礦壓監測複習 完整版

2022-06-13 08:03:05 字數 4704 閱讀 7731

1.礦山壓力:由於在地下進行採掘活動而在井巷、硐室及回採工作面周圍煤、岩體中和支護物上所引起的力

2礦山壓力顯現:礦山壓力顯現是指在礦山壓力作用下所引起的一系列力學現象。

3:礦山壓力控制:人為減輕、調節、改變和利用礦山壓力作用的各種方法,叫做「礦山壓力控制」,簡稱礦壓控制。

4:礦山壓力監測:利用礦壓儀表實測採場及巷道的圍岩應力分布特徵、圍岩變形和位移、頂底板破壞特徵、支架受載及壓縮等一系列礦山壓力顯現現象,並採用合理的數學方法對各種礦山壓力顯現監測資訊進行分析,總結採場及巷道礦壓顯現規律,預報礦壓顯現的發展趨勢。

5:端麵頂板破碎度:頂板破碎度指頂板垮落面積佔監測範圍內頂板面積的百分數。端麵頂板破碎度是指端麵無支護控頂區範圍的頂板破碎程度。

6:底板比壓:工作面液壓支架的額定支護阻力與支架的底面積之比。

7:初撐力:初撐力(po)指移架後的支架初始阻力。它的大小取決於幫浦站的工作壓力,並受管路損失和操作等因素的影響。

8:動壓係數:動壓係數是指歷次來壓時和非來壓期間支護阻力平均值的比值,動壓係數反映了老頂來壓的強弱。

9:煤礦衝擊地壓:煤礦衝擊地壓:煤礦衝擊地壓是指在礦井開採過程中,井巷或採場周圍岩體在其力學平衡狀態破壞時,由於彈性變形能突然釋放而產生的急劇、猛烈的動力現象。

10頂板動態法:頂板動態的前兆主要是通過監測頂板的運動狀態、支承壓力顯現範圍及峰值位置來**衝擊危險。

11鑽屑法:鑽屑法是通過在煤層中鑽小直徑鑽孔(直徑42mm~50mm),根據鑽孔在不同深度排出的煤粉量(重量、體積和粒度)及其變化規律以及有關動力現象判斷衝擊危險的一種方法。

12:復合頂板:複合型頂板的一般特徵是下軟上硬。

下部軟岩層一般是泥岩、頁岩、砂頁岩,上部硬岩層一般是中粒砂岩、細粒砂岩、火成岩等,在軟硬岩層之間存在有弱面和光滑面,粘結力很小,極易分離。下部軟岩層的厚度一般大於0.5m,但小於2m。

當採煤工作面向前推進後,鬆軟頂板的下沉與堅硬頂板的下沉不同步,因此軟硬岩層之間發生了離層,特別在支架的初撐力很小時,離層現象更為突出。

13:礦山壓力測試任務:(1)掌握採場上覆岩層運動規律,確定需控岩層範圍,建立採場支架與頂板相互關係,進行基本頂來壓的監測預報。

根據採場頂板來壓的特點提出合理的頂板控制措施。(2)劃分採場煤層直接頂的類別和基本頂的級別,為支架選型和確定其合理技術引數提供依據。(3)對正在使用的新型支護的適應性進行考察。

即從礦山壓力控制的角度對在既定條件下使用的支架型式、特性、引數和使用效果等方面進行適應性評價。研究提出合理的支架結構、架型、工作阻力、支柱可縮量等。(4)研究分析採場底板破壞規律。

對工作面底板進行分類,並提出鬆軟底板控制技術措施,達到提高支護質量的目的。(5)研究掌握採動影響和支承壓力分布規律。 改進相鄰採區或近距離煤層的開採順序; 確定煤柱的合理位置和尺寸; 確定回採巷道斷面形狀、規格、及支架引數;確定煤壁前方巷道加強維護範圍、沿空留巷和沿空送巷的支護措施; 確定採場端頭支護技術措施等,以便保證安全生產,提高資源**率,提高技術經濟效果。

(6)掌握巷道圍岩活動規律,實現圍岩控制的科學化,包括選擇巷道開掘的合理位置和時間,確定圍岩鬆動範圍,研究巷道圍岩變形規律,進行圍岩穩定性分類,確定合理的巷道支護型式、支架引數,對巷道、硐室的穩定性進行監測預報。(7)對採用採掘新工藝、新技術(包括新採煤方法、新支護型式、新工藝組織等)進行資料積累,從礦山壓力角度對應用效果提出評定性意見(8)對採掘工作面進行支護質量監測,包括監測日常生產過程中支架工作質量、圍岩活動狀況、不安全隱患情況等與安全生產有關的技術因素;監測和評價支架的井下實際支撐能力,以達到保證採掘工作面支護質量良好,安全生產可靠的目的,在保證採掘工作面頂板安全的前提下充分發揮支架的有效工作阻力。(9)解決礦山壓力與圍岩運動控制方面的難題。

監測分析採場礦山壓力分布和圍岩運動規律、巷道大變形特性,從礦山壓力與圍岩控制原理出發,**如採場堅硬頂板和破碎頂板的控制技術、軟岩和動壓巷道大變形控制技術等問題。(10)研究衝擊地壓等礦井動力現象的綜合防治技術。包括衝擊地壓的監測、危險區域的劃分、煤層注水和鬆動爆破措施的制定、開採解放層的設計等。

14:礦上壓力測試在實際工程中的意義:1 控制礦山壓力要切實有效地控制礦山壓力,必須對礦山壓力進行觀測,但這都必須是以礦山壓力基本理論為基礎的; 2 礦山壓力觀測與生產關係十分緊密,研究頂板來壓規律,進行頂板來壓**預報,合理進行支架和採煤機械選型,確定採煤工作面的支護形式和支柱密度,研究採動影響規律以改革採煤方法等,都需要進行礦壓觀測。

3 實驗室研究及數學力學研究所需的原始引數都來自觀測,而對某成果進行驗證,也離不開礦壓觀測。 4 礦山壓力研究對合理開採煤炭資源、促進礦井安全生產和正常生產、提高經濟效益等具有重大的理論意義和現實意義,也是採礦工程理論發展、開採技術進步和高產高效礦井建設的需要。

15:礦上壓力監測的儀器分為:機械式、液壓式、電磁式、聲學式

16:鑽孔探測儀的用途:1.

主要用來探測地質構造,斷層、裂隙;2.探測煤層及其頂板岩層的岩性、厚度;3.探測巷道及採煤工作面頂板離層的位置、間隙的大小及頂板的錯位、破碎情況,為巷道支護及頂板管理提供依據;4.

探測瓦斯鑽孔、地質鑽孔的鑽孔質量。

17:進行上覆岩層運動監測與**應進行哪些步驟:

a)研究頂板岩層的組成及物理力學性質:頂板的活動規律與頂板岩層的組成有直接關係。分析構造、裂隙、岩層強度等因素。

運用頂板運動規律的理論,研究和預計頂板運動規律,參照同類頂板條件經驗,估算預計工作面來壓步距。

b)建立老頂來壓預報監測系統:系統通常要在工作面及巷道中布置監測岩層動態的相關測區,工作面測區; 巷道測區;工作面兩側巷道測區

c)老頂來壓預報:頂板運動方式不同,工作面頂板控制要求不同,對於堅硬(或有剪下破壞可能)頂板,需要進行運動的預報。又由於頂板來壓不同的作用程度及整個工作面來壓的時間不同,因此,需要對頂板來壓強度、來壓時間、來壓地點進行預報,從而為工作面頂板管理提供依據。

從而為工作面頂板管理提供依據。

18:長壁工作面開採基本頂斷裂前後支撐壓力及其顯現發展的變化規律:

(1)在基本頂初次斷裂過程中,端部和中部斷裂都會產生支承壓力顯現的突變。兩次斷裂在採場前方形成多個壓縮與**的突變區域。從時間過程來看,由斷裂前至第

一、二次斷裂,礦壓顯現過程為內壓力區的收縮現象(礦壓顯現程度在煤壁附近加劇)和外壓力區的擴充套件現象(礦壓顯現向前擴充套件)。

(2)最大壓縮和最大**分別出現在煤壁處和端部斷裂線處,這兩個位置是基本頂斷裂時礦壓顯現最明顯的部位。斷裂線基本上處於煤壁附近壓縮區與**區的分界處,由煤壁前方監測到的最近**點可確定頂板斷裂線位置。

(3)從一般意義上講,任何部位的礦壓顯現都可用來監測頂板運動,但從煤壁到前方8-10m範圍內顯現較明顯,更易捕捉到頂板斷裂和迴轉運動的資訊。

(4)基本頂斷裂時的礦山壓力變化會引起採場前方頂底板移近和煤層變形的變化,這是實踐中應用採場前方巷道頂底板移近速度或支架載荷、煤粉粒度或煤體密度的明顯變化進行預報來壓的依據。

(5)在基本頂斷裂過程中,採場兩端和中部支承壓力顯現的區域組成是基本一致的,並與平面問題的研究結果相同,但採場中部的支承壓力顯現比兩端更明顯。利用中間巷預報來壓時,監測資訊更易捕捉。

19:長壁工作面開採問什麼會出現分段來壓:

(1)頂板岩性或分層厚度不均勻引起分段來壓:當採場長度方向頂板岩性、分層厚度不均勻時,薄弱地段必然先來壓,從而造成分段來壓(2)斷層切割引起分段來壓:當採場出現與推進方向平行或斜交的斷層時,頂板被斷層切割成兩個或兩個以上基本獨立的板塊。

由於各板塊的尺寸和邊界條件不同,來壓步距、時間及強度也就不同,因此呈現相應的分段來壓現象。(3)開切眼與推進方向不垂直引起。因受採區邊界條件所限,開切眼與推進方向不垂直,自開切眼推進起逐漸調麵生產,菜場上下兩端不均衡推進,在傾斜方向上採空區懸頂為上大下小。

因此,採場上部3個實體煤邊界採空區**的頂板彎矩較大,而中下部較小。採場推進過程中上部先達到極限跨度,頂板必然要先從上部發生斷裂來壓,再向中部和下部發展。

20:頂板穩定狀況的監測指標有哪些: 1頂板破碎度反映了頂板的冒落程度。

包括:(1)端麵頂板破碎度;(2)頂樑上方頂板破碎度;(3)頂板總破碎度;2煤壁片幫深度c,指煤幫塌落的最大深度 3頂板垮落高度,反映頂板狀況的重要指標。4頂板台階下沉,採煤過程中,頂板斷裂成岩塊後由煤壁至採空區呈台階狀向下錯動。

需要記錄台階的個數及相鄰兩個台階的高差。 5 工作面控頂區內各種張開的裂隙按發展方向分為四大類:平行層理的裂隙為kl;垂直層理的裂隙為k2;斜交層理並向採空區傾斜的裂隙為k3;斜交層理並向煤壁傾斜的裂隙為k4。

各種裂隙出現的比率反映頂板控制的好壞。6 採空區懸頂採空區形成拱形懸頂時,拱形懸臂能給控頂區頂板乙個水平推力,從而增加了岩塊間的摩擦力,降低了作用在支架上的荷載。 7 安全閥開啟。

頂板統計觀測還可包括:頂樑上浮煤、浮矸厚度,區域地質構造,岩性變化,工作面處理冒頂的措施及效果,支架、支柱損壞的情況等。

21:工作面三量檢測主要有哪三量及其目的:頂底板移近量、支柱活柱下縮量和支架載荷。

採場「三量」監測的目的:掌握頂板運動規律,確定需控岩層範圍和引數、基本頂來壓顯現特點、來壓步距和強度;了解支架井下實際工作狀態;分析採煤空間支架-圍岩相互作用關係,為研製支護裝置、合理安排工序、合理選擇採煤引數、進行頂板控制設計提供科學依據。

22:進行礦壓觀測測前準備主要有哪些部分:

準備工作一般包括:

1)收集礦井及監測工作面內的地質、生產技術資料;

2)根據監測目的和任務確定監測內容;

3)選定監測方案和測區布置系統;

4)編制礦山壓力監測計畫;

5)培訓監測人員;

6)準備礦壓監測儀器和工具及井下監測所必須的資料記錄和整理**等。

23:阻力與支架的工作特性有哪幾種形式:(a)初撐式(b)一次增阻式 (c)二次增阻式 (d)三次增阻式

24巷道圍岩位移測點有哪幾種布置方式:十字布點法、垂線法、網格法、扇形布置法、(多角形位移測量)。

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