礦山開采沉陷學(xué)答案整理.doc

1“三帶”的定義?答：冒落帶是指用全部垮落法管理頂板時，回采工作面放頂后引起煤層直接頂板巖層產(chǎn)生破壞的范圍。裂縫帶：在采空區(qū)上覆巖層中產(chǎn)生裂縫、離層及斷裂，但仍保持層狀結(jié)構(gòu)的那部分巖層。彎曲帶：又稱整體移動帶，位于裂縫帶之上直至地表。2.地表移動盆地邊界的確定（此題答案不確定）一、地表移動盆地邊界的劃分地表移動盆地劃分成如下三個邊界：(一)移動盆地的最外邊界 移動盆地最外邊界是以地表移動和變形都為零的盆地邊界點所固定的邊界。這個邊界由儀器觀測確定?？紤]到觀測誤差一般取下沉為10mm的點為邊界點。所以，最外邊界實際上是下沉為10mm的點圈定的邊界。（圖中ABCD）(二)移動盆地的危險移動邊界 危險移動邊界是以盆地內(nèi)的地表移動與變形對建筑物有無危害而劃分的邊界。 （圖中ABCD） 不同結(jié)構(gòu)的建筑機(jī)能承受最大變形的能力不一樣，所以各種類型的建筑物都應(yīng)有對應(yīng)的臨界變形值。在確定移動盆地內(nèi)危險移動邊界時，用相應(yīng)建筑物的臨界變形值圈定，會更接近于實際。 (三)移動盆地的裂縫邊界 裂縫邊界是根據(jù)移動盆地內(nèi)最外側(cè)的裂縫圈定的邊界。 3.地表移動觀測站設(shè)計內(nèi)容有哪些？答：觀測站設(shè)計包括便攜設(shè)計說明書和繪制設(shè)計圖兩部分工作。設(shè)計說明書應(yīng)包括下列內(nèi)容：1) 建立觀測站的目的和任務(wù)2) 設(shè)站地區(qū)的地形、地物及地質(zhì)采礦條件3) 觀測站設(shè)計時所用的開采沉陷參數(shù)4) 觀測線的位置及長度的確定，測點及控制點的數(shù)目、位置及其編號5) 工作測點和控制點的構(gòu)造及其埋設(shè)方法6) 觀測內(nèi)容及所用儀器，與礦區(qū)控制網(wǎng)的聯(lián)測方法，精度要求，聯(lián)測的起始數(shù)據(jù)，定期觀測時間、方法及精度要求，有關(guān)地表采動影響的測定，編錄方法。7) 經(jīng)費估算：包括觀測站所需材料、購地、人工等費用的預(yù)算8) 觀測成果的整理方法與分析步驟，所需獲得的成果4.水平煤層(或沿煤層定向主頒)非充分采動時主斷面內(nèi)下沉曲線特征?答：判別：水平煤層開采時的采動程度可用走向充分采動角3來判別。當(dāng)用3 角作的兩直線交于巖層內(nèi)部而未及地表時，此時地表為非充分采動。 （一）下沉曲線 下沉曲線表示地表移動盆地內(nèi)下沉的分布規(guī)律。設(shè)沿主斷面方向為x軸，下沉曲線為 W(x)=F(x) 在討論分布規(guī)律時，先要確定下沉曲線上的三個特征點： 1最大下沉點o：下沉值最大。在水平煤層開采時，在采區(qū)中央正上方。2盆地邊界點A、B：據(jù)走向邊界角0作邊界點A、B，此處下沉值為零。3拐點E：拐點是指下沉曲線凹凸的分界點。拐點從理論上講應(yīng)位于工作面開采邊界的正上方，但由于工作面邊界附近的頂板并不切煤壁冒落或呈階狀彎曲，存在懸頂距，因此在四周沒采情況下，拐點E不在工作面開采邊界的正上方而是略偏向采空區(qū)一側(cè)。在地表達(dá)充分采動條件下，拐點處的下沉值約為最大下沉值的一半。 下沉曲線分布規(guī)律：在地表最大下沉點O處下沉值最大，自盆地中心至盆地邊緣下沉值逐漸減小，在盆地邊界點A、B處下沉值為零。5.什么叫起動距？答：通常把地表開始移動時工作面的推進(jìn)距離稱為啟動距。6.什么叫超前影響、超前影響角,超前影響距?答：超前影響：在工作面推進(jìn)過程中，工作面前方的地表受采動影響而下沉，這種現(xiàn)象稱為超前影響超前影響角：將工作面前方地表開始移動（即下沉10mm）的點與當(dāng)時工作面的連續(xù)，此連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角。超前影響距：開始移動的點到工作面的水平距離l稱為超前影響距7什么叫地表移動預(yù)計？答：在地下開采之前，按地質(zhì)采礦條件估算地表的各種移動和變形值?，F(xiàn)在只能進(jìn)行簡單條件下的地表移動預(yù)計。預(yù)計最大下沉值可能偏差約10，其他變形最大值為3050。對于復(fù)雜條件，如急傾斜礦層開采，多礦層開采，存在有地質(zhì)構(gòu)造破壞、礦層不穩(wěn)定和開采空間不規(guī)則等情況，預(yù)計的偏差更大。12、響地表移動變形的主要采礦因素有哪些？1.覆巖力學(xué)性質(zhì)、巖層層位的影響；2、松散層對地表移動特征的影響；3.煤層傾角的影響；4、開采厚度與開采深度的影響；5采區(qū)尺寸大小的影響；6.重復(fù)采動的影響；7.采煤方法及頂板管理方法的影響。18、描述巖層與地表移動常用的5個指標(biāo)是什么？它們之間有什么關(guān)系？并說明最大值發(fā)生的位置.答：的定量指標(biāo)有：下沉、傾斜、曲率、水平移動、水平變形。傾斜是下沉的一階導(dǎo)數(shù)，當(dāng)x0是地表傾斜值最大。曲率是下沉的二階導(dǎo)數(shù)，是傾斜的一階導(dǎo)數(shù)。當(dāng)x0.4r時，地表曲率值最大。水平變形是水平移動的一階導(dǎo)數(shù)。當(dāng)x0.4r時，地表水平變形值最大。19、煤炭資源的開采，一方面給人們提供了礦產(chǎn)資源，另一方面也帶來了一系列的環(huán)境和生態(tài)問題，試回答主要表現(xiàn)在哪些方面？答：回答要點（1）使地面標(biāo)高降低，耕地淹沒、鹽漬化、沙漠化，在山區(qū)引起坡體滑移。（2）地表沉陷使位于沉陷區(qū)的建（構(gòu)）筑物、鐵路、公路、橋梁、隧道、堤壩、輸電線路等人工建（構(gòu)）筑物損害、倒塌，影響人民的生命財產(chǎn)安全和交通運輸安全。（3）地下開采使含水層水位下降，地面河流、水庫干涸，使水進(jìn)入井下，淹沒礦井。（4）在巖溶發(fā)育區(qū)，地下開采使地面出現(xiàn)大量塌陷坑、塌陷漏斗。（5）開采引起礦區(qū)局部地震，震級R23級，引起當(dāng)?shù)鼐用駱O大的恐慌。隨著開采深度的增加，地震發(fā)生的頻率、震級均將增大。（6）礦山開采和加工過程中產(chǎn)生的的大量粉塵和排放的SO2、NOx等有害氣體，危害礦區(qū)工農(nóng)群眾的身體健康，導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)病變，影響動植物的生存和生長，污染水體、土壤和環(huán)境20、下沉系數(shù)？ 答：充分采動時，地表最大下沉值與開采高度的比值稱為下沉系數(shù)。21. 最大下沉角？答：在非充分采動條件下,在移動盆地傾向主斷面上,采空區(qū)中點和地表最大下沉點在基巖面上投影點的連線與水平線在下山方向的夾角。22、主要影響半徑？23.開采沉陷預(yù)計？答：開采沉陷預(yù)計：對一個計劃進(jìn)行的開采，在開采進(jìn)行以前，根據(jù)其地質(zhì)采礦條件和選用的預(yù)計函數(shù)、參數(shù)，預(yù)先計算出受此開采影響的巖層和（或）地表的移動和變形的工作，稱為開采沉陷預(yù)計。24.試分析曲率變形對地表建筑物的影響。答：曲率變形表示地表傾斜的變化程度。建筑物位于正曲率（地表上凸）和負(fù)曲率（地表下凹）的不同部位，其受狀態(tài)和破壞特征也不相同。前者是建筑物中間受力大，兩端受力小，甚至處于懸空狀態(tài)，產(chǎn)生破壞時，其裂縫為倒“八”字形；后者中中間部位受力小，兩端處于支撐狀態(tài)，產(chǎn)生破壞時，其裂縫為“八”字形。曲率變形引起的建筑物上附加應(yīng)力的大小，與地表曲率半徑、土壤物理力學(xué)性質(zhì)和建筑物特征有關(guān)。一般是隨曲率半徑的增大，作用在建筑物上的附加應(yīng)力減小；隨建筑物長度的增大、底面積增大，建筑物產(chǎn)生的破壞也加大。25.分析煤層傾角對覆巖和地表的移動形式、破壞發(fā)展過程以及破壞分布狀態(tài)的影響。28什么叫充分采動角？畫圖說明水平煤層開采時采動程度的判定方法。答：在充分采動條件下，在地表移動盆地的主斷面上，移動盆地平底的邊緣(在地表水平線上的投影點)和同側(cè)采空區(qū)邊界連線與煤層在采空區(qū)一側(cè)的夾角稱為充分采動角。非充分采動充分采動超充分采動36什么叫充分采動角？畫圖說明傾斜煤層開采時的采動程度的判定方法。37開采沉陷預(yù)計時用到的地質(zhì)采礦條件有哪些？并結(jié)合工程實踐敘述一下開采沉陷預(yù)計的意義和作用。38.邊界角？答：在充分或接近充分采動條件下，移動盆地主斷面上的邊界點和采空區(qū)邊界點連線與水平線在煤壁一側(cè)的夾角。39.分析煤層傾角對覆巖和地表的移動形式、破壞發(fā)展過程以及破壞分布狀態(tài)的影響。 傾角的變化，對上覆巖層的移動和破壞形式有很大影響。傾角不同，覆巖的移動形式、破壞形態(tài)和地表移動盆地的形態(tài)均有較大的差異。（一）對地表移動盆地形態(tài)的影響 水平和近水平煤層開采時，以采空區(qū)對稱橢圓； 傾斜煤層開采時，偏向下山方向的非對稱橢圓； 傾角越大，非對稱性越明顯；當(dāng)接近90度時，又稱為對稱橢圓；（二）對覆巖移動形式和破壞形態(tài)的影響 傾角在035度時：法向彎曲和崩落，冒落帶、導(dǎo)水裂縫帶形態(tài)呈馬鞍形。 傾角在3554度時：法向彎曲，巖層面的剪切移動和巖石的下滑，覆巖破壞形式呈拋物線。 超過54度后，冒落到采空區(qū)內(nèi)的煤和巖塊除呈單塊滾動外，還會成堆地沿煤層傾斜方向滑動。 超過75度后，底板巖層產(chǎn)生滑移，底板一側(cè)的地表也會出現(xiàn)許多裂縫或形成臺階盆地。41簡要說明地表下沉、傾斜、曲率、水平移動、水平變形的含義與單位。 答：下沉：地表點移動和變形。以本次和首次測得的標(biāo)高差表示。傾斜：地表下沉盆地沿某一方向的坡度叫傾斜。也叫斜率。其平均值以兩點間的下沉差除以點間的距離表示。曲率：下