是由于直接顶岩层冒落后形成的。2)裂缝带。岩层破断后,岩块仍然排列整齐的区域为裂缝带。它位于冒落带之上,由于排列比较整齐,因此碎胀系数较小。关键层破断块体有可能形成“砌体梁”结构。垮落带与裂缝带合称“两带”,又称为“导水裂缝带”,意指上覆岩层含水层位于“两带”范围内,将会导致岩体水通过破断裂缝流入采空区和回采工作面。“两带”高度和岩性与煤层采高有关,覆岩岩性越坚硬,“两带”高度越大。一般情况下,对于软弱岩层,其“两带”高度为采高的9-12倍,中硬岩层为18-28倍。准确的确定“两带”高度,对解决水体下采煤问题及下解放层开采瓦斯突出煤层有特别重要的意义。3)弯曲带。自裂缝带顶界到地表的所以岩层称为弯曲带。弯曲带内岩层移动的显著特点是,岩层移动过程的连续和整体性,即裂缝带顶界以上至地表的岩层移动是成层的,整体性发生的,在垂直剖面上,其上下各部分的下沉差值很小。若存在厚硬的关键层,则可能在弯曲带内出现离层区。 15简述绿色开采技术体系?
包括以下内容:1)水资源保护---形成“保水开采”技术。2)土地与建筑物保护----形成离层注浆,充填与条带开采。3)瓦斯抽放----形成“煤与瓦斯共采”技术。4)煤层巷道支护与减少矸石排放技术。5)地下气化技术。 16简述控制岩层移动的技术?
岩层移动控制技术可分为3类:一)留煤柱控制岩层移动1.部分开采2.留设保护煤柱。二)充填法控制岩层移动1.采空区充填(1)水力充填(2)干式充填(3)胶结充填。2.覆盖离层区充填。三)调整开采工艺及参数控制岩层移动,如限厚开采,协调开采,上行开采等。
17简述回采工作面前方支承压力分区并分析其应力状态? 分为应力降低区,应力增高区,应力不变区。
18采区平巷在其服务期内沿走向的矿山规律有那些?采动影响带的前影响压力与后影响区内矿压显现时间和机理有何不同?
规律:采区巷道从开掘到报废,经历采动造成的围岩应力重新发布过程,围岩变形会持续增长和变化。围岩变形经历五个阶段:(1)巷道掘进影响阶段(2)掘进影响稳定阶段(3)采动影响阶段(4)采动影响稳定阶段(5)二次采动影响阶段
不同:巷道受上阶段工作面的回采影响后,在回采引起的超前移动支承压力作用的影响下,巷道围岩压力再次分布,塑性区显著扩大,围岩变形急剧增长。在工作面后方附近,达到了最大值。远离工作面后方,巷道围岩变形速度逐渐衰减。巷道围岩性质、护巷煤柱宽度或巷旁支护方式、工作面顶板岩层结构对该时期围岩变形量影响很大。 19沿空留巷矿压显现基本特征?与沿空掘巷矿压显现的主要区别? 沿空留巷上区段工作面采动时受力情况1.巷道顶板的下沉,破坏必然受到采空区上覆岩层沉降总规律的制约。2.上区段工作面采过后,沿空巷道经历老顶岩层从即将断裂前的极限状态到发生断裂的失稳,然后到回转下沉采空区的过程。3.由于老顶的剧烈运动,引起沿空巷道煤帮和巷道支护体发生剧烈变形。沿空掘巷破坏了原有平衡,在巷道边缘的煤体会出现新的破裂区,塑性,支承压力向煤体深部移动。 20. 跨巷回采卸压的基本原理
煤层开采以后,在煤层底板中形成一定范围的应力增高区和应力降低区。位于煤层底板的巷道,若处于应力增高区,将承受较大的集中应力而遭受破坏;处于应力降低区,则易于维护。根据采面不断移动的特点以及巷道系统优化布置的原则,可在巷道上方的煤层工作面进行跨采,使巷道经历一段时间的高应力作用后,长期处于应力降低区内。跨采的效果主要取决于巷道与上方跨采面的相对位置,即巷道与上部回采煤层间的法向距
离z,巷道与上部回采煤层煤柱(体)边缘的水平距离x。 21.如何根据锚杆对围岩的约束方式定义锚杆锚固力?
托锚力:托锚力包括安装锚杆时,通过拧紧螺母产生的锚杆托板对围岩的预紧力,水胀式管状锚杆杆体纵向收缩,使托盘对围岩产生预紧力,以及锚杆托板阻止围岩向巷道内位移时,对围岩施加的径向支护力。
粘锚力:粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体,由于围岩深部与浅部变形的差异,锚杆通过粘结剂对围岩施加粘结力来抑制围岩变形。粘锚力就是锚杆杆体的轴力。摩擦锚固式锚杆通过杆体与围岩之间摩擦力对围岩施加锚固力来抑制围岩变形。 切向锚固力:围岩的变形大多从岩体的弱面开始,在围压作用下围岩沿弱面滑动或张开。锚杆体贯穿弱面,限制围岩沿弱面滑动或张开。这种限制力称为切向锚固力。 22. 为什么说锚注支护是软岩巷道支护的新途径? 锚杆支护与棚式支架支护的一个重要区别是,锚杆支护的锚固力在很大程度上取决于岩体的力学性能,软岩巷道可锚性差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原因。利用锚杆兼做注浆管,实现锚注一体化,是软岩巷道支护的一个新途径。对于节理裂隙发育的岩体,注浆可改变围岩的松散结构,提高粘结力和内摩擦角,封闭裂隙,显著提高岩体的强度。注浆加固为锚杆提供可靠的着力基础,使锚杆对松碎围岩的锚杆作用得以发挥,进一步提高岩体强度。但注浆只能在围岩的一定深处进行,需要与锚喷支护共同维持巷道周边围岩的稳定。因此,采取锚杆与注浆相结合的方法,使锚杆和注浆的作用在各自适用的范围内得到充分发挥,可提高对软岩的支护效果。 23简述软岩巷道变形力学机制。
从理论上分析软岩巷道围岩变形力学机制,可分为三种形式,即物化膨胀类型、应力扩容类型和结构变形类型。
膨胀变形机制
膨胀岩含有蒙脱石、高岭土和伊利石等强亲水粘土矿物,这几类矿物由于其晶体结构特殊,能将水分子吸附在晶层表面和晶层内。既具有矿物颗粒内部分子膨胀,又具有矿物颗粒之间的水膜加厚的胶体膨胀。同时通过毛细作用吸入水,使岩石体积膨胀。 (2)应力扩容变形机制
变形机制与力源有关,软岩在构造应力、地下水、重力、工程偏应力作用下,岩体产生破坏变形,微裂活动迅速加剧,形成拉伸破坏和剪切面,体积扩胀。工程偏应力即本书中的矿山压力,是应力扩容变形中不可忽视的力源。 (3)结构变形机制
变形机制与硐室结构和岩体结构面的组合特征有关。结构面的成因类型,结构面的结合特征,结构面的力学性质,结构面相对于硐室的空间分布规律及它制约下形成的岩体结构控制着软岩变形、破坏规律。
24简述冲击矿压防治措施的基本原理和主要方法? 根据发生冲击矿压的成因和机理,防治措施的基本原理有两方面,一是降低应力(能量)的集中程度;二是改变煤岩体结构的物理力学性能。 主要方法吧:(1)合理的开拓布置和开采方式(2)开采解放层 浅埋煤层。