礦山壓力與巖層控制復(fù)習(xí)資料

1.礦山壓力：由于礦山開(kāi)采活動(dòng)的影響，在巷硐周?chē)鷰r體中形成的和作用在巷硐支護(hù)物上的力定義為礦山壓力，在相關(guān)學(xué)科中也稱(chēng)為二次應(yīng)力、或工程擾動(dòng)力。2.礦山壓力顯現(xiàn)：在礦山壓力作用下，會(huì)引起各種力學(xué)現(xiàn)象，如巖體的變形、破壞、塌落，支護(hù)物的變形、破壞、折損，以及在巖體中產(chǎn)生的動(dòng)力現(xiàn)象。這些由于礦山壓力作用，使巷硐周?chē)鷰r體和支護(hù)物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱(chēng)為礦山壓力顯現(xiàn)。3.礦山壓力控制：所有減輕、調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力作用的各種方法，均叫做礦山壓力控制.4.巖石按不同的標(biāo)準(zhǔn)可分為不同類(lèi)型，常見(jiàn)的分類(lèi)有：（1）按巖石成因可分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類(lèi)。（2）按巖石固體礦物顆粒間的結(jié)合特征，可分為固結(jié)性、粘結(jié)性、散粒狀和流動(dòng)性巖石四大類(lèi)。（3）按巖石的構(gòu)成特征，可以區(qū)分巖石的結(jié)構(gòu)和巖石的構(gòu)造。巖石的結(jié)構(gòu)是決定巖石組織的各種特征（如礦物顆粒的組成成分、結(jié)晶程度、形狀和大小以及它們之間的連接狀況等）的總合；而巖石的構(gòu)造則指巖石中組成成分的空間分布以及他們相互間的排列關(guān)系，如整體構(gòu)造，多孔狀構(gòu)造和層狀構(gòu)造。（4）按巖石的力學(xué)強(qiáng)度和堅(jiān)實(shí)性，可分為堅(jiān)硬巖石和松軟巖石。工程中常把飽水狀態(tài)下單壓強(qiáng)度大于10MPa的巖石稱(chēng)為堅(jiān)硬巖石；而把低于該值的巖石稱(chēng)為松軟巖石。5.巖石的體積指標(biāo)（一）巖石的孔隙性巖石的孔隙度指巖石中各種孔洞、裂隙體積的總和與巖石總體積之比，也稱(chēng)孔隙率巖石的孔隙比指巖石中各種孔洞和裂隙體積的總和與巖石內(nèi)固體部分實(shí)體積之比，可表示為孔隙比與孔隙度之間的關(guān)系為一般孔隙率愈大，巖石中孔隙和裂隙就愈多，巖石的密度和強(qiáng)度愈低，同時(shí)使塑性變形和滲透性增大。（二）巖石的碎脹性和壓實(shí)性巖石的碎脹性指巖石破碎以后的體積比之前體積增大的性質(zhì)。常用巖石的碎脹系數(shù)來(lái)表示，即巖石破碎后處于松散狀態(tài)下的體積與巖石破碎前處于整體狀態(tài)下的體積之比，其表達(dá)式為KP——巖石的碎脹系數(shù)；V'——巖石破碎膨脹后的體積，m3；V——巖石處于整體狀態(tài)下的體積，m36.巖石變形性質(zhì)的類(lèi)別巖石的變分為彈性變形、塑性變形和粘性變形三種。①線彈性——應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系呈直線關(guān)系；=2*GB3②完全彈性——應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系不是直線關(guān)系，卸載時(shí)應(yīng)力應(yīng)變沿原來(lái)曲線返回原點(diǎn)；=3*GB3③滯彈性——應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為曲線關(guān)系、無(wú)殘余變形，但卸載時(shí)應(yīng)力應(yīng)變沿另一條曲線返回原點(diǎn)。圖1-3為一般巖石的變形曲線，從中可看出，在外力達(dá)到屈服應(yīng)力時(shí)，開(kāi)始卸載初期，應(yīng)力-應(yīng)變曲線比較陡，但當(dāng)卸載接近結(jié)束時(shí)則較平緩，甚至當(dāng)完全除去應(yīng)力后，還有部分變形恢復(fù)，此即彈性后效現(xiàn)象。7.巖石的抗剪強(qiáng)度是指巖石抵抗剪切破壞的極限強(qiáng)度（剪切面上的切向應(yīng)力），它是巖石力學(xué)性質(zhì)中最重要的指標(biāo)之一。根據(jù)剪切試驗(yàn)時(shí)加載方式的不同，可分為抗切強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和摩擦強(qiáng)度三種。8.巖石單軸加壓條件下的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)糖€可表征巖石試件的單軸抗壓變形特性。（如圖1-8所示）。（1）全程應(yīng)力-應(yīng)變曲線的劃分①O-A段，原始空隙壓密階段，巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈上彎形。此階段的變形模量較小，且不是一個(gè)常數(shù)。②A-B段，線彈性階段，巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈直線形。③B-C段，彈塑性過(guò)渡段，巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線從B點(diǎn)開(kāi)始偏離直線，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到0.6時(shí)，巖石內(nèi)開(kāi)始有微破裂不斷產(chǎn)生，巖石的體積由壓縮轉(zhuǎn)向膨脹。對(duì)應(yīng)于曲線上C點(diǎn)的應(yīng)力值稱(chēng)為屈服極限。④C-D段，塑性階段，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)屈服應(yīng)力后接近0.95時(shí)，巖石破裂速度加快，巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線繼續(xù)向左上方延伸，巖石的體積膨脹加速，變形也隨應(yīng)力增長(zhǎng)迅速，直到D點(diǎn)破壞。相應(yīng)于D點(diǎn)的應(yīng)力值稱(chēng)之為巖石的強(qiáng)度極限（），或峰值強(qiáng)度。⑤D點(diǎn)以后，破壞階段。普通材料力學(xué)試驗(yàn)機(jī)得不到D點(diǎn)以后應(yīng)力-應(yīng)變曲線。而剛性試驗(yàn)機(jī)（剛性壓力機(jī)）的出現(xiàn)則使D點(diǎn)之后的巖石崩潰得到控制。D點(diǎn)以后的曲線說(shuō)明，巖石破壞后并非完全失去承載力，而是保持一較小的值，相應(yīng)于曲線E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值稱(chēng)為殘余強(qiáng)度。D點(diǎn)以后的峰后區(qū)表現(xiàn)出應(yīng)變軟化特性。（2）巖石單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的分類(lèi)由于巖石種類(lèi)眾多且其組成物質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)特性的不同，在巖石受壓變形中，有的巖石塑性變形明顯，有的則是彈性變形明顯。根據(jù)大量的試驗(yàn)，單軸受壓條件下巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大體可以歸納為以下四種類(lèi)型（見(jiàn)圖1-9），即①直線型曲線：主要反映有明顯彈性特性的巖石，且大部分有很大的脆性，如石英巖等堅(jiān)硬巖石。②下凹型曲線：也稱(chēng)彈塑性曲線，主要反映具有明顯塑性的巖石變形，石灰?guī)r為其代表性巖石。③上凹型曲線：主要反映具有較大孔隙但又較堅(jiān)硬巖石的變形特性，如片麻巖。④S型曲線：表征多孔且具有明顯塑性巖石的變形特性，實(shí)質(zhì)是上彎型和下彎型的組合，如大理巖。9.莫爾（Mohr）于1900年提出了莫爾強(qiáng)度理論，它認(rèn)為材料發(fā)生破壞是由于材料的某一面上剪應(yīng)力達(dá)到一定的限度（即極限剪應(yīng)力），而這個(gè)剪應(yīng)力與材料本身性質(zhì)和正應(yīng)力在破壞面上所造成的摩擦阻力有關(guān)。（一）莫爾應(yīng)力圓如圖1-16（a）所示，在平面應(yīng)力狀態(tài)下，有兩個(gè)主應(yīng)力（，）作用在某一點(diǎn)上，則最大主應(yīng)力與外法線成角的斜切面上法向應(yīng)力和剪應(yīng)力的表達(dá)式為也就是（二）強(qiáng)度曲線圖1-17為莫爾包絡(luò)線。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得到巖石的莫爾包絡(luò)線，常用的求強(qiáng)度曲線方法有以下幾種：①在巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，改變鍥形剪切儀的剪切角來(lái)求巖石的強(qiáng)度曲線。②根據(jù)不同圍壓下的三軸壓縮試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，得到一系列極限應(yīng)力圓，然后再作出包絡(luò)線（即為所求的強(qiáng)度曲線圖1-18）。用這種方法求出的強(qiáng)度曲線比較精確。③根據(jù)單軸拉、壓和剪切試驗(yàn)測(cè)數(shù)據(jù)，在“-”坐標(biāo)系上，作出巖石單軸抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力圓，然后作出這三個(gè)應(yīng)力圓的包絡(luò)線（即為所求的強(qiáng)度曲線圖1-18）。強(qiáng)度曲線的主要用途有：①在強(qiáng)度曲線橫軸上，受拉區(qū)為由原點(diǎn)向左的區(qū)域，受壓區(qū)為由原點(diǎn)向右的區(qū)域。其形狀由受壓區(qū)逐漸向受拉區(qū)收縮，反映了巖石抗壓強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度的規(guī)律。②利用強(qiáng)度曲線可預(yù)測(cè)破壞面的方向。③可以直接判斷巖石是否破壞。（三）莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則目前應(yīng)用最為廣泛的強(qiáng)度準(zhǔn)則，先由庫(kù)侖（C.A.Coulomb）在1773年提出，后來(lái)莫爾用新理論加以解釋?zhuān)史Q(chēng)為庫(kù)侖-莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則。認(rèn)為當(dāng)壓力不大時(shí)（一般），可采用斜直線強(qiáng)度曲線推導(dǎo)出其強(qiáng)度準(zhǔn)則的表達(dá)式式中、——巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角。利用斜直線強(qiáng)度曲線可得出以下結(jié)論：（1）確定單軸抗壓與抗拉強(qiáng)度的比值，其關(guān)系式為（2）確定剪切破壞面與最大主應(yīng)力平面的夾角（即剪切破壞角）。（3）確定三軸應(yīng)力狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度值。由圖1-30中的直角三角形關(guān)系，經(jīng)過(guò)換算，可得：上式就是以極根主應(yīng)力和來(lái)表示的庫(kù)侖-莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則，也稱(chēng)為極限平衡條件。當(dāng)此式中=0時(shí)，巖石的單向抗壓強(qiáng)度，因此，巖石試件處于三向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的抗壓強(qiáng)度與單向抗壓強(qiáng)度和側(cè)壓力之間關(guān)系的表達(dá)式10.所謂“結(jié)構(gòu)面”指在地質(zhì)發(fā)展歷史（尤其是地質(zhì)構(gòu)造變形）中所形成的具有一定方向、厚度較小和一定的延展長(zhǎng)度等特征的地質(zhì)界面，如巖體中存在的節(jié)理、斷層、層面以及軟弱夾層等，都統(tǒng)稱(chēng)為結(jié)構(gòu)面或不連續(xù)面。巖體的基本特征（1）巖體的非均質(zhì)性。（2）巖體的各向異性。（3）巖體的非連續(xù)性。巖體結(jié)構(gòu)的類(lèi)型（1）整體塊狀結(jié)構(gòu)。是指未受或僅受輕微構(gòu)造變動(dòng)的巖漿巖、變質(zhì)巖、深層沉積巖等，結(jié)構(gòu)面間距超過(guò)1m，很少有斷層且節(jié)理不發(fā)育，通?？烧J(rèn)為是勻質(zhì)、連續(xù)介質(zhì)。（2）塊狀結(jié)構(gòu)。指遭受中等構(gòu)造變動(dòng)的厚層、中厚層沉積巖、變質(zhì)巖和火成巖體，結(jié)構(gòu)面間距為0.5~1m，巖層多為水平或傾斜狀，節(jié)理發(fā)育，有小斷層及層間錯(cuò)動(dòng)，巖石一般較堅(jiān)硬，可視為連續(xù)介質(zhì)或非連續(xù)介質(zhì)。（3）層狀結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是各單層具有較完整的層狀組合，并常含有粘結(jié)力很小的層里面、極薄層或薄層狀的原生軟弱夾層及輕微層間錯(cuò)動(dòng)面，節(jié)理發(fā)育程度不同。（4）碎裂結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是巖層受強(qiáng)烈構(gòu)造變動(dòng)后產(chǎn)生嚴(yán)重變形和破裂、褶皺、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)、節(jié)理十分發(fā)育，且節(jié)理與斷層互相切割，巖體比較破碎，整體強(qiáng)度低，結(jié)構(gòu)面控制受力后的巖體變形和破壞。（5）松散結(jié)構(gòu)。一般發(fā)育在十分劇烈的構(gòu)造變動(dòng)后由斷層泥、巖粉、壓碎的巖石碎屑、破塊等所組成的巖體及強(qiáng)風(fēng)化帶中。11.構(gòu)造應(yīng)力是由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在巖體中引起的應(yīng)力，巖體構(gòu)造應(yīng)力可以分為現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力和地質(zhì)構(gòu)造殘余應(yīng)力。一般情況下地殼運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主，構(gòu)造應(yīng)力主要是水平應(yīng)力；②構(gòu)造應(yīng)力分布不均勻，在地質(zhì)構(gòu)造變化比較劇烈的地區(qū)，最大主應(yīng)力的大小和方向往往有很大變化。=3\*GB3③構(gòu)造應(yīng)力具有明顯方向性，最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力之值一般相差較大。=4\*GB3④構(gòu)造應(yīng)力在堅(jiān)硬巖層中出現(xiàn)一般比普遍，在軟巖中儲(chǔ)存構(gòu)造應(yīng)力很少。12..原巖應(yīng)力分布的基本規(guī)律(1)實(shí)測(cè)垂直應(yīng)力基本上等于上覆巖層重量。在深度為25～2700m范圍內(nèi)，垂直應(yīng)力σv呈線性增長(zhǎng)，大致相當(dāng)于按平均容重γ等于27kN/m3計(jì)算出來(lái)的重力γH，在絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)都發(fā)現(xiàn)確有一個(gè)主應(yīng)力接近垂直方向，其偏差不大于200。(2)水平應(yīng)力普遍大于垂直應(yīng)力。在淺層地殼中平均水平地應(yīng)力也普遍大于垂直應(yīng)力，垂直應(yīng)力在多數(shù)情況下為最小主應(yīng)力，在少數(shù)情況下為中間主應(yīng)力。(3)平均水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值隨深度增加而減小。(4)最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力一般數(shù)值相差較大，最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力之比σh,min/σh,max一般為0.2～0.8，多數(shù)情況下為0.4～0.8。13.為了進(jìn)一步了解支承壓力的性質(zhì)，常將回采工作面前方或巷道兩側(cè)的切向應(yīng)力分布，按大小進(jìn)行分區(qū)，如圖2－14所示。根據(jù)切向應(yīng)力的大小，可分為減壓區(qū)和增壓區(qū)。比原巖應(yīng)力小的壓力區(qū)是減壓區(qū)，比原巖應(yīng)力高的壓力區(qū)是增壓區(qū)。增壓區(qū)即是通常說(shuō)的支承壓力區(qū)。支承壓力區(qū)的邊界一般可以取高于原巖應(yīng)力的5％處作為分界處。再向內(nèi)部發(fā)展即處于穩(wěn)壓狀態(tài)的原巖應(yīng)力區(qū)。另一種分類(lèi)方法是將其分為極限平衡區(qū)和彈性區(qū)。圖2－14支承壓力的分區(qū)減壓區(qū)；B—增壓區(qū)；C—穩(wěn)壓區(qū)；D—極限平衡區(qū)；E—彈性區(qū)14.頂板、底扳頂板：賦存在煤層之上的巖層。底扳：煤層以下的巖層。直接頂：直接位于煤層上方的一層或幾層性質(zhì)相近的巖層。偽頂：煤層與直接頂之間有時(shí)存在厚度小于0.3～0.5m極易跨落的軟弱巖層。老頂：位于直接頂上方的厚而堅(jiān)硬的巖層。直接底：直接位于煤層之下的巖層。15..鉸接巖塊假說(shuō)由蘇聯(lián)學(xué)者庫(kù)茲涅佐夫于1950~1954年提出。（1）工作面上覆巖層的破壞可分為垮落帶和其上的規(guī)則移動(dòng)帶。（2）垮落帶分上下兩部分，下部垮落時(shí)，巖塊雜亂無(wú)章，上部垮落時(shí)，則呈規(guī)則的排列，但與規(guī)則移動(dòng)帶的差別無(wú)水平方向有規(guī)律的水平擠壓力的聯(lián)系。規(guī)則移動(dòng)帶巖塊間可以相互鉸合而形成一多環(huán)節(jié)的鉸鏈，并規(guī)則地在采空區(qū)上山下沉。（3）工作面支架在兩種不同的狀態(tài)，“給定載荷”、“給定變形”。16.巖體結(jié)構(gòu)的“砌體梁”力學(xué)模型，從而發(fā)展了上述有關(guān)假說(shuō).假說(shuō)認(rèn)為：采場(chǎng)上覆巖層除形成“三帶”（垮落帶、規(guī)則移動(dòng)帶及彎曲下沉帶）外，在規(guī)則移動(dòng)帶及其以上巖層內(nèi)，已斷裂的巖塊相互咬合有可能形成外形如梁實(shí)則是拱的結(jié)構(gòu)體。由于巖塊排列如“砌體”，故可稱(chēng)之為砌體梁。此結(jié)構(gòu)是由“煤壁—支架—采空區(qū)已垮落矸石”所支撐，由于這種結(jié)構(gòu)的存在，因此沿開(kāi)采方向上覆巖層可分為三個(gè)區(qū)：煤壁支撐影響區(qū)，離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū)。并假設(shè)：1.上覆巖層的巖體結(jié)構(gòu)主要是由每個(gè)堅(jiān)硬巖層所組成。為此，可將上覆巖層劃分為若干組，每組以堅(jiān)硬巖層為底層。2.每個(gè)分組中的軟巖層可視為堅(jiān)硬巖層的載荷，在很多情況下它將跟隨硬巖層運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。3.由于開(kāi)采的影響，堅(jiān)硬巖層已斷裂成排列較整齊的巖塊。4.由于層間的摩擦力無(wú)法阻擋巖塊的轉(zhuǎn)動(dòng)和水平移動(dòng)，為此可假設(shè)將軟巖層視為無(wú)數(shù)垂直的桿，即只能傳遞垂直載荷，而無(wú)法阻止水平力。5.當(dāng)巖塊由回轉(zhuǎn)而恢復(fù)到水平位置時(shí)，塊間的剪切力又變?yōu)榱?。為此，以后的巖塊可以用一水平連桿來(lái)代替。17.衡量礦山壓力顯現(xiàn)程度的指標(biāo)1.頂板下沉:一般指煤壁到采空區(qū)邊緣裸露的頂?shù)装逑鄬?duì)移近量。2.頂板下沉速度:指單位時(shí)間內(nèi)的頂?shù)装逡平浚詍m/h計(jì)算。3.支柱的變形與折損4.頂板破碎情況:常常以單位面積中冒落面積所占的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。5.局部冒頂:指回采工作面頂板形成的局部塌落。6.工作面頂板沿煤壁切落，或稱(chēng)大面積冒頂.指工作面由于頂板來(lái)壓導(dǎo)致頂板沿工作面切落，其它還有煤壁片幫，支柱插入底板，底板臌起等。18.初次來(lái)壓：把由于老頂?shù)谝淮问Х€(wěn)而產(chǎn)生的工作面頂板來(lái)壓，稱(chēng)為老頂?shù)某醮蝸?lái)壓。老頂初次來(lái)壓時(shí)的特點(diǎn)頂板下沉量大、支柱載荷增大。2）煤壁內(nèi)的支承壓力增大，煤壁變形與片幫嚴(yán)重。增壓區(qū)、減壓區(qū)、穩(wěn)壓區(qū)。3）直接頂破碎，并有掉渣現(xiàn)象。4）初次來(lái)壓比較突然，容易造成嚴(yán)重事故。周期來(lái)壓：由于裂隙帶巖層周期性失穩(wěn)而引起的頂板來(lái)壓現(xiàn)象。2.周期來(lái)壓的表現(xiàn)形式（1）頂板下沉速度急劇增加，下沉量急劇增加。（2）煤壁片幫，支柱折損，支柱載荷增大。（3）頂板發(fā)生臺(tái)階下沉。19.影響回采工作面礦山壓力顯現(xiàn)的主要因素：圍巖性質(zhì)。=1\*GB3①采高與控頂距..在一定的地質(zhì)條件下，采高是形成覆蓋層破壞性影響的最根本因素。采高越大，覆蓋層破壞越嚴(yán)重。并且還直接影響工作面頂板下沉量的大小。=2\*GB3②工作面推進(jìn)速度的影響.隨著時(shí)間的增大，頂板下沉量也增大。=3\*GB3③開(kāi)采深度的影響.開(kāi)采深度越大，原巖應(yīng)力越大。=4\*GB3④煤層傾角的影響.隨著煤層傾角的增大，頂板下沉量將逐漸變小.由于傾角的增加，采空區(qū)冒落的矸石有可能沿著底板滑動(dòng)，從而改變了上覆巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。.傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采時(shí)，巖塊運(yùn)動(dòng)方式也有改變。=5\*GB3⑤分層開(kāi)采時(shí)礦山壓力顯現(xiàn).1.老頂來(lái)壓一般較緩和或不明顯，來(lái)壓步距??；2.支架受載小；第一分層的動(dòng)載變?yōu)殪o載。3.頂板下沉量變大。20.底板比壓：將支架底座對(duì)單位面積底板上所造成的壓力稱(chēng)為底板載荷集度。21.支柱的工作特性急增阻式——支柱開(kāi)始支設(shè)時(shí)，有一個(gè)極小的人為的初撐力P’0，當(dāng)支柱在頂板壓力作用下，活柱開(kāi)始下縮時(shí)便形成了始動(dòng)阻力P0，而后隨著活柱下縮，工作阻力呈直線型急劇增加。這種支柱可縮量較小。微增阻聲——同急增阻式一樣，只具備有較小的初撐力與始動(dòng)阻力。但它隨著活柱的下縮，工作阻力先有一個(gè)急劇增長(zhǎng)過(guò)程。當(dāng)達(dá)到初工作阻力P1后，隨著支柱的繼續(xù)下縮，工作阻力的增長(zhǎng)變得極為緩慢，一直到支柱的最大可縮量，也即是支柱的最大工作阻力時(shí)為止。此類(lèi)支柱具有較大的可縮量。恒阻式——當(dāng)支柱安設(shè)后，隨著活柱下縮，很快達(dá)到額定工作阻力，以后盡管活柱繼續(xù)下縮，支柱的工作阻力保持不變。從支柱工作阻力適應(yīng)頂板壓力的特點(diǎn)進(jìn)行分析，顯然，恒阻性能的支柱較為有利，急增式性能比較差。但恒阻式支柱的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。急增阻式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。22.我國(guó)目前還沒(méi)有對(duì)液壓支架進(jìn)行嚴(yán)格的分類(lèi)?；旧嫌腥N名稱(chēng)：即支撐式、掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式。1)支撐式。指在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有掩護(hù)梁，對(duì)頂板的作用是支撐方式稱(chēng)為支撐式支架。2)掩護(hù)式。指在結(jié)構(gòu)上有掩護(hù)梁，支柱是通過(guò)掩護(hù)梁對(duì)頂板起支撐作用的支架。3)支撐掩護(hù)式。指具有掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)，支柱大部分或幾乎全部是通過(guò)頂梁對(duì)頂板起支撐作用，也可能有部分支柱是通過(guò)掩護(hù)梁對(duì)頂板起作用。另外，將對(duì)預(yù)板僅起掩護(hù)作用的液壓支架稱(chēng)為純掩護(hù)式液壓支架。23.支架與圍巖相互作用的特點(diǎn)（1)支架和圍巖是相互作用的一對(duì)力。在小范圍內(nèi)，圍巖形成的頂板壓力可看作是一個(gè)作用力，支架可以視為一個(gè)反力，兩者應(yīng)互相適應(yīng)，使其大小相等，而且盡可能地作用在一個(gè)作用點(diǎn)上。（2）支架受力的大小及其在回采工作面分布的規(guī)律與支架性能有關(guān)。事實(shí)證明，剛性、急增阻式、微增阻式或恒阻式支架受力在工作面的分布狀態(tài)是不一致的，恒阻式支架的受力比較均勻。（3)支架結(jié)構(gòu)及尺寸對(duì)頂板壓力的影響。實(shí)際生產(chǎn)中證明，在支架架型選擇合適時(shí)，可以用最小的工作阻力維護(hù)好頂板。例如在有些條件下使用短梁的掩護(hù)式支架(支柱工作阻力僅800kN)卻能取得比使用四柱垛式（工作阻力2400kN）更好的維護(hù)效果。24.巷道圍巖變形規(guī)律采準(zhǔn)巷道從開(kāi)掘到報(bào)廢，經(jīng)歷采動(dòng)造成的圍巖應(yīng)力重新分布過(guò)程，圍巖變形會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)和變化。以受到相鄰區(qū)段回采影響的工作面回風(fēng)巷為例，圍巖變形要經(jīng)歷五個(gè)階段：（1）巷道掘進(jìn)影響階段。煤體內(nèi)開(kāi)掘巷道后，巷道圍巖出現(xiàn)應(yīng)力集中，在形成塑性區(qū)過(guò)程中，圍巖向巷道空間顯著位移。隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸緩和。此時(shí)變形取決于埋藏深度和圍巖性質(zhì)。（2）掘進(jìn)影響穩(wěn)定階段。巷道引起的圍巖應(yīng)力重新分布趨于穩(wěn)定，由于流變性其變形會(huì)隨時(shí)間緩慢增長(zhǎng)，速度變小，變形仍取決于埋藏深度和圍巖性質(zhì)。（3）采動(dòng)影響階段。巷道受回采影響，壓力再次重新分布，塑性區(qū)擴(kuò)大，變形急劇增長(zhǎng)。（4）采動(dòng)影響穩(wěn)定階段?；夭梢饝?yīng)力重新分布趨向穩(wěn)定后，變形速度降低，但仍高于掘進(jìn)影響穩(wěn)定階段時(shí)變形速度。（5）二次采動(dòng)影響階段。受回采影響，由于上區(qū)殘余支撐壓力，本區(qū)段工作面超前支撐壓力相互疊加，巷道圍巖應(yīng)力急劇增高，應(yīng)力重新分布，塑性區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，比受一次采動(dòng)影響更劇烈。25.沿空掘巷的三種方式①完全沿空掘巷就是上區(qū)段采動(dòng)影響穩(wěn)定后，緊貼上區(qū)段廢棄的巷道，在煤層邊緣的煤體內(nèi)重新掘進(jìn)一條巷道。②留小煤墻沿空掘巷方式的特點(diǎn)是上區(qū)段采動(dòng)影響穩(wěn)定后，巷道不緊貼上區(qū)段采空區(qū)邊緣掘進(jìn)，而是在巷道與采空區(qū)之間留設(shè)1～3m的隔離小煤墻。=3\*GB3③保留老航道部分?jǐn)嗝娴难乜站蛳锘旧鲜橇粢粭l巷掘一條巷，巷道的維護(hù)費(fèi)用和材料消耗會(huì)大幅度增加。26.錨桿是錨固在巖體內(nèi)維護(hù)圍巖穩(wěn)定的桿狀結(jié)構(gòu)物。錨桿的分類(lèi)①機(jī)械錨固式錨桿包括脹殼式錨桿、倒楔式錨桿、楔縫式錨桿 。②粘結(jié)錨固式錨桿包括樹(shù)脂錨桿、快硬水泥卷錨桿、水泥砂漿錨桿。=3*GB3③摩擦錨固式錨桿包括縫管式錨桿、水脹式管狀錨桿等。 按桿體錨固段長(zhǎng)短可分為端頭錨固、全長(zhǎng)錨固和加長(zhǎng)錨固。按錨桿桿體的工作特性分為剛性錨桿、有限可拉伸及可拉伸錨桿。按錨桿作用特點(diǎn)可分為主動(dòng)式錨桿