1、采煤概论 复习思考题 第一章 煤矿地质知识 1什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？ 内力地质作用 由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用， 它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。 外力地质作用 它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。 按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积 、固结成岩 。 2 自然界的岩石按其生成原因可以分成哪几类？ 岩浆岩、沉积岩、变质岩 3.简述煤的形成过程？ 煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件 的控制。 我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二迭纪、侏罗纪和第三纪。 古植物从死
2、亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。 分为泥炭化阶段 和煤化阶段 。 4 反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？ 指标：煤层的厚度、结构、倾角及稳定性 薄煤层 煤层厚度从最小可采厚度至 1.3m 中厚煤层 煤层厚度 1.3m 至 3.5m 厚煤层 煤层厚度 3.5m 以上 煤层的倾角 缓斜煤层 0 25 倾斜煤层 25 45 斜煤层 45 90 通常 又把 8以下的煤层称为近水平煤层 5.反映煤岩层产状要素是什么？ 掌握产状要素计算。 产状要素有走向、倾向和倾角。 6.影响煤层的主要构造有哪几种？ 单斜构造、褶曲构造和断裂构造。 7.断层的要素有哪几部分？什么叫正
3、断层、逆断层、平推断层？ 断层面、 断层线 、断盘、断距 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。 逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。 平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动。 8.煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶段？煤田地质勘探有哪几种方法？ P18 了解矿井资源 /储量、井田地质条件、煤层 赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。 煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段依次进行。 地质测量法、探掘工程法、钻探工程、地球物理勘探法 9.矿井储量是如何分类的？ 矿井储量分为：矿井地质资源量 、矿井工业储量 、矿井设计储量 、矿井设计可
4、采储量 。 第二章 煤矿地质图 1地质图件中采用什么表示方向？什么是等高线？各种地形在等高线图上有什么特点？ 在煤矿地质图件中，通常采用方位角和象限角表示煤层、断层、巷道的走向和倾向。 方位角是从子午线的北端开始沿顺时针方向 计算，它的范围从 0到360 。 象限角以地面上某一点为中心，用通过这一点的子午线和纬线把大地划成四个象限。象限角的读法是以北或南开头，以东或西结尾，它的范围从 0到 90。 等高线是地面上高程相同的若干点联接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。将高程不同的等高线投影到平面上，则得到等高线图。 等高线具有下列特点： （ 1）等高线是连续的闭合曲线，如果不在图内闭
5、合，就一定要在图外闭合。所有等高线在一般情况下，不能相交或重合。 （ 2）等高线上任一点向相邻等高线可以作很多线段，投影到水平面后，其中最短 的一条线段称为最大倾斜线。等高线与最大倾斜线成直交。 （ 3）等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间距均匀表示坡度一致。 2试述根据等高线图作地形剖面图的步骤？ （ 1）根据工程需要在地形图上画出剖面位置线 AB （ 2）将 AB 线与等高线相交的个点编号，注明各点标高。 （ 3）在图的下方或另用一张纸绘地形图剖面。在这纸上先作一条水平直线，以地形图等高线图上所作剖面位置的最低标高为此水平线的标高。 （ 4）根据等高线图的比例尺和等高距做出平行
6、于该直线的水平线，并注明标高。 （ 5）过等高线图 上各交点，向剖面图上的水平线作垂直引线，根据各点的标高在剖面图上确定各点的位置，并编号 1、 2、 3。 （ 6）用圆滑的曲线连接这些实际位置点，即绘成地形剖面图。 3.如何根据煤层底板等高线确定煤层产状？ 煤层底板等高线的延展方向就是煤层的走向，过等高线上任一点向标高值较小的等高线作垂线，该垂线方向就是煤层的倾向。 煤层倾角可在煤层底板等高线图上用作图法或计算求得，如图 2-11所示，其步骤如下： 在任意两等高线之间作垂线 AB， AB即为两等高线之间的平距 l。过B作 AB 的垂线 BC，并取 BC 等于两等高线之高 差 h，联接 AC，
7、则角 CAB即为煤层倾角。或用下式计算煤层倾角： lhtga 4煤矿常用的地质图件主要有那些？ 地形图，煤层顶底板等高线图、还有地质地形图、煤系综合柱状图，地质剖面图，水平切面图等。 5 简述读图的基本方法。 1）看图名。不论什么地质图首先应该看图名。图名可以说明地质图件所在地区及图纸的种类，从而对图纸能反映些什么地质现象有清楚的概念。进而看图纸的比例尺，了解图纸上尺寸与实际尺寸的关系及图纸反映的地质现象的精度。 2）判明方位。一般图纸常用箭头指示北方。如果图上没有标明方向，则图纸上的经纬线应是上北下南，左西右东。 3）看图例。图例是表示地形、地物以及各种地质和构造现象的符号，是地质图件中不可
8、缺少的部分。不知道图例就无法看懂地质图件。煤矿常用的地物、地质构造等图例如表 2-1所示。 4）分析图中的内容。在了解对地质地形图上的上述情况后，还应该了解地区地层系统，建立起该地区地层系统概念，而后看地形等高线，了解图区内的地形特征，并结合地质剖面图分析区内的地质构造特征。 第三章 井田开拓的基本问题 1什么叫井田开拓？ 井田开拓以井筒形式分为哪几类？ 在一个井田范围内，主要巷道的总体布置及其有关参数的确定叫做井田开拓。 按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。 2 什么叫煤田？煤田划分井田时应注意哪些问题？ 在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含
9、煤地带称为煤田。 1井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应 2保证井田有合理的尺寸 3充分利用自然等条件划分井田 4合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系 3 矿井年产量？如何合理确定矿井生产能力？ 矿井生产能力系指矿井一年内生产煤炭的数量。叫做矿井年产量或井型。 我国目前按设计生产能力将煤矿矿井生产能力分为大、中、小三种类型： 大型矿井： 1.2 1.5 1.8 2.4 3.0 4.0 5.0 6.0 及以上 Mt/a 中型矿井： 0.45 0.6 0.9 Mt/a 小型矿井： 0.3 及以下 Mt/a 4 井田再划分方式有哪几种？如何划分？ 井田划分阶段、井田划分
10、为盘区、井田分区域划分、阶段内再划分 井田划分阶段：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长 条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。 井田划分为盘区：沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。井田分区域划分：将整个井田划分成若干个区域，每个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助提升井和风井为本区域服务。 阶段内再划分：井田划分为阶段后，仍需进一步划分成适合开采的更小单元，有分区式、分带式布置、分段式、整阶段布置四种形式。 5 什么叫采区？采区具有哪些
11、特点？ 将阶段沿煤层走向划分成若干个阶段，每个块段叫一 个采区。 （ 1） 每个采区都有独立的运输和通风系统，有采区上（下）山道与主要运输巷、回风巷相连。 （ 2） 采区倾斜长度等于阶段倾斜长度，采区走向长度根据开采技术条件和采煤方法确定。 6 巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？ 按空间位置和形状可分为： 1.垂直巷道立井、暗立井、溜井 2.倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3.水平巷道平硐、石门、煤门、平巷 开拓巷道：为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。 准备巷道：为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上 下车场、采区
12、石门等。 7 什么是开拓巷道？什么是准备巷道？ 开拓巷道：为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。 准备巷道 ：为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。 8 在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？ 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。 T=ZK/AK ZK矿井可采储量，万吨； T矿井设计服务年限， a； A矿井设计生产能力，万吨 /a； K 储量 备用系数， 1.3 1.5。 储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数。
13、 第四章 井田开拓方式 1 斜井单水平分区式开拓的优点、缺点和适用条件是什么？ 答：斜井单水平上下山开拓，开采水平少，减少了初期工程量和投资，阶段分采区布置，对地质条件适应性差，可多采取同时生产，多工作面同时生生产，生产能力大。此外，由于只有一个开采水平，不存在水平接替问题，矿井生产稳定。因此，在开采缓倾斜煤层瓦斯含量低，涌水量较少时，如果井田倾斜长度满足要求，应优先考虑用此种开拓方式。 2 立井开拓的优点、缺 点和适用条件是什么？ 答： 立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井
14、筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短， 通风 阻力较小，对深井更有利。因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。对于煤层埋藏较深，表土层厚 ，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。 3 简述平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？ 答：走向平硐 一般沿煤层走向开掘在地板岩石中。适合煤层不厚，眉之间应，服务年限不长，走向平硐近似于立井和斜井开拓中的阶段运输大巷。从走向平硐掘石门进入每个采区。走向平硐工程量少，投资省，出煤快，但只能单翼开采，限制了矿井生产能力。 垂直平硐 先从地
15、面垂直煤层走向掘平硐到达煤层或煤层底板，然后沿煤层或地板岩石向井田两侧掘运输大巷，并准备采区。 垂 直平硐和斜交平硐初期工程量大，投资多，出煤慢，但可以两翼开采，矿井生产能力大。 阶梯平硐 当地形高差焦大，主平硐以上煤层垂高过大时，可以把其把其分为几个阶段，分别用不同标高的平硐开拓，称为 采用平硐开拓的关键条件是工业场地标高以上要有足够的储量可供较长时间开采。此外，在选择平硐洞口时要考虑一下因素： 硐口地势平缓，有足够的面积布置工业场地 硐口交通要便利，以利于煤炭外和设备，材料和运输 硐口要安全，不受洪水，划破，雪崩等威胁。 4 什么叫综合开拓？通常有哪几种综合开拓方式？ 答：通常情况下，一个
16、矿井的 主副井都是同一种井硐形势。有时因某些条件的限制，采用同种井硐形式会带来技术上的困难，或者影响矿井的经济效益，此时主，副井可采用不同的井硐形式，称为 根据井硐的三种基本形式，组合后理论上有六种综合开拓方式，即立井 斜井、斜井 立井、平硐 立井、立井 平硐、平硐 斜井和斜井 平硐开拓方式。 第五章 井田开拓中的几个主要问题 1井筒的位置及数目如何确定？ 答：选择井筒位置应从地面因素、地下因素和技术经济因素等三方面进行论证和比较。一、地面因素的影响 1）能充分利用地形，使地面生产系统和工业场地布置合理， 尽可能减少地面工业场地的土石方工程量。 2）地面工业场地应尽可能少占或不占良田，特别是不
17、要占用高效农田。 3）井口标高应高于当地历史最高洪水位，并具有良好的泄、排洪条件，免受洪水危胁。 4）井口所在地工程地质条件要好，要避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。 5）距林区较近时，应给井口留有足够的防火距离，免受森林火灾的影响。 6）要充分考虑各种人为因素。特别是地方煤矿和乡镇、个体煤矿，要充分注意地面场地、交通等引发的各种矛盾，如井口占地的归属、矸石排放方式等。 二、地下因素 1）井硐穿过的岩层应有良好的 地质条件，尽可能避免穿越流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带等不利于井硐掘进和维护的地带。 2）井硐落底位置应能保证各水平井底车场巷道和硐室处于坚硬、完整的岩层中，保持井底车场良好的维护条
18、件。 3）井硐应避免老窑采区及其垮落岩层的影响。 4）井硐应尽可能布置在薄煤带或不受采动影响的井田边界之外，以减少工业场地煤柱损失。 5）井硐位置应保证井硐延深时， 不受底板强含水层水患威胁。 三、技术经济因素 1）井硐落底位置应尽可能使井下运输、提升等生产环节简单。 2）井硐落底位置应尽可能使开拓工程量小，建井快，出 煤早。 3）井硐落底位置应尽可能降低煤炭运输费等运营费用并使矿井生产易于管理。 井硐落底位置在以上原则下，应优先考虑有利于第一开采水平，并兼顾其它水平。在条件许可时，井筒落底最好靠近第一水平运输大巷。 井硐落底沿井田走向的合理位置，一般在井田储量沿走向分布的中央，这样可以形成比
19、较均衡的双翼井田，煤在井下沿走向的平均运输距离最短、运输工作量最小、运费最省。矿井两翼开采，其生产、通风均衡，通风费用低。 一般地，一个矿井至少应有一主一副两个井硐，主井担负煤炭提升，副井担负辅助提升任务。 2、运输大巷的布置方式 有哪几种？各有什么优缺点？ 答：分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷三种 分层运输大巷可以沿煤层掘进，也可以在煤层底板中开掘。在煤层中开掘施工容易。掘进速度快，成巷费用低，并有助于进一步探明煤层赋存状况，补充地质资料，这对勘探程度较差，地质构造复杂的矿井有重要意义。 集中运输大巷的特点是：减少了大巷的掘进量和维护量，增加了联系各煤层的采区石门，有利于采区巷道
20、联合布置，实现合理集中生产。当采用岩石集中大巷时，大巷的弯道可以减少，生产期间维护条件好，可以充分发挥机车的运输能力，有利于运输 工作机械化和自动化。同时，可以不留大巷煤柱，有利于提高煤炭回收率。但是，这种布置方式。建井初期需要在掘进阶段石门、运输大巷和采区石门以后才能进行上部煤层的准备与回采，因而建井期较长。另一方面，当煤层间距很大时，采区石门的长度大，采区石门的总工程量可能很大，以致造成技术上经济上不合理。因此，这种方式适用于煤层数目较多，煤层间距不大的矿井。 分组集中运输大巷 当井田内各煤层的层间有大有小用一条集中运输大巷服务于全部煤层在技术经济上都不合理时，可以各煤层的间距及煤层特点将
21、煤层分为若干煤组，每一煤组布置一条运输大巷 担负本煤组的运输任务，称为分组集中大巷。分组大巷以采区石门联系本煤组各煤层 。 3、什么叫井底车场？井底车场有哪几种形式？ 答：井底车场是井硐与井下主要巷道连接处的一组巷道和硐室的总称。它担负着矿井煤矸、物料、设备、人员的转运，又为矿井的通风、排水、供电服务，是连结井下运输和井筒提升的枢纽。 井底车场均可分为环行式和折返式两大类。 单一车场的开拓工程量较大。按照井底车场空、重车线与运输大巷或主要石门的相对位置关系，环形车场又可分为卧式、斜式和立式三种。折返式车场的特点是空、重车在车场内有折返 运行。根据车场两端是否可以进出车，折返式车场又可分为梭式和
22、尽头式两种。 折返式车场的巷道开拓量小，巷道交岔点和弯道少，行车安全。但由于断面大，需要布置在比较坚硬的岩石中，否则维护困难。 4 矿井开拓延深方案有哪几种？各有什么优缺点？ 答： 1） 主、副井直接延深 可以充分利用原有设备、设施，具有提升单一、管理方便、投资少、维护费用低等优点。 2） 采用暗立井或暗斜井延深 采用暗立井或暗斜井延深，不影响生产水平正常生产，而且位置选择不受原有主、副井的约束。 3） 新开一个井筒，延深一个井筒 由于矿井生产力 扩大以及开采水平的延深、提升井筒的深度增加、瓦斯涌出量增大等情况，利用原有井筒延深时，提升 能力和通风能力如不能满足需要，在充分利用原有井筒的原则下
23、可新开一主井或副井，以弥补原有井筒提升能力的不足。 第六章 钻眼爆破 1 岩石分级的目的是什么？举出两种常用的岩石分级方法，并说明其特点？ 答：井巷掘进是煤矿生产一项经常而重要的工作。不论开掘何种井巷，其主要工作都是破岩和支护。破岩和支护的主要对象是各种不同的岩石，其物理力学性质各异。因而，了解岩石的性质，对于合理的确定破岩方法和支护方式，选用适当的凿岩机械、爆 破器材和掘进机械，以及正确确定工作定额，具有重要的意义。 普氏岩石分级法 简明，便于使用，但它没有反映岩体的特征。 2 炮眼的种类和作用？ 答：掏槽眼：首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。 辅助眼：在掏槽眼的外围，除崩落岩石外，还能
24、扩大所掏的槽，提高周边眼的爆破效果。 周边眼：靠近巷道的周边，其作用在于使巷道获得一定的形状和规格。 3.矿用炸药的种类和特点？ 答： 1硝甘炸药 硝甘炸药的优点是爆炸力强，并具有良好的抗水性，所以特别适用于爆破含水较多的坚硬岩石或矿石。例如多在开凿水量较大的井筒时使 用。 硝甘炸药的缺点是敏感性很强，受到撞击或摩擦就可能引起爆炸。而且还易于冻结、失效和出现汗渍。 2硝铵炸药 硝铵炸药是我国煤矿中广泛采用的炸药。它的主要成分是硝酸铵 (NH4NO3)，此外，还含有三硝基甲苯 (T N T )、锯末及炭粉等。 适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险矿井中的硝铵炸药称为安全炸药。在爆炸时它产生短而温度较低的火
25、焰， 4.什么是毫秒爆破？其爆破效果有何特点？ 答：毫秒爆破 利用毫秒雷管或其它设备控制放炮的顺序，使每段之间只有几十毫秒的间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。 5.什么是光面爆破？分析光面爆破的机理？ 答： 光面爆破是在轮廓或挖掘边上钻一排（圈）较密集的炮孔使其抵抗线大于孔距，爆破时沿炮孔联线形成破裂带而获得较平整的破裂面。 6.电雷管根据爆炸间隔时间的长短如何进行分类？ 答：即发电雷管、秒延期电雷管、毫秒延期电雷管 7.坚固性系数定义。 答：表示岩石破坏的难易程度 。 F=Rc /10 又 称普罗托季亚科诺夫 系数(Protodyakonovs coefficient)。根据 普氏山压理论 ，如
26、果压力拱高为 h1，则岩土越软弱其坚固性系数越小，围岩 山岩压力 越大。 第七章 巷道支护 1什么是巷道围岩压力，其影响因素有哪些？ 答：地下岩体在开挖以前，由于自重和构造所引起的应力是处于平衡状态。 当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，就会引起岩体内部应力的重新分布。 表现为巷硐周围煤、岩体产生移动、变形甚至破坏，直到煤、岩体内部形成一个新的应力平衡状态为止。 在此过程中，巷道本身或安设在其中的支护物会受到各种力的作用。这种由于在地下煤岩中 进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所引起的力，就叫做“矿山压力”。 影响围岩压力的因素很多，通常可分
27、为地质、开采和支护等类，影响围岩压力的地质因素有：原岩应力状态、围岩力学性质及岩体结构等。 2 简述巷道矿压控制的途经和方法？ 答：巷道矿压控制的三类方法及途径： 第一类：巷道保护 第二类：巷道支护 第三类：巷道维护（维修） 目前所采用的各种矿压控制方法，从其对付矿压的原理来看不外“抗压”、“让压”、“躲压”、“移压”等几种 。 3 影响巷道围岩压力的地质因素？ 答：原岩应力状态 围岩力学性质 岩体结构 膨胀压力的影响因素 第十章 准备方式 1上山采区式准备方式的优点、缺点和适用条件是什么？ 答：这种采取准备方式巷道布置简单，准备新采区时间段，但是采区生产能力小，服务年限短，巷道掘进率高，因此
28、，一班只有在景田只有单一层煤或层区间距很大，开采解放层，煤质差别大要求分运或受其他条件限制时，才采用此法。 2 条带准备方式的优点、缺点和适用条件是什么？ 答：条带式准备方式的采煤工作面可以按单工作面布置，也可以成对的按对拉工作面布置。由于工作 面沿煤层走向呈水平状布置，工作面输送机效能不受煤炭运输方向的影响，同时工作面风流也不存在上行和下行的问题，通风状况良好。所以条带式准备方式巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，建井工期短，投产快；运输系统简单，占用设备少，运输费用低；采煤工作面长度在整个采煤期间保持不变，为采用综采设备创造了良好的条件；煤炭损失少，回收率高；通风系统简单，通风设备少；对某
29、些地质条件的适应性强。但是，倾斜巷道掘进工程量大，效率低；倾斜巷道长，辅助运输比较困难；当煤层沿倾斜起伏较大时，巷道积水不易解决；而且大巷装车站多。 条带式 准备方式适用于下列条件：倾角为 12以下的薄及中厚煤层，走向断层不发育，沼气涌出量和涌水量不大的煤层 3 采区上山条数如何确定？ 上山条数的确定 ， 在一般情况下，采区布置两条上（下）山（一条 运输上山、一条轨道上山），就能满足采取运输、通风和行人的需要。随着生产的发展，常常需要增加上山数目 4 如何确定 合理的采区走向长度？ 答：一般情况下，双面采区的走向长度为 800m1000m，对于综采工作面，有条件的应尽量跨越上山（下山或石门）回
30、采，其采区走向长度一般为1000m1500m，当不能跨越上山（下山或石门）回采时，其采区走向长度一般为1500m3000m，对于底板松软、巷道维护困难、地质构造复杂或自然发火期短的煤层，以及装备水平低的小矿，采区走向长度可适当缩短。 5 采区上山的布置方式有哪几种 ？ 答：两条煤层上山 一岩一煤上山 两条岩石上山 两岩一煤上山 三条岩石上山 6联合布置上山采区准备方式具有什么特点？其优缺点和适用条件是什么？ 生产集中，采面数多，利于炮采和普采区提高产量；改善了巷道维护条件，维护费少；改善运输条件，简化运输系统，利发挥设备效能；采出率高，煤损少；岩巷道工程量大，初期工程量大，准备时间长 。 条件
31、 主要因素煤层间距 ，技术设备 1）共用上山 煤层间距 2030m 2）共用上山、共用去段集中平巷 煤层间距 1015m 3)分组集中（联合）布置采区 组间距 70m 第十一章 矿山压力及其控制 1 什么叫矿山压力 ？ 、 答：在煤层开采之前，岩体处于平衡状态，当煤层开采出来后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始状态，引起岩体内应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布的过程中，使围岩产生变形，移动 破坏 从而对工作面和巷道及围岩产生压力。通常把这种因围岩移动而产生的压力成为矿山压力。 2什么叫矿山压力显现 答：在矿山压力作用下，出现了如冒顶、底鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤与
32、瓦斯突出等破坏现象，通常把这些现象称为矿山压力现象或矿山压力显现。 3直接顶如何分类？分哪几类？ 根据我国岩层的实际情况，一般把直接顶分为三类： 一类直接顶（不稳定） 回来时不及时支护，很易造成局部冒顶，如页岩、煤皮、再生顶板等： 二类直接顶（中等稳定） 顶板虽有裂隙，但仍比较完整，如砂岩或坚硬的砂质页岩。 三类直接顶（稳定） 顶板允许悬露较大面积而不垮落，直接顶完整，如砂岩或坚硬的砂质页岩。 5 基本顶如何分级？分哪几级？ 本顶（老顶）分类尚无统一规定，现根据基本顶对工作面的压力（初次和周期 来压）及初次来压的步距，把基本顶分为四类介绍如下： 一类基本顶 初次和周期来压不明显，来压时缓和无冲
33、击。来压的大小相当于或小于 6 8倍采高的顶板岩层重量。初次来压步距大于 25m。 二类基本顶 初次和周期来压很明显，来压的大小相当于 8 12倍采高的顶板岩层重量。初次来压步距大于 25m 50m。 三类基本顶 初次和周期来压强烈，来压的大小相当于 12 14 倍采高的顶板岩层重量。初次来压步距大于 25m 50m。 四类基本顶 平时顶板无压力，采空区悬露面积达几千甚至上万 m2 不垮落，初次和周期来压时，顶板垮落常 形成狂风、巨响。初次来压步距大于 50m，甚至可达 100m 150m。这种顶板多为极坚硬的厚砂岩或砾岩。 6 什么叫支承压力？工作面周围支承压力是如何分布的？ 由于“压力拱”
34、的存在，切割眼处于减压状态。随着工作面推进，切割眼扩大了，“压力拱”破坏而消失，在工作面前方的煤体中，同样产生支承压力带，在工作面后方，当采空区充填物压实到一定程度后，也产生支承压力带。前后两个支承压力带，随工作面推进而移动，即移动支撑压力。在采煤工作面上下两端的区段煤柱内，也由于采煤和掘进区段平巷而形成支承压力，它的分布特征和工作面前方的支 承压力基本相同。当采煤工作面推进较长距离后，区段煤柱内的支承压力，可随顶板垮落而逐渐消失 7 什么是工作面顶初次来压？什么是周期来压？ 当工作面从切割眼向前推进， 顶板悬露面积随之扩大，直接顶垮落充填采空区，基本顶仍完整地支承在两帮煤壁上，形成双支板梁构
35、件。 当板梁垮度随着工作面推进增大到一定的范围，由于基本顶的自重和上覆岩层的作用下， 使基本顶断裂垮落。这时， 工作面已不再处于基本 顶掩护之下， 顶板迅速下沉而破碎，把基本顶第一次大面积垮落称为初次垮落。 由于基本顶初次垮落，使工作面压力增大，工作面推进到一定的距离，基本顶 悬臂在自重和上覆岩层的作用下，又会产生断裂垮落， 这时同样会给工作面带来增压现象。 当工作面再继续推 进， 这部分垮落的基本顶被甩入采空区，工作面又处于基本顶悬梁掩护之下， 恢复到前述的 状态。继工作面的推进， 基本顶的垮落与工作面增压现象重复出现。这种垮落与来压随工作 面推进而周期性的出现，称为基本顶周期垮落和周期来压
36、 8 采空区上覆岩层沿竖直方向如何划分？各具有什么特点？ 在工作面推进过程中，采空区不断扩大，上覆岩层移动下沉而破坏，根据破坏的特征，上覆岩层沿竖直方向自下而上可分为三带：冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。在这三带中 ，冒落带和裂隙带直接关系到工作面的顶板管理，弯曲下沉带对工作面没有多大影响。 一）冒落带 易冒落的直接顶，不规则垮落，碎胀的岩块将填满采空区，形成冒落带，支撑老顶。当松软岩层很厚时，冒落的高度可视为直接顶的厚度。当直接顶厚度不大，冒落的岩块填不满采空区，老顶悬空，这种情况下，老顶也二）裂隙带 位于冒落带之上的老顶岩层，总是一端支承在煤壁上，另一端支承在采空区的碎石充填堆上。在上覆岩层的压力作用下，冒落的岩块逐渐压实。因此，上覆岩层也随之逐步弯曲下沉，成段拆断或产生许多裂隙，但不冒落仍整齐排列，形成裂隙带 。其厚度根据实测一般为采高（煤层厚度）的 7 17 倍左右。
