矿山压力及其控制
一、填空： 1.影响碎胀系数的重要因素是破碎后块度大小及其排列状态。
2.根据回采工作面前后的应力分布情况，可将工作面前后划分为增加区、减压区、稳压区。 3.老顶的初次来压步距与老顶岩层的力学性质、厚度、破断岩块之间互相咬合的条件有关，同时也与地质构造有关。
4.采空区处理的方法有：煤柱支撑法、缓慢下沉法、采空区充填法、全部跨落法。 5.当采空区尺寸（长度和宽度）相当大时，地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值，此时的采动称为充分采动。如果 采空区尺寸尺寸小于临界开采尺寸，称为非充分采动。 6.根据原岩（煤）体应力状态不同，冲击矿压可分为三类：重力型、构造应力中间型、重力-构造型 。
7.液压支架目前普遍将其分为三种类型：支撑式，掩护式，支撑掩护式。
8. 老顶的极限跨距：（1）回采空间周围均未采动固定梁计算为：L=h√2Rt/q；（2）回采空间周围均已采空或用刀柱法管理顶板简支梁计算为：L=2h√Rt/3q。
二、名词解释： 岩层移动角;地表下沉边界（常以10mm点划定）和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角.
矿山压力:由于矿山开采活动的影响，在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力. 初撑力:支架支设时，将活柱升起，托住顶梁，利用生柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个主动力，这个最初形成的主动力称为初撑力.对于液压支柱即是泵压所形成的支柱对顶板的撑力.
工作阻力:支柱受顶板压力作用而反应出来的力分为始动阻力、初工作阻力、最大工作阻力. 关键层:对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层.
三、简答 1. 什么是老顶的周期来压和周期来压步距？其表现形式有哪些？答：周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象。老顶的周期来压步距是两次来压期间工作面推进距离（周期来压步距=1/2.45初次来压步距）。变现形式：顶板下沉速度急剧增加、顶板下沉量变大；支柱所受的载荷普遍增加；有时还可能引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。
2. 回采工作面顶板的初次垮落和顶板的初次来压有何区别？答：一.直接顶的初次跨落：回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大当达到其极限跨距时开始垮落。直接顶第一次大面积垮落称为直接顶初次跨落。老顶的初次来压：回采工作面从开切开始采煤，采空区范围逐渐增大，当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，同时发生已破断的岩块回转失稳（变形失稳），有时可能伴随滑落失稳（顶板的台阶下沉），从而导致工作面顶板的急剧下沉。此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象称为老顶的初次来压。 二.区别：①初次垮落发生于直接顶，初次来压发生于老顶。直接顶第一次垮落高度超过1～1.5 m，范围超过全工作面长度的一半。②初次垮落前会发生离层，初次来压前会发生片帮。初次来压较初次跨落对工作面影响较大。③直接顶初次跨落步距与直接顶岩层强度、分层厚度、直接顶内节理裂隙发育程度有关，老顶初次来压步距与老顶岩层力学性质、厚度、破断岩块间互相咬合条件有关。
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3. 试述综放开采工作面支承压力分布特点。答：放顶煤开采与单一煤层开采具有类似规律，即工作面前方的支承压力（切向应力σt）分为减压区A、增压区B、稳压区C。若按岩体性质可分为弹性区E、塑性区D（极限平衡区）。同时径向应力（垂直于工作面方向的应力σr） 自煤壁向远方逐渐升高。放顶煤开采的支承压力分布范围大，峰值点前移，但支承压力集中系数没有明显变化。①煤层愈软支承压力分布范围愈大，峰值点距煤壁愈远。一般来说对于软煤层峰值点位15~25m，分布范围40~50m；对于硬煤层峰值点5~8m，分布范围20~30m。②煤层愈厚支承压力范围愈大，峰值点距煤壁愈远。放顶煤工作面支承压力峰值点前移的原因是由于顶煤强度较低引起的。③如果顶煤中存在一层较厚的强度较大夹矸层，夹矸层除了影响到顶煤冒落形态外还会影响到支承压力分布，使其显现出较硬煤层的支承压力分布特征。
四、计算 1 有一煤层顶板为厚层坚硬砂岩，岩层厚度15米，岩石的抗拉强度极限8Mpa，，岩石间的摩擦角42度，作用在岩层上的载荷集度1MPa，，当岩层断裂时，能否取得自身平衡？如果不能平衡支架应具有多大的支撑力才不致摧垮工作面？ 解：极限垮距L=h√2Rt/q=15√2*8/1=60m
断裂后岩块间剪力R=?ql=?*1*60=30MN 水平推力T=ql2/8h=103*602/8*15=30MN 摩擦力F=T*tanφ=30*103tan42°=27012KN 故支撑力至少在P=R-F=30000-27012=2988KN
五、论述 什么是沿空留巷，沿空留巷从开掘到废弃的整个过程中围岩的变形经历了哪些阶段，及各阶段变化的原因是什么。
答：沿空留巷是在上区段工作面采过后，通过加强支护或采用其他有效方法，将上区段工作面运输平巷保留下来，供下区段工作面回采时作为回风平巷。其目的是使一条巷道可以得到两次利用，故这种方式也称“巷道二次利用”“一巷两用”“单巷开采系统”。
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