矿山压力与控制课后题参考答案
矿山压力：开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布，直至形成新的平衡状态。这种由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。
矿山压力显现：在矿山压力作用下，会引起各种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌落，支护物的变形、破坏、折损，以及在掩体中产生的动力现象。这些由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。
矿山压力控制：为使矿山压力显现不致影响采矿工作正常进行和保障安全生产、必须采取各种技术措施吧矿山压力显现控制在一定范围内。对于有利于采矿生产的矿山压力也应当合理利用，所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法，均叫做矿山压力控制。
原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力，也称为岩体初始应绝对应力或地应力。
支承压力：在岩体内开掘巷道后，巷道围岩必然出现应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切应力增高部分称为支撑应力。
老顶：通常吧位于直接顶之上（有时直接位于煤层之上）对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。
直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。直接顶初次垮落：煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落。回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大，当达到其极限跨距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。
顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。随着工作面推进，顶底板处于不断引进的状态。由于在缓斜及倾斜工作面底板鼓起量比较小，因而常常可以忽略不计，为此顶底板移近量简称为顶底板下沉量。
老顶初次来压：当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳（变形失稳）。有时可能伴随滑落失稳（顶板的台阶下沉），从而导致工作面顶板的急剧下沉。此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象。即称为老顶的初次来压。
周期来压：随着回采工作面的推进，在老顶初次来压以后，裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定-失稳-稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。由于结构的失稳导致了工作面顶板的来压，这种来压也将随着工作面的推进而呈周期性出现。因此，由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。
关键层：在直接顶上方存在厚度不等、强度不同的多层岩层。其中一层至数层厚硬岩层在采场上覆岩层活动中起主要的控制作用。将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。
沿空留巷：沿空留巷是在上区段工作面采过后，通过加强支护或采用其他有效方法，将上区段工作面运输平巷保留下来，供下区段工作面回采时作为回风平巷。沿空掘巷：巷道一侧为煤体另一侧为采空区，如果采空区一侧采动影响已经稳定后，沿采空区边缘掘进的巷道称为煤体－无煤柱（沿空掘进）巷道。
锚固力：锚杆对围岩的约束力。（1）根据锚杆对围岩的约束力方式定义锚固力可分为托锚力、粘锚力、切向锚固力；（2）根据锚杆的锚固作用阶段定义锚固力可分为初锚力、工作锚固力、残余锚固力。
软岩：软岩定义分为地质软岩和工程软岩。（1）地质软岩指强度低、孔隙较大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀粘土的松、散、软、若岩层的总称；（2）工程软岩时指在巷道工程力作用下，能产生显著变形的工程岩体。巷道工程力时指作用在巷道工程岩体上的力的总和。工程软岩的定义揭示了软岩的相对性实质。
煤矿动压现象：煤矿在开采过程中，在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤或岩体，在一定的条件下突然发生破坏、冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响、震动以及气浪等明显的动力效应。这些现象统称为煤矿动压现象。
冲击矿压：冲击矿压是聚积在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响。造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。冲击能指数：冲击能指数Ke——在单轴压缩状态下，煤样全“应力-应变”曲线峰值C前所积聚的变形能Es与峰值后的变形能Ex之比值。它是包含试件“应力-应变”全部变化过程的曲线，直观和全面反映了蓄能、耗能的全过程，显示了冲击倾向的物理本质。
浅埋煤层：开采区域大部分集中于埋深在100-150m以内的浅部，煤层的典型赋存特点时埋深浅、基岩顶板较薄、表土覆盖层较厚。由于此类煤层的矿压显现规律具有明显的特点，为了区别于其他煤层，通常将具有浅埋深、基岩薄、上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。
1、简述原岩应力场的概念及主要组成部分？
答：原岩应力场的概念：天然存在于原岩内而与人为因素无关的应力场称为原岩应力场。
原岩应力场的主要组成部分：自重应力场、构造应力场。
2、原岩应力分布的基本特点？
答：1、实测铅直应力基本上等于上覆岩层重量
2、水平应力普遍大爷铅直应力
3、水平应力与铅直应力的比值岁深度增加而减小
4、最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大
3、煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义？
答：
4、简述岩石破碎后的碎胀特征及其在控制顶板压力中的作用?
答：岩石破碎后，杂乱堆积，岩体的总体力学特性类似于散体。由于岩层破碎后体积将产生膨胀，因此直接顶跨落后，堆积的高度要大于直接顶岩层原来的厚度。影响碎胀系数的重要因素是岩石破碎后块度的大小及其排列状态。例如，坚硬岩层成大块、破断且排列整齐，因而碎胀系数较小；若岩石破碎后块度较小且排列较乱，则碎胀系数较大。岩石破碎后，在其自重及外加载荷的作用下渐趋压实，碎胀系数变小，压实后的高度将取决于岩石的残余碎胀系数Kp。
5、分析采场上覆岩层机构失稳条件？
答：1、结构的滑落失稳，剪切力大于咬合点出的摩擦力，此结构将出现滑落失稳。即失稳的与否取决于老顶破断岩块的高长比，高长比较小，结构抗滑落失稳能力越大，一般情况下，失稳岩块的高长比要大于0.4-0.5；
2、结构的变形失稳，这时指在岩块的回转过程中，由于挤压处局部应力集中，致使该处进入塑性状态，甚至局部受拉而使咬合处破坏造成岩块回转进一步
加剧，从而导致整个结构失稳，当岩梁破断后，岩块互相咬合中间下沉量到达△时，即形成岩块结构变形失稳。
6、分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系？
答：加快工作面推进速度只是缩短落煤与放顶两个主要生产过程的时间间隔，能减少顶板下沉量，但同时也使顶板下沉速度加剧，只有在原先的工作面推进速度比较缓慢的条件下，加快工作面推进速度，才会对工作面顶板状况有所改变，当工作面推进速度提高到一定积变以后，顶板下沉量的变化将逐渐减小，并不能甩掉顶板压力。
7、试分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响？
答：开采深度对巷道矿山压力显现的影响可能比较明显，如在松软岩层中开掘巷道，随着深度的增加，巷道围岩的“挤、压、鼓”现象将更为严重。随着深度增加，巷道围岩的变形与支架上承受的压力都将增加。岩层受重力而变形，它所积聚的能量与深度的平方成正比。因此，对有冲击矿压危险的矿井，随着深度的增加，发生冲击矿压的次数与强度将显著增加。但开采深度对采场顶板压力大小的影响并不突出，因而对矿山压力显现的影响也不明显，尤其是对顶板下沉量的影响。随着采深增加，支承压力必然增加，从而导致煤壁片帮及底板鼓起的几率增加，由此也可能导致支架载荷增加。
8、简述我国缓倾斜煤层工作面分类方案？
答：直接顶分类：1不稳定顶板：τr≤8 、2中等稳定顶板：8＜τr≤18 、3稳定顶板：18＜τr≤28 、4非常稳定顶板：28＜τr≤50 其中τr为直接顶平均初次垮落距；老顶分类：1不明显：Pe≤895 、2明显：895＜Pe≤975 、3强烈：975＜Pe≤1075 、4非常强烈：1075＜Pe 其中Pe为老顶初次来压当量，kPa.
9、解释支撑式、掩护式、支撑掩护式液压支架结构特征及适用范围？
答：：指在结构上没有掩护梁，对顶板的作用是支撑的支架；
掩护式支撑式：指在结构上有掩护梁，单排立柱连接掩护梁或直接支撑顶梁对顶板起支撑作用的支架；
支撑掩护式：指具有双排或多排立柱及掩护梁结构的支架，支柱大部或全部通过顶梁对顶板起支撑作用，可能有部分支柱是通过掩护梁对顶板起作用。10、简述采场支架与围岩关系特点？
答：1、支架与围岩时相互作用的一对力；2、支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关；3、支架结构及尺寸对顶板压力的影响。
11、分析采场支架工作阻力与顶板下沉量的“P-△L”曲线关系？
答：
12、简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区？
答：根据采空区覆岩移动破坏程度，可分为“三带”：
（1）跨落带。破断后的岩块呈不规则跨落，排列也极不整齐，松散系数比较大，一般可达1.3～1.5。但经重新压实后，碎胀系数可降到1.03左右。此区域与所开采的煤层相毗连，很多情况下是由于直接顶岩层冒落后形成的.
（2）裂缝带。岩层破断后，岩块仍然排列整齐的区域即为裂缝带。它位于冒落带之上，由于排列比较整齐，因此碎胀系数较小。关键层破断块体有可能形成“砌体梁”结构。跨落带与裂隙带合称“两带”，又称为“导水裂缝带”，意指上覆层含水层位于“两带”范围内，将会导致岩体水通过岩体破断裂缝流入采空区和回采工作面。
（3）弯曲带。自裂缝带顶界到地表的所有岩层称为弯曲带。弯曲带内岩层移动的显著特点是，岩层移动过程的连续和整体性，即裂缝带顶界以上至地表的岩层移动是成层地、整体性地发生，在垂直剖面上，其上下各部分的下沉量很小。若存在厚硬的关键层，则可能在弯曲带内出现离层区。
A区域：煤层上方的岩层在开采的影响下，一般在回采工作面前方30～40m处就开始变形。其特点是水平移动较为剧烈，但垂直移动甚微。在有些场合垂直位移量还会出现负值（即岩层有上升现象）。当工作面推过此区域，才引起垂直位移急剧增加。
B区域：回采工作推过钻孔4～8m后，垂直位移急剧增加，但各层位移速度不尽相同。其特点为越向上越缓慢，在此区域内形成层间离层，且此区域的岩层早已断裂成岩块。
C区域：已断裂的岩层重新受到已冒落矸石支撑时，变形曲线又趋于缓和。在此区域内，各层移动速度的特点是邻近煤层岩层的运动速度要缓于其上覆岩层，各岩层又进入互相压合的过程。
13、简述绿色开采技术体系？
答：
14、简述开采后上覆岩层的破坏方式及分区？
答：根据采空区覆岩移动破坏程度，可分为“三带”：
（1）跨落带。破断后的岩块呈不规则跨落，排列也极不整齐，松散系数比较大，一般可达1.3～1.5。但经重新压实后，碎胀系数可降到1.03左右。此区域与所开采的煤层相毗连，很多情况下是由于直接顶岩层冒落后形成的.
（2）裂缝带。岩层破断后，岩块仍然排列整齐的区域即为裂缝带。它位于冒落带之上，由于排列比较整齐，因此碎胀系数较小。关键层破断块体有可能形成“砌体梁”结构。跨落带与裂隙带合称“两带”，又称为“导水裂缝带”，意指上覆层含水层位于“两带”范围内，将会导致岩体水通过岩体破断裂缝流入采空区和回采工作面。
（3）弯曲带。自裂缝带顶界到地表的所有岩层称为弯曲带。弯曲带内岩层移动的显著特点是，岩层移动过程的连续和整体性，即裂缝带顶界以上至地表的岩层移动是成层地、整体性地发生，在垂直剖面上，其上下各部分的下沉量很小。若存在厚硬的关键层，则可能在弯曲带内出现离层区。
A区域：煤层上方的岩层在开采的影响下，一般在回采工作面前方30～40m处就开始变形。其特点是水平移动较为剧烈，但垂直移动甚微。在有些场合垂直位移量还会出现负值（即岩层有上升现象）。当工作面推过此区域，才引起垂直位移急剧增加。
B区域：回采工作推过钻孔4～8m后，垂直位移急剧增加，但各层位移速度不尽相同。其特点为越向上越缓慢，在此区域内形成层间离层，且此区域的岩层早已断裂成岩块。
C区域：已断裂的岩层重新受到已冒落矸石支撑时，变形曲线又趋于缓和。在此区域内，各层移动速度的特点是邻近煤层岩层的运动速度要缓于其上覆岩层，各岩层又进入互相压合的过程。
15、简述控制岩层移动的技术？
答：岩层移动控制技术可分为三类：（1）留设煤柱控制岩层移动（2）充填法控制岩层移动（3）调整开采工艺及参数控制岩层，如限厚开采、协调开采、上行开采等。
一、留煤柱控制岩层移动
1、部分开采。部分开采包括：
条带开采：是沿煤层的走向或倾向，将开采区划分为若干个宽度相等或不相等的条带，开采一条，保留一条，利用留下的条带煤柱支撑顶板，以减小地表沉陷的目的。条带开采可划分为走向条带开采和倾向条带开采。
房柱式开采：
2、留设保护煤柱。
二、充填法控制岩层移动
1、采空区充填。充填开采就是用充填材料来充填己采空间，这相当于减小了煤层开采厚度，从而减少采空区上覆岩层的变形与破坏。矿山充填分为三种类型：水力充填：以水为输送介质，利用自然压头和泵压，从制备站沿管道或与管道相连的钻孔，将河砂等水力充填材料输送到采空区。
干式充填：采用人力、重力、机械式风力等方式将砂石等干式充填材料运送到待充填采空区，开成可压缩的松散充填体。
胶结充填：将采集和加工的细砂等充填材料掺入适量的胶凝材料如水泥，加水混合搅拌制备成胶结充填料浆，沿钻孔、管道向采空区输送，充填材料胶结后形成具有一定强度和完整性的充填体。
2、覆岩离层区充填。覆岩离层区充填减沉的基本原理是利用岩移过程中覆岩内形成的离层空洞，从钻孔向离层空洞充填外来材料来支撑覆岩，从而减缓覆岩移动往地表的传播。
16、简述回采工作面周围支承压力应力状况？
答：煤层开采以后，采空区上部岩层重量将向采空区周围新的支撑点转移，从而在采空区周围形成支承压力带，工作面沿倾斜和倾斜方向及开切眼一侧煤体上形成的支承压力，在工作面采过一段时间后，不再发生明显变化，称为固定支撑压力，回采工作面推过一段距离后，采空区上覆岩层活动趋于稳定，因此，在距工作面一定距离的采空区，也可能出现较小的支承压力，称为采空区支承压力。17、采区平巷在其服务期内沿走向的矿压规律有哪些？采动影响带的前影响区和后影响区内矿压显现试件和机理有何不同？
答：采区巷道从开掘到报废，经历采动造成的围岩应力重新分布过程，围岩变形会持续增长和变化。以受到相邻区段回采影响的工作面回风巷为例，围岩变形要经历五个阶段。
1、巷道掘进影响阶段。煤体内开掘巷道后，巷道围岩出现应力集中，在形成塑性区的过程中，围岩向巷道空间显著位移。随着巷道掘出时间的行长，围岩变形速度逐渐衰减，趋向缓和。巷道的围岩变形量主要取决于巷道埋藏和围岩性质。
2、掘进影响稳定阶段。掘进引起的围岩应力重新分布趋于稳定，由于煤岩一般具有流变性，围岩变形还会随时间而缓慢增长，但其变形速度比掘巷初期要小得多，巷道的围岩变形速度仍取决埋藏深度和围岩性质。
3、采动影响阶段。前影响区时，巷道受上区段工作面（A）的回采影响后，在回采引起的超前移动支承压力作用下，巷道围岩应力重新分布，塑性区显著扩大，围岩变形急剧增长。在后影响区时，在工作面（A）后方附近，由巷道上方和采空区一侧顶板弯曲下沉和显著运动使得支承压力和巷道围岩变形速度都达到最大值。远离工作面后方，巷道围岩变形速度逐渐衰减。巷道围岩性质、护巷煤柱宽度或巷旁支护方式、工作面顶板岩层结构对此时期围岩变形量影响很大。
4、采动影响稳定阶段。回采引起的应力重新分布走向稳定后，巷道围岩变形速度再一次显著降低，但仍然高于掘进影响稳定阶段时变形速度，围岩变形量按流变规律不断缓慢地增长。
5、二次采动影响阶段。巷道受本区段回采工作面B影响时，由于上共段残余支承压力，本区段工作面超前支承压力相互叠加，巷道围岩应力急剧增高，引起围岩应力又一次重新分布，塑性区进一步扩大，应力的反复扰动使围岩变形比受一次采动影响进更加强烈。
18、沿留空巷矿压显现基本特征？与沿空掘巷矿压显现的主要区别？
答：沿空留巷矿压显现特征
1、采动时期。沿空巷道位于采空区边缘，保留期间经历上区段工作面的采动影响，巷道顶板的下沉、破坏必然受到采空区上覆岩层沉降总规律的制约。上区段工作面过后，老顶发生断裂失稳，然后回转下沉压实采空区。在这个过程中，沿空巷道煤帮及巷道支护发生剧烈变形。沿空留巷的围岩的围岩应力主要取决于规则移动带岩层中块体B取得平衡之前，引起的附加载荷。
2、上区段工作面采动影响稳定后，沿空留巷煤帮的承载能力与支承压力很快处于平衡状态。围岩变形显著下降并趋于稳定。
3、本区段工作面回采时，规则移动带岩层原有的平衡状态将受到强烈影响。在超前支承压力作用下，规则移动带岩层将有一定的回转下沉，造成围岩应力再次重新分布集中，巷道围岩表现出强烈变形。
沿空留巷的顶板下沉规律
4、回采工作面推进引起的上覆岩层运动，其发展是自上而下的，上部具有明显的滞后笥，沿巷留巷的顶板会在较长时间内受到老顶上覆岩层运动的影响。
主要区别：
沿空留巷与沿空掘巷最大的区别在于沿空留巷经历两次采动影响，并且留巷需要巷旁支护。
19、跨巷回采卸压的基本原理？
答：煤层开采以后，在煤层底板中形成一定范围的应力增高区和应力降低。位于煤层底板的巷道，若处于应力增高区，将承受较大的集中应力而遭到破坏。处于应力降低区，则易于维护。根据采面不断移动的特点以及巷道系统优化布置的原则，可在巷道上方的煤层工作面进行跨采，使巷道经历一段时间的相的高应力作用后，长期处于应力降低区内。跨采的效果主要取决于巷道与上方跨采面的相对位置，即巷道与上部回采煤层间的法向距离z，巷道与上部回采煤层煤柱边缘的水平距离x。
20、如何根据锚杆对围岩的约束方式定义锚杆锚固力？
答：根据锚杆对围岩的约束力方式定义锚固力
1 托锚力：托锚力包括安装锚杆时，通过拧紧螺母产生的锚杆托板对围岩的预紧力，水涨式管状锚杆杆体纵向收缩，使托盘对围岩产生预紧力，以及锚杆托板阻止围岩向巷道内位移时，对围岩施加的径向支护力。
2 粘锚力：粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体，由于围岩深部与浅部变形的差异，锚杆通过粘结剂对围岩施加粘结力来抑制围岩变形。粘结力就是锚杆杆体的轴力。摩擦锚固式锚杆通过杆体与围岩之间的摩擦力对围岩施加锚固力来抑制围岩变形。
3 切向锚固力：围岩的变形大多从围岩的弱面开始，在围压作用下围岩沿弱面滑动或张开。锚杆体贯穿弱面，限制围岩沿弱面滑动或张开，这种限制力称为切向锚固力。
21、为什么说锚注支护时软岩巷道支护的新途径？
答：锚杆支护的锚固力在很大程度上取决于岩体的力学性能，软岩巷道可锚性差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原因。利用锚杆兼做注浆管，实现锚注一体化，是软岩巷道支护的一个新途径。对于节理裂隙发育的岩体，注浆可改变围岩的松散结构，提高粘结力和内摩擦角，封闭裂隙，显著提高岩体强度。注浆加固为锚杆提供可靠的着力基础，使锚杆对松碎围岩的锚固作用得以发挥，进一步提高岩体强度。采取锚杆与注浆相结合的发法，使锚杆和注浆的作用在各自适用的范围内得到充分发挥，可提高对软岩的支护效果。
22、简述软岩巷道变形力学机制？
答：从理论上分析软岩巷道变形力学机制，可分为三种形式，即物化膨胀类型（也称低强度软岩）、应力扩容类型和结构变形类型。
(1)膨胀类型机制膨胀岩含有蒙脱石、高岭土和伊利石等强亲水粘土矿物，这几类矿物由于其晶体结构特殊，能将水分子吸附在晶层表面和晶层内。既具有矿物颗粒内部分子膨胀，又具有矿物颗粒之间的水膜加厚的胶体膨胀。同时通过毛细作用吸入水，使岩石体积膨胀。
（2）应力扩容变形机制变形机制与力源有关，软岩在结构应力、地下水、重力、工程偏应力作用下，岩体产生破坏变形，微裂活动迅速加剧，形成拉伸破坏和剪切面，体积扩胀。工程偏应力即本书中的矿山压力，是应力扩容变形中不可忽略的力源。
（3）变形机制变形机制与硐室结构和岩体结构面的组合特征有关。结构面的成因类型，结构面的结合特征，结构面的力学性质，结构面相对于硐室的空间分布规律及它制约下形成的岩体结构控制着软岩变形、破坏规律。
23、简述影响顶煤冒放性的主要因素，提高顶煤冒放性的主要措施？
答：
24、简述冲击矿压防治措施的基本原理和主要方法？
答：基本原理：选择合理的开拓布置和开采方式；开采解放层。
合理的开拓布置和开采方式对于避免应力集中和叠加，防止冲击矿压关系极大。故合理的开拓布置和开采方式是防治冲击矿压的根本性措施。主要原则是：（1）开采煤层群时，开拓布置应有利于解放层开采。
（2）划分采区时，应保证合理的开采顺序，最大限度地避免形成煤柱等应力集中区。
（3）采区或盘区的采面应朝一个方向推进，避免相向开采，以免应力叠加。（4）在地质构造等特殊部位，应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采程序。（5）有冲击危险的煤层的开拓或准备巷道、永久硐室、主要上（下）山、主要溜煤巷和回风巷应布置在底板岩层或无冲击危险煤层中，以利于维护和减小冲击危险。
（6）开采有冲击危险的煤层，应采用不留煤柱跨落法管理顶板的长壁开采法。（7）顶板管理采用全部跨落法，工作面支架采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。
开采解放层是防治冲击矿压的有效和带有根本性的区域性防范措施。
一个煤层（或分层）先采，能使临近煤层得到一定时间的卸压。对于下部煤层，由于受到解放层开采时的前、后支承压力产生的加载和卸载交替作用，在很大程度上改变了下部煤层的结构和层间岩石的性质，特别是改变了它们的裂隙度和透气性，改变了煤岩结构和属性，释放了弹性能，消除或减缓了冲击矿压危险。冲击危险的解危措施主要有：卸压爆破、煤层注水、钻孔卸压和定向裂缝法等。
25、简述大面积来压的机理和防治措施？
答：机理：
防治措施：（1）、顶板高压注水：从工作面两巷向顶板打深孔，进行高压注水；（2）、强制放顶：用爆破的方法认为地将顶板切断，并使顶板冒落形成矸石垫层。①“循环式”浅孔放顶②“步距式”深孔放顶③台阶式放顶④超前深孔松动爆破⑤地面深孔放顶；（3）预防暴风措施。
矿山压力及其控制方面历史上主要存在几种假说？
主要的有代表性的假说具体如下：
（一）掩护“拱”假说
这类假说又分为自然平衡供假说和压力平衡拱假说两种。
（二）掩护“梁”假说
这类假说分为“悬臂梁”假说、“预生裂隙梁”假说和铰接岩块假说三种。
（三）在前苏联H.H.库茨涅佐夫“铰接岩块”基础上，提出了“砌体梁”学说。(钱鸣高院士20世纪70年代）。
（四）“传递岩梁”理论。（宋振骐院士20世纪70年代末80年代初）。
（五）薄板理论。朱德仁等80年代中至90年代初）
1、以上覆岩层运动为中心的矿压理论主要要点是什么？
要点如下：
1）强调“矿山压力”及“矿山压力显现”两个概念间的差别和练习。
2）和其它工程不同，煤矿采场始终处在不断推进和发展的过程之中，因此，无论是矿山压力还是矿山压力显现都不是静止的。
3）影响采场矿山压力显现的岩层范围是有限的、可知的和可以变化的。
4）关于直接顶和老顶的定义和界限不能简单的只考虑岩层的冒洛性能，必须从岩层运动可能的发展程度，从其运动时对压力显现的作用和影响，
特别是控制要求上的差别，从定性和定量两个方面给予更确切的定义。
5）关于老顶岩梁的结构“属性”问题。老顶岩梁采用“传递岩梁”的概念。
6）研究老顶来压时刻的“支架-围岩”关系，包括对直接顶的控制方式和对老顶的控制方式。直接顶采用“给定载荷”控制方式，老顶可采用“给
定变形”和“限定变形”控制方式。
1、什么是矿山压力？什么是矿山压力显现？二者的关系如何？
矿山压力：采动后，作用于岩层边界上或存在于岩层中促使围岩向已采空间运动的力（促使围岩运动的力）。既是指分布与岩层内部各点的应力，又包括了
作用于围岩任何一部分边界上的力。
矿山压力显现：采动后，在矿山压力的作用下通过围岩运动与支架受力所表现出的矿山压力现象。
二者的关系：
1）矿山压力的存在是绝对的，而显现是相对的。
2）压力显现强烈的部位不一定是压力高峰的位置，但对某一点是相关的。矿山压力的来源有哪几个方面？各自有什么特点？
采动前原岩中已存应力是矿山压力产生的根源。原岩中各点主应力的大小、方向、垂直应力与水平应力之间的比值等决定了采动后围岩应力重新分布的规律。
采动前原岩中各点的应力，其主要来源有：
(1) 覆盖岩层的重力；
(2) 构造运动的作用力；
(3) 岩体膨胀的作用力，包括岩体因温度升高或遇水膨胀而产生的力等。
其中，覆盖岩层重量决定的重力场的特点：（1）垂直应力和水平应力都是压应力，且水平应力是由垂直应力所引起的。（2）垂直压应力随着深度的增加呈正比例增加。（3）在采动前，岩层中任何点的垂直平面和水平面上都不存在剪应力分量。（4）重力场基本上是一个比较均一的稳定应力场。
构造应力场的特点：（1）应力分布很不均匀的而且在一定程度受到时间影响的应力场；（2）存在很大水平挤压应力。（3）最大主应力方向受构造作用控制。（4）岩石强度越高，完整性越好，应力的量级也越大。（5）埋藏深度越大的岩层，构造应力的量级也越大。（6）岩层中有较多的断裂破坏是经历过构造运动的标记，也是确定构造应力场以及最大主应力可能方向判据。
岩体膨胀的作用力的特点：（1）由温度升高引起的岩石膨胀而产生的应力主要与开采深度有关。（2）泥质岩石雨水膨胀可以产生很高的膨胀应力，是巷道矿山压力的一个重要来源。
2、关于临界采深与支护反力的有关计算公式。
两帮岩体处于稳定状态时的采深（不支护）
通过假设支架，增加σ3，则需要的支护反力为：
4、γ=25KN/m3，煤层厚度m=2.5m，内摩擦角ψ=25°，C=2×105N/m2，煤层与顶底板的摩擦系数为f=0.2，支架对煤壁无支护反力，假设煤层的压缩角为α=9°，试分别用两种公式计算塑性区范围，并求高峰压力值。
1）陆士良
塑性区内值承压力：
Pi —支架对煤壁阻力
K —集中系数
2）教材公式
1、弯（拉）破坏与剪切破坏的矿压显现各有什么特点？
弯（拉）破坏的显现特点为：运动由于是逐渐发展，冲击不大，相对（剪切运动）其矿压显现比较缓和。
剪切破坏的显现特点：对采场产生明显的动压冲击，支架阻力不够易产生沿煤壁切下的重大冒顶事故，即使不垮也会出现台阶下沉。
2、弯、剪破坏的控制要求各为什么？
弯（拉）破坏的控制要求：为保证岩层运动时的采场安全，支架必须承担控顶区上方冒落岩层的全部岩重，并且把“假塑性岩梁”的运动控制在要求的位置上。当然，当不需要对“假塑性岩梁”沉降进行控制时，支撑这部分岩层的支架阻力可以为零，最大不必要超过岩梁跨度四分之一的岩重。
剪切破坏的控制要求：采场支架必须有高初撑力，其阻力能抗衡顶板沿煤壁切下，把切断线推至控顶距之外。支架缩量按照出现台阶下沉而不能压死支架考虑。
3、弯、剪破坏运动形式如何进行判断？（公式、判别条件）
判别条件：
L 0＜L G 时，岩层在悬跨度的中部被拉坏，形成弯曲破坏形式；
L 0≥L G 时，岩层在端部被剪坏，形成切断破坏形式。 其中，∑+=γ
σ)(][220i t m m m L ∑+=γτ)(3][4i c m m m L G 4、传递岩梁的概念。
传递岩梁：把每一组同时运动（或近乎同时运动）的岩层看成一个运动整体，称为传递力的岩梁，简称“传递岩梁”。
5、岩层在纵向方向上的发展规律是什么？
1）随采场推进，岩层悬露达一定跨度弯曲沉降到一定值后，强度低的软弱夹层或接触面在轴向剪应力作用下破坏，发生离层，并为下部岩层的自由沉降和运动向上部岩层发展创造了条件。
2）岩层的纵向运动总趋势大体上是由下而上发展的。
3）离层后上下岩层的运动组合情况由岩层的强度差别决定，上部岩层强度
较下部岩层越高，下部岩层越先于上部岩层运动，上部岩层运动滞后的时间越长。相反，则同时运动。
4）岩层的厚度较之岩性对岩层的离层和运动组合的影响重要的多。
6、岩层在推进方向上的运动发展分哪几个阶段？各个阶段的矿压显现特点是什么？
1）第一次运动阶段
包括直接顶初次垮落，老顶初次来压。受力状态为固定梁。特点：运动来压面积大，强度高，并可能伴随发生冲击地压。
2）周期性运动阶段
第一次来压完成到工作面采完。（直接顶为悬臂梁，直接顶之上为一端由煤壁支承另一端由老塘矸石支承的不等高传递岩梁。）采场矿压显现为周期来压。 特点：岩层的完整性比第一次运动前差，运动步距小。
7、开采厚煤层下部分层岩层运动特点有哪些？
1）岩层已经破坏，岩层运动发展比较平缓，强度大大降低。
2）各岩梁运动滞后时间大大缩短，基本接近整体沉降情况。
3）推进方向运动的周期性仍然存在，只是因为岩梁已预先裂断，因此来压前后强度差别不大，周期来压显现不明显。
1、明显影响采场矿压显现的岩层范围分为哪两部分？各部分分别有哪些岩层组成？
根据不同力学结构和控制要求，将影响采场矿压显现的岩层分为两部分。
2、采场划分成哪几种类型？各自的岩层组成有什么特点？
不是所有的采场都同时具有直接顶与老顶，可将采场分为以下三类。
1）一般采场： 二者都有，岩层强度由下而上依次递减。
2）缓沉采场：无直接顶，直接覆盖层变形能力超过采高。
3）整体塌垮：有直接顶无老顶，直接覆盖层坚硬、厚度大、 强度高，岩 层强度由下而上递增。
3、理论上如何确定直接顶的厚度？现场实际确定有哪几种方法？
开采单一煤层或厚煤层顶分层的直接顶厚度理论上的确定方法有：
1）不考虑岩梁本身沉降的推断方法
1-=A z k h m 2）考虑岩层沉降的推断方法1
--=A A z k S h m 式中：m Z —直接顶厚度；h —采高；K —已冒落岩层的碎胀系数；S A —岩梁的实际沉降值。
现场实际确定直接顶厚度的方法有：
1）钻孔观测研究（地面、井下）：该方法通过钻孔观测各岩层的运动。
（1）注水法。（用流水速度）向钻孔注水，在工作面后方进行，受打钻时间影响，误差大。
（2）直接观测。在工作面前方超前打钻，岩层中固定基点直接观测。结果可靠，工艺复杂，基点数目受相互牵拉的影响。
2）物探方法：
（1）电磁法——瞬变CT 、地质雷达、钻孔电视、数字测井等。
（2）微地震法
3）井下岩层动态观测研究方法。
4、确定老顶范围的工作内容有哪些？各如何确定？
老顶的范围随支架作用力的变化会发生一定的变化。约为采高的5~6倍。确定的工作内容有：1）传递岩梁的位置及厚度；2）影响采场的传递岩梁数目。前者主要通过钻孔柱状图或石门剖面所揭示的岩层分布情况根据组合梁规律来判断。组成老顶岩梁的数目可以根据实测所得采场顶板下沉量、下沉速度、支柱承载值雨工作面推进步距之间的关系来确定。
5、已知某工作面顶板来压前夕，顶板下沉量为200mm ，来压结束时顶板下沉量为500mm ，相对稳定步距6m ，来压步距8m ，控顶距为4.5m ，采高为2.2m ，KA=1.25，试求直接顶厚度？
1、工作面支架对老顶有哪几种工作方案？各种工作方案有什么特点？
1）“给定变形”工作状态
特点：（1）岩梁运动稳定时的位置状态（即位态）由岩梁的强度及梁端支承情况决定。
（2）支架只能在一定范围内降低岩梁运动速度，但不能阻止岩梁运动。
（3）支架作用力与顶板作用力之间关系： Qi >Ri 或Qi >Pi ×LR
其中： Ri ——沿倾斜每米支架阻力；
Pi ——采场支架平均阻力。
二者之间没有直接的关系方程。
此状态下岩梁运动最终状态的采场顶板下沉量为：
2）“限定变形”工作状态
指采场支架对岩梁运动进行必要的限制。（即在支架作用下，岩梁不能沉降至最低状态，运动结束时采场顶板下沉量由支架阻力决定。
顶板下沉量由以下关系式：A i h h ?
运动结束时岩梁跨度将大于周期运动步距C ，即Li>Ci ，支架阻力与岩梁位态间存在着必然的力学关系。也就是说可以建立二者之间的关系方程。
此状态下，采场支架的阻力由岩梁的位置状态决定，而与支架自身的力学特性无关。且要求控制的岩梁位态愈高（即顶板下沉量愈小），需要的支架阻力越
大。
2、位态方程式有哪几种表达方式（写出公式）？各种表达式的位态常数如何计算？
支架控制岩梁位态在△hi 时所受顶板压力，包括老顶岩梁作用力与直接顶作用力两部分。
i
A A Ei zi T h h K A P P P ???+=+=式中：P T ——控制顶板下沉量在△hi 时顶板给支架的作用力。A ——与岩梁位态无关的常数，即直接顶的作用力部分。位态常数KA
的表达式：（1）直接用岩梁的运动参数表达为：
K T EC
E A L K m K γ= （2）间接表达式（相对位态常数）
用岩梁在某一位态△h 0时实测所得采场支架承载值P 0代入位态方程式反推出。
位态△h 0时，岩梁跨度为L 0，此时的位态常数为K 0，则
令：△h 0= △h i ， P T =P 0 ，则得：K 0=P 0-A 。
3、在现场如何建立位态方程？
1）实测参数岩梁步距参数：b 、c 来压前后支架承载值及顶板下沉量：0P '、P 0、0
h '?、△h 02）确定直接顶厚度m Z 及支架支撑直接顶必需的承载值A 。3）确定位态常数（1）已知岩梁厚度m E ，运动步距C 等，则：K T EC E A L K m K γ=K A z A L C
K m h h ?--=?)1( （2）根据实测的P 0值反推若实测P 0值满足下式： P 0> P min =A +K 0则位态常数 K 0= P 0-A4)写出位态方程
（1）i
A A T h h K A P ???
+=（2）i T h h K A P ???+=00 4、支承压力的概念？单一重力场的支承压力表达式？ 概念：煤（矿）层采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤（岩）层和矸石上的垂直压力。
式中，σy —距离煤壁ｘ处煤层上的支承压力；n —直接作用于该处的传递岩梁的数目；m i —各传递岩梁的厚度；γi —各传递岩梁的平均容重；
L i —各传递岩梁的跨度；C im —各传递岩梁传递至该处的重量比例。
5、采场支承压力在推进方向上的发展变化分为哪几个阶段？各阶段支承压力与
支承压力显现的发展规律如何？
（一）初次运动阶段
支承压力分布与显现变化划分为三个阶段：
第一阶段：采场开始推进到煤壁支承能力改变之前。
压力分布：一条高峰在煤壁上的单调下降曲线（负指数）。
显现分布：与压力分布曲线相同。
第二阶段：从煤壁支承能力改变到老顶岩梁端部断裂前为止。
压力特点：塑性区（包括煤体已完全破坏部分）压力逐渐上升。弹性区内则单调下降，其压力高峰在交界处。
显现特点：总体仍为单调下降曲线，但是具体讲则是塑性区内与压力分布相反，弹性区内与压力分布相同。
第三阶段：从老顶岩梁端部断裂到岩梁中部触矸为止。
特点：支承压力分布与显现变化剧烈，压力分布与显现总体一致。
压力特点：（1）断裂线附近应力集中→（2）以断裂线为界分为两个应力场→（3）两个应力场中压力分布背向发展。
显现特点：（1）岩梁断裂时，伴随压力的集中，该部位移近速度突增。（2）断裂扩展或显著沉降，顶底板移近出现停滞甚至反弹。（3）断裂结束后，内外应力场中的压力显现以断裂线为界呈背向转移变化。
（二）正常推进阶段
每一周期来压过程中分为两个过程。
1）相对稳定过程
从上次运动结束到工作面推进到岩梁端部再次断裂前夕。
压力分布：内应场缩小，压力很小；外应力场扩大，断裂前夕压力达到最大。
显现分布：压力大小和分布平缓，显现平缓。
2）显著变化的发展过程
从岩梁断裂前夕至老顶岩梁运动结束止。
压力分布：同初次运动阶段中的第二阶段。
显现分布：同初次运动阶段中的第二阶段。
6、工作面两侧支承压力发展规律与推进方向有哪些区别？
1）两个方向上单一弹性分布存在的时间，即塑性区及出现塑性区时工作面推进的位置都相同。
2）尽管老顶断裂在两个方向上略有先后，但其发展进程和出现的时间却是同步的。（任何方向超前支承压力显现都可以作为顶板来压的依据）3）与推进方向相比的最大差距
（1）侧向不存在内应力场分布范围收缩的情况，外应力场的扩展是通过内应力场扩展和煤层再度压缩破坏而实现的。
（2）老顶中每一“岩板”运动的影响，对于任意部位来说都只有一次。
7、已知直接顶厚度为3m 的细砂岩，悬顶距为2m ，控顶距为4m ，老顶厚度为5m ，来压步距为C=10m ，比重γE=γz=25KN/m 3，碎胀系数K=1.25，采高为2m ，试建立位态方程（处于限定变形状态）。
根据题意得支架处于限定变形工作状态，可以利用实测参数建立位态方程。 已知岩梁的运动参数，则
直接顶的载荷为：A=m z γz f z =3×25 ×(1+2/4)2=168.75KN/m2
位态常数为（极限位态常数）：
8、内应力场存在的条件是什么？外应力场稳定的条件是什么？
内应立场存在的条件：
式中，[H]—在既定煤层条件的临界采深，。
m in )(c σ—在既定煤层条件，不出现内应力场的煤层最小单向抗压强度，
H
K c γσmax min )(=。 外应力场的稳定条件有两个：
（1）采场停止推进。（2）老顶运动停止。
1、回采工作面顶板的分类方案？
根据煤层直接覆盖层强度和变形能力以及上覆岩层排列情况，可以将工作面顶板组成情况分为以下三类：
1）一般类型顶板。这类顶板中直接顶和老顶两部分同事出现。
2）缓慢下沉顶板。这类顶板中无直接顶部分。
3）有整体垮塌威胁的顶板这类顶板直接覆盖层强度高、厚度大、塑性变形
能力能力很弱。
2、支架类型？
工作面常用支架有单体支架和液压支架两大类。
单体支架由顶梁与支柱组成，它的工作特性主要由单体支柱的工作特性和辅助支护结构的压缩特性决定。
液压支架有支撑式、支撑掩护式、掩护支撑式和纯掩护式四类。
3、支架实际支撑能力？
单体支柱实际支撑能力计算公式：
式中：K B ——支柱承载不均匀系数，支柱工作协调程度系数；K Z ——衡量支柱支撑能力发挥程度的系数；R’B ——支柱回撤时的阻力。
4、顶板事故的类型？
常见的顶板事故分为两大类：（1）局部冒顶事故。（2）大面积切顶事故（或称垮面事故）。直接顶引起的垮面事故又分为推垮型事故和压垮型事故。老顶引起的垮面事故分为冲击推垮型和压垮型。
1、试比较煤层处于弹性状态下，沿空留巷与各位置掘巷的优缺点？
1）沿空留巷：在无内应力场的条件下，沿空留巷维护比较容易，特别是在有相应的支护手段时应该积极采用。
2）沿空掘巷：老顶触矸后沿空掘巷是比较合理的。若在老顶触矸前掘出，则巷道将由于老顶会装而产生较大的变形。
3）小煤柱掘巷：巷道处于叠加的支承压力峰值区内，变形大，且小煤柱可能失去稳定性，巷道的变形也会急剧增加。
4）大煤柱掘巷：巷道位于原始应力区内，变形量小，但煤柱损失大，且给下部煤层开采带来不利影响，尤其是深部开采和开采有冲击倾向性煤层更加不利。
2、试比较煤层进入塑性状态下，沿空留巷与各位置掘巷的优缺点？掘巷位置有几个？
1）沿空留巷：巷道在采空区顶板活动稳定后将长期位于采空区边缘的卸压区；少掘一条巷道，降低工程量和费用；避免沿空掘巷滞后掘进的缺点；避免因地质变化而造成的停采待掘现象，有利于提高工作面单产。
2）掘巷位置有四个，分别是内应力场中的沿空掘巷和小煤柱掘巷、外应力场的煤柱掘巷和原始应力场的大煤柱掘巷。
（1）内应力场中的沿空掘巷和小煤柱掘巷：内应立场中的煤体已发生破坏，处于卸压状态，内应力场中掘巷不会引起支承压力分布和煤体力学状态的明显变化。老顶触矸后掘巷，不仅可避免由于老顶显著运动而产生很大的巷道顶板下沉，而且在附言稳定和压力叠加过程中内应力场的应力上升较少，巷道受采动影响小。
（2）小煤柱掘巷：巷道两帮煤体由两向受压变成单向受压，在支承压力峰值的作用下，巷道两帮煤体必然要发生塑性破坏，掘巷后即产生较大的变形。尤其在受本工作面采动影响时处于支承压力峰值叠加区内，巷道难以维护。
（3）大煤柱掘巷：道位于原始应力区内，变形量小，但煤柱损失大。
3、沿空留巷巷道从掘进到报废要经过几个变形阶段？沿空掘巷与沿空留巷的变形阶段有什么区别？
从巷道掘进到开采工作面完全结束，巷道被废弃的全过程中，矿压显现要经历五个阶段：（1）巷道掘进阶段；（2）无采掘影响阶段；（3）一次采动影响阶段；（4）采动影响稳定阶段；（5）二次采动影响阶段。
沿空掘巷和沿空留巷的变形区段的区别在于，沿空掘巷巷道只受采空区矸石压缩和下区段工作面回采的影响，没有一次采动影响阶段。
4、沿空留巷、沿空送巷的巷道变形量分别有哪几部分组成？（主要是公式中各个参数的意义）
1）沿空留巷
式中，u0—掘巷引起的围岩变形量；u1—超前支承压力作用的巷道变形量；u2—工作面后方岩梁弯曲沉降和显著运动过程的变形量；u3—老顶显著运动后压实矸石过程的巷道变形量u4—巷道复用时工作面超前支承压力作用下的巷道变形量；u5—巷道存在期间围岩流动变形总和。
2）沿空掘巷
公式符号意义同前。
5、如何对沿空留巷巷道的变形量进行预计？公式中u2、u3如何根据岩梁运动参数进行计算？初始断面如何确定？
沿空留巷的围岩变形主要是由岩梁弯曲沉降和显著运动引起的，正确估计这部分变形就可以对留巷的全部变形做出大概的预计。
式中，h—采高；m z—直接顶厚度；C—巷道中线与岩梁端部断裂线之间的水平距离；L—岩梁悬跨度；K A—岩石碎胀系数，1.3~1.5；
K c—岩石压实后的残余碎胀系数，1.00~1.05。受顶板影响造成的总变形量为6、影响巷道变形破坏的主要因素有哪些？
影响巷道变形破坏的主要因素有两大类：一是自然因素，二是开采技术因素。
（一）自然因素
（1）围岩性质及其构造对巷道变形破坏的影响。围岩性质对巷道变形与破坏有决定性影响。强度、裂隙等。（2）巷道埋藏深度对巷道变形破坏的影响；（3）煤层倾角对巷道变形与破坏的影响；（4）地质构造因素对巷道变形破坏的影响；（5）水对巷道变形破坏的影响；（6）时间因素对巷道变形破坏的影响。
（二）开采技术因素
（1）采动状态；（2）巷旁支护；（3）巷道支护形式和参数；（4）断面形状和断面大小；（5）与工作面的时空关系。
1、冲击地压的概念？冲击地压的类型？冲击地压破坏的两种情况？
概念：矿山采动（采掘工作面）诱发高强度的煤岩变形能瞬时释放，在相应采动空间引起强烈围岩震动和挤出现象，是我国煤矿常见的重大灾害。
按照冲击地压的力源划分，冲击地压分为三种类型：重力型、构造型和重力、构造应力并有的中间型。
冲击地压破坏的两种情况：一是在一定约束条件下，煤体承受的压力大幅度增加；二是在煤体承受的压力并没有大幅度增加的情况，支撑约束条件发生了重大变化，使煤体的承载能力明显降低。
2、冲击地压发生机理的三种假说内容？
1）能量理论：
矿体－围岩系统在其力学平衡状态破坏时所释放的能量大于所消耗的能量时，即产生冲击地压。能量判据公式如下：
式中，W R－围岩所释放的能量；α－围岩能量释放的有效系数；W E－矿体所释放的能量；λ－矿体能量释放的有效系数；
Wp－消耗于克服矿体－围岩交界处和矿体破坏阻力的能量。
2）刚度理论：
该理论认为矿山结构的刚度大于矿山负荷系统的刚度时产生冲击地压的必要条件。
3）冲击性倾向理论：
该理论认为具有煤（岩）冲击倾向性是发生冲击地压的必要条件之一。3、冲击地压的预测方法有哪些？
常用的预测方法有：
1）煤粉钻孔法：
煤粉钻孔法是通过在煤体中钻小直径的钻孔，根据钻孔时不同深度排出的煤粉量及其变化规律，以及有关动力现象来鉴别冲击危险的施工方法。
2）地震声学法：利用岩体声学荷地震声学特征的物理方法。
（1）声学法；在岩体中人工激发100～1000Hz的弹性波，通过测定弹性波的弹性速度来评价岩体结构和受力状态。
（2）微震法。通过测定低频微震波预测冲击地压的一种方法。
3）顶板动态法：利用顶板动态仪在超前巷道中观测，掌握支承压力的转移和变化规律，摸索冲击地压和顶板动态的关系。
4、冲击地压的防治方法有哪些？
冲击地压的防治措施分为两大类：一是区域性防治措施，另一类是局部性防治措施。
（一）区域性防治措施
1）合理确定开拓部署和开采方法：（1）开采保护层；（2）避免形成孤立煤柱；（3）顶板管理方法应尽量采用长壁开采全部垮落法处理顶板；（4）尽量将巷道布置在底板中；（5）尽量采区由断层和采空区开始回采的开采程序。
2）煤层预注水。
（二）局部性防治措施
1）卸载钻孔；2）卸载爆破；3）诱发爆破；4）煤层高压注水。
5、冲击地压具有哪些现象？
冲击地压是以突然、急剧、猛烈的形式释放煤岩体变形能，煤岩体被抛出，在哦阿城支架损坏、片帮冒顶、巷道堵塞、伤及人员，并产生巨大的响声和岩体震动，震动时间从几秒到几十秒，冲出的煤岩从几吨到几百吨。
1、放顶煤采煤法有哪几种？
1）整层放顶煤采煤法
这种采煤法是直接沿底板布置放顶煤工作面，即当采煤工作面推进一定的距离后，就将上部顶煤放出，这样一次采出煤层的全部厚度。
2）预采顶分层采煤法
这种采煤法首先沿顶板在煤层中布置一个普通长壁采煤工作面（即采顶分层），然后再沿底板布置放顶煤工作面进行回采，将底分层上部的顶煤放出。
3）预采中间分层放顶煤采煤法
这种采煤法是先在煤层中间布置一个普遍长壁采煤工作面进行开采。然后，再沿底板布置放顶煤采煤工作面。中间分层工作面的位置应使底布放顶煤采煤工作面上方有0.5m以上的护顶煤。
4）水平分段放顶煤采煤法
对于厚度超过20m，甚至上百米的极厚煤层，可以把煤层厚度按10～20m 分成若干个分段，使用放顶煤采煤法依次自上而下分段回采。这种方法叫做极厚煤层分段放顶煤采煤法。
2、影响顶煤冒放性的因素有哪些？并作简单分析。
1）煤层强度
放顶煤开采顶煤破碎后主要依靠矿山压力自然破煤，而顶煤破碎程度是与顶煤强度直接相关的，煤层强度是顶煤是否破坏的内因。综合我国放顶煤开采经验：可用于放顶煤开采的煤层强度（单向抗压强度）RC值变化于5MPa～40MPa之间，以10MPa～20MPa的煤层强度放出效果最好。
2）采深H
采深H大小是决定顶煤是否破坏的外部因素，直接影响到破煤作用的大小，采深大小应是相对的，视煤体强度而定。一般而言，工作面前方的最大支承压力K maxγH值大于煤体的强度极限，则此时的采深就相对“大”，否则就相对“小”。因此采深H与煤体强度之间有一对应关系，当H≥16.57R C时，即可认为煤层能被有效的破碎。
3）顶板岩性
顶板岩性对顶煤冒放性影响主要有两方面：其一，岩层越坚硬、完整，岩性越好，其向煤壁前方传递力的作用越强，即煤壁前方支承压力峰值K maxγH就越大，对顶煤破碎能力就越强；其二，岩性约松软，冒落性越好，冒落顶煤放出后顶板能及时冒落充填满采空区，为下一循环顶煤垮落后堆积在放顶煤口附近创造条件。即此时顶煤便于放出但不利于破碎，考虑到其对顶板冒落与放出的综合影响，认为顶板属中硬，以粉砂岩、中砂岩为主最有利于顶煤的冒落与放出。
4）煤层厚度
煤层厚度是采煤高度与放煤高度之和。研究结果表明，顶煤破碎主要是靠前方支承压力的作用，支架性能即支架阻力与顶梁长度对顶煤破碎范围仅在支架上方2m左右，当一次采出厚度加大后，支撑压力明显增大，但上部顶煤破碎块度亦相应增大，支架性能对其影响较小，因此合理的煤层厚度以采放高度比为1.2～3最适宜，按割煤度2～3m计算，即顶煤厚度4～6m最好。
5）节理裂隙发育程度
就实质而言，煤体中节理裂隙发育大大降低了顶煤的整体强度，总的来讲，裂隙发育程度高利于顶煤的再次破碎与冒落成均质松散体，顶煤放出时具有明显的规律性，回采率高。但裂隙发育超过一定限度后，由于顶煤过分松软，架前、架间顶煤片帮，冒顶将影响放顶煤工作的正常进行，降低了工效，因此理想的节理裂隙发育程度以间距在0.3～0.4m间最好。
6）夹石层厚度
根据规定，当煤层中夹石层单层厚度大于300mm时，强度影响顶煤冒落，因此，以300mm为界，大于300mm时视顶煤可放行“极差”，越小越好。
7）夹石层强度
夹石层强度对顶煤冒放性影响取决于夹石层强度与煤层强度之比值，一般认为，只有当夹石层强度大于煤层强度时，才会对顶煤冒落性造成影响，当夹石层强度小于顶煤强度时，夹石层作为中间软弱层随其下部顶煤的冒落而冒落，不会影响顶煤自身的冒落性。
3、分析放顶煤采场的几种顶板结构形式
从煤层往上逐次分析可能的顶板结构。
1）“煤—煤”结构
在顶煤较厚、煤层结构复杂的情况下，很可能出现支架上方未冒顶煤与老塘已冒顶煤之间的拱式平衡结构，且这个结构人为不易破坏，我们简称其为“煤—煤”结构
2）“岩—矸”结构
“岩—矸”结构是指未垮落岩层与已垮落矸石挤压而形成的半拱结构。
矿山电工学课后答案2 真空断路器：以空气作为灭弧介质，灭弧能力一般，通常用于低压系统 12.断路器与隔离开关的结构、用途有何区别?如何进行可靠操作 路断器就是高压开关，是高压电路中用以通、断负荷的电力设备。隔离开关又称刀闸，用于 检修设备和线路停电时隔离电路。操作时先打开油开关，然后再打开隔离开关，反之闭合电路 时，必须先合油开关两侧的隔离开关，然后再合油开关。 13.高压配电箱有哪些主要元件组成?用于矿井中的高压配电箱有哪些种类?其各自使用范围如 何? 高压配电箱主要元件有：开关电器、测量仪表、保护设备、操作机构、信号系统。GG-1型在目 前6kv配电系统中大量采用，电路选用SN2-10型少油开关，断流容量350GVA,母线为6-1kv单 母线。 GKW-1型常用于地面变电所或井下中央变电所，作为6kv线路及高压电动机的控制开关。 14.试述采区低压供电设备的种类及用途。 15.常用矿用电缆有哪几种?如何根据使用场合选用? 矿用电缆分为三类：铠装电缆、橡套电缆、塑料电缆。 1、移动频繁。工作中需要经常移动，要求护套有较好的耐磨性。电钻电缆除经常搬运电钻而拖
动，要求一定的抗拉力。采掘机电缆在工作中不断在机组上卷放、收绕井在地面上拖动。 2、经常弯曲和扭转.以电钻电缆和采掘机电缆为最严重。特别是电缆与电钻或采掘机连接出， 是受到弯曲、扭转力以及拉力最严重的部位。要求电缆在很好的柔软性和耐多次弯曲、扭转性。 3、机械外力破坏。采区工作的电缆，易被掉下的矿石或是岩石的冲砸而损坏，或被大的矿石及 其他装备(如矿车)、材料压住，压扁电缆而引起电气短路。在矿井电缆事故中，比率最大。 16.屏蔽电缆基本结构及特殊作用是什么?移动变电站的高压侧应配臵什么型号电缆? 17.在垂直、倾斜和水平巷道中的电缆敷设有哪些要求? 1．电缆必须悬挂： (1)在水平巷道或倾角30。以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂； (2)在立井井筒或倾角30。及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其它夹持装臵进行敷设。 夹持装臵应能承担电缆的重量，且不得损坏电缆； 2．水平巷道或倾斜巷道中悬挂的电缆，应有适当的弛度，并在承受意外重力时能自由坠落。其 悬挂高度应使电缆在有矿车掉道时不致受撞击，在电缆坠落时，不致落在轨道或输送机上； 3．电缆悬挂点的间距：在水平巷道和倾斜井巷内不得超过3m，在立井井筒内不得超过6m； 4．沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管；
《矿山机械》习题 第一章采煤机械 1 、采煤机械的作用是什么？ 2 、滚筒式采煤机的组成部分有哪些？ 3 、滚筒式采煤机是如何完成落煤和装煤的？ 4 、滚筒式采煤机是如何实现牵引的？ 5 、机械化采煤工作面是如何划分的，它们有何不同？ 6 、什么是截齿排列图，该图表达了哪些内容？ 7 、对于单滚筒采煤机，如何根据工作面方向确定螺旋滚筒的螺旋方向？ 8 、截齿的基本形式有几种，各适用于什么煤层？ 9 、什么是有链牵引，什么是无链牵引？什么是内牵引，什么是外牵引？ 10 、紧链装置的作用是什么？ 11 、无链牵引的形式有哪些？ 12 、滚筒式采煤机的截割部有哪些主要特点？
13 、滚筒式采煤机的基本参数有哪些？ 14 、试分析 1MGD200 型采煤机牵引部液压系统的工作原理。说明该系统采用了哪些保护？这些保护分别由什么阀来完成？ 15 、喷雾除尘供水系统的作用是什么？ 16、喷雾除尘供水系统的组成部分有哪些？ 第二章液压支护设备 1 、液压支护设备的作用是什么？ 2 、液压支护设备的种类有哪些？ 3 、液压支架的组成部分有哪些？ 4 、分析液压支架的工作原理，即四个基本动作是如何完成的？ 5 、液压支架的初撑力由哪些因素决定？ 6 、液压支架的工作阻力由哪些因素决定？ 7 、按液压支架与围岩的相互作用关系进行分类，将液压支架分为哪几种形式？它们分别适用于什么条件的煤层？ 8、支护强度的定义是什么？ 9 、液压支架中的液压缸是怎么称呼的，各起什么作用？ 10 、立柱有哪几种结构形式，各有何特点？ 11 、控制阀由哪几种阀组成，各起什么作用？ 12 、初撑力保持阀的作用是什么？ 13 、顶梁的结构形式有哪些？ 14 、掩护梁的作用是什么？ 15、连接掩护梁和底座的四连杆机构有何作用？ 16 、导向装置的作用是什么？常用的导向装置是什么？ 17、推移装置的作用是什么？常用的推移装置有哪两种？
矿井通风基本知识
矿井通风基本知识 一、矿井通风概述 （一）矿内空气 矿内空气是矿井井巷内气体的总称。它包括地面进入井下的新鲜空气和井下的有毒有害气体、浮尘。矿内空气的主要来源是地面空气，但地面空气进入井下后，化学成分和物理状态会发生一系列的变化，因而矿内空气与地面空气在性质上和成分上均有较大差别。 地面空气进入井下后，由于煤岩中涌出各种气体以及可燃物的氧化，其成分发生变化。风流在经过采掘面等用风地点之前，气成分变化不大，称为新鲜空气或新风；风流经过采掘工作面等用风地点后，其成分发生较大的变化，称为污浊空气或乏风。 1.矿内空气主要成分 矿内空气与地面空气的成分尽管不同，但其成分仍是以氧气和氮气为主，另外包含少量其它气体。 2.矿内空气中的有毒有害气体 （1）一氧化碳：一氧化碳是无色、无味、无臭的气体。一氧化碳毒性很强，吸入人体后会引起中毒、窒息，浓度为0．4％就可使人致命中毒。一氧化碳的主要来源是：火灾、爆破工作、瓦斯和煤尘爆炸。 （2）硫化氢：硫化氢是一种无色、微甜、带有臭鸡蛋味的气体，能燃烧，有强烈的毒性。对人的眼睛、黏膜及呼吸系统有强烈刺激作用。浓度为0.05%
时，半小时内人失去知觉、痉挛、死亡。硫化氢的主要来源：有机物腐烂、硫化矿物水解、老空积水中释放、煤岩中放出。 （3）二氧化硫：二氧化硫是一种无色、具有强硫磺臭味的气体，易溶于水，易积聚在巷道底部。二氧化硫对人体影响较大，能强烈刺激眼和呼吸器官，使喉咙和支气管发炎，呼吸麻痹，严重时会引起肺水肿。二氧化硫的主要来源：含硫矿物氧化、燃烧、在含硫矿体中爆破，以及从含硫矿层中涌出。 （4）二氧化氮：二氧化氮是一种红褐色气体，极易溶于水，它与水结合形成硝酸，对眼睛、鼻腔呼吸及肺部组织起破坏作用，引起肺水肿，但起初只感觉到呼吸道受刺激、咳嗽，经过6～24小时后才出现中毒征兆。俗称的炮烟熏人，其实质就是二氧化氮中毒。二氧化氮的主要来源是井下爆破。 （5）氨气：氨气是一种无色、具有强烈的刺激臭味的气体，易溶于水，毒性很强。氨气对人体上呼吸道黏膜有较大刺激作用，引起咳嗽，使人流泪、头晕，严重时可至肺水肿。氨气主要来源是井下爆破。 （二）矿井气候条件要求 煤矿作业人员在井下工作时，需要一个适宜的气候条件，包括适宜的温度、湿度、风速。（1）采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不超过0.5％。
智慧树知到《矿山压力与岩层控制》章节测试答案绪论 1、采矿工程的力学本质是 A:围岩的破坏及其控制问题 B:压力拱假说 C:掩护梁假说 D:铰接岩块假说 答案:围岩的破坏及其控制问题 2、下列不属于矿压引起的事故的是 A:冲击地压 B:冒顶事故 C:透水事故 D:火灾 答案:火灾 3、安全采矿最核心的问题是 A:如何保障采掘空间的安全问题 B:冒顶事故 C:透水事故 D:冲击地压 答案:如何保障采掘空间的安全问题 4、以下属于矿压引起的问题的是 A:巷道冒顶、片帮
B:巷道两帮鼓出 C:巷道顶板移近 D:顶板下沉与支架承载 答案:巷道冒顶、片帮,巷道两帮鼓出,巷道顶板移近,顶板下沉与支架承载5、下列属于有关矿压的理论中属于掩护拱假说的是 A:自然平衡拱假说 B:压力拱假说 C:掩护梁假说 D:铰接岩块假说 答案:自然平衡拱假说,压力拱假说 第一章 1、下列说法错误的是 A:垂直应力都是压应力，且水平应力比垂直应力小得多 B:垂直应力随深度增加呈正比例增加 C:采动前岩层中任何点的垂直平面和水平面上都不存在剪应力分量 D:垂直应力是由水平应力引起的 答案:垂直应力是由水平应力引起的 2、下列不属于矿山压力显现条件的是 A:采动 B:矿山压力作用 C:围岩运动和支架受力 D:基本顶垮落
答案:基本顶垮落 3、下列说法不正确的是 A:矿山压力的存在是可观的、绝对的 B:矿山压力存在于采动空间周围的岩体中 C:矿山压力显现是相对的有条件的 D:矿山压力是显现跟矿山压力没有必然联系 答案:矿山压力是显现跟矿山压力没有必然联系 4、下列说法正确的是 A:围岩的明显运动是有条件的 B:有矿山压力一定有明显的矿山压力显现 C:底板运动压力显现强力的部位一定在应力高峰位置 D:支架明显受力没有条件限制 答案:围岩的明显运动是有条件的 5、下列属于矿山压力的来源的是 A:原始应力场 B:覆盖岩层的重力 C:构造运动的作用力 D:岩体膨胀的作用力 答案:原始应力场,覆盖岩层的重力,构造运动的作用力,岩体膨胀的作用力6、下列说法不正确的是 A:有矿山压力显现一定有矿山压力 B:有矿山压力一定有明显的矿山压力显现
矿山电工学课后-答案
1.什么叫电力系统和电力网? 由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2.什么叫电气设备的额定电压?电力系统为什么要采用各种电压等级? 能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。采用高的电压等级，就是为了减小流过输电线路的电流，从而减小输电过程中的电能损耗。另一方面，采用高的电压等级就意味着要增加投资，因此，从经济方面考虑，根据不同的输电距离，选择不同的电压等级， 3.电力用户为什么要分级?怎样分级?煤矿电力负荷是怎样分类的? 电力用户为什么要分级：因为供电中断电发生的危害不同。怎样分类:点一类用户要求用电绝对可靠，第二类用户，如果停电将会造成重大的经济损失，第三类用户停电对生产无直接影响。 4.单母线分段与桥式接线的主要区别是什么?单母线分段开关的选用原则是什么? 单母线分段是按间隔来配置断路器的，比如两回进线，两台主变，加上一个分段间隔，总共需要五台断路器。 内桥接线则不一样，同样的两回进线，两台主变，一个内桥间隔，只需要三台断路器。也就是内桥接线的投资比分段的少。 一般情况下，内桥接线多用于终端变或者没有穿越功率流过的变电站。 5．解释矿井供电系统图。 6.解释制深井供电系统略图。
真空断路器：以空气作为灭弧介质，灭弧能力一般，通常用于低压系统 12.断路器与隔离开关的结构、用途有何区别?如何进行可靠操作 路断器就是高压开关，是高压电路中用以通、断负荷的电力设备。隔离开关又称刀闸，用于检修设备和线路停电时隔离电路。操作时先打开油开关，然后再打开隔离开关，反之闭合电路时，必须先合油开关两侧的隔离开关，然后再合油开关。 13.高压配电箱有哪些主要元件组成?用于矿井中的高压配电箱有哪些种类?其各自使用范围如何? 高压配电箱主要元件有：开关电器、测量仪表、保护设备、操作机构、信号系统。GG-1型在目前6kv配电系统中大量采用，电路选用SN2-10型少油开关，断流容量350GVA,母线为6-1kv 单母线。GKW-1型常用于地面变电所或井下中央变电所，作为6kv线路及高压电动机的控制开关。 14.试述采区低压供电设备的种类及用途。 15.常用矿用电缆有哪几种?如何根据使用场合选用? 矿用电缆分为三类：铠装电缆、橡套电缆、塑料电缆。 1、移动频繁。工作中需要经常移动，要求护套有较好的耐磨性。电钻电缆除经常搬运电钻而拖动，要求一定的抗拉力。采掘机电缆在工作中不断在机组上卷放、收绕井在地面上拖动。 2、经常弯曲和扭转.以电钻电缆和采掘机电缆为最严重。特别是电缆与电钻或采掘机连接出，是受到弯曲、扭转力以及拉力最严重的部位。要求电缆在很好的柔软性和耐多次弯曲、扭转性。 3、机械外力破坏。采区工作的电缆，易被掉下的矿石或是岩石的冲砸而损坏，或被大的矿石及其他装备(如矿车)、材料压住，压扁电缆而引起电气短路。在矿井电缆事故中，比率最大。
第12章习题及解答 12.1 滚动轴承主要类型有哪几种？各有何特点？试画出它们的结构简图。 解: 请参阅教材表14.1。 12.2 说明下列型号轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级：32210E ，52411/P5， 61805，7312AC ，NU2204E 。 解 ：32210E------圆锥滚子轴承、宽轻系列、内径50、加强型； 52411/P5----推力球轴承、宽重系列、内径55、游隙5级； 61805--------深沟球轴承、正常超轻、内径25； 7312AC-----角接触球轴承、窄中系列、内径60、接触角25?； NU2204E----无挡边圆柱滚子轴承、窄轻系列、内径20、加强型。 12.3 选择滚动轴承应考虑哪些因素？试举出1~2个实例说明之。 解 ：载荷性质、转速、价格等。 12.4 滚动轴承的主要失效形式是什么？应怎样采取相应的设计准则？ 解：疲劳点蚀、塑性变形；寿命、静载荷校核。 12.5 试按滚动轴承寿命计算公式分析： （1） 转速一定的7207C 轴承，其额定动载荷从C 增为2C 时，寿命是否增加一倍？ 解: 由公式 ε ?? ? ??=F C n L h 60106 可知, 当额定动载荷从C 增为2C 时, 寿命增加应为 ()εC 2 (2) 转速一定的7207C 轴承，其当量动载荷从P 增为2P 时，寿命是否由L h 下降为L h /2？ 解: 由公式 ε ?? ? ??=F C n L h 60106 可知, 当其当量动载荷从P 增为2P 时, 寿命下降应 为 ε ?? ? ??21 (3) 当量动载荷一定的7207C 轴承，当工作转速由n 增为2n 时，其寿命有何变化？ 解: 由公式 ε ?? ? ??=F C n L h 60106 可知, 当工作转速由n 增为2n 时，其寿命为原来的
采煤基础知识 1、什么叫井田开拓？ 答：在井田范围内，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程叫井田开拓。 2、什么叫煤田？ 答：在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积而形成的大面积含煤地带。 3、煤层厚度的变化对开采技术的影响可分为哪几类？ 答：按煤层厚度可分为极薄煤层（<0.7M）、薄煤层（<1.3M）、中厚煤层（ 1.3 ~3.5M ）、厚煤层（> 3.5M ）、特厚煤层（>8~10M）。 4、煤层倾角的变化对开采技术的影响可分为哪几类？ 答：按煤层倾角可分为：近水平煤层、缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层。5、什么叫矿井生产系统？ 答：矿井生产系统是指在煤矿生产过程中为提升、运输、排水、通风、人员安全出入、材料设备的上下升降、矸石排运、供气、供电、供水等而形成的线路和设施的总称。 6、煤矿井下生产系统包括哪几部分？ 答：矿井生产系统分为：运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、供电系统以及空压系统、灌浆系统、瓦斯抽排放系统等。 7、巷道的分类有几种？ 答：按巷道轴线和水平面的关系井下巷道可分为：垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道。 按巷道的服务的对象和范围井下巷道可分为：开拓巷道、准备巷道、回采巷道。 8、什么叫开拓巷道？准备巷道？回采巷道？ 答：开拓巷道：为矿井或阶段服务的巷道。 准备巷道：为采区服务的巷道 回采巷道：为区段服务的巷道 9、什么叫阶段？什么叫开采水平？ 答：阶段―――沿煤层的倾斜方向，按一定的标高将井田划分成的若干长条部分。开采水平―――设置了井底车场和运输大巷的水平叫开采水平 10、什么叫矿井年产量？服务年限？ 答：矿井年产量―――矿井一年内实际产出的煤炭数量，而井型是指矿井年设计产量。 服务年限―――矿井从投产到报废的全部生产时间叫服务年限。 11、什么叫分区式布置？ 答：在阶段范围内，沿走向按一定的长度把阶段划分成的若干块段。 12、运输大巷的布置方式有几种？它的位置应选在什么地方？ 答：运输大巷的布置方式有分层运输大巷布置、集中运输大巷布置、分组集中运输大巷布置。对于分层运输大巷多布置在煤层中，集中运输大巷和分组集中运输大巷多布置在岩层中。 13、井田的开拓方式有几种？ 答：井田的开拓方式有：立井开拓、斜井开拓、平峒开拓及综合开拓。 14、什么叫井田开拓系统？ 答：开拓巷道系统与其形成的生产系统称为井田开拓系统。 15、煤矿主、副井分别担负着什么样的主要提升任务？
KJ616煤矿矿压监测系统 说明书 版本号：Version 1.0 出版日期：2014.1.1
1、概述 1.1KJ616型煤矿顶板动态监测系统是用于煤矿顶板压力动态的计算机在线测量系统。系统将计算机检测技术、数据通讯技术和传感器技术融为一体。实现了复杂环境条件下对煤矿顶板的自动监测和分析。系统包括五个组成部分：1、计算机及数据处理软件；2、KJ616-J(A) 地面输出本安型传输接口；3、KJ616-J(B) 矿用本安型信息传输接口； 4、KJ616-F矿用数据传输分站； 5、KJ616-F1矿用本安型数据传输子站，GPD60矿用压力传感器，GPD450M锚杆（索）应力传感器，GUD500矿用围岩移动传感器，GZY25矿用本安型钻孔应力传感器； 6、本安型供电电源。 另外包括：电缆、接线盒、转接器等本质安全型部件组成。 1.2 系统的型号、名称 1.3 使用环境 1）环境温度：-10℃～+40℃； 2）相对湿度：＜90% （+25℃）； 3）大气压力：80kPa～106Pa； 4）海拔：＜3000 米；
5）无显著振动和冲击的场合； 6）允许在煤矿井下含瓦斯等爆炸性气体但无腐蚀性气体的环境中使用。 1.4 主要关联设备 见表1 2、结构特征与工作原理
图1 KJ616系统结构图 3.监测系统综合功能 1）实时监测综采支架的瞬时工作阻力/压力。现场实时显示、井上计算机显示（直方图、数据显示）。 2）顶板离层现场实时显示、报警、井上计算机显示。 3）锚杆应力现场实时显示、井上计算机显示。 4）煤体钻孔应力实时显示、井上计算机显示。 5）监测分站支架初撑力、最大工作阻力显示。 6）监测数据远距离通讯。 7）通讯分站显示各测点的数据。 8）井下系统硬件故障诊断和显示。 9）计算机软件实现了数据接收、原始曲线和数据查询、动态直方图显示，循环工作阻力自动识别和曲线报表综合处理，并具有报表、曲线打印输出功能。
1.什么叫电力系统和电力网? 由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2.什么叫电气设备的额定电压?电力系统为什么要采用各种电压等级? 能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。采用高的电压等级，就是为了减小流过输电线路的电流，从而减小输电过程中的电能损耗。另一方面，采用高的电压等级就意味着要增加投资，因此，从经济方面考虑，根据不同的输电距离，选择不同的电压等级， 3.电力用户为什么要分级?怎样分级?煤矿电力负荷是怎样分类的? 电力用户为什么要分级：因为供电中断电发生的危害不同。怎样分类:点一类用户要求用电绝对可靠，第二类用户，如果停电将会造成重大的经济损失，第三类用户停电对生产无直接影响。 4.单母线分段与桥式接线的主要区别是什么?单母线分段开关的选用原则是什么? 单母线分段是按间隔来配置断路器的，比如两回进线，两台主变，加上一个分段间隔，总共需要五台断路器。 内桥接线则不一样，同样的两回进线，两台主变，一个内桥间隔，只需要三台断路器。也就是内桥接线的投资比分段的少。 一般情况下，内桥接线多用于终端变或者没有穿越功率流过的变电站。 5．解释矿井供电系统图。 6.解释制深井供电系统略图。 7.解释浅井供电系统略图。 8.什么叫采区工作面配电点?它有什么用途? 工作面配电点：接受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能．通过控制开关、磁力起动器，用软电缆向回采或掘进工作面的机电设备供电的处所。 用途： 1、工作面配电点是将采区变电所送来的电能分配给采掘工作面。2、它还利用干式变压器或煤电钻变压器综合装置，将电压降为127V，供电钻、照明和信号等作用。 9.采区变电所硐室的设置应满足哪些主要要求? 采区变电所硐室的位置：应设在通风良好，运输方便，而且位于采区负荷中心的地方。并装有向外开的铁栅栏门，全敞开时不能妨碍巷道交通。 10.矿井用变压器与普通变压器的区别何在?主要有几种类型？应用场所如何？ 基本上有两大区别 1、矿用变压器必须是防爆的有(Ex)防爆标志 2、矿用变压器都是干式的，变压器不用绝缘油的。 45号，25号，10号。25号就是它的凝固点事“-25”度，只要这个地区的温度没“-25”度就可以使用。45,10，同上一样 11.油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器各有何特点?说明它们的适应范围。 第一，他们都是断路路器这是他们的共同点，第二他们的灭弧方式不一样，第三维修的角度来讲，真空断路器，六氟化硫都断路好维修．第四经济角度来讲多油、少油比较便宜，从运输角度来说真空断路器多油、少油好运输． 油断路器：能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。 六氟化硫断路器：一般的变电站都可以使用。
《矿山机械》课后作业习题 第一章采煤机械 第一节概述 1 、采煤机械的作用是什么？ 2 、滚筒式采煤机的组成部分有哪些？ 3 、滚筒式采煤机是如何完成落煤和装煤的？ 4 、滚筒式采煤机是如何实现牵引的？ 5 、机械化采煤工作面是如何划分的，它们有何不同？ 6 、什么是截齿排列图，该图表达了哪些内容？（参看教材129 页图8- 7 、8- 8 ） 7 、对于单滚筒采煤机，如何根据工作面方向确定螺旋滚筒的螺旋方向？ 8 、截齿的基本形式有几种，各适用于什么煤层？ 9 、什么是有链牵引，什么是无链牵引？什么是内牵引，什么是外牵引？ 10 、圆环链的规格用什么来表示？ 11 、紧链装置的作用是什么？ 12 、无链牵引的形式有哪些？ 13 、滚筒式采煤机的截割部有哪些主要特点？ 14 、滚筒式采煤机的基本参数有哪些？ 第二节单滚筒采煤机（主要掌握1MGD200 型） 1 、试分析1MGD200 型采煤机的传动系统图（参看教材139 页图8-27 ），写出电动机——> 滚筒、电动机——> 链轮的传动路线。 2 、1MGD200 型采煤机的截割部有几个操作手把，分别控制什么动作？ 3 、1MGD200 型采煤机的牵引部有几个操作手把，分别控制什么动作？ 4 、1MGD200 型采煤机的滚筒是如何与截割部输出轴安装联接的？ 5 、试分析1MGD200 型采煤机液压调高系统的工作原理（参看教材143 页图8-33 ）。如果采煤机司机推或拉着调高操作手把一直不放，滚筒上升顶到顶板或下降触到底板，会不会造成安全事故，为什么？ 6 、试分析1MGD200 型采煤机牵引部液压系统的工作原理（参看教材146 页图8-38 ）。说明该系统属于什么类型的调速？并画出其特性曲线。 7 、试分析1MGD200 型采煤机牵引部液压系统的工作原理（参看教材146 页图8-38 ）。说明该系统采用了哪些保护？这些保护分别由什么阀来完成？ 8 、试分析1MGD200 型采煤机牵引部液压系统的工作原理（参看教材146 页图8-38 ）。说明有哪些原因会使低压油路的压力低于1.0MP a ，造成失压控制阀20 动作。 9 、试分析1MGD200 型采煤机牵引部液压系统的工作原理（参看教材146 页图8-38 ）。说明当压力调速阀19 回油管路上的节流装置堵塞了，会出现什么问题？ 10 、试分析1MGD200 型采煤机牵引部液压系统的工作原理（参看教材146 页图8-38 ）。说明该系统中的三个压力表分别测量的什么压力？ 第三节喷雾除尘供水系统 1 、喷雾除尘供水系统的作用是什么？ 2 、喷雾除尘供水系统的组成部分有哪些？ 3 、试分析XPB 型喷雾泵站液压系统的工作原理（参看教材191 页图8-78 ），说明自动卸载阀和手动卸载阀的作用是什么？ 4 、试分析XPB 型喷雾泵站液压系统的工作原理（参看教材191 页图8-78 ），说明压力表7 和反冲阀6 的作用是什么？
煤矿采掘基本知识
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煤矿采掘基本知识 一、矿井爆破 (一)爆破器材 １.炸药 炸药是在一定条件下,能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药爆炸后,在岩体内产生瞬时高压冲击波，冲击波从爆源向岩体内传播,并对周围煤岩体发生作用,把煤炭或岩石破碎下来。 矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药,准许在地下有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面使用的安全炸药称为煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面,必须使用煤矿许用炸药。 2. 雷管 雷管是一种装有起爆药的小管，用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种,电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。 3. 发爆器 发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。《煤矿安全规程》规定，井下爆破必须使用发爆器。 （二）爆破技术 1、掘进工作面爆破 （1）炮眼分类及布置 掘进工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分为以下三类，如图3-11 所示: ①掏槽眼（又名掏心眼)。掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来,为工作面形成第二个自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。 掏槽眼应比其他炮眼深１5~20厘米,叫做超深。超深的作用是使其他炮眼利用率提高。掏槽眼又分斜眼掏槽法、直眼掏槽法、混合式掏槽法。 图３-11 炮眼布置示意图 Ⅰ-掏槽眼Ⅱ-辅助眼Ⅲ－周边眼
鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司煤 矿 矿压监测系统制度、岗位责任制、 操作规程汇编 鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司煤矿 2015年度
目录矿压监测管理制度 1 矿压监测分管领导责任制 10矿压监测人员岗位责任制 11矿压监测系统操作规程 12 矿压监测工作人员值班制度 17矿压监测系统交接班制度 18
矿压监测管理制度 为加强我矿矿压监测工作，准确掌握采场矿压显现规律，适时有效监测矿山压力，提高巷道支护质量，保证安全生产，根据集团公司有关文件精神，结合我矿实际现状，特制定如下矿压监测制度。 一、矿压监测领导小组 （一）总工程师赵宝宝任领导小组组长。 （二）生产技术部设矿压监测小组，配备专业人员4人，负责日常矿压监测资料的收集、整理和分析。 （三）采掘区队至少配备专职或兼职矿压监测专业人员1人，负责本区队矿压监测资料的收集、整理和分析。 二、具体要求 （一）锚杆支护巷道矿压监测 1.岩巷矿压监测规定如下 （1）施工单位及技术人员定期对锚杆及锚索进行拉拔力及锚杆扭矩力试验，并做好原始台帐的资料记录。 （2）矿领导、职能部门管理人员应定期对锚杆（索）原始台帐记录、锚杆拉力计、锚索张拉机具、锚杆扭矩扳手等检测工具进行监督检查。 （3）定期（每100m3做两组，每组三块）做混凝土强度检验：将混凝土喷在15cm×15cm×15cm的立方体模块内，要求喷射时与实际结构部位相同，并在相同条件下养护28天后，送交相关质检部门进行强度试验，强度标号不得小于C20。 （5）矿压小组对顶板岩性进行窥视后，要及时将探查的资料进行认真分析并存档备案，对顶板岩性探查孔资料进行分类编号管理。
注意事项： １．请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、专业、学号。 ２．在试题后答题，写在其它处无效。 一判断（每题１分，共１０分） 1 运动的流体具有粘性，静止的流体没有粘性。（） 2 流体的密度与在地球上的位置无关，流体的重度与它所处的位置有关。（） 3 当前大多数液压设备采用矿物油型液压油，对于中低压系统宜选用L-HM液压油。（） 4 液压系统的蓄能器基本功能是将液压能储存起来，在需要的时候又重新放出。( ) 5 滚筒式采煤机牵引方式有机械牵引、液压牵引、电牵引三种。() 6 液压支架的承载能力和工作性能主要取决于千斤顶。（） 7 刮板输送机主要用于长臂采煤工作面，也可用于采区顺槽、联络眼、采区上下山及掘进工作面。（） 8 耙斗式装载机主要用于井下岩巷掘进工作面装载岩石。（） 9 机车按使用的动力分为电机车和内燃机车。（） 10 提升容器是直接装运煤炭矿石、矸石、人员、材料和设备的工具。（）二填空（每空１分，共１５分）1 对于均质流体，单位体积的流体所具有的质量称为（）。 2 液压马达和液压泵一样，都是依靠（）的变化实现能量的转换。 3 油箱的基本用途是（）和（），同时兼有（）和（）的作用。 4 DY—150型单滚筒采煤机牵引部液压系统。由（）、（）、（）和（）等组成。 5 按作用分，液压支架中的液压缸主要有（）和（）两大类。 6 刮板输送机的机头部是它的（），具有传动、卸载、紧链等功能。 7 掘进机是一种能够同时完成（）、（）、喷雾除尘和调动行走的联合机组。 三名词解释（每题５分，共２０分） 1 粘性 2 气蚀现象 3 液压支护设备 题号一二三四五六七八九十总分分数 评分人
煤矿采掘基本知识 一、矿井爆破（一）爆破器材1.炸药炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面，必须使用煤矿许用炸药。2.雷管雷管是一种装有起爆药的小管，用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种，电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。3.发爆器发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。《煤矿安全规程》规定，井下爆破必须使用发爆器。 （二）爆破技术1、掘进工作面爆破（1）炮眼分类及布置掘进工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分为以下三类①掏槽眼（又名掏心眼）②辅助眼 ③周边眼（2）主要爆破参数巷道掘进的爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。巷道掘进爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。 2、回采工作面爆破（1）炮眼种类及布置炮眼布置方式（见图3-12）单排眼：用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层。双排眼：包括对眼、三花眼。一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面。三排眼：即五花眼。用于煤层坚硬和采高较大的中厚煤层工作面。 （2）主要爆破参数炮采工作面的爆破参数主要包括炮眼布置、间距、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。炮采工作面爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。
二、巷道施工巷道施工方法包括钻眼爆破法和机械化掘进法。其主要工序有破岩、装岩、运岩和支护等。（一）破岩1.钻眼爆破法钻爆破岩法是指利用电钻或风钻进行打眼、装药爆破的方法。为了提高打眼的速度可以使用专门的钻眼机械打眼。钻爆破岩法推广光面爆破。光面爆破（简称光爆）是指在钻眼爆破过程中，通过采取一定措施，使爆破后的巷道断面形状、尺寸基本符合设计要求，并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏的一种破岩方法。2.机械化破岩法机械化破岩是指利用综掘机对煤岩体进行切割和破碎的方法（二）装岩与运岩装运岩煤有人工装运和机械装运2种方法。常用的装岩机有耙斗式、铲斗式、蟹爪式装岩机等设备。运输普遍采用矿车，用人或电机车调车。掘进煤巷时可以直接用刮板输送机或带式输送机运煤，综掘设备本身连接有装煤运煤设施。（三）巷道支护巷道支护材料有水泥、石料、混凝土、木材和金属材料（如轻便钢轨、矿用工字钢、特殊工字钢、矿用特殊型钢等）。支护的形式有架棚支护（金属拱形支护、木支护）、锚杆支护、锚喷支护、砌碹支护等。其中，锚喷支护和砌碹支护属于巷道永久支护，其服务年限较长。 架棚支护砌碹支护砌碹支护的主要形式是直墙拱顶式,是一种被动支护形式，如图3-14所示。该支护具有坚固、耐久、防火、通风阻力小等优点。缺点是施工复杂、劳动强度大、成本高和进度慢等。直墙拱顶支护由拱、墙和基础3部分组成。锚杆支护、喷射混凝土与喷浆支护锚喷支护。锚杆支护就是将锚杆预设在围岩中，使岩体得以加固，形成一个完整的支护结构，是一种主动支护形式，支护原理如图3-15所示。锚杆的种类有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、金属锚杆、木锚杆、树脂锚杆等。喷射混凝土与喷浆支护：喷射混凝土是将一定配合
《矿压力及其控制》 一、单项选择题 1、泊松比是指岩石在单轴压缩条件下横向应变与的比值。 a、横向应力 b、轴向应力 c、轴向应变 d、体积应变 2、岩石在应变一定时，应力随时间延长而减小的现象，称为岩石的。 a、蠕变 b、松弛 c、弹性后效 d、粘性流动 3、岩石因受载状态不同，其极限强度相差很悬殊。实验表明，在不同应力状态下的强度值，最小。 a、单轴抗压强度 b、抗剪强度 c、抗弯强度 d、单轴抗拉强度 4、矿山压力假说对采场岩层控制具有指导意义，可以解释工作面前方出现的支承压力及工作面出现的周期来压现象。 a、压力拱假说 b、悬臂梁假说 c、铰接岩块假说 d、预成裂隙假说 5、直接顶分类主要是根据来分类的。 a、直接顶平均初次垮落步距 b、直接顶厚度 c、直接顶强度 d、直接顶岩层的岩性 6、回采工作面支架的工作状态是处于“给定变形”状态还是处于“给定载荷”状态是有和支架刚度的相对变化决定的。 a、直接顶刚度 b、直接底刚度 c、煤层刚度 d、老顶刚度 7、我国煤矿中常采用留小煤墙的沿空掘巷方式，小煤墙一般不易超过m。 a、3 b、5 c、8 d、12 8、原岩应力场中平均水平应力与铅垂应力的比值随深度增加而。 a、增加 b、不变 c、减小 9、矿山压力假说对采场岩层控制具有指导意义，假塑性梁是的主要组成部分，可以解释了破断岩块的相互作用关系。 a、压力拱假说 b、悬臂梁假说 c、铰接岩块假说 d、预成裂隙假说 10、回采工作面支架的工作状态是处于“给定变形”状态还是处于“给定载荷”状态是由直接顶刚度和支架刚度的相对变化决定的。当支架处于“给定变形”状态时，支架应具有足够的和可缩量。 a、支护强度 b、支护刚度 c、初撑力 d、工作阻力 11、回采工作面支架的工作状态是处于“给定变形”状态还是处于“给定载荷”状态是由直接顶刚度和支架刚度的相对变化决定的。当支架处于“给定载荷”状态时，支架应具有足够的。 a、稳定性 b、可缩量 c、支护强度 d、初撑力 12、初撑力在支架参数中具有重要地位，提高支架初撑力，下列叙述是错误的。 a、可以减少顶板离层 b、增加顶板的稳定性 c、减少工作面顶板断面破碎度和煤壁片帮 d、增加支柱的开启率 13、提高支护强度在采场围岩控制中至关重要，不能提高支护强度。 a、提高支柱初撑力 b、提高支护密度 c、提高支护系统刚度 d、提高支柱的可缩量 14、支架的性能将直接影响支架受力的大小，支架特性是用和可缩量的关系曲线来表示的。 a、初撑力 b、工作阻力 c、支架载荷 d、额定工作阻力 15、支架受力的大小及其在回采工作面的分布规律与支架性能有关，支架的受力比较 均匀。
矿压观测、分析、预报制度 为加强采掘工作面的顶板管理，掌握采掘工作面顶底板活动和来压规律，为采掘工作面支护提供科学依据，确保采掘工作面有效支护，防止冒顶事故发生，打造本质安全型煤矿，经矿研究决定，成立矿压观测领导小组，对井下所有采掘工作面进行矿压观测。 一、矿压观测领导小组 组长：张全平 副组长：张永进、刘鹏 成员：李德海、刘会、王春雷、田帅 矿压观测小组办公室设在生产技术科，刘鹏兼任办公室主任，负责井下施工掘进工作面及已掘巷道的测点布置、矿压观测数据分析、总结，为选择合理支护方式提供科学的参考依据。 二、总则 1.为满足矿井生产管理需要，成立孔庄煤矿矿压观测领导小组，配备技术人员及兼职观测工，建立健全观测组织机构，配备相应仪器仪表，负责收集各区队上报的矿压观测资料并认真分析、归纳、总结（数据变化大时及时分析总结）。 2.生产技术科结合实际情况，对掘进工作面进行顶板管理，制定相应的顶板管理措施，防止冒顶（片帮）等事故的发生；对工作面工作面顶板和巷道位移加强观测，做好数据分析工作。 3.各区队成立以技术副队长为组长的基层矿压观测领导小组，并根据规定参数、采集周期及时采集矿压参数，每月月底编制矿压分析报告报生
产技术科。 4.矿压工程观测原始数据和参数必须真实可靠，不得弄虚作假。 5.生产技术科根据各区队所报数据及工作情况随时进行抽查，抽查比例不低于30%。 6.矿压观测原始数据和分析结果应妥善保管。 7.所有上报数据必须采用标准表格填写，矿压观测、顶板离层监测表格详见生产技术科下发表格。 8.巷道移交时由生产技术科监督，生产技术科与施工区队双方技术负责人负责将矿压观测资料与其它内业资料一并移交。 三、采掘现场矿压观测管理办法 1.顶板离层仪观测：煤巷一般每隔40m安装一个顶板离层仪。一般距掘进工作面50m以内和回采工作面超前范围内，每天观测一次，其它情况每星期观测一次。如果巷道局部地段有受动压影响较大，每天观测一次。顶板离层仪实行挂牌管理（包括编号、安装日期、顶板离层仪初始读数和观测读数）。 2.巷道围岩变形量采用（十字）测点法进行观测： 煤巷巷道每40m设置一个测点，测点距离迎头不超过60m，巷道过顶板破碎带、淋水区、压力集中区等特殊构造带，应增加检查点，每个检查点检查、记录2组数据（巷道净宽、净高）。巷道围岩变形量观测要求：测点选在锚杆头上，并标注清楚，宽度在两帮的中部设点，确保每次测量的数值准确。正常情况下，观测周期为一旬，变形量较大的点应当缩短观测周期，稳定不变的点可适当延长观测周期。观测后数据要及时录入围岩
矿山电工学A卷 一、单项选择题（每题1分，共12分，答案写在括号内） 1.煤矿电力负荷中，矿井通风设备属于（ A ） A.一级负荷 B.二级负荷 C.三级负荷 D.以上的全部 2.深井供电系统的主要特征是（ C ） A.必须用电缆供电 B.采区是低压供电 C.高压电能直接送到采区 D.电缆经过井筒 3.我国煤矿井下电网普遍采用的中性点运行方式为（ D ） A.中性点直接接地 B.中性点经消弧线圈接地 C.中性点经小电阻接地 D.中性点不接地或高阻接地 4.下列类型的高压开关设备中不具有灭弧功能的为（ B ） A.断路器 B.隔离开关 C.负荷开关 D.熔断器 5.煤矿井下低压电网发生单相直接接地故障，其故障类型属于（ A ）故障。 A.漏电 B.短路 C.过流 D.断相 6.进行短路保护整定灵敏度校验要利用到的短路电流参数为（ C ） A.最小三相短路电流 B.最大两相短路电流 C.最小两相短路电流 D.最大三相短路电流 7.一熔断器的额定电流为200A，则其内不可装入的熔体为（ D ） A.额定电流为100A的熔体 B.额定电流为200A的熔体 C.额定电流为160A的熔体 D.额定电流为350A的熔体 8.下列保护中属于矿井三大保护的是（ B ） A. 欠压保护 B. 过流保护 C.失压保护 D.保护接零 9.下列漏电保护方式中，能够对三相对称漏电故障可靠动作的是（ A ） A.附加直流电源检测式漏电保护 B.旁路接地式漏电保护 C.零序功率方向式漏电保护 D.零序电压式漏电保护 10. 下述结线方式中，供电可靠性最差的是（ D ） A. 全桥结线 B.外桥结线 C.内桥结线 D. 单母线不分段结线 11.交流接触器的短路环的作用是（ B ） A.用来将交流电流短路 B.消除交流接触器的抖动和噪声 C.灭弧的作用 D.防止过电压 12.电力负荷的分级依据是（ A ） A.供电可靠性要求 B.供电电压要求 C.供电安全性要求 D.供电质量要求 二、填空题（每空1分，共10分，答案写在空格处） 13.电力系统中通常将电压在 1KV 以下的电力网称为低压电网。 14.由于短路电流的力效应一般在选择电气设备时需要对其进行的稳定性校验称为 动稳定校验。
一、工作面初次来压 当工作面从切割眼向前推进，顶板悬露面积随之扩大，直接顶垮落充填采空区，基本顶仍完整地支承在两帮煤壁上，形成双支板梁构件。当板梁垮度随着工作面推进增大到一定的范围，由于基本顶的自重和上覆岩层的作用下，使基本顶断裂垮落。这时，工作面已不再处于基本顶掩护之下，顶板迅速下沉而破碎，通常把基本顶第一次大面积垮落称为初次垮落。由于基本顶初次垮落，使工作面压 力增大，故称为初次来压。初次来压对工作面影响一般持续2d?3d。基本顶初 次垮落时，工作面距切割煤壁的距离L1称为初次垮落步距或初次来压步距。L i 值与基本顶岩性、厚度以及地质构造等因素有关，一般为20n?35m少数达50n?70m。1）初次来压的特点是： 工作面顶板下沉量和下沉速度急增，甚至出现台阶式下沉；顶板破碎；甚至出现沿煤壁平行的裂隙，有时发出巨大的断裂声；支架受力增加，采空区掉块；煤壁严重片帮。 2）初次来压时，工作面要采取措施，如沿放顶线加强支护（增设排柱、木垛、斜撑、抬棚）、强制放落顶板等。 基本顶初次垮落L i--初次垮落步距 二、周期来压 基本顶初次垮落后，工作面暂时免除了基本顶下沉的影响，支架受力减轻，基本顶由双支板梁变为悬臂梁。上覆岩层的重量主要由基本老顶悬臂梁直接传给煤壁，部分由垮落的矸石承担。 图11—4 基本顶周期垮落（来压）示意图 L2--周期垮落步距；h—直接顶厚度；m—煤层厚度1）当工作面推进到一定的距离，基本顶悬臂在自重和上覆岩层的作用下，又会
产生断裂垮落，这时同样会给工作面带来增压现象。当工作面再继续推进，这部分垮落的基本顶被甩入采空区，工作面又处于基本顶悬梁掩护之下，恢复到前述的状态。继工作面的推进，基本顶的垮落与工作面增压现象重复出现。这种垮落与来压随工作面推进而周期性的出现，称为基本顶周期垮落和周期来压。两次周期来压之间的距离称为周期垮落（来压）步距。周期垮落步距同样与基本顶岩性有关，一般为6nn-30m，多数为10nn- 15m。 由于周期来压前，基本顶呈悬梁状态，而初次来压前，基本顶呈双支板梁状态。因此，在工作面内，周期来压步距小于初次来压步距，它们的关系大致为： L 2= （1/2 ?1/4 ）L i 2）周期来压特点与初次来压类似。 三、顶板下沉 在工作面推进过程中，采空区不断扩大，上覆岩层移动下沉而破坏，根据破坏的特征，上覆岩层沿竖直方向自下而上可分为三带：冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。在这三带中，冒落带和裂隙带直接关系到工作面的顶板管理，弯曲下沉带对工作面没有多大影响。 （一）冒落带 易冒落的直接顶，不规则垮落，碎胀的岩块将填满采空区，形成冒落带，支 撑老顶。当松软岩层很厚时，冒落的高度可视为直接顶的厚度。当直接顶厚度不大，冒落的岩块填不满采空区，老顶悬空，这种情况下，老顶也将发生 部分垮落，使工作面压力增加。 图11 —5岩层移动推测图 （a）岩层内部破坏推测图；（b）裂隙带岩层移动曲线；（c）沿工作面推进方向的分区 1 —冒落带；2—裂隙带；3—弯曲下沉带 二）裂隙带位于冒落带之上的老顶岩层，总是一端支承在煤壁上，另一端支承在采空区的碎石充填堆上。在上覆岩层的压力作用下，冒落的岩块逐渐压 实。因此，上覆岩层也随之逐步弯曲下沉，成段拆断或产生许多裂隙，但