矿山压力观测与控制答案A

学院：___________专业：____________班级：__________姓名：_________考号：__________________________________________密____________________________封___________________________线____________________________第1页共2页专业班级：_____考试科目：__矿山压力观测与控制__(共2页)一、得分填空（每空1分，共15分）签字1随机误差的主要特征包括对称性、单峰性、抵偿性和有界性。2无煤柱护巷主要有沿空留巷和沿空掘巷两种形式。3岩石按其成因可以分为：岩浆岩、沉积岩、和变质岩。4采煤工作面“三量”的测定主要包括顶底板移近量、支柱活柱下缩量和支架载荷。5煤层上覆顶板可分为伪顶、直接顶和基本顶。二、得分名词解释（每个3分，共30分）签字1原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力为原岩应力，也称为岩体初始应力，绝对应力或地应力。2支承压力：由于采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的压力。3矿山压力：由于在地下进行采掘活动而在井巷，硐室及回采工作面周围煤，岩体中和支护物上所引起的力，就叫矿山压力，简称矿压，也叫地压、岩压等等。2沿空留巷：为了回收传统采矿方式中留设的保安煤柱。采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原顺槽位置保留就称为沿空留巷。5冲击地压：也称岩爆，它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。4周期来压：随着老顶断裂与下沉，支架压力增大，工作面地压显现明显增剧，并呈周期性，称周期来压。三、得分问答题（共40分）签字1.简述岩体的基本特征。（8分）答：（1）岩体的非均质性：自然条件下组成岩石的物质成分、组织结构及其组合善经常变化，所以一般认为岩体是非均质的。（2）岩体的各向异性：大多数层状岩体在水平及铅直方向的致密程度不同，因而具有各向异性即岩体在不同方向上显示的物理力学性质有明显不同。（3）岩体的非连续性：岩体被各种结构面所切割，因此从原则上说岩体属于连续体。2.简述冲击矿压形成的三个基本条件。（8分）答：冲击矿压形成的三个基本条件，也就是对其机理的认识：（1）强度理论：煤岩体破坏的原因和规律，实际上是强度问题，即材料受载后，超过其强度极限时，必然要发生破坏。（2）能量理论：矿体与围岩系统的力学平衡状态破坏后所释放的能量大于消耗的能量时，就会发生冲击矿压。（3）冲击倾向理论：煤岩介质实际的冲击倾向度大于规定的极限值，就会发生冲击矿压现象。3.简述岩石破碎后的碎胀特征及其在控制顶板压力中的作用。（8分）答：岩石破碎后，杂乱堆积，岩石的总体力学特征类似于散体。由于岩层破碎后体积将产生膨胀，因此直接顶垮落后，堆积的高度要大于直接顶原来的厚度。题号一二三四五六七八总分得分签字学院：___________专业：____________班级：__________姓名：_________考号：__________________________________________密____________________________封___________________________线____________________________第2页共2页影响碎胀系数Kp的重要因素是岩石破碎后块度的大小及其排列状态。岩石破碎后，在其自重及外加载荷的作用下逐渐压实，碎胀系数变小，压实后的高度将取决于岩石的残余碎胀系数Kp。随着老顶的初次断裂，老顶破断岩块的变形迫使直接顶变形方向支架方向加载荷，此时直接顶就不在可能形成放顶是可能发生的离层状态。但是老顶破断岩层形成的变形失稳与滑落失稳将对直接顶的稳定性产生影响。4.简述减压区的形成及其实际意义。（8分）答：当在岩体内开掘了巷道或者回采工作面后，巷道或回采工作面周围岩体中必然要产生应力重新分布，在巷道两侧形成2~3倍原始应力的集中应力，再工作面前方煤壁上形成4~5倍以上原始英里的集中应力。在这样大的垂直应力作用下巷道周围岩体或工作面前煤壁必然产生破坏。从而使围岩的支撑粒降低，集中的支承压力就要向岩体内部转移。由于深部岩体处于三向应力状态，其强度逐渐增加，直到某一半径处岩体的强度等于或大于集中应力时为止。这样就在巷道或采场周围的岩体中形成了减压区。由于巷道或采场周围岩体中存在减压区，使巷道或采场内支架免受高应力的作用，因此，采用支撑能力较小的支架就可能较好的维护这些开采空间，从而降低支架的支护费用。5.简析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响？（8分）开采深度直接影响着原岩应力大小，同时也影响着开采后巷道或工作面周围岩层内支承压力值。因此，开采深度对巷道矿山压力显现的影响可能比较明显。但对矿山压力显现的影响不尽相同。在一般条件下，一定的开采深度是可能出现冲击矿压的一个必要条件，开采深度对巷道矿山压力显现的影响可能比较明显。但开采深度对采场顶板压力大小的影响尤其是对顶板下沉量的影响并不突出，因为顶板压力大小主要受煤层采高直接顶和老顶的力学性质厚度等因素而定，因而对矿山压力显现的影响也不明显。四、得分论述题（共15分）签字岩石强度理论有哪两种？分别进行论述。答案要点：岩石强度理论有莫尔强度理论和格里菲斯准则。前者认为材料发生破坏是由于材料的某一面上剪应力达到一定的限度，而这个剪应力与材料本身性质和正应力在破坏面上所造成的摩擦阻力有关。即材料发生破坏除了取决于该点的剪应力，还与该点正应力相关。这是目前岩石力学中应用最广泛的理论。岩石沿某一面上的剪应力和该面上的正应力理论可表述为三部分。一，表示材料上一点应力状态的莫尔应力圆，二，强度曲线，三，将莫尔应力圆和强度曲线联系起来，建立莫尔强度准则。格里菲斯强度理论认为，具有张开型裂纹的岩体强度受裂纹尖端附近集中后的应力大小控制的张性破裂强度准则。由格里菲斯理论导出的，岩体受力后使裂纹尖端附近应力升高值达超其抗拉强度，从而引起裂纹扩展所需满足的应力条件，即格里菲斯初始破裂准则。岩体应力满足格里菲斯初始破裂准则而产生的，但又不致引起破坏的裂纹扩展的最大长度，是稳定裂纹长度。