矿山压力与岩层控制部分练习题答案

矿山压力与岩层掌握局部练习题答案一、重要概念1234567891011121415161718沿空掘巷、1920212223二、简答与分析论述2.3.支承压力与矿山压力的区分？煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义？6.分析采场上覆岩层构造失稳条件7.8.试分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响。9.10.简述回采工作面四周支承压力分布规律。1112.简述我国缓倾斜煤层工作面顶板分类方案。13.14.简述采场支架与围岩关系特点。15.P-△L”16.质量监测对于改善工作面支架―围岩关系，确保工作面高产高效的作用。17.简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区。18.简述绿色开采技术体系，19.为什么说锚注支护是软岩巷道支护的途径？采区平巷在其效劳期内沿走向的矿压规律有哪些？采动影响带的前影响区和后影响区内矿压显现时间和机理有何不同？23.跨巷回采卸压的根本原理？画出巷道支架与围岩相互作用关系示意图，并分析支架与围岩的相互作用原理。26.如何依据锚杆对围27.28.简述影响顶煤冒放性的主要因素,提高顶煤冒放性的主要措施。一、名词解释：1、老顶：通常把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称为老顶。2、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘暴露的顶底板的相对移近量，顶底板的相对移近量。3、原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的自然应力称为原岩应力。4、周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来亚现象称为工作面顶板的周期来压。5、回采工作面：在煤层或矿床的开采过程中，一般把直接进展采煤或采有用矿物的空间称为回采工作面，简称采场。6、直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。7、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐四周岩体中形成和作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。8、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷硐四周岩体和支护物产生的种种力学现象统称为矿山压力显现。 9、矿山压力掌握：全部减轻，调整，转变和利用矿山作用的各种方法，均叫做矿山压力掌握。9、直接顶初次垮落：直接顶第一次大面积的垮落称为直接顶的初次垮落。10、老顶初次来压：当老顶悬露到达极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳有时可能伴随滑落失稳，从而导致工作面顶板急剧下沉，此时，工作面支架呈现受力普遍加大的现象称为老顶初次来压。11、支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必定消灭应力重分布，一般将巷道两侧转变后的切向应力增高局部称为之承压力。12、关键层：将对上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起掌握作用的岩层称为关键层。13、冲击能指数：在单轴压缩状态下，煤样全“应力---应变”曲线峰值C前所积聚的变形能Es与峰值后所消耗的变形能Ex之比值。 13、沿空留巷：在上区段工作面采过后，通过加强支护或承受其他有效方法，将上区段工作面运输平巷保存下来，供下区段工作面回采时作为回风平巷。14、沿空掘巷：回采工作面采过后，沿采空区边缘掘进的巷道。 15、软岩：是一种特定环境下的具有显著塑性变形的简单岩石力学介质。16、底鼓：底板向上鼓起的现象。17、煤矿动压现象：煤矿开采过程中，在高应力状况下积聚有大量弹性能的煤或岩体在肯定的条件下发生破坏，冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响，震惊以及气浪等明显的动力效应，这些现象通称为煤矿动压现象。它有三种形式：冲击矿压，顶板大面积来压，煤与瓦斯突出。18、冲击矿压：冲击矿压是聚积在矿井巷道和采场四周煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出猛烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架和设备损坏，人员伤亡，局部巷道垮落破坏等灾难的一种现象。19、浅埋煤层：通常将具有浅埋深，基岩薄，上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。20、开采沉陷：〔p177〕煤层开采后，采空区四周原有的应力平衡受到破坏，引起应力的重分布从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由上向下进展至地表引起地表的移动，这21、充分采动与非充分采动〔177〕。22沉边界和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角称为岩层移动角。23、锚固力：锚杆对围岩的约束力。〔1〕依据约束力方式可分为托锚力、粘锚力、切向锚固力；〔2〕依据锚杆作用阶段定义锚固力可分为初锚力、工作锚固力、剩余锚固力。二、简答解析：1、争论“孔”四周应力对争论矿山压力有何实际意义？有那些重要结论可以借鉴？由于地下巷道和回采空间具有简单的几何外形，以及巷道和回采空间四周岩体也是属于非均质，非连续，非线性以及加载条件和边界条件简单的一种特别介质，到目前为止还无法用数学力学的方法准确地求解出巷道四周岩体内各处的应力分布状态。依据采矿工程的特点，通过将巷道及回采空间简化为各种抱负的单一外形的孔来近似的求出巷道和回采空间四周的应力状态，对了解巷道变形的机理是格外有益和格外必要的。重要结论：1〕孔四周形成了切向应力集中，最大切向应力发生在孔的周边。2〕应力集中系数的大小，对于单孔来说，圆形孔仅与测压系数有关，对于椭圆来说，则不仅与测压系数有关还与孔的轴长比有关。3〕不管何种外形的孔，它四周的应力重分布，分布从理论上说影响是无限的，但从影响的猛烈程度来看大都有肯定的影响半径。4〕孔的影响范围与孔的断面大小有关。2、原岩应力分布的根本特点(43)通过理论争论、地质调查和大量的地应力测量资料，原岩应力分布的主要规律归纳如下：实测铅直应力根本上等于上覆岩层重量；水平应力普遍大于铅直应力；3分布特点：在煤柱或煤体下方的一侧为增压区而在采空区下方的一侧为减压区，在集中力作用下，将岩体内铅直应力相等的点连起来则形成卵形的压力泡。实际意义：由此我们可得到一些在底板中布置巷道时的规律，并且在实际工程中很少遇到集中载荷作用的状况，但通过这个解，可以知道应力在岩体内的传递规章，并且可以用积分的方法解决其它载荷条件下的应力分布问题。4岩石裂开后，杂乱积存，岩石的总体力学特征类似与散体。由于岩层裂开后体积将产生膨胀，因此直接顶垮落后，积存的高度要大于直接顶原来的厚度。影响碎胀系数Kp重要因素是岩石裂开后块度的大小及其排列状态。岩石裂开后，在其自重及外加载荷的作用下渐渐压实，碎胀系数变小，压实后的高度将取决于岩石的剩余碎胀系数Kp。随着老顶的初次断裂，老顶破断岩块的变形迫使直接顶变形方向支架方向加载荷，此时直接顶就不在可能形成放顶是可能发生的离层状态。但是老顶破断岩层形成的变形失稳与滑落失稳将5自然存在于原岩内而与人为因素无关的应力场称为原岩应力场，它主要包括自重应力场和构造应力场.6〔☆〕上覆岩层的岩体构造主要由坚硬岩层组成，软岩层只作为载荷，坚硬岩层断裂成岩按后排列鳖齐并相互咬合，这样，就可以建立一个势定的力学模型。依据力学计算，岩体构造的平衡条件为：岩块间应有足够的水平推力，且不行过大。岩块的下沉量SlhSlho。3〕岩按闷的断裂角θ要小于岩块间的摩擦角ψ4〕岩块间的剪切力Q7〔112〕从实测的“st”曲线中可以看出，加快工作面的推动速度实质上意味着削减了工作面的控顶时间，也削减了时间因素对顶板下沉的影响，无疑可以削减顶板的下沉量，改善顶板维护状况。但是加快工作面的推动速度却在肯定的时间间隔内增加了工序的影响次数，即缩短了相邻两个工序的时间间隔，同时也必定使顶板的下沉量加剧。当工作面推动速度加快到肯定程度后，可能会消灭前一工序影响的顶扳下沉还未稳定，后一个工序的影响却已来到。这样，会使工作面顶板始终处于猛烈活动的状况下。明显，这种信况对项板的渠护是格外不利的。在工作面推动速度很慢的状况下，加快工作面的推动速度对于减小顶扳的下沉虽，改善顶板曲维护状况明显是有利的。但是，假设工作面的推动速度已提高到肯定程度后，再提高工工作面的推动速度不但不能减小顶板的下沉量，反而会使顶扳活动更加猛烈。从理论上来讲，用加快工作面推动速度的方法来减小顶板下沉量，改善顶板维护状况是有肯定限度的。因而企图用加快工作面推动速度来甩掉矿山压力的想法更是不现实的。在目前的实际生产中，工作面的推动速度还远没有到达不能再提高的地步。从矿山压力的观点动身，即使是年产百万吨的采煤队，再提高工作面的推动速度以减小质板的下沉量也还是可能的。回采工作面测定的“S-T”曲线说明白什么？工作面推动速度对顶板下沉量的影响，用顶板下沉量s与时间t肯定的生产条件下，时间t映出顶板下沉量是时间的函数。在有些工作面中，当推动速度比较慢时，简洁消灭局部冒顶等不利与生产的矿山压力现象，而此时当工作面的推动速度时，则顶板状况明显好转，当工作面推动速度提高到肯定程度，顶板下沉量变化将渐渐减小。但同时，随着回采工作面推动速度的加快，顶板下沉速度也明显加快。由“s-t”曲线可知，在工作面中进展落煤与放顶时，顶板下沉表现最为猛烈，寻常则比较缓和。小，同时也影响着开采后巷道或工作面四周岩层内支承压力值。因