矿压与控制试题库
《矿山压力及其控制》复习题

《矿山压力及其控制》复习题一、填空题(每空2分)1、岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大的性质称为_______________________。
2、岩石试件在单向拉伸时所能承受的最大拉应力值称为_______________。
3、采动后,采空区的上覆岩层可分为_______________、_________________和______________三带分布。
4、目前采空区的处理方法主要有____________、____________、_______________和______________四种形式,我局采用的是___________________。
5、一般说来,空隙率增大可使岩石的_______________和________________降低。
6、在岩石力学中,通常把在外力作用下破坏前总应变大于________的岩石叫做塑性岩石。
7、按支架对顶板的作用方式可分为________________、_______________和______________三大类。
8、按其稳定性不同,直接顶可分为__________________、_______________、__________________ 和________________ 四类。
9、一般说来,空隙率增大可使岩石的_______________和___________________增大。
10、比较适合于岩石的强度理论是______________和______________。
11、对开采后上覆岩层所形成的结构主要有________________、_____________、____________和_______________四种假说。
12、回采工作面支架必须具备____________________和_____________________两个特性。
13、一般说来,组成岩石的物质颗粒愈小,则该岩石的强度___________。
《矿山压力及岩层控制》题库及答案

《矿山压力及岩层控制》试卷一(时间:100分钟)部门:姓名:工号:成绩:一、填空题(每空3分,共10题10空,合计30分)1.锚杆等支护系统提供给顶板短时间内不发生渐次垮冒或离层的约束力称为(顶板临界支护强度)。
1.(设计预紧力矩)是指拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。
1.锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷称为(锚杆锚固力)。
2.在掘进断面中,岩石或煤所占面积介于岩巷和煤巷之间(1/5~4/5)的巷道称为(半煤岩巷)。
2.在掘进断面中,煤层所占面积少于巷道断面(1/5)的巷道称为(岩石巷道)。
2.在掘进断面中,岩层所占面积少于巷道断面(1/5)的巷道称为(煤层巷道)。
3.以树脂锚固剂配以各种材料杆体及托盘(托板)、螺母等构件组成的锚杆称为(树脂锚杆)。
3.就锚杆与围岩的有效接触而言,管缝式锚杆属于(全长)锚固。
3.钢丝绳锚杆是指用水泥砂浆为锚固材料,(钢丝绳)为锚杆杆体的锚杆。
4.高强度锚杆是指锚杆杆体的屈服强度大于(335MPa)以上的锚杆。
4.等强锚杆是指锚杆杆体的屈服强度为(335MPa)的锚杆。
4.超高强氏是指锚杆杆体的屈服强度大于(600MPa)以上的锚杆。
5.锚杆支护的经典理论有(悬吊)理论、叠合梁理论和压缩拱理论等。
5.当前煤矿常用的锚杆为(左旋)无纵筋钢筋锚杆。
5.岩石的RQD值是指岩芯累计长度达到(10)cm及以上占取芯全长的比值。
6.兰德碎石带实验主要解释的是锚杆连续(成梁)原理。
6.通常而言,锚杆的临界预紧力矩应达到(250)N·m以上。
6.为提高锚杆的有效预紧力,应在螺母与托盘之间增加(减磨垫圈)。
7.无论是采用综掘还是炮掘,都应(减少)无效支护的迎头空顶距。
7.巷道底鼓的机理有(遇水膨胀型)、挠曲褶皱型、剪切错胀型等。
7.上一区段工作面运输平巷与下一区段工作面回风平巷同时掘进的巷道布置方案称为(双巷掘进)。
8.顶板非连续面控制的模型有三种,分别是(斜交结构面)、平行层理面和垂直结构面。
钨钼矿床开采的矿山压力与控制方法考核试卷

7.以下哪些方法可以用来预防岩体失稳?()
A.预切槽法
B.爆破松动法
C.矿柱支撑法
D.岩体加固
8.在矿山压力控制中,以下哪些措施可以用来处理采场顶板稳定性问题?()
A.增ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矿柱数量
B.减少采场高度
C.提高采场支撑强度
D.顶板锚杆加固
9.以下哪些设备常用于矿山压力监测?()
A.全站仪
C.岩体声波测试仪
D.风速计
19.在矿山压力控制中,以下哪种方法主要用于改善采场通风条件?()
A.采场支撑
B.爆破作业
C.矿柱留设
D.通风井设置
20.以下哪种情况可能导致矿山压力突然增大?()
A.矿体厚度增加
B.采场宽度减小
C.矿柱支撑能力提高
D.地下水活动加剧
二、多选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
1.钨钼矿床开采过程中,矿山压力只会影响开采安全,不会影响矿石质量。()
2.采场高度的增加会降低矿山压力。()
3.矿山压力监测是确保矿山安全的重要手段。()
4.在所有岩石类型中,砂岩的矿山压力问题最为严重。()
5.矿柱留设的数量越多,矿山压力越小。()
6.地下水活动对矿山压力的影响可以通过排水措施来控制。()
4.矿山压力控制中,岩体加固常用的方法有__________、__________等。()
5.地下水活动对矿山压力的影响主要体现在__________方面。()
6.采场布置不合理可能导致__________的矿山压力分布。()
7.在钨钼矿床开采中,__________是一种常用的岩体稳定性分析方法。()
矿山压力题库

矿山压力题库矿山压力是采矿工程中的一个重要概念,它对矿山的安全生产和资源开采效率有着至关重要的影响。
以下是一系列与矿山压力相关的题目,帮助您深入了解和掌握这一领域的知识。
一、单选题1、矿山压力显现的主要形式不包括()A 顶板下沉B 支架变形C 瓦斯突出D 底板鼓起2、直接顶初次垮落的标志是直接顶垮落高度超过()A 05mB 1mC 15mD 2m3、下列哪种因素对矿山压力的影响最小()A 开采深度B 煤层厚度C 采煤方法D 通风方式4、老顶的初次来压步距一般为()A 10 20mB 20 30mC 30 50mD 50 80m5、矿山压力监测中,常用的测量顶板下沉量的仪器是()A 测力计B 水准仪C 风速仪D 瓦斯检测仪二、多选题1、影响矿山压力的地质因素有()A 煤层厚度B 顶底板岩性C 地质构造D 水文地质条件2、矿山压力控制的方法包括()A 合理布置巷道B 选择合适的支护方式C 采煤工艺优化D 加强顶板管理3、以下属于矿山压力显现强烈的征兆有()A 顶板断裂声B 煤壁片帮C 支架大量损坏D 瓦斯涌出量增大4、采煤工作面矿山压力观测的内容包括()A 顶板下沉量B 支架工作阻力C 煤壁压力D 底板比压5、老顶来压的特点有()A 来压强度大B 持续时间长C 影响范围广D 压力显现不明显三、判断题1、矿山压力随开采深度的增加而减小。
()2、采煤工作面的推进速度对矿山压力没有影响。
()3、锚杆支护是一种主动支护方式,可以有效控制矿山压力。
()4、直接顶的稳定性主要取决于岩层的强度和厚度。
()5、矿山压力只对采煤工作面有影响,对巷道没有影响。
()四、简答题1、简述矿山压力的概念及来源。
答:矿山压力是指由于在地下进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所引起的力。
其来源主要包括上覆岩层的重力、构造应力以及采掘活动引起的附加应力。
2、简述直接顶和老顶的区别。
答:直接顶是位于煤层上方的岩层,一般在回采后能立即垮落。
《矿山压力及其控制》试卷

《矿山压力及其控制》试卷一、 解释下列概念1、 矿山压力――由于煤的地下开采,而对井巷、硐室及回采工作面以及其中的支护物的作用。
2、 原岩应力――岩石中自然条件下存在的应力,包括自重应力和构造应力。
3、 支承压力――由于井巷的掘进,使原岩应力再巷道的两侧重新分布;一般巷端切向应力的增加额叫支承压力。
4、 顶板――煤层以上部分的岩层。
5、 增载系数――来压时的工作阻力与平时工作阻力之比。
6、 初次来压步距――初次来压时工作面推进的距离。
7、 冲击矿压――冲击矿压时聚集在矿井巷道和采场周围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,部分巷道垮落破坏的力学现象。
8、 支架初撑力――支架支设时,支架对顶板的主动力。
9、 加权平均工作阻力――在阻力与时间的曲线上,按时间加权所得出的阻力。
10、 岩石碎胀系数――岩石破碎后,破碎后的体积与破坏前的体积之比。
11、矿山压力显现――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。
12、支承压力――由于井巷的掘进,使原岩应力再巷道的两侧重新分布;一般巷端切向应力的增加额叫支承压力。
13、顶底板移近量――一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。
14、直接顶――一般使指直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层。
15、增载系数――支架来压时的工作阻力与平时工作阻力之比。
16、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。
17、顶板下沉系数――每米采高每米推进度的顶板下沉量。
18、支架工作阻力――支架受顶板压力作用而反映出来的力称为支架的阻力,又称工作阻力。
19、原岩应力――岩石中自然条件下存在的应力,包括自重应力和构造应力。
10、冒落带――不支撑就会垮落的那部分岩层,包括直接顶和老顶。
二、运用莫尔-库仑强度曲线推导出以极限主应力1σ和2σ表示的莫尔-库仑强度准则解答:如图1所示,ϕτcot +=c则 1312sin 2cot 2NM DM c ϕσσσσϕ=-=++解得: 132sin cot 1sin 1sin 1sin c ϕϕϕσσϕϕ+=+-- 莫尔认为,固体材料的破坏是由于材料面上的剪应力达到一定程度(即极限剪应力),剪应力不仅与材料端面性质有关,并与作用在端面上的主应力有关。
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)

矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)矿山压力与岩层控制一、小题1、莫尔-库伦理论认为岩石破坏实质是(剪切破坏)2.目前的采空区处理方法主要有(全部垮落法、缓沉法、刀柱法、充填法)。
3.若支柱支设在非顶梁中心位置,此时支柱与顶梁在工作面的布置方式有(正悬臂、倒悬壁)。
4.根据顶板冒落面积来分,一般冒落事故分为(局部冒顶)和(大面积冒顶)5.岩石的弹性变形特征常用(变形模量)和(泊松比)来表示7、采场上覆岩层失稳形式有(结构的变形失稳、结构的滑落失稳)8、老顶初次来压步距(越大)工作面来压越剧烈9、巷道矿压控制方法主要包括(巷道保护巷道支护巷道修护)10、支柱的工作特性(急增阻式微增阻式恒阻式)11、岩石的破坏机理(拉伸破坏剪切破坏)12、根据破断的程度,回采面上覆岩层可分为(冒落带裂隙带、弯曲下沉带)。
13、初撑力:支架架设时,将活柱升起,托住顶梁,利用缩柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个动力。
这个最初形成的主动力称为支柱(初撑力)。
14、马克斯韦尔体由(胡克体和牛顿体)串联而成15、(铰接岩块)假说对支架和围岩相互作用做了详细分析1.6、采煤工作面支架的(初承力)应能保证直接顶与老顶之间不离层17、根据围岩压力成因,围岩压力可分为(松动压力变形压力膨胀压力冲击和撞击围岩压力)。
18.根据冲击矿压发生的地点和位置不同,冲击地压可分为(工作面冲击地压)和(巷道冲击地压)19、常用岩石强度理论主要有(莫尔、格里菲斯、摩尔库伦)20、分析目前所用各种矿压控制方法,从对付矿压的原理来看有(泄压、让压、躲压、移压)。
21、软岩使用锚杆支护时,必须(?大家一定要努力把题背好了,争取全部通过)22、对煤冲击倾向性评价主要采用煤的(冲击能量指数Ke、弹性能量指数Wet 、动态破坏时间Dt)。
23、(推跨性事故)是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。
1、岩石在三项等拉状态下应力圆2、花岗岩埋深1km r=26kn/m3 0.25 花岗岩在自重作用下,垂直应力与水平应力大小2600kn/m2 ***** kn/m23、工作面顶板的周期来压是由裂隙带岩层周期性失稳。
矿山压力及其岩层控制试题必考

1..矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在硐周围岩体中形成的作用在巷硐支护物上的力。
2. 矿山压力显现: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。
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. 原岩应力:存在于地层中未收工程扰动的天然应力。
5.原岩应力场:天然存在于怨原岩内而与人为因素无关的应力场。
6.构造应力:由于地壳构造运动在岩体中引起的应力。
7.原岩应力分布规律:(1实测铅直应力基本上等于覆岩层重量。
(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最大水平应力与最小水平应力一般相差较大。
8.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。
9.伪顶:在煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3 0.5M,极易垮落的柔软岩层。
10.老顶:通常把位于直接顶之上对采场矿山压力直接造成影响的厚二坚硬的岩层称为老顶。
11.老顶断裂形式:老顶的梁式破断,老顶的板破断。
老顶达到初次断裂时的跨距称为初次断裂步距。
12.老顶初次断裂后砌体梁失稳形式1)顶扳下沉滑落失稳、变形失稳。
13.矿山压力显现程度的指标1)顶扳下沉量:2)顶板下沉速度:3)顶板的破碎情况程度4)局部冒顶面正常生产的重要因素5)顶板沿工作面煤壁切落或大面积冒顶6)单体支架的变形和折损。
14.初次来压的特点:①工作面顶板急剧发生下沉;②工作面直接顶破碎甚至产生台阶状下沉;③煤壁内支承压力增大,煤帮变形与塌落;④老顶初次来压较突然,工作面易出现事故;⑤顶板出现断裂裂声,并有顶板掉渣现象,顶板产生裂隙。
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。
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。
矿山压力与压力控制习题

矿山压力与压力控制习题第0章绪论1、顶板事故频繁发生的基本原因是什么?答:顶板事故频繁发生的基本原因是:(1)没有很好地研究和掌握各个具体煤层需要控制的岩层范围及其运动的规律(包括运动发生的时间和条件等),顶板控制设计缺少基础;2)没有深入地研究和掌握各种类型支架的特性,特别是在生产现场所能达到的实际支撑能力。
没有解决好针对具体煤层条件选好和用好支护手段方面的问题;3)没有更好地揭示支架与顶板运动间的关系,达到正确合理的选择控制方案。
2、矿山压力与岩层控制研究的主要任务是什么?答、矿山压力与岩层控制研究的主要任务为:(1)研究随采场推进在其周围煤层及岩层中重新分布的应力(包括应力大小及方向等)及其发展变化的规律。
该应力的存在和变化是煤及岩层变形、破坏和位移的根源,也是采场及周围巷道支架上压力显现的条件。
搞清分布在煤层及各个岩层上的应力状况,揭示它们随采场推进及岩层运动而变化的规律,是采场矿山压力研究的重点。
(2)研究采场支架上显现的压力及其控制方法。
包括压力的来源、压力大小及与上覆岩层运动间的关系、正确的控制设计方法等。
(3)研究在采场周围不同部位开掘和维护的巷道的矿山压力显现及其控制办法。
包括不同时间开掘的巷道压力的来源、巷道支架上显现的压力大小及其影响因素、以及支架与围岩运动间的关系等。
(4)控制采动岩层活动的主要因素分析。
从十分复杂的采动岩层活动中建立采动岩层的结构力学模型,从而展开对采场顶板矿压、采场突水、岩层移动及地表沉陷规律等进行系统描述。
(5)深部开采时采场支承压力分布、岩层结构及运动特点、围岩大变形的控制机制等。
3、矿山压力与岩层控制研究历史上主要存在几种假说?并叙述各假说的内容及优缺点?答:(1)掩护“拱”假说掩护拱假说的基本观点是:①采动形成的工作空间是在一种“拱”的结构掩护之下;② “拱”结构承担上覆岩层的重量,通过拱脚传递到煤层及岩体上的压力及由此在煤及岩体中形成的应力,是煤及岩层破坏的原因,也是“拱”结构本身向外扩展的条件;③采场空间的支护仅承受拱内已破坏岩层的岩重,支架是在由“拱”的结构尺寸所圈定的破碎岩石荷重下工作—即在一定的载荷条件下工作,支架上显现的压力大小与支架本身的力学特性无关。
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一、填空:1.影响碎胀系数的重要因素是破碎后块度大小及其排列状态。
2.根据回采工作面前后的应力分布情况,可将工作面前后划分为增加区、减压区、稳压区。
3.老顶的初次来压步距与老顶岩层的力学性质、厚度、破断岩块之间互相咬合的条件有关,同时也与地质构造有关。
4.采空区处理的方法有:煤柱支撑法、缓慢下沉法、采空区充填法、全部跨落法。
5.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。
如果 采空区尺寸尺寸小于临界开采尺寸,称为非充分采动。
6.根据原岩(煤)体应力状态不同,冲击矿压可分为三类:重力型、构造应力中间型、重力-构造型 。
7.液压支架目前普遍将其分为三种类型:支撑式,掩护式,支撑掩护式。
8. 老顶的极限跨距:(1)回采空间周围均未采动固定梁计算为:L=h √2Rt/q ;(2)回采空间周围均已采空或用刀柱法管理顶板简支梁计算为:L=2h √Rt/3q 。
二、名词解释:岩层移动角:地表下沉边界(常以10mm 点划定)和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角. 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.初撑力:支架支设时,将活柱升起,托住顶梁,利用生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力称为初撑力.对于液压支柱即是泵压所形成的支柱对顶板的撑力.工作阻力:支柱受顶板压力作用而反应出来的力分为始动阻力、初工作阻力、最大工作阻力.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. 三、简答1. 什么是老顶的周期来压和周期来压步距?其表现形式有哪些?答: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。
老顶的周期来压步距是两次来压期间工作面推进距离(周期来压步距=1/2.45初次来压步距)。
变现形式:顶板下沉速度急剧增加、顶板下沉量变大;支柱所受的载荷普遍增加;有时还可能引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。
2. 回采工作面顶板的初次垮落和顶板的初次来压有何区别?答:一.直接顶的初次跨落: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跨距时开始垮落。
直接顶第一次大面积垮落称为直接顶初次跨落。
老顶的初次来压:回采工作面从开切开始采煤,采空区范围逐渐增大,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称为老顶的初次来压。
二.区别:①初次垮落发生于直接顶,初次来压发生于老顶。
直接顶第一次垮落高度超过1~1.5 m ,范围超过全工作面长度的一半。
②初次垮落前会发生离层,初次来压前会发生片帮。
初次来压较初次跨落对工作面影响较大。
③直接顶初次跨落步距与直接顶岩层强度、分层度、直接顶内节理裂隙发育程度有关,老顶初次来压步距与老顶岩层力学性质、厚度、破断岩块间互相咬合条件有关。
3. 试述综放开采工作面支承压力分布特点。
答:放顶煤开采与单一煤层开采具有类似规律,即工作面前方的支承压力(切向应力σt )分为减压区A 、增压区B 、稳压区C 。
若按岩体性质可分为弹性区E 、塑性区D (极限平衡区)。
同时径向应力(垂直于工作面方向的应力σr ) 自煤壁向远方逐渐升高。
放顶煤开采的支承压力分布范围大,峰值点前移,但支承压力集中系数没有明显变化。
①煤层愈软支承压力分布范围愈大,峰值点距煤壁愈远。
一般来说对于软煤层峰值点位15~25m ,分布范围40~50m ;对于硬煤层峰值点5~8m ,分布范围20~30m 。
②煤层愈厚支承压力范围愈大,峰值点距煤壁愈远。
放顶煤工作面支承压力峰值点前移的原因是由于顶煤强度较低引起的。
③如果顶煤中存在一层较厚的强度较大夹矸层,夹矸层除了影响到顶煤冒落形态外还会影响到支承压力分布,使其显现出较硬煤层的支承压力分布特征。
四、计算1 有一煤层顶板为厚层坚硬砂岩,岩层厚度15米,岩石的抗拉强度极限8Mpa ,,岩石间的摩擦角42度,作用在岩层上的载荷集度1MPa ,,当岩层断裂时,能否取得自身平衡?如果不能平衡支架应具有多大的支撑力才不致摧垮工作面? 解:极限垮距L=h t/q 2R =15×8/12⨯=60m断裂后岩块间剪力R=L q 21⨯ =60121⨯⨯=30MN水平推力T=h L 8q 2 =158601023⨯⨯=30MN摩擦力F=T ×tan β=30×10³×tan42°=27012KN故支撑力至少在P=R-F=30000-27012=2988KN五、论述什么是沿空留巷,沿空留巷从开掘到废弃的整个过程中围岩的变形经历了哪些阶段,及各阶段变化的原因是什么。
答:沿空留巷是在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用其他有效方法,将上区段工作面运输平巷保留下来,供下区段工作面回采时作为回风平巷。
其目的是使一条巷道可以得到两次利用,故这种方式也称“巷道二次利用”“一巷两用”“单巷开采系统”。
如图所示,巷道从开始掘进,到本区段采煤工作面采动影响,以后又受第二个区段采煤工作面二次采动影响后完全废弃,矿压显现要经历5个阶段,或相应地分为5个不同的矿压显现带。
Ⅰ-巷道掘进阶段Ⅱ-无采掘影响阶段Ⅲ-采动影响阶段Ⅳ-采动影响稳定阶段V-二次采动影响阶段1.巷道掘进阶段(Ⅰ)掘进平巷仅对小范围岩体造成扰动,围岩的变形和移动主要原因是煤岩体原始平衡遭到破坏所致,一般情况下矿压显现并不剧烈。
这一阶段影响时间一般为几天至十几天,最长1—2个月。
2.无采掘影响阶段(Ⅱ)应力不变,变形主要原因是随时间发展的围岩流变,量极小,巷道基本处于稳定状态。
3.采动影响阶段(Ⅲ)采动影响原因是由于回采工作引起的围岩压力再次重新分布造成的。
由于采空面积大,导致岩层运动规模大,故这一阶段矿压显现也最剧烈。
采动影响的全过程由工作面前方开始。
根据围岩性质、采深、煤层厚度等因素不同,其超前距离由10—20m至40-50m不等,到工作面附近,采动影响已相当剧烈。
其峰值区多数情况是位于工作面后方5-20m范围内。
该处顶底板移近速度很大,巷道断面急剧缩小,支架变形折损常很严重,是巷道维护最困难地段。
在巷道经受剧烈变形后,随工作面逐渐远离,移近速度逐渐减小,通常至工作面后方40-60m处,采动影响明显变小,进入采动影响稳定阶段。
工作面前方采动影响带内巷道围岩的变形、移动和破坏,主要是由工作面前方支承压力和沿倾斜侧向支承压力的叠加作用引起的,而工作面后方采动影响带内巷道围岩的强烈变形、移动和破坏是由巷道上方和采空区一侧顶板弯曲下沉和显著运动所引起的,两者在矿压显现剧烈程度上通常有明显差别。
4.采动影响稳定阶段(Ⅳ)原因是巷道围岩经受一次采动后,重新进入相对稳定的阶段,故其围岩移动基本特征与无采掘影响阶段类似,但该阶段中的围岩平均移近速度一般要比无采掘影响阶段稍大一些。
进入采动影响稳定阶段的距离,有时从工作面后方50—60 m处即开始,但多数情况是在100~120m以远(3~4个月)。
5.二次采动影响阶段(V)处于采动影响稳定阶段的巷道,在下区段回采时,原因是开采面积进一步扩大,重新引起顶板岩层变形、运动和失稳,将再次受到采动影响。
二次采动影响的时间和空间规律与一次采动影响类似,但由于这种情况下巷道受到下区段工作面超前支承压力和巷道煤体一侧残余支承压力的叠加作用,二次采动影响的剧烈程度和影响范围都会比一次采动影响稍大。
矿压概念2、矿山压力显现: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,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、原岩应力:未受开采影响的岩体内,由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力。
5、弹性变形能:岩体受外力作用而产生弹性变形时,在岩体内部所储存的能量。
6、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。
7、构造应力及其特点:构造应力是由于地壳构造运动在岩体中引起的应力,可分为现代构造应力和地质构造残余应力。
构造应力以水平力为主,具有明显区域性和方向性,其特点为①一般情况下地壳运动以水平力为主,构造应力主要是水平应力,而且地壳总的运动趋势是相互挤压,所以水平应力以压应力占绝对优势;②构造应力分布不均匀,在地质构造变化比较剧烈的地区最大应力的大小和方向往往有很大变化;③岩体中的构造应力具有明显的方向性,最大和最小水平应力值相差较大;④构造应力在坚硬岩层中出现比较普遍,软岩中很少。
8、圆孔在双向等压应力场中周围应力分布的基本规律:①在双向等压应力场中,圆孔周边全处于压缩应力状态;②应力大小与弹性常数E、µ无关;③6t、6r的分布和角度无关,皆为主应力,即切向和径向平面均为主平面;④双向等压应力场中孔周边的切身应力为最大应力,与孔径大小无关,6t=2rH超过周边围岩的弹性极限时,围岩进入塑性状态;⑤其他各点的应力大小则与孔径有关;⑥在双向等压应力场中圆孔周围任意点的切向应力与径向应力和为常数。
11、充分采动:当采空区尺寸相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值,此时采动称为最大采动。
12、冒落带:破断后的岩块呈不规则垮落,排列也不整齐,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连,很多情况下是由于直接顶岩层冒落后开成的。
13、碎胀系数:岩层破坏后,杂乱堆积,岩体和总体力学特性类似于散体,由于岩层碎后体积将产生膨胀。
14、采场上覆岩层活动规律假说的内容及其特点:①压力拱假说,此假说是认为在回采工作空间上方,由于岩层自然平衡结果而形成的一个“压力拱”。
拱的一个支点在工作面前方煤体内形成前脚拱,另一个支点在采空区垮落的矸石上形成后脚拱,随工作面的推进,前后拱也将向前移动。
优点是对回采工作面前后的支承压力及工作空间处于减压范围做出了解释。
缺点为主种假说简单不能从数量上解释矿压问题,对松软破碎顶板还适用,对坚硬顶板有一定的参考价值。
②悬臂梁假说,认为工作面和采空区上方顶板可视为梁,其优点是可解释工作面近煤壁处顶板下沉量支架载荷小,支承压力及工作面出现周期来压的现象。
缺点是由于未查明开采后上覆岩层活动规律,利用悬臂梁计算顶板下沉量的支架载荷与实测数据相差较远。
③铰接岩块假说,认为工作面上方岩层破坏可分为垮落带和其上的规则移动带,工作面支架两种不不同工作状态,给定载荷状态和给定变形状态。
些假说优点是正确阐明了工作面上覆岩层的分布情况及其内部力学关系可能开成的结构。