礦山壓力與控制復(fù)習(xí)題及答案

1、-作者xxxx-日期xxxx礦山壓力與控制復(fù)習(xí)題及答案【精品文檔】礦山壓力與控制復(fù)習(xí)題鉛直應(yīng)力公式：h一 填空1按照巖石的力學(xué)強度和堅實性，常把礦山巖石分為_堅硬巖石_和 _松軟巖石_。2根據(jù)成因不同，巖石的種類可以分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。3原巖應(yīng)力場的形成主要是由自重應(yīng)力 和 構(gòu)造應(yīng)力等因素引起的。4巖石發(fā)生破壞的基本形式有兩種，分為屈服 、斷裂。5通常把采場頂板分為三松軟頂板，下硬上軟頂板和下軟上硬頂板三類。6對老頂來壓預(yù)報一開始是根據(jù)觀測老頂?shù)娜縼眍A(yù)報老頂來壓的，所指的三量為工作面頂板移近量、支架載荷量和支柱下縮量。7常見的頂板事故可以分為局部冒頂事故和大面積切頂垮面事故兩類。8通

2、常情況下，老頂周期來壓步距為初次來壓步距的_三分之一_。9沖擊地壓成因機理的理論判據(jù)：能量理論 剛度理論 沖擊傾向性理論 10常用的液壓支架形式有：支撐式支架、支撐掩護式支架 和掩護式支架三種。11根據(jù)采煤工作面上覆巖層移動發(fā)展的程度，可以將上覆巖層劃分為三個帶，分別是冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。12工作面支柱插入底板的破壞形式有三種：整體剪切、局部剪切和其他剪切13根據(jù)巖石試樣含水狀態(tài)不同，可分為：天然密度，飽和密度和干密度。14.礦山充填分為：水力充填、干式充填、膠接充填15.支柱的工作特性類型：急增阻式微增阻式恒阻式15.直接頂?shù)耐暾潭热Q于巖層本身的力學(xué)性質(zhì)，直接頂巖層內(nèi)由各種原因造

3、成的層理和裂隙的發(fā)育程度 。16.蠕變變形曲線可分為 穩(wěn)定蠕變 和 不穩(wěn)定蠕變 兩類。17.采區(qū)巷道的主要支護形式有基本支護，加強支護， 巷旁支護 和 巷道圍巖加固 。18.根據(jù)破斷的程度，回采工作面上覆巖層可分為 冒落帶 和 裂隙帶 。19.節(jié)理裂隙分為 原生裂隙 ， 構(gòu)造裂隙 ， 壓裂裂隙 。20.動壓現(xiàn)象的一般成因和機理，可歸納為三種形式，即 沖擊礦壓 ， 頂板大面積來壓 和煤與瓦斯突出。21.頂板下沉量是指活柱下縮量、頂梁的壓縮量及 支柱插入頂、底板量 的總和。二、名詞解釋1、巖體：含結(jié)構(gòu)面的原生地質(zhì)體。2、原巖應(yīng)力場：天然存在于原巖內(nèi)而與人為因素?zé)o關(guān)的應(yīng)力場稱為原巖應(yīng)力場3、初次來壓

4、：基本頂初次破斷在采煤工作面引起的礦壓顯現(xiàn)。4、礦山壓力顯現(xiàn)：在礦山壓力作用下，會引起各種力學(xué)現(xiàn)象，如巖體的變形、破壞、塌落，支護物的變形、破壞、折損，以及在巖體中產(chǎn)生的動力現(xiàn)象。這些由于礦山壓力作用使巷道周圍巖體和支護物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為礦山壓力顯現(xiàn)。5、控頂距：控頂距是指工作面支架支護的空間寬度,顯然控頂距愈大,頂板的撓曲變形量大,底板的鼓起量也大。 頂板下沉量與采高和控頂距成正比例關(guān)系?；蛘?采煤工作面中煤壁至末排支柱的頂梁后端，或至放頂柱之間的距離。6. 回采工作面：在煤層或礦床的開采過程中 ，一般把直接進行采煤或采有用礦物的工作空間稱為回采工作面或簡稱為采場 .7.初次來壓步

5、距 由開切眼到初次來壓時工作面推進的距離稱為老頂?shù)某醮蝸韷翰骄唷?. 支架工作阻力 就是當液壓支架撐住了頂板時候并且達到初撐力之后，下一步就是頂板就會下沉?xí)泻苤氐臇|西壓住液壓支架，直至增加到支架的安全閥的調(diào)定壓力，立柱下腔的壓力就達到工作阻力9. 頂板下沉量：一般指煤壁到采空區(qū)邊緣裸露的頂?shù)装逑鄬σ平俊?0.礦山壓力控制：所有減輕、調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力作用的各種方法叫礦山壓力控制。11.端面距：支架最前端離煤壁的距離12.圍巖極限平衡區(qū)：在地下巖體中開掘巷道以后，一般巷道周邊的巖塊是處于單軸壓縮狀態(tài)，在垂直應(yīng)力KH的作用下，就要發(fā)生破壞，隨著向巖體內(nèi)部發(fā)展，巖塊逐漸變?yōu)槿驊?yīng)力狀態(tài)，其

6、抗壓強度逐漸增加，在某一半徑為R的范圍內(nèi)巖塊的應(yīng)力圓和其強度包絡(luò)線相切，這一范圍內(nèi)的巖塊受力狀態(tài)叫做極限平衡狀態(tài)，巖體處于極限平衡狀態(tài)的區(qū)域叫做極限平衡區(qū)13.支承壓力：在巖體內(nèi)開掘巷道后，巷道圍巖必然出現(xiàn)應(yīng)力重新分布，一般將巷道兩側(cè)改變后的切向應(yīng)力增高部分稱為支承壓力。14、巖石：巖石是組成地殼的基本物質(zhì)，有各種造巖礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律組合而成。為于自然狀態(tài)下的巖體有所區(qū)別，多數(shù)巖石力學(xué)文獻中，巖石是從巖體中取出的、尺寸不大的塊狀物質(zhì)，有時又稱為巖塊。15、孔隙度：巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣體積的比值，稱為該巖石的總孔隙度16、流變 材料的應(yīng)力、應(yīng)變隨時間變化而變化的現(xiàn)象

7、。17、蠕變 材料在常應(yīng)力作用下，變形隨時間的延續(xù)而緩慢增長的現(xiàn)象。18、自重應(yīng)力巖層自身重力引起的應(yīng)力。20、直接頂位于煤層或偽頂之上具有一定的穩(wěn)定性,移架或回柱后能自行垮落的巖層21、基本頂位于直接頂或煤層之上，通常厚度及巖石強度較大、難于垮落的巖層。21.礦山壓力：這種由于礦山開采活動的影響，在巷硐周圍巖體中形成的合作用在巷硐支護物上的力定義為礦山壓力。22.構(gòu)造應(yīng)力場：由于地質(zhì)構(gòu)造運動而引起的應(yīng)力場稱為構(gòu)造應(yīng)力場。23.構(gòu)造應(yīng)力：是由于地殼構(gòu)造運動在巖體中引起的應(yīng)力，巖體構(gòu)造力可以分為現(xiàn)代構(gòu)造力和地質(zhì)構(gòu)造殘余應(yīng)力。24.采場：在煤層或礦床的開采過程中，一般把直接進行采煤或采有用礦物的工

8、作空間稱為回采工作面或簡稱采場。25.上覆巖層：賦存在煤層之上的巖層稱為頂板 或上覆巖層26.底板：位于煤層下方的巖層27.偽頂：在煤層和直接頂之間有時存在厚度小于0.30.5m，極易垮落的軟弱巖層28.老頂：通常把位于直接頂之上對采場礦山壓力直接造成影響的厚而堅硬的巖層。29.老頂初次來壓：工作面支架呈現(xiàn)手里普遍加大現(xiàn)象。30.老頂?shù)某醮蝸韷翰骄啵河虚_切眼到初次來壓時工作面推進的距離。31.液壓支柱：分為內(nèi)油壓式和外油柱式32.關(guān)鍵層：將對采場上覆巖層局部或直接地表的全部巖層活動期控制作用的巖層。33.軟巖：從定義上分為地質(zhì)軟巖和工程軟巖34.地質(zhì)軟巖：強度低，孔隙度大，膠結(jié)程度差，收構(gòu)造面

9、切割機風(fēng)化影響顯著或含有大量膨脹性黏土礦物的松散軟弱巖層的總稱。35.工程軟巖：在巷道工程里作用下，能產(chǎn)生顯著變形的工程巖體。36.淺埋煤層：通常將具有淺埋深，基巖薄，上覆后松散層賦存特征的煤層。37.沖擊地壓：聚積在礦井巷道和采場周圍煤巖體中的能量突然釋放，在井巷發(fā)生爆炸性事故，產(chǎn)生的動力將煤巖拋向巷道，同時發(fā)出強烈聲響，造成煤巖體振動和破壞，支架與設(shè)備損壞，人員傷亡，部分巷道垮落破壞。38.沿空留巷：如果通過加強支護或采用其他有效方法，將相鄰區(qū)段巷道保留下來，供本區(qū)段工作面回采時使用的巷道，稱為沿空保留(煤體無煤柱)巷道。（203）39.沿空掘巷：巷道一側(cè)為煤體，另一側(cè)為采空區(qū)，如果采空區(qū)

10、一側(cè)采動影響已經(jīng)穩(wěn)定后，沿采空區(qū)邊緣掘進的巷道稱為沿空掘進(煤體無煤柱)巷道40.煤礦動壓現(xiàn)象：煤礦開采過程中，在高應(yīng)力狀態(tài)下積聚有大量彈性能的煤或巖體，在一定的條件下突然發(fā)生破壞、冒落或拋出，使能量突然釋放，呈現(xiàn)聲響、震動以及氣浪等明顯的動力效應(yīng)。這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為煤礦動壓現(xiàn)象41.泊松比巖石受單向壓縮載荷時，試件在軸向縮短的同時產(chǎn)生橫向膨脹，其橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變的比值稱為泊松比。42.砌體梁工作面上下兩區(qū)破斷的巖塊咬合形成的外表似梁，實質(zhì)是拱的平衡結(jié)構(gòu)。43.原生裂隙巖層在形成過程中由于溫度、礦物結(jié)晶及沉積的作用二形成的弱面。44.載荷集度在回采工作面頂板懸頂距范圍內(nèi)，單位面積頂板對支架的載荷

11、稱為頂板的載荷集度。45.碎脹性巖石在破碎以后的體積比整體狀態(tài)下增大的性質(zhì)，稱為巖石的碎脹性。三.簡單題1、簡要敘述巖石單軸受壓條件下的全過程應(yīng)力-應(yīng)變曲線的5個階段。答：壓密階段、彈性階段、塑性過度階段、塑性階段、破壞階段2、簡述莫爾強度理論。材料發(fā)生破壞是由于材料的某一面上剪應(yīng)力達到一定的限度，而這個剪應(yīng)力與材料本身性質(zhì)和正應(yīng)力在破壞面上所造成的摩擦阻力有關(guān)。即材料發(fā)生破壞除了取決于該點的剪應(yīng)力，還與該點正應(yīng)力相關(guān)。3.巖石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同？答：巖石的孔隙性是指巖石中孔隙和裂隙的發(fā)育程度，表征它的指標有兩種：孔隙度和孔隙比?？梢娍紫抖群涂紫侗仁欠从晨紫缎缘闹笜?。孔隙度n是

12、巖石中各種孔隙、裂隙體積的總和與巖石總體積之比；孔隙比e是巖石中各種孔隙、裂隙體積的總和與巖石內(nèi)固體部分實體積之比。顯然，孔隙度n和孔隙比e存在以下關(guān)系：。4.采區(qū)平道礦壓顯現(xiàn)沿走向要經(jīng)歷那幾個階段？答：巷道掘進階段，無采掘影響階段，采動影響階段，采動影響穩(wěn)定階段，二次采動影響階段。5.影響回采工作面礦山壓力顯現(xiàn)的主要因素有哪些？答：采高與控頂距，工作面推進速度，開采深度，煤層傾角。6.簡述回采工作面支架與圍巖關(guān)系的特點。答：支架圍巖是相互作用的一對力，支架受力的大小及其在回采工作面分布的規(guī)律與支架性能有關(guān)，支架結(jié)構(gòu)及尺寸對頂板壓力有一定影響。7、簡述采區(qū)巷道支護的主要形式。答：1、基本支護，

13、一般包括木支護和金屬支護，2、加強支護，主要為了抵抗采動影響所造成的礦山壓力，3、巷旁支護，在沿空巷道靠采空區(qū)一側(cè)專門設(shè)置的人工建筑物，4、巷道圍巖加固，包括錨桿加固和化學(xué)加固。8、什么叫煤礦動壓現(xiàn)象？答：煤礦開采過程中，在高應(yīng)力狀態(tài)下積聚有大量彈性能的煤或巖體，在一定的條件下突然發(fā)生破壞、冒落或拋出，使能量突然釋放，呈現(xiàn)聲響、震動以及氣浪等明顯的動力效應(yīng)，這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為煤礦動壓現(xiàn)象。9.影響巖體強度的因素主要有哪些？巖塊的強度主要取決于構(gòu)成巖石的礦物和顆粒之間的聯(lián)結(jié)力和微裂隙的影響；而對巖體強度起控制作用的則是巖體中的結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造特征。10.架設(shè)金屬單體支架的技術(shù)要求：確保金屬支柱的工作性能

14、，失效支柱應(yīng)及時運至地面檢查；在支設(shè)金屬支柱時，應(yīng)采用升柱器，使之具有一定的初撐力；嚴禁在一個工作面使用兩種或兩種以上不同性能的基本支柱；金屬支柱必須與金屬鉸接頂梁配套使用；不宜讓支柱受偏心載荷；必須保證支柱的支設(shè)質(zhì)量，不能將支柱打在浮矸上11.構(gòu)造應(yīng)力以水平力為主，具有明顯的區(qū)域性和方向性，其具體特點： 一般情況下地殼運動以水平運動為主構(gòu)造應(yīng)力主要是水平應(yīng)力；而且地殼總的運動趨勢是相互擠壓，所以水平應(yīng)力以壓應(yīng)力占絕對優(yōu)勢。 構(gòu)造應(yīng)力分布不均勻，在地質(zhì)構(gòu)造變化比較強力的地區(qū)，最大應(yīng)力的大小和方向往往有很大的變化。 巖體中的構(gòu)造應(yīng)力具有明顯的方向性，最大水平應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力之值一半往往有很大

15、的變化。 構(gòu)造應(yīng)力在堅硬巖層中出現(xiàn)一般比較普遍，在軟巖中儲存構(gòu)造應(yīng)力很少。13.軟巖巷道底鼓的防治：1.起底2.底板防治水3.支護加固法 4.應(yīng)力控制方法5.聯(lián)合支護方法13.影響頂煤冒放性的因素：1. 媒體強度2.媒體利息分布的影響3.頂煤厚度4.夾矸的影響14.巖石的水理性質(zhì)：15.影響巖石變形和強度的因素： 1. 巖石的性質(zhì)2. 巖石的生成條件3. 巖石的構(gòu)造特征4. 風(fēng)化，水和溫度的作用5. 巖石試件的形狀和尺寸6. 加載速率和次數(shù)7. 巖石的受載狀態(tài)16.巷道圍巖變行規(guī)律：1. 巷道掘進影響階段2. 掘進影響穩(wěn)定階段3. 采動影響階段4. 采動影響穩(wěn)定階段5. 二次采動影響階段17.

16、巷道圍巖卸壓：1. 跨巷回采進行巷道卸壓2. 巷道圍巖開槽卸壓及松動卸壓3. 利用卸壓巷硐進行巷道卸壓4. 提前預(yù)才的應(yīng)用118.錨桿支護理論：1. 懸吊理論2. 組合梁理論3. 組合拱（壓縮拱）理論4. 最大水平應(yīng)力理論19.采區(qū)平道礦壓顯現(xiàn)沿走向要經(jīng)歷那幾個階段？答：巷道掘進階段，無采掘影響階段，采動影響階段，采動影響穩(wěn)定階段，二次采動影響階段。20.衡量礦山壓力顯現(xiàn)程度的指標有哪些？答：頂板下沉，頂板下沉速度，支柱變形預(yù)折損，頂板破碎情況，局部冒頂，工作面頂板沿煤壁切落，或稱大面積冒頂。21.影響采場礦山壓力顯現(xiàn)的主要因素：1. 采高與控頂距2. 工作面推進速度的影響3. 開采深度的影響

17、4. 煤層傾角的影響5. 分層開采時的礦山壓力顯現(xiàn)22.工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律：1. 綜放面的支撐壓力分布規(guī)律是：與單一煤層開采相比，在頂板以及煤層條件，力學(xué)性質(zhì)形同情況下，綜放開采的支撐壓力分布范圍大，峰值點前移。2. 實測資料表明，工作面支架載荷不大，說明離工作面不遠的高出就形成平衡結(jié)構(gòu)。3. 放頂煤工作邊的煤壁及斷面頂板的維護顯得特別重要。4. 放頂煤工作面的端頭壓力和梁平巷嚴厲并不大，顯然由于一次采高增加引起支撐壓力增加，但由于是一次采全厚，故回踩巷道的礦壓顯現(xiàn)較分層多次開采緩和。5. 支架前柱的工作阻力大于后主工作阻力。6. 下分層綜放時的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。23.淺埋煤層上覆巖層運動的

18、主要特征：1. 頂板急眼沿全厚切洛，急眼破斷角較大，坡段直接波擊地表。2. 淺埋煤層工作面頂板一般為單一主關(guān)鍵層類型，老頂巖塊不易形成穩(wěn)定的“砌體梁”結(jié)構(gòu)。3. 急眼與載荷層厚度紙幣。對來壓閑心有重要影響。24.簡述原巖應(yīng)力的分布基本規(guī)律。通過理論研究、地質(zhì)調(diào)查和大量的地應(yīng)力測量資料，原巖應(yīng)力分布的主要規(guī)律歸納如下：(1)實測鉛直應(yīng)力基本上等于上覆巖層重量；(2)水平應(yīng)力普遍大于鉛直應(yīng)力；(3)平均水平應(yīng)力與鉛直應(yīng)力的比值隨深度增加而減小；(4)最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力一般相差較大。25.簡述原巖應(yīng)力場的概念及主要組成部分。（40）天然存在于原巖內(nèi)而與人為因素?zé)o關(guān)的應(yīng)力場稱為原巖應(yīng)力場。

19、由地心引力引起的應(yīng)力場稱為自重應(yīng)力場，由于地質(zhì)構(gòu)造運動而引起的應(yīng)力場稱為構(gòu)造應(yīng)力場，構(gòu)造應(yīng)力與巖體的特性(巖體中裂隙發(fā)育密度與方向，巖體的彈性、塑性、粘性等)，以及正在發(fā)生過程中的地質(zhì)構(gòu)造運動和歷次構(gòu)造運動所形成的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象(斷層、褶皺等)有密切關(guān)系。自重應(yīng)力場和構(gòu)造應(yīng)力場是原巖應(yīng)力場的主要組成部分。26.原巖應(yīng)力分布的基本特點通過理論研究、地質(zhì)調(diào)查和大量的地應(yīng)力測量資料，原巖應(yīng)力分布的主要規(guī)律歸納如下：(1)實測鉛直應(yīng)力基本上等于上覆巖層重量；(2)水平應(yīng)力普遍大于鉛直應(yīng)力；(3)平均水平應(yīng)力與鉛直應(yīng)力的比值隨深度增加而減??；(4)最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力一般相差較大。27.對原巖應(yīng)

20、力狀態(tài)有哪幾種假說？答：1、彈性假說，認為巖體處于彈性狀態(tài)，其受力與變形的關(guān)系符合虎克定律，在垂直應(yīng)力作用下將在巖體中引起水平應(yīng)力的作用。2、靜水應(yīng)力狀態(tài)假說，認為在地下深處的巖體由于長期的地質(zhì)作用喝巖石的蠕變作用而使巖體中的測向應(yīng)力和垂直應(yīng)力趨于相等。28.試說明礦山壓力和礦山壓力顯現(xiàn)的關(guān)系。答：礦山壓力和礦山壓力顯現(xiàn)是兩個不同的概念，兩者具有因果關(guān)系。后者是由前者引起的，沒有前者就沒有后者。有些礦山壓力顯現(xiàn)的大小直接由礦山壓力引起，如：巷道圍巖的變形和破壞，煤壁的壓酥和片幫等都隨礦山壓力的增大而變的更加強烈；而有的礦山壓力顯現(xiàn)雖然也是由礦山壓力引起的，但它們還要受其他因素的影響。如：工作面

21、頂板下沉，支架上所承受的載荷等，它們并不隨礦山壓力的增大而成正比的增大。頂板下沉受工作面上覆巖層運動規(guī)律的制約，它和煤層的采高及工作面的控頂距成正比。支架上所承受載荷的大小與支架本身的特性及頂板下沉量的大小有關(guān)。從以上分析可以看出，礦山壓力大，礦山壓力顯現(xiàn)不一定強烈。29.分析采場支架工作阻力與頂板下沉量的“P-L”曲線關(guān)系支架工作阻力與頂板下沉量的關(guān)系在一定程度上反映了支架與圍巖的相互作用關(guān)系。從PL曲線可以得出一下結(jié)論：不同的頂板條件，PL曲線的斜率不同，但都呈雙曲線關(guān)系。在一定工作阻力以上，支架工作阻力增加對頂板下沉量影響較小，但低于此值則提高支架工作阻力將減少頂板下沉量。支架的工作阻力

22、并不能改變上覆巖層“大結(jié)構(gòu)”的總體活動規(guī)律?；夭晒ぷ髅嬷Ъ軕?yīng)具備以下兩個基本特性：一是必須具備一定的可縮量；二是必須具備有良好的支撐性能，即一定的工作阻力。因而在支架選型與支護設(shè)計中，最主要是確定支架的最大可縮量與最大工作阻力。30.簡述綠色開采技術(shù)體系，關(guān)鍵層的作用。針對煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，“綠色開采技術(shù)”主要包括以下內(nèi)容：1、水資源保護形成“保水開采”技術(shù)；2、土地與建筑物保護形成離層注漿、充填與條帶開采技術(shù)；3、瓦斯抽放一形成“煤與瓦斯共采”技術(shù)；4、煤層巷道支護技術(shù)與減少酐石徘放技術(shù)；5、地下氣化技術(shù)。這些內(nèi)容構(gòu)成的綠色開采技術(shù)體系簡要表達如圖所示。由于成巖時間及礦

23、物成分不同，煤系地層形成丁厚度不等、強度石同的多層巖層。其小覆巖關(guān)鍵層將對采場上程思層活動起土要的控制作用。為了棄潔巖居移動出廠仟亡傳遞的動態(tài)過程，并對巖層移動過程中形成的采場礦壓顯現(xiàn)、煤片體中水與瓦斯的流動和地表沉陷等狀態(tài)的變化進行有效監(jiān)側(cè)與控制，關(guān)鍵在于弄清關(guān)鍵層的變形破斷及其運動規(guī)律，以及其運動過程中與軟巖層間的相互耦合作用關(guān)系。關(guān)鍵層理論的提出實現(xiàn)了礦山壓力、巖層移功與地表沉陷、采動煤巖體中水與瓦斯流動研究的有機統(tǒng)一為更全面深入地解釋采動巖體活動規(guī)律與采動損害現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ)，為煤礦綠色開采技術(shù)研究提供了理論平臺。31.簡述控制巖層移動的技術(shù)。巖層移動控制技術(shù)可分為3類：（1）留設(shè)煤柱控

24、制巖層移動包含1、部分開采（條帶開采和房柱式開采）；2留設(shè)保護煤柱；（2）充填法控制巖層移動；（3）調(diào)整開采工藝及參數(shù)控制巖層移動，如限厚開采、協(xié)調(diào)開采、上行開采等。32.沿空留巷礦壓顯現(xiàn)基本特征？與沿空掘巷礦壓顯現(xiàn)的主要區(qū)別？沿空留巷的頂板下沉規(guī)律回采工作面推進引起的上覆巖層運動、其發(fā)展是自下而上的，上部具有明顯的滯后現(xiàn)象、沿空留巷的頂板會在較長時間內(nèi)受到老頂上覆巖層運動的影響。(1)采面前2040m處煤層上覆巖層開始運動，但下沉速度很小，為巖層起始沉降期。(2)煤層開采后，垮落帶巖層冒落，規(guī)則移動帶巖層及上覆巖層急劇沉降，在工作面后方1020m處，下沉速度最大。在工作面后方060m范圍內(nèi)，

25、下沉量占最終下沉量的80左右，稱為巖層強烈沉降期。(3)在工作面后方約60m以外，規(guī)則移動帶及上覆巖層沉降速度逐漸衰減，在工作面后100m左右，巖層運動基本穩(wěn)定。這個時期內(nèi)巖層的下沉量占最終下沉量的15左右，稱為巖層沉降衰減期。(4)如果直接頂板冒落能夠填滿采空區(qū)，使老頂處丁平衡狀態(tài)，采動期間沿空留巷的頂板下沉量與煤層采厚呈正比關(guān)系、般為采高的1020，基本上屬于“給定變形”。沿空巷道的頂板往往明顯地向采空區(qū)方向傾斜，傾角一般為3。一6。33.簡述影響頂煤冒放性的主要因素,提高頂煤冒放性的主要措施。主要因素：煤體強度、煤體裂隙分布影響、放頂厚度、夾矸影響主要措施：對于裂隙不發(fā)育的堅硬厚煤層(f

26、35)，實施綜放開采時，通常需采用頂煤爆破或注水方法改善頂煤的冒落形態(tài)和冒落塊度。在工作面頂煤中沿頂板掘進兩條平行煤巷，在巷內(nèi)鉆進平行于采面的深孔，在工作面支承壓力區(qū)前方利用深孔實施頂煤預(yù)爆破，在頂煤中形成爆破裂隙和擴展煤體中的原有裂隙，增大裂隙密度，從而在整體上改變了頂煤的性質(zhì)，衰減了頂煤整體強度，然后在支承壓力作用下，對頂煤進行壓裂和破碎，使之具有較好的冒落形態(tài)和冒落塊度，易于頂煤放出。在產(chǎn)量較低的工作面，也可在支架間向放頂煤鉆空進行爆破，破碎支架上方頂煤。采用注水軟化頂煤時，可在頂煤中開掘?qū)Ｓ米⑺┕は锏?，向兩?cè)頂煤中鉆進注水鉆孔，也可利用工作面兩巷道施工注水鉆孔。34.怎樣理解直接頂和

27、基本頂?shù)慕M成、破壞特征和控制要求？答：所謂直接頂是指在老塘（采空區(qū)）內(nèi)已垮落，在采場內(nèi)由支架暫時支撐的懸臂梁，其結(jié)構(gòu)特點是在采場推進方向上不能始終保持水平力的傳遞。因此，控制直接頂?shù)幕疽笫牵寒斊溥\動時，支架應(yīng)能承擔(dān)其全部作用力。基本頂是指運動時對采場礦壓顯現(xiàn)有明顯影響的傳遞巖梁的總合，在初次來壓后，是一組在推進方向上能始終傳遞水平力的不等高裂隙梁。對于基本頂各巖梁控制的基本要求是：防止由于基本頂運動對采場產(chǎn)生動壓沖擊和大面積切頂事故發(fā)生，把基本頂巖梁運動結(jié)束時在采場形成的頂板下沉量控制在要求的范圍。顯然，如果基本頂巖梁運動沒有動壓沖擊，巖梁運動結(jié)束后的自由位態(tài)所形成的采場頂板下沉量滿足生產(chǎn)

28、要求，此時支架可不承擔(dān)基本頂巖梁的巖重。換句話說，對這部分巖梁，支架承擔(dān)的壓力大小取決于所控制的巖梁位態(tài)。35.如何判斷頂板的離層？答：離層發(fā)生的位置和條件如下：離層將發(fā)生在巖層的接觸面或軟弱夾層上。接觸面的破壞力學(xué)條件為相應(yīng)接觸面上的剪應(yīng)力超限。即懸露巖層的跨度達到極限跨度時，離層才會發(fā)生，因此，控制巖梁的懸跨度是控制離層發(fā)生的重要方法。離層出現(xiàn)的位置取決于組合巖梁中各巖層的彎曲剛度和各夾層的強度。當下部巖層彎曲剛度小，夾層（或接觸面）強度低時，離層在下部發(fā)生；反之，離層可能先在上部夾層出現(xiàn)。對于相鄰的兩巖層，是否同時運動組成一個傳遞巖梁，還是分開運動形成兩個傳遞巖梁，可以用兩巖層沉降中最大

29、曲率（max）和最大撓度(max)進行判斷。36.直接頂厚度的確定方法有哪幾種？答：直接頂厚度的確定方法有理論推斷與現(xiàn)場實測方法。1）理論推斷方法對開采單一煤層或厚煤層頂分層有關(guān)推斷冒高的方法和表達公式基本上有兩大類：（1）不考慮巖梁本身沉降的推斷方法 （2）考慮巖梁本身沉降的推斷方法 2）現(xiàn)場實測方法：（1）直接觀測法。注水法、基點法、物探法（2）直接頂厚度的實測推斷方法。包含以下兩種情況。利用采場來壓前夕支柱承載值可以反推直接頂垮落厚度。利用采場來壓前后頂板運動參數(shù)，計算頂板允許下沉值SA，再代入公式計算。37.簡述采空區(qū)處理的常用方法。全部跨落法、煤柱支持法、緩慢下沉法、充填法。38.試

30、述“懸臂梁”假說。此假說認為，工作面和采空區(qū)上方的頂板可視為梁，它一端固定于巖體內(nèi)，另一端則處于懸伸狀態(tài)。當頂板由幾個巖層組成時，形成組合懸臂梁。在懸臂梁 彎曲下沉后，受到已垮落巖石的支撐，當懸伸長度很大時，發(fā)生有規(guī)律的周期性折斷 ，從而引起周期來壓。39.試述“壓力拱”假說。此假說認為，在回采工作空間上方，由于巖層自然平衡的結(jié)果而形成了一個“壓力拱”。拱的一個支撐點在工作面前方煤體內(nèi)，形成了前拱腳，而另一個支撐點是在采空區(qū)內(nèi)已垮落的矸石上或采空區(qū)的充填體上，形成了后拱腳。隨著工作面的推進，前、后拱腳將向前移動。在前、后拱腳之間，無論在頂板或底板中都形成了一個減壓區(qū)，采煤工作面的支架只承受拱內(nèi)

31、的巖石重量。40.簡述厚層堅硬頂板大面積來壓的預(yù)防方法。1、提前強制爆落頂板2、合理選擇支柱類型為了減少頂板的離層，降低頂板對支柱的沖擊力，應(yīng)盡量采用初撐力高的支柱，如單體液壓支柱。3、控制懸頂面積作業(yè)規(guī)程中要明確規(guī)定正常推進過程中允許的懸頂面積，超過規(guī)定時必須強制放頂，超過規(guī)程規(guī)定的懸頂距離時，必須停止采煤，采取措施進行處理。41.試分析影響采場礦山壓力顯現(xiàn)的主要因素。頂板巖層組成;采煤工作面推進速度;開采深度;采高與控頂距;煤層42.基本頂初次來壓的特點。工作面頂板下沉量和下沉速度急增，甚至出現(xiàn)臺階式下沉；頂板破碎，甚至出現(xiàn)與煤壁平行的裂隙，有時發(fā)出巨大的斷裂聲；支架受力增加，采空區(qū)掉塊，

32、煤壁嚴重片幫。43.分層開采礦壓顯現(xiàn)44.放頂煤開采礦壓顯現(xiàn)45.簡述回采工作面支架-圍巖相互作用原理。所謂“支架與圍巖關(guān)系”就是工作面支架和工作面頂、底扳之間的相互作用和相互影響，即支架對圍巖既要支撐又罷適應(yīng)的關(guān)系。從目前掌握的資料來看，采場支架與圍巖關(guān)系有如下幾個特點：支架圍巖是相互作用的一對力。支架受力大小及其在回采工作面分布的規(guī)律與支架性能有關(guān)。還與支架與圍巖支撐系統(tǒng)的總體特性有關(guān)。事實證明，剛性、急增阻式、微增阻式或恒阻式支架受力在工作面的分布狀態(tài)是不一致的，恒阻式支架的受力比較均勻。支架結(jié)構(gòu)及尺寸不同對頂板壓力影響和維護效果不同。實際生產(chǎn)中證明在支架架型選擇合適時，可以用最小的工作

33、阻力維護好頂板。46.頂板分類方案及其指標。47.支撐式支架的工作特點、優(yōu)點及適用范圍。支撐式：指在結(jié)構(gòu)上沒有掩護梁，對頂板的作用是支撐的支架。支撐式支架適應(yīng)直接頂較完整的條件，若周期來壓又較強烈則更適應(yīng)。但由于支架結(jié)構(gòu)不能抗水平推力，當頂板特別堅硬、破斷形成的強大的水平推力又會損壞支撐式支架。不適用于破碎頂板條件。48.綜采液壓支架選型的具體步驟。目前隨著綜采工作面單產(chǎn)的不斷提高，液壓支架向兩柱掩護式、寬架型、高阻力、重型化、大流量方向發(fā)展。目前美國長壁工作面中液壓支架基本以掩護式為主，約占全部架型的96%，且有向兩柱式發(fā)展的明顯趨勢。液壓支架技術(shù)另一重大突破是控制系統(tǒng)，應(yīng)用電液控制技術(shù)，采

34、用電磁（或微電機）控制的先導(dǎo)閥，先進可靠的壓力和位移傳感器，靈活自由編程的微處理機技術(shù)，紅外遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，使液壓支架的動作自動連續(xù)進行，移架速度大大提高，支架循環(huán)時間達到68s。配合采煤機的煤巖識別系統(tǒng)等先進技術(shù)，可實現(xiàn)工作自動控制。國內(nèi)外長壁工作面的生產(chǎn)實踐表明液壓支架是工作面裝備中投資最多的設(shè)備，因此應(yīng)把支架的可靠性放在重要位置，不但要穩(wěn)妥可靠、故障率低，而且應(yīng)有較長的使用壽命。多年的生產(chǎn)實踐表明，高工作阻力的二柱掩護式支架能適應(yīng)頂?shù)装鍖儆谥械确€(wěn)定的長壁工作面。3-1煤頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖,部分為粉砂巖，底板巖性主要為砂質(zhì)泥巖。根據(jù)計算，結(jié)合鄰近礦井及國內(nèi)類似礦井使用情況，并考

35、慮本礦煤層頂?shù)装鍘r層普遍偏軟的情況，初期工作面液壓支架均采用掩護式。支架的頂梁要求采用整體剛性結(jié)構(gòu)，以使掩護式支架具有結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便、造價較低、便于維修的特點，帶護幫板，支架底座采用帶有提底座千斤頂?shù)膭傂缘鬃?9.論述采區(qū)平巷沿走向礦壓顯現(xiàn)的規(guī)律。(1)煤休煤體巷道服務(wù)期間內(nèi)，圍巖的變形將經(jīng)歷巷道掘進影響、掘進影響穩(wěn)定和采動影響三個階段。由于巷道在采面后方已經(jīng)廢棄，巷道僅經(jīng)歷采面前方采動影響，園巖變形量比采動影響階段全過程小得多，一般僅13左右。(2)煤體煤柱或無煤柱(采動穩(wěn)定)巷道服務(wù)期間，圍巖的變形同樣經(jīng)歷巷道掘進影響、掘進影響穩(wěn)定和采動影響三個階段(工作面前方采動影響)。但是巷道整

36、個服務(wù)期間內(nèi)始終受相鄰區(qū)段采空區(qū)殘余支承壓力的影響，三個影響階段的圍巖變形均大于煤體一媒體巷道。巷道的圍巖變形量除了取決于開采深度、巷道圍巖性質(zhì)、工作面頂板結(jié)構(gòu)和相鄰區(qū)段采空區(qū)采動穩(wěn)定程度外，與沿空護巷方式及保護煤柱寬度密切相關(guān)。(3)煤體煤柱或無煤柱(正采動)巷道服務(wù)期間，圍巖的變形將經(jīng)歷全部的五個階段，圍巖變形量遠大干無采動及一側(cè)采動穩(wěn)定后巷道。這類巷道的圍巖變形量除了與開采深度、巷道圍巖性質(zhì)、采動狀況有關(guān)外，工作面頂板結(jié)構(gòu)、沿空護巷方式和煤柱寬度都起決定性作用。不采用煤柱保護巷道時，為沿空保留巷道。50.論述完全沿空留巷和沿空掘巷的優(yōu)缺點。沿空留巷礦壓顯現(xiàn)特征：1、采動時期。沿空巷道位于

37、采空區(qū)邊緣，保留期間經(jīng)歷上區(qū)段工作面的采動影響，巷道頂板的下沉、破壞必然受到采空區(qū)上覆巖層沉降總規(guī)律的制約。上區(qū)段工作面過后，老頂發(fā)生斷裂失穩(wěn)，然后回轉(zhuǎn)下沉壓實采空區(qū)。在這個過程中，沿空巷道煤幫及巷道支護發(fā)生劇烈變形，沿空留巷的圍巖應(yīng)力主要取決于規(guī)則移動帶巖層中塊體B取得平衡之前，引起的附加載荷。2、上區(qū)段工作面采動影響穩(wěn)定后，沿空留巷煤幫的承載能力與支承壓力很快處于平衡狀態(tài)。圍巖變形顯著下降并趨于穩(wěn)定。3、本區(qū)段工作面回采時，規(guī)則移動帶巖層原有的平衡狀態(tài)將受到強烈影響。在超前支承壓力作用下，規(guī)則移動帶巖層將有一定的回轉(zhuǎn)下沉，造成圍巖應(yīng)力再次重新分布集中，巷道圍巖表現(xiàn)出強烈變形。沿空留巷的頂板

38、下沉規(guī)律4、回采工作面推進引起的上覆巖層運動，其發(fā)展是自上而下的，上部具有明顯的滯后現(xiàn)象，沿空留巷的頂板會在較長時間內(nèi)受到老頂上覆巖層運動的影響。主要區(qū)別：沿空留巷與沿空掘巷最大的區(qū)別在于沿空留巷經(jīng)歷兩次采動影響，并且留巷需要巷旁支護。51. 礦山壓力與巖層控制研究歷史上主要存在幾種假說？并敘述各假說的內(nèi)容及優(yōu)缺點？采場上覆巖層活動規(guī)律假說:1、研究意義：由于采礦工程涉及到巖層內(nèi)的原巖應(yīng)力場以及巖體性質(zhì)的復(fù)雜性，因而從一開始人們就對采場的礦山壓力顯現(xiàn)現(xiàn)象提出了各種不同的解釋，這種解釋是揭示礦山壓力顯現(xiàn)現(xiàn)象內(nèi)在聯(lián)系的推測或科學(xué)的概括，故稱為礦山壓力假說。因此，礦山壓力假說對巖層控制具有指導(dǎo)意義。

39、 2、研究內(nèi)容：1）壓力拱假說：認為：回采空間上方形成自然平衡拱（壓力拱）；工作面始終處于拱的保護之下；工作面前進，拱腳隨之前進。評價：可解釋免壓現(xiàn)象；但對拱的特性、巖層移動時各層的力學(xué)關(guān)系未作分析。2）懸臂梁假說：認為：頂板垮落后，煤壁上方巖層以懸臂梁形式存在（含組合梁），隨工作面推進周期性垮落，產(chǎn)生周期性來壓。評價：可解釋工作面前方出現(xiàn)支承壓力、周期來壓及下沉量和支架載荷近煤幫處小現(xiàn)象；但懸臂梁本身計算頂板下沉量和支架載荷與實際所測數(shù)據(jù)相差甚遠，同時該假說沒有對層位間的力學(xué)關(guān)系進行解釋。3）預(yù)成裂隙假說：認為：由于開采的影響，回采工作面上覆巖層的連續(xù)性遭到破壞，從而成為非連續(xù)體，在回采工作面周圍存在著應(yīng)力降低區(qū)、應(yīng)力增高區(qū)和采動影響區(qū)，隨著工作面的推進，三個區(qū)域同時相應(yīng)前移；由于工作面前方支承壓力作用，導(dǎo)致頂板巖體破壞，形成礦壓裂隙，使巖體塑性增大，可將其視為“假塑性體”；在變形移動的過程中，各巖塊間相互擠壓，形成“預(yù)應(yīng)力梁”；在自重及載荷作用下，產(chǎn)生假塑性彎曲（巖塊間相對滑移），發(fā)生頂板下沉和垮落；要管好頂板，必須加大支架初撐力和工作阻力，并及時支撐頂板巖層。評價：預(yù)成裂隙是否普遍存在，有待考證。4）鉸接巖塊假說：鉸接巖塊假說由原蘇聯(lián)的rH庫茲涅佐夫于19501954