煤矿围岩控制与检测复习题.docVIP

支承压力的定义和分布的一般规律。

煤炭采出后，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，叫支承压力。

工作面的前支承压力，其应力集中系数K=2.5～3，峰值在工作面前方4～8m左右位置，其影响范围可达工作面前方40～60m，甚至90～100m。

工作面侧支承压力，其应力集中系数K=2～3，峰值离采空区边缘15～20m，影响范围距采空区边缘15～30m。工作面侧向方向上的应力降低区的宽度一般在在10m以内。

采空区支承压力，采空区应力增高系数通常小于1，个别情况下达到1.3

采煤工作面压垮型事故的概念分类、预防措施。

压垮型：由垂直于层面方向的顶板压力压坏采场支架而导致冒顶。

垮落带老顶岩块压坏采场支架。

垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架。

裂隙带老顶岩块压坏采场支架。

采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的压力。

采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层。

采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求。

采煤工作面从开切眼开始推进到正常工作面的顶板运动规律。

当直接顶垮落厚度达1M以上，垮落长度达采煤工作面长度一半时，就叫直接顶初次垮落。随着采煤工作面的推进，梁的跨度愈来愈大，老顶就直接弯曲，下沉；当老顶的双支点梁达到极限跨距时，它就断裂，下沉。这时，采煤工作面内顶板下沉加快，煤壁片帮严重，支架受力增大，甚至发生顶板台阶下沉等老顶来压现象，工作面采煤以来老顶第一次大规模来压，叫做老顶的初次来压。老顶初次来压后，随着采煤工作面的继续推进老顶岩梁周期性断裂，下沉，工作面内周期性地出现下沉加快，煤壁严重片帮，支架受载增大以及顶板台阶下沉等老顶来压现象，叫做老顶周期来压。

综采工作面顶板支护设计初撑力的计算依据。

①初撑力能平衡支架上方直接顶岩层的重量（包括采空区上方将被切断的那段悬顶）；

②支架后端的初撑力能平衡采空区上方将要被切断的直接顶悬顶岩重；

③初撑力产生的主动力矩能平衡工作空间上方及采空区上方直接顶岩层所产生的力矩；

④支架的初撑力应能防止下位岩层（直接顶岩层）发生推垮型顶板事故，对于近水平煤层，可不考虑下位岩层的推垮事故。

巷道破坏变形的影响因素和形式。

变形形式：顶底板移近，包括顶板下沉，底板鼓起，两帮移近。

破坏形式：顶板冒落，底板鼓起，两帮收缩。

影响因素：所处的地应力状态。巷道是否受采动影响。围岩性质和强度。支护对策及支护方式。支架围岩关系。

巷道围岩压力的概念、分类和影响因素。

围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力。

松动围岩压力（2）变形围岩压力（3）膨胀围岩压力（4）冲击和撞击围岩压力。

因素：围岩压力因素，地质因素，巷道支护方法，开采技术。

巷道围岩控制的原理和方法。

控制原理：人们根据巷道围岩应力、围岩强度以及它们之间相互关系，选择合适的巷道布置和保护及支护方式。

控制方法：从巷道围岩控制的角度布置巷道。

尽量避开采掘活动的影响，将巷道布置在煤层开采后所形成的应力降低区域内。

尽量避免支撑压力叠加的强烈作用，或者尽量缩短支撑压力影响时间。

选择稳定的岩层或煤层布置巷道，尽量避免水与松软膨胀岩层直接接触。

巷道通过地址构造带时，巷道轴向应尽量垂直断层构造带或向，背斜构造。

相邻巷道或硐室之间选择合理的岩注宽度。

巷道的轴线方向方应尽可能与构造方向平行，避免与构造应力方向垂直。

巷道的保护及支护措施。

通过在巷道围岩中钻孔卸压，切槽卸压，宽面掘巷卸压以及在巷旁留专门的卸压空间等方法。

采用围岩钻孔注浆，锚杆支护，锚索支护，巷道周边喷浆，支架壁厚充填，围岩疏干封闭等方法，增高围岩强度，优化围岩受力条件和赋存环境。

架设支架对围岩施加径向力。

锚杆支护巷道冒顶的特点。

锚杆支护巷道冒顶事故一般都发生在地质条件变化的地点

锚杆支护巷道冒顶范围较大，冒顶宽度一般小于巷道宽度，冒顶高度一般是巷道高度的1~2倍，呈现顶板整体冒落状态，大多发生在掘进施工期间。

锚杆支护巷道冒顶大多瞬间发生，随机性大，呈突发性。

锚固区外冒顶的原因和预防措施。

顶板为离层型或镶嵌型结构。补强的锚索部分或全部失效。

掌握地质资料与开采条件。确保锚索施工质量。锚杆锚固区内形成稳定的压缩拱岩梁。

某工作面，煤层厚度为2.5m，倾角12°，顶板分层，自下而上为：页岩0.8m，砂页岩1.0m，页岩1.2m，泥岩1.3m，中砂岩2.0m，细砂岩3.0m，再上为中砂岩。请确定垮落带岩层的厚度（其中Kl=1.33，Kz=1.5）。

解：理想直接顶厚度为

h

依题意可知实际直接顶厚度为：h=0.8+1+1.2+1.3=4.3m

故直接顶垮落厚不能完全填满采空空间。

根据Hi

H

≥4.5-2.15

≥2.35