矿山压力与岩层控制复习题及答案

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资源描述

1、直接顶初次跨落的标志是:直接顶跨落高度超过1m_1.5m,范围超过工作面长度的一半。2、沿空巷道巷旁支护的类型:矸石带木垛密集支柱混凝土砌块、整体浇注巷旁充填技术。4、采煤工作面矿压观测的核心为“三量”观测:顶板移近量观测、活柱下缩量观测、支柱载荷量观测。5、浅埋煤层:开采区域大部分集中于埋深在100-150m以内的浅部,煤层的典型赋存特点时埋深浅、基岩顶板较薄、表土覆盖层较厚。由于此类煤层的矿压显现规律具有明显的特点,为了区别于其他煤层,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。6、采空区处理方法:充填,垮落,顶板缓慢下沉,刀柱法。7、简述采区巷道支护的主要形式:棚子支护,巷旁支护,围岩注浆,锚杆支护。或从基本支护,加强支护,巷旁支护,巷道围岩加固,联合支护角度8、单体工作面的特殊支护方式主要有:密集支柱、滑移支架支柱、从柱、斜撑支架、木垛、液压放顶墩柱等几种。10、简述采区巷道变形与破坏的影响因素:1自然因素方面答2开采技术答11、煤矿冲击矿压的防治答:1.降低应力集中程度1)开采解放层。在煤层群条件下,首先开采没有冲击危险或危险性较小的煤层,使构造应力得到解除,并且使岩层经过一次扰动。在此范围内进行采掘工程,应力集中程度就可能降低。2)推行无煤往开采,采空区尽量少留煤住;尽量采用跨上山采煤。从而消除应力在煤往上集中叠加的可能性;3)合理安排采掘程序,避免形成三面采空的“孤旷。2.改变煤岩的物理力学性质:1)高压注水,人为地在煤岩内部造成一系列弱面,并起软化作用,增加塑性变形量,从而减少弹性能聚积的程度;2)放松动震动炮,释放媒体内部积聚的能量。3)孔槽卸压,用大直径钻孔或切沟槽使媒体松动,达到御除压力:12、砌体梁:将采场视为一个有机的整体,在围岩运动中起骨架作用的称为砌体梁。13、根据回采工作面上覆岩层内部的破坏情况,将回采工作面上覆岩层分为三带,沿工作面推进方向划分为三个区。三带:垮落带,裂缝带,弯曲下沉带。三区:煤柱支撑区,离层区,重新压实区14、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作用在巷硐支护物上的力。15、支承压力:采煤工作面前后方、两侧煤柱或采空区大于原岩应力的矿山压力。16、基本顶初次来压:在跨落前,采空区上方可能有轰隆隆巨响,通常煤壁片帮严重,顶板产生裂缝或掉渣,顶板下沉量和下沉速度明显增加,支架载荷迅速增高,这种现象称17、沿空留巷:就是在采煤工作面采过之后,将区段平巷用专门的支护材料进行维护作为区段的平巷。18、顶板下沉量与顶板下沉速度:煤壁到采空区裸露岩层的顶底板移近量。单位时间的顶底板移近量。19、冲击矿压:在煤矿开采过程中,煤岩体所承受的压力超过其强度极限,聚居在巷道煤岩体中的能量突然释放,动力将煤岩抛向巷道,同时发出强烈的声响,对周围菜场、巷道、通风设施及人员造成巨大破坏及伤害的一种煤矿动力现象。20、煤矿动压现象:煤矿在开采过程中,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。这些现象统称为煤矿动压现象。21、构造应力:是由地壳构造运动在岩体中引起的内应力22、沿空掘巷:是在上区段采煤工作面回采结束后,经过一段时间呆空去上覆岩层移动基本稳定之后,沿上区段运输平巷采空冒落区边缘,掘进下区段工作面区段回风平巷。25、支架初撑力:支柱对顶板的主动作用力26、基本顶周期来压:随着采煤工作面的推进,基本顶这种“稳定——失稳——再失稳”现象,将周而复式地出现,使采煤工作面矿山压力周期性明显增大,这种基本顶的周期性破断失稳对工作面产生的周期性的来压显现。27、初始地应力:未受开挖影响的原始地应力28、采场支柱力学特性:刚性、急增阻式、微增阻式、恒阻式29、简述我国缓倾斜煤层工作面顶板分类方案。答:直接顶分类:不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板:、非常稳定顶板;老顶分类:不明显、明显、强烈、非常强烈30、简述衡量采场矿山压力显现程度的指标有哪些?在第三章第一节1顶板下沉量2顶板下沉速度3局部冒顶4大面积冒顶5支柱变形与折损6底鼓,支柱插入底板。31、简述煤层倾角变化对回采工作面矿山压力显现的影响。(1)随着倾角的增大,顶底板移近量逐渐变小,上覆岩层重力沿层面切向下滑力随着增大,而作用于层面的垂直力则减小,即顶板对支架的压力减小。(2)下滑力的增大,垂直压力的减小,降低了支架的稳定性,为防止支柱的倾倒,在大倾角工作面,往往在只设支柱时有一个迎山角。(3)当倾角增大到一定程度时,下滑力大于岩块间的摩擦力,跨落的矸石会沿底板滑落堆积,在采空区由下而上形成密室程度不同的三个带,密实带、半密室带和悬空带。32、简述加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系答:从实测的“s一t”曲线中可以看出,加快工作面的推进速度实质上意味着减少了工作面的控顶时间,也减少了时间因素对顶板下沉的影响,无疑可以减少顶板的下沉量,改善顶板维护状况。但是加快工作面的推进速度却在一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,同时也必然使顶板的下沉量加剧。当工作面推进速度加快到一定程度后,可能会出现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剧烈活动的情况下。显然,这种信情况况对项板的支护是非常不利的。在工作面推进速度很慢的情况下,加快工作面的推进速度对于减小顶扳的下沉虽,改善顶板维护状况显然是有利的。但是,如果工作面的推进速度已提高到一定程度后,再提高工工作面的推进速度不但不能减小顶板的下沉量,反而会使顶扳活动更加剧烈。从理论上来讲,用加快工作面推进速度的方法来减小顶板下沉量,改善顶板维护状况是有一定限度的。因而企图用加快工作面推进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,工作面的推进速度还远没有达到不能再提高的地步。从矿山压力的观点出发,即使是年产百万吨的采煤队,再提高工作面的推进速度以减小质板的下沉量也还是可能的。33、简述采准巷道的维护技术。(1)将巷道布置在低压区;(2)选择岩性良好的层位布置巷道;(3)护巷煤柱的稳定性;(4)无煤柱护巷;(5)巷道卸压保护35、简述基本顶初次来压时,工作面矿压显现特征。(1)顶板剧烈下沉。(2)支架载荷突增(3)煤壁片帮严重。36、巷道卸压方法目前应用的有哪几种答:1跨巷回采进行巷道卸压2巷道围岩开槽卸压和松动卸压3利用卸压巷硐进行巷道卸压4掘前预采应用37、周期来压的主要表现形式?答:1顶板下沉速度增加2顶板下沉量增大3支柱载荷增大4煤壁片帮支柱折损5顶板发生台阶下沉39、岩层移动控制技术分类(1)留设煤柱控制岩层移动(2)充填法控制岩层移动(3)调整开采工艺及参数控制岩层,如限厚开采、协调开采、上行开采等40、干式充填采用的方式:答:人力重力机械风力等41、根据围岩压力的成因,围岩压力分为哪4种类型?答:松动围岩压力,变形围岩压力,膨胀围岩压力,冲击和撞击围岩压力。42、按锚杆的锚固方式分为哪几类?机械锚固式,黏结锚固式,摩擦锚固式。43、锚杆支护理论有哪些?悬吊理论,组合梁理论,组合拱理论,最大主应力理论、围岩强度强化理论44、软岩巷道常用的支护形式锚喷网支护,可缩行金属支架,弧板支架。45、影响顶煤冒放的因素1煤体强度2煤体裂隙分布3顶煤厚度4夹矸影响48、对冲击矿压按危险状态等级分为哪几级?P3061无冲击危险2弱冲击危险3中等冲击危险4强冲击危险5不安全50、简述冲击危险的解危措施1震动爆破2钻孔卸压3煤层注水4定向裂缝51、简述顶板大面积来压的机理和防治措施机理:顶板大面积来压是顶板大面积恳霹到一定极限后,突然堵断的,它的动压显现是由于大面积培落形成的。1顶板高压注水2强制放顶3预防暴风措施54、简述煤层开采后,上覆岩层的破坏方式。答:当煤层开采以后,由于直接顶下部形成较大的空间,直接顶破断后,岩块呈不规则垮落,排列极不整齐,其松散系数较大。一般将具有这种破坏方式的岩层称为冒落带,冒落带以上的顶板岩层由于其下部自由空间较小,岩层断裂后,其向下移动时受到相互牵制,岩层只是断裂下沉而无翻转,通常将这个区域叫做裂隙带。再向上直至地表的岩层只有弯曲下沉而无断裂,这一带成为弯曲下沉带。55、液压支架可分为哪几类?各适用于什么条件?支撑式:指在结构上没有掩护梁,对顶板的作用是支撑的支架;掩护式:指在结构上有掩护梁,单排立柱连接掩护梁或直接支撑顶梁对顶板起支撑作用的支架;支撑掩护式:指具有双排或多排立柱及掩护梁结构的支架,支柱大部或全部通过顶梁对顶板起支撑作用,可能有部分支柱是通过掩护梁对顶板起作用。56、老顶初次来压步距:自开切眼到老顶初次垮落工作面推进的距离57、支架的支撑效率P136:顶板对顶梁的作用力Q和立柱支撑力P的比值。58、简述岩层移动引起的采动损害与煤矿绿色开采体系1矿山压力显现2形成采动裂隙3岩层移动发展到地表形成沉陷针对煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,“绿色开采技术”主要包括以下内容:1、水资源保护—形成“保水开采”技术;2、土地与建筑物保护—形成离层注浆、充填与条带开采技术;3、瓦斯抽放一形成“煤与瓦斯共采”技术;4、煤层巷道支护技术与减少酐石徘放技术;5、地下气化技术59、简述关键层的特征及其在岩层控制研究中的意义。P177-178答:特征:1.几何特征,相对于其他同类岩层单层厚度较厚2.岩性特征,相对其他岩层较为坚硬,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.破段特征,关键层的破段将导致全部或局部上覆岩层的同步破段,引起较大范围内岩层移动5.承载特征,关键层破段前以“板”(或简化为“梁”)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。意义:关键层理论的提出实现了矿山压力,岩层移动与地表沉陷,采动煤岩体中水与瓦斯流动研究的有机统一,为更全面,深入地解释采动岩体活动规律与采动损害现象奠定了基础,为煤矿绿色开采技术研究提供了新的理论平台。61、回采工作面支柱的工作特性共有几种,并绘图说明,试比较其优缺点。P1281)急增阻式特性2)微增阻式特性。3)恒阻式特性。62、简述岩石破碎后的碎胀特征及其在控制顶板压力中的作用?答:岩石破碎后,杂乱堆积,岩体的总体力学特性类似于散体。由于岩层破碎后体积将产生膨胀,因此直接顶跨落后,堆积的高度要大于直接顶岩层原来的厚度。影响碎胀系数的重要因素是岩石破碎后块度的大小及其排列状态。

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