礦山壓力與巖層控制復(fù)習(xí)題及答案講解

1、1、 礦山壓力：由于礦山開采活動(dòng)的影響，在巷道周圍巖體中形成的和作用在巷道支護(hù)物上的力定義為礦山壓力，（1）2、 礦山壓力顯現(xiàn)：由于礦山壓力作用使巷道周圍巖體和支護(hù)物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為礦山壓力顯現(xiàn)。（1）3、 礦山壓力控制：所有減輕、調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力作用的各種方法叫礦山壓力控制。（1）4、 原巖應(yīng)力：存在于地層中未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力稱為原巖應(yīng)力，也稱為巖體初始應(yīng)力、絕對(duì)應(yīng)力或地應(yīng)力。（40）5、支承壓力：在巖體內(nèi)開掘巷道后，巷道圍巖必然出現(xiàn)應(yīng)力重新分布，一般將巷道兩側(cè)改變后的切向應(yīng)力增高部分稱為支承壓力。(58)6、老頂：通常把位于直接頂之上(有時(shí)直接位于煤層之上)對(duì)采場礦山

2、壓力直接造成影響的厚而堅(jiān)硬的巖層稱為老頂。（65）7、直接頂：一般把直接位于煤層上方的一層或幾層性質(zhì)相近的巖層稱為直接頂。（65）8、直接頂初次垮落：煤層開采后，將首先引起直接頂?shù)目迓?回采工作面從開切眼開始向前推進(jìn)，直接頂懸露面積增大,當(dāng)達(dá)到其極限垮距時(shí)開始垮落。直接頂?shù)牡谝淮未竺娣e垮落稱為直接頂初次垮落。（70）9、頂板下沉量：一般指煤壁到采空區(qū)邊緣裸露的頂?shù)装逑鄬?duì)移近量。（98）10、老頂初次來壓：當(dāng)老頂懸露達(dá)到極限跨距時(shí)，老頂斷裂形成三鉸拱式的平衡，同時(shí)發(fā)生已破斷的巖塊回轉(zhuǎn)失穩(wěn)(變形失穩(wěn))，有時(shí)可能伴隨滑落失穩(wěn)(頂板的臺(tái)階下沉)，如圖43所示，從而導(dǎo)致工作面頂板的急劇下沉。此時(shí)，工作面

3、支架呈現(xiàn)受力普遍加大現(xiàn)象，即稱為老頂?shù)某醮蝸韷?。?9）11、周期來壓：由于裂隙帶巖層周期性失穩(wěn)而引起的頂板來壓現(xiàn)象稱之為工作面頂板的周期來壓。（101）12、關(guān)鍵層：將對(duì)采場上覆巖層局部或直至地表的全部巖層活動(dòng)起控制作用的巖層稱為關(guān)鍵層。（174）13、開采沉陷：煤層開采后，采空區(qū)周圍原有的應(yīng)力平衡受到破壞，引起應(yīng)力的重新分布從而引起巖層的變形、破壞與移動(dòng)，并由上向下發(fā)展至地表引起地表的移動(dòng)，這一現(xiàn)象稱為開采沉陷。（p177）14、充分采動(dòng)與非充分采動(dòng)（177）當(dāng)采空區(qū)尺寸（長度和寬度）相當(dāng)大時(shí)，地表最大下沉值達(dá)到該地質(zhì)條件下應(yīng)有的最大值，此時(shí)的采動(dòng)稱為充分采動(dòng)。未達(dá)到充分采動(dòng)的稱為非充分采

4、動(dòng)。15、巖層移動(dòng)角:：地表下沉邊界和采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角稱為巖層移動(dòng)角。17、沿空留巷：如果通過加強(qiáng)支護(hù)或采用其他有效方法，將相鄰區(qū)段巷道保留下來，供本區(qū)段工作面回采時(shí)使用的巷道，稱為沿空保留(煤體無煤柱)巷道。（203）18、沿空掘巷：巷道一側(cè)為煤體，另一側(cè)為采空區(qū)，如果采空區(qū)一側(cè)采動(dòng)影響已經(jīng)穩(wěn)定后，沿采空區(qū)邊緣掘進(jìn)的巷道稱為沿空掘進(jìn)(煤體無煤柱)巷道（203） 19、錨固力：為錨桿對(duì)圍巖的約束力。（242）20、軟巖：分為地質(zhì)軟巖和工程軟巖。（256）21、頂板大面積來壓：頂板大面積來壓主要是由于堅(jiān)硬頂板被采空的面積超過一定的極限值，引起大面積冒落而成的劇烈動(dòng)壓現(xiàn)象。

5、22、淺埋煤層：通常將具有淺埋深，基巖薄，上覆厚松散層賦存特征的煤層稱為淺埋煤層。23、 放頂煤開采：放頂煤采煤法是在開采厚煤層時(shí)，沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)采高為23m的采煤工作面，用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采，利用礦山壓力的作用或輔以松動(dòng)爆破等方法，使頂煤破碎成散體后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出工作面。24、 頂板破碎度端面距范圍內(nèi)冒落高度超過10cm的頂板面積與其總面積之比。25、沖擊礦壓：沖擊礦壓是聚積在礦井巷道和采場周圍煤巖體中的能量突然釋放，在井巷發(fā)生爆炸性事故，產(chǎn)生的動(dòng)力將煤巖拋向巷道，同時(shí)發(fā)出強(qiáng)烈聲響，造成煤巖體振動(dòng)和煤巖體破壞，支架

6、和設(shè)備損壞，人員傷亡，部分巷道垮落破壞等災(zāi)難的一種現(xiàn)象。簡答1.采區(qū)巷道礦壓控制的基本途徑有哪些？試舉例說明，指出其優(yōu)缺點(diǎn)。途徑主要包括四個(gè)方面：抵抗高壓、避開高壓、移走高壓和釋放高壓。現(xiàn)分別舉例說明：1）抵抗高壓。巷道開在高壓區(qū)，或巷道經(jīng)受高壓時(shí)用加強(qiáng)支護(hù)的手段來對(duì)付高壓，防止巷道過大的變形或破壞。如：加密巷道的棚子(縮短棚子間距)；在棚子中打加強(qiáng)支柱；用錨桿支護(hù)以加固圍巖等。抵抗高壓的優(yōu)點(diǎn)在于巷道布臵地點(diǎn)和掘進(jìn)時(shí)間不受限制，但是需要大幅度提高巷道的支架承載能力，因此浪費(fèi)物力、人力，成本高。有些情況下，僅靠抵抗高壓并不能完全解決巷道安全維護(hù)問題。2）避開高壓。即在選擇巷道位臵時(shí)，避開高壓區(qū)，

7、招巷道布臵在低壓區(qū)，或在掘進(jìn)時(shí)錯(cuò)過高壓作用的時(shí)間，把巷道開在壓力穩(wěn)定的區(qū)域。如采用無煤柱護(hù)巷，將巷通布臵在靠近來空區(qū)煤體邊緣的卸載帶內(nèi)；在選擇巖石平巷或上下山位臵時(shí)，將巷道布臵在支承壓力影響范圍以外的采空區(qū)下等，這些都屬于在地點(diǎn)上避開高壓。在掘進(jìn)下區(qū)段沿空巷道時(shí)，待上區(qū)段工作面壓實(shí)后再開掘，則同在時(shí)間上錯(cuò)開高壓。3）移走高壓。巷道仍開在高壓區(qū)，但采取人為的卸壓措施，使高壓轉(zhuǎn)移至離巷道較遠(yuǎn)的地方。如在巷道煤幫采用鉆孔卸壓或切槽卸壓。這種為法的特點(diǎn)是不影響和改變開采設(shè)計(jì)規(guī)定的巷道位臵，但增加了卸載工作所得要的工程費(fèi)用。4）釋放高壓。巷道仍開在高壓區(qū)，但允許巷道圍巖有較大變形以釋放部分能量。如采用大

8、可縮量的支架等。從支架圍巖相互作用的觀點(diǎn)是優(yōu)越的；能利用圍巖本身的承載能力，但可縮支架結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。2.簡述綜放開采工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律。具有單一煤層的一般礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，如初次來壓、周期來壓等；1、.綜放面的支承壓力分布規(guī)律：綜放開采的支承壓力分布范圍大，峰值點(diǎn)前移。支承壓力集中系數(shù)沒有顯著變化。2、工作支架載荷不大，不因采高增加而加大3、.放頂煤工作面的煤壁及端面頂板的維護(hù)顯得特別重要。4、放頂煤工作面的端頭壓力和兩端平巷壓力并不大。5、支架前柱的工作阻力大于后柱工作阻力。6、下分層綜放開采礦壓顯現(xiàn)任然具有一般開采礦壓規(guī)律，但礦山壓力顯現(xiàn)程度有所減弱。3.什么叫煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象，它有幾種形式？

9、這幾種形式的主要特征有何區(qū)別。煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象：煤礦開采過程中，在高應(yīng)力狀態(tài)下積聚有大量彈性能的煤或巖體，在一定的條件下突然發(fā)生破壞、冒落或拋出，使能量突然釋放，呈現(xiàn)聲響、震動(dòng)以及氣浪等明顯動(dòng)力效應(yīng)。形式：沖擊礦壓、頂板大面積來壓和煤及瓦斯突出。區(qū)別：沖擊礦壓 是煤或巖體在高應(yīng)力作用下，聚集了大量彈性形變，其中部分巖體趨近于無線平衡狀態(tài)，當(dāng)采掘工程接近該處時(shí)由于爆破等誘發(fā)因素使力學(xué)平衡系統(tǒng)突然遭到破壞，煤、巖體瞬時(shí)發(fā)生脆性破壞，積聚的彈性變性能突然釋放，其中相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，產(chǎn)生聲響、沖擊波，拋出大量煤或巖塊等動(dòng)壓現(xiàn)象。 頂板大面積來壓 則是指堅(jiān)硬頂板在其下部煤體采空區(qū)，暴露面積達(dá)到一定程度時(shí)

10、，由于自重作用，使彎曲應(yīng)力超過極限應(yīng)力而引起堅(jiān)硬頂板原有裂隙擴(kuò)展到貫穿該巖層時(shí)所發(fā)生的大面積頂板突然垮落。垮落時(shí)由于其重量產(chǎn)生沖擊力，也由于把已采空間氣體瞬時(shí)排出形成“暴風(fēng)”，還由于堅(jiān)硬頂板在彎曲變形時(shí)積聚的一部分彈性變形能釋放，造成煤與瓦斯突出?？梢钥闯觯鲜鋈N動(dòng)壓現(xiàn)象都是在一定條件下積聚能量后而在采掘工作接近時(shí)發(fā)生的突然破壞現(xiàn)象，是由于能量釋放造成的動(dòng)壓顯現(xiàn)。前兩種是由于礦山壓力作用；后一種不僅由于礦山壓力作用，也有承壓氣體作用。4.研究孔周圍應(yīng)力對(duì)研究礦山壓力有何實(shí)際意義？有那些重要結(jié)論可以借鑒？意義：由于地下巷道和回采空間具有復(fù)雜的幾何形狀，以及巷道和回采空間周圍巖體也是屬于 非均質(zhì)

11、，非連續(xù)，非線性以及加載條件和邊界條件復(fù)雜的一種特殊介質(zhì)，到目前為止還 無法用數(shù)學(xué)力學(xué)的方法精確地求解出巷道周圍巖體內(nèi)各處的應(yīng)力分布狀態(tài)。根據(jù)采礦工 程的特點(diǎn)，通過將巷道及回采空間簡化為各種理想的單一形狀的孔來近似的求出巷道和 回采空間周圍的應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)了解巷道變形的機(jī)理是十分有益和非常必要的。重要結(jié)論： 1）孔周圍形成了切向應(yīng)力集中，最大切向應(yīng)力發(fā)生在孔的周邊。2）應(yīng)力集中系數(shù)的大 小，對(duì)于單孔來說，圓形孔僅與測壓系數(shù)有關(guān)，對(duì)于橢圓來說，則不僅與測壓系數(shù)有關(guān) 還與孔的軸長比有關(guān)。3）不論何種形狀的孔，它周圍的應(yīng)力重新分布，分布從理論上 說影響是無限的，但從影響的劇烈程度來看大都有一定的影響半

12、徑。4）孔的影響范圍 與孔的斷面大小有關(guān)。5.對(duì)原巖應(yīng)力狀態(tài)有哪幾種假說？1）彈性假說：認(rèn)為巖體處于彈性狀態(tài)，其受力與變形的關(guān)系符合虎克定律，在垂直應(yīng)力 作用下將在巖體中引起水平應(yīng)力的作用。2）靜水應(yīng)力狀態(tài)假說：認(rèn)為地下深處的巖體由于長的地質(zhì)作用和巖石的蠕變作用而使巖體中的側(cè)向應(yīng)力和垂直應(yīng)力趨于相等。6老頂?shù)姆€(wěn)定性對(duì)工作面的支護(hù)原理有何影響老頂?shù)姆€(wěn)定性對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性有著直接影響，而且對(duì)支架的支護(hù)強(qiáng)度、支架的可縮量及采空區(qū)處理方法的選擇都有決定性作用的影響。堅(jiān)硬的老頂其周圍來壓步距較大，來壓強(qiáng)度較大，要求支架有較強(qiáng)的支護(hù)強(qiáng)度，才能保證工作面安全。在采用垮落法處理采空區(qū)的情況下，對(duì)于周期來壓比較

13、強(qiáng)烈的頂板，其下沉量將會(huì)增大，所以要求支架應(yīng)有較大的可縮性7采區(qū)平道礦壓顯現(xiàn)沿走向要經(jīng)歷那幾個(gè)階段巷道掘進(jìn)階段、無采掘影響階段、采動(dòng)影響階段、采動(dòng)影響穩(wěn)定階段、二次采動(dòng)影響階段8簡述采區(qū)巷道支護(hù)的主要形式基本支護(hù)：一般包括木支護(hù)和金屬支護(hù)；加強(qiáng)支護(hù)：主要為了抵抗采動(dòng)影響所造成的礦山壓力；巷旁支護(hù)：在沿空巷道靠采空區(qū)一側(cè)專門設(shè)置的人工建筑物；巷道圍巖加固：包括錨桿加固和化學(xué)加固9簡述錨桿的支護(hù)原理？1懸吊理論2.組合梁理論 3.組合拱理論 4.最大水平應(yīng)力理論 5.圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論10分析加快工作面推進(jìn)速度與改善頂板狀況的關(guān)系答：加快工作面推進(jìn)速度只是縮短落煤與放頂兩個(gè)主要生產(chǎn)過程的時(shí)間間隔，能

14、減少頂板下沉量，但同時(shí)也使頂板下沉速度加劇，只有在原先的工作面推進(jìn)速度比較緩慢的條件下，加快工作面推進(jìn)速度，才會(huì)對(duì)工作面頂板狀況有所改變，當(dāng)工作面推進(jìn)速度提高到一定積變以后，頂板下沉量的變化將逐漸減小，并不能甩掉頂板壓力。11.簡述巖層移動(dòng)引起的采動(dòng)損害與煤礦綠色開采技術(shù)體系。采動(dòng)損害： (1) 形成礦山壓力顯現(xiàn)，引起采場和巷道的下沉、垮落、來壓，甚至沖擊礦壓。(2)形成采動(dòng)裂隙，會(huì)引起周圍巖體中的水與瓦斯的運(yùn)移，導(dǎo)致井下瓦斯及突水事故。 (3)引起地表沉陷，導(dǎo)致農(nóng)田、建筑設(shè)施的毀壞，造成沉陷盆地等。煤礦綠色開采及綠色開采技術(shù)：從廣義資源的角度上來認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各

15、種資源?；境霭l(fā)點(diǎn)：從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響；目標(biāo)：取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。綠色開采體系以關(guān)鍵層理論為指導(dǎo)，通過對(duì)巖層控制解決煤礦開采帶來的損害。主要內(nèi)容有：水資源保護(hù)形成“保水開采”技術(shù)；土地與建筑物保護(hù)形成離層注漿充填與條帶開采技術(shù)；瓦斯抽放一形成“煤與瓦斯共采”技術(shù)；煤層巷道支護(hù)技術(shù)與減少矸石排放技術(shù)；地下氣化技術(shù)。12 某礦3號(hào)煤層厚2.6m，直接頂板為厚4.2m的頁巖，隨采隨冒，老頂為厚8.6m的砂巖，其上有厚3m左右的頁巖。該礦采區(qū)平巷布置方式曾有以下幾種：1）留25m煤柱；2）留1015m煤柱；3）沿空掘巷；4）沿空留巷。你認(rèn)

16、為哪種護(hù)巷方式較好？與其他幾種相比主要優(yōu)點(diǎn)是什么？應(yīng)采用沿空掘巷。因?yàn)樵摰V煤厚2.6m，采用沿空巷道不僅對(duì)減輕巷道受壓是有利的，而且可以大大降低由于煤柱而造成的煤炭損失。從煤層賦存條件來看，直接頂厚度僅4.2m，為煤厚度的1.6倍，開采根本不可能充滿采空區(qū)，而老頂為8.6m厚的砂巖，其上又有3m厚的頁巖隨它一同運(yùn)動(dòng)，故表現(xiàn)為明顯或較強(qiáng)烈的周期來壓。在我國目前技術(shù)水平下，如采用沿空留巷，在后方采動(dòng)影響帶的巷道極難維護(hù)，因此應(yīng)在工作面后方頂板冒落后采用沿空掘巷。與其它護(hù)巷方式比較，沿空掘巷具有明顯的優(yōu)越性：（1）如采用留1015m煤柱，恰使處于支承壓力高峰帶，顯然巷道維護(hù)困難，沿空巷道則處于應(yīng)力降

17、低區(qū)。 （2）如采用25m煤柱，巷道可能處于支承下降區(qū)，受壓情況可能好于留1015m煤柱時(shí)，但仍不如沿空巷道，而且留煤柱太大，顯然不合理。13.試述原巖層應(yīng)力場的概念及主要組成部分。答：原巖應(yīng)力場：天然存在于原巖內(nèi)而與人為因素?zé)o關(guān)的應(yīng)力場稱為原巖應(yīng)力場。組成部分：自重應(yīng)力場、構(gòu)造應(yīng)力場。14原巖應(yīng)力分布的基本特點(diǎn)？1、實(shí)測鉛直應(yīng)力基本上等于上覆巖層重量2、水平應(yīng)力普遍大爺鉛直應(yīng)力3、水平應(yīng)力與鉛直應(yīng)力的比值歲深度增加而減小4、最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力一般相差較大15.支撐壓力與礦山壓力的區(qū)別？答：支承壓力是礦山壓力的一 個(gè)重要組成部分，支承壓力的存在對(duì)于圍巖變形和破壞，對(duì)于巷道維護(hù)，工作

18、面 落煤，開采過程中的沖擊地壓，煤與瓦斯突然噴出等都有直接的影響。所以，支承壓力是研究礦山壓力及其控制的一個(gè)重要組成部分和主要對(duì)象。但它不是礦山 壓力的全部內(nèi)容，礦山壓力除支承壓力以外，還包括巷道及回采工作面周圍巖體 對(duì)支架產(chǎn)生的力，圍巖中的水平應(yīng)力等等。16.媒體下方底板巖層中應(yīng)力分布特點(diǎn)及其實(shí)際意義？分布特點(diǎn)：在煤柱或煤體下方的一側(cè)為增壓區(qū)而在采空區(qū)下方的一側(cè)為減壓區(qū)，在集中力作用下，將巖體內(nèi)鉛直應(yīng)力相等的點(diǎn)連起來則形成卵形的壓力泡。實(shí)際意義：由此我們可得到一些在底板中布置巷道時(shí)的規(guī)律，并且在實(shí)際工程中很少遇到集中載荷作用的情況，但通過這個(gè)解，可以知道應(yīng)力在巖體內(nèi)的傳遞規(guī)則，并且可以用積分

19、的方法解決其它載荷條件下的應(yīng)力分布問題。17簡述巖石破碎后的碎脹特征及其在控制頂板壓力中的作用 巖石破碎后的碎脹特征及其在控制頂板壓力中的作用巖石破碎后,雜亂堆積,巖石的總體力學(xué)特征類似于散體。由于巖層破碎后體積將產(chǎn)生膨脹,因此直接頂跨落后,堆積的高度要大于直接頂原來的高度。影響碎脹系數(shù)KP的重要因素是巖石破碎后塊度的大小及其排列狀態(tài)。巖石的碎脹性是指巖石破辭后散亂后堆積的體積比破碎前整體狀態(tài)下增大的特性，一般用碎脹系數(shù)KP表示。對(duì)于巖層控制來說，碎脹性有重要作用，當(dāng)煤層采出形成采空區(qū)后，項(xiàng)板處于懸露狀態(tài)，就會(huì)發(fā)生破壞堵蒂，并給工作面頂報(bào)管理造成影響以至危害。由于頂板巖石有碎脹性，垮落后體積增

20、大，能充填部分因煤層采出后形成的采空區(qū)，其上覆巖層的活動(dòng)對(duì)工作面就沒有明顯的動(dòng)壓影響了。因此，碎脹性對(duì)工作預(yù)頂板管理有重要意義18分析采場上部巖層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)條件當(dāng)老頂達(dá)到極限跨距后，隨著回采工作面繼續(xù)推進(jìn)，老頂即發(fā)生斷裂，整個(gè)頂板的破斷方式可分為三個(gè)明顯的區(qū)域，上、下區(qū)為圓弧形破壞，巖塊間呈立體咬合關(guān)系。中部呈似梁的咬合關(guān)系，但由于破斷的巖塊相互擠壓，產(chǎn)生了水平力，這使中部又呈現(xiàn)出能傳遞水平力的拱的關(guān)系。這種表面似梁，實(shí)質(zhì)是拱的裂隙梁的平衡關(guān)系結(jié)構(gòu)，稱為“砌體梁”。 1）結(jié)構(gòu)的滑落失穩(wěn) 咬合處摩擦力的大小，即水平擠壓力與該處摩擦系數(shù)的乘積，即f=T*tan，此力的作用方向與巖塊滑落的方向相反，因

21、而起防止巖塊間相互滑落的作用。由此說明節(jié)理面傾斜方向與工作面推進(jìn)方向一致時(shí)，結(jié)構(gòu)不易取得平衡，即工作面礦壓顯現(xiàn)比較嚴(yán)重，相反則對(duì)控制頂板有利。 2）結(jié)構(gòu)的變形失穩(wěn)在巖塊的回轉(zhuǎn)過程中，由于擠壓處局部應(yīng)力集中，致使該處進(jìn)入塑性狀態(tài)，甚至局部受拉而使咬合處破壞造成巖塊回轉(zhuǎn)進(jìn)一步加劇，從而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。19試分析開采深度對(duì)礦山壓力及其顯現(xiàn)的影響答 開采深度直接影響著原巖應(yīng)力大小，同時(shí)也影響著開采后巷道或工作面周圍巖層內(nèi)支承壓力值。因此，開采深度對(duì)巷道礦山壓力顯現(xiàn)的影響可能比較明顯。但對(duì)礦山壓力顯現(xiàn)的影響不盡相同。在一般條件下，一定的開采深度是出現(xiàn)沖擊礦壓的一個(gè)必要條件，開采深度對(duì)巷道礦山壓力顯現(xiàn)的

22、影響可能比較明顯。但開采深度對(duì)采場頂板壓力大小的影響尤其是對(duì)頂板下沉量的影響并不突出，因?yàn)轫敯鍓毫Υ笮≈饕苊簩硬筛?、直接頂和老頂?shù)牧W(xué)性質(zhì)、厚度等因素而定，因而對(duì)礦山壓力顯現(xiàn)的影響也不明顯20老頂破時(shí)在巖體內(nèi)將引起什么性質(zhì)的撓動(dòng)，其特點(diǎn)是什么？有何實(shí)用意義？1）老頂斷裂位置在煤壁前方。2）老頂斷裂后在一定趨于內(nèi)出現(xiàn)“反彈”現(xiàn)象，而在另一些區(qū)域則出現(xiàn)“壓縮”現(xiàn)象。3）老頂反彈量隨M0、E、I及k等的數(shù)值變化而變化。4）直接頂與煤層的墊層系數(shù)k越大，則反彈區(qū)域與反彈值越??；而墊層系數(shù)k越小，則反彈區(qū)域與反彈值越大。5）反彈效應(yīng)在采場上下兩巷同樣有所反應(yīng)，利用這種信息可預(yù)測預(yù)報(bào)老頂斷裂。21、回采

23、工作面周圍支承壓力分布規(guī)律？煤層開采過程破壞了原巖應(yīng)力場的平衡狀態(tài)，引起應(yīng)力重新分布。對(duì)于受到采動(dòng)影響的巷道，它的維護(hù)狀況除了受巷道所處位置的自然因素影響以外，主要取決于采動(dòng)影響。煤層開采以后，采空區(qū)亡部巖層重量將向來空區(qū)周圍新的支承點(diǎn)轉(zhuǎn)移，從而在采空區(qū)四周形成文承壓力帶。工作面前方形成超前支承壓力，它隨著工作面推進(jìn)而向前移動(dòng)，稱為移動(dòng)性支承壓力或臨時(shí)支承壓力。工作面沿傾斜和仰斜方向及開切眼側(cè)煤體上形成的支承壓力，在工作面采過一段時(shí)間后，不再發(fā)生明顯變化，稱為固定支承壓力或殘余支承壓力?；夭晒ぷ髅嫱七^一定距離后，采空區(qū)上覆巖層活動(dòng)將趨于穩(wěn)定，采空區(qū)內(nèi)某些地帶冒落矸石被逐漸壓實(shí)，使上部未冒落巖層

24、在不同程度上重新得到支撐。因此，在距工作面一定距離的采空區(qū)內(nèi)，也可能出現(xiàn)較小的支承壓力，稱為采空區(qū)支承壓力。 23、支撐式、掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)特征及適用范圍。支撐式：指在結(jié)構(gòu)上沒有掩護(hù)梁，對(duì)頂板的作用是支撐的支架稱為支撐式支架。掩護(hù)式：指在結(jié)構(gòu)上有掩護(hù)梁，單排立柱連接掩護(hù)梁或直接支撐頂梁對(duì)頂板起支撐作用的支架。支撐掩護(hù)式：具有雙排或多牌支柱及掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)的支架，支柱大部或全部通過頂梁對(duì)頂板其支撐作用，可能有部分支柱是通過掩護(hù)梁對(duì)頂板起作用。24、簡述采場支架與圍巖關(guān)系特點(diǎn)？1）支架與圍巖是相互作用的一對(duì)力。在小范圍內(nèi)，圍巖形成的頂板壓力可看做一個(gè)作用力，支架可以視為一個(gè)反力，兩者應(yīng)相

25、互適應(yīng)，使其大小相等，而且盡可能的作用在一個(gè)作用點(diǎn)上。2）支架受力的大小及其在回采工作面分布規(guī)律與支架的性能有關(guān)。3）支架結(jié)構(gòu)及尺寸對(duì)頂板壓力的影響，在實(shí)際生產(chǎn)中證明，在支架架型選擇合適時(shí)，可以用最小的工作阻力維護(hù)好頂板。25 分析采場支架工作阻力與頂板下沉量的“P-L”曲線關(guān)系支架工作阻力與頂板下沉量的關(guān)系在一定程度上反映了支架與圍巖的相互作用關(guān)系。從PL曲線可以得出一下結(jié)論：不同的頂板條件，PL曲線的斜率不同，但都呈雙曲線關(guān)系。在一定工作阻力以上，支架工作阻力增加對(duì)頂板下沉量影響較小，但低于此值則提高支架工作阻力將減少頂板下沉量。支架的工作阻力并不能改變上覆巖層“大結(jié)構(gòu)”的總體活動(dòng)規(guī)律。回

26、采工作面支架應(yīng)具備以下兩個(gè)基本特性：一是必須具備一定的可縮量；二是必須具備有良好的支撐性能，即一定的工作阻力。因而在支架選型與支護(hù)設(shè)計(jì)中，最主要是確定支架的最大可縮量與最大工作阻力26分析綜采面支護(hù)質(zhì)量檢測對(duì)于改善工作面支架圍巖關(guān)系，確保工作面高產(chǎn)高效的作用。在綜采工作面雖然液壓自移支架的使用使工作面大部分頂板得到了可靠的保護(hù)，但是隨著采面推進(jìn)，梁端到煤壁之間的頂板仍然處于裸露狀態(tài)綜合放頂煤工作面的支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測措施，大幅度降低綜采面的頂板事故，是提高綜采面產(chǎn)量和效益的重要措施。27簡述開采后引起的上覆蓋層的破壞方式及其分區(qū)分為三帶，垮落帶、裂隙帶、彎曲帶?？迓鋷В黄茢嗪蟮膸r塊呈不規(guī)則垮落，排列

27、極不整齊，松散系數(shù)比較大一般可達(dá)1.3-1.5，重新壓實(shí)后可降到1.03左右，此區(qū)域與所開采煤層相鄰，很多情況下是由于直接頂巖層冒落后形成的 裂隙帶：巖層破碎后巖塊排列整齊，碎脹系數(shù)較小，垮落帶與裂隙帶合稱“兩帶”又稱為“倒水裂縫帶” 彎曲帶：裂隙帶頂至地表的所所巖層稱為彎曲帶，其特點(diǎn)是巖層在移動(dòng)過程中具有連續(xù)和整體性，在垂直剖面上下各部分下沉差值很小，若有厚硬的關(guān)鍵層，則可能出能在彎曲帶內(nèi)出現(xiàn)離層區(qū)。28簡述控制巖層移動(dòng)技術(shù)巖層移動(dòng)技術(shù)分為三類（1）留設(shè)煤柱控制巖層移動(dòng)1、部分開采，條帶開采，房柱式開采2、留設(shè)保護(hù)煤柱（2）充填法控制巖層移動(dòng)1、采空區(qū)充填2、覆巖離層區(qū)充填（3）調(diào)整開采工藝

28、及參數(shù)控制巖層，如限厚開采、協(xié)調(diào)開采、上行開采29為什么說錨注支護(hù)是軟巖巷道支護(hù)新途徑利用用錨桿兼做注漿孔，通過錨桿和注漿加固圍巖的支護(hù)方式稱為錨注支護(hù)。包括外錨內(nèi)注式和外內(nèi)注錨式。在錨桿支護(hù)圍巖過程中，錨桿支護(hù)的錨固力在很大程度上取決于巖體的力學(xué)性能，軟巖巷道可錨性差是造成錨桿錨固力低和失效的重要原因。利用錨桿兼做注漿管，實(shí)現(xiàn)錨注一體化，是軟巖巷道支護(hù)的一個(gè)新途徑。對(duì)于節(jié)理裂隙發(fā)育的巖體，注漿可改變圍巖的松散結(jié)構(gòu)，提高粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角，封閉裂隙，顯著提高巖體強(qiáng)度。注漿加固為錨桿提供可靠的著力基礎(chǔ)，使錨桿對(duì)松碎圍巖的錨固作用得以發(fā)揮，進(jìn)一步提高巖體強(qiáng)度。因此，采取錨桿與注漿相結(jié)合的方法，使錨桿

29、和注漿的作用在各自適用的范圍內(nèi)得到充分發(fā)揮，可提高對(duì)軟巖的支護(hù)效果30采區(qū)平巷在其服務(wù)期內(nèi)沿走向的礦壓規(guī)律有哪些？采動(dòng)影響帶的前影響區(qū)和后影 響區(qū)內(nèi)礦壓顯現(xiàn)時(shí)間和機(jī)理有何不同？1) 采區(qū)巷道從開掘到報(bào)廢，經(jīng)歷采動(dòng)造成的圍巖應(yīng)力重新分布過程，圍巖變形 會(huì)持續(xù)增長和變化。以受到相鄰區(qū)段回采影響的工作面回風(fēng)巷為例，圍巖變形要 經(jīng)歷五個(gè)階段。 1、巷道掘進(jìn)影響階段。煤體內(nèi)開掘巷道后，巷道圍巖出現(xiàn)應(yīng)力集中，在形成塑 性區(qū)的過程中，圍巖向巷道空間顯著位移。隨著巷道掘出時(shí)間的行長，圍巖變形 速度逐漸衰減，趨向緩和。巷道的圍巖變形量主要取決于巷道埋藏和圍巖性質(zhì)。 2)掘進(jìn)影響穩(wěn)定階段。掘進(jìn)引起的圍巖應(yīng)力重新分

30、布趨于穩(wěn)定，由于煤巖一般 具有流變性，圍巖變形還會(huì)隨時(shí)間而緩慢增長，但其變形速度比掘巷初期要小得 多，巷道的圍巖變形速度仍取決埋藏深度和圍巖性質(zhì)。 3)采動(dòng)影響階段。前影響區(qū)時(shí)，巷道受上區(qū)段工作面（A）的回采影響后，在 回采引起的超前移動(dòng)支承壓力作用下，巷道圍巖應(yīng)力重新分布，塑性區(qū)顯著擴(kuò)大， 圍巖變形急劇增長。在后影響區(qū)時(shí)，在工作面（A）后方附近，由巷道上方和采 空區(qū)一側(cè)頂板彎曲下沉和顯著運(yùn)動(dòng)使得支承壓力和巷道圍巖變形速度都達(dá)到最 大值。遠(yuǎn)離工作面后方，巷道圍巖變形速度逐漸衰減。巷道圍巖性質(zhì)、護(hù)巷煤柱 寬度或巷旁支護(hù)方式、工作面頂板巖層結(jié)構(gòu)對(duì)此時(shí)期圍巖變形量影響很大。 4)采動(dòng)影響穩(wěn)定階段?；夭梢鸬膽?yīng)力重新分布走向穩(wěn)定后，巷道圍巖變形速 度再一次顯著降低， 但仍然高于掘進(jìn)影響穩(wěn)定階段時(shí)變形速度，圍巖變形量按流 變規(guī)律不斷緩慢地增長。 5)二次采動(dòng)影響階段。巷道受本區(qū)段回采工作面 B 影響時(shí)，由于上共段殘余支 承壓力，本區(qū)段工作面超前支承壓力相互疊加，巷道圍巖應(yīng)力急劇增高，引起圍 巖應(yīng)力又一次重新分布， 塑性區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，應(yīng)力的反復(fù)擾動(dòng)使圍巖變形比受一 次采動(dòng)影響進(jìn)更加強(qiáng)烈31跨巷回采卸壓的基本原理？煤層開采以后，在煤層底板中形成一定范圍的應(yīng)力增高區(qū)和應(yīng)力降低區(qū)。位于煤層底板 的巷道，