1、矿压计算题参考四、计算题（每题 5 分，共 10 分）1、某回采工作面煤层采高 m2.5m，直接顶为粘土页岩，其总厚度h8m，直接顶的破碎膨胀系数 Kp1.4，试问煤层开采后，破碎的直接顶岩石能否充满采空区？2、某矿取页岩岩样 3 块，作成直径 c5，长 m10的标准试件 3 块，分别做0065,4的抗剪强度试验，施加的最大载荷相应为 kNk65.912.7、 ，求页岩的内聚力 C和内摩擦角 。四、计算题（10）1、答： 8*1.4=10.2m，8+2.5=10.5m 不能充满采空区。2、答：（1）求每块试件破坏面上的剪应力和正应力：据sinA可得： kPakPaka460;501;63400
2、0 55 据cos可得： 28;3;79000 65545（2）求岩石的内聚力和内摩擦角根据 tgC当 kPakPa79,63004545时，得：t79当 31,100时，得：tg,45.tg得： 2kPaC39四、计算题：（每题 5 分，共 10 分）1、某回采工作面顶板的最大控顶距为 m，根据实测得到在最大控顶距处的顶板下沉量为m40，若将最大控顶距缩小到 3，在最大控顶距处的顶板下沉量是多少？答：在一般情况下，回采工作面的顶板下沉量可用公式 mLS进行计算。由于在同一个工作面只改变了控顶距 L，而顶板条件、煤层采高均相同，即 和 相同。所以，在两种情况下顶板下沉量和工作面顶板的控顶距 L
3、成正比，即： 2121:LS，得：21SL代入数据可得最大控顶距为 3m的顶板下沉量：mLS20453212、有一缓斜煤层，其顶板由四岩层组成，各岩层的数据如下表，如采用刀柱法处理采空区，刀柱间的距离应该是多少？岩层数据表岩层 容重 )/(3kN层厚 )(h弹性模量 )/(2mkNE抗拉强度 )/(2mkNRr1 22.6 4.0 6105.43107.2 24.5 2.7 83 25.5 2.0 7.4 24.5 3.5 62答：首先计算作用在第一岩层上的载荷集度 q值。第一岩层本身的载荷集度 1q为：1/4.906.2mkNhq第二岩层对第一岩层的作用时，有： 321312)()(hE，代
4、入数据得： 1212/9.37)(qmkNq第三岩层对第一层的作用时，有： 12323113 /4.7)()( kq 第四岩层对第一层的作用时，有： 13234323112 )(/.60)()( qNhEhE由此可以看出第四层对第一层岩层的载荷已经没有影响，计算第一岩层的载荷只计算到 13q（即可，此时，21/.7)(mkq。由于顶板岩层多数为脆性破坏，取安全系数 n，则刀柱间的距离应为安全跨距，为： nqRhLT 6.204.17630.42四、计算题：（每题 5 分，共 10 分）1、某工作面使用单体液压支架，每根支柱的额定工作阻力为 kN294/根，顶板的最大控顶距为 m5，支柱为四排控
5、顶，柱距为 m7.0，求单体液压支架对顶板能够提供的最大支护强度是多少？答：在控顶距范围内，四根单体液压支柱可能提供的总支撑力为： kNQ176294。由于工作面各排支柱并不能全部达到额定工作阻力，根据实测其平均工作阻力只有额定工作阻力的 6080%。在这种情况下，单体液压支柱对顶板的支护强度为： kPaLSnQp 8.26.017.05294)86.()8.0( 2、有某石灰岩做抗剪强度试验，当 MPan8.41时， Pan8.15；当MPan.8时， an82。而该岩石在做三向抗压强度试验时，当侧压01a时， Rc6.，求侧压力 a51时其三向抗压强度是多少？答：内摩擦角7.012ntg0
6、9.32当侧压 Pa5时根据 31sincR三向抗压强度MPaa 5.9.2i16.802 四、计算题：（每题 5 分，共 10 分）1、试计算只考虑自重应力的情况下，赋存在 600m 深处原岩体内一点的应力值，设上部岩层的平均容重为 24.5kN/m3，泊松比为 =0.2。解：垂直应力： 1=H=14.7MPa侧向应力： 2 3=（H）/（1-）=3.7MPa11叙述回采工作面支架与围岩的相互作用原理1）支架与围岩是相互作用的一对力，在小范围内，围岩形成的顶板压力可看作一个作用力，支架可视为一个反力，两者相互适应，使其大小相等，而且尽可能的作用在一个作用点上 2）支架受力的大小及其在回采工作
7、面分布的规律与支架性能有关3）支架结构及尺寸对顶板压力的影响。在实际生产中证明，在支架架型选择何时时，可以用最小的工作阻力维护好顶板12、支架围岩相互作用原理：支架支护作用，支架的工作阻力，尤其是初撑力在一定程度上能有效地抑制直接顶板离层，控制围岩塑性区的再发展和围岩的持续变形，保持围岩稳定。围岩的自承能力，地下工程中围岩不仅是施载体，在一定条件下还是一种天然承载构件，上覆岩层的绝大部分重量完全是由自身承担的，因此合理的支架围岩相互作用关系是充分利用围岩的这种天然自承力和承载力。“煤体支架垮落矸石”支撑系统：煤体、垮落矸石为平衡结构支点（拱脚），需承受更多载荷；“煤体支架垮落矸石”支撑系统为静不定系统，刚度大的承受载荷也大； 煤体刚度大于垮落矸石及支架，为主要承载体；支架受到保护，刚度较小，承载较小。
