煤矿围岩控制与检测复习试题

1.支承压力的定义和分布的一般规律。

煤炭采出后，由于采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的压力，叫支承压力。

工作面的前支承压力，其应力集中系数K=2.5～3，峰值在工作面前方4～8m左右位置，其影响围可达工作面前方40～60m，甚至90～100m。

工作面侧支承压力，其应力集中系数K=2～3，峰值离采空区边缘15～20m，影响围距采空区边缘15～30m。工作面侧向方向上的应力降低区的宽度一般在在10m以。

采空区支承压力，采空区应力增高系数通常小于1，个别情况下达到1.3

2.采煤工作面压垮型事故的概念分类、预防措施。

压垮型：由垂直于层面方向的顶板压力压坏采场支架而导致冒顶。

垮落带老顶岩块压坏采场支架。

垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架。

裂隙带老顶岩块压坏采场支架。

采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶与老顶岩层的压力。

采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层。

采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求。

3.采煤工作面从开切眼开始推进到正常工作面的顶板运动规律。

当直接顶垮落厚度达1M以上，垮落长度达采煤工作面长度一半时，就叫直接顶初次垮落。随着采煤工作面的推进，梁的跨度愈来愈大，老顶就直接弯曲，下沉；当老顶的双支点梁达到极限跨距时，它就断裂，下沉。这时，采煤工作面顶板下沉加快，煤壁片帮严重，支架受力增大，甚至发生顶板台阶下沉等老顶来压现象，工作面采煤以来老顶第一次大规模来压，叫做老顶的初次来压。老顶初次来压后，随着采煤工作面的继续推进老顶岩梁周期性断裂，下沉，工作面周期性地出现下沉加快，煤壁严重片帮，支架受载增大以与顶板台阶下沉等老顶来压现象，叫做老顶周期来压。

4.综采工作面顶板支护设计初撑力的计算依据。

①初撑力能平衡支架上方直接顶岩层的重量（包括采空区上方将被切断的那段悬顶）；

②支架后端的初撑力能平衡采空区上方将要被切断的直接顶悬顶岩重；

③初撑力产生的主动力矩能平衡工作空间上方与采空区上方直接顶岩层所产生的力矩；

④支架的初撑力应能防止下位岩层（直接顶岩层）发生推垮型顶板事故，对于近水平煤层，可不考虑下位岩层的推垮事故。

5.巷道破坏变形的影响因素和形式。

变形形式：顶底板移近，包括顶板下沉，底板鼓起，两帮移近。

破坏形式：顶板冒落，底板鼓起，两帮收缩。

影响因素：所处的地应力状态。巷道是否受采动影响。围岩性质和强度。支护对策与支护方式。支架围岩关系。

6.巷道围岩压力的概念、分类和影响因素。

围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力。

（1）松动围岩压力（2）变形围岩压力（3）膨胀围岩压力（4）冲击和撞击围岩压力。

因素：围岩压力因素，地质因素，巷道支护方法，开采技术。

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9.巷道围岩控制的原理和方法。

控制原理：人们根据巷道围岩应力、围岩强度以与它们之间相互关系，选择适宜的

巷道布置和保护与支护方式。

控制方法：从巷道围岩控制的角度布置巷道。

1，尽量避开采掘活动的影响，将巷道布置在煤层开采后所形成的应力降低区域。

2，尽量避免支撑压力叠加的强烈作用，或者尽量缩短支撑压力影响时间。

3，选择稳定的岩层或煤层布置巷道，尽量避免水与松软膨胀岩层直接接触。

4，巷道通过地址构造带时，巷道轴向应尽量垂直断层构造带或向，背斜构造。

5，相邻巷道或硐室之间选择合理的岩注宽度。

6，巷道的轴线方向方应尽可能与构造方向平行，避免与构造应力方向垂直。

巷道的保护与支护措施。

1，通过在巷道围岩中钻孔卸压，切槽卸压，宽面掘巷卸压以与在巷旁留专门的卸压空间等方法。

2，采用围岩钻孔注浆，锚杆支护，锚索支护，巷道周边喷浆，支架壁厚充填，围岩疏干封闭等方法，增高围岩强度，优化围岩受力条件和赋存环境。

3，架设支架对围岩施加径向力。

10.锚杆支护巷道冒顶的特点。

（1）锚杆支护巷道冒顶事故一般都发生在地质条件变化的地点

（2）锚杆支护巷道冒顶围较大，冒顶宽度一般小于巷道宽度，冒顶高度一般是巷道高度的1~2倍，呈现顶板整体冒落状态，大多发生在掘进施工期间。

（3）锚杆支护巷道冒顶大多瞬间发生，随机性大，呈突发性。

11.锚固区外冒顶的原因和预防措施。

顶板为离层型或镶嵌型结构。补强的锚索部分或全部失效。

掌握地质资料与开采条件。确保锚索施工质量。锚杆锚固区形成稳定的压缩拱岩梁。

12.某工作面，煤层厚度为2.5m，倾角12°，顶板分层，自下而上为：页岩0.8m，砂

页岩1.0m，页岩1.2m，泥岩1.3m，中砂岩2.0m，细砂岩3.0m，再上为中砂岩。请确定垮落带岩层的厚度（其中Kl=1.33，Kz=1.5）。

解：理想直接顶厚度为

依题意可知实际直接顶厚度为：h=0.8+1+1.2+1.3=4.3m

故直接顶垮落厚不能完全填满采空空间。

根据得

≥4.5-2.15

≥2.35

不符合要求

≥1.69

所以垮落带岩层厚度为6.3m

13.某工作面，煤层厚度为2.3m，倾角12°，顶板分层，自下而上为：页岩0.8m，砂

页岩1.0m，页岩1.2m，泥岩1.3m，中砂岩2.0m，细砂岩3.0m，再上为中砂岩。请确定垮落带岩层的厚度（其中Kl=1.33，Kz=1.5）。

根据题意，先确定岩层属性

0.8m页岩，1.0m砂页岩，1.2m页岩，1.3m泥岩为直接顶

2．0m中砂岩，3.0m细砂岩为老顶

理想高度

实际老顶高度h=0.8+1.0+1.2+1.3=4.3m

由于无法填满采空区

判定2.0中砂岩为垮落带还是裂隙带

判定结果其为垮落带老顶

判定3.0中砂岩为垮落带还是裂隙带

≥1.49

其成立则为裂隙带老顶

则垮落带岩层厚度为4.3+2=6.3m

1.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而坚硬的岩层称为（老顶）。

2.采用全部垮落法处理采空区厚，一般情况下，直接顶破坏后属于（垮落带）岩层。

3.关于采场顶板事故的分类，应该按其力源进行分类，那么由于已破碎的顶板没有得到有

效防护，受重力作用冒落可能会导致（漏冒性）采场顶板事故。

4.以下（采场两端的局部冒顶）不属于压垮型冒顶事故。

5.当巷道的轴向与最大水平应力方向夹角为（90°）时，对巷道的稳定性影响最坏。

6.单体支柱工作面支护质量与顶板动态监测时，工作阻力的监测通常量测末前排支柱的工

作阻力，如果工作面采用四、五控顶，则末前排是指（第四排）。

7.良好的顶板状态是顶板控制的基本目标，以下（断面冒高）是反映支护质量的重要参数

之一。

8.在综采工作面，可调节的支护参数为（支柱初撑力）。

9.在顶板动态监测的指标中，以下（顶板分层厚度）指标不属于其中之一。

10.在对采场支架的基本要求中，要求提高支架的初撑力，使得综采工作面的端面距和断面

冒高分别不超过（340mm和300mm）。

11.由于巷道开挖，围岩中原岩应用进行重新分布，在巷道围岩出现应力集中，造成巷道表

面向深部逐渐破坏，则巷道围岩表面处于（破裂区）。

12.下面的选项中，（组合拱理论）不属于采场顶板活动规律的假说。

13.回采巷道双巷布置时，下区段工作面的回风平巷会受到相邻区段工作面的回采影响，要

经历五个变形破坏的阶段，以下（二次采动影响稳定阶段）不属于五阶段之一。

14.在无煤柱护巷中，主要采取2种措施，即沿空掘巷和沿空留巷。其中沿空掘巷煤柱宽度