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第一章 矿山岩石和岩体的基本性质1、岩石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同？研究它们有何意义？2、岩石受载时会产生哪些类型的变形？岩石的塑性和流变性有什么不同？3、将某矿的页岩岩样做成5cm ×5cm ×5cm 的三块立方体试件，分别作剪切角度为45°、55°和65°的抗剪强度实验，施加的最大载荷相应地为22.4、15.3和12.3KN ，求该页岩的内聚力C 和内摩擦角值，并绘出该页岩的抗剪强度曲线图。
4、对某矿石灰岩进行抗剪强度实验结果，当时，当时。
如果已知该岩石的单向抗压强度,求侧压力时其三轴抗压强度是什么？5、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论在本质上有何区别？为什么莫尔强度理论较广泛地用作岩石强度条件？他可用来解释那些问题？6、试叙述单向拉伸、单向压缩、双向拉伸、双向压缩、双向不等拉压、纯剪、三向等拉、三向等压和三向不等压的应力圆（设压应力为正，、、分别为最大、中间和最小应力）。
7、岩石强度的压性能有何意义？如何根据莫尔应力圆和斜直线型强度包络线求解岩石试件在单向受力条件下的压拉比？8、如果某种岩石的强度条件为试求：（1）这种岩石的单轴抗压强度；（2）设压应力为正，单位为MPa ，则下列应力状态的各点是否会产生破坏，（40，30，20）；（53，7，30，6.3）；（53.7，30，1）；（1000，1000，1000）。
9、某种岩石在单轴压缩过程中，其压应力达到28MPa 时即发生破坏，破坏面与最大主平面的夹角为60°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化，计算，（1）这种岩石的内摩擦角；（2）在正应力为零的平面上的抗剪强度；（3）上述试验中与最大主平面成30°夹角的平面上的抗剪强度；（4）破坏面上的正应力和剪应力。
10、解释岩体强度变化曲线图的含义，是考虑是否有其他方式能更多的反映岩体ϕMPa n 8.41=σMPa 8.151=τMPa n 2.81=σMPa 181=τMPa R 6.821=MPa 53=σ1σ2σ3σ)MPa (tan 10300+=ατ321σσσ>>强度特征？11、某矿按双千斤顶法对主井井口表土层下基岩中制取的四个试体进行了原地剪切试验，每次先施加法线力N 到一定值且稳定不变后再施加倾斜15°的推力P ，直到试体沿底板岩面发生剪切破坏，试验结果如下：擦角υ值。
“两硬”条件综采工作面的矿压规律与围岩控制技术探讨赵强摘要：本文从现场实际出发，建立了两硬条件下顶板活动的数学模型，通过理论分析和现场观测，对坚硬顶板的活动规律及综采工作面的顶板控制技术进行了探讨。
关键词：坚硬顶板；综采工作面；矿压规律；围岩控制。
大同矿区所采的侏罗纪煤层普遍存在着顶板与煤层坚硬的特点，综采工作面顶板矿压显现规律的研究和围岩控制技术是“两硬”条件安全开采的关键技术，是支架的选型设计、工作面设计及回采工艺研究确定的基础。
通过多年来的研究和实践总结，得出了较合实际的综采工作面坚硬顶板围岩控制技术，取得了较好效果。
1.坚硬顶板活动规律的研究首先我们建立如下力学模型，工作面顶板被许多节理或断层切割成有限个薄板块，设定相互之间铰接连接，板的尺寸可能大小不一，如图1所示。
在工作面长度方向上，围岩被简化为一系列相互铰接的薄板，工作面两端和煤壁被固定图1 铰接薄板结构模型支承。
随着工作面的不断推进，薄板的悬空面积越来越大，薄板弯曲挠度也越来越大，而薄板内部的应力也随之不断增大，当薄板内部的应力满足岩石破坏准则时，薄板发生破断。
显然强度较低的薄板，首先要发生破断。
在工作面长度方向上，临近的薄板就变一侧悬空。
现在分析薄板A、B、C在薄板A破断前后边界支承情况变化。
薄板在破断前，薄板A、B、C都是两边简支，一边固定，一边悬空自由。
在薄板A破断后，薄板B右侧失去了支承，变成了自由边，而薄板C的左侧变成了自由边。
根据弹性力学薄板弯曲理论，在材料相同、尺寸和所受的外载相等条件下，边界条件决定着薄板的挠度和薄板内部应力。
薄板在破断前，薄板A、B、C都是两边简支，一边固定，一边悬空自由，如图2所示。
薄板A破断后临近薄板B、图2一边固定两边简支的薄板模型C变为了一边固定、一边简支、两边自由，建立如图3所示。
根据弹性力学理论图3一边固定、一边简支的薄板模型图3所示的一边简支、一边固定薄板模型发生的最大挠度和内部最大应力要成倍大于图2所示的薄板A破断前临近薄板B、C发生的最大挠度和内部最大应力。
浅埋煤层矿压显现的基本规律神府东胜矿区是目前我国探明储量最大的煤田,埋藏浅、上覆厚松散沙层是神东矿区煤层的典型赋存特征。
但矿井初期开采实践表明,煤层埋藏浅却不一定矿压显现缓和。
若支护不当则容易发生冒顶事故。
标签：浅埋煤层矿压显现支护0 引言神东矿区探明储量大、煤质优,是西部煤田大开发的重要战略要地。
埋藏浅、上覆厚松散沙层是该矿区煤层的典型赋存特征。
为掌握这种特殊条件下的顶板破断和来压规律,以寻求有效的顶板控制方法,我们先后对大柳塔C202普采工作面、1203综采工作面、进口设备装备的20601综采工作面以及20604高产高效工作面进行了矿压观测,通过对这四个不同支护条件的长壁工作面的实测来认识浅埋煤层工作面的矿压显现的基本规律[1]。
1 矿压显现情况神东矿区地层赋存特征属于典型浅埋深煤层或近浅埋深煤层。
神东矿区地层赋存的总特征是:煤层埋藏浅,顶板基岩薄,地表为厚沙土覆盖层。
在神东矿区开发的初期和中期,基本上为典型浅埋煤层或近浅埋深煤层[2]。
1.1 各工作面的矿压显现主要特点这四个工作面的矿压显现情况简单概括如下[3]:1.1.1 大柳塔煤矿C202试采工作面是该矿区第一个长壁工作面,采高2.0m,覆岩中基岩厚20-50m,沙土载荷层厚15.0-30.0m,矿压显现主要特点如下:①老顶初次来压步距为24m;周期来压明显,一般为6～9m。
②来压时顶板沿煤壁产生台阶下沉,下沉量达350～600mm,台阶下沉范围沿工作面长度最大达70m (工作面长度为102m);③摩擦式金属支柱不能够平衡顶板压力,不利于管理顶板。
1.1.2 大柳塔煤矿1203综采工作面是该矿区第一个普通综采工作面面,采高4.0m,覆岩中基岩厚15~40m,沙土载荷层厚15.0~35.0m,矿压显现主要特点如下:①工作面初次来压顶板出现自工作面到地表沿煤壁的全厚度切落。
工作面中部约90的范围内(工作面长度为150m)顶板沿煤壁切落,其中31m的范围内切落最为严重,顶板最大台阶下沉量达1000mm,工作阻力为3500 kN/架,液压支架安全阀开启率达100%,支架活柱下缩量达260mm,在液压支架下架设3根液压支柱才控制住了顶板继续下沉,防止了支架大面积被压死,矿压显现剧烈;②工作面周期来压同样为覆岩全厚整体切落,观测期间4次周期来压支架载荷急剧增加,安全阀大部分开启,顶板淋水增大,部分支架油缸臌胀和胀裂;来压步距最大15m,最小9.4m,平均12.0m;③初次来压时,工作面和开切眼煤壁线对应的地表出现地堑,地堑落差为0.22,说明初次来压覆岩移动直至地表,顶板基岩的破断是全厚度切落,其切落线就沿工作面煤壁。
2018年第6()第147(浅埋深综放工作面初采矿压显现规律研究任耀飞（,2(1.河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454000;2.山西潞安矿业（集团）有限责任公司新疆公司，新疆伊宁835000)摘要为研究浅埋深综放工作面初采期矿压规律，选取山鑫煤矿18041工作面作为实验地点，布设矿压监测站，实时监测矿压显现情况。
根据监测数据，分析支架增阻、安全阀开启等宏观矿压显现特征，分 析判断初次来压步距，计算动载系数。
得出18041综放开采老顶初次来压步距为平均为20.8m，初采期 间老顶周期来压步距平均为11m;试采期间初次来压及周期来压的动载系数平均分别为1.22和1.25。
关键词综放工作面；初采；矿压显现；浅埋深中图分类号:TD325.4 文献标志码:A文章编号：1009-0797( 2018 )06-0062-04Study of strata behaviors law of shallow buried depth of fully-mechanized caving face in theinitial mining periodRen Yaofei(1.School of Energy Science and Engineering,Henan Polytechnic University,Henan Jiaozuo454000 ;2.Xinjiang coal company,Shanxi Lu’an mining(group)co.,LTD,Xinjiang Yining835000 )Abstract：For the study of strata behaviors law of shallow buried depth of fully-mechanized caving face in the initial mining period,Shane xin coal mine18041 working face was selected as the experiment site,and setting the mine pressure monitoringstations,real-time monitoring of mine pressure appear.According to the monitoring data,analysis of support resistance increasing,the relief valve opens,macro mine pressure appear characteristics,such as first weighting interval analysis judgment,calculation of dynamic load coefficient. 18041 full-mechanized caving mining main roof weighting interval for the first time at an average of 20.8 m,interval of main roof during the preliminary extraction in the periodic average of 11 m;Exploration during the first weighting and periodic weighting of dynamic load coefficient were1.22 and1.25 on average.Keywords:fully mechanized caving face;the initial mining period;strata behavior;shallow burial depth1工作面概况为研究山鑫煤矿浅埋深综放工作面矿压实测规律，选定在18041工作面进行矿压监测实测研究。
深部软岩综采工作面支承压力分布规律与冲击地压显现特征研究随着采煤工作面深度的增加以及围岩性质的复杂多变，深部软岩综采工作面支撑压力分布规律的研究尤为重要。
通过简历深井软岩工作面支撑压力结构模型并结合数值模拟研究得出部软岩工作面比深部硬岩工作面的超前支承应力影响范围广、峰值位置超前和煤壁破坏深度大，但是深部硬岩工作面具有比深部软岩工作面峰值大，应力集中系数高等特点。
据此得出深井软岩综采工作面冲击地压具有危险范围广、破坏范围小、破坏性低、易控制、时间性和扰动性等特点。
并且通过采用控制推进速度、爆破卸压、煤粉检测等方法能够有效地防治冲击地压。
标签：综采工作面支承压力分布规律冲击地压研究1前言近年来，随着综采开采技术的进一步发展和矿井开采深度的不断增加，围岩性质的多变，与矿山压力相关的重大灾害也逐渐增多。
各类事故分析表明，应进一步认识深井综采条件下支承压力分布及其显现规律。
唐口煤业有限公司隶属于山东能源淄矿集团公司，主要可采煤层3上煤层，平均厚度5.51m，埋深950m，属于深部煤层，且具有强冲击倾向性。
煤层直接顶、底板均为泥岩，表现为软岩的性质。
4304综采工作面位于3上煤层，为四采区工作面。
通过鉴定，该工作面具有强冲击倾向性，因此研究深井高应力软岩综采工作面支撑压力分布规律对于研究预防冲击地压具有重要的意义。
4304工作面柱状图如图1.1。
2 4304工作面围岩变形观测对4304综采工作面在距离工作面间距10m设置一个基点，分别编号为1#、2#、3#、4#、5#，其基点布置如图1.2所示，其变形曲线如图1.3所示。
由图1.3可以看出，工作面在向基点移近过程中顶板岩梁都有若干次小范围波动，并在距工作面50m、50m、55m、55m左右时，下沉速度开始增加，说明顶板开始受超前支承压力影响出现下沉加快现象。
3深井软岩采场支承压力理论分析3.1深井高地应力软岩的流变性质通过在4304工作面长时间的顺槽围岩动态观测发现，距工作面约100m范围内，随工作面的推进巷道收敛速度逐渐加快，甚至出现严重的围岩变形，出现这种现象的原因经分析为：（1）工作面采高大，顶板跨落范围和高度大，覆岩形成高位结构，使支撑压力影响范围加大；（2）唐口煤矿现有开采水平处于的年代底层赋存较深，垂直应力和水平应力都很高，岩石基本处于三向应力状态，在承受高应力作用下，塑性变形和流变比较明显。
厚冲积层浅埋深综放采场矿压显现基本规律与围岩控制【摘要】我们通过对厚冲积层浅埋深综放采场矿压规律的研究，并加强对现场的安全管理，取得了满意的安全与生产效益。
【关键词】综放；采场；动压系数；大结构；岩梁
随着煤矿生产技术的发展，采面的综采、综放技术被逐渐推广应用。
尤其是近几年，随着西部大开发政策的深入，综采、综放技术已呈几何级数式的发展，这就必然带来管理上的深化。
顶板管理本就是煤矿现场管理的一大重点之一，回采面的顶板管理直接影响回采的安全与产量。
综采、综放技术被推广应用后，推进速度大大提高，矿井产量成数倍增长。
顶板管理更是一大不可稍有疏忽的课题。
但因地质条件不同，具体管理也随之有所差异。
具体原因是由顶板本身的地质条件及对顶板管理的不同而引起的。
对于山西省离石市大沟煤矿的具体管理具体如下。
一、概况
1、工作面位置及井上下关系
煤层名称：5层煤；水平名称：+820水平；采区名称：一采区工作面名称：1503综放面（走向长—1200m；倾向长—120m；面积—144000m2）；地面标高：+940m～＋955m；井下标高：＋765～＋778m。
地面位置：切眼位于雒家庄村以西处；切眼轨顺侧位于小南湖村正西600m处；设计停采线轨顺侧位于大马厂村正西450m处。
井下位置及相邻关系：1503综放面位于一采区东北部，走向东
北至西南方向，是一采区第三个采煤工作面。
东南邻原1502工作面，东北起切眼，以采区煤柱为界与敖则塔煤矿相邻；西南至设计停采线。
回采对地面设施的影响：工作面上方及塌陷影响范围内，回采后对矿区村庄、道路及山体稳定性均有影响。
2、煤层及顶底板
（1）煤层
该面所采5号煤层位于山西组下部，煤层厚度5.5～5.8m，平均5.65m，为全区稳定的可采煤层，煤层硬度f＝2～3；煤层结构较简单，含l～2层夹矸，顶板多为砂质泥岩，底板大部为泥岩、砂质泥岩。
该煤层倾角较小，倾角60～80，属近水平开采。
5号主采煤层埋深为90m左右，属浅埋深煤层。
浅埋深煤层根据地层结构的不同，对工作面来压影响也不同。
4号煤层位于山西组下部，煤层平均厚度1．0m，为局部可采煤层，与5号煤层间距为9m左右。
（2）顶底板
顶板多为砂质泥岩，底板大部为泥岩、砂质泥岩。
底板比压：见硬底时极限底板载荷强度为17.53mpa，容许底板载荷强度为13.15mpa，底板属于ⅲb类较软底板。
直接顶分类：２类、中等稳定直接顶。
基本顶分级：ⅱ～ⅲ级、来压明显至强烈顶板。
底板分类：ⅲ～ⅳ类较软～中硬底板。
老顶为砂质泥岩，厚度15.3m～26.8m, 深灰色，含少量页片化石，富含黄铁矿，f＝2～3；
直接顶为砂质泥岩，厚度0m～3.64m，深灰色，含植物化石，厚0～3.64m，f＝3～4；
直接底为泥岩，（1）厚度0.6m～0m，浅灰色，富含植物根部化石，东部较厚，向西逐步变薄；（2）厚度0.75m～0.5m，浅灰色细砂岩与灰黑色粉砂岩互层，以细砂岩为主，f＝4～5；
老底为砂质泥岩，厚度4.0m～2.1m，浅灰色，层状结构，含翅羊齿及少量根部化石，f＝5。
二、措施
1、综放采场基本顶控制原则。
大沟煤矿综放采场矿压显现虽不强烈，但仍有一定的来压强度，采场动压系数在1.1-1.51之间，这为顶煤在放煤前预先破碎和在放煤口顺利放出创造了条件。
通过对顶煤及上覆岩层进行量化分析，掌握顶板大结构，确定支护原则，是有效控制采场上覆岩层的根本保证。
综放采场直接顶垮落岩层厚度较大，基本顶岩梁的运动对采场影响较小。
支架和直接顶只要能使基本顶与直接顶紧贴，给基本顶一定的阻力防止其下滑同时与冒落的矸石一起控制基本顶的位态，防止基本顶动压冲击和基本顶相对于直接顶的滑动，就可实现对基本顶的有效控制。
2、现场管理。
抓好矿压预测预报，及时将各种不安全隐患消灭在萌芽状态。
突出抓好以支架初撑力和工作阻力管理为中心，以移
架和放顶煤现场操作为重点，重点抓好综采整层放顶煤采场机道、切顶线、上出口、下出口的现场管理。
具体是分段间隔操作，最后找齐。
放顶煤时要有专人专放，不得过急、过高，也不得过低，要重点检查。
对采场机道、切顶线、上出口、下出口也要严格按照标准班中随时检查、验收，班后集中检查、验收并与下一班进行交接。
3、放顶煤管理。
为保证顶煤的有效破碎和顺利放出，采取了以下技术措施，一是严格控制采高，严禁超高采煤，保证采场支护强度，控制来压程度；二是要求顶煤必须割平，不能留台阶，保证支架与顶煤充分接触，同时保证支架具有较高的初撑力；三是采用双轮顺序多头放煤工艺，尽量使顶煤均匀下降，以减少混矸。
三、效果
通过以上措施，取得了如下的效果。
1、项目价值。
通过进行综放采场开采实践和上覆岩层分析研究，成果填补山西吕梁技术空白，在全国来说也有很好的借鉴作用。
2、项目功效。
职工劳动强度明显减轻，现场操作水平显著提高。
通过抓好现场正规操作，尤其是抓好支架后立柱载荷考核管理，保证了工作面的支护强度，矿压显现得到有效控制。
同时也保证了支架良好的运行状态，工效提高27%。
3、项目效益。
综放采场在现场施工期间正确处理矿山压力与顶板支护之间的矛盾关系，实现了采煤、支护、放煤三者之间的和谐统一，采场日产量稳定在7500t以上，月产量保持在22万t以上。
实践证明，采取以上措施放顶煤丢煤少，混矸少，生产工艺简洁紧凑，实现了综放采场的高产高效安全生产。
总之，加强安全管理，是煤矿安全生产的重点。
在管理中找出规律、差异，是保证管理更加深入的根本，是提高安全系数、降低事故率和提高安全效益的根本保障，厚冲积层浅埋深综放采场矿压显现基本规律与围岩控制管理仅是其中的一部分。
