《礦山壓力及其控制》複習題

2023-02-02 22:57:07 字數 3027 閱讀 5775

複習題一、填空題

1.礦山壓力及岩層控制的學科特色表現在:1)採礦工程岩體結構的本質;2)採礦工程的移動特性;3)採礦工程中圍岩的大變形和支護體的可縮特徵;4)採礦工程中的能量原理和動力現象;

2.根據上覆岩層內部移動特徵,將上覆岩層沿工作面推進方向劃分為三個區,煤壁支撐影響區、離層區和重新壓實區;根據採空區覆沿移動破壞程度,可分為「三帶」,分別為垮落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。

3.軟岩巷道圍岩變形力學機制:物化膨脹型別、應力擴容型別和結構變形)型別。

4.上覆岩層的礦山壓力假說包括壓力拱假說、懸臂梁假說、鉸接岩塊假說、預成裂隙假說和砌體梁力學模型;錢鳴高院士提出了岩層控制的關鍵層理論。

5.沿空掘巷和沿空留巷為無煤柱護巷基本方式。

6.支架與圍岩相互作用比較複雜,最基本和最具代表性的有兩種:(1)巷道頂板與上覆岩層離層或脫離時,支架僅受到脫落岩層自重壓力作用,支架處於給定載荷

狀態;(2)若巷道頂板岩層未發生離層,支架處於給定變形狀態。

7.回採工作面老頂的破壞形式為o-x型破斷。

8.巷道圍岩控制的基本途徑:降低圍岩應力 、提高圍岩穩定性和合理(選擇)支護 。

9.以錨桿為主體的巷道支護體系為主動加固形式,在不同的發展時期提出了相應的錨桿支護理論,包括:懸吊理論、組合梁理論、壓縮拱理論和最大水平應力理論;而巷道錨桿支護的圍岩強度強化理論揭示了錨桿支護的實質。

12.滑落失穩和變形失穩是「砌體梁」結構的兩種失穩方式:

13.回採工作面支架必備的兩個特性:一定的可縮性和良好的支撐性 。

14.支柱的典型特性曲線有急增阻式、微增阻式和恆阻式。

15.構造應力以水平應力為主,具有明顯的方向性和區域性。

16.衝擊礦壓發生的原因是多方面的,但總的來說可以分為三類,即自然地質因素 、開採技術條件和組織管理措施 。

17.回採工作面的圍岩,一般是指直接頂、老頂和直接底。

18.採場上覆岩層中關鍵層的特徵有:

1)幾何特徵,相對其他岩層而言厚度較大;2)岩性特徵;3)變形特徵,在關鍵層下沉變形時,其上部全部或區域性岩層隨之同步協調下沉;4)破斷特徵;5)支承特徵

二、需要了解的常識內容

1.雙巷道掘進增加了煤炭的損失。

2.在同樣的生產技術條件下,開採傾斜煤層上覆岩層行程結構的容易程度:俯採》走向長臂》仰採

3.能反映頂板下沉量小的情況主要有:直接頂較厚、充填法處理採空區和採高較小

4.單體液壓支柱+鉸接頂樑是常用作工作面超前支護

5.「砌體梁」結構的中的關鍵塊為岩塊b和岩塊c

6.工作面超前支護範圍應力增高區。

7.支架的剛度在「煤壁—支架—採空區已冒落的矸石」支撐體系中最小。

8.同等條件下,構造應力方向與巷道軸向垂直時巷道維護最困難,平行維護容易。

9.錨桿支護質量監測內容主要包括:巷道圍岩變形、、頂板離層和錨桿受力

10.長壁工作面「三量」包括:頂底板移近量、支架載荷量和活柱下縮量

12.關鍵層位置的判別滿足兩個條件:

13.工作面週期來壓時,有一系列礦山壓力現象,如頂板下沉速度加劇、煤壁片幫和支架載荷增加

三、名詞解釋

1.礦山壓力:由於礦山開採活動的影響,在巷硐周圍形成的和作用在巷硐支護物上的力定義為礦山壓力。

2.礦山壓力顯現:由於礦山壓力作用使巷硐周圍岩體和支護物產生的種種力學現象。

等應力軸比:使巷道周邊應力均勻分布時的橢圓長短軸之比。

3.老頂的週期來壓:由於裂隙裂隙帶岩層週期性失穩而引起的頂板來壓現象稱之為工作面頂板的週期來壓。

4.原岩應力:存在於地層中未受工程擾動的天然應力。

5.支承壓力: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。

6.岩層移動:煤層採出後,採空區周圍原有的應力平衡狀態受到破壞,引起應力的重新分布,從而引起岩層的變形、破壞與移動,並由下向上發展至地表引起的地表移動,這一過程和現象稱為岩層移動。

7.地質軟岩:強度低、孔隙度大、膠結程度差、受構造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹性黏土礦物的松、散、軟、若岩層的總稱。

8.巷道圍岩控制:控制巷道圍岩的礦山壓力和周邊位移所採取措施的總和。

9.工程軟岩:在巷道工程力作用下,能產生顯著變形的工程岩體。

10.關鍵層:將對採場上覆岩層區域性或直至地表的全部岩層活動起控制作用的岩層稱為關鍵層。

11.老頂的初次來壓步距:由開切眼到初次來壓時工作面推進的距離。

12.衝擊礦壓:聚集在礦井巷道和採場周圍煤岩體中的能量突然釋放,在井巷發生**性事故,產生的動力將煤巖拋向巷道,同時發生強烈聲響,造成煤岩體振動和破壞、支架與裝置損壞、人員**、部分巷道垮落破壞等。

四、問答題

1.簡述雙向等壓彈性條件下圓形巷道的圍岩應力分布規律,並畫出應力分布圖。

答:①在雙向等壓應力場中,圓孔周邊全處於壓縮應力狀態;

②應力大小與彈性常數e、μ無關;

③σt、σr分布和角度無關,皆為主應力,即切向和徑向平面均為主平面;

④雙向等壓應力場中的切向應力為最大應力,其最大應力集中係數k=2,且與孔徑大小無關;

2.受到相鄰區段回採影響的工作面回風巷圍岩變形要經歷的5個階段?

答:ⅰ:巷道掘進影響階段; ⅱ:掘進影響穩定階段;ⅲ:採動影響階段

ⅳ:採動影響穩定階段; ⅴ:二次採動影響階段

3.簡述基於關鍵層理論的岩層移動的裂隙分布規律。

①關鍵層運動對離層及裂隙的產生、發展與時空分布起控制作用,覆巖離層主要出現在關鍵層下。

②關鍵層下離層動態分布呈現兩階段發展規律:初次破斷前,最大離層位於採空區中部;初次破斷後,關鍵層在採空區中部趨於壓實,而在採空區兩側仍各自保持乙個離層區;

③沿頂板高度方向,隨工作面推進離層呈跳躍式由下往上發展。

4.簡述巷道圍岩卸壓原理並列出幾種卸壓方法。

人為方法改變巷道圍岩應力分布特徵,巷道掘進或受到採動影響時在巷道周邊形成的應力峰值向遠離巷道周邊的圍岩深部轉移,使巷道處於應力降低區內,可以收到明顯改善巷道維護狀況的效果。

5.煤礦綠色開採體系。

6.巷道圍岩控制原理?

答:根據巷道圍岩應力、圍岩強度以及它們之間相互關係,選擇合適的巷道布置和保護及支護方式,降低圍岩應力,增加圍岩強度,改善圍岩受力條件和賦存環境,有效地控制圍岩的變形、破壞。

礦山壓力及其控制習題及解答全面總結

1 什麼是礦山壓力和礦山壓力顯現?答 地下岩體被採動以前,在其自重的作用下形成的原岩應力是處於平衡狀態的。當在煤 岩體內開掘巷道或進行回採工作時,就會破壞原來的應力平衡狀態,引起岩體內的應力重新分布。這種由於礦山開採活動的影響,在巷硐周圍岩體中形成的和作用於巷硐支護物上的力定義為礦山壓力。由於礦山壓...

礦山壓力複習

一 名詞解釋 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,就叫做礦山壓力。2 岩石的孔隙度 岩石中各種孔洞裂隙體積的總和與岩石總體積之比。3 泊松比 岩石受到單向壓縮載荷時,試件在軸向縮短的同時產生橫向膨脹,其橫向應變與軸向應變的比值...

礦山壓力複習

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...