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1、“采场矿山压力显现根本规律”随堂测验题一、名词解释1、矿山压力显现由于矿山压力作用，使巷道或采场四周煤岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现，如顶板下沉和底板臌起、巷道变形、煤壁片帮或煤岩体突然抛出等现象。需列举出 2-3 种具表达象， 否则扣除 0.5 分2、初次来压根本顶老顶悬露到达极限跨距发生初次断裂，断裂的根本顶岩块回转下沉，从而导致工作面顶板急剧下沉和支架阻力普遍增大现象，称为根本顶老顶初次来压。3、周期来压根本顶岩层的周期性破断过程中由于“砌体梁”构造的周期性失 稳而引起的顶板来压现象称为采场周期来压。1.5 分周期来压的主要表现形式是：顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉
2、量变大；支柱载荷普遍增加；有时还可能引起煤壁片帮、顶板台阶下沉、支柱折损， 甚至工作面冒顶事故。0.5 分4、来压动载系数根本顶来压时支架载荷与寻常非来压时载荷的比值1.5 分，它反映了根本顶来压的猛烈程度0.5 分。5、支承压力在岩体内部开掘巷道后，巷道围岩必定消灭应力重分布，一般将巷道两侧转变后的切向应力增高局部称为支承压力。表达出切向应力概念可得 1.5 分6、支承压力集中系数支承压力峰值与原岩应力的比值称为支承压力集中系数。二、简答题1、试分析工作面周期来压的形成缘由。在根本顶初次破断后，随工作面推动根本顶将发生周期性破断和回转下沉，引起顶板下沉的急剧增大和支架工作阻力的明显增加，破断
3、岩块形成的“砌体梁”构造也因此将经受“稳定-失稳-再稳定”的周期性变化，这就是引起工作面周期来压的缘由。2、简述工作面前后支承压力分布规律。一般而言，工作面前后支承压力分布规律如以下图所示。工作面前方肯定范围如 30-50m内形成超出原岩应力的支承压力，称为应力增高区增压区，在工作面及前方肯定范围内支承压力小于原岩应力，形成应力降低区减压区，在采空区肯定距离后应力逐步恢复为原岩应力，称为应力恢复区稳压区。3、简述支承压力在底板岩层中的传播规律。依据弹性力学理论作用在底板上的集中力在底板岩层中的传播 规律符合以下图所示的“压力泡”分布特征，即距离作用力的水平距离和垂直距离越远，力的衰减越大。类似
4、地，支承压力在底板岩层中的传播规律也符合上述“压力泡”分布特征。4、简述顶板压力估算原则与方法。作用到支架上的顶板压力包括以下两局部：直接顶岩层垮落带岩层载荷 Q1、根本顶通过直接顶作用到支架上的载荷 Q2，即P=Q1+Q2，其中 Q1 可以按控顶区直接顶岩层的重量计算无悬顶状况，Q2 可以依据顶板来压动载系数按直接顶岩层载荷的倍数进展估算。依据此原则，我国通常承受 P=4-8Mr，即 4-8 倍采高岩柱重量来估算作用到支架上的顶板压力。5、从覆岩构造角度分析以下因素对工作面矿压显现的影响：任选 1个因素作答：1采深；2采高；3煤层倾角；4开采速度（1） 采深对工作面矿压显现的影响，由于自重应
5、力和构造应力是原岩应力的重要组成局部，所以采深直接影响着原岩应力大小，也就同时影响着开采后巷道或工作面支承压力。随着开采深度的增加，支承压力增加，从而导致煤壁片帮和底板鼓起的几率增加。由于上覆岩层破断形成“砌体梁”构造，具有支撑作用，所以随着开采深度的增加，对工作面矿压显现影响并不明显，顶板下沉量和支架压力并未随采深增加而明显增加。相反，对于开采深度较小的浅埋煤层，由于风积沙等上覆松散载荷的作用，在肯定条件下会产生覆岩的整体破断，导致构造失稳，从而导致矿压显现加剧。开采深度对巷道压力显现的影响可能比较明显，随着采深的的增加，巷道围岩的“挤、压、鼓”现象将更为严峻，如在松软岩层中开拓巷道。（2）
6、 采高对工作面矿压显现的影响随着采高的增加，采空区空间随之增大，直接顶在采空区垮落后与根本顶之间的空隙增大，导致根本顶在破断之后变形回转的角度加大、时间加长，这意味着工作面的来压持续长度增大，顶板下沉量加大，矿压显现猛烈；假设采高过大，也过大，导致第一层关键层原根本顶在破断后因回转量过大无法形成稳定的砌体梁构造，使得第一层关键层形成悬臂梁构造，在其次层关键层破断时，将对工作面造成更大强度的来压，同时造成工作面一大一小周期矿压显现。简而言之，采高大的工作面矿压显现猛烈；采高越低，矿压显现越缓和，煤壁也较为稳定。（3） 煤层倾角对工作面矿压显现的影响煤层倾角增加，必定使沿岩层面的切向滑移力增大，而
7、使作用于层面的垂直压力减小。由于倾角增加，采空区顶板冒落的矸石将会沿着底板滑移，使下部充填较满，而上部冒空，这样必将导致工作面支架受力不均匀，使工作面倾斜中上部矿山压力明显大于下部。在同等条件下，承受沿倾斜向下推动的俯斜长壁开采工作面，与沿走向推动的工作面相比，在上覆岩层中更简洁形成“砌体梁”构造， 仰斜开采相比俯斜开采顶板破断构造稳定性更差。（4） 推动速度对对工作面矿压显现的影响从实测的“s-t”曲线中可以看出，加快工作面的推动速度实质上意 味着削减了工作面的控顶时间，也削减了时间因素对顶板下沉的影响， 无疑可以削减顶板的下沉量，改善顶板维护状况。但是加快工作面的 推动速度并不能转变根本顶周期破断后的“砌体梁”构造形态和运动特征，“砌体梁“构造仍旧会经受“稳定-失稳-再稳定”的周期性变化， 相应工作面矿压显现消灭周期来压显现，“砌体梁“构造回转下沉量是不行能甩掉的。在工作面推动速度很慢的状况下，加快工作面的推动速度对于减小顶板的下沉量，改善顶板维护状况明显是有利的。但是，加快工作面推动速度的方法来减小顶板下沉量，改善顶板维护状况是有肯定限度的。因而企图用加快工作面推动速度来甩掉矿山压力的想法是不现实的。
