矿山压力及控制作业题及解析.doc

1、2013年 4月考试矿山压力及控制第三次作业 一、填空题（本大题共 40 分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 采煤工作面中出现第一架自移式液压支架是在 _ 年代初 _ 国。 2. 发生冲击矿压的典型条件为：初始深度为 _ ，煤的单向抗压强度为 _ ，顶板一般为厚 _ 的坚硬砂岩。 3. 直接顶初次跨落的标志是：直接顶跨落高度超过 _ m，范围超过全工作面长度的 _ 。 4. 支架 围岩相互作用的两种基本状态是 _ 和 _ 。 5. 采准巷道的矿山压力显现主要取决于煤层开采过程中采煤工作面周围的 _ 和 _ 。 6. 拱形可缩性金属支架一般由 _ 、 _ 和 _ 组成。 7. 顶板冒落的

2、形式有 _ 、 _ 、 _ 和 _ 四种。 8. 切槽卸压其槽宽度，当在中硬岩层中，槽孔 _ ，对于软岩槽孔 _ 。 9. 钻孔卸压效果与 _ 和 _ 等参数有关。 10. 两帮的破坏形式有 _ 、 _ 和 _ 三种。 11. 岩石的视密度可以分为 _ 、 _ 和 _ 。 12. 开采以后底板岩层中可以分成 _ 、 _ 、 _ 和 _ 。 13. 常用的注浆工艺有 _ 和 _ 两种。 14. 一般放炮的影响范围是在沿工作面倾斜方向上下各为 _ 左右，剧烈影响范围则为沿倾斜方向上下约 _ 左右。 15. 煤层被采动后，各种巷道和工作面周围岩体内将发生应力重新分布，其应力集中系数 一般可达 _ 或

3、 _ 。 16. 地下岩体处在复杂的和强大的自重应力和构造应力场中，会发生 _ 与 _ ，储存大量的弹性能，弹性能包括两个部分： _ 、 _ 。 17. 对于移动支承压力，其峰值大小可能比原岩应力增高 _ 倍，即应力集中系数 _ ，对于固定支承压力一般 _ 。 18. 顶板下沉量应是 _ 、 _ 、 _ 和 _ 的总和。 19. 综采工作面矿压观测内容： _ 、 _ 、 _ 。 20. 根据锚杆对围岩的约束方式定义锚固力分为 _ 、 _ 和 _ 三类。 二、名词解释题（本大题共 30分，共 5 小题，每小题 6 分） 1. 矿山压力监测 2. 岩石的塑性变形 3. 综合指数法（冲击矿压的预测方

4、法） 4. 二次支护 5. 煤体边缘卸载带 三、简答题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10 分） 1. 回采工作面支架必须具备哪两个特性？ 2. 老顶的工作结构 3. 回采空间覆岩破坏过程及高度观测的常用方法 有哪些？ 答案： 一、填空题（ 40 分，共 20 题，每小题 2 分） 1. 参考答案： 50 英国 解题方案： 采煤工作面中出现第一架自移式液压支架是在 50年代初英国。 评分标准： 全部填空题正确得分 2. 参考答案： 200m 600m 10MPa 30MPa 10m 40m 解题方案： 发生冲击矿压的典型条件为：初始深度为 200m 600m，煤的单向抗压强度为10

5、MPa 30MPa，顶板一般为厚 10m 40m的坚硬砂岩。 评分标准： 全部填空题正确得分 3. 参考答案： 1m 1.5 m 一半 解题方案： 直接顶初次跨落的标志是：直接顶跨落高度超过 1m 1.5 m ，范围超过全工作面长度的一半。 评分标准： 全部填空题正确得分 4. 参考答案： 给定变形状态 给定载荷状态 解题方案： 支架 围岩相互作用的两种基本状态是给定变形状态和给定载荷状态。 评分标准： 全部填空题正确得分 5. 参考答案： 岩层移动 应力重新分布 解题方案： 采准巷道的矿山压力显现主要取决于煤层开采过程中采煤工作面周围的岩层移动和应力重新分布。 评分标准： 全部填空题正确得分

6、 6. 参考答案： 拱形顶梁 棚腿 连接件 解题方案： 拱形可缩性金属支架一般由拱形顶梁、棚腿和连接件组成。 评分标准： 每空 0.5分 7. 参考答案： 顶板规则冒落 顶板不规则冒落 顶板危岩局部冒落 顶板弯曲下沉 解题方案： 顶板冒落的形式有顶板规则冒落、顶板不规则冒落、顶板危岩局部冒落和顶板弯曲下沉四种。 评分标准： 每空 0.5分 8. 参考答案： B=20至 30cm B20 至 30cm 解题方案： 切槽卸压其槽宽度，当在中硬岩层中，槽孔 B=20至 30cm,对于软岩槽孔 B20至 30cm。 评分标准： 每空 0.5分 9. 参考答案 ： 孔深 钻孔间距 解题方案： 钻孔卸压效

7、果与孔深和钻孔间距等参数有关。 评分标准： 每空 0.5分 10. 参考答案： 巷道鼓帮 巷帮开裂或破坏 巷帮小块危岩滑落或片帮 解题方案： 两帮的破坏形式有巷道鼓帮、巷帮开裂或破坏和巷帮小块危岩滑落或片帮三种。 评分标准： 每空 0.5分 11. 参考答案： 天然视密度 干视密度 饱和视密度 解题方案： 岩石的视密度可以分为天然视密度、干视密度和饱和视密度。 评分标准： 按接近程度给分 12. 参考答案： 应力增高区 应力降低区 影响轻微区 未受影响区 解题方案： 开采以后底板岩层中可以分成：应力增高区、应力降低区、影响轻微区、未受影响区。 评分标准： 每空 0.5分 13. 参考答案： 药

8、包法 压注法 解题方案： 常用的注浆工艺有药包法和压注法两种。 评分标准： 每空 0.5分 14. 参考答案： 15m 5m 解题方案： 一般放炮的影响范围是在沿工作面倾斜方向上下各为 15m左右，剧烈影响范围则为沿倾斜方向上下约 5m左右。 评分标准： 每空 0.5分 15. 参考答案： 2 3 4 5 解题方案： 煤层被采动后，各种巷道和工作面周围岩体内将发生应力重新分 布，其应力集中系数一般可达 2 3或 4 5。 评分标准： 每空 0.5分 16. 参考答案： 体积改变 形状改变 体积改变能 体积畸变能 解题方案： 地下岩体处在复杂的和强大的自重应力和构造应力场中，会发生体积改变与形状

9、改变，储存大量的弹性能，弹性能包括两个部分：体积改变能、体积畸变能。 评分标准： 每空 0.5分 17. 参考答案： 1至 3 K=2到 4 K=2 到 3 解题方案： 对于移动支承压力，其峰值大小可能比原岩应力增高 1至 3倍，即应力集中系数 K=2到 4，对于固定支承压力一般 K=2到 3。 评分标准： 每空 0.5分 18. 参考答案： 活柱下缩量 顶梁的压缩量 支柱插入顶板量 插入底板量 解题方案： 顶板下沉量应是活柱下缩量、顶梁的压缩量、支柱插入顶板量、插入底板量的总和。 评分标准： 每空 0.5分 19. 参考答案： 支架阻力 立柱缩量 顶底破碎程度 解题方案： 综采工作面矿压观测

10、内容：支架阻力、立柱缩量、顶底破碎程度。 评分标准： 每空 0.5分 20. 参考答案： 托锚力 粘锚力 切向锚固力 解题方案： 根据锚杆对围岩的约束方式定义锚固力分为托锚力、粘锚力和切向锚固力三类。 评分标准： 每空 0.5分 二、名词解释题（ 30 分，共 5 题，每小题 6 分） 1. 参考答案： 矿山压力监测就是利用矿压仪表实测采场及巷道的围岩应力分布特征、围岩变形、顶底板破坏特征、支架受载及压缩等一系列矿山压力显现的。 解题方案： 矿山压力监测就是利用矿压仪表实测采场及巷道的围岩应力分布特征、围岩变形、顶底板破坏特征、支架受载及压缩等一系列矿山压力显现的。 评分标准： 按接近程度给分

11、 2. 参考答案： 岩石的塑性变形指超过屈服应力后仍能发生变形，而不能恢复原状的残余变形。 解题方案： 岩石的塑性变形指超过屈服应力后仍 能发生变形，而不能恢复原状的残余变形。 评分标准： 按接近程度给分 3. 参考答案： 综合指数法就是在分析已发生的各种冲击矿压灾害的基础上，分析各种采矿地质因素对冲击矿压发生的影响，确定各种因素的影响权重，然后将其综合起来，建立冲击矿压危险性预测预报的一种方法。 解题方案： 综合指数法就是在分析已发生的各种冲击矿压灾害的基础上，分析各种采矿地质因素对冲击矿压发生的影响，确定各种因素的影响权重，然后将其综合起来，建立冲击矿压危险性预测预报的一种方法。 评分标准

12、： 按接近程度给分 4. 参考答案： 二次支护 指开巷以后分先后两次（有时可三次或多次）对巷道进行支护。 解题方案： 二次支护指开巷以后分先后两次（有时可三次或多次）对巷道进行支护。 评分标准： 按接近程度给分 5. 参考答案： 煤体边缘卸载带是在高应力作用下，煤体边缘常在不同程度上产生变形和破坏，使其承载能力降低。从而形成受力较原岩应力为低的卸载带，也称应力降低带或减压区。 解题方案： 评分标准： 关键术语表达准确记得分 三、简答题（ 30 分，共 3 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 回采工作面支架必须具一定的可缩性；必须具备良好的支撑 性能。 解题方案： 回采工作面支架必须具一定

13、的可缩性；必须具备良好的支撑性能。 评分标准： 按接近程度给分 2. 参考答案： 1）梁式结构 顶板沿倾斜方向较长，变形相差不大，约束条件相同。故可将顶板视为沿走向的梁（组合梁）。按梁式结构承载、变形、破坏理论进行定量分析。 2）板式结构 将顶板岩层视为一个板（多块板咬合），按板式结构的变形、强度分析。 目前，提出关键层理论，更加接近实际。 解题方案： 1）梁式结构 顶板沿倾斜方向较长，变形相差不大，约束条件相同。故可将顶板视为沿走向的梁（组合梁）。按梁式 结构承载、变形、破坏理论进行定量分析。 2）板式结构 将顶板岩层视为一个板（多块板咬合），按板式结构的变形、强度分析。 目前，提出关键层理论，更加接近实际。 评分标准： 按接近程度给分 3. 参考答案： 回采空间覆岩破坏过程及高度观测的常用方法主要有以下几种： 1、直接观测Hc和 Kp 2、掘观测巷观察覆岩破坏状态 3、深部测点观测覆岩运动过程 4、用钻孔冲洗液测定 “Hc 和 Hf” 两带高度 5、用其它方法观测覆岩破坏状况：比色法、电测法、钻孔 L摄影法、钻孔电视 解题方案： 评分标准： 按接近程度酌情给分