【2011考研超级特训营】全真模拟测试题及其答案解析

矿山压力与岩层控制全真模拟测试题

一、名词解释

1、岩体变形能；

2、莫尔库仑强度理论；

3、顶板破碎度；

4、R Q D指标；

5、增载系数；

6、周期来压；

7、非充分采动；

8、支架的工作阻力；

9、关键层；

10、冲击矿压；

11、支承压力；

12、岩石残余碎胀系数；

13、岩体的变形能；

14、初次来压步距；

15、支架初撑力；

16、原岩应力；

17、巷道松动圈；

二、计算题

18、经测定，弹性波在某岩体中传播速度v=1750m/s，弹性波在该种岩石中传播速度v=2120m/s,岩石单向抗压强度R c=220M Pa，试求该岩体的准岩体强度R c m及R t m。

19、对某矿石灰岩进行抗剪强度测试，测试结果为：当σn=4.8M Pa时，τ=15.8M Pa;当σn=8.2M Pa时，τ=18M Pa。如果已知该岩石的单向抗压强度R c=82.6M Pa，求侧压力σ3=5M Pa 时，其三轴抗压强度是多少？

20、假设岩体为各向同性均质连续的弹性体，岩体的泊松比μ=0.2，试估算埋深500m处

岩体的自重应力大小。

21、试推导出护巷煤柱上的载荷计算公式。

三、简答题

22、绘图解释岩石蠕变曲线及其应用。

23、绘图论述双向等压条件下圆形巷道周边的应力分布规律。

24、绘图说明采煤工作面前方支承压力分布的基本规律。

25、简述工作面推进过程中顶板来压过程。

26、试论述采场矿山压力估算的常用方法。

27、论述影响工作面矿山压力显现的主要因素。

28、试述锚杆支护常用的支护理论及适用条件。

29、绘图说明无煤柱护巷的基本原理。

30、试述近水平工作面推进过程中矿山压力显现的一般规律。

31、论述岩体的基本特征有哪些？

32、绘图说明结构面对岩体的强度影响。

33、论述影响岩体强度的主要因素有哪些？

34、绘图说明巷道支架支护时，“支架—围岩”相互作用原理。

35、阐述放顶煤工作面矿山压力显现的基本特征。

全真模拟预测题答案解析

一、名词解释

1、岩体变性能：岩体在外力作用下，发生体积或形状的改变，而积蓄的能量。

2、莫尔库伦强度理论：认为当压力不大时（一般），可用斜直线强度曲线推导出

其强度准则的表达式

3、顶板破碎度：顶板破碎的面积与整个顶板的面积之比（一般漏顶高度10c m时

考虑破碎）。

4、R Q D指标：岩芯长度大于10c m的所有岩芯长度之和与钻孔中取出岩芯总长度L之

比，即，

5、增载系数：老顶来压与平时压力强度的比值。

6、周期来压：初次来压后，随着工作面推进，老顶岩层形成结构，继续推进，结构失稳，

再推进，再形成结构，再失稳，周而复始，失稳时，工作面载荷增加，形成周期性的

来压。

7、非充分采动：采空区尺寸小于临界开采尺寸。

8、支架的工作阻力：支架受顶板压力作用而反映出来的力。

9、关键层：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岩层。

10、冲击矿压：煤岩中积存的能量大于破坏时所需能量，产生顶板大面积来压。

11、支承压力：在岩层内开掘巷道后，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。

12、岩石残余碎胀系数：岩石破碎后，在其自重和外加载荷作用下压实的体积与岩石破碎

前处于整体状态下的体积之比。

13、岩体的变性能：同1

14、初次来压步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。

15、支架初撑力：支架支设时，将活柱升起，对顶板产生的主动力。

16、原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力。

17、巷道松动圈：巷道开凿后，由于地压的大小和岩石性质的不同，在巷道周围形成不同

大小的破裂带，这个破裂带即为巷道松动圈。

二、计算题

18、解：龟裂系数：

——弹性波在岩体中的传播速度

——弹性波在岩石中的传播速度

19、解：由得

所以，

则

20、解：侧压力系数

取

21、解：一单位长度煤柱上的总载荷P为：

式中B——煤柱宽度，m；

D——采空区宽度，m；

H——巷道埋深，m；

——采空区上覆岩层垮落角；

——上覆岩层平均体积力，K N/m3

煤柱单位面积的平均载荷即平均应力：

三、简答题

22、答：（课本18页图1—12岩石的典型蠕变曲线）

它可以划分为：

（1）O—A段：瞬间变形阶段。在加载瞬间，试件立即产生一瞬间弹性应变，此段所经时间极短，可以认为与时间无关。

（2）A—B段：第一阶段蠕变。此段应变不断增加，但增长速率却随时间降低，曲线呈下凹型。

（3）B—C段：第二阶段蠕变。此段时间延续最长，应变随时间呈近似的等速增长。（4）C—D段：第三阶段蠕变。当应变到达C点后加速增长，曲线呈上凹型，当应变达到某个数值D点时试件破坏。

23、答：(课本194页图7—1圆形巷道围岩弹性变形应力分布)

巷道开掘后原岩应力重新分布，巷道围岩内出现应力集中，围岩应力小于岩体强度，围岩处于弹性状态。

（课本194页图7—2圆形巷道围岩塑性变形区及应力分布）

围岩应力大于岩体强度，巷道围岩会产生塑性变形，从巷道周边向围岩深处扩展到一定范围，出现塑性变形区，在塑性区围岩强度明显削弱，低于原始应力，再向围岩深部即为处于稳定状态的原始应力区。

24、答：（课本109页图4—15工作面前后支承压力分布）

回采工作面前的支承压力状态可以分为a增压区，b减压区，c稳压区，在工作面前方支承压力的峰值到煤壁为极限平衡区，向煤体内则为弹性区。

25、答：工作面自开切眼向前推进，老顶形成三铰拱式平衡，随着工作面继续推进，老顶结构破坏，引起支架压力急剧上升，即为顶板来压过程。

26、答：（1）经验估算法：即顶板压力相当于采高4—8倍岩柱的重量。