礦山壓力觀測(cè)與控制答案A.doc

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1、專(zhuān)業(yè)班級(jí)：_____考試科目：__礦山壓力觀測(cè)與控制__(共2頁(yè))題號(hào)一二三四五六七八總分得分簽字一、得分填空（每空1分，共15分）簽字1隨機(jī)誤差的主要特征包括對(duì)稱(chēng)性、單峰性、抵償性和有界性。2無(wú)煤柱護(hù)巷主要有沿空留巷和沿空掘巷兩種形式。3巖石按其成因可以分為：巖漿巖、沉積巖、和變質(zhì)巖。4采煤工作面“三量”的測(cè)定主要包括頂?shù)装逡平俊⒅е钪驴s量和支架載荷。5煤層上覆頂板可分為偽頂、直接頂和基本頂。二、得分名詞解釋?zhuān)總€(gè)3分，共30分）簽字1原巖應(yīng)力：存在于地層中未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力為原巖應(yīng)力，也稱(chēng)為巖體初

2、始應(yīng)力，絕對(duì)應(yīng)力或地應(yīng)力。2支承壓力：由于采掘空間原被采物承受的載荷轉(zhuǎn)移到周?chē)С畜w上而形成的壓力。3礦山壓力：由于在地下進(jìn)行采掘活動(dòng)而在井巷，硐室及回采工作面周?chē)海瑤r體中和支護(hù)物上所引起的力，就叫礦山壓力，簡(jiǎn)稱(chēng)礦壓，也叫地壓、巖壓等等。2沿空留巷：為了回收傳統(tǒng)采礦方式中留設(shè)的保安煤柱。采用一定的技術(shù)手段將上一區(qū)段的順槽重新支護(hù)留給下一個(gè)區(qū)段使用。這種留巷的做法是沿著采空區(qū)邊緣在原順槽位置保留就稱(chēng)為沿空留巷。5沖擊地壓：也稱(chēng)巖爆，它是一種巖體中聚積的彈性變形勢(shì)能在一定條件下的突然猛烈釋放，導(dǎo)致巖石爆裂并彈射出

3、來(lái)的現(xiàn)象。4周期來(lái)壓：隨著老頂斷裂與下沉，支架壓力增大，工作面地壓顯現(xiàn)明顯增劇，并呈周期性，稱(chēng)周期來(lái)壓。三、得分問(wèn)答題（共40分）簽字1.簡(jiǎn)述巖體的基本特征。（8分）答：（1）巖體的非均質(zhì)性：自然條件下組成巖石的物質(zhì)成分、組織結(jié)構(gòu)及其組合善經(jīng)常變化，所以一般認(rèn)為巖體是非均質(zhì)的。（2）巖體的各向異性：大多數(shù)層狀巖體在水平及鉛直方向的致密程度不同，因而具有各向異性即巖體在不同方向上顯示的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯不同。（3）巖體的非連續(xù)性：巖體被各種結(jié)構(gòu)面所切割，因此從原則上說(shuō)巖體屬于連續(xù)體。2.簡(jiǎn)述沖擊礦壓形成的三個(gè)基本

4、條件。（8分）答：沖擊礦壓形成的三個(gè)基本條件，也就是對(duì)其機(jī)理的認(rèn)識(shí)：（1）強(qiáng)度理論：煤巖體破壞的原因和規(guī)律，實(shí)際上是強(qiáng)度問(wèn)題，即材料受載后，超過(guò)其強(qiáng)度極限時(shí)，必然要發(fā)生破壞。（2）能量理論：礦體與圍巖系統(tǒng)的力學(xué)平衡狀態(tài)破壞后所釋放的能量大于消耗的能量時(shí)，就會(huì)發(fā)生沖擊礦壓。（3）沖擊傾向理論：煤巖介質(zhì)實(shí)際的沖擊傾向度大于規(guī)定的極限值，就會(huì)發(fā)生沖擊礦壓現(xiàn)象。3.簡(jiǎn)述巖石破碎后的碎脹特征及其在控制頂板壓力中的作用。（8分）答：巖石破碎后，雜亂堆積，巖石的總體力學(xué)特征類(lèi)似于散體。由于巖層破碎后體積將產(chǎn)生膨脹，因此直接頂

5、垮落后，堆積的高度要大于直接頂原來(lái)的厚度。影響碎脹系數(shù)Kp的重要因素是巖石破碎后塊度的大小及其排列狀態(tài)。巖石破碎后，在其自重及外加載荷的作用下逐漸壓實(shí)，碎脹系數(shù)變小，壓實(shí)后的高度將取決于巖石的殘余碎脹系數(shù)Kp。隨著老頂?shù)某醮螖嗔?，老頂破斷巖塊的變形迫使直接頂變形方向支架方向加載荷，此時(shí)直接頂就不在可能形成放頂是可能發(fā)生的離層狀態(tài)。但是老頂破斷巖層形成的變形失穩(wěn)與滑落失穩(wěn)將對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性產(chǎn)生影響。4.簡(jiǎn)述減壓區(qū)的形成及其實(shí)際意義。（8分）答：當(dāng)在巖體內(nèi)開(kāi)掘了巷道或者回采工作面后，巷道或回采工作面周?chē)鷰r體中必然要

6、產(chǎn)生應(yīng)力重新分布，在巷道兩側(cè)形成2~3倍原始應(yīng)力的集中應(yīng)力，再工作面前方煤壁上形成4~5倍以上原始英里的集中應(yīng)力。在這樣大的垂直應(yīng)力作用下巷道周?chē)鷰r體或工作面前煤壁必然產(chǎn)生破壞。從而使圍巖的支撐粒降低，集中的支承壓力就要向巖體內(nèi)部轉(zhuǎn)移。由于深部巖體處于三向應(yīng)力狀態(tài)，其強(qiáng)度逐漸增加，直到某一半徑處巖體的強(qiáng)度等于或大于集中應(yīng)力時(shí)為止。這樣就在巷道或采場(chǎng)周?chē)膸r體中形成了減壓區(qū)。由于巷道或采場(chǎng)周?chē)鷰r體中存在減壓區(qū)，使巷道或采場(chǎng)內(nèi)支架免受高應(yīng)力的作用，因此，采用支撐能力較小的支架就可能較好的維護(hù)這些開(kāi)采空間，從而降低支

7、架的支護(hù)費(fèi)用。5.簡(jiǎn)析開(kāi)采深度對(duì)采場(chǎng)礦山壓力及其顯現(xiàn)的影響？（8分）開(kāi)采深度直接影響著原巖應(yīng)力大小，同時(shí)也影響著開(kāi)采后巷道或工作面周?chē)鷰r層內(nèi)支承壓力值。因此，開(kāi)采深度對(duì)巷道礦山壓力顯現(xiàn)的影響可能比較明顯。但對(duì)礦山壓力顯現(xiàn)的影響不盡相同。在一般條件下，一定的開(kāi)采深度是可能出現(xiàn)沖擊礦壓的一個(gè)必要條件，開(kāi)采深度對(duì)巷道礦山壓力顯現(xiàn)的影響可能比較明顯。但開(kāi)采深度對(duì)采場(chǎng)頂板壓力大小的影響尤其是對(duì)頂板下沉量的影響并不突出，因?yàn)轫敯鍓毫Υ笮≈饕苊簩硬筛咧苯禹敽屠享數(shù)牧W(xué)性質(zhì)厚度等因素而定，因而對(duì)礦山壓力顯現(xiàn)的影響也不明顯。四

8、、得分論述題（共15分）簽字巖石強(qiáng)度理論有哪兩種？分別進(jìn)行論述。答案要點(diǎn)：巖石強(qiáng)度理論有莫爾強(qiáng)度理論和格里菲斯準(zhǔn)則。前者認(rèn)為材料發(fā)生破壞是由于材料的某一面上剪應(yīng)力達(dá)到一定的限度，而這個(gè)剪應(yīng)力與材料本身性質(zhì)和正應(yīng)力在破壞面上所造成的摩擦阻力有關(guān)。即材料發(fā)生破壞除了取決于該點(diǎn)的剪應(yīng)力，還與該點(diǎn)正應(yīng)力相關(guān)。這是目前巖石力學(xué)中應(yīng)用最廣泛的理論。巖石沿某一面上的剪應(yīng)力和該面上的正應(yīng)力理論可表述為