2023年采動應力與圍巖控制

22023年采動應力與圍巖把握復習題一、必做題1、簡述莫爾—庫侖強度理論及適用條件正應力理論可表述為三局部。一，表示材料上一點應力狀態(tài)的莫爾應力圓，二，強度曲線，三，將莫爾應力圓和強度曲線聯系起來，建立莫爾強度準則。件下不破壞和三軸等拉條件下會破壞的現象。2、什么是原巖應力？原巖應力分布的根本規(guī)律是什么？爭論原巖應力分布對采礦工程的意義有哪些？〔〕地殼中沒有受到人類工程活動〔如礦井開掘巷道等〕存在于原巖內未受工程擾動的自然應力為原巖應力?！?〕原巖應力分布的根本規(guī)律是：①原巖應力是非穩(wěn)定應力場，原巖應力是三向不等力場。②實測垂直應力σ〕根本等于上覆巖層重力γ。③水平應力σ〕普遍大于垂直應力〔σv。④平均水平應力〔σha〕與垂直應力〔σv〕的比值〔λ〕與深度有關，λ一般隨著深度的增加而減小。⑤最大水平主應力和最小水平主應力一般相差較大?！?〕度的削減沖擊礦壓等嚴峻事故的發(fā)生。3、繪圖論述雙向等壓條件下圓形巷道周邊的應力分布規(guī)律?！?〕在彈性條件下彈性條件下圓形巷道應力分布圖如上圖所示，依據彈性力學可以得到t 1

(1r2) 1r2 1

r2)11 r21即在巷道邊緣切向應力σ2倍，徑向應力σ是零。隨著距離的增大，切向應t r力和徑向應力都漸漸接近原巖應力γH ?！?〕在塑性條件下σrσt布規(guī)律與彈性條件下全都。塑性條件下圓形巷道應力分布圖4、見以以下圖，是回采工作面上覆巖層構造示意圖，請標出圖中A、B、C和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表什么區(qū)？什么帶？答：A代表煤壁支承區(qū)，B代表離層區(qū)，C代表重壓實區(qū)。Ⅰ代表垮落帶，Ⅱ代表裂縫帶，Ⅲ代表彎曲下沉帶。二、任選題，從以下題目中任選三題1、簡述煤礦頂板事故的主要類型及預防頂板事故的重要性。〔〕3~5架支架范圍內，傷亡人數不多(1~2人)的冒頂，常發(fā)生在靠近煤〔每次死亡3人以上〕的冒頂。頂防治，錨桿支護巷道冒頂事故等?！?〕預防頂板事故的重要性：頂板事故近幾年來成為煤礦生產事故中傷亡人數最多的影響著煤礦的產量和經濟效益。因此，預防頂板事故顯得頗為重要，有效地預防頂板事故，設和諧礦區(qū)供給重大的支持。2、我國厚煤層開采的主要方法有哪些？其各自礦山壓力顯現的主要特點和頂板把握的主要難點是什么？〔〕綜合機械化放頂煤開采方法礦山壓力顯現的主要特點：由于松軟頂煤的參與，緩和了支架與老頂之間的相互作用，把握。大采高一次采全高長壁采煤開采方法礦山壓力顯現的主要特點：端部冒落和煤壁片幫比較突出；周期來壓的強度有所增大，支架載荷增大，動載系數增大。頂板把握的難點：主要是煤壁片幫的把握和支架的穩(wěn)定性把握比較難。傾斜分層長壁采煤開采方法變形猛烈、破壞嚴峻；開采下分層時，直接頂已經裂開，簡潔發(fā)生冒落。頂板把握的難點：由于下分層巷道受屢次動壓影響，所以是把握的難點。煤采煤法等采煤方法。3、試述錨桿支護常用的支護理論及適用條件〕增加較脆弱巖層的穩(wěn)定性。適應于層狀巖體。組合梁理論：認為錨桿的作用一方面供給錨固力增加各巖層間的摩擦力，避開消滅離層現象；另一方面錨桿桿體可增加巖層間的抗剪強度，阻擋巖層間的水平錯動，從而將巷道頂板錨固范圍內的幾個薄巖層鎖成一個較厚的巖層。適應于有假設干分層的頂板巖層。組合拱理論：組合拱內巖石處于三向應力狀態(tài)，圍巖強度得到提高。該理論充分考慮了錨桿支護的整體作用，在軟巖巷道中得到了較為廣泛的應用。最大水平應力理論：認為錨桿的作用是沿錨桿軸向約束巖層膨脹和在垂直錨桿軸向方向約束巖層剪切錯動。適用于層狀特征比較突出、頂板穩(wěn)定性主要受水平應力的影響的圍巖。圍巖強度強化理論：使錨固體形成統(tǒng)一承載構造，提高錨固體力學參數，提高圍巖承載力氣，削減巷道外表位移。適用于軟巖煤巷。4、繪圖說明無煤柱護巷的根本原理1所示。無煤柱護巷條件下，巷道沿采空區(qū)開掘后的支承應力分布如以以下圖中曲線2所示。由圖可知，在無煤柱護巷條件下，巷道沿采空區(qū)開掘和維護期間的支承壓力皆很小，巷道支架—圍巖系統(tǒng)把握效果良好。HHγ巷道HγIIIIIIIV1—掘巷前的應力分布；2—掘巷后的應力分布；I—裂開區(qū)；II—塑性區(qū)；III—彈性區(qū)應力增高局部；IV—原巖應力區(qū)5、依據你自己的學習、爭論和工作體會，談談礦山壓力與巖層把握今后的主要進展方向是什么？板事故造成的煤礦事故死亡人數比例上升到井下死亡總人數的40%左右，頂板事故居煤礦層把握課程的重要性不言而喻。力與巖層把握的爭論供