开采沉陷复习题.doc

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1、开采沉陷复习题一、填空题1、 采动上覆岩层按其破坏程度分为三个不同的开采影响带，分别为 冒落袋、 裂缝带 和 弯曲带 。2、 判断采动影响下建筑物的损害程度主要根据 倾斜 、 曲率 和 水平变形 。3、 在描述地表移动和变形的5个指标中，水平煤层开采时最大值发生在采空区边界正上方的为 倾斜 和 水平移动 。4、 开采影响下地表点的整个移动过程分为三个阶段：开始阶段 、活跃阶段 和 衰退阶段 。5、 地表移动参数分为： 、 和 。二、判断正误题 1、 在进行保护煤柱设计时，为村庄民房和学校建筑物留设煤柱，所选取的围护带宽度不应该相同。（ ）2、 采动影响下，若地表建筑物墙体出现了倒“八”字型裂缝

2、，说明该处地表曲率值为负值。（ ）3、 在充分采动条件下，对某一具体工作面（采厚相同）来说，地表最大下沉值不随开采尺寸的增大而增大。（ ）4、 采用概论积分法预计地表移动和变形时，不用移动角、边界角。（ ）5、 拐点偏距的大小与上覆岩层岩性有关，岩性越软弱，其值越小。（ ）三、名词解释1、移动角：在充分或接近充分采动条件下，在移动盆地主断面上，地表最外的临界变形点和采空区边界点连线与水平线在煤壁一侧的夹角。 2、边界角:在充分或接近充分采动条件下，移动盆地主断面上的边界点和采空区边界点连线与水平线在煤壁一侧的夹角。 3、最大下沉角:在非充分采动条件下,在移动盆地倾向主断面上,采空区中点和地表最

3、大下沉点在基岩面上投影点的连线与水平线在下山方向的夹角。4、最大下沉速度滞后角:指的是把地表最大下沉速度点与相应的回采工作面连线和煤层（水平线）在采空区一侧的夹角。 5、地表移动盆地:在充分采动条件下，下沉速度的最大值到达该地质采矿条件下最大值。下沉速度的最大值与工作面相对位置保持不变，这称为最大下沉速度滞后现象6、地表移动盆地的主断面:地表移动盆地内，通过最大下沉点，沿煤层走向或倾斜方向所作的垂直断面。7、充分采动:地表下沉值达到该地质采矿条件下应有的最大值，此时的采动称充分采动。反之称非充分采动8、非充分采动：当采空区尺寸小雨该地质采煤条件下的临界开采尺寸时，地表任意点的下沉值均未达到该地

4、质采煤条件下应有的最大值，这种采动称为非充分采动。9、开采沉陷预计：对一个计划进行开采的一个或多个工作面，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数，预先计算出受此开采影响的地表移动和变形的工作，称为地表移动和变形预计。10、概率积分法：就是根据随机介质理论，把开采引起的地表移动看作随机事件，用概率积分（或其导数）来表示微小单元开采引起地表移动变形的预计公式（影响函数）3、垂直剖面法留设保护煤柱用到哪些参数？答：岩层移动角（上山、下山、走向）表土层移动角采深（含表土层厚度）4、试分析曲率变形对地表建筑物的影响。答：曲线变形表示地表倾斜变化的程度。建筑物位于正曲率（地表上凸）和负曲率（地表下凹）的

5、不同部位，其受状态和特征也不同。前者是建筑物中间受力大，两端受力小，甚至处于悬空状态，产生破坏时，其裂缝为倒“八”字形；后者中间受力小，两端处于支撑状态，产生破坏时，其裂缝为“八”字形。 曲率变形引起的建筑物上附加应力的大小，与地表曲率半径、土壤物理力学性质和建筑物特征有关。一般是随曲率半径的增大，作用在建筑物上的附加应力减小；随建筑物长度的增大，底面积的增大，建筑物产生的破坏也增大。5、采动上覆岩层内三带划分及各带特征。答（1）跨落带 ：1）在跨落带内，从煤层往上岩层破碎程度逐步减小。2）跨落岩块间空隙较大，连通性好，有利于水、砂、泥土通过。3）跨落岩石具有的碎胀性能使跨落自行停止。4）跨落

6、高度主要取决于采出厚度和上腹岩层的碎胀系数，通常为采出厚度的3-5倍。5）跨落岩石间的空隙随着时间的延长和工作面推进距离的增加，在上腹岩层压力的作用下，在一定程度上可得到压实（2）断裂带：1）断裂带内的岩层不仅发生垂直于层理面的裂缝或断裂，而且还产生顺层理面的离层裂缝。2）根据连通性的好坏，断裂带一般导水，但不利于沙泥通过。3)跨落带和断裂带合称跨落断裂带，一般是上腹岩层离采空区距离越大破坏程度越小。4）导水断裂带高度与岩性有关。5）断裂带随着工作面推进距离的增加，当采空区扩大到一定范围时，断裂带的高度达到最大。（3）弯曲带：1）弯曲带内岩层在自重的作用下产生岩层面法向弯曲，在水平方向上处于双

7、向受压状态，其压实程度比较好。2）弯曲带内岩层移动过程连续而有规律，并保持整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂缝。3）弯曲带一般情况下具有隔水性，特别是当岩层较软时，隔水性能更好，成为水下开采时的良好保护层。4）弯曲带的高度主要受开采深度的影响。6、什么叫充分采动角？画图说明水平煤层开采时采动程度的判定方法。 答：在充分采动条件下，在移动盆地的主断面上，地表最大下沉点与开采边界的连线在采空区一侧的锐角。7、什么叫充分采动角？画图说明倾斜煤层开采时的采动程度的判定方法。答：在充分采动条件下，在移动盆地的主断面上，地表最大下沉点与开采边界的连线在采空区一侧的锐角8、简述一下开采沉陷预计的意义和

8、作用。 答：1 在理论研究上，利用预计结果可以定量地研究受开采影响的地表在时间上和空间上的分布规律。为了提高预计的准确性，必须对预计方法所采用的理论模型及其参数与地质采矿条件之间的定性、定量关系进行深入的研究，这些研究又进一步加深了对地表移动和变形基本规律的认识。2 在生产实践上，利用预计结果可以指导建筑物下、铁路下和水体下（简称为“三下 ”）的开采实践。在建筑物下开采（ Mining Under Buildings ）时，预计结果可以用来判别建筑物是否受开采影响和受开采影响的程度，作为受影响建筑物进行维修、加固 、 搬迁 ， 或就地 重建的依据；在铁路下开采 (Mining Under Ra

9、ilways) 时，可以根据预计结果判断铁路下开采的可能性，估算铁路维修的工作量和材料用量，安排维修计划；在水体下开采 (Mining Under Water Bodies)时，预计结果被用来判断矿井受水患威胁的程度以及研究开采对受影响的堤坝等水工建筑物的破坏和影响的程度，以便进行必要的维修和保护。9、用图和文字说明地表移动盆地的形成过程。答：过程：（1）当工作面推进一段距离之后才在地表产生显著的移动。（2）随着工作面的推进，采空区的扩大，下沉盆地也逐渐扩大。（3）当采空区达到一定程度时，最大下沉将不再增加而形成一个平底的下沉盆地。（4）当工作面停止以后，地表的移动不会马上停止，要延续一段距离

10、时间。图P710、描述岩层与地表移动常用的5个指标是什么？它们之间有什么关系？并说明最大值发生的位置。答：5指标：下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形。关系：共同构成了地表移动和变形的分布概况。下沉曲线的一阶导数是倾斜曲线，曲率曲线是倾斜曲线的一阶导数也即是下沉曲线的二阶导数，水平移动曲线与倾斜曲线相似，水平变形曲线与曲率曲线相似，是水平移动的一阶导数。最大值位置：下沉，在采空区中央点处下沉值最大。倾斜：在拐点处倾斜最大，有两个相反的最大倾斜值。曲率：两个最大正曲率位于边界点和拐点之间，最大负曲率位于最大下沉点。水平移动：在最大下沉点水平移动为零，在拐点处水平移动最大，有两个相反的最大水平移动

11、值。水平变形：两个最大拉伸值位于边界点和拐点之间，最大压缩值位于最大下沉点处。11、地表移动观测站设计原则是什么？答：1观测线应设计在移动盆地的主断面上；2观测线的长度应大于移动盆地的范围，以便建立观测线控制点和测定采动影响边界；3观测期间不受临近采区的影响；4观测线上布置的测点应有一定密度（深度和设站目的而定）；5.观测站的控制点应在移动盆地范围之外埋设牢固，在冻土区控制点的底面应在冻土线0.5m以下12、地表移动观测站观测内容？答：1全面观测的内容：全面观测包括各监测点平面位置和高程测量，各测点间的距离测量，以及记录地表的原有的破坏状况，并做出素描。采动过程中的水准测量，可用附合水准或水准

12、支线的往返测量，按四等水准测量的精度要求进行。在采动过程中，不仅要及时地记录和描述地表出现的裂缝，塌陷的形态和时间，还要记载相应工作面位置、采厚、推进速度、顶板陷落情况、煤层产状、地质构造、水文条件等有关情况。13、概率积分法预计参数有哪些？答：下沉系数q、主要影响半径r及主要影响角正切、拐点偏距、水平移动系数、预计参数的经验值等。14、垂直剖面法留设保护煤柱具体步骤？答:（1）沿煤层走向和倾向确定受护对象的边界，按宽5-20m加围护带得受护面积边界； （2）确定保护煤柱边界：在受护面积边界与煤层走向平行或垂直时所作的垂直剖面上，在松散层和基岩内分别用移动角和、画直线，作出保护煤柱边界。(3)

13、计算因留设煤柱而呆滞的煤量。15、谈谈学了这门课程的体会和认识。答：对煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响，并以减轻危害程度为目标应合理的应用采矿方法和工艺来防治和控制开采沉陷。沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，来减少地表下沉，控制地表下沉速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。应采用全部充填开采和土地复垦技术。开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因，有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法，这种方法可使采场没有或减少垮落带，能更好的减少地表下沉。但它的技术含量很大，如果成功那将是煤矿开采的一次技术革命。开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的，所以各个煤矿应该应用根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术，矿区生态复垦技术等多学科知识，对地表塌陷进行综合治理和开发利用，才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。