矿山压力及其控制名词释义

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：地下岩体在受到开挖以前，原岩应力处于平衡状态。

开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原始的应力平衡状态，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，在相关学科中也称为二次应力或工程扰动力。

（1）2、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，以及在岩体中产生的动力现象。

这些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。

一般是由砂岩、石灰岩及砂砾岩等岩层组成。

（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：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“稳定一失稳一再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。

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。

4.关键层具有的特征①几何特征，相对于其他同类岩层单层厚度较厚；②岩性特征，相对于其他岩层较为坚硬，即弹性模量较大，强度较高；③变形特征，关键层下沉变形时，其上覆全部或局部岩层的下沉量同步协调；④破断特征，关键层的破断将导致全部或局部岩层的破断，引起较大范围内的岩层移动⑤支承特征，关键层破坏前以“板”(或简化为“梁”)结构作为全部岩层或局部岩层的承载主体，断裂后则成为砌体梁结构，继续成为承载主体5.影响采场矿山压力显现的因素答：①采高与控顶距的影响；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分层开采对矿山压力显现的影响；6.采场围岩与支架之间相互作用原理答：支架围岩是相互作用的一对力，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，支架结构及尺寸对顶板压力有一定影响。

一、名词解释：1.矿山压力：由于开采影响，作用在开采空间煤岩体和支护物上的力。

2.矿山压力显现：在矿压的作用下，开采空间煤岩体和支护物上产生的各种力学现象。

3.矿山压力控制：为使采矿安全、正常所采取的各种减轻、调节、改变和利用矿山压力的方法。

4.构造应力：由于地壳构造运动在岩体中引起的应力。

5.支承压力：回采空间周围煤岩体内应力升高区的切向应力。

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.初次来压：老顶的平衡结构第一次失稳而施给工作面以大型压力的过程。

8.周期来压：老顶平衡结构周期性的失稳而施加给工作面以大型压力的过程。

9.初次来压步距：第一次来压时工作面距开切眼的距离。

10.周期来压步距：两次来压期间工作面推进距离。

11.冲击地压：发生在高应力区井巷，采煤工作面围岩体内，以突然、急剧、猛烈破坏为特征的矿压动力现象。

二、简答及分析绘图题：12.直接顶分类方案和分类指标采煤工作面直接顶类别按其在开采过程中表现得稳定程度进行划分，共分为4类，其中1类又分为两个亚类，对于2类直接顶，可根据需要分为两个亚类，其具体指标见下表：τr为直接顶平均初次跨落距。

13.采煤工作面初次来压显现特点：⑴来压前，顶板压力无明显增大；⑵煤壁内部支承压力增高，煤壁片帮严重；⑶顶板枪炮声响；⑷顶板下沉速度急剧增加；⑸支柱的载荷急剧增加；⑹直接顶出现拉咎显象（直接顶煤壁切断）。

14.回采工作面周期来压显现特点：⑴顶板下沉量急剧增加，⑵支柱载荷普遍增加；⑶煤壁片帮严重；⑷当支撑力不足时，工作面会出现台阶下沉；⑸如果支护参数不合理，会发生冒顶、切顶。

15.放顶煤矿压显现特点：⑴前方支承压力峰值高，距工作面远；⑵顶底板相对移近量大；⑶顶煤在煤壁前方较远处产生较大位移；⑷支架载荷，周期来压强度小。

16.冲击地压三项准则：强度准则：煤岩介质的全部应力大于煤体与围岩系统的强度；能量准则：煤岩释放能量大于消耗能量；冲击准则：煤体（围岩）的冲击倾向度指标大于试验（实验）确定的冲击倾向度界限值。

一、名词解释1 矿山压力：由于矿上开采活动的影响，在开采空间围岩体内形成的和作用在只支护物上的压力。

2 矿山压力显现：由于矿山压力的作用，开采空间围岩体及支护物产生的各种力学现象。

3 矿山压力控制：为使采矿工作正常、安全进行所采取的各种减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的方法。

4 伪顶：位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5m 以下。

5直接顶：位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性,移架或回柱后能自行垮落的岩层。

6 老顶：位于直接顶或煤层之上厚而坚硬的岩层。

7 老顶的初次来压步距：有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 完全沿空掘巷：安全沿采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘进巷道。

10冲击地压：在地应力高的岩体中开挖硐室，围岩应力突然释放，岩块破裂并抛出的动力现象。

11沿空留巷：采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道12断面破碎度：支架前梁端部到煤壁间顶板破碎程。

（二）问答题1、分布特征：只考虑自重情况下原岩应力状态的侧向应力系数在0与1之间，即0≤λ≤1。

λ=0,1/7,1/3,1/2,1在θ=0°；90°；180°；270°的分布克制圆孔两侧的切向应力集中系数处于2~3之间，即两侧最大切向应力比垂直原岩应力大1~2倍，且与孔径无关。

2、简述原岩应力场的概念及主要组成部分。

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。

原岩应力场由自重应力场和构造应力场组成。

地心引力引起的应力场称为自重应力场，地壳中任意一点的自重应力等于单位面积的上覆岩层的重量。

由于地质构造运动而引起的应力场称为构造应力场，构造应力与岩体的特性，以及正在发生过程中的地质构造运动和历次构造运动所形成的地质构造现象有密切关系。

3、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？岩石破碎后，杂乱堆积，岩石的总体力学特征类似于散体。

中国矿业大学（北京）采矿工程考研全真预测一《矿山压力及其控制》一、名词解释（30分）1、矿山压力；2、碎胀系数；3、周期来压；4、支承压力；5、弹性后效；6、格里菲斯强度理论；7、充分采动；8、构造应力；9、岩石单轴抗压强度；10、结构面二、绘图解释岩石应力—应变全过程曲线。

（15分）三、绘图说明采煤工作面前方支承压力分布的基本规律及其分区。

（15分）四、简述工作面常见顶板事故产生的原因。

（15分）五、简述构造应力分布的基本特点。

（10分）六、简述采场支架与围岩石相互作用原理。

（15分）七、简述影响岩体强度的主要因素。

（15分）八、已知弹性波在某岩体中传播速度V M=1750m/s，弹性波在该中岩石中传播速度V R=2120m/s，岩石单向抗压强度R c=220MPa，单向抗拉强度R t=20MPa，试求该岩体的准岩体强度R cm及R tm。

（10分）九、试述采场上覆岩层关键层的特征。

（10分）十、论述有关采场上覆岩层活动规律的假说。

（15分）《矿山压力及其控制》模拟试题一参考答案一、名词解释（30分）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上的力。

2、碎胀系数：岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石碎胀前处于整体状态下的体积之比。

3、周期来压：老顶初次来压以后，随着工作面的继续推进，由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称为工作面顶板的周期来压。

4、支承压力：在岩体内开挖巷道后，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。

5、弹性后效：加载（或卸载）后经过一段时间应变才增大（或减小）到一定数值的现象。

6、格里菲斯强度理论：认为在材料内部存在许多均匀地、随机分布的窄缝形微裂隙。

在力的作用下，处于不利方位的裂隙端部就产生应力集中现象，使该处的应力达到所施加压力的几十倍甚至上百倍，于是裂隙就沿其长度方向开始扩张，直至材料整体破坏。

矿山压力控制名词解释矿山压力控制是指在矿山开采工作中，为了确保矿石的稳定和安全开采，采取一系列措施对矿山内部的压力进行监测和控制的过程。

矿山压力的控制是矿山安全生产的重要环节，能有效预防矿山事故的发生，并保障矿工的生命安全。

矿山压力是指由于地质构造和矿山开采活动等因素所引起的矿山内部岩体和地下水的压力状态。

矿山压力的大小和分布会受到不同地质条件、岩体性质、矿石储量和开采方式等因素的影响。

过大的矿山压力会导致岩体破坏和塌陷，从而引发地质灾害和矿山事故，严重威胁矿工的生命安全和矿山的正常生产。

矿山压力控制通常包括以下内容：1.矿山压力监测：通过布设在矿山内部的压力测点和监测设备，实时监测矿山内部的压力变化。

常用的矿山压力监测方法有压力传感器、监测孔和应变仪等。

通过对矿山压力的监测，可以了解矿山岩体的应力状态和变形情况，为矿山压力控制提供基础数据。

2.矿山支护和加固：根据矿山压力监测的结果，对有岩体破坏和变形迹象的区域进行支护和加固。

常用的矿山支护方式有锚喷支护、钢架支护和混凝土支护等。

通过加固措施，可以提高岩体的抗压能力，减少岩体破坏和塌陷的风险。

3.矿山排水：通过合理的排水系统和降低地下水位，减轻矿山内部的压力。

矿山开采活动会引起地下水位的升高，增大地下水对岩体的压力。

通过进行地下水的排泄和排水，可以减轻地下水对岩体的压力，保持矿山的稳定和安全。

4.矿山通风：通过提供新鲜空气，保持矿山内部的气体压力。

地下矿山开采活动会产生大量粉尘和有害气体，对矿工的健康和生命安全构成威胁。

通过合理的通风系统和风流控制，可以降低矿山内部的压力，维持良好的通风环境。

矿山压力控制是一项综合性的工作，需要根据矿山的具体情况，采取合适的措施和技术手段。

通过科学的矿山压力监测和有效的控制措施，能够保障矿山的安全开采和人员的安全。

矿山压力及其控制矿山作为重要的资源开发和利用场所，其所面临的压力问题一直备受关注。

矿山压力主要包括地质压力、水压力、气压力和工程压力等方面。

这些压力对矿山的安全生产和工作环境产生了重要影响，因此，必须采取有效的措施进行控制和管理。

地质压力是指由于地质构造、地壳运动等因素导致的矿山岩体的压力。

地质压力的大小和分布对矿山的稳定性和安全性具有重要影响。

通常，地质压力会随着矿山深度的增加而增大。

为了控制地质压力，可以采取减压放顶、支护加固等措施。

减压放顶是通过凿眼、爆破等方式将压力分散释放，减轻压力对矿山的影响。

而支护加固则是通过设置支柱、注浆固化等方式增强矿山岩体的稳定性，抵抗地质压力。

水压力是指由于矿山地下水的存在导致的压力。

矿山地下水的渗透和积聚会增加矿山岩体的压力，对矿山的开采和工作环境产生危害。

为了控制水压力，可以采取抽水排水、隔水防渗等措施。

抽水排水是通过设置井眼、抽水泵等设备将地下水抽出，降低矿山岩体的压力。

隔水防渗则是通过设置隔水帷幕、注浆填充等方式阻止地下水的渗透，减少水压力对矿山的影响。

气压力是指由于矿山内部的气体积聚导致的压力。

矿山内部的气体主要包括有害气体、可燃气体等。

这些气体的积聚会增加矿山岩体的压力，对矿山的安全生产和工作环境产生威胁。

为了控制气压力，可以采取通风换气、防爆设备等措施。

通风换气是通过设置通风设备、通风管道等方式将矿山内部的气体排出，保持良好的工作环境。

防爆设备则是通过设置防爆器、防爆灯等设备，防止可燃气体的积聚和爆炸。

工程压力是指由于矿山工程建设和生产活动导致的压力。

矿山工程压力主要包括爆破震动、机械振动等。

这些压力会对矿山岩体和工作设备产生影响，对矿山的安全和稳定性构成威胁。

为了控制工程压力，可以采取减震措施、加强设备维护等措施。

减震措施主要包括减少爆破药量、改变爆破参数等，减轻爆破震动对矿山的影响。

加强设备维护则是通过定期检修、更换磨损部件等方式保持设备的正常运行，减少机械振动对矿山的影响。

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并作用在巷硐支护物上的力称为矿山压力。

2、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。

3、矿上压力显现：由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的各种力学现象，统称为矿山压力显现。

4、岩石的碎胀系数：岩石破碎后处于松散状态下的岩石体积与岩石破碎前处于整体状态下的岩石体积之比。

5、（老顶）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为工作面顶板的周期来压。

6、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，在井巷中发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体震动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道跨落破坏等的动力现象。

7、增载系数：来压时的工作阻力与平时工作阻力之比。

8、支承压力：在岩体中开掘巷道，在煤层内进行采煤时，巷道两侧或回采工作面周围煤壁上形成的高于厚岩应力的垂直集中应力。

9、岩体的变形能（岩体的弹性变形能、弹性应变能）：岩体受外力作用而产生弹性变形时，在岩体内部所储存的能量，称为弹性应变能。

10、初次来压步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离称为老顶的初次来压步距。

11、支架初撑力：支架支设时，将注柱升起，托起顶梁，利用升柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个主动力，这个最初形成的主动力称为支柱的初撑力。

12、支架工作阻力：支架受顶板压力作用而反映出来的力称为支架的阻力，又称工作阻力。

支架的撑力：支架对顶板的主动作用力称为支架的撑力。

13、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称为关键层。

14、RQD指示：钻孔中直接获取的岩心总长度L,扣除破碎岩心和软弱夹层泥的长度l后的长度，与钻孔总进尺H之比，即公式：15、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已稳定后，沿采空区边缘掘进得巷道称为煤体——无煤柱巷道，也成为沿空掘巷。