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矿山压力与顶板控制芙蓉公司生产部 陈 敬 春2007年10月 复习思考题： 1、岩石的物理性质主要包括哪些？ 答：岩石的物理性质主要包括岩石的密度 、岩石的孔隙性 、岩石的吸水性 和岩石的碎胀性。 2、根据锚喷支护与施工的需要，根据煤矿岩层的特点，围岩分为哪几类？ 答： I类稳定岩层 、 Ⅱ类稳定性较好的岩层 、Ⅲ类中等稳定岩层 、N类稳定性较差的岩层 和V类不稳定性岩层 五类。 3．巷道开掘后，支承压力对巷道的定性可能会产生哪些影响? 答： (1)当围岩为比较稳定的坚硬砂岩或石灰岩时，巷道开掘后，在巷道两侧形成支承压力，即使加上采所形成的支承压力，由于岩石强度高，巷道围岩仍在弹性变形范围内。此时巷道甚至可以不必支护，就是架设支架，所受压力也极其有限。 (2)当围岩为中等稳定的砂岩、砂页岩以及比较坚硬的页岩时，巷道开巷道开掘后，在两侧形成的支承压力和受回采 影响形成的支承压力作用下，顶板及两帮可能发生局部破碎和片落，支承压力最高点外移，巷道上方可以形成自然平衡拱 。 (3)当围岩为不稳定的煤、泥质页、炭质页岩时，由于岩石比较软弱，巷道开掘后，围岩即发生变形、移动和破坏，甚至可能发生冒落，底板也可能发生底臌。但由于支架的支撑作用，巷道围岩仍处于极限平衡状态。 4．采区平巷在整个服务期内沿走向的矿压显现有哪些规律?答：（1）巷道掘进阶段(工) 在煤层或者岩体内开掘巷道，破坏了原始应力平衡状态，就会引起围岩应力重新分布，表现为巷道一旦掘出，其围岩立即产移动和变形。 （2）无采掘影响阶段(Ⅱ) 这个阶段的围岩移动主要是由于流变所引起，即变形量是时间的函数。由于随时间增长变形的增量极为微小，这个阶段的顶底板移近速度比掘进期间要小得多，故巷道基本上处于稳定状态。 （3）采动影响阶段(Ⅲ) 采动影响是由于采煤工作引起围岩应力再次重新分布而造成的。由于采空面积大，导致岩层运动规模大，故这个阶段中矿压显现也最强烈。 （4）采动影响稳定阶段(Ⅳ) 这是巷道围岩经受一次采动影响后重新进入相对稳定的阶段。故其围岩移动基本上与无采掘影响阶段类似，但这个阶段中的围岩平均移动速度一般还比无采掘影响阶段稍大一些。从工作至到采动影响稳定阶段的距离，少者从工作面后方50～60m处即开始，但多数情况是在100～120m以远o （5）二次采动影响阶段(V) 处于采动影响稳定阶段的巷道，在下区段回采时，由于开采面积进一步扩大。重新引起顶板岩层失稳和运动，将再次受到采动影响。二次采动影响的时间和空间规律与一次采动影响类似，但由于这种情况下巷道受到下区段工作面超前支承压力和巷道煤体一侧残余支承压力的叠加作用，二次采动影响的剧烈程度和影响范围都会比一次采动影响稍大。 由此可见，采区平巷沿走向方向在时间上和空间上存在不同矿压显现带，由于各带内顶底板移近速度和各阶段经历的时间不同，因此每个带内造成的巷道顶底板移近量也不同。 巷道变形破坏的主要原因。根据我国部分矿区观测资料，采动剧烈影响区内产生的顶底板移近量一般为200～300mm，有时为400500mm，这大约相当于煤层采高的10％～18％和16％ ～21％。因此采区巷道矿压控制的关键在于减轻采煤工作巷道造成的不良影响。根据采区平巷矿压显现规律的研究可知，采煤工作的影响是造成 5．研究支承压力沿煤层倾斜方向的矿压显现规律对改善巷道掘进工作有何意义? 答： 掌握沿煤层倾斜方向的矿压显现规律，对于正确选择采区巷道位置、确定合理的护巷煤柱尺寸或采用无煤柱护巷方法、保证支护安全等都有重要意义 。 3.复合顶板推垮型冒顶的机理 煤层具有复合顶板，同时还必须具备下列四个条件，才会发生推垮型冒顶： (1)离层 (2)断裂 (3)去路和倾角 (4)推力大于阻力 4.采场中容易发生复合顶板推垮型冒顶的地点 1)开切眼附近。在这个区域，顶板上部硬岩层两侧都有煤体支撑，不容易下沉，这就给下部软岩层的下沉离层创造了有利条件。 2)地质破坏带 (断层，裂隙等)附近。在这些地点，顶板下部软岩层容易形成六面体。 3)尖灭构造附近。采场顶板存在尖灭构造，既容易形成六面体，又可能给六面体以去路。 4)旧巷 (走向的或倾斜的)附近。由于旧巷顶板已破