《矿山压力与岩层控制》课程教学大纲
课程中文名称：矿山压力与岩层控制
课程英文名称：Mine Pressure and Strata control
课程类别：专业基础课
课程归属单位：
制定时间：2013年3月18日
一、课程的性质、任务
1. 课程设置的性质、任务
《矿山压力及岩层控制》是研究煤矿开采过程中矿山压力分布及其显现规律，探讨矿山压力控制措施和控制方法的一门工程技术学科，是采矿工程专业学生的主要专业课，也是其它井下工程类专业的专业基础课程。通过对本门课程的学习，要求对煤矿中采场和采区巷道周围煤(岩)体内矿山压力分布及其显现有比较完整的认识和了解，基本掌握控制采场和井下巷道矿山压力的方法和措施。结合实验课和实践性教学，使学生得到有关研究和解决煤矿生产现场矿山压力问题基本技能的训练。
2. 通过教学达到下列基本要求
通过本课程的教学，一方面使学生掌握有关矿山压力及其控制的基本概念、巷道围岩变形、应力、破坏的分布规律、采场周围的应力分布状态、采场顶底板的变形破坏规律、工作面来压规律及确定方法、巷道与采场的围岩控制理论与控制方法、煤矿动压现象、矿山压力测试技术；另一方面使学生达到能够根据具体条件，进行采场和巷道围岩控制设计、解决有关矿山压力控制方面问题的能力。
3. 专业和学时数
采矿工程专业、矿井通风与安全专业、岩土工程专业，共56学时
4. 与其它课程的关系
⑴ 《煤矿地质学》、《矿山岩体力学》、《煤矿通风与安全》、《采掘机械》在本课程之前教授；
⑵ 本课程应在《开采方法》、《井巷工程》之前或同时讲授；
5. 教材与参考资料
(1)《矿山压力与岩层控制》蒋金泉王国际等编
(2)《矿山压力及岩层控制》钱鸣高、石平五等编
(3)《矿山压力及岩层控制》姜福兴等编
(4)《矿压测控技术》阎海鹏张公开编
6、教学方法
本课程以课堂讲授为主，部分内容配合实验课程和实践性教学环节进行，并辅以课外作业，课堂答疑等形式进行。
二、各章教学内容和要求
1. 基本要求：
要求教师在授课过程中阐述明确有关矿山压力及其控制的基本概念；巷道及采场周围的应力分布规律；巷道与采场围岩的移动变形规律；矿山压力控制的基本原理与控制方法；矿压控制的设计方法；煤矿动压现象的致因与防治措施；矿压测试技术与相关测试仪器的原理与具体应用。
要求学生对以上知识内容必须明确，并能牢固掌握，学习后达到具备能够独立解决相关矿山压力控制方面的技术问题。
重点：岩石的性质，破坏机理和强度理论；原岩应力和“孔”周围的应力分布；巷道及采场周围的应力分布规律；巷道与采场围岩的移动变形规律；矿山压力控制的基本原理与控制方法；矿压控制的设计方法；巷道维护原理和支护技术；冲击地压测控及防治。
难点：巷道及采场周围的应力分布规律；巷道与采场围岩的移动变形规律；矿山压力控制的基本原理与控制方法；矿压控制的设计方法。
2. 课程的教学内容包括
第一章矿山岩石及岩体的基本性质
岩石的物理性质、强度和变形性质，破坏机理和强度理论；岩体的基本特征及类型、基本力学性能与分级。
第二章矿山岩体的原岩应力及重新分布
岩体的原岩应力、弹性变形能；孔周围的应力分布，围岩极限平衡与支撑压力分布。
第三章采煤工作面上覆岩层的活动规律
影响采面矿压显现的岩层组成、有关假说、直接顶冒落厚度、基本顶的初次断裂与断裂步距、基本顶断裂前后的支承压力显现
。
第四章采煤工作面矿山压力显现基本规律
分析回采工作面初次来压及其周期来压的机理，特征；顶板大面积来压的现象及特征，顶板大面积来压的形成原因及防治方法。顶板压力的估算、影响工作面矿山压力显现的主要因素。，介绍近期我国缓倾斜煤层顶板的分类方法和分类指标。
第五章采煤工作面顶板控制原理与方法
分析采场顶板与底板特征，并进行分类；介绍单体柱、液压支架等的采场支架类型与力学特性；采场支架与围岩相互作用原理；重点掌握综合机械化采煤工作面顶板控制设计和单体液压支柱工作面顶板控制原则；能够科学地进行采场来压预报与支护质量监测。
第六章采煤工作面矿压监测
重点介绍采场矿压监测仪器、采场上覆岩层的运动的监测预报、单体液压支柱和液压支架支护的监测技术。。
第七章采煤工作面岩层移动与控制
岩层控制是采矿工程中的重要一环，本章要求掌握岩层控制的关键层理论，能够进行关键层判别，并能正确分析采场围岩的移动规律；熟悉采场围岩移动控制技术。。
第八章巷道矿压显现规律
分析巷道开挖产生的孔洞效应；重点是受采动影响巷道矿压显现规律；以及软岩巷道矿压显现规律；在此基础上了解应该从多方面着手进行巷道围岩控制原理
第九章巷道维护原理和支护技术
分析了无煤柱护巷、巷道围岩卸压等工作原理；常用巷道金属支架的类型和受力特性；巷道锚杆支护的原理和实践；软岩巷道围岩变形规律及其支护技术；锚杆支护质量监测
第十章巷道矿山压力观测技术
熟悉巷道矿压观测仪器及观测方法、重点是巷道围岩松动圈、巷道支架变形破坏、巷道支架载荷的观测技术。锚杆支护质量监测。
第十一章冲击地压监测及其防治
冲击地压的表现形式，形成原因及过程影响冲击地压发生的地质因素及开采技术因素，冲击地压的预测预报及防治措施；
3. 学生作业基本要求
《矿山压力与岩层控制》课程是一门理论性和应用性较强的专业技术基础课程，为帮助学生掌握好课堂教学内容、训练思维方式，必须进行一些课后练习，领会、巩固所学内容。
4. 授课计划及学时分配
本课程总共56学时(其中理论课50学时，实验课6学时)
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。
矿压观测制度 综采矿压监测管理 一、综采队要使用、维护好KJ216顶板动态监测系统，保证数据正常传输到地面。 二、、综采队要负责监测系统本安电源（127V）的正常供电， 三、综采队负责压力监测分站高压胶管及通讯电缆的维护工作。当出现高压胶管和通讯电缆损坏时，要及时修补或更换。 四、所有监测设备（包括仪器仪表、通讯线、供电电源）如出现损坏、丢失，按设备原价进行赔偿，并要查明原因，找出责任人。 五、综采队要保证泵站压力达到≧30MP、乳化液浓度达到3%—5%。 六、工作面顶板不能出现台阶下沉，支架顶梁要接顶严实。液压支架初撑力要≧24MP，端面距最大值要≦340mm。 七、单体液压支柱（φ100mm）初撑力不得小于90KN（11.5MP）。 八、工作面采高必须控制在2.9~3.5米之间。 顶板矿压监测管理 一、矿压组负责井下所有巷道的矿压监测管理工作，对收集的矿压监测数据进行分析后要及时将结果报工程师审核签字后存档，为后续巷道支护设计提供科学依据。 二、认真开展日常性采掘工作面支护质量与顶板动态监测工作，对采掘队组报送的矿压监测数据进行分析，分析处理结果报送相关领导
和采掘队组。 三、观测人员对井下分管的采掘工作面支护质量与顶板动态监测数据，进行分析总结。 四、监测表格必须在井下现场认真填写，要求字迹清楚、数据准确，严禁井上填写或弄虚作假。 五、经常深入现场了解工作面顶板监测仪器仪表的使用情况，并监督、检查采掘工作面在初采(掘) 前矿压监测仪器仪表的安装情况。 六、对采掘工作面顶板监测使用的仪器仪表进行统一管理，建立矿压仪器仪表台帐，队组日常所需仪器仪表等设施，每月进行核实，其它所需拉拔器具、退锚器、力矩扳手、压力表等，待核实完好，同时不得影响队组生产。 七、对队组不按要求使用、保管拉拔器具、退锚器、力矩扳手、压力表等仪器设施，造成损坏或报废的要严格进行考核。 八、矿压组负责采掘头面及其它巷道矿压监测仪器设施的管理工作。 九、顶板离层指示仪的安装 顶板离层指示仪必须及时地安装在巷道顶板中部，每隔100m安设一组，在巷道开口处、交叉点、过煤柱、特殊地质构造等区域根据实际情况适当增设离层仪数量，安装时距工作面迎头不得超过100m。队组接到技术部的通知后要及时打顶板离层指示仪安装孔，并且要保护好顶板离层指示仪。
1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，（1） 2、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷道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。（1） 3、矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。（1） 4、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，也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。（40） 5、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向应力增高部分称为支承压力。(58) 6、老顶：通常把位于直接顶之上(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。（65） 7、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。（65） 8、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,当达到其极限垮距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。（70） 9、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。（98） 10、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)，如图4—3所示，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。（99） 11、周期来压：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。（101） 12、关键层：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。（174） 13、开采沉陷：煤层开采后，采空区周围原有的应力平衡受到破坏，引起应力的重新分布从而引起岩层的变形、破坏与移动，并由上向下发展至地表引起地表的移动，这一现象称为开采沉陷。（p177） 14、充分采动与非充分采动（177）当采空区尺寸（长度和宽度）相当大时，地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值，此时的采动称为充分采动。未达到充分采动的称为非充分采动。． 地表下沉边界和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角:：15、岩层移动角称为岩层移动角。将相邻区段巷道保留下来，沿空留巷：如果通过加强支护或采用其他有效方法，17、）(供本区段工作面回采时使用的巷道，称为沿空保留煤体—无煤柱)巷道。（203：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、沿空掘巷18 ）(煤体—无煤柱)巷道（203稳定后，沿采空区边缘掘进的巷道称为沿空掘进 19、锚固力：为锚杆对围岩的约束力。（242）、软岩：分为地质软岩和工程软岩。（256）20：顶板大面积来压主要是由于坚硬顶板被采空的面积超过一定21、顶板大面积来压的极限值，引起大面积冒落而成的剧烈动压现象。：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、
目录 摘要 (3) 1 课程设计的目的 (3) 2 对采场矿山压力影响因素的探讨 (3) 2.1 生产条件对采场矿山压力的影响 (4) 2.2 生产工艺过程对顶板下沉速度上的影响 (4) 2.3工作面推进速度对矿山压力的影响 (4) 2.4 开采深度对矿山压力的影响 (4) 2.5 支护材料及顶板管理方法对矿山压力的影响 (5) 3 矿山压力的各种控制措施 (5) 3.1 支架和围岩的相互关系 (5) 3.2 巷道矿压控制方法及原理 (6) 3.3 冲击地压压及其控制 (6) 4 结论 (6) 参考文献 (7)
正文 摘要：通过对采场矿山压力呈现规律的研究,总结了对采场矿山压力的6种影响因素:自然条件的影响、开采深度的影响、生产条件对采场矿山压力的影响、工作面推进速度的影响、支护材料及顶板管理方法对矿山压力的影响、采空区处理方式对采场压力产生的影响。掌握对采场矿山压力的影响因素,对控制顶板具有非常大的意义。介绍了对采场矿山压力假说的探讨,提出了对软顶板、厚煤层顶板管理的建议。 关键词：矿山压力控制研究 1课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是安全专业主干的课程的一个重要事件环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法，加深对课程知识的理解，为以后得毕业设计及矿压理论研究奠定基础，使学生具备运用该方法解决安全工程实际问题的能力。 2 对采场矿山压力的影响 2.1 生产条件对采场矿山压力的影响 采面矿山压力与采高控顶距的关系。直接顶下沉量应符合或接近于岩层整体移动曲线。由于L远大于S0,因此岩层移动曲线可近似于直线,控顶距为R处的顶板下沉量SR与岩层最终下沉关系值为:SR/R=S0/L,因此: SR = S0/L×R,SR=1/L×[(kp -kp’)/ (kp -1)]×m×R,令:1/L×[(kp -kp’)/ (kp -1)]=η,则S=ηmR。因此,
一、名词解释：（每题2分，共20分） 1、矿山压力 2、岩石的孔隙度 3、泊松比 4、流变 5、蠕变 6、原岩应力 7、支承压力 8、回采工作面 9、初次来压 10、砌体梁 二、填空题：（每空1分，共10分） 1、根据回采工作面前后的应力分布情况，可将工作面前后划分为减压区、 和 。 2、根据破断的程度，回采工作面上覆岩层可分为 和 。 3、采空区处理方法有煤柱支撑法， ， 和 。 4、直接顶的完整程度取决于 ， 。 5、初撑力是指 。 三、简答题：（8题任选6题，每题5分，共30分） 1、对原岩应力状态有哪几种假说？ 2、岩石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同？ 3、煤层开采后，上覆岩层按破坏方式可以分为哪几个区？ 4、采区平道矿压显现沿走向要经历那几个阶段？ 5、影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有哪些？ 6、简述回采工作面支架与围岩关系的特点。 7、简述采区巷道支护的主要形式。 8、什么叫煤矿动压现象？ 四、计算题（每题5分，共10分） 1、某回采工作面煤层采高m ＝2.5m ，直接顶为粘土页岩，其总厚度∑h ＝8m ，直接顶的破碎膨胀系数Kp ＝1.4，试问煤层开采后，破碎的直接顶岩石能否充满采空区？ 2、某矿取页岩岩样3块，作成直径cm 5，长cm 10的标准试件3块，分别做00065,55,45的抗剪强度试验，施加的最大载荷相应为kN kN kN 65.9126.17、、，求页岩的内聚力C 和内摩擦角 。 五、论述题：（4题任选3题，每题10分，共30分） 1、画出岩体的应力应变全程曲线，并简述该过程。 2、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论提出的基本思想是什么？它们本质上有什
《矿山压力与岩层控制》课程教学大纲 课程中文名称：矿山压力与岩层控制 课程英文名称：Mine Pressure and Strata control 课程类别：专业基础课 课程归属单位： 制定时间：2013年3月18日 一、课程的性质、任务 1. 课程设置的性质、任务 《矿山压力及岩层控制》是研究煤矿开采过程中矿山压力分布及其显现规律，探讨矿山压力控制措施和控制方法的一门工程技术学科，是采矿工程专业学生的主要专业课，也是其它井下工程类专业的专业基础课程。通过对本门课程的学习，要求对煤矿中采场和采区巷道周围煤(岩)体内矿山压力分布及其显现有比较完整的认识和了解，基本掌握控制采场和井下巷道矿山压力的方法和措施。结合实验课和实践性教学，使学生得到有关研究和解决煤矿生产现场矿山压力问题基本技能的训练。 2. 通过教学达到下列基本要求 通过本课程的教学，一方面使学生掌握有关矿山压力及其控制的基本概念、巷道围岩变形、应力、破坏的分布规律、采场周围的应力分布状态、采场顶底板的变形破坏规律、工作面来压规律及确定方法、巷道与采场的围岩控制理论与控制方法、煤矿动压现象、矿山压力测试技术；另一方面使学生达到能够根据具体条件，进行采场和巷道围岩控制设计、解决有关矿山压力控制方面问题的能力。 3. 专业和学时数 采矿工程专业、矿井通风与安全专业、岩土工程专业，共56学时 4. 与其它课程的关系 ⑴ 《煤矿地质学》、《矿山岩体力学》、《煤矿通风与安全》、《采掘机械》在本课程之前教授； ⑵ 本课程应在《开采方法》、《井巷工程》之前或同时讲授； 5. 教材与参考资料 (1)《矿山压力与岩层控制》蒋金泉王国际等编 (2)《矿山压力及岩层控制》钱鸣高、石平五等编 (3)《矿山压力及岩层控制》姜福兴等编
矿山压力与岩层控制 1.名词解释 1.矿山压力: 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; 2.矿山压力显现: 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; 4.原岩应力:未受开采影响的岩体内，由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力; 4.支撑压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力; 5.周期来压: 老顶平衡结构周期性失稳而施加给工作面以大型压力的过程 6.初次来压: 老顶平衡结构第一次失稳而施加给工作面以大型压力的过程 7.砌体梁: 工作面上下两区破断的岩块咬合形成的外表似梁，实质是拱的平衡结构 8.关键层:对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起主要控制作用的岩层 9.冲击地压: 聚集在矿井巷道和采场周围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，部分巷道垮落破坏的力学现象。 10.底板比压:底板单位面积所受支架的压力 11.回采工作面:在煤层或矿床的开采过程中，直接进行采煤或采有用矿物的工作空间 2.简答题 1.原岩应力分布规律 答：(1)实测铅直应力基本上等于上覆岩层重量； (2)水平应力普遍大于铅直应力；
(3)平均水平应力与铅直应力的比值随深度增加而减小； (4)最大水平主应力和最小水平主应力一般相差较大。2.绘图说明横三区/竖三带 三区：A煤壁支撑影响区B离层区：C重新压实区： 三带：I垮落带：II裂隙带III弯曲带 (硬度越高,三带发育越好)(自下至上) 3.绘图说明支柱特性工作 支柱力学特性——受顶板压力作用，支柱变形（下缩）性质。
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 采场矿山压力及其控制方法(标 准版)
采场矿山压力及其控制方法(标准版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1.回采工作面矿山压力的基本概念 在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态。当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力。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。 在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象，如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、煤岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、煤与瓦斯突出等现象，均称之为矿山压力显现。因此，矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。 2.煤矿直接顶稳定性分类与老顶压力显现强度分级 直接顶是指直接位于煤层之上的易垮落岩层。煤矿直接顶稳定性
矿山压力与岩层控制习题答案 一、名词解释： 1、老顶：通常把位于直接顶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。 2、顶板下沉量：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板的相对移近量，顶底板的相对移近量。 3、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。 4、周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来亚现象称 为工作面顶板的周期来压。 5、回采工作面：在煤层或矿床的开采过程中，一般把直接进行采煤 或采有用矿物的空间称为回采工作面，简称采场。 6、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。 7、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成和 作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。 8、矿山压力显现：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。 9、矿山压力控制：所有减轻，调节，改变和利用矿山作用的各种方法，均叫做矿山压力控制。 10、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有时可能伴随滑落失稳，
从而导致工作面顶板急剧下沉，此时，工作面支架呈现受力普遍21 / 1 加大的现象称为老顶初次来压。 11、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向应力增高部分称为之承压力。12、关键层：将对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。 13、冲击能指数：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与峰值后所消耗的变形能Ex之比值。13、沿空留巷：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。 14、沿空掘巷：回采工作面采过后，沿采空区边缘掘进的巷道。 15、软岩：是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。 16、底鼓：底板向上鼓起的现象。 17、煤矿动压现象：煤矿开采过程中，在高应力状况下积聚有大量弹性能的煤或岩体在一定的条件下发生破坏，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，这些现象通称为煤矿动压现象。它有三种形式：冲击矿压，顶板大面积来压，煤与瓦斯突出。 18、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，
一`名词解释 1矿山压力：由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩 体中和其中支护物上所引起的力。 2矿压显现：由于矿山压力作用，使围岩、煤体和各种人工支撑物产生的种种力学现象， 统称为“矿山压力显现”。 3矿山压力控制：所有人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施，叫做矿山压 力控制（简称为“矿压控制”） 4伪 顶：在煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3至0.5m 极易垮落的软弱岩层。 5直接顶：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。 6老 顶：位于直接顶上方厚而坚硬的岩层。 7老顶初次来压步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。 8 老顶的周期来压步距;两次来压期间工作面推进的距离。 9沿空掘巷：在上一区段工作面运输平巷废弃后，待采空区上覆岩层移动基本稳定后，沿被 废弃的巷道边缘，掘进下一工作面的区段回风平巷称为沿空掘巷。 10沿空留巷：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，作为下区段工作面的回采时的回风平巷称为沿空留巷。 11端面破碎度：支架前梁端部到煤壁间顶板破碎的程度。 12冲击地压:也称岩爆，发生在煤矿中一般叫冲击地压，发生在岩层中叫岩爆。它是一种岩 体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。 二、问答题 1、绘制侧压系数λ=0,71,31,2 1,1时圆孔巷道周围的应力分布图，并叙 述应力分布的特征。 特征： 1）圆孔周围应力集中是局部的，应力集中程度随远离孔而减弱，并趋于原始应 力； 2）圆孔周边应力集中系数随围压增大而有所减弱； 3）当λ＜1/3时，沿最大主应 力方向，孔周边一定范围内存在切向拉应力；当λ≥1/3时，围岩周边不产生切向拉应 力； 4）当λ=0时，沿最大主应力方向，孔周边一定范围内存在径向拉应力。
矿山压力观测与控制复习题 1.从力学角度看，岩体与岩石有许多区别，其中较为明显的基本特征有：（岩体 的非均质性）、（岩体的各向异性）和（岩体的非连续性）。 2.（自重应力场）和（构造应力场）是原岩应力场的重要组成部分。 3.周期来压的矿压显现有：（顶板下沉速度急剧增加）、（顶板下沉量急剧增大）、 （支柱载荷增大）、（煤壁片帮）、（支柱折损）和（顶板发生台阶下沉）等。 4.常见的矿压观测仪器按其工作原理可分为：（机械式）、（液压式）、（振弦式）、 （电阻应变式）和（声波法）等。 5.采煤工作面“三量”观测是指顶板移近量观测、（活柱下缩量观测）和（支柱 载荷量观测）。 6.巷道围岩应力的测定方法有（应力解除法）和（应力恢复法）。 7岩石单轴受压条件下的全程应力应变曲线一般可分为原始空隙压密阶段，（线弹性阶段），（弹性过度阶段），（塑性阶段），（破坏阶段）等五个阶段。 8常见采空区处理方法有（全部垮落法），（刀柱法），（缓慢下沉法），（充填法）。9采煤工作面上覆岩层按其破断的程度不同，在垂直方向上可划分为（冒落带），（裂隙带）和（弯曲下沉带）。裂隙带岩层在水平方向上可划分为三个区，分别为（煤壁支撑区），（离层区），（重新压实区）。 10影响采煤工作面矿山压力的主要因素有（采高、控顶距），（工作面推进速度），（开采深度）和（煤层倾角）等。 12面哪种不是常用的测点布置方式（D）。 A.垂直布置 B.十字布置 C.网格布置 D.一字布置 13.把测量结果中可靠的几位数字加上可疑的（A）数字，统称为测量结果的有效数字。 A．一位B.二位C.三位D.四位 14.用声波探测巷道围岩松动圈的工作方式有双孔法和（B）两种。 A多孔B.单孔C.三孔D.四孔 15.采煤工作面顶板下沉量与采高及控顶距成（B）关系。 A倍数B.正比C.反比D.非比例 16.目前所采用的巷道矿山压力控制的方法有抗压、让压、躲压和（D）几种。 A支护B.沿空掘巷C.沿空留巷D.卸压 17.岩石的碎胀性：指岩石破碎后的体积比破碎前的体积增大的性质。 18.矿山压力控制：所有的人为地调节、改变和利用矿山压力的各种措施，叫做矿山压力控制。 19.基本顶的周期来压：基本顶周期性折断或垮落前后工作面内的矿压显现称为基本顶的周期来压。 20.无煤柱护巷：是取消了上下区段之间的护巷煤柱，沿采空区掘进或维护巷道（沿空巷道）。 21.工作阻力：支柱受顶板压力作用而反映出来的力称为支柱的工作阻力。 22矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的作用在巷硐支护物上的力。 23矿山压力显现：由于矿山压力作用使岩硐周围岩体和支护物中产生的各种力学现象。统称为矿压显现。 24基本顶的初次来压：通常把基本顶第一次破断失稳而产生的工作面顶板来压称为基本顶的初次来压。
矿山压力与压力控制习题 绪论 1、顶板事故频繁发生的基本原因是什么? 答：顶板事故频繁发生的基本原因是： （1）没有很好地研究和掌握各个具体煤层需要控制的岩层范围及其运动的规律（包括运动发生的时间和条件等），顶板控制设计缺少基础； 2）没有深入地研究和掌握各种类型支架的特性，特别是在生产现场所能达到的实际支撑能力。没有解决好针对具体煤层条件选好和用好支护手段方面的问题； 3）没有更好地揭示支架与顶板运动间的关系，达到正确合理的选择控制方案。 2、矿山压力与岩层控制研究的主要任务是什么? 答、矿山压力与岩层控制研究的主要任务为： （1）研究随采场推进在其周围煤层及岩层中重新分布的应力（包括应力大小及方向等）及其发展变化的规律。该应力的存在和变化是煤及岩层变形、破坏和位移的根源，也是采场及周围巷道支架上压力显现的条件。 搞清分布在煤层及各个岩层上的应力状况，揭示它们随采场推进及岩层运动而变化的规律，是采场矿山压力研究的重点。 （2）研究采场支架上显现的压力及其控制方法。包括压力的来源、压力大小及与上覆岩层运动间的关系、正确的控制设计方法等。 （3）研究在采场周围不同部位开掘和维护的巷道的矿山压力显现及其控制办法。包括不同时间开掘的巷道压力的来源、巷道支架上显现的压力大小及其影响因素、以及支架与围岩运动间的关系等。 （4）控制采动岩层活动的主要因素分析。从十分复杂的采动岩层活动中建立采动岩层的结构力学模型，从而展开对采场顶板矿压、采场突水、岩层移动及地表沉陷规律等进行系统描述。 （5）深部开采时采场支承压力分布、岩层结构及运动特点、围岩大变形的控制机制等。 3、矿山压力与岩层控制研究历史上主要存在几种假说？并叙述各假说的内容及优缺点？ 答：（1）掩护“拱”假说 掩护拱假说的基本观点是：①采动形成的工作空间是在一种“拱”的结构掩护之下；② “拱”结构承担上覆岩层的重量，通过拱脚传递到煤层及岩体上的压力及由此在煤及岩体中形成的应力，是煤及岩层破坏的原因，也是“拱”结构本身向外扩展的条件；③采场空间的支护仅承受拱内已破坏岩层的岩重，支架是在由“拱”的结构尺寸所圈定的破碎岩石荷重下工作—即在一定的载荷条件下工作，支架上显现的压力
第五章－第六章 一、填空题 1.液压传动中得控制阀,可分为()控制阀()控制阀与() 控制阀。 2、方向控制阀就是利用()与()间相对位置得改变来实现阀内某些油路得通与闭,以满足液压系统中各换向功能要求。(阀心、阀体) 3.采用带()得液控单向阀可以减小反向开启最小控制压力。(卸荷阀心) 4.汽车起重机得支腿锁紧机构常采用()来实现整个起重机得支撑,在系统停止供油时支腿仍能保持锁紧。(双液控单向阀)。 5.三位换向阀得阀心在中间位置时各通口间得不同接通方式称为换向阀得()。(中位机能) 6.溢流阀为( )压力控制,阀口常( ),先导阀弹簧腔得泄漏油与阀得出口相通。定值减压阀为( )压力控制,阀口常( ),先导阀弹簧腔得泄漏油必须( )。 (进口;闭;出口;开; 单独引回油箱) 7.直动式溢流阀利用作用于阀心上得液压力直接与()相平衡得原理来控制溢流压力。直动式溢流阀只能用于()压系统。(弹簧力、低) 8.压力控制阀按用途与功能可分为()、()、()、()。(溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器) 9.节流阀主要起()、()、()作用。(节流调速、负载阻尼、压力缓冲) 10.调速阀就是由( )与节流阀( ) 而成,旁通型调速阀就是由( )与节流阀( )而成。 (定差减压阀,串联;差压式溢流阀,并联) 11.为了便于检修,蓄能器与管路之间应安装( ),为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内得压力油倒流,蓄能器与液压泵之间应安装( )。 (截止阀;单向阀) 12.选用过滤器应考虑( )、( )、( )与其它功能,它在系统中可安装在( )、()、( )与单独得过滤系统中。 (过滤精度、允许压力降、纳垢容量、过滤能力与工作压力;泵得吸油口、泵得压油口、系统得回油路上) 油箱用于储存油液,以保证供给液压系统充分得工作油液,同时还具有(散发油液中得热量)、释放(混在油液中得气体)与(沉淀在油液中得污物)等作用。 13、调速阀比节流阀得调速性能好,就是因为无论调速阀进出口_________ 如何变化,节流口前后得______基本稳定,从而使______ 基本保持恒定。 14、溢流阀得进口压力随流量变化而波动得性能称为( ),性能得好坏用( )或( )、( )评价。显然(p s—p k)、(p s—p B)小好,n k与n b大好。(压力流量特性;调压偏差;开启压力比、闭合压力比) 15、三位换向阀得阀芯未受操纵时,其所处位置上各油口得连通情况称为换向阀得 ______ 。 16.流量控制阀就是通过改变节流口得大小(通流面积)或通流通道得( )来改变局部阻力得大小,从而实现对流量进行控制得。 17.对换向阀得主要性能要求就是:油路导通时,( )损失要小:油路断开时,泄漏量要小;阀芯换位时,操纵力要小以及换向平稳。 18.压力阀得共同特点就是利用()与()相平衡得原理来进行工作得。
中国矿业大学 矿业工程学院 矿山压力与岩层控制课程设计 姓名： 班级 学号： 指导老师：吴锋锋
2015.6.22 目录 矿山压力与岩层控制课程设计 (3) 1 课程设计的目的 (3) 2 课程设计的内容 (3) 3 课程设计资料 (3) 3.1 工作面地质条件 (3) 3.2 工作面生产技术条件 (5) 3.3 其它参数 (5) 一．依据岩层控制的关键层理论，确定主、亚关键层位置； (6) 二．计算直接顶初次跨落步距，老顶初次断裂步距，老顶周期来压步距 (11) 2.1直接顶初次跨落步距： (11) 2.2老顶初次断裂步距如下： (12) 2.3老顶初次断裂步距如下： (14) 三:结合三铰拱平衡理论，计算上覆岩层“三带”中垮落带高度； (15) (15) 1：什么是三铰拱平衡理论？ 四：依据液压支架选型原则及步骤，考虑大采高综采、综采放顶煤（采煤机割煤高度2.5m）开采2种条件，分别计算顶板压力大小，进行液压支架工作的合理选型，画出支架简图； (16) 1 液压支架的基本形式 (16) 2.1 顶底板性质 (16) 2.2 煤层条件 (18) 2.3 经济成本 (19) 五：假定回采巷道选用锚网支护，理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 (22)
矿山压力与岩层控制课程设计 1 课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是《矿山压力与岩层控制》采矿专业主干课程的一个重要实践环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法，加深对课程知识的理解，为以后的毕业设计及矿压理论研究奠定基础，使学生具备运用该方法解决采矿工程实际问题的能力。 2 课程设计的内容 结合某一给定回采工作面的地质及生产技术条件，设计完成以下内容，并配有必要的图表。 2）依据覆岩岩性特征，采用力学分析计算直接顶初次垮落步距，老顶初次断裂步距，老顶周期来压步距； 3）结合三铰拱平衡理论，计算上覆岩层“三带”中垮落带高度； 4）依据液压支架选型原则及步骤，考虑大采高综采、综采放顶煤（采煤机割煤高度2.5m）开采2种条件，分别计算顶板压力大小，进行液压支架工作的合理选型，画出支架简图； 5）假定回采巷道选用锚网支护，理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 3 课程设计资料 3.1 工作面地质条件 某综采工作面井下位置西为东四辅撤运输巷，北为正在掘进的另一工作面，
【贵州电大】[矿压观测与控制（省）]矿压观测与控制4阶段性测验 试卷总分:100 得分:100 第1题,进行采场来压和顶板情况变化的预测，可及时了解工作面推进过程中（）和基本项岩层的运动状况及发展趋势。 底板 直接顶 两帮 巷道围岩 第2题,采取留小煤柱的沿空掘巷时，下列对小煤柱尺寸描述正确的是（） 0.8米 3.5米 4米 3米 第3题,单体支柱柱帽多用木板制成，厚度一般为（）mm 20~40 40~60 50~100 100~150 第4题,将液压支架按对顶板的支撑面积与掩护面积的比值进行分类不正确的是（） 支撑式 反撑式 支撑掩护式 掩护支撑式 第5题,下列不属于岩体应力解除法的是（） 支护应力解除法 孔底应力解除法 岩体表面应力解除法 钻孔应力解除法
第6题,下列对拱形可缩性金属支架结构式样描述不正确的是（） 五节式 四节式 三节式 两节式 第7题,我们一般将直接顶初次垮落步距小于（）米的顶板称为不稳定顶板。 5 6 7 8 第8题,关于初次来压的特点，下列说法正确的是（） 工作面顶板急剧发生下沉 煤壁内支承压力减小 老顶初次来压较缓慢 过程中顶板没有任何异常 第9题,综采工作面支架的监测不包括下面那一项内容（） 前后立柱阻力监测 平衡千斤顶阻力监测 前梁千斤顶阻力监测 立柱压强监测 第10题,下列选项中哪一项不属于采场上授岩层中关键层的特征（） 岩性特征 破断特征 承载特征 突变特征 第11题,我国将直接顶按照其稳定性分为不稳定、中等稳定、稳定和坚硬四类。√ ×
第12题,支撑式液压支架较适合用于直接顶比较完整的工作面。 √ × 第13题,常用的液压支架形式有支撑式支架和掩护式支架两种 √ × 第14题,外注式液压支柱适用于薄煤层或行人困难的采煤工作面。 √ × 第15题,采动覆岩中岩层所受的载荷除其自重外，一般还受上覆临近岩层的相互作用。 √ × 第16题,矿山压力研究的主要意义有保证生产的安全进行、减少地下资源的损失、改善地下开采技术和提高采煤经济效果 √ × 第17题,开采深度越深，冲击矿压发生的可能性越大。 √ × 第18题,断壁体系采煤方法较容易引发冲击矿压。 √ ×
矿山压力与岩层控制重点总结 一、 1、矿山压力与岩层控制的研究方法有：理论研究，实验室实验，现场测试等不同形式的研究。 2、矿山压力与岩层控制的解析方法主要通过力学模型，利用平衡条件、本构方程、变形条件，破坏判据和边界条件求解其应力，变形和破坏条件。 3、矿山压力检测中采场主要检测顶底板移近量、支架阻力、活柱下缩量和顶板破碎度。 4、矿山压力检测中，巷道主要检测顶底板移近量、支架变形、围岩应力分布和岩层内部移动规律。 5、岩石密度分为：天然密度、饱和密度、干密度。 6、岩石变形指标一般有：泊松比、弹性模量、体积变形量。 7、原岩应力场主要由：重力应力场和构造应力场组成。 8、两个大小不同的圆孔叠加时，大孔对小孔的应力影响较大，而小孔对大孔的影响较小。 9、支撑压力指采场周围或巷道两侧的全部切向应力（或者竖直应力） 10、早期采场上覆盖岩层活动规律的假说有：压力拱假说，悬臂梁假说，铰接岩块假说，预成裂隙假说。 11、砌体梁结构模型中：A 块为煤壁支撑区，B 块为离层区，C 块为重新压实区；Ⅰ为垮落带，Ⅱ为裂缝带，Ⅲ为弯曲下沉带。 12、按直接顶稳定性分类：直接顶可分为：破碎顶板，中等稳定顶板，完整顶板。 13、目前所使用的支柱的工作特性有以下几种：急增阻式，微増阻式，恒阻式。 14、液压支柱单独与顶梁配合支护顶板称为单体液压支架，与顶梁，底座，移架千斤顶组合液压自移支架。 15、岩层与地表移动会导致其产生竖直方向和水平方向的位移，前者称为下沉，后者称为水平位移。 16、根据采空区上覆岩层的破坏程度，可分为三带：垮落带，裂缝带，弯曲下沉带。垮落带和裂缝带合两带，又称为导水裂缝带。 17、两带（冒落带与裂隙带）与煤层采高有关，对于软弱岩层，两带高度为采高的9至12倍，中硬岩层为采高的12至18倍，坚硬岩层为采高的18至28倍。 18、圆形巷道按切向应力分，可分为A 破裂区，B 塑性区，C 弹性区，D 原始应力区 19、煤层开采后，在采空区四周形成支撑压力带，在工作面前方煤体内形成超前支撑力，它随着工作面掘进而向前移动，又称为移动性支撑压力或者临时支撑压力，工作面倾斜和仰斜方向及开切眼一侧煤体上形成的支撑压力称为固定支撑压力或者残余支撑压力，采空区后方的支撑压力称为采空区支撑压力。 20、巷道围岩变形量包括：巷道顶板下沉量，底板鼓起量，行帮接近量，深部围岩移近量以及巷道剩余断面积。 21、巷道围岩变形规律，围岩变形量要经历5个阶段，巷道掘进影响阶段，掘进影响稳定阶段，采动影响阶段，采动影响稳定阶段，二次采动影响阶段。 二、基本概念。 1、矿山压力 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叫做矿山压力 2、矿山压力显现 由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，统称为矿山压力现象 3、矿山压力控制
第二章矿山岩体的原岩应力及其重新分布 1. 什么叫支承压力?它和矿山压力有何不同？ 2.试述原岩应力场的概念、组成部分及其分布的基本特点。 3.减压区的形成及其实际意义。 5※<习题二> 第三章采场顶板活动规律 4.什么是直接顶、伪顶和老顶，它们之间有何不同？ 5.简述煤层开采后，上覆岩层的破坏方式。怎样按破坏方式分区？ 6.地表以下500m深处有一回采工作面，煤层开采厚度为2.5m，煤层的承载能力N0＝9.8kN／m2，上覆岩层平均容重γ＝24.5KN/m3，煤层内的侧压力系数λ＝0.4，若煤壁上的应力集中系数K=5，煤层和顶底之间的摩擦系数f＝0.3，求煤壁内最高支承压力点距工作面的距离是多少？ 7.简述对开采后上覆岩层形成的结构有哪几种主要假说及其各自的优缺点。 8.试分析采场上覆岩层所形成的裂隙体梁的失稳条件。 5※<习题三> 第四章采场矿山压力显现基本规律 9. 什么是矿山压力和矿山压力显现？ 10. 在实际生产中，习惯上常用哪些矿山压力现象作为衡量矿山压力现现程度的指标？各自的含义是什么？ 11. 什么是老顶的初次来压和初次来压步距？其特点是什么?老所初次来压时应采取什么措施？ 12. 什么是老顶的初次来压和周期来压步距？试分析周期来压的形成原因及表 现形式。 13. 试简述老顶初次来压前和周期来压后开采空间周围岩休中的应力分布，并绘图说明之。 14. 试说明矿山压力和矿山压力显现的关系，是否矿山压力大，矿山压力显现也必然强烈？举例说明之。 15.试分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系 5
※<习题四> 第五章采场矿山压力显现基本规律 16.回采工作面支拄的工作特性共有几种?试分析其优缺点和适用条件。 17. 怎样理解支架的合理工作阻力？ 18. 试述液压支架的基本类别及其适用条件。 19.回采工作面“支架与围岩关系”及其特点是什么？ 20.什么是支架的初撑力，支架初撑力的大小对顶板管理有何影响？ 5※<习题五> 第六章采场岩层移动与控制 21.简述岩层移动引起的采动损害与煤岩绿色开采技术体系。 22.简述关键层的概念及其特征。 23.简述控制岩层移动的技术。 5※<习题六> 第七章巷道矿压显现规律 24.采区平巷在其整个服务期内沿走向的矿压显现有哪些基本规律，并绘图说明？采动影响带的前影响区和后影响区内矿压显现的特点和机理有何不同？25.某矿将上山采区布置在离煤层底板5～6m的粘土岩层中，如图2所示。巷道上方留有30m的保护煤柱保护上山，但巷道很难维护，试分析其原因。要使该上山易于维护可采取那些措施。（画出留设煤柱时底板中的应力分布图及所采取措施的示意图）。 图上山位置示意图
河南理工大学义马函授站 第二期紧缺人才班采矿专业 《矿山压力及其控制》考试试题 注意事项： １．请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、单位、专业、序号。 ２．在试题后答题，可不写题目，但要注明题号。 一. 填空题（每题2分，共40分） 1.岩石的物理性质主要包括 , , , 和 , 和 . 2.岩石的变形特性包括 , , 和 . 3.岩石强度性质包括 , , , . 4.矿山岩石的破坏形式有两种: 和 . 5.岩体内形成原岩应力有两种: , . 6.根据岩层的破坏程度,可将回采空间上覆岩层分为三个 带: , , . 7.有关岩体结构的矿山压力学说有 , , ， . 8.根据回采工作面前后的应力分布情况,可将工作面前后划分 为 , , . 9.根据直接顶的破碎程度和直接顶的垮落步距可将直接顶分为 ， ， 四种类型. 10. 根据直接顶的厚度与煤层采高的比值和老顶的初次来压步距可将老顶分 为 ， ， ， 类型四种. 11.采空区处理方法有 , , , . 12.现有的支柱工作特性有四种: , , , ., 13.支架对每平方米顶板的合理工作阻力相当于 的重量. 14. 是发生冲击矿压的必要条件, 是发生冲击矿压的充分条件. 15.回采工作面矿压观测内容包 括 , , , , . 16.巷道矿压观测内容包括 , , , . 17．顶板大面积来压的防治，目前我国主要采用 和 等措施。 18．单体液压支架主要由 和 组成。 19．岩体的性质与岩石性质有很大区别，一般表现为 ， 和 。 20．回采工作面从开切眼推进到老顶初次来压时的距离叫做 。 二.名词解释（每题4分，共24分） 1. 老顶初次来压 2．支承压力 3．矿山压力控制 4．构造应力 5．格里菲斯强度理论 6．岩石的塑性 专业＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿＿＿＿ ……………………………………密……………………………封………………………………线…………………………..
矿山压力：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。 矿山压力显现：这些由于矿山压力作用是使巷硐周围岩体和支护物产生种种力学现象的统称 矿山压力控制：所有减轻、调节、改变、和利用矿山压力作用的各种方法 直接顶：一般把直接位于煤层上方一层或几层性质相近的岩层。伪顶：在梅层直接顶之间有时存在厚度小于0.3—0,5米、极易跨落的软弱岩层。老顶：通常把位于直接顶之上的对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层。采空区处理办法：刀柱法，顶板缓慢下沉法，全部或局部填充法，全部跨落法。 横三区：煤避支撑区，离层区，重新压紧区；竖三带：弯曲下沉带，；裂缝带；跨落带。直接顶初次跨落的标志：直接顶跨落高度超过1—1.5米，范围超过全功工作面长度的一半。此时的直接顶跨距称为初次跨落距。 岩石碎胀系数：岩石破碎后，杂乱堆积，岩体的总体力学特性类似于散体。由于由于岩层破碎后体积将产生膨胀，因此直接顶跨落后，堆积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碎后块度的大小以及其排列状态。例如，坚硬岩层大块破断且排列整齐，因而碎胀系数较小，岩石破碎后块度较小而且排练紊乱，则碎胀系数较大。
老顶的断裂：随着弯矩的增长，老顶岩层达到强度极限时，将形成断裂。分三张情况：1 当f<0.02时，板破断将先沿固定长边形成裂缝并延伸，在长边形成的裂缝的过程中，板中央沿Y方向将随之形成裂缝，而后导致破裂。2 当0.02