1、冲击地压?和哪些因素有关?常用的防治方法?答:冲击地压:冲击矿压是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,部分巷道垮落破坏等。影响因素:1、自然地质因素。(1)开采深度(2)煤岩的力学特征(3)顶板岩层的结构特点(4)地质动力因素。2、开采技术条件。(1)开采设计和开采顺序(2)上覆煤层工作面停采线和煤柱的影响(3)采空区的影响(4)开采区域的影响3、组织管理措施。冲击矿压的防治措施:1、合理的开拓布置和开采方式(1)开采煤层群时,开拓布置应有利于解放层开采(2)划分采区时,应保证合理的开采顺序,最大限度地避免形成煤柱等应力集中区(3)采区或盘区的采面应朝一个方向推进,避免相向开采,以免应力叠加(4)在地质构造等特殊部位,应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采顺序(5)有冲击危险的煤层的开拓或准备巷道、永久硐室、主要上下山、主要溜煤眼和回风巷应布置在底板岩层或无冲击危险的煤层中,以利于维护和减小冲击危险(6)开采有冲击危险的煤层,应采用不留煤柱垮落法管理顶板的长壁开采法(7)顶板管理采用全部垮落法,工作面支架采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。2、开采解放层冲击危险的解危措施:卸压爆破、煤层注水、钻孔卸压、定向裂隙2、什么是原岩应力?原岩应力分布的基本规律是什么?研究原岩应力分布对采矿工程的意义有哪些?答:(1)地壳中没有受到人类工程活动(如矿井开掘巷道等)的影响的岩体称为原岩。存在于原岩内未受工程扰动的天然应力为原岩应力。(2)原岩应力分布的基本规律是:①原岩应力是非稳定应力场,原岩应力是三向不等压的空间应力场,三个主应力的大小和方向是随着空间和时间而变化的,它是一个非稳定应力场。②实测垂直应力(σv)基本等于上覆岩层重力(γH)。③水平应力(σh)普遍大于垂直应力(σv)。④平均水平应力(σhav)与垂直应力(σv)的比值(λ)与深度有关,λ一般随着深度的增加而减小。⑤最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大。(3)研究原岩应力分布对采矿工程的意义在于:在矿井建设阶段,研究原岩应力分布有利于采矿工程的设计施工,可以更合理的布置井筒和巷道的位置,减少施工中的困难;采矿过程中,研究原岩应力的分布可以指导巷道和采场的支护,使其更加合理,减少成本,降低顶底板事故的发生;研究原岩应力的分布,对不同埋深的煤矿开采有重要的意义,特别是煤炭逐步进入深部开采的阶段,高地应力的条件下,研究清楚深部应力的分布,可以更大限度的减少冲击矿压等严重事故的发生。3、简述砌体梁理论?作用是什么?答:当老顶达到极限跨距后,随着回采工作面继续推进,老顶即发生断裂。如图所示显然,根据老顶的X形破坏特点,可将工作面分为上、中、下三个区。破短的岩块,由于互相挤压形成水平力,从而在岩块间产生摩擦力。工作面的上、下两区是圆弧形破坏,岩块间的咬合是一个立体咬合关系,而对于工作面中部,则可能形成外表似梁实则是拱的裂隙体梁的平衡关系。这种结构称之为砌体梁。由于煤系地层特殊的赋存条件,工作面与巷道往往要承受巨大的地应力以及采动应力,这部分应力完全靠工作面的支架或巷道内的支护来承载是不可能的,因此砌体梁可以在岩体的深部形成稳定结构,以保护工作面的安全生产,如果深部岩体无法形成结构的话,其稳定性将大大降低,表现为矿山压力显现异常、剧烈。因此砌体梁起主要承载的作用。4、什么是支架的工作阻力?什么是支架的初撑力?在顶板控制中主要起什么作用?答:支柱对顶板的主动作用力称为支柱的撑力,支柱受顶板压力作用而反映出来的力称为支柱的阻力,又称工作阻力;支架支设时,将活柱升起,托住顶梁,利用升柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个主动力。这个最初形成的主动作用力称为支柱的初撑力。对于液压支柱,即是泵压所形成的支柱对顶板的撑力。在顶板控制过程中,实际是支撑系统工作特性在起作用。支架的可缩性使支护系统早期发生较大的变形,顶板实际是靠煤体-支架-垮落矸石形成的支护系统来维护的。其中煤体与采空区垮落矸石为采场支护系统的平衡结构支点,可承受更多的载荷。5、我国厚煤层定义是什么?我国厚煤层开采的主要方法是有哪些?其各自矿山压力显现的主要特点和顶板控制的主要难点是什么?答:厚度大于3.5m的煤层为厚煤层,随着近年来神东矿区、西部新疆等地大型煤田的开发,也有文献将厚煤层进行了进一步的划分,如特厚煤层、巨厚煤层等,但其划分标准相对未统一。(1)综合机械化放顶煤开采方法矿山压力显现的主要特点:由于松软顶煤的参与,缓和了支架与老顶之间的相互作用,因而支架阻力通常不大于分层开采的支架阻力;一般会出现直接顶初次来压,老顶初次来压步距增大,周期来压步距相对减小;容易产生端部冒顶;前柱工作阻力大于后柱的工作阻力。顶板控制的主要难点:由于无法看到顶煤的放煤过程,所以放煤步距和放煤时间比较难控制。(2)大采高一次采全高长壁采煤开采方法矿山压力显现的主要特点:端部冒落和煤壁片帮比较突出;周期来压的强度有所增大,支架载荷增大,动载系数增大。顶板控制的难点:主要是煤壁片帮的控制和支架的稳定性控制比较难。(3)倾斜分层长壁采煤开采方法矿山压力显现的主要特点:由于是分层开采,下分层巷道要受多次采动影响,巷道围岩变形强烈、破坏严重;开采下分层时,直接顶已经破碎,容易发生冒落。顶板控制的难点:由于下分层巷道受多次动压影响,所以是控制的难点。此外,急倾斜厚煤层的开采方法有:水平分层采煤法,斜切分层采煤法,水平分段放顶煤采煤法等采煤方法。6、论述煤矿开采过程中可能造成的顶板灾害及其控制技术。与瓦斯事故相比特点?主要发生地点?答:一般来说,顶板事故分为采区顶板事故和巷道顶板事故。1、采区顶板事故又分为大型冒顶和局部冒顶。其中,大型冒顶又分为:1)周期来压时压垮式冒顶,造成原因式工作阻力不够,初撑力低;2)厚并难冒顶板大面积冒顶,原因是由于顶板难冒,形成大面积的悬顶,当顶板压力大于极限应力时就产生大面积冒顶;3)大面积垮落,是由于大面积的漏顶而产生;4)复合顶板,由于下软上硬顶板,使顶板容易产生离层。局部冒顶分为:1)工作面两端冒落,成因是空顶面积大;2)端面冒落,顶板破碎,支撑不够,产生片帮引起的;3)放顶线,在放顶线产生游离的岩块;4)地质破碎带,原因是地质条件差。2、巷道顶板事故分为巷道掘进头冒顶、巷道交叉口冒顶。前者是因为支护不及时,后者是因为漏顶的面积大。与瓦斯事矿相比,顶板事故的发生规模相对较小,但频率极高,随着工作面综合机械化程度的提高,工作面顶板事故已经在很大程度上得到了遏制,但巷道顶板事故近年来仍处于高发态势,主要表现为零敲碎打型。主要发生在工作面端头、回采巷道超前压力影响区域、地质破碎带、应力异常区、交叉点、大断面巷道或切眼等地。7、简述摩尔库伦强度理论及适用条件。答:莫尔—库伦强度理论认为材料发生破坏是由于材料的某一面上剪应力达到一定的限度,而这个剪应力与材料本身性质和正应力在破坏面上所造成的摩擦阻力有关。即材料发生破坏除了取决于该点的剪应力,还与该点正应力相关。岩石沿某一面上的剪应力τ和该面上的正应力σ有τ=f(σ)的关系,此函数关系式就是莫尔理论强度条件的普遍形式。由此可知,莫尔强度理论可表述为三部分:一,表示材料上一点应力状态的莫尔应力圆,二,强度曲线,三,将莫尔应力圆和强度曲线联系起来,建立莫尔强度准则。适用条件:莫尔—库仑强度理论适用于塑性岩石以及脆性岩石的剪切破坏;主要在压应力区域适用;能体现岩石的抗压强度远大于抗拉强度的特性,能解释岩石在三轴等压压缩条件下不破坏和三轴等拉条件下会破坏的现象。