矿山压力与岩层控制课程复习
CUMT-矿山压力与岩层控制-矿山压力与岩层控制复习资料
一、重要概念矿山压力：地下岩体在受到开挖以前，原岩应力处于平衡状态。
开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原始的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布，直至形成新的平衡状态。
这种由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，在相关学科中也称为二次应力或工程扰动力。
（1）矿山压力显现：在矿山压力作用下，会引起各种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌落，支护物的变形、破坏、折损，以及在岩体中产生的动力现象。
这些由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。
（1）矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。
（1）原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力，也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。
（40）支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。
(58)老顶：通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。
一般是由砂岩、石灰岩及砂砾岩等岩层组成。
（65）直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
（65）直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。
直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。
（70）顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
（98）老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，从而导致工作面顶板的急剧下沉。
此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。
（99）周期来压：随着回采工作面的推进，在老顶初次来压以后，裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定一失稳一再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。
矿山压力与岩层控制复习题及答案
矿山压力与岩层控制复习题及答案文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，（1）2、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。
（1）3、矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。
（1）4、原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力，也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。
（40）5、支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。
(58)6、老顶：通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。
（65）7、直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
（65）8、直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。
直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。
（70）9、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
（98）10、老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，如图4—3所示，从而导致工作面顶板的急剧下沉。
此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。
（99）11、周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。
（101）12、关键层：将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。
（174）13、开采沉陷：煤层开采后，采空区周围原有的应力平衡受到破坏，引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由上向下发展至地表引起地表的移动，这一现象称为开采沉陷。
矿山压力与岩层控制考试复习重点
1.矿山压力：于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力。
2.矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象。
3.矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法。
4. 岩石的碎胀性是指岩石破碎后的体积比破碎前的体积增大的性质。
5. 岩石的压实性是指岩石破碎后，在其自身和外加载荷作用下逐渐压实使体积减小的性质。
6. 岩石的透水性、软化性、膨胀性、崩解性。
7. 岩石的弹性变形可分为三种不同的弹性特征：①线弹性。
②完全弹性；③滞弹性。
8. 岩石的变形指标：泊松比、弹性模量、体积变形模量。
9. 岩石的抗剪强度：指岩石抵抗剪切破坏的极限强度。
（抗切强度、抗剪强度、摩擦强度）10. 岩石在单轴压力作用下的应力应变全程曲线。
①O-A段，原始空隙压密阶段；②A-B段，线弹性阶段；③B-C段，弹塑性过渡阶段；④C-D段，塑性阶段；⑤D点以后为破坏阶段。
11. 单轴压缩下岩石破坏的形态：张裂或压裂破坏、压剪破坏、塑流破坏。
12. 莫尔强度理论和格里菲斯强度理论提出的基本思想是什么？它们本质上有什么区别？答：莫尔强度理论认为，材料破坏主要使由于破坏面上的剪应力达到一定限度，但此剪应力还与破坏面上由于正应力造成的摩擦阻力有关。
也就是说，材料某一点发生破坏，不仅取决于该点的剪应力，同时取决于正应力，即沿某一面剪断时剪应力与正应力存在着一定的函数关系。
格离菲斯强度理论认为，任何材料内部都存在各种细微的裂缝，当材料处于一定的应力状态时，在这些裂缝的端部便会产生应力集中。
如果主应力为拉应力，则在裂缝端部产生几倍于主应力的拉应力；如果主应力为压应力，在裂缝端部也产生拉应力。
当裂缝周围拉应力超过岩石的抗拉强度时，就会由于裂缝的扩展而造成岩石的破坏。
莫尔强度理论的实质是剪切破坏理论，而格里菲斯强度理论的实质是脆性拉断破坏理论，这就是它们实质上的区别。
13.岩体强度＜岩块强度14. 岩体：一定工程范围内的自然地质体，是由岩块和各种各样的结构面共同组成的综合体。
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第一部分：名词解释1.矿山压力：采动后作用于岩层边界上或存在于岩层之中的这种促使围岩向已采空间的运动的力（即采动后促使围岩运动的力），称为矿山压力。
既是指分布于岩层内部各点的应力，又包括了作用于围岩任何一部分边界上的力。
2.矿山压力显现：采动后，在矿山压力作用下通过围岩运动与支架受力等形式所表现出来的矿山压力现象，统称为“矿山压力显现”。
3.直接顶：所谓直接顶是指在老塘（采空区）内已垮落，在采场内由支架暂时支撑的悬臂梁岩层，其结构特点是在采场推进方向上不能始终保持水平力的传递。
因此，控制直接顶的基本要求是：当其运动时，支架应能承担其全部作用力。
4.基本顶：基本顶是指运动时对采场矿压显现有明显影响的传递岩梁的总合，在初次来压后，是一组在推进方向上能始终传递水平力的不等高裂隙梁。
对于基本顶各岩梁控制的基本要求是：防止由于基本顶运动对采场产生动压冲击和大面积切顶事故发生，把基本顶岩梁运动结束时在采场形成的顶板下沉量控制在要求的范围。
5.传递岩梁：把每一组同时运动或近乎同时运动的岩层看做一个运动的整体，称为“传递力的岩梁”，简称“传递岩梁”6.支承压力：煤（矿）层采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤（岩）层和矸石上的垂直压力。
包括高于和低于原始应力的整个区间，来源于上覆岩层的重量。
7.支承压力显现：在支承压力作用下，发生的煤岩层破坏压缩，相应部位的顶底板相对移动以及支架受力等现象。
8.冲击地压：又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。
9.垮落步距，来压步距：当直接顶垮落高度达到1m 以上，垮落长度达工作面长度一半以上时，就叫做直接顶初次垮落（初次放顶）。
直接顶初次垮落时自开切眼到支架后排放顶线的距离叫做初次垮落步距。
回采工作面开采后的初次断裂，使工作面支架承受较大的静载荷或冲击载荷，这种矿山压力显现叫做基本顶初次来压。
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答：支撑式，指在结构上没有掩护梁对顶板的作用是支撑，一般性的支撑式液压支架比较适应于顶板比较完整的工作面，若周期来压比较剧烈则更易于适应但对特别的坚硬的顶板却由于支柱承受不了强大的水平推力而不相适应，在破碎顶板条件下必须采取有效的护顶措施。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的支架
7直接顶的初次垮落：回采工作面从开切眼开始向前推进直接顶悬露面积增大，当达到极限跨距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落
8顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸漏的顶底板相对移近量。
9:老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时老顶断裂形成三角拱式的平衡同时发生已破断的岩块回转失稳，有时可能发生滑落失稳，从而导致工作面顶板急剧下沉，此时工作面支架呈现受力普遍加大现象。
老顶的周期来压：老顶初次来压以后，裂隙带岩层形成的结构将始终经历稳定—失稳---再稳定的变化，由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的的顶板来压现象。
10关键层:在直接顶上方存在厚度不等，强度不同的多层岩层，对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的的岩层。
11沿空留巷：区段平巷不需预先掘出，随工作面推进在采空区留出。
27简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区？
答：开采后引起上覆岩层破坏方式有三种1垮落2产生裂隙3弯曲下沉分为三个区1煤壁支撑影响区2离层区3重新压实区
36采煤工作面矿压预测的核心？
工作面支柱的工作特性共有几种？并给图说明试比较优缺点？
答：1急增阻式。随着活柱下缩，工作阻力呈直线型急剧增加，这种支柱可缩量较小2微增阻式，随着活柱下缩工作阻力先有一个急剧增长的过程，随着继续下缩工作阻力增长缓慢，最后达到最大可缩量，此支柱具有较大可缩量。3恒阻式，随着活柱下缩，工作阻力保持不变，适应顶板压力性能比较好
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1.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，在相关学科中也称为二次应力、或工程扰动力。
2.矿山压力显现：在矿山压力作用下，会引起各种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌落，支护物的变形、破坏、折损，以及在岩体中产生的动力现象。
这些由于矿山压力作用，使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。
3.矿山压力控制：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.4.岩石按不同的标准可分为不同类型，常见的分类有：（1）按岩石成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
（2）按岩石固体矿物颗粒间的结合特征，可分为固结性、粘结性、散粒状和流动性岩石四大类。
（3）按岩石的构成特征，可以区分岩石的结构和岩石的构造。
岩石的结构是决定岩石组织的各种特征（如矿物颗粒的组成成分、结晶程度、形状和大小以及它们之间的连接状况等）的总合；而岩石的构造则指岩石中组成成分的空间分布以及他们相互间的排列关系，如整体构造，多孔状构造和层状构造。
（4）按岩石的力学强度和坚实性，可分为坚硬岩石和松软岩石。
工程中常把饱水状态下单压强度大于10MPa 的岩石称为坚硬岩石；而把低于该值的岩石称为松软岩石。
5.岩石的体积指标（一）岩石的孔隙性岩石的孔隙度指岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比，也称孔隙率%1000⨯=V V n 岩石的孔隙比指岩石中各种孔洞和裂隙体积的总和与岩石内固体部分实体积之比，可表示为c V V e 0=孔隙比与孔隙度之间的关系为 n n e -=1 一般孔隙率愈大，岩石中孔隙和裂隙就愈多，岩石的密度和强度愈低，同时使塑性变形和渗透性增大。
（二）岩石的碎胀性和压实性岩石的碎胀性指岩石破碎以后的体积比之前体积增大的性质。
常用岩石的碎胀系数来表示，即岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比，其表达式为V V K p '= K P ——岩石的碎胀系数；V ' ——岩石破碎膨胀后的体积，m 3； V ——岩石处于整体状态下的体积，m 36.岩石变形性质的类别岩石的变分为弹性变形、塑性变形和粘性变形三种。
矿山压力与岩层控制复习题及标准答案
1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，（１)2、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象,统称为矿山压力显现。
(1）3、矿山压力控制:所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。
(1）4、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力,也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。
（40）5、支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。
(58)６、老顶:通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。
（６5）7、直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
(65) ８、直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落，回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。
直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。
（70)9、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
(98）10、老顶初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，如图4—３所示,从而导致工作面顶板的急剧下沉。
此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。
(99）1１、周期来压:由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。
（101）12、关键层:将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。
(174)13、开采沉陷:煤层开采后,采空区周围原有的应力平衡受到破坏，引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由上向下发展至地表引起地表的移动,这一现象称为开采沉陷。
(p17７）1４、充分采动与非充分采动(177)当采空区尺寸(长度和宽度）相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值,此时的采动称为充分采动。
《矿山压力与岩层控制》课程复习大纲
《矿山压力与岩层控制》课程复习大纲名词解释：原岩体原岩应力矿山压力矿山压力显现矿山压力控制支承压力极限平衡状态极限平衡区顶板底板直接顶伪顶老顶老顶的初次来压老顶来压步距老顶的周期来压老顶的周期来压步距支架的初撑力支架的支撑效率关键层巷道的稳定性系数煤矿动压现象简答：什么是构造应力，有什么特点？p42双向的等压应力场中圆形孔周边的的应力分布特点？什么叫支承压力?它和矿山压力有何不同？矿山压力是指在岩体中开掘巷道或在煤层中进行采煤以后，破坏了岩体内的原岩应力平衡状态，而在井巷、硐室及回采工作面周围煤岩体中和支护物上引起的力。
支承压力是指在岩体中开掘巷道，在煤层内进行采煤时，巷道两侧或回采工作面周围煤壁上形成的高于原岩应力的垂直集中应力。
支承压力时矿山压力的一个重要组成部分，支承压力的存在度于围岩变形与破坏，对于巷道维护，工作面落煤，开采过程中的冲击地压，煤与瓦斯突然喷出等都有直接的影响。
所以，支承压力是研究矿山压力及其控制的一个重要组成部分和主要研究对象。
但它不是矿山压力的全部内容，矿山压力除支承压力以外，还包括巷道及回采工作面周围岩体对支架产生的力，围岩中的水平应力等等。
什么是围岩的极限平衡区？绘图说明支承压力分布的特点？围岩的极限平衡离不开支撑压力的分布规律，支承压力是指在岩体中开掘巷道，在煤层内进行采煤时，巷道两侧或回采工作面周围煤壁上形成的高于原岩应力的垂直集中应力，若是围岩两侧是松软破碎的软岩层时，由于周边的应力分布特征，围岩会进入破坏的状态，随着向岩体内部的发展，岩块会处于三向应力的状态，强度提高，知道某一半径R处岩块又会处于弹性状态。
这样，半径R范围的岩体就处于极限平衡状态，即此范围内岩块所处的应力圆与强度包络线相切。
这个范围称为极限平衡区。
图见p60，图2-26，支承压力的分区。
试述原岩应力场的概念、组成部分及其分布的基本特点。
减压区的形成及其实际意义。
在巷道或采场周围岩体中垂直应力小于原岩应力的区域称为减压区。
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矿山压力与岩层控制课程复习一、重要概念1.矿山压力：地下岩体在受到开挖以前，原岩应力处于平衡状态。
开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原始的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布，直至形成新的平衡状态。
这种由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围掩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力称为矿山压力。
（P1）2.矿山压力显现：在矿山压力的作用下，会引起各种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌落，支护物的变形、破坏、折损，以及在岩体中产生的动力现象。
这些由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象统称为矿山压力显现。
（P1）3.矿山压力控制：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。
（P1）4.原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力。
（P40）5.支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承应力。
（P58）6.老顶：通常把位于直接顶之上（有时直接位于煤层之上）对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。
（P65）7.直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
（P65）8.直接顶初次垮落：直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶的初次垮落。
直接顶初次垮落的标志是：直接顶垮落高度超过1-1.5m，范围超过全工作面长度的一半。
9.顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
由于在缓斜及倾斜工作面底板鼓起量比较小，因而常常可以忽略不计，为此顶底板移近量简称顶板下沉量。
（P98）10.老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，从而导致工作面顶板的急剧下沉。
此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。
（P99）11.周期来压：随着回采工作面的推进，在老顶初次来压以后裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定——失稳——再稳定”的变化，这种变化将呈周而复始的过程。
由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面的周期来压。
（P102）12.关键层：对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层。
（P174）13.沿空留巷：沿空留巷是在邻近工作面回采后，通过加强支护或采用其他有效方法，将上邻近工作面的一条顺槽保留下来，作邻近工作面回采时一条顺槽使用。
沿空掘巷：在上一区段回采完毕后，采空区冒落严实，围岩活动相对稳定后，再沿采空区边缘掘进巷道，称为沿空掘巷。
14.锚固力：锚杆对围岩的约束力。
（P242）15.软岩：软岩分为地质软岩和工程软岩。
（P256）地质软岩：是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层的总称。
工程软岩：是指在巷道工程力作用下，能产生显著变形的工程岩体。
巷道工程力是指作用在巷道工程岩体上的力的总和，工程软岩的定义揭示了软岩相对性的实质。
16.煤矿动压现象：煤矿开采过程中，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。
（P294）17. 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，部分巷道垮落等。
（P294）18. 冲击能指数E K ：在单轴压缩状态下，煤样全“应力-应变”曲线峰值C 前所积聚的变形能S E 与峰值后所消耗的变形能x E 之比值。
（P298）19. 浅埋煤层：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。
浅埋煤层可分为两种类型：典型的浅埋煤层，近浅埋煤层。
对于基岩比较薄、松散载荷层厚度比较大的浅埋煤层，其顶板破断运动表现为整体切落形式，易于出现顶板台阶下沉。
此类厚松散层浅埋煤层称为典型的浅埋煤层，其特征可以概括为埋藏浅，基载比小、老顶为单一关键层结构的煤层。
对于基岩厚度较大、松散载荷层厚度比较小的浅埋煤层，其矿压显现规律介于普通工作面与浅埋煤层工作面之间，顶板结构呈现两组关键层，存在轻微的台阶下沉现象，可称为近浅埋煤层。
（P283）二、 简答与分析论述1. 简述原岩应力场的概念及主要组成部分。
答：天然存在于原岩内而与人为因素无关的应力场称为原岩应力场。
原岩应力场主要由自重应力场和构造应力场组成。
地心引力引起的应力场称为自重应力场，地壳中任一点的自重应力等于单位面积的上覆岩层的重量。
由于地质构造运动而引起的应力场称为构造应力场，构造应力与岩体的特性（岩体中裂隙发育密度与方向，岩体的弹性、塑性、粘性等），以及正在发生过程中的地质构造运动和历次构造运动所形成的地质构造现象（断层、褶皱等）有密切关系。
2. 原岩应力分布的基本特点。
答：1）实测铅直应力基本上等于上覆岩层重量2）水平应力普遍大于铅直应力3）平均水平应力与铅直应力的比值随深度增加而减小4）最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大3. 煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义。
答：参考P196整理，实际意义主要考虑巷道布置。
4. 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。
（P72）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，因此直接垮落后，堆积的高度要大于直接顶岩层原来的厚度。
影响碎胀系数p K 的重要因素是岩石破碎后块度的大小及其排列状态。
例如，坚硬岩层成大块破断且排列整齐，因而碎胀系数较小；若岩石破碎后块度较小而排列较乱，则碎胀系数较大。
岩石破碎后，在其自重及外加载荷的作用下渐趋压实，碎胀系数变小，压实后的高度将取决于岩石的残余碎胀系数p K 。
冒落的直接顶将充满采空区。
此时，老顶一般的弯曲下沉量较小，常可忽略不计，由于直接顶碎胀后体积增大，减少了老顶的下沉量和压力。
5. 分析采场上覆岩层结构失稳条件。
答：由力学分析, 可得“砌体梁”结构不致发生滑落失稳的条件为211)sin 43(tan 30θφρσ+≤+g h h c结构不致发生回转变形失稳的条件为)sin 21sin 32(15.02121θθρσ+-≤+i i g h h c 式中 1,h h ———结构层及载荷层厚度；c σ———岩层单向抗压强度；φtan ———块间摩擦系数；1θ———回转变形角；i ———岩块的厚长比，即l h i /=6. 分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系。
（P112）答：加快工作面的推进速度只是缩短了落煤与放顶两个主要生产过程的时间间隔。
从理论上说，其结果肯定能减小顶板下沉量，但同时必然使顶板下沉速度加剧。
只有在原先的工作面推进速度比较缓慢的条件下，加快工作面推进速度才会对工作面顶板状态有所改善，当工作面推进速度提高到一定程度后，顶板下沉量的变化将逐渐减小。
因而想加快推进速度把顶板压力“甩掉”的企图实际上是不能实现的。
7. 试分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响。
答：开采深度直接影响着原岩应力大小，同时也影响着开采后巷道或工作面周围岩层内支承压力值。
从这个意义上讲，开采深度对矿山压力具有绝对的影响。
但对矿山压力显现的影响则不尽相同。
开采深度对巷道矿山压力显现的影响可能比较明显。
对有冲击矿压危险的矿井，随着开采深度的增加，发生冲击矿压的次数与强度都将显著增加。
开采深度对采场顶板压力大小的影响并不突出，因而对矿山压力显现的影响也不明显，尤其是对顶板下沉量的影响。
8. 简述我国缓倾斜煤层工作面顶板分类方案。
9.支撑式、掩护式、支撑掩护式液压支架结构特征及适用范围。
缺优缺点和适用范围答：支撑式。
是指在结构上没有掩护梁，对顶板的作用是支撑的支架称之为支撑式支架。
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，支柱大部分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。
10.简述采场支架与围岩关系特点。
答：1）支架与围岩是相互作用的一对力，在小范围内，围岩形成的顶板压力可看作一个作用力，支架可视为一个反力，两者相互适应，使其大小相等，而且尽可能的作用在一个作用点上；2）支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关；3）支架结构及尺寸对顶板压力的影响。
在实际生产中证明，在支架架型选择何时时，可以用最小的工作阻力维护好顶板。
11.分析采场支架工作阻力与顶板下沉量的“P-△L”曲线关系（P147）答：工作阻P与顶板最终下沉量是一近似的双曲线，国内外实际测试及试验结果均证明了一个事实，即在一定工作阻力以上，支架工作阻力增加对顶板下沉量影响较小，但低于此值则影响极大。
即采场支架的工作阻力并不能改变上覆岩层的总体活动规律。
从P-L曲线分析可知，控制顶板下沉量是有一定限度的，超过此限度，支架也是无能为力的。
因而事实上只能在工作阻力偏低情况下，提高工作阻力才有可能对顶板下沉有显著影响。
12.简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区。
（P179）答：根据采空区覆岩移动破坏程度可分为“三带”，即垮落带、裂缝带、弯曲带。
1）垮落带。
破断后的岩块成不规则垮落，排列也极不整齐，松散系数比较大，一般可达1.3-1.5。
但经重新压实后，碎胀系数可降到1.03左右。
此区域与所开采的煤层相毗邻，很多情况下是由于直接顶岩层冒落后形成的；2）裂缝带。
岩层破断后，岩块仍然排列整齐的区域即为裂缝带。
它位于冒落带之上，由于排列比较整齐，因此碎胀系数较小。
垮落带与裂隙带合称“两带”，又称为“导水裂缝带”。
3）弯曲带。
自裂缝带顶界到地表的所有岩层称为弯曲带。
弯曲带内岩层移动的显著特点是岩层移动过程中的连续性和整体性，即裂缝带顶界以上至地表的岩层移动是成层的、整体性发生的，在垂直剖面上，其上下各部分的下沉差值很小。
若存在厚硬的关键层，则可能在弯曲带内出现离层区。
13.简述绿色开采技术体系，关键层的作用。
（P174）答：绿色开采即立足于煤炭开采的源头，通过对采煤方法和工艺、岩层控制及相关技术研究，改变传统采煤工艺造成的生态与环境问题，实现煤炭资源的环保、高效、高回收率和安全开采，根本解决煤炭开采资源采出率低、地表沉陷与生态环境破坏严重等问题，实现采矿工业的可持续发展。
绿色开采体系主要包括：1）水资源保护——保水开采技术；2）土地与建筑物保护——离层注浆、充填与条带开采技术；3）瓦斯抽放——煤与瓦斯共采技术；4）煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术；5）煤的地下气化技术。