落煤与放顶两个主要生产过程的时间间隔,能减少顶板下沉量,但同时也使顶板下沉速度加剧,只有在原先的工作面推进速度比较缓慢的条件下,加快工作面推进速度,才会对工作面顶板状况有所改变,当工作面推进速度提高到一定积变以后,顶板下沉量的变化将逐渐减小,并不能甩掉顶板压力。

11.简述岩层移动引起的采动损害与煤矿绿色开采技术体系。

采动损害:(1) 形成矿山压力显现,引起采场和巷道的下沉、垮落、来压,甚至冲击矿压。

(2) 形成采动裂隙,会引起周围岩体中的水与瓦斯的运移,导致井下瓦斯及突水事故。

(3) 引起地表沉陷,导致农田、建筑设施的毁坏,造成沉陷盆地等。

煤矿绿色开采及绿色开采技术:从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各种资源。

基本出发点:从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标:取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。

绿色开采体系以关键层理论为指导,通过对岩层控制解决煤矿开采带来的损害。

主要内容有:水资源保护—形成“保水开采”技术;①.土地与建筑物保护—形成离层注浆充填与条带开采技术;②瓦斯抽放一形成“煤与瓦斯共采”技术;③地下气化技术。

煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术;⑤④8.6m老顶为厚4.2m的页岩,随采随冒,号煤层厚某矿32.6m,直接顶板为厚12.25m留该矿采区平巷布置方式曾有以下几种:1)的砂岩,其上有厚3m左右的页岩。

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