矿山压力与控制复习纲目

《矿山压力与控制》复习题采矿12级1、名词概念矿山压力原岩应力构造应力支承压力初次来压周期来压原岩围岩极限平衡区破裂区塑性区弹性应力增高区超前支承压力侧向支承压力煤柱应力传递影响角应力集中系数双固梁简支梁弹性基础梁悬臂梁砌体梁原生裂隙构造裂隙压裂裂隙直接顶老顶碎涨性初次来压步距周期来压步距“o-x”型断裂弧形三角板反弹区与压缩区初撑力最大工作阻力支护强度支护密度顶板压力顶板支护采空区处理矿压控制回采工作面的支护系统及刚度P-△L关系曲线P-△S关系曲线支架（支柱）工作特性曲线P-U关系曲线增载系数（增压系数、动载系数）关键层离层裂隙“O”型圈横三区竖三带导水导气带巷旁支护基本支护加强支护主动支护被动支护支架的“给定载荷”与“给定变形”状态2、规律及相关因素岩性对两带高度和分布形态的影响开采煤层底板应力分布规律减压区与煤柱应力传递影响角工作面前后方支承压力的分区(单峰连续曲线、双峰曲线)巷道围岩支承压力的分区（弹性状态、极限平衡状态）巷道间合理岩柱的确定原则（一条巷道的影响范围不允许进入另一巷道围岩的塑性区）护巷煤柱的确定（弹性核理论）顶板压力（载荷）的估算巷道围岩压力的分类构造应力与巷道轴向间的关系巷道稳定性影响因素巷道稳定性指数D（p209）沿空留巷和沿空掘巷的区别砌体梁平衡条件（S-R平衡条件）支护系统的刚度（直接顶—支架—底板）支架特性的基本要求（p—△s）关键层的特征3计算原岩应力计算、巷道周边应力的计算（λ=1、1/3、0）巷道影响范围（半径）的估算（λ=1，Δσ/σ1=10%、5%、3%）煤巷塑性区宽度（应力峰值位置）的计算支护设计时，支架最大高度、最小高度；支架初撑力、额定工作阻力的确定（顶板下沉量，直接顶载荷，来压时载荷）顶板初次来压步距、周期来压步距的估算（固支梁、简支梁、悬臂梁、板）直接顶冒落高度的计算（充满条件）4理论原理采场上覆岩层岩体结构理论采场支架与围岩相互作用原理巷道支护原理关键层理论、底板承载关键层理论锚杆支护理论5、应用直接顶稳定性影响因素、指标及分类；老顶分级☆回采巷道围岩稳定性分类受采动影响煤层巷道（留煤柱护巷的回风巷、运输机巷、沿空留巷）的矿压显现规律☆受采动影响的底板巷道矿压显现规律（有煤柱护巷、无煤柱护巷）☆跨上下山开采问题沿空留巷的巷旁支护形式巷道卸压措施☆沿空掘巷的位置和时间问题☆工作面支护设计（支架形式、规格、工作阻力、支护强度、支护密度）A卷应用题（2*15=30）1.已知支架的特性曲线如图。（1）初撑力20mpa,安全阀开启压力36mpa，增阻阶段下缩量△s=10mm。测得一工作面顶底板移近量s=200mm，其中顶板变形量sr=30mm，支柱钻底量sf=165mm，问支架实际工作阻力是多少？（2）若把支柱的初撑力提高到25mpa，并采取立柱穿鞋措施，结果测得顶底板移近量S=100mm，其中顶板变形量sr=10mm，底板压缩变形量减少到sf=50mm，问支架的工作阻力是多少？安全阀是否开启？（3）分析支架刚度与支护系统刚度的关系，并就如何提高支护系统的刚度，改善顶板控制效果提出措施。sPP△SPP0Pm△S=10mm2.某矿一回采工作面煤层采厚3.2~4.5米，煤层倾角8~12°；直接顶为泥质、砂质页岩，厚度6.5~7.5米，初次垮落步距12米，老顶为中砂岩，厚4~6米，初次来压步距36米。顶板下沉系数η=0.03，最大控顶距4米，顶板岩层的体积力γ=25KN/m3。拟采用综合机械化采煤工艺，现进行液压支架选型，请确定：（1）支架形式；（2）支架的最大支撑高度和最小支撑高度；（3）计算采空区充填系数N,预测顶板来压显现剧烈程度；（4）支架的最大工作阻力和初撑力。B卷应用题（2*15=30）1.已知支架的特性曲线如图。（1）初撑力20mpa,安全阀开启压力36mpa，增阻阶段下缩量△s=7mm。测得一工作面顶底板移近量s=200mm，其中顶板变形量sr=30mm，支柱钻底量sf=165mm，问支架实际工作阻力是多少？（2）若把支柱的初撑力提高到25mpa，并采取立柱穿鞋措施，结果测得顶底板移近量S=100mm，其中顶板变形量sr=10mm，底板压缩变形量减少到sf=50mm，问支架的工作阻力是多少？安全阀是否开启？（3）分析支架刚度与支护系统刚度的关系，并就如何提高支护系统的刚度，改善顶板控制效果提出措施。sPP△SPP0Pm△S=7mm2.某矿一回采工作面煤层采厚2.7~3.5米，煤层倾角8~10°；直接顶为泥质、砂质页岩，厚度9~10.5米，初次垮落步距9米，老顶为中砂岩，厚4~5米，初次来压步距32米。顶板下沉系数η=0.025，最大控顶距4米，顶板岩层的体积力γ=25KN/m3。拟采用综合机械化采煤工艺，现进行液压支架选型，请确定：（1）支架形式；（2）支架的最大支撑高度和最小支撑高度；（3）计算采空区充填系数N,预测顶板来压显现剧烈程度；（4）支架的最大工作阻力和初撑力。