矿压-6采场岩层移动与控制关键层

矿山压力与岩层控制一．名词解释矿山压力：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定义为矿山压力。

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。

充填开采：就是用充填材料来充填已采空间，借以支撑围岩，防止或减少围岩垮落和变形的顶板管理技术，采用此方法管理顶板的采煤方法称为充填开采。

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控制作用的岩层。

锚固力：锚杆对围岩所产生的约束力称为锚固力。

根据约束方式分为：托锚力，黏锚力，切向锚固力；根据锚固阶段分为：初锚力，工作锚固力，残余锚固力。

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。

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。

冲击矿压：是压力超过煤岩体强度极限，聚积在采掘工程周围煤岩体之中的能量突然释放，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，造成煤岩体振动和破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。

充分开采：当采空区尺寸相当大时，地表最大下沉值不再随采空区尺寸增大而增大的开采状态称为充分采动。

二．简答题1.原岩应力概念组成部分以及场规律特点：（☆）答：天然存在于原岩内与人为因素无关的应力场称为原岩应力场。

其主要组成部分是自重应力场和构造应力场。

其规律特点：（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.构造应力场的特点：答：由于地质构造运动而引起的应力场称为构造应力场。

其特点：（1）构造应力以水平应力为主，具有明显的区域性和方向性。

1）矿山压力：未受到工程开挖或扰动的地下岩体称为原岩，原岩处于应力平衡状态。

开挖巷道或进行回采，破坏了原岩的应力平衡状态，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，在巷硐或采场周围岩体中形成的和作用在支护物上的力定义为矿山压力，也称为二次应力或工程扰动力。

2）矿山压力显现：在矿山压力的作用下，会引起巷硐周围岩体和支护物产生种种力学现象，如岩体的变形、破坏、塌落，支护物的变形、破坏、折损，以及在岩体中产生的动力现象。

这种由于矿山压力作用使巷硐和采场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。

3）所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法，统称为矿山压力控制●岩石的碎胀性是指岩石破碎后的体积比破碎前的体积增大的性质岩石的压实性是指岩石破碎后，在其自重和外加载荷作用下逐渐压实使体积减少的性质二原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力，也称岩体初始应力、绝对应力或地应力自重应力场：由地心引力引起的应力场称为自重应力场，自重应力等于位面积的上覆岩层的重力。

5）构造应力场：由于地质构造运动而引起的应力场称为构造应力场，构造力与岩体的特性（裂隙发育密度与方向，岩体的弹性、塑性、黏性等）有关构造应力的基本特点为：（1）一般情况下地壳运动以水平运动为主，构造应力主要是水平应力（浅部尤为明显）；而且地壳总的运动趋势是相互挤压，所以水平应力以压应力占绝对优势。

（2）构造应力分布不均匀，在地质构造变化比较剧烈的地区，各处最大主应力的大小和方向往往有很大变化。

（3）岩体中的构造应力具有明显的方向性，最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大。

（4）构造应力在坚硬岩层中出现一般比较普遍，在软岩中贮存构造应力很少。

原岩应力分布的基本规律;1）实测垂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）平均水平应力与垂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，显示出很强的方向性●地下岩体处在三向复杂和强烈的自重应力和构造应力场中，其体积和形状发生变化产生变形，变形是外力做功的结果。

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。

矿山压力与岩层控制——采场岩层移动与控制主讲：李成伟采场岩层移动与控制C ONTENTS 第七章岩层移动引起的采动损害概述1岩层控制的关键层理论2上覆岩层移动规律3工作面底板破坏与突水4岩层移动控制技术5一、岩层移动引起的采动损害概述我国煤矿90%以上是井工垮落法开采。

垮落法采煤，开采以后必然引起岩体向采空区移动，将造成采动损害及相关问题，主要表现为：（1）形成矿山压力显现，引起采场和巷道围岩变形、垮落和来压，需对采取支护措施维护采场与巷道的生产安全。

（2）形成采动裂隙，引起周围煤岩体中的水和瓦斯的流动，导致井下瓦斯与突水事故，需要对此进行控制和利用。

1.煤层开采产生的相关问题一、岩层移动引起的采动损害概述（3）岩层移动发展到地表引起地表沉陷，导致农田、建筑设施的毁坏，当地面潜水位较高时，地表沉陷盆地内大量积水，农田无法耕种村庄被迫搬迁，引发一系列环境、经济和社会问题。

（4）由于开采对围岩的破坏，为了保护矿井生产安全，需要留设大量的煤柱，我国煤炭采出率低。

一、岩层移动引起的采动损害概述2.煤矿绿色开采理念2016年3月，国家发改委、国家能源局联合印发2016-2030能源技术革命创新行动计划；在煤炭无害化开采技术创新方面提出绿色开发与生态矿山建设，重点在绿色高效充填开采、绿色高效分选、采动损伤监测与控制、采动塌陷区治理与利用、保水开采、矿井水综合利用及深度净化处理、生态环境治理等方面开展研发与攻关。

煤炭开采岩层移动排 放 水地表塌陷土地与建筑物损害瓦斯事故排放瓦斯污染环境地下水资源流失与突水事故煤与瓦斯共 采保水开采充填开采排放矸石煤巷支护矸石井下处 理煤炭地下气 化占用农田污染环境绿色开采●“高效安全、高采出率、环境协调”绿色开采技术体系膏体材料充填超高水材料充填矸石干式充填一、岩层移动引起的采动损害概述●瓦斯抽采与利用被保护层组保护层地面钻井071421283504080120160200时间/d 抽采量/m 3/m i n20406080100抽采浓度/%抽采瓦斯量抽采瓦斯浓度远距离保护层开采（100～110m ）地面钻井抽采法一、岩层移动引起的采动损害概述一、岩层移动引起的采动损害概述●瓦斯抽采与利用压缩转运✓瓦斯发电✓瓦斯罐装利用一、岩层移动引起的采动损害概述●煤炭地下气化煤炭地下气化是指其不将煤炭采出地面，而将其在地下直接气化，即将地下煤炭通过热化学反应在原地转化为可燃气体的技术。

一、名词解释1.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。

2.极限平衡状态：范围内岩块所处的应力圆与其强度包络线相切3.老顶的周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象。

4.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多用的岩层称为关键层5.底板比压：将支架底座对单位面积底板上所造成的压力称为底板载荷集度，即底板比压6.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。

7.支承压力：回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

8.测压系数：9.应力集中：受力体内，孔周围局部区域应力高于其它区域应力的现象10.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11.冲击地压：煤岩体突然动力破坏，释放大量能量的灾害动力现象，可摧毁巷道、引发其他矿井灾害，造成人员伤亡二、简答题1.绘图表示采场水平和垂直的分区分带2.回采工作面支柱工作特性有几种，绘图加以说明3.采空区的处理方法4.冲击地压的预测预报方法答：冲击地压的预测主要包括时间、地点和规模大小。

目前主要采用的采矿方法，包括根据采矿地质条件确定冲击矿压危险的综合指数法、数值模拟分析法、钻屑法等；采用地球物理方法，包括微震法、声发射法、电磁辐射法、振动法、重力法等，可以达到准确预报冲击矿压可能发生的地点和位置，较准确地确定冲击矿压发生强度和震动释放能量的大小。

5.影响采场矿山压力的主要影响答：1.采高与控顶距2.工作面推进速度的影响3.开采深度的影响4.煤层倾角的影响5.分层开采时的矿山压力显现6.巷道围岩压力及影响因素答：围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力。

统称为围岩压力。

（1.松动围岩压力2.变形围岩压力3.膨胀围岩压力4.冲击和撞击围岩压力）。

矿山压力与岩层控制第一章 采场顶板活动规律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. 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.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.矿山压力显现：矿山压力作用使巷道硐室周围岩体支护物发生力学现象.采场（回采工作面）：矿井下生产的现场工作地点或工作区域，直接大量采取煤炭的场所.上覆岩层：附存在煤层之上的岩层称为顶板；底板：位于煤层下方的岩层.直接顶：直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层.老顶：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.2、矿山压力控制的意义：①生态环境保护；②保证安全和正常生产；③减少资源损失；④改善开采技术；⑤提高经济效益3、采空区处理方法：刀柱法（留煤柱法）、缓慢下沉法、全部充填/局部充填法、全部垮落法.4、采场上覆岩层活动规律的假说（1）压力拱假说：工作面上部岩层由于自然平衡形成压力拱，工作面前方煤壁形成前拱脚a ，采空区矸石或充填物形成后拱脚b ，a 和b 均为应力增高区，工作面处于应力降低区。

压力拱假说对回采工作面前后的支承压力及回采工作空间处于减压范围做了解释，但并未对此拱的特性、岩层变形、移动和破坏的发展过程以及支架与围岩的相互作用进行分析；（2）悬臂梁假说：工作面和采空区上方顶板可视为一端固定于岩体，另一端处于悬伸状态，当悬伸长度很长时，发生有规律的周期性折断，从而引起周期分析。

此假说解释了工作面近煤壁处顶板下沉量小，支架载荷也小，距煤壁越远两者越大，工作面前方出现的支承压力和工作面的周期来压现象；（3）铰接岩块假说：工作面上覆岩层的破坏可分为垮落带和规则移动带，规则移动带岩块相互铰合形成一条多环节的铰链，而规则地在采空区上方下沉。

该假说正确说明了上覆岩层的分带情况，并初步涉及岩层内部的力学关系及可能形成的结构，但并未对铰接岩块的平衡关系作进一步的探讨；（4）预成裂隙假说：采场上覆岩层由于受开采活动影响产生各种裂隙，因此将其视为假塑性梁。

1-15 p16 岩石力学P522-15支承压力与矿山压力的区别。

3-3644-12. 试分析周期来压的形成原因及表现形式。

形成原因：随着采煤工作面的推进，在基本顶初次来压以后，裂隙带形成的岩体结构将始终经历“稳定—失稳—再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。

由于岩体结构的失稳，导致工作面顶板的来压，这种来压将随着工作面的推进而周期性地出现。

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。

表现形式：顶板下沉速度急剧增加；顶板的下沉量变大，支柱所受的载荷普遍增加；有时伴随煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。

755-1P128采煤工作面支柱的特性有几种？试比较其优缺点？答：目前所使用的支柱的工作特性有三种。

分别为：急增阻式、微增阻式、恒阻式。

从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析，显然，恒阻性能的支柱较为有利。

恒阻式：支柱安装后，很快达到工作阻力，随支柱的下缩，工作阻力保持不变。

急增阻式性能比较差，可缩量小，初期支撑力低。

微增阻式介于恒阻式和急增阻式之间10P1251012、简述采场支架与围岩关系特点？P149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。

6-11 简述岩层移动引起的采动损害与煤岩绿色开采技术体系。

答：岩层移动引起的采动损害是：（1）形成矿山压力显现；（2）形成采动裂隙；（3）岩层移动发展到地表引起地表沉陷绿色开采技术研究主要针对煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等问题而开展。

绿色开采技术主要包括以下内容：（1）水资源保护—形成“保水开采”技术；（2）土地与建筑物保护—形成离层注浆、充填于条带开采技术；（3）瓦斯抽放—形成“煤与瓦斯共采”技术；（4）煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术；（5）地下气化技术。

2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。

矿山压力与岩层控制重点总结关键信息项：1、矿山压力的定义与形成机制2、岩层控制的方法与技术3、矿山压力监测与数据分析4、岩层控制的安全标准与规范5、矿山压力与岩层控制的理论研究进展6、实际案例分析与经验总结11 矿山压力的定义与形成机制矿山压力是指在地下开采过程中，由于采掘活动引起的围岩应力重新分布，导致围岩变形、破坏和移动，并作用在采掘空间周围的支护结构和设备上的力。

矿山压力的形成机制主要包括原岩应力、开采扰动和围岩的力学性质等因素。

原岩应力是指在未受开采影响时，地层中存在的天然应力。

开采扰动会打破原有的应力平衡状态，使围岩应力重新分布。

围岩的力学性质则决定了其在应力作用下的变形和破坏特征。

111 原岩应力的测量与分析了解原岩应力的大小和方向对于预测矿山压力的分布具有重要意义。

常用的原岩应力测量方法包括水压致裂法、应力解除法等。

通过对测量结果的分析，可以为矿山设计和开采提供基础数据。

112 开采扰动对矿山压力的影响开采活动如采煤、掘进等会导致围岩的应力集中和释放，从而产生矿山压力。

开采深度、开采速度、开采方法等因素都会对矿山压力的大小和分布产生影响。

12 岩层控制的方法与技术岩层控制的目的是保持采掘空间的稳定性，保障安全生产。

常见的岩层控制方法包括支护技术、充填技术和卸压技术等。

121 支护技术支护是岩层控制的重要手段，包括锚杆支护、锚索支护、支架支护等。

锚杆和锚索通过将围岩锚固在深部稳定岩层上，提高围岩的自身承载能力。

支架则直接承受围岩的压力，提供支撑作用。

122 充填技术充填可以有效地减少顶板下沉和地表沉陷，同时提高资源回收率。

充填材料包括矸石、粉煤灰、膏体等，其性能和充填工艺对岩层控制效果有重要影响。

123 卸压技术通过钻孔、爆破等方式对围岩进行卸压，可以降低应力集中程度，减少冲击地压等动力灾害的发生。

13 矿山压力监测与数据分析矿山压力监测是掌握矿山压力变化规律、评估岩层控制效果的重要手段。

名词解释1、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。

岩石的空隙度岩石中各种孔洞和裂隙体积总和与岩石总体积之比。

也称孔隙率。

3、直接顶初次跨落：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。

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。

一般是由砂岩、石灰岩及砂砾岩等岩层组成。

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,一般由页岩、砂页岩、粉砂岩组成。

7、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。

8、矿山压力：这种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，9、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。

10、锚杆托锚力：锚杆托锚力包括安装锚杆时，通过拧螺母产生的锚杆托板对围岩的预紧力、水胀式管状锚杆杆体纵向收缩，使托盘对围岩产生的预紧力、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。

11、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，12、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。

16、简述构造应力的基本特点。

（1）构造应力主要是水平应力，而且地壳运动趋势是相互挤压，所以水平运动以压应力占绝对优势。

（2)构造应力分布不均匀，在地质构造变化比较剧烈的地区，最大主应力的大小和方向往往有很大变化。

（3）岩体中的构造应力具有明显的方向性，最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大。

岩层移动与关键层理论研究作者：徐学军严宏亮来源：《中国科技博览》2016年第19期[摘要]煤层开采后必然引起采场周围岩层向采空区内移动，进而形成大范围的岩层变形、破裂及矿山压力显现，进而可影响到采场、支架、底板岩体、采场矿压、岩层移动、形成地表沉陷等灾害。

对岩体直至地表的全部岩体的运动起控制作用的坚硬岩层称为关键层，而坚硬厚关键层在采场围岩变形和岩层破坏中起主要控制的作用。

因此，了解关键层和正确判定关键层才能减少岩层移动对采场的影响。

[关键词]岩层运动；关键层；矿山压力；中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0265-01一、关键层与复合关键层理论采场围岩在变形、破坏和运动过程中，由于成岩时间、矿物成分和地质构造的不同岩层中各层厚度及力学特性等方面存在不同程度的差别，而其中一些较坚硬厚岩层在采场围岩变形和破坏中起主要控制的作用，它们以某种力学结构支承上覆岩体的压力，而它们破断后形成的如砌体梁等结构形式，直接影响着开采过程中的矿压显现和岩层移动[1]。

单一关键层结构指回采工作面上覆岩层仅有一层坚硬厚岩层，其厚度和强度较大，距离煤层较近，对顶板的来压步距、强度有较大影响。

该层硬岩层为覆岩中唯一关键层，即为主关键层。

该主关键层的破断失稳对工作面矿压显与地表沉陷都有直接的显著影响，尤其是对工作面矿压会造成严重的影响。

多层关键层结构是指开采煤层上覆岩层有多层关键层，分亚关键层和主关键层，对于采深较大，上覆岩层较厚的煤层，覆岩关键层结构一般为多层关键层结构。

关键层判别方法[3]，关键层判别方法主要分为以下3个步骤进行。

第一步，由下往上确定覆岩中的坚硬岩层位置。

此处的坚硬岩层非一般意义上的坚硬岩层，它是指那些在变形中挠度小于其下部岩层，而不与其下部岩层协调变形的岩层。

假设第1层岩层为坚硬岩层，其上直至第m层岩层与之协调变形，而第m+1层岩层不与之协调变形，则第m+1层岩层是第2层坚硬岩层。

矿山压力与岩层控制重点总结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。

1、充分采动的概念防治煤矿开采引起地表沉陷的主要措施有哪些？什么是充分采动？防治煤矿开采引起地表沉陷的主要措施有哪些？充分采动：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，不再随开采范围扩大而增加，此时的采动称为充分采动。

1、留煤柱开采。

1）部分开采。

（1）条带开采。

沿煤层走向或倾向，将开采区域划分为若干个宽度相等或不等的条带，开采一条，保留一条，利用留下的煤柱支撑顶板，以达到减小地表沉陷的目的。

成功关键在于合理设计采宽与留宽，确保覆岩主关键层和留设煤柱的稳定性。

（2）房柱式开采。

在煤层内开掘一些列煤房，留下近似于矩形的煤柱来支承顶板，达到控制顶板和减轻地表沉降的目的。

2）留设保护煤柱。

地面存在重要的需要保护建（构）筑物时，在其下部对应煤层的合理位置预留一定尺寸的煤柱，使岩层移动影响边界达不到该建（构）筑物。

煤柱留设主要根据具体矿井条件和岩层移动角等参数进行设计。

2、充填开采。

1）采空区充填。

即用充填料充填已采空间，相当于减小煤层开采厚度。

按运送充填物料动力的不同分水力、风力、机械和自溜充填；按充填材料分为水砂、矸石、膏体充填。

2）覆岩离层区充填。

利用岩移过程中覆岩内形成的离层空洞，总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。

3、调整开采工艺和参数。

1）协调开采：根据开采引起地表移动与变形的分布规律，通过合理的开采布局、开采顺序、方向、时间等方法减缓和减少开采引起的地表变形。

①减小开采边界影响的叠加。

②多工作面协调开采。

③对称背向开采。

2）控制开采①限厚开采。

②分层间歇开采。

2、简述岩层移动规律采用全部垮落法管理采空区的情况下，根据采空区覆岩移动破坏特点，可以分为“三带”，即垮落带、裂隙带、弯曲带。

其特点如下垮落带：破断后的岩块呈不规则垮落，排列也极不整齐，松散系数比较大，一般可达1.3之1.5.经重新压实后，碎胀系数可降到1.03左右。