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。

只能在工作阻力偏低的情况下提高工作阻力才能对顶板下沉有显著影响。

采场支架分类及每一类特点
梯形刚性支架：不可缩承载能力较小
梯形可缩性支架：垂直侧向可缩，承载能力较小
半圆拱可缩性支架：承载能力大特别是在均压时
三心拱直腿可缩性支架：承载能力较大，特别是在顶压大时。

三心拱曲腿可缩性支架：承载能力大，抗侧压能力较大。

多绞摩擦可缩性支架：承载能力大，能适应个方向来压。

马蹄形可缩性支架：承载能力大，有一定抗底鼓和两帮移近能力
圆形可缩性支架：承载能力大，抗底鼓和两帮移近能力大，特别是在均压时。

方环形可缩性支架：承载能力大，抗底鼓和两帮能力大，特别是在肩压大，均压不均匀时。

单体支柱插入工作面地板的形式和工作特征
答：
锚杆支护理论
答：1悬吊理论：锚杆是把巷道顶板较软弱的的岩层悬吊在上部稳定岩层上，增强软弱岩层的稳定性。

2组合梁理论：一方面可提供锚固力增加岩层中的摩擦力，避免出现离层现象：另一方面锚杆杆体可增加岩层间的抗剪强度阻止水平错动。

3组合拱理论：压缩拱内岩石径向切向均受压，处于三相应力状态，围岩强度得到提高，支撑能力相应增大。

4最大水平应力理论：锚杆作用沿锚杆轴向约束岩层膨胀，在垂直锚杆轴向方向约束岩层剪切错动。

5围岩强度强化理论：针对软岩煤巷围岩特点提出。

放顶煤中提高冒放性的因素有哪些，冒放的措施
答因素：煤体强度，煤体裂隙分布影响，顶煤厚度，夹矸影响。

措施：对于裂隙不发育的坚硬厚煤层，实施综放开采时，通常采用顶煤爆破或注水方法改善顶煤冒落形态和冒落块度。

在产量较低的工作面，也可在支架间向顶煤钻孔进行爆破，破碎支架上方顶煤。

采用注水软化顶煤时，可在顶煤中开掘专门注水施工巷道，向两侧顶煤中钻进注水钻空，也可利用工作面两巷施工注水钻孔。