一、名詞解釋
1、變形圍岩壓力：巷道圍岩變形而未脫落，對支架擠壓而產生的力。
2、直接頂：直接位於煤層之上的一層或幾層性質相近的岩層。
3、基本頂（老頂）：位於直接頂之上，對採場礦山壓力直接造成影響的厚而堅硬的岩層。
4、沿空留巷：採煤工作面後沿採空區邊緣維護原回採巷道。
5、沿空掘巷：完全沿採空區邊緣或僅留很窄煤柱掘進巷道。
6、砌體梁：外表似梁，實質是拱的裂隙體梁結構。
7、支架工作阻力：支架的支柱受頂板壓力作用而反應出來的力稱為支柱的阻力，又稱工作阻力。
8、衝擊地壓：井巷和周圍岩體在其力學平衡狀態破壞時由於彈性變形能的突然釋放而產生的突然急劇、猛烈的動力現象。
9、採場覆巖移動破壞的分帶：冒落帶（直接頂或下位老頂破壞以後在採空區所形成的不規則的冒落帶，冒落巖塊間不能承受水平力）、裂隙帶（冒落帶以上，岩塊間破裂以後整齊排列形成裂隙帶）、彎曲下沉帶（裂隙帶以上，直至地表）。
10、充分採動：當採空區尺寸（長度和寬度）相當大時，地表最大下沉值達到該地質條件下應有的最大值，此時的採動稱為充分採動。
11、非充分採動（p180）：如果採空區尺寸小於臨界開採尺寸（剛達到充分採動狀態的採空區尺寸），稱為非充分採動。
12、支柱的撐力：支柱對頂板的主動作用力稱為支柱的撐力。
13、支柱的阻力：支柱受頂板壓力作用而反映出來的力稱為支柱的阻力，又稱工作阻力。
14、支承壓力：在岩體內開掘巷道後，巷道圍岩必然應力重新分布，一般將巷道兩側改變後的切向應力增高部分稱為支承壓力。
15、頂板破碎度（p123）：指支架前樑端部到煤壁間頂板破碎的程度，即以fa/f表示。式中fa為破碎的面積，f為整個樑端到工作面煤壁的面積。
16、老頂初次來壓：當老頂懸露達到極限跨距時，老頂斷裂形成三鉸拱式的平衡，同時發生已破斷的岩塊迴轉失穩（變形失穩），有時可能伴隨滑落失穩（頂板的台階下沉），從而導致工作面頂板的急劇下沉。此時，工作面支架呈現受力普遍加大現象，即稱為老頂的初次來壓。
17、老頂初次來壓步距：由開切眼到初次來壓時工作面推進的距離稱為老頂的初次來壓步距。
18、老頂週期來壓（p104）：由於裂隙帶岩層週期性失穩而引起的頂板來壓現象稱為工作面頂板的週期來壓。
19、老頂週期來壓步距：兩次週期來壓之間工作面推進的距離，叫週期來壓步距。
20、岩石蠕變（p18）：在應力不變的情況下，應變隨時間的延長而增加的現象。（與塑性變形不同，塑性變形通常在應力超過彈性極限之後才出現，而蠕變只要應力的作用時間相當長，它在應力小於彈性極限時也能出現）
21、變形圍岩壓力（p215）：巷道圍岩變形但未脫落時，對支架擠壓而產生的力。
22、支承壓力（p58）：在岩體內開掘巷道後，巷道圍岩必然出現應力重新分布，一般將巷道兩側改變後的切向應力增高部分稱為支承壓力。
23、彈性變形能（p46）：岩體受外力作用產生彈性變形時，在岩體內部所儲存的能量，稱為彈性變形能。
24、岩石質量指標rqd（p37）：rqd是鑽孔中直接獲取的岩心總長度l，扣除破碎岩心和軟弱夾泥的長度l後的長度，與鑽孔總進尺h之比，即rqd=[(l-l)/h]*100%。
25、rmr（p37）：rmr是在考慮完整岩石強度、rqd值、節理間距和產狀及地下水等因素影響下，對岩體質量進行評定的方法。
二、推導自重應力公式（p41）。
解：(1) 假設岩體為半無限體，地面為水平面，在距離地表深度為h處，任取一單元體（如圖2-1），在其上作用的應力為σx，σy，σz，形成岩體單元的自重應力狀態。
單元體上所受的鉛直應力σz等於單元體上覆岩層的重量，
即： σz＝γh2-1）
在均勻岩體內，岩體的自重應力狀態為：
σz＝γh
σx＝σy＝λσz2-2)
τxy＝0
γ—上覆岩層平均體積力，kn/m3
λ—側壓係數，常數
在岩體自重應力場內，鉛直應力σz和水平應力σy，σx都是主應力。
(2) 假設岩體為各向同性的彈性體，由於單元體在水平方向上收到相鄰岩體的位移約束，不可能產生橫向變形。
根據廣義胡克定律，單元體各個方向上的應變為：
εz＝[σz－μ（σx＋σy）]/e
εx＝[σx－μ（σy＋σz）]/e2-3）
εy＝[σy－μ（σx＋σz）]/e
由於εx＝0，εy＝0，σx＝σy，σz與σx、σy之間的關係為：
σx＝σy＝σz＝γh2-4）
為此 λ＝μ/（12-5）
三、簡答題。
1、放頂煤開採礦山壓力顯現基本規律。
放頂煤工作面具有單一煤層採面的一般礦壓顯現規律，如初次來壓、週期來壓、其自身又有新的特點。
①支承壓力分布範圍大。與單一煤層開採相比，在頂板以及煤層條件、力學性質相同的情況下，綜放開採支承壓力分布範圍大，峰值點前移。而支承壓力集中係數沒有顯著變化。
這也說明了離工作面不遠的高處就形成了平衡結構。
②工作面支架載荷不大。工作面支架的受載並不因採高加大而增加，僅和煤的強度有關，煤的強度大，頂煤的完整性愈好，則支架載荷稍大。另外，放頂煤工作面仍有週期來壓現象，但不明顯，初次來壓強度不大。
③容易產生端部冒頂。這是由於煤頂容易破碎，放頂煤工作面推進速度較慢所致。所以放頂煤工作面的煤壁及端麵頂板的維護特別重要。
④放頂煤工作面端頭壓力和工作面兩端平巷壓力並不大。由於是一次採全厚，所以回採巷道的礦壓顯現較分層多次開採緩和。
⑤支架前柱工作阻力大於後柱工作阻力。同時，支架受冒落煤矸衝擊造成的動載荷影響明顯。
⑥下分層綜放開採是的礦山壓力顯現仍具有一般開採的礦壓規律，但礦山壓力顯現程度有所減弱。
2、試述錨桿支護常用的支護理論及適用條件。
懸吊理論：該理論認為錨桿支護的作用是將巷道頂板較軟弱岩層懸吊在上部穩定的岩層上，從而增強較軟弱岩層的穩定性。
適用於淺部圍岩鬆軟破碎，頂板出現鬆動破裂區的巷道。
組合梁理論：該理論認為錨桿的作用一方面提供錨固力增加各岩層的摩擦力，阻止岩層面繼續滑動，避免出現離層現象；另一方面錨桿杆體可增加岩層間的抗剪剛度，阻止岩層間的水平錯動，從而將巷道頂板錨固範圍內的幾個薄岩層鎖成乙個較厚的岩層。
適用於頂板岩層中存在若干分層的巷道。
組合拱（壓縮拱）理論：認為在拱形巷道圍岩的破裂區中安裝應力錨桿，從桿體兩端起形成圓錐形的壓應力區，如果錨桿間距足夠小，各個錨桿形成的壓應力圓錐體相互交錯，即壓縮拱。壓縮拱內岩石徑向、切向均受壓，處於三向應力狀態，圍岩強度得到提公升，支承能力相應增大。
適用於拱形巷道。
最大水平應力理論：該理論認為礦井岩層的水平應力通常大於鉛直應力，巷道頂底板穩定性主要受水平應力影響。錨桿的作用是沿錨桿軸向約束岩層膨脹和垂直錨桿軸向方向約束岩層剪下運動。
適用於開挖引起應力重新分布後，其水平應力大於鉛直應力，巷道頂底板穩定性主要受水平應力的影響、圍岩層狀特徵比較突出的回採巷道。
圍岩強度強化理論:認為巷道錨桿支護的實質是錨桿和錨固區的岩體相互作用形成統一的承載結構；可改善被錨固岩體的力學效能；可強化圍岩強度，提高峰值強度和殘餘強度；可改變圍岩應力狀態，從而增加圍壓，提高圍岩承載能力，從而有利於保持巷道的穩定性。
適用於軟岩煤巷圍岩。
3、支架與圍岩相互作用的特點。
支架與圍岩是相互作用的一對力。
支架受力的大小及其在回採工作面分布的規律與支架效能有關，不僅如此，支架受力大小還與圍岩的性質即支架與圍岩形成的總特性有關。
支架結構及尺寸對頂板壓力的影響。實際生產中證明，在支架架型選擇合適時，可以用最小的工作阻力維護好頂板。
4、媒壁前方支承壓力分布特點。
（1）採煤工作面前後方支承壓力分布（畫圖）
a：應力增高區；b：應力降低區；c：應力穩定區
（2）採煤工作面前後方支承壓力分布的特點
採煤工作面前方煤壁一端支承著工作面上方裂隙帶及其上覆岩層的大部分重量，即工作面前方支承壓力遠比工作面後方大。
由於採煤工作面的推進，煤壁和採空區冒落帶是向前移動的，因此工作面前後方支承壓力是移動支承壓力。
由於裂縫帶形成了以煤壁和採空區冒落帶為前後支承點的半拱式平衡，所以採煤工作面處於減壓力範圍。
採煤工作面前方形成的支承壓力，最大值發生在工作面中部前方，峰值可達原岩應力的2~4倍，即應力集中係數k值的變化範圍為2.0~4.0。
前方支承壓力的峰值位置可深入煤體內2~10m，其影響範圍可達採煤工作面前方90~100m。
礦山壓力複習
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