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文檔簡介

1、1-15 p16 巖石力學P522-15支承壓力與礦山壓力的區別。3-3644-12. 試分析周期來壓的形成原因及表現形式。形成原因:隨著采煤工作面的推進,在基本頂初次來壓以后,裂隙帶形成的巖體結構將始終經歷“穩定失穩再穩定”的變化,這種變化將呈現周而復始的過程。由于巖體結構的失穩,導致工作面頂板的來壓,這種來壓將隨著工作面的推進而周期性地出現。因此,由于裂隙帶巖層周期性失穩而引起的頂板來壓現象稱之為工作面頂板的周期來壓。 表現形式:頂板下沉速度急劇增加;頂板的下沉量變大,支柱所受的載荷普遍增加;有時伴隨煤壁片幫、支柱折損、頂板發生臺階下沉等現象。755-1P128采煤工作面支柱的特

2、性有幾種?試比較其優缺點?答:目前所使用的支柱的工作特性有三種。分別為:急增阻式、微增阻式、恒阻式。從支柱工作阻力適應頂板壓力的特點進行分析,顯然,恒阻性能的支柱較為有利。恒阻式:支柱安裝后,很快達到工作阻力,隨支柱的下縮,工作阻力保持不變。急增阻式性能比較差,可縮量小,初期支撐力低。微增阻式介于恒阻式和急增阻式之間10P1251012、簡述采場支架與圍巖關系特點?P149答:1、支架與圍巖時相互作用的一對力;2、支架受力的大小及其在回采工作面分布的規律與支架性能有關;3、支架結構及尺寸對頂板壓力的影響。6-11 簡述巖層移動引起的采動損害與煤巖綠色開采技術體系。 答:巖層移動引起的

3、采動損害是:(1)形成礦山壓力顯現;(2)形成采動裂隙;(3)巖層移動發展到地表引起地表沉陷 綠色開采技術研究主要針對煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等問題而開展。綠色開采技術主要包括以下內容: (1)水資源保護形成“保水開采”技術; (2)土地與建筑物保護形成離層注漿、充填于條帶開采技術; (3)瓦斯抽放形成“煤與瓦斯共采”技術; (4)煤層巷道支護技術與減少矸石排放技術; (5)地下氣化技術。2關鍵層:將對上覆巖層局部或直至地表的全部巖層活動起控制作用的巖層稱為關鍵層。關鍵層的特點:1 幾何特性,相對其他同類巖層單層厚度較厚。

4、2 巖性特性,相對于其他巖層較堅硬,即彈性模量大,強度較高。3 變形特性,關鍵層下沉變形時,其上覆全部或局部巖層下沉量同步協調。4 破斷特性,關鍵層的破斷將導致全部或局部上覆巖層的同步破斷,引起較大范圍內的巖層移動。5 承載特性,關鍵層破斷前以板的結構形式作為全部巖層或局部巖層的承載主體,破斷后則成為砌體梁結構,繼續成為承載主體。關鍵層的意義:關鍵層理論的提出實現了礦山壓力,巖層移動與地表沉陷、采動煤巖體中水與瓦斯流動研究的有機統一,為更全面,深入地了解采動巖體活動規律與采動損害現象奠定基礎,為煤礦綠色開采技術研究提供了新的理論平臺。46簡述控制巖層移動的技術?答:巖層移動控制技術可分為三類:

5、(1)留設煤柱控制巖層移動(2)充填法控制巖層移動(3)調整開采工藝及參數控制巖層,如限厚開采、協調開采、上行開采等。一、留煤柱控制巖層移動 1、部分開采。部分開采包括:條帶開采:是沿煤層的走向或傾向,將開采區劃分為若干個寬度相等或不相等的條帶,開采一條,保留一條,利用留下的條帶煤柱支撐頂板,以減小地表沉陷的目的。條帶開采可劃為走向條帶開采和傾向條帶開采房柱式開采:2、留設保護煤柱。二、充填法控制巖層移動1、采空區充填。充填開采就是用充填材料來充填己采空間,這相當于減小了煤層開采厚度,從而減少采空區上覆巖層的變形與破壞。礦山充填分為三種類型:水力充填:以水為輸送介質,利用自然壓頭和泵

6、壓,從制備站沿管道或與管道相連的鉆孔,將河砂等水力充填材料輸送到采空區。干式充填:采用人力、重力、機械式風力等方式將砂石等干式充填材料運待充填采空區,開成可壓縮的松散充填體。膠結充填:將采集和加工的細砂等充填材料摻入適量的膠凝材料如水泥,加水混合攪拌制備成膠結充填料漿,沿鉆孔、管道向采空區輸送,充填材料膠結后形成具有一定強度和完整性的充填體。 2、覆巖離層區充填。覆巖離層區充填減沉的基本原理是利用巖移過程中覆巖內形成的離層 空洞,從鉆孔向離層空洞充填外來材料來支撐覆巖,從而減緩覆巖移動往地表的傳播。71簡述回采工作面周圍支承壓力應力狀況?采煤工作面在開采過程中,導致圍巖內的應力不斷地

7、趨于新的相對平衡狀態。由于采掘空間原被采物承受的載荷轉移到周圍支承體上而形成的壓力,稱作支承壓力。回采工作面支承壓力,常以其分布的范圍、形式和峰值大小表示其顯現特征。前支承壓力(曾稱移動支承壓力)指采煤工作面煤壁前方形成的支承壓力,它隨著工作面的推進而不斷向前移動。前支承壓力作用時間較短,且位置不斷變化。回工作面推過一定距離后,采空區的冒落矸石有松散狀態進入壓實狀態,此時所形成的最高應力峰值,根據上覆巖層形成的結構狀態,前支承壓力峰值的位置可深入煤體內210m,其影響范圍可達到工作面前方90100m。側支承壓力(曾稱固定支承壓力)指回采空區或巷道一側或兩側的支承壓力,其峰值在單一煤層回采工作面

8、為(23)rH。側支承壓力不隨工作面推進而移動。兩個相鄰回采工作面間,相互形成了支承壓力的疊加。在回采工作面煤層凸出角形成的迭合支承壓力峰值達到最高,一般可原巖垂直應力的數倍,高于原始應力,稱為應力集中。4區段巷道主要布置方式有哪幾種?P2065 P2076p21085、沿留空巷礦壓顯現基本特征?與沿空掘巷礦壓顯現的主要區別?答:沿空留巷礦壓顯現特征1、采動時期。沿空巷道位于采空區邊緣,保留期間經歷上區段工作面的采動影響,巷道頂板的下沉、破壞必然受到采空區上覆巖層沉規律的制約。上區段工作面過后,老頂發生斷裂失穩,然后回轉下沉實采空區。在這個過程中,沿空巷道煤幫及巷道支護發生劇烈變形。沿空留巷的

9、圍巖的圍巖應力主要取決于規則移動帶巖層中塊體B取得平衡之前,引起的附加載荷。 2、上區段工作面采動影響穩定后,沿空留巷煤幫的承載能力與支承壓力很快處于平衡狀態。圍巖變形顯著下降并趨于穩定。3、本區段工作面回采時,規則移動帶巖層原有的平衡狀態將受到強烈影響。在超前支承壓力作用下,規則移動帶巖層將有一定的回轉下沉,造成圍巖應力再次重新分布集中,巷道圍巖表現出強烈變形。沿空留巷的頂板下沉規律 4、回采工作面推進引起的上覆巖層運動,其發展是自上而下的,具有明顯的滯后笥,沿巷留巷的頂板會在較長時間內受到老頂上覆巖運動的影響。主要區別:沿空留巷與沿空掘巷最大的區別在于沿空留巷經歷兩次采動影響,并且留巷需要巷旁支護。7、跨巷回采卸壓的基本原理?答:煤層開采以后,在煤層底板中形成一定范圍的應力增高區和應力降低。位于煤層底板的巷道,若處于應力增高區,將承受較大的集中應力而遭到破壞。處于應力降低區,則易于維護。根據采面不斷移動的特點以及巷道系統優化布置的原則,可在巷道上方的煤層工作面進行跨采,使巷道

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