一、填空题：

　　1.周期来压是随工作不断推进而______出现的。

　　2.煤层顶板可分为______、______、______三种。

　　3.根据顶板稳定性将直接顶分为______、______、______ 、______四类。

　　4.自然平衡拱是采掘空间上方岩层破坏后形成的______的拱形结构。

　　5.采煤工作面中工作空间______和______的工作总称叫工作面顶板控制。

　　6.工作面顶板控制方法有______、______、______、______四种。

　　7.从开切眼煤壁到老顶初次来压时与工作面切顶线的距离叫基本顶的______。

　　8.基本顶根据周期来压明显与否分为四级，周期来压强烈为______级顶板。

　　9.基本顶周期来压越不明显，作用于支架上的______就越小而且稳定。

　　10.采煤工作面的煤壁在矿压作用下，发生自然塌落的现象叫______。

　　11.煤层倾角对顶板下沉有明显的影响，煤层倾角愈大，影响顶板下沉的力______。

　　12.由于采掘活动而引起的作用在巷运及采煤工作周围岩体内的应力叫______。

　　13.因矿山压力的作用而在采煤工作面或巷道内显示的力学现象叫矿压显现，如______;______;______;______等。

　　14.基本顶按采压强度及来压步距可分为______;______;______;______四级。

　　15.在切割眼两帮的煤体中，产生了应力集中现象，这种集中应力称为______。

　　16.支承压力大小，分布范围与______;______;______;______;煤的软硬有关。

　　17.当顶底板均为厚而坚硬的岩层，煤质很坚硬，开采深度又较大，形成很大支承压力时，就可能产生______。

　　18.基本顶初次垮落前的初次失稳或工作面矿压显现加剧的现象称为______。

　　19.基本顶初次来压的特点有______;______;______大面积跨落时产生较大的响声和冲击波冲倒支架造成冒顶事故。

　　20.基本顶周期垮落前的工作面矿压呈现加剧现象叫______。

　　21.两次周期来压之间的距离称为______。

　　22.矿压观测的“三量”是指______、______、______。

　　23.原岩应力场的形成主要因素有______和______。

　　二、判断题(判断下列说法是否正确，并在每小题后边的括号中划“√”号或“×”号)

　　1.底鼓及煤壁中帮是矿压显现的一种现象。( )

　　2.存在于采掘空间围岩内的力叫矿压。( )

　　3.若支架密度小,间距大,就会产生支架应集中。(　　)

　　4.采掘顺序对于矿山压力的大小和分布没有太大影响。(　　)

　　5.底板岩层内风压应力的大小与煤柱上方的支承压力成正比。(　　)

　　6.由于岩层垮落，破碎体积膨胀，直接顶垮落后的堆积高度要大于原来的厚度。(　　)

　　7.岩体中包含的气体或水不会影响岩体内的应力大小与分布。(　　)

　　8.直接顶必须位于伪顶之上。( )

　　三、单项选择题(下例各题的选项中，只有一个是正确的或是最符合题意的，请将正选项的字母填入相应的空格内)：

　　1.基本顶初次破断在采煤工作面引起的矿压显现叫______。

　　A.矿山压力　　B.初次来压　　C.周期来压　　D.冲击地压

　　2.直接顶的稳定性可分为______。

　　A.2类　　B.3类　　C.4类 　　D.5类

　　3.目前老顶根据来压强度及采压步距分为______。

　　A.2级　　B.3级　　C. 4级　　D.5级

　　4.所谓的支承压力______。

　　A.在切眼两帮煤体中产生　　B.在切眼上方顶板中产生　　C.在切眼下方底板中产生　　D.在采空区下方底板中产生

　　5.基本顶周期垮落前的工作面压力显现加剧的现象叫______。

　　A.周期来压　　B.初次来压　　C.冲击地压

　　6.冲击地压的形成是由于______。

　　A.顶底板均为厚而坚硬的岩层，煤质很坚硬，开采深度又较大　　B.顶底板松软　　C.煤质较软　　D.应力集中

　　7.冲击地压发生后的破坏性一般______。

　　A.很大　　B.很小　　C.没有破坏性

　　8.冲击地压是矿山压力的　　　。

　　A.一般显现　　B.特殊显现　　C.没有矿山压力显现

　　9.随着煤柱宽度减小，支撑压力在底板内的传递深度和应力值______。

　　A.减小　　B.增大　　C.不会变化　　D.显著增大

　　四、多项选择题(下列各题的选项中,正确选项不止1个,请将正确选项的字母填入相应的空格中)

　　1.下列属于矿山压力显现的现象有______。

　　A.顶板下沉和垮落　　B.底板鼓起　　C.片帮　　D.支架变形和损坏

　　2.岩体受力后产生变形和破坏的过程有下列______。

　　A.压密阶段　　B.弹性阶段　　C.塑性阶段　　D.破坏阶段

　　3.下列情形不属于矿压显现的是______。

　　A.片帮 B.底鼓 C.冒顶 D.支架初撑力不足 E.咬架

　　4.影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有______。

　　A.采高与控顶距　　B.工作面推进速度　　C.开采深度　　D.为煤层倾角

　　5.回采工作面初次来压前四周围岩的支承压力分布为______。

　　A.增压区　　B.减压区　　C.稳压区　　D.无压区

　　五、问答题：

　　1.岩体的概念、基本特性及基本特征有哪些?

　　2.什么叫支承压力?

　　3.什么叫矿山压力?

　　4.什么叫矿压显现?

　　5.什么叫老顶的初次来压?

　　6.采煤工作面初次来压时有哪些特点?

　　7.什么叫周期来压?周期来压步距?

　　8.初次来压时应采取那些措施?

　　9.周期来压时应采取那些措施?

　　10.采煤工作面矿压观测的目的是什么?

　　11.在生产过程中的破煤和回柱放顶对长壁工作面的矿压显现有什么影响?放顶时顶板下沉速度是破煤时的几倍?

　　六、分析说明题：

　　1.分析各种矿压控制方法的基本原理和采取的控制巷道矿压的措施及其主要优缺点。

　　2.试分析开采技术对矿山压力显现的影响。

　　3.试分析巷道变形的原因。

　　参考答案：

　　一、填空题：

　　1.周期性　　2.伪顶　直接顶　老顶　　3.不稳定 中等稳定 稳定 坚硬　　4.相对稳定　　5.支护 采空区处理　　6.垮落法 充填法 缓慢下沉法 支撑法　　　7.初次来压步距　　8.Ⅲ级　9.载荷　　10.片帮　　11.愈小 12.矿山压力　　13.顶板下沿　产生裂隙冒顶　工作面支架变形折断　底彭和煤壁中帮　　14.来压不明显　来压明显　来压强烈　非常强烈　　15.支承压力　16.顶板悬露面积和时间　开采深度　采空区充填程度　顶底板岩性　　17.冲击地压　　18.初次来压　　19.初次来压顶板下沉速度加快下沉量加大持续时间长　支架前载增加折损增加　片帮严重　　20.周期来压　　21.周期来压步距　　22.顶底板移近量　支架阻力　活柱下缩量　　23.自重应力　构造应力

　　二、判断题：

　　1.√2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.√

　　三、单项选择题：

　　1.B 2.C 3.C 4.A 5.A 6.A 7.A 8.B 9.D

　　四、多项选择题：

　　1.ABCD　2.ABCD 3.DE　4.ABCD　5.ABC

　　五、问答题：

　　1.答：岩体是自然界中由各种岩性和各种结构特性的岩石所组成的集合体。

　　岩体的基本特性：(1)非均质性，岩体多由多种岩石组成，根据组成岩石的物质，组成结构及其组合状况的经常变化，通常认为岩体是非均质的。(2)各向异性。大多数层状岩层，水平和铅直方向的致密程度不同，岩体受力后在各个方向上显示不同的力学性质，如岩体垂直层面和平行层面的单向抗压强度和弹性模量等指标就有明显的不同。(3)非连续性。由于岩体被各种结构面所切割，因此原则上岩体属于明显的非连续体。但在研究工程问题进行岩体稳定性分析时，可根据岩体的结构类型把岩体视作非连续体、似连续体、和连续体。

　　岩体的基本类型：(1)整体岩体。是指遭受构造变动轻微的水平或缓斜厚层沉积岩层，节理不发育，很少有断层，通常可看作均一的，连续的介质。(2)块状岩体。是指构造变动是中等的厚层、中厚层水平或倾斜沉积岩，节理发育，有不断层或偶有层间错动，岩石一般比较坚硬，多由岩性单一的或强度相近的岩层组合而成。根据所受构造作用的不同可认为是连续介质或不连续介质。(3)层状岩层。是指构造比较简单的沉积岩层，可以是水平赋存，也可以是倾斜或急斜赋存。岩层组合上可以是单一岩性，也可是不同岩性的互层或夹层。节理发育不等，属于各向异性的不连续介质。(4)碎裂岩体。是指受过强烈构造变动后岩层产生严重变形和破裂的岩体，这类岩体中褶皱、断层、层间错动、节理、劈理十分发育，完整性很差，属不连续介质或似连续介质。(5)松散岩体。是指经受剧烈的构造变动后由断层泥、岩粉、压碎的岩石碎屑碎块等所组成的岩体。这种岩体往往出现在大断层交汇处，形成破碎带，沿走向和沿倾斜的厚度变化极不规则。未经胶结的松散沉积物如砂卵石等也属松散岩体，且这类岩块呈颗粒状、碎屑粉状、角砾状，可看作非连续介质。

　　2.答：当煤层中开掘切眼后，位于切眼上方岩石的支承点发生移动，上部岩层的重量将向巷道两侧转移，把这种支承条件改变而使巷道两侧载荷增加形成的集中应力称为支承压力。

　　3.答：矿山压力：由于采掘而引起的，作用在巷道及采煤工作面周围岩体内的应力叫矿山压力。

　　4.答：因矿山压力作用而在采煤工作面或巷道内显示的一些力学现象叫矿压显现，如顶板下沉、产生裂隙、冒顶、工作面支架变形和折断、底鼓以及煤壁片帮等。

　　5.答：基本顶初次垮落前的初次失稳或工作面矿压显现的加剧现象称初次来压。

　　6.答：其特点有：(1)顶板下沉速度加快，下沉量加大延续时间长。(2) 支架载荷剧增，折损增加。(3) 支承压力增大片帮严重。(4)大面积垮落时产生较大的响声和冲击波冲倒支架造成冒顶事故。

　　7.答：基本顶周期垮落前的工作面矿压呈现加剧现象叫周期来压。两次周期来压之间的距离称为周期来压步距。

　　8.答：(1)适当缩小控顶距。(2)提高支护质量，增加初撑力和支架稳定性。(3)加强来压的预测预报，掌握老顶初次来压步距。(4)对某些特别坚硬顶板，采用深孔爆破强迫放顶。

　　9.答：(1)通过矿压观测，准确判断周期来压的时间和位置，做好预测预报工作。(2)做好来压前的支护工作，保证支架的规格质量，保证一定的支护密度和支架稳定性。(3)合理缩小控顶距，以利于工作面维护。(4)保证直接顶垮落的质量。(5)保持工作面的推进速度。

        10.答:采煤工作面矿压观测的目的是:掌握采煤工作面上覆岩层运动规律;分析采煤空间支架与围岩的相互作用关系;提供合理的顶板控制措施;选择合理的采煤参数;及时进行顶板来压预报;合理安排采煤艺;为研制采煤机械和支架提供基础参数。

　　11.答:生产过程中的破煤和回柱放顶是影响长壁工作面顶板动态的主要工序。具体影响是造成顶板下沉、离层甚至破碎而冒落。放顶时顶板下沉速度是破煤时的3～4倍。

　　六、分析说明题：

　　1.答：控制方法有：抵抗矿压、忍让矿压、躲避矿压、转移矿压。

　　抵抗矿压基本原理：提高支架的支撑能力或支护密度，用加强支护的手段去抑制或减少围岩动，增强巷道变形能力以对付矿压的作用。措施：(1)增大型钢重量，提高支架承载能力;(2)增加支护密度;(3)充填支架背后空间。主要优缺点：巷道布置地点及掘巷时间可不受限制，但为此要消耗支护材料，支护劳动量大，使开采费用大幅度提高。

　　忍让矿压基本原理：在采用适当支护措施和保持支架本身不遭受严重损坏的前提下，容忍围岩产生一定变形，以释放掉一些能量(也称应力释放)。措施：(1)采用有一定工作阻力的大可缩量支架;(2)为巷道受压收缩预留备用断面;(3)容忍巷道底鼓然后进行机械化起底。主要优缺点：可在一定程度上利用围岩自承力，减轻支架受载，应用得当可实现无维护巷，对生产极为有利，但会增加支架结构的复杂性或多支出掘进和起底费用。

　　躲避矿压基本原理：将巷道布置在应力经重新分布后岩体已处于卸载状态的天然低应力区，从时间上或空间上躲开高压力的作用。措施：(1)在煤体边缘或煤体下方的低压区内布置巷道;(2)错过高压作用的时间，等压力充分稳定后再掘巷。主要优缺点：要在不同程度上减轻巷道受压，有利于支护工作，但有时要多开一些辅助巷道(如联络眼等)，或要求延迟掘进时间，不利于采掘接替工作。

　　转移矿压基本原理：通过人为方法使巷道围岩受到松动，形成卸载槽孔或其他形式的卸载空间，迫使载荷转移到离巷道较远的地点，达到减轻巷道受压的目的。措施：(1)在巷帮或底板中形成卸载槽孔;(2)宽面掘进或在巷旁故意留出卸载空间;(3)用跨采工作面使巷道得到卸载;主要优缺点：巷道布置地点及掘巷时间可不受限制，但要增加与采用卸压措施有关的额外费用。

　　2.答：开采技术因素是人为可以改变的，只要掌握矿压显现规律即可控制和改变这些影响因素，主要有巷道位置、支护方法、开采程序、工作面推进速度及顶板控制方法等。

　　(1)巷道位置。若巷道开掘在支承压力影响区，则作用在巷道周围的压力要比未受采动影响区增加许多倍，这是井下各类巷道产生严重变形和破坏的主要原因。(2)开采程序。不同的开采程序，矿压显现规律亦不相同，对中间巷道的双工作面后退式开采，当两侧工作面同时推进至停采线时，巷道要受两侧采动支承压力的叠加影响，矿压显现剧烈，巷道变形破坏严重，维护困难。此外，对跳采式开采，先采工作面矿压显现缓和，而后采的孤岛式工作面的矿压显现剧烈。在煤层群开采时，上部煤层开采后可减轻下部煤层开采的矿压显现程度，若上部煤层留有煤柱，则当在煤柱下开采时，矿压显现会明显增加，开采困难。(3)支护方法。采场围岩和支架是相互作用的统一力学体系，支架的结构和力学性能对矿压显现程度影响很大。单体支架或轻型支架，困工作阻力小，支架稳定性差，则围岩移动量大，矿压显现明显;液压支架的工作阻力大，稳定性好，对顶板的封密性好，接顶密实，矿压显现将趋于缓和，比单体支架或轻支架的支护控顶效果要好。(4)顶板控制。采煤工作面中采用不同的顶板控制方法，矿压显现不同，应根据顶板类别而采用相适应的控制方法。(5)工作面推进速度。采场推进速度对矿影响主要表现在时间因素方面。在一定条件下，随时间增加顶底板相对移近量增加，若推进速度慢，矿压显现剧烈;工作面推进速度快，则矿压显现缓和，有利于改善工作面顶板控制效果。高产高效快速推进的综合机械化工作面，矿压显现将会趋缓。

　　3.答：巷道变形、破坏的原因主要受到顶压、侧压和底压的作用，其中主要是顶压的作用。只有在底板松软和顶压、侧压大的情况下才会出现底压，即底臌。(1)顶压作用：掘进巷道后，暴露出来的顶板形成一个岩石梁。梁上面岩的重量和岩梁本身重量的作用，必然会产生弯曲变形、裂隙、离层。此时，如巷道无支架支撑，裂隙和离层继续发展，最后顶板就会冒落。一般来说，巷道顶板是受水平拉力的作用，巷道两帮受垂直应力的作用，而巷道四角受剪应力的作用。(2)侧压作用：侧压是指两帮岩石或煤向巷道内挤压而产生的。如果巷道两帮不支护或支护壁后的背帮不严不实，其变形得不到控制，并继续发展下去，就会造成片帮。如果巷道使用刚性支架，当变形严重时，柱腿可能折断或砌墙被破坏。采区巷道因受采动影响，两帮的移近量经常是很明显的。影响巷道两帮移近量大小的主要原因是：①巷道两帮支撑压力的大小。巷道两帮支撑压力的大小主要取决于巷道的位置。如果巷道位于采空区一侧煤柱的支撑压力增压区，巷道压大很大，则支架损坏严重，巷道维护困难，费用很高。如巷道距采空区较远或煤柱留的较宽，使巷道处在采空区的边缘和采空区之间有一窄煤柱(或无煤柱)，即处于减压区内，则巷道压力很小，变形相应也小，巷道就易于维护。②巷道两帮围岩的稳定性。实践证明，巷道两帮的煤或岩石越坚硬稳定，巷道就越易维护。(3)底压的作用：当巷道两侧煤帮或岩帮受到支承压力的作用时，高支承压力使巷道两帮和底板内部都产生一个侧压力，侧压力又可产生向上的底压，底压可使底板臌起，并产生离层、弯曲和破坏，由于巷道支架一般不设底梁来阻止底臌，因此有时底板向上臌起要比顶板下沉、两帮移近容易得多，严重得多。巷道底板臌起的主要原因，是矿山压力大，底板岩石强度小，岩石吸水膨胀。