參***
一、 名詞解釋（每題2分，共20分）
1、礦山壓力：由於在地下煤巖中進行採掘活動而在井巷、硐室及回採工作面周圍煤、岩體中和其中的支護物上所引起的力。
2、支承壓力：巷道兩側改變後的切向應力增高部分。
3、極限平衡區：巷道周圍處於極限平衡狀態的岩體範圍。
4、沿空掘巷：緊貼原廢棄的巷道，在煤層邊緣的煤體內重新掘巷，作為下區段工作面回風平巷或運輸平巷。
5、礦山壓力顯現：由於礦山壓力的作用，使圍岩、煤體和各種人工支撐物產生的種種力學現象。
6、莫爾強度理論：該理論認為岩石發生破壞主要是由於破壞面上的剪應力達到一定限度，但此剪應力還與破壞面上由於正應力造成的摩擦阻力有關。
7、齊梁式支護：懸樑端與工作面相齊，支柱排成直線狀。
8、岩石的應力應變全程曲線：畫出圖形，說明曲線各段的含義。
9、支柱的初撐力：支架支設時，將活柱公升起，托住頂樑，利用公升柱工具和鎖緊裝置使支柱對頂板產生乙個主動力，這個最初形成的主動力就是支柱的初撐力。
10、端麵破碎度：支架前樑端部到煤壁間頂板破碎的程度。
二、填空（每題1分，共10分）
1、（金尼克假設）；（海姆假設）；（20mn/m2，5mn/m2，5mn/m2）；（20mn/m2，20mn/m2，20mn/m2）。
2、（kp∑h）；（m－∑h（kp－1））；
3、（煤體邊緣解除安裝帶）；（支承壓力顯現帶）；（原岩應力帶）
4、（移動性）；（固定性）；（4～6）
5、（岩石強度）（承載能力）
6、（4√20）。
7、（堅硬岩層）；（堅硬岩層）；
8、（工作面頂板下沉量）；（下沉速度）；（支柱載荷）
9、（支柱的特性）；（支柱能否插入頂底板等）
10、（分布範圍）（分布形式）（峰值大小）
三、簡答題（8題任選6題，每題5分，共30分）
1、〖答〗初次來壓：老頂岩塊第一次失穩而造成回採工作面頂板壓力突然增大的現象。
初次來壓的特點：（1）、回採工作面頂板急劇下沉，支架載荷增大。
2）、工作面內直接頂破碎，甚至產生台階下沉現象。
3）、煤壁中支承壓力增大，表現為煤壁片幫嚴重。
4）、老頂初次來壓比較突然，易造成頂板垮落事故。
工作面內頂板出現裂縫，並有頂板掉渣現象，有時頂板有斷裂聲。
2、〖答〗採高愈大，直接頂冒落後愈不易充滿採空區，上覆岩層愈不易形成結構，使工作面的礦壓顯現變得愈嚴重；根據煤層開採後上覆岩層的移動曲線可知，距工作面煤壁越遠，頂板的下沉也越大。頂板下沉量和煤層採高及工作面控頂距成正比關係，即sl=ηml；
3、〖答〗在老頂初次來壓以後，工作面繼續推進，裂隙帶岩層形成的結構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。有下列特點：
（1）、工作面頂板下沉速度急劇增大，頂板下沉量也增大。
（2）、支架上所受的載荷急劇增大，有時會導致支柱折損。
（3）、煤壁上支承壓力增大，從而引起煤壁片幫。
（4）、工作面內頂板破碎，難於管理，有時還可能出現頂板台階下沉，區域性冒頂等現象。
4、〖答〗支柱按工作特性可分為急增阻式、微增阻式、恒阻式等三類。可縮量極小的支架常稱為急增阻式支架。
5、〖答題要點〗初次垮落指無支護的直接頂第一次垮落。初次來壓指老頂的活動。
6、〖答〗（1）、老頂來壓步距小、強度低；
（2）、支架載荷變小；
（3）、頂板下沉量變大。
7、〖答案略〗
8、〖答〗沿空留巷就是在上區段工作面採過後，通過加強支護或其它有效的方法，將運輸平巷保留下來，供下區段工作面開採時作為回風平巷之用。
優點：下區段回採時可少掘一條巷道，有利於上、下區段按正常順序連續開採，有利於礦井生產集中化和改善採掘接替關係。
缺點：留下的巷道要先後經受二次採動影響，使巷道很難維護。
四、 簡述題（4題任選3題，每題10分，共30分）
1、〖答〗支撐式液壓支架在管理破碎頂板中存在的主要問題是，由於移架時對頂板的
多次反覆支撐，使破碎頂板更加破碎而導致區域性冒頂，甚至造成頂板在支架後半部提
前垮落，形成切頂線前移，造成支架前柱受力大於後柱的極不利的情況，甚至使支架
無法正常工作。
為了擴大支撐式液壓支架的使用範圍，充分發揮支架的作用，在生產實踐中，採
用一些護頂措施，就可以將支撐式支架用於較破碎頂板的工作面。常採用的主要護頂
措施有：
（1） 及時勾頂。即在移架時，對頂板已冒落的空間及時用坑木充填，以支撐未
冒落的頂板。採用這種方法是一種不得已的辦法。其問題是，坑木消耗大，既影響生產又不能保證安全。
（2） 鋪設金屬網。為了防止頂板在移架時冒落，也可在支架頂樑和頂板之間鋪
設金屬網阻止頂板漏頂。支撐式支架就可以利用這種方法有效地管理破碎頂板。然而採用鋪設金屬網的辦法不但增加了採煤工序而且也提高了採煤成本。
（3） 採用帶壓移架。移架時為了防止頂板冒落，可以不降架，使頂樑不脫離頂
板並對頂板保持一定的支撐力而擦頂前移。採用這種方法可以節省護頂材料，達到護頂的目的，但支撐式支架多為框式結構，不能承受太大的水平力，所以使用這種方法易損壞支架。
（4） 採用提腿式支架。為了克服以上護頂方法的缺點，中國礦業大學設計了一種「ty」型提腿式液壓支架。這種支架在移架時，以頂板為基礎，支架頂樑不脫離頂板而帶壓前移。
這樣，移架時，破斷岩塊能夠在整齊排列的情況下傳遞頂板壓力，因而，改善了破碎頂板的維護狀況。
2、〖答案要點〗煤層開採深度增加意味著原岩應力的增加。原岩應力增大直接影響著開採後巷道和採場周圍岩體中支承壓力的大小。所以，開採深度對採場礦山壓力有直接的影響，開採深度愈大，採場的礦山壓力也愈大。
但開採深度對礦山壓力顯現的影響卻不盡相同。有的礦山壓力顯現直接隨開採深度的增加而增大，如煤壁的壓酥和片幫，底板的鼓起，衝擊地壓等都隨開採深度的增加而變得更加明顯和劇烈。而有的礦山壓力顯現和開採深度並無明顯的關係。
如頂板下沉和和支架上所承受的載荷並不隨開採深度的增加而成正比例地增大。因為頂板下沉直接受裂隙帶岩層形成的大結構和支架特性的影響，並和煤層採高、老頂及直接頂的力學性質以及它們的厚度等因素有關。支架上所承受的載荷主要取決於頂板下沉特點和支架本身的特性，一般並不隨開採深度的增加而增大。
3、〖答案要點〗生產實踐證明，煤層傾角對礦山壓力顯現的影響也是乙個很重要的因素。由於煤層傾角的變化，回採空間上覆岩層重力在垂直於層面方向上的分力也會發生變化，當煤層傾角增大時，採空區的冒落矸石可能沿煤層底板下滑，使採空區下部充填較滿，而上部空間變大。因而使上覆岩層的運動規律發生了變化，導致回採工作面支架受力不均。
一般在傾角較大的工作面，上部的礦山壓力顯現要比下部劇烈。
4、〖答〗從實測的「s—t」曲線中可以看出，加快工作面的推進速度實質上意味著減少了工作面頂板的控制時間，也就是減少了時間因素對頂板下沉的影響，無疑可以減小頂板的下沉量，改善頂板的維護狀況。但是加快工作面的推進速度卻在一定的時間間隔內增加了工序的影響次數，即縮短了相臨兩個工序的間隔時間，同時也必然使頂板的下沉速度加劇。當工作面推進速度加快到一定程度後，可能會出現前乙個工序影響的頂板下沉還未穩定，後乙個工序的影響卻已來到。
這樣，會使工作面頂板始終處於劇烈活動的情況下。顯然，這種情況對頂板的維護是非常不利的。
在工作面推進速度很慢的情況下，加快工作面的推進速度對於減小頂板的下沉量，改善頂板的維護狀況顯然是有利的。但是，如果工作面的推進速度已提高到一定程度後，再提高工作面的推進速度不但不能減小頂板的下沉量，反而會使頂板活動更加劇烈。從理論上來講，用加快工作面推進速度的方法來減小頂板下沉量，改善頂板維護狀況是有一定限度的。
因此企圖用加快工作面推進速度來甩掉礦山壓力的想法更是不現實的。
在目前的實際生產中，工作面的推進速度還遠沒有達到不能再提高的地步。從礦山壓力的觀點出發。即使是年產百萬噸的採煤隊，再提高工作面的推進速度以減小頂板的下沉量還是可能的。
五、計算題（每題5分，共10分）
1、 回採工作面老頂週期來壓步距，一般按老頂懸臂梁式折斷進行計算，根據材料力學推導出老頂懸臂梁的極限跨距為l2，它相當於老頂的週期來壓步距，可用下式計算：
l2＝h√rt／3q
將題中所給各項資料代入上式則得：
l2＝6√6860／3×250＝18.15m
老頂的初次來壓步距相當於週期來壓步距的2.45倍，所以，老頂的初次來壓步距為：
l1＝2.45×18.15＝44.46m
老頂週期來壓步距大約為18m左右，初次來壓步距大約為44m左右。
2、答案 204mm
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年第 期 總第 期 耋 釷 濰搿 囊謄能瓣辮墨 孽黯黧囂謄然簦饕彗 囂 漱黧 鬆軟岩層中的巷道支護技術張迷魁 陽煤集團公司五礦，山西陽泉 摘要 通過了鬆軟岩層的礦壓特點，指出如何選擇合理的巷道位置 巷道斷面形狀及巷道支護方式和支護結構，同時還應加強底板管理，才能提高鬆軟岩層巷道的穩定性 關鍵詞 鬆軟...
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