矿山压力基本知识

1、矿山压力基本知识1. 名词解释：1）矿山压力：通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所 产生的作用力，称为矿山压力。2）矿压控制：3）周期来亚：4）冲击矿压：2. 解答题：1）画图说明岩石应力应变全过程；2）画图说明采煤工作面上覆岩层移动概况；3）画图说明采煤工作面周围支承压力分布特点；4）影响采煤工作面矿山压力的主要因素；5） 矿山压力观测仪器按观测内容可分为哪几种；6）画图说明采煤工作面“三量”观测的测区一般布置图7）采煤工作面矿压观测包括哪些项目；8）巷道矿山压力控制方法及原理；9）如何防治冲击矿压；3. 论述题：在今后工作中如何控制常见的顶板事故？、填空题:1. 周期来压是随工作不断推进而 出现的2. 煤层顶板可分为二三种。3. 根据顶板稳定性将直接顶分为、四类。4. 自然平衡拱是采掘空间上方岩层破坏后形成的 的拱形结构。5.作面顶板控制。6.采煤工作面中工作空间和的工作总称叫工工作面顶板控制方法有种。7.从开切眼煤壁到老顶初次来压时与工作面切顶线的距离叫基本顶的初次来压步距。&基本顶根据周期来压明显与否分为四级，周期来压强烈为级顶 板。9. 基本顶周期来压越不明显，作用于

2、支架上的 就越 小而且稳定。10. 采煤工作面的煤壁在矿压作用下，发生自然塌落的现象叫片 帮。11. 煤层倾角对顶板下沉有明显的影响，煤层倾角愈大，影响顶板下沉的力。12. 由于采掘活动而引起的作用在巷运及采煤工作周围岩体 内的应力叫 。13. 因矿山压力的作用而在采煤工作面或巷道内显示的力学现象叫矿压显现，如;等。14 .基本顶按采压强度及来压步距可分为；四级。15.在切割眼两帮的煤体中，产生了应力集中现象，这种集 中应力称为 。16 .支承压力大小，分布范围与 ;煤的软硬有关。17.当顶底板均为厚而坚硬的岩层，煤质很坚硬，开采深度又较 大，形成很大支承压力时，就可能产生 。18 .基本顶初次垮落前的初次失稳或工作面矿压显现加剧的 现象称为。19.基本顶初次来压的特点有; 大面积跨落时产生较大的响声和冲击波冲倒支架造成冒顶事故。20 .基本顶周期垮落前的工作面矿压呈现加剧现象叫。21.两次周期来压之间的距离称为周期来压步距。22.23.要因素有二、判断题（判断下列说法是否正确 中划“/号或“x”号）1.是矿压显现的一种现象。2.矿压观测的“三量”是指、。原岩应力场的形成主和 。并在每

3、小题后边的括号底鼓及煤壁中帮（）存在于采掘空间围岩内（）的力叫矿压。3. 若支架密度小，间距大，就会产生支架应集中。（）4. 采掘顺序对于矿山压力的大小和分布没有太大影响。（）5. 底板岩层内风压应力的大小与煤柱上方的支承压力成正比。（）6. 由于岩层垮落，破碎体积膨胀，直接顶垮落后的堆积高度要大 于原来的厚度。（）7. 岩体中包含的气体或水不会影响岩体内的应力大小与分布。（）8. 直接顶必须位于伪顶之上。（）三、单项选择题（下例各题的选项中，只有一个是正确的或是最符 合题意的，请将正选项的字母填入相应的空格内）：1.基本顶初 次破断在采煤工作面引起的矿压显现叫。A .矿山压力B .初次来压C .周期来压D .冲击地压2. 直接顶的稳定性可分为A . 2类B . 3类C. 4类D . 5类3. 目前老顶根据来压强度及采压步距分为A . 2级B . 3级C. 4 .所谓4级 D . 5级的支承压力。A .在切眼两帮煤体中产生B在切眼上方顶板中产生C .在切眼下方底板中产生D在采空区下方底板中产生5. 基本顶周期垮落前的工作面压力显现加剧的现象叫。A .周期来压 B .初次来压C.冲击地压

4、6. 冲击地压的形成是由于。A .顶底板均为厚而坚硬的岩层，煤质很坚硬，开采深度又较大B .顶底板松软C .煤质较软D .应力集中7. 冲击地压发生后的破坏性一般。A .很大B .很小C.没有破坏性8. 冲击地压是矿山压力的。A .一般显现B .特殊显现C.没有矿山压力显现9. 随着煤柱宽度减小，支撑压力在底板内的传递深度和应力值。A .减小B .增大C .不会变化D .显著增大四、多项选择题（下列各题的选项中，正确选项不止1个，请将正确选项的字母填入相应的空格中）1. 下列属于矿山压力显现的现象有。A .顶板下沉和垮落B .底板鼓起C.片帮D .支架变形和损坏2. 岩体受力后产生变形和破坏的过程有下列。A .压密阶段B .弹性阶段C .塑性阶段 D .破坏阶段3. 下列情形不属于矿压显现的是 。A .片帮B .底鼓C.冒顶D .支架初撑力不足E.咬架4. 影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有A .采高与控顶距 B .工作面推进速度C.开采深度D .为煤层倾角5. 回采工作面初次来压前四周围岩的支承压力分布为。A .增压区 B .减压区 C.稳压区D .无压区五、问答题：1. 岩体的

5、概念、基本特性及基本特征有哪些？2. 什么叫支承压力？3. 什么叫矿山压力？4. 什么叫矿压显现？5. 什么叫老顶的初次来压？6. 采煤工作面初次来压时有哪些特点？7. 什么叫周期来压？周期来压步距？8. 初次来压时应采取那些措施？9. 周期来压时应采取那些措施？10. 采煤工作面矿压观测的目的是什么？11. 在生产过程中的破煤和回柱放顶对长壁工作面的矿压显 现有什么影响？放顶时顶板下沉速度是破煤时的几倍？六、分析说明题：1. 分析各种矿压控制方法的基本原理和采取的控制巷道矿 压的措施及其主要优缺点。2. 试分析开采技术对矿山压力显现的影响3. 试分析巷道变形的原因。参考答案：一、填空题：1.周期性2.伪顶直接顶老顶3.不稳定中等稳定稳定坚硬 4 .相对稳定5.支护采空区处理6 .垮落法充填法缓慢下沉法支撑法7 .初次来压步距&川级9.载荷10.片帮11.愈小12.矿山压力1 3.顶板下沿产生裂隙冒顶工作面支架变形折断底彭和煤壁中帮14.来压不明显来压明显来压强烈非常强 烈15.支承压力16.顶板悬露面积和时间开采深度采空区充填程 度顶底板岩性17.冲击地压18.初次来压19.初次来压

6、顶板下沉 速度加快下沉量加大持续时间长支架前载增加折损增加片帮严重20.周 期来压21 .周期来压步距22.顶底板移近量支架阻力活柱下缩 量23.自重应力构造应力二、判断题：1. V2.V3.V4.X 5”6”7.X 8. V三、单项选择题：1.B 2.C 3.C 4.A 5.A 6.A 7.A 8.B 9.D四、多项选择题：1 . ABCD 2. ABCD 3 . DE 4. ABCD 5. ABC五、问答题：1 .答：岩体是自然界中由各种岩性和各种结构特性的岩石所组成 的集合休。岩体的基本特性：（1 ）非均质性，岩体多由多种岩石组成， 根据组成岩石的物质，组成结构及其组合状况的经常变化，通常认 为岩体是非均质的。（2）各向异性。大多数层状岩层，水平和 铅直方向的致密程度不同，岩体受力后在各个方向上显示不同的力 学性质，如岩体垂直层面和平行层面的单向抗压强度和弹性模量等 指标就有明显的不同。（3）非连续性。由于岩体被各种结构面所 切割，因此原则上岩体属于明显的非连续体。但在研究工程问题进 行岩体稳定性分析时，可根据岩体的结构类型把岩体视作非连续 体、似连续体、和连续体。岩体的基本类型

7、：（1 ）整体岩体。是指遭受构造变动轻微的 水平或缓斜厚层沉积岩层，节理不发育，很少有断层，通常可看作均一的，连续的介质。（2）块状岩体。是指构造变动是 中等的厚层、中厚层水平或倾斜沉积岩，节理发育，有不断层或偶 有层间错动，岩石一般比较坚硬，多由岩性单一的或强度相近的岩层组合而成。根据所受构造作用的不同可认为是连续介质或不连续 介质。（3）层状岩层。是指构造比较简单的沉积岩层，可以是 水平赋存，也可以是倾斜或急斜赋存。岩层组合上可以是单一岩 性，也可是不同岩性的互层或夹层。节理发育不等，属于各向异性 的不连续介质。（4）碎裂岩体。是指受过强烈构造变动后岩层产生严重变形和破裂的岩 体，这类岩体中褶皱、断层、层间错动、节理、劈理十分发育，完 整性很差，属不连续介质或似连续介质。（5）松散岩体。是指经受剧烈的构造变动后由断层泥、岩粉、压碎的岩石 碎屑碎块等所组成的岩体。这种岩体往往出现在大断层交汇处，形 成破碎带，沿走向和沿倾斜的厚度变化极不规贝火未经胶结的松散 沉积物如砂卵石等也属松散岩体，且这类岩块呈颗粒状、碎屑粉 状、角砾状，可看作非连续介质。2.答：当煤层中开掘切眼后， 位于切眼上

8、方岩石的支承点发生移动，上部岩层的重量将向巷道两 侧转移，把这种支承条件改变而使巷道两侧载荷增加形成的集中应 力称为支承压力。3.答：矿山压力：由于采掘而引起的，作用在 巷道及采煤工作面周围岩体内的应力叫矿山压力。4. 答：因矿山压力作用而在采煤工作面或巷道内显示的一些力学 现象叫矿压显现，如顶板下沉、产生裂隙、冒顶、工作面支架变形 和折断、底鼓以及煤壁片帮等。5. 答：基本顶初次垮落前的初次失稳或工作面矿压显现的加剧现 象称初次来压。6. 答:其特点有：（1）顶板下沉速度加快，下沉量加大延续时间长。（2）支架载荷剧增，折损增加。（3）支承压力增大片帮严 重。（4）大面积垮落时产生较大的响声和冲击波冲倒支架造成冒 顶事故。7. 答：基本顶周期垮落前的工作面矿压呈现加剧现象叫周期来 压。两次周期来压之间的距离称为周期来压步距。8. 答:（1）适当缩小控顶距。（2）提高支护质量，增加初撑力和支架 稳定性。（3）加强来压的预测预报，掌握老顶初次来压步距。（4）对某些特别坚硬顶板，采用深孔爆破强迫放顶。9.答：（1）通过矿压观测，准确判断周期来压的时间和位置，做好预测预报工作。（2）做好来压前

9、的支护工作，保证支架的 规格质量，保证一定的支护密度和支架稳定性。（3）合理缩小 控顶距，以利于工作面维护。（4）保证直接顶垮落的质量。（5）保持工作面的推进速度。10. 答：采煤工作面矿压观测的目的是：掌握采煤工作面上覆岩层运动规 律；分析采煤空间支架与围岩的相互作用关系；提供合理的顶板控 制措施；选择合理的采煤参数；及时进行顶板来压预报；合理安排 采煤艺；为研制采煤机械和支架提供基础参数。11 .答:生产过程中的破煤和回柱放顶是影响长壁工作面顶板动态 的主要工序。具体影响是造成顶板下沉、离层甚至破碎而冒落。 放顶时顶板下沉速度是破煤时的3 4倍。六、分析说明题：1. 答：控制方法有：抵抗矿压、忍让矿压、躲避矿压、转移矿 压。抵抗矿压基本原理：提高支架的支撑能力或支护密度，用加 强支护的手段去抑制或减少围岩动，增强巷道变形能力以对付矿压 的作用。措施：（1）增大型钢重量，提高支架承载能力；（2） 增加支护密度；（3）充填支架背后空间。主要优缺点：巷道布置 地点及掘巷时间可不受限制，但为此要消耗支护材料，支护劳动量 大，使开采费用大幅度提高。忍让矿压基本原理：在采用适当支护措施和保持支架本身不遭受严 重损坏的前提下，容忍围岩产生一定变形，以释放掉一些能量（也 称应力释放）。措施：（1）采用有一定工作阻力的大可缩量支 架；

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