煤岩动力灾害_考试复习整理

（一）名词解释（5个题，每题3分，共15分）

1、煤与瓦斯突出：在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出。

2、冲击地压：冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。

3、冲击能量指数：煤的冲击能量指数是指煤样在常规单轴压缩试验条件下，全应力-应变曲线峰值前所积聚的变形能与峰值后所消耗的变性能的比值。

4、弹性能量指数：在单轴压缩条件下，煤样破坏前聚集的变性能与产生的塑性变形消耗的能量的比值。

5、动态破坏时间：煤的动态破坏时间是评价煤体冲击倾向性的指标之一，指的是煤样在常规单轴压缩条件下，从极限载荷到完全破坏的时间。

6、单轴抗压强度：单轴抗压强度是无围压岩样在纵向压力作用下出现压缩破坏时单位面积上所承受的载荷

7、钻孔瓦斯涌出初速度：在煤层中按规定的技术要求施工钻孔，在达到预定深度，2min 时，在规定长度钻孔内涌出的瓦斯流量。

8、钻屑解吸指数：煤样从煤体中剥落后1min内的瓦斯解析量。

9、钻屑量：

10、保护层开采：一般是指在突出矿井的煤层群中首先进行开采的非突出危险性煤层，开采保护层后，对有突出危险性的煤层产生保护作用，使之消除或减少突出危险性，达到防止煤与瓦斯突出的目的。

（二）选择题和判断题（选择题5道，每题2分，共10分；判断题10道，每题2分，共20分）

1、煤层冲击倾向性鉴定的主要指标。

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弹性能指数、冲击能指数、动态破坏时间和单轴抗压强度

2、依据煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法（GB/T25217.2-2010），煤层的冲击倾向性可分为哪三类？

强冲击倾向、弱冲击倾向和无冲击倾向

3、煤与瓦斯突出和冲击地压的各种分类。

（1）、煤与瓦斯突出的分类：①根据动力现象的力学特征不同可分为突出、压出、倾出。②按动力现象的强度分类：小型突出、中型突出、次大型突出、大型突出、特大型突出。

（2）、冲击地压的分类：①从宏观角度看, 传统上是根据煤( 岩) 体的受力来源进行冲击地压分类, 即重力型和构造型冲击地压。重力型冲击地压是指采掘过程中, 以重力为主要外力来源而诱发的冲击地压, 其特点是随着采掘深度的加大, 冲击地压发生的频度和发生的强度明显地增加。构造型冲击地压是指在构造应力的作用下, 煤岩体发生的冲击地压, 其特点是在地质构造明显的区域, 构造应力越集中, 发生冲击地压的可能性就越大, 常发生在煤层分布不均匀、向、背斜的轴部、断层附近等。②对某一特定的冲击地压, 根据煤岩体的受力状况及破坏特征, 采掘诱发冲击地压一般可分为3 类, 即采掘诱发的煤( 岩) 体压应力型冲击地压、顶底板受拉应力型冲击地压及断层走滑受剪型冲击地压。③两种或两种以上单一冲击地压先后组合发生复合型冲击地压。而由于系统的扰动在一定的时间间隔和一定的采矿空间内发生的一系列冲击事件形成连锁式冲击地压。

4、煤与瓦斯突出、压出、倾出和冲击地压发生的主要特征各是什么

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冲击地压发生的主要特征：

我国煤矿冲击地压的突出特点是类型多样、条件复杂及发展趋势严重。冲击地压的主要特征如下:1.冲击地压的发生与地质构造有密切关系,一般多发生在褶曲、断层及煤层变异性突出的部位,主要受构造应力的控制;2.发生冲击地压的煤层顶板往往具有坚硬的岩层,该岩层聚集高强度的变形能,是冲击地压发生的主要能量;3.发生在超前巷道的冲击地压,以巷道两帮煤体抛出为主要特征,将巷道堵塞,甚至完全充实巷道空间;4.发生在工作面的冲击地压,一般表现为大面积冲击现象,冲击形成的煤体运动和冲击波将支护体推倒;5.在留有底煤的采场,冲

击地压发生时,以底鼓和煤岩压入采场空间为主要显现特征。

5、影响煤与瓦斯突出和冲击地压的主要因素有哪些？

影响煤与瓦斯突出的主要因素：地质构造，煤层瓦斯储存特征，煤的结构，开采技术，煤层垂深。

影响冲击地压的主要因素：一是自然地质因素，例如断层、褶曲、开采深度、煤层厚度及倾角等；另一个是生产技术因素，例如采矿、掘进等工程活动，它是人为因素，是可以改进和控制的。

6、煤与瓦斯突出的综合作用假说

煤与瓦斯突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯以及煤体自身物理力学性质三者综合作用的结果。

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7、解释冲击地压发生机理的刚度理论和强度理论。

强度理论：该理论认为，冲击地压发生的条件是矿山压力大于煤体—围岩力学系统的综合强度。较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍了深部煤体自身或煤体—围岩交界处的变形。由于平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力阻碍了煤体沿层面的移动，使煤体更加压实，承受更高的压力，积蓄较多的弹性能。从极限平衡和弹性能释放的意义上来看，夹持起了闭锁作用。在煤体夹持带内，压力高、并储存有相当高的弹性能，高压带和弹性能积聚区可位于煤壁附近。一旦高应力突然加大或系统阻力突然减小时，煤体可产生突然破坏和运动，抛向已采空间，形成冲击地压。

刚度理论：刚度理论起源于刚性压力机，由库克等人总结出来的。这个理论人为，矿山结构的刚度大于围岩——支架刚度是产生冲击地压的必要条件。

库克认为由于采动的影响，原有的矿体围岩系统力学平衡状态被破坏，剩余能量产生地震而使岩石抛出等动力现象，提出当矿体围岩系统破坏时，如果所释放的能量大于所消耗的能量，则发生冲击地压，这一理论称为能量理论。同时，库克在普通试验机上对大理岩进行压缩时，与大理石试件并联一铜管以加大试验机刚度。试验发现，若试验机刚度足够大，大于试件后期变形刚度时，大理岩在达到峰值强度之后不发生突然破坏；若试验机刚度小于试件后期变形的刚度时，则发生突然的失稳破坏。对于井下矿柱——围岩关系可以比拟为试件在试验机上发生突然破坏的刚度比较条件。

Blake（1972）将其普遍化，提出矿体刚度大于围岩刚度则发生冲击地压，这一理论称为刚度理论。

8、煤层煤与瓦斯突出危险性的鉴定指标

突出煤层鉴定应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。当动力现象特征不明显或者没有动力现象时，应当根据实际测定的软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度ΔP 和煤的坚固性系数f 、煤层瓦斯压力P/MPa等指标进行鉴定。

9、煤层被鉴定为突出煤层的依据有哪些？

判定煤层突出危险性单项指标的临界值及范围

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