煤矿围岩考试答案

1巷道围岩控制原理：根据巷道围岩应力、围岩强度以及二者之间的相互关系，选择合理的巷道布置位置和巷道支护形式。

具体做法：巷道布置；①在时间和空间上尽量避开采掘活动的影响，最好将巷道布置在煤层开采后所形成的应力降低区域内。

②如果不能避开采动支承压力的影响，应尽量避免叠合支承压力的作用，或者尽量缩短支承压力的影响时间，如跨越巷道开采，避免在遗留煤柱下方布置巷道等。

③在采矿系统允许的距离范围内，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巷道通过地质构造带时，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柱宽度。

⑥巷道的轴线方向尽可能与构造应力方向平行，避免与构造应力方向垂直。

巷道保护及支护；①巷道围岩卸压：跨采、钻孔卸压、切槽卸压、宽面掘巷卸压以及在巷旁留专门的卸压空间等方法，使巷道围岩受到某种形式的不同程度的卸载。

②加强支护：围岩注浆、锚杆支护、锚索支护、巷道周边喷浆、支架壁后充填、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选择合理的支护理念和支护对策。

砌碹支护、锚网梁支护、锚喷支护、U型棚支护2、巷道变形、破坏的形式及影响巷道变形破坏的因素；巷道的变形：顶底板移近（包括顶板下沉、底板鼓起）、两帮移近；巷道的破坏：顶板冒落、底板鼓起、两帮收缩；巷道变形破坏的影响因素：巷道所处的地应力状态；巷道是否受采动影响；巷道围岩的强度（粘聚力C和内摩擦角φ）；巷道围岩的性质；“支护-围岩”关系；支护对策及支护方式等。

3、回采巷道的布置方式有哪些类型，沿空留巷和沿空掘巷的定义是什么；“煤体-煤体”巷道；煤体-煤柱巷道（采动稳定）；煤体-煤柱巷道（正采动）沿空掘巷：巷道一侧为煤体，另一侧为采空区,采空区一侧采动影响稳定后，沿采空区边缘掘进巷道称为沿空掘巷。

（沿相邻区段工作面采空区边缘掘进巷道）沿空留巷：通过加强支护或其他方法，将相邻区段巷道保留下来，供本区段工作面回采时使用，称为沿空留巷4、双巷布置时下区段回风巷围岩变形经历的5个阶段；Ⅰ巷道掘进影响阶段；Ⅱ掘进影响稳定阶段；Ⅲ采动影响阶段；Ⅳ采动影响稳定阶段Ⅴ二次采动影响阶段5、巷道围岩卸压的方式；巷道围岩卸压：跨采、钻孔卸压、切槽卸压、宽面掘巷卸压以及在巷旁留专门的卸压空间等方法，使巷道围岩受到某种形式的不同程度的卸载。

1 跨巷回采进行巷道卸压2巷道围岩开槽卸压及松动卸压 3 卸压巷硐进行卸压 4 掘进预采的应用棚式支架的分类工字钢，U型钢；20U型钢支护的（二次支护、柔性支护、强调主动支护）18、U型钢可缩性支架怎样实现可缩，特点，实现可缩：通过连接件及本身的变形。

U型钢可缩性支架支护的特点：（1）实行二次支护；（2）采用柔性支护；（3）强调主动支护保证U型钢支护效果的措施：①保证连接件的安装质量；②支架壁后充填；③使用背板和拉杆20、棚式支护巷道冒顶事故的类型；压垮型冒顶；漏冒型冒顶；推垮型冒顶；复合型冒顶1、锚杆支护巷道冒顶事故的特点与类型；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，如有小断层，顶板岩石破碎，顶板裂隙发育，近距离煤层、顶板有煤线或有岩层弱面存在的复合顶板，以及采动压力叠加的应力集中区域。

（2）锚杆支护巷道冒顶范围较大，冒顶高度一般是巷道高度的1-2倍。

（3）锚杆支护巷道冒顶大多瞬间发生，随机性大，呈突发性锚杆支护巷道顶板事故的主要类型：托锚力失效导致的漏冒型冒顶事故，粘锚力失效导致的松脱型冒顶事故，切向锚固力失效导致的挤压型冒顶事故，综合类型冒顶事故。

22、锚固区外离层顶板整体压冒型冒顶的原因及预防措施；原因是：1.顶板为离层型或镶嵌型结构2.补强的锚索失效或全部失效预防锚固区外离层顶板整体压冒措施1、掌握地质资料与开采条件2、确保锚索施工质量（用组合锚索支护形式加强锚索支护密度）3、锚杆锚固区内形成稳定的压缩拱岩粱23、锚固区内离层顶板整体压冒型冒顶的原因及预防措施；锚固区内离层顶板整体冒落主要有两方面原因：①锚杆支护设计不当②锚杆支护工程质量低劣。

预防锚固区内离层顶板整体压冒措施：①针对不同的地质条件、围岩类型，根据巷道开掘处的地应力大小和方向选择合理的支护方式及锚杆支护参数。

②加强顶板两肩角锚杆支护，特别是巷道顶板在没有坚固岩层的情况下。

顶板肩部两角锚杆锚固形式、强度，尤其是锚杆角度非常重要。

③对巷道顶板1.5 m以上无坚固岩层的破碎顶扳，采用锚杆支护时，锚固型式必须采用全锚或加长锚固，保证每个锚杆锚固长度不低于1m。

④完善井下锚喷支护的矿压监测系统，发现锚杆拉断、失效等现象要及时补打或采取相应的措施，确保锚杆支护巷道的安全。

24、软岩的定义软岩定义分为地质软岩和工程软岩。

(1)地质软岩强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层的总称。

(2)工程软岩（高应力软岩）工程软岩是指在巷道工程力作用下，能产生显著变形的工程岩体。

巷道工程力是指作用在巷道工程岩体上的力的总和，工程软岩的定义揭示了软岩的相对性实质。

26、锚杆支护巷道的监测有哪些指标，分别用到什巷道表面及深部位移、巷道顶板的离层状况、锚杆全长范围的受力情况、锚杆的锚固力顶板离层仪、多点位移计和液压枕1 巷道顶板离层的监测用顶板离层指示仪和多点位移计2 巷道围岩移近量的监测用测枪或顶板动态仪第一章直接顶：厚度小于1.5~2.0m、较软弱、下面又无老顶的岩层称为直接顶。

老顶：厚度大于1.5~2.0m、较坚硬的岩层称为老顶。

伪顶：在煤层与直接顶（或老顶）之，有时存在一层厚度小于0.5m、随采随冒的软弱岩层叫做伪顶。

底板：与顶板相对应，采煤时称煤层下面的岩层为底板垮落带：指不支撑就会垮落的那部分岩层裂隙带：岩层在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，岩块间能够相互挤紧，从而形成能够承受载荷的平衡结构，并把自身及附加岩层的重量施加到采空空间周围的岩体及冒矸之上。

采场顶板的科学管理：一是在工作面投入生产前要进行合理的顶板控制设计，二是在工作面日常生产中药进行支护质量与顶板动态监测，从而保证合理顶板控制设计的实现。

第二章采场顶板事故分类：①压垮型冒顶（主要发生在老顶来压时）垮落带老顶岩块压坏采场支架导致的冒顶、垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架导致的冒顶、裂隙带老顶岩块压坏采场支架导致的冒顶②漏冒型冒顶大面积漏垮型冒顶、靠煤壁附近局部冒顶、采场两端局部冒顶、放顶线附近局部冒顶③推垮型冒顶金属网下推垮型冒顶、采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶④综合类型冒顶厚层难冒顶板导致的冒顶、地质破坏带附近的局部冒顶、大块游离顶板导致的冒顶压垮型冒顶的机理及预防措施机理：①垮落带老顶岩块压坏采场支架导致的冒顶②垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架导致的冒顶③裂隙带老顶岩块压坏采场支架导致的冒顶预防措施：①采场支架的支撑力应能平衡最不利情况下垮落带直接顶与老顶岩层的岩重②采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层③采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶最大下沉的要求漏冒型冒顶的机理及预防措施大面积漏垮型冒顶：机理：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，支护系统中若某处失效发生局部冒顶，破碎顶板就可能从该处沿工作面向上全部漏空，使支架失稳，漏垮工作面。

预防措施：选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量顶板必须背严背实，梁头顶紧煤壁，采煤后及时支护，甚至要掏梁窝严防爆破移溜等工序弄倒支架引发局部冒顶推垮型冒顶的机理及预防措施金属网下推垮型冒顶：机理：金属网下推垮分两个阶段，一是形成网兜，原因是工作面内某位置支护失效，当支架稳定性好时，不会推垮。

二是推垮工作面，原因是网上碎矸与上位岩层之间有空隙，支架不稳定，网兜向下拉力拉倒支架，造成推垮型冒顶。

综合类冒顶的机理与预防措施处理厚层难冒顶板的措施：①用钻眼爆破或高压注水，松散碎裂2~3倍采高顶板岩层②若有可能，可对他挑顶一部分，令剩余部分转变为裂隙带老顶。

复合顶板推垮型冒顶：复合型顶板就是离层型顶板，复合顶板由下软上硬岩层构成。

特征：①煤层顶板由下软上硬不同岩性的岩层组成②软硬岩层间夹有煤线或薄层软弱岩层③下部软岩层的厚度通常情况下不小于0.5m，而且不大于3.0m机理：离层、断裂、去路和倾角、推力大于阻力对采场支架的基本要求：支得起、护得好、稳得住支得起：所谓支得起，就是要求支架在其工作全过程都能够支撑住顶板所施加的压力，以防导致压垮型冒顶事故垮落带岩层总可能只有直接顶，也可能还有老顶，采场支架一方面要支撑住垮落带岩层的重量，另一方面支架的可缩量要能适应裂隙带岩层的下沉，此外，支架的初撑力要保证直接顶不与老顶或下位2~3m岩层不与上位岩层离护得好：所谓护得好，就是要求采场支架能控制住工作空间的顶板，使其一点都不冒落；如果护不好，则可能发生漏冒型冒顶。

稳得住：所谓稳得住，就是要求之家具有抵抗来自层面方向推力的能力，如果采场支架对顶板稳不住，则可能导致推垮型冒顶。

两个方法可以使采场支架对顶板稳得住。

一是支架结构本身就是稳定的，有抵抗来自层面方向的推力的能力。

另一个是用初撑力大的支架或支柱，把下位岩层与上位岩层紧紧顶住，不近不让其离层，而且靠层间的摩擦力去抵抗来自层面方向的推力，反过来使支架自身也能稳住。

第三章采场控顶设计依据：①依据顶板岩层的运动规律②依据统计数据目标：①安全：能最大限度的消除压、漏、推冒隐患，防止各种类型的冒顶事故②经济：所需费用最少支护选型计算中主要的顶板控制原则①预防压垮型冒顶：采场支架或支柱的工作阻力应能够支撑住工作面空间及采空区上方垮落带岩层的重量、采场支架或支柱的初撑力应能保证下位岩层与上位岩层之间不离层、采场支架或支柱的可缩量应能够适应裂隙带老顶的下沉②预防漏冒型冒顶：综采时，如果直接顶比较软弱，液压支架应在掩护式或支撑掩护式中选用，且端面距不宜超过340mm、单体支柱工作面，如果直接顶比较软弱，支柱必须带顶梁，顶梁上还需背板，甚至要背严，支柱的柱距不宜大于0.7m，同时端面距不宜超过200mm、综采支架的初撑力应保证端面冒高不超过300mm，单体支柱的初撑力应保证端面冒高不超过200mm③预防推垮型冒顶：采场支架或支柱的初撑力应能够保证下位岩层与上位岩层不离层、采场支架或支柱的初撑力应能把下位岩层顶紧上位岩层，并使上下位岩层间产生的摩擦阻力足以防推。

初放阶段顶板控制应注意的问题：①单体支柱工作面：初放阶段需增加的密集支柱，在采空区跨距达到预期的极限跨距前若干米就应该架设、当采空区跨距达到预期的直接顶初垮步距或老顶初压步距，而直接顶未垮落或老顶未来压时，可采取增加放顶线密集支柱的初撑力或工作阻力的办法，以保证工作面继续推进。

②综采工作面：由于不能随意增加初撑力或工作阻力，故设计时应取较大的富裕系数，若极限跨距太大，则需要挑顶等其他辅助措施。