矿山压力及岩层控制B卷答案

第1页共2页矿山压力及岩层控制Ｂ卷答案一、填空题1．岩浆岩、沉积岩、变质岩2．构造应力、自重应力3．脆性破坏、塑性破坏4．顶底板移近量、支柱活柱下缩量、支架载荷5．局部冒顶、大面积冒顶6．能量理论、刚度理论、冲击倾向性理论7．垮落带、裂隙带、缓沉带8．整体剪切、局部剪切二、判断题1、√2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、×9、√10、√三、名词解释1、岩体：是指处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体。2.支架工作阻力：支架受顶板压力作用而反应出来的力称为支架的阻力，又称支架工作阻力。3.顶板下沉量:一般指煤壁到采空区边缘裸露顶板底板的移近量。随着工作面推进，顶底板处于不断移近状态。4.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定义为矿山压力。5.矿山压力控制：煤矿井下所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法，均叫做矿山压力控制。四、问答题1、试述“压力拱”假说。答：此假说认为，在回采工作空间上方，由于岩层自然平衡的结果而形成了一个“压力拱”。拱的一个支撑点是在回采工作面前方煤体内，而另一个支撑点是在采空区内已垮落的矸石上或采空区的充填物上，随着工作面的推进，前、后拱脚将向前移动，工作面则处于应力降低区。在前、后拱脚之间，无论在顶板或底板中都形成了一个减压区，采煤工作面的支架只承受压力拱内的岩石重量。压力拱假说对采煤工作面前后的支撑压力及回采工作空间处于减压区范围做出了粗略而经典的解释。2、试分析影响采场矿山压力显现的主要因素。答：（1）顶板岩层组成；（2）采煤工作面推进速度；（3）开采深度；（4）采高与控顶距；（5）煤层倾角3、基本顶初次来压的特点。答：（1）工作面顶板下沉量的下沉速度急剧增加（2）支架受力猛增，顶板破碎，并出现平行煤壁的裂缝，甚至出现工作面顶板台阶下沉（3）煤壁片帮严重，片帮深度可达0.6～0.8m。（4）采空区内发出沉闷的雷鸣声，并伴有暴风并扬起大量煤尘。（5）工作面基本顶由开始破坏直至垮落需要一定的时间，通常为2～3天。4、简述放顶煤开采矿压显现特点。答：（1）在支架上的载荷不大。传统的观念认为，支架载荷与一次采厚成正比，但阳泉一矿放顶煤工作面与分层工作面而支架的载荷强度则大体相同，甚至略低于分层开采。沈阳蒲河矿放顶煤开采的采厚又增加了一倍时，载荷强度仍无变化。（2）周期来压反应不强烈。据资料统计，放顶煤综采工作面无明显的矿压显现。即使是在周期来压时，支架也达不到额定工作阻力，安全阀不开启。5、简述回采工作面支架——围岩相互作用原理。答：（1）回采工作面支架与其支持的围岩是一对互相作用着的矛盾体。第2页共2页（2）支架结构及性能的设计必须符合回采工作面围岩运动规律。（3）同时支架的支撑力的大小与分布以及护顶、护帮装置的结构性能都必须满足回采工作面围岩运动规律的要求。五、计算题假设如图所示第1层岩层控制的岩层为两层，即n=3.各岩层的厚度、体积力及弹性模量见表3，试求此岩层所受载荷大小。表3各岩层的厚度、体积力及弹性模量岩层岩性体积力3/mMNi厚度mhi/弹性模量aiMPE/抗拉强度aiMPR/1中砂岩0.0234.02.510472泥岩0.0252.71.110423砂质泥岩0.0262.01.51042.54中砂岩0.0255.52.31047解：第1层本身的载荷为1q920.423111hrq（kPa）考虑第2层对第1层的作用，则222311221131112hEhEhrhrhEq=140.5(kPa)图2计算到第3层，则第1层的载荷为33332231133221131113hEhEhEhrhrhrhEq=174.7(kPa)同理，计算到第4层，则第1层的载荷为3443333223114433221131114hEhEhEhEhrhrhrhrhEq=163.7(kPa)13q由此可知，应考虑第一、第二、第三层对第一层载荷的影响。第四层由于本身强度大、岩层厚，对第一层载荷不起作用。