矿压复习资料、.doc

1.直接顶初次垮落：回采工作面自开切眼向前推进，直接顶悬露面积增大，当达到其极限跨距时，直接顶第一次大面积垮落。
2.煤矿动压现象：煤矿开采过程中，在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤或岩体，在一定的条件下突然发生破坏、冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响、震动以及气浪等明显的动力效应。
3.冲击矿压：聚积在矿井巷道和采场周围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，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏。
4.顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
5.老顶初次来压：老顶平衡结构第一次失稳而施加给工作面以大型压力的过程。
周期来压：由于裂隙带岩层周期性发生失稳而引起的顶板来压现象。
6．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。
7. 沿空留巷：在上区段工作面采过后，通过加强支护或其它有效方法，将上区段工作面运输平巷保留下来，供下区段工作面回采时作为回风平
沿空掘巷：在上区段工作面回采结束后，经过一段时间采空区上覆岩层移动基本稳定后，沿上区段运输平巷采空区冒落边缘掘一条巷道，供下区段回风。
8.矿山压力显现：在矿山压力作用下，煤、岩体及支护物所表现出来的种种力学现象。
矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力。
矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力的各种办法。
9.原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的原岩应力。
10.支承压力：巷道两侧改变的切向应力增高部分。
11.锚固力：锚固力对围岩所产生的约束力。
12．工作面风巷在其服务其内沿走向受到相邻区段的回采影响，围岩变形要经历几个阶段？
A 巷道掘进影响稳定阶段 b.掘进影响稳定阶段
c．.采动影响阶段 d.采动影响稳定阶段 e.二次采动影响阶段
13.分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响？
答：开采深度直接影响着原岩应力的大小，同时也影响着开采后巷道或工作面周围岩层内支撑压力值。从这个意义上讲，开采深度对矿山压力具有绝对的影响，但对矿山压力显现的影响不大相同。
A：在一定的条件下，一定的开采深度是出现冲击矿压的一个必要条件。
B：但开采深度对采场顶板压力大小的影响并不突出，因而对矿山压力显现的影响也不明显。
C: 随着开采深度的增加，支撑压力必然增加，从而导致煤壁片帮及底板鼓起的几率增加，导致支架载荷增加。

14.分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系。
答：顶板下沉是时间的问题，加快工作面推进速度只是缩短了落煤与放顶两个主要生产工序的时间间隔，相对的减小了顶板的下沉量，工序影响必然使顶板下沉速度加剧。所以只有在原先的工作面推进速度比较缓慢的条件下，加快工作面推进速度，才会对工作面顶板状态有所改善。当工作面推进速度提高到一定的程度后，顶板下沉变化将逐渐减小。

15.分析采场上覆岩层失稳条件
答：a：破断后的岩块互相挤压一般形成三绞拱式的平衡结构，此结构平衡将取于咬合点的挤压力是否超过该咬合点接触面的强度极限，在一定条件下可能导致岩块随着回转而形成变形失稳。
b:另外即是咬合点处的摩擦力与剪切力的相互关系，当剪切力大于摩擦力时，形成滑落失稳，在工作面的变形形成为顶板的台阶下沉。
16.简述岩层移动引起的采动损害与煤岩绿色开采技术体系
答：岩层移动引起的采动影响损害概述岩层移动主要表现以下：
A：形成矿山压力显现，引起采场和巷道顶板下沉、垮落和来压，甚至引发冲击地压等强烈的矿山显现。
B：形成采动裂隙，引起周围煤体中的水与瓦斯的流动，导致井下瓦斯事故与突水事故，需对此进行控制与利用。
C：岩层移动发展到地表沉陷，导致农田，建筑设计的损坏，当地面潜水位较高时，地表沉陷盆地内大量积水，农田无法耕种，村庄被迫搬迁，引发一系列环境、经济、社会问题。
绿色开采技术包括以下内容：
A:水资源保护——形成“保水开采“技术
B：土地与建筑物保护——形成离层注浆，充填与条带开采
C：瓦斯抽放——形成“煤与瓦斯共采“技术
D：煤层巷道支护与减小矸石排放技术
E：地下气化技术
17．那些矿山压力现象作为衡量矿山压力显现的指标？
答：A：顶板下沉——煤壁到采空区边缘裸露的顶底板移近量
B：顶板下沉速度——单位时间内顶底板的移近量
C：支柱变形与折损——随着顶板下沉，回采工作面支柱受力增加时的表现
D：顶板破碎情况——单位面积中冒落面积所占的百分数
E：局部冒顶——回采工作面顶板形成局部冒落，影响回采工作面的正常进行。
F：大面积冒顶——采面由于顶板来压而导致顶板沿工作面切落。
18.支架的初撑力？支架初撑力的大小对顶板管理有何影响？
答：支柱对顶板最初的主动力。
（1） 初撑力较小时，往往引起较大的顶板初始下沉量，这种顶板下沉常引 起顶板过早破碎，使顶板难以管理。
（2） 增加支架的初撑力可以迅速压缩浮煤，浮矸，提高“支架与围岩”的整体刚度，使支架工作阻力能比较早地发挥作用而减小顶板的下沉量。

19.简述巷道跨采卸压的基本原理
答.根据采面不断移动的特点以及巷道系统优化布置的原则，可在巷道上方的煤层工作而进行跨采，使巷道经历一段时间的高应力作用后，长期处于应 力降低区内，跨采的效果主要取决于巷道与上方跨采面的相对位置.（法向距离z，水平距离x）
20.简述巷道围岩卸压的主要手段及原理
围岩卸压的主要手段1.钻孔卸压 2开槽卸压 3宽面掘巷卸压
4.巷旁留设专门的卸压空间
原理：巷道围岩受到某种不同程度的卸载，改变巷道围岩应力分布特性，巷道掘进或采动影响时在巷道周围形成的应力峰值向远离巷道周边的围岩深部转移，使巷道处于应力降低区内。将本该作用于巷道周围的集中载荷，转移到离巷道较远的新的支承区，达到降低围岩应力的目的。
21.简述基本顶初次来压时，工作面矿压显现特征
A．顶板剧烈下沉 B.支架载荷突增
C．煤壁片帮严重 D.老顶破断岩块失稳
22.解释支撑式，掩护式，支撑掩护式液压支架结构特征及适用范围
支撑式——在结构上没有掩护梁，适用于直接顶比较完整的工作面，周期来压剧烈的顶板
掩护式——在结构上有掩护梁，适用于：破碎顶板
支撑掩护式——有双排或多排立柱及掩护梁。适用于：顶板坚硬而易于破碎的顶板。
23.我国倾斜煤层工作面分类方案。
直接顶按其在开采过程中表现的稳定性分为4类：
A、 不稳定顶板B、中等稳定顶板 C、稳定顶板D、非常稳定顶板
老顶的分级指标是老顶老顶初次来压平均当量
分为4类：不明显、明显、强烈、非常强烈
24.简述巷道围岩稳定性分类指标
（1）巷道顶板延时单向抗压强度 （2）煤层单向抗压强度
（3）巷道底板岩石单向抗压强度 （4）围岩岩体完整性指数
（5）巷道埋深 （6）本区段采动影响指标
（7）相邻区段采动影响指标

25.简述煤层倾角变化对回采工作面矿山压力呈现的影响
（1）岩层移动不均匀，工作面开采过程中，顶板冒落岩石不能原地停留（煤层倾角大于矸石堆积的自然安息角35度）而是沿工作面下滑，在工作面沿倾斜方向的采空区内形成不均匀充填带。（工作面下部填实，中部填满，上部悬空）
（2）工作面底板围岩变形和破环的可能性增大，一旦破环就产生向下滑移，并向上蔓延，从而导致顶板---支架—底板支撑系统失稳，导致事故。
(3) 由于上覆岩层和岩块自身分量的作用，工作面支架和设备下滑，倾倒的可能性急剧下滑。

26.简述巷道围岩控制原理及内容。
根据巷道围岩应力，围岩强度以及它们之间的相互关系，选择合适的巷道布置和保护及支护方式，降低围岩应力，增加围岩强度，改善围岩受力条件和赋存环境有效地控制围岩的变形或破环。
27.简述关键层的特征及其在岩层控制研究的意义
答：（1）几何特征，相对其他同类岩层单层厚度较厚
（2）岩性特征，相对其它较为坚硬，即弹性模量较大，强度较高
（3）变形特征，关键层下沉变形时，其上覆全部或局部岩层的下沉量同 步协调
（4）破断特征，关键层的破断将导致全部或局部上覆岩层的同步破断，引起较大范围内的岩层移动
（5）承载特征，关键层破断前“板”的结构形式作为全部岩层或局部岩层的承载主体，破断后则成为“砌体梁”结构，继续成为承载主体

28.锚杆支护机理：在巷道周边围岩内部对围岩加固，形成围岩承载体，有利于围岩的稳定。
锚杆的分类：机械锚固式、黏结锚固式、摩擦锚固式

锚杆的支护理论：悬吊理论、组合梁理论、组合供理论、最大水平应力理论

29.采煤工作面矿压观测的核心
（1） 顶板移近量 （2）支架载荷量 （3）活柱下缩量

30.沿空巷道巷旁支护类型
木剁支护、密集支柱支护、矸石带支护、混凝土砌块支护

31.开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区
破坏方式：（1）充分采动与非充分采动
（2）移动与变形
（3）岩层移动角
分区：垮落带、裂隙带、弯曲带
32.采动引起的底板岩层三种载荷作用下应力如何分布
1）三角载荷：应力增加系数为3，影响深度为1.5—2倍煤柱高度
2）均不载荷：应力增加系数为5，影响深度为3—4倍煤柱高度，作用于煤柱上的支承压力呈钟形
3）集中载荷：应力增加系数3.5，影响深度为1.5—2倍煤柱高度，作用于煤柱上的支承压力呈马鞍形

33.“横三区“： 煤壁支承区、离层区、重新压实区
“竖三带”：垮落带、裂隙带、弯曲带

34.回采工作面支柱的特性共有几种？
1.急增阻式。随着活柱下缩，工作阻力呈直线型急剧增加，这种支柱可缩量较小
2.微增阻式，随着活柱下缩工作阻力先有一个急剧增长的过程，随着继续下缩工作阻力增长缓慢，最后达到最大可缩量，此支柱具有较大可缩量
3.恒阻式。随着活柱下缩，工作阻力保持不变，适应顶板压力性能比较好。

35.采场上覆岩层活动规律假说
1）压力拱假说：
认为：回采空间上方形成自然平衡拱（压力拱）；工作面始终处于拱的保护之下；工作面前进，拱脚随之前进。
评价：可解释免压现象；但对拱的特性、岩层移动时各层的力学关系未作分析

2）悬臂梁假说：
认为：顶板垮落后，煤壁上方岩层以悬臂梁形式存在（含组合梁），随工作面推进周期性垮落，产生周期性来压。
评价：可解释工作面前方出现支承压力、周期来压及下沉量和支架载荷近煤帮处小现象；但悬臂梁本身计算顶板下沉量和支架载荷与实际所测数据相差甚远，同时该假说没有对层位间的力学关系进行解释。

3）预成裂隙假说：
认为：由于开采的影响，回采工作面上覆岩层的连续性遭到破坏，从而成为非连续体，在回采工作面周围存在着应力降低区、应力增高区和采动影响区，随着工作面的推进，三个区域同时相应前移；由于工作面前方支承压力作用，导致顶板岩体破坏，形成矿压裂隙，使岩体塑性增大，可将其视为“假塑性体”；在变形移动的过程中，各岩块间相互挤压，形成“预应力梁”；在自重及载荷作用下，产生假塑性弯曲（岩块间相对滑移），发生顶板下沉和垮落；要管好顶板，必须加大支架初撑力和工作阻力，并及时支撑顶板岩层。

4）铰接岩块假说：
认为：采空区冒落矸石在规则冒落带以上，已断裂的岩块在下移过程中，互相咬合，彼此牵制，当水平力较大时，可形成三铰拱平衡。
评价：正确地阐明了工作面上覆岩层的分带情况，并初步涉及到岩层内部的力学关系及其可能形成的“结构”；但此假说未能对接岩块间的平衡条件作进一步探讨，因而不能对各类不同强度的顶板岩层中所出现的不同力学现象做出正确的解释

36.简述岩石破碎后的碎胀特性及其在控制顶板压力中的作用？
岩石的碎胀性是指岩石破辞后散乱后堆积的体积比破碎前整体状态下增大的特性，一般用碎胀系数KP表示。对于岩层控制来说，碎胀性有重要作用，当煤层采出形成采空区后，顶板处于悬露状态，就会发生破坏垮落，并给工作面顶板管理造成影响以至危害。由于顶板岩石有碎胀性，垮落后体积增大，能充填部分因煤层采出后形成的采空区，其上覆岩层的活动对工作面就没有明显的动压影响了。因此，碎胀性对工作预顶板管理有重要意义．