1、一概念：1、礦山壓力：開掘巷道或進行回采工作時，破壞了原來的應力平衡狀態，引起 巖體內部的應力重新分布，直至形成新的平衡狀態。這種由于礦山開采活動的影 響，在巷硐周圍巖體中形成的和作用在巷硐支護物上的力定義為礦山壓力。2、礦山壓力顯現：在礦山壓力作用下，會引起各種力學現象，如巖體的變形、破壞、塌落，支護物的變形、破壞、折損，以及在掩體中產生的動力現象。這些 由于礦山壓力作用使巷硐周圍巖體和支護物產生的種種力學現象，統稱為礦山壓力顯現。3、礦山壓力控制：為使礦山壓力顯現不致影響采礦工作正常進行和保障安全生產、必須采取各種技術措施吧礦山壓力顯現控制在一定范圍內。 對于有利于采礦 生產的礦山壓力也應

2、當合理利用，所有減輕、調節、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、原巖應力：存在于地層中未受工程擾動的天然應力稱為原巖應力，也稱為巖 體初始應絕對應力或地應力。5、支承壓力：在巖體內開掘巷道后，巷道圍巖必然出現應力重新分布，一般將 巷道兩側改變后的切應力增高部分稱為支撐應力。6、老頂：通常吧位于直接頂之上（有時直接位于煤層之上）對采場礦山壓力直 接造成影響的厚而堅硬的巖層稱為老頂。7、直接頂：一般把直接位于煤層上方的一層或幾層性質相近的巖層稱為直接頂。8、直接頂初次垮落：煤層開采后，將首先引起直接頂的垮落。回采工作面從開 切眼開始向前推進，直接頂懸露面積增大，當達到其極限

3、跨距時開始垮落。 直接 頂的第一次大面積垮落稱為直接頂初次垮落。9、頂板下沉量：一般指煤壁到采空區邊緣裸露的頂底板相對移近量。隨著工作 面推進，頂底板處于不斷引進的狀態。由于在緩斜及傾斜工作面底板鼓起量比較 小，因而常常可以忽略不計，為此頂底板移近量簡稱為頂底板下沉量。10、老頂初次來壓：當老頂懸露達到極限跨距時，老頂斷裂形成三鉸拱式的平 衡，同時發生已破斷的巖塊回轉失穩（變形失穩）。有時可能伴隨滑落失穩（頂 板的臺階下沉），從而導致工作面頂板的急劇下沉。此時，工作面支架呈現受力 普遍加大現象。即稱為老頂的初次來壓。11、周期來壓：隨著回采工作面的推進，在老頂初次來壓以后，裂隙帶巖層形 成的結

4、構將始終經歷 穩定-失穩-穩定”的變化，這種變化將呈現周而復始的過程。 由于結構的失穩導致了工作面頂板的來壓，這種來壓也將隨著工作面的推進而呈 周期性出現。因此，由于裂隙帶巖層周期性失穩而引起的頂板來壓現象稱之為工 作面頂板的周期來壓。12、關鍵層：在直接頂上方存在厚度不等、強度不同的多層巖層。其中一層至數層厚硬巖層在采場上覆巖層活動中起主要的控制作用。將對采場上覆巖層局部 或直至地表的全部巖層活動起控制作用的巖層稱為關鍵層。13、沿空留巷：沿空留巷是在上區段工作面采過后，通過加強支護或采用其他有效方法，將上區段工作面運輸平巷保留下來，供下區段工作面回采時作為回風 平巷。14、沿空掘巷：巷道一

5、側為煤體另一側為采空區，如果采空區一側采動影響已 經穩定后，沿采空區邊緣掘進的巷道稱為煤體-無煤柱（沿空掘進）巷道。15、錨固力：錨桿對圍巖的約束力。（1）根據錨桿對圍巖的約束力方式定義錨 固力可分為托錨力、粘錨力、切向錨固力；（2）根據錨桿的錨固作用階段定義 錨固力可分為初錨力、工作錨固力、殘余錨固力。16、軟巖：軟巖定義分為地質軟巖和工程軟巖。（1）地質軟巖指強度低、孔隙 較大、膠結程度差、受構造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹粘土的松、散、 軟、若巖層的總稱；（2）工程軟巖時指在巷道工程力作用下，能產生顯著變形 的工程巖體。巷道工程力時指作用在巷道工程巖體上的力的總和。工程軟巖的定 義

6、揭示了軟巖的相對性實質。17、煤礦動壓現象：煤礦在開采過程中，在高應力狀態下積聚有大量彈性能的 煤或巖體，在一定的條件下突然發生破壞、冒落或拋出，使能量突然釋放，呈現 聲響、震動以及氣浪等明顯的動力效應。這些現象統稱為煤礦動壓現象。18、沖擊礦壓：沖擊礦壓是聚積在礦井巷道和采場周圍煤巖體中的能量突然釋 放，在井巷發生爆炸性事故，產生的動力將煤巖拋向巷道，同時發出強烈聲響。 造成煤巖體振動和煤巖體破壞，支架與設備損壞，人員傷亡，部分巷道垮落破壞 等。19、沖擊能指數：沖擊能指數 Ke 在單軸壓縮狀態下，煤樣全 應力-應變”曲 線峰值C前所積聚的變形能Es與峰值后的變形能Ex之比值。它是包含試件

7、應 力-應變”全部變化過程的曲線，直觀和全面反映了蓄能、耗能的全過程，顯示了沖擊傾向的物理本質。20、淺埋煤層：開采區域大部分集中于埋深在 100-150m以內的淺部，煤層的 典型賦存特點時埋深淺、基巖頂板較薄、表土覆蓋層較厚。由于此類煤層的礦壓 顯現規律具有明顯的特點，為了區別于其他煤層，通常將具有淺埋深、基巖薄、 上覆厚松散層賦存特征的煤層稱為淺埋煤層。二、簡答與分析論述1、簡述原巖應力場的概念及主要組成部分？答：原巖應力場的概念：天然存在于原巖內而與人為因素無關的應力場稱為原巖 應力場。原巖應力場的主要組成部分：自重應力場、構造應力場。2、原巖應力分布的基本特點？答：1、實測鉛直應力基本

8、上等于上覆巖層重量2、水平應力普遍大于鉛直應力3、水平應力與鉛直應力的比值隨深度增加而減小4、最大水平主應力和最小水平主應力一般相差較大3、煤柱下方底板巖層中應力分布特點及其實際意義？答：4、簡述巖石破碎后的碎脹特征及其在控制頂板壓力中的作用 ？答：巖石破碎后，雜亂堆積，巖體的總體力學特性類似于散體。由于巖層破碎后 體積將產生膨脹，因此直接頂跨落后，堆積的高度要大于直接頂巖層原來的厚度。 影響碎脹系數的重要因素是巖石破碎后塊度的大小及其排列狀態。例如，堅硬巖層成大塊、破斷且排列整齊，因而碎脹系數較小；若巖石破碎后塊度較小且排列 較亂，則碎脹系數較大。巖石破碎后，在其自重及外加載荷的作用下漸趨壓

9、實， 碎脹系數變小，壓實后的高度將取決于巖石的殘余碎脹系數Kp。5、分析采場上覆巖層機構失穩條件？答：1、結構的滑落失穩，剪切力大于咬合點出的摩擦力，此結構將出現滑落失 穩。即失穩的與否取決于老頂破斷巖塊的高長比，高長比較小，結構抗滑落失穩能力越大，一般情況下，失穩巖塊的高長比要大于 0.4-0.5 ；2、結構的變形失穩，這時指在巖塊的回轉過程中，由于擠壓處局部應力集 中，致使該處進入塑性狀態，甚至局部受拉而使咬合處破壞造成巖塊回轉進一步 加劇，從而導致整個結構失穩，當巖梁破斷后，巖塊互相咬合中間下沉量到達厶 時，即形成巖塊結構變形失穩。6、分析加快工作面推進速度與改善頂板狀況的關系？答：加快

10、工作面推進速度只是縮短落煤與放頂兩個主要生產過程的時間間隔，能減少頂板下沉量，但同時也使頂板下沉速度加劇，只有在原先的工作面推進速度 比較緩慢的條件下，加快工作面推進速度，才會對工作面頂板狀況有所改變，當 工作面推進速度提高到一定積變以后， 頂板下沉量的變化將逐漸減小，并不能甩 掉頂板壓力。7、試分析開采深度對采場礦山壓力及其顯現的影響？答:開采深度對巷道礦山壓力顯現的影響可能比較明顯，如在松軟巖層中開掘巷道，隨著深度的增加，巷道圍巖的 擠、壓、鼓”現象將更為嚴重。隨著深度增加， 巷道圍巖的變形與支架上承受的壓力都將增加。巖層受重力而變形，它所積聚的 能量與深度的平方成正比。因此，對有沖擊礦壓

11、危險的礦井，隨著深度的增加， 發生沖擊礦壓的次數與強度將顯著增加。 但開采深度對采場頂板壓力大小的影響 并不突出，因而對礦山壓力顯現的影響也不明顯，尤其是對頂板下沉量的影響。 隨著采深增加，支承壓力必然增加，從而導致煤壁片幫及底板鼓起的幾率增加， 由此也可能導致支架載荷增加。8、簡述我國緩傾斜煤層工作面分類方案？答：直接頂分類：1不穩定頂板：t r W8 2中等穩定頂板：8 Vt r < 18 3穩定 頂板：18 Vt r < 28 4非常穩定頂板：28 Vt r < 5其中t為直接頂平均初次垮落 距；老頂分類：1不明顯：Pe< 895、2明顯：895 v Pe<

12、 975、3強烈：975 V Pew 1075、4非常強烈：1075 v Pe其中Pe為老頂初次來壓當量，kPa.9、解釋支撐式、掩護式、支撐掩護式液壓支架結構特征及適用范圍？ 答：支撐式：指在結構上沒有掩護梁，對頂板的作用是支撐的支架；掩護式：指在結構上有掩護梁，單排立柱連接掩護梁或直接支撐頂梁對頂板 起支撐作用的支架；支撐掩護式：指具有雙排或多排立柱及掩護梁結構的支架，支柱大部或全部通過頂梁對頂板起支撐作用，可能有部分支柱是通過掩護梁對頂板起作用。10、簡述采場支架與圍巖關系特點？答：1、支架與圍巖時相互作用的一對力；2、支架受力的大小及其在回采工作 面分布的規律與支架性能有關；3、支架結

13、構及尺寸對頂板壓力的影響。11、 分析采場支架工作阻力與頂板下沉量的L”曲線關系？答：12、簡述開采后引起的上覆巖層的破壞方式及其分區？ 答：根據米空區覆巖移動破壞程度，可分為 三帶”(1) 跨落帶。破斷后的巖塊呈不規則跨落，排列也極不整齊，松散系數比較大， 一般可達1.31.5。但經重新壓實后，碎脹系數可降到 1.03左右。此區域與所 開采的煤層相毗連，很多情況下是由于直接頂巖層冒落后形成的.(2) 裂縫帶。巖層破斷后，巖塊仍然排列整齊的區域即為裂縫帶。它位于冒落帶之上，由于排列比較整齊，因此碎脹系數較小。關鍵層破斷塊體有可能形成 砌 體梁”吉構。跨落帶與裂隙帶合稱 兩帶”又稱為 導水裂縫帶

14、”意指上覆層含 水層位于兩帶'范圍內，將會導致巖體水通過巖體破斷裂縫流入采空區和回采工 作面。(3) 彎曲帶。自裂縫帶頂界到地表的所有巖層稱為彎曲帶。彎曲帶內巖層移動的顯著特點是，巖層移動過程的連續和整體性，即裂縫帶頂界以上至地表的巖層 移動是成層地、整體性地發生，在垂直剖面上，其上下各部分的下沉量很小。若 存在厚硬的關鍵層，則可能在彎曲帶內出現離層區。A區域：煤層上方的巖層在開采的影響下，一般在回采工作面前方3040m處就開始變形。其特點是水平移動較為劇烈，但垂直移動甚微。在有些場合垂直位 移量還會出現負值(即巖層有上升現象)。當工作面推過此區域，才引起垂直位 移急劇增加。B區域：回

15、采工作推過鉆孔48m后，垂直位移急劇增加，但各層位移速度不 盡相同。其特點為越向上越緩慢，在此區域內形成層間離層，且此區域的巖層早 已斷裂成巖塊。C區域：已斷裂的巖層重新受到已冒落矸石支撐時，變形曲線又趨于緩和。 在此 區域內，各層移動速度的特點是鄰近煤層巖層的運動速度要緩于其上覆巖層， 各 巖層又進入互相壓合的過程。13、簡述綠色開采技術體系？ 答：14、簡述開采后上覆巖層的破壞方式及分區？ 答：根據米空區覆巖移動破壞程度，可分為 三帶”(1) 跨落帶。破斷后的巖塊呈不規則跨落，排列也極不整齊，松散系數比較大，一般可達1.31.5。但經重新壓實后，碎脹系數可降到 1.03左右。此區域與所 開

16、采的煤層相毗連，很多情況下是由于直接頂巖層冒落后形成的.(2) 裂縫帶。巖層破斷后，巖塊仍然排列整齊的區域即為裂縫帶。它位于冒落帶之上，由于排列比較整齊，因此碎脹系數較小。關鍵層破斷塊體有可能形成 砌 體梁”吉構。跨落帶與裂隙帶合稱 兩帶”又稱為 導水裂縫帶”意指上覆層含 水層位于兩帶'范圍內，將會導致巖體水通過巖體破斷裂縫流入采空區和回采工 作面。(3) 彎曲帶。自裂縫帶頂界到地表的所有巖層稱為彎曲帶。彎曲帶內巖層移動的顯著特點是，巖層移動過程的連續和整體性，即裂縫帶頂界以上至地表的巖層 移動是成層地、整體性地發生，在垂直剖面上，其上下各部分的下沉量很小。若 存在厚硬的關鍵層，則可能

17、在彎曲帶內出現離層區。A區域：煤層上方的巖層在開采的影響下，一般在回采工作面前方3040m處就開始變形。其特點是水平移動較為劇烈，但垂直移動甚微。在有些場合垂直位 移量還會出現負值(即巖層有上升現象)。當工作面推過此區域，才引起垂直位 移急劇增加。B區域：回采工作推過鉆孔48m后，垂直位移急劇增加，但各層位移速度不 盡相同。其特點為越向上越緩慢，在此區域內形成層間離層，且此區域的巖層早 已斷裂成巖塊。C區域：已斷裂的巖層重新受到已冒落矸石支撐時，變形曲線又趨于緩和。 在此 區域內，各層移動速度的特點是鄰近煤層巖層的運動速度要緩于其上覆巖層， 各 巖層又進入互相壓合的過程。15、簡述控制巖層移動

18、的技術？答：巖層移動控制技術可分為三類：（1）留設煤柱控制巖層移動（2）充填法 控制巖層移動（3）調整開采工藝及參數控制巖層，如限厚開采、協調開采、上 行開采等。一、留煤柱控制巖層移動1、部分開采。部分開采包括：條帶開采：是沿煤層的走向或傾向，將開采區劃分為若干個寬度相等或不相等的 條帶，開采一條，保留一條，利用留下的條帶煤柱支撐頂板，以減小地表沉陷的 目的。條帶開采可劃分為走向條帶開采和傾向條帶開采。房柱式開米：2、留設保護煤柱。二、充填法控制巖層移動1、采空區充填。充填開采就是用充填材料來充填己采空間，這相當于減小了煤 層開采厚度，從而減少采空區上覆巖層的變形與破壞。礦山充填分為三種類型：

19、 水力充填：以水為輸送介質，利用自然壓頭和泵壓，從制備站沿管道或與管道相 連的鉆孔，將河砂等水力充填材料輸送到采空區。干式充填：采用人力、重力、機械式風力等方式將砂石等干式充填材料運送到待 充填采空區，開成可壓縮的松散充填體。膠結充填：將采集和加工的細砂等充填材料摻入適量的膠凝材料如水泥， 加水混 合攪拌制備成膠結充填料漿，沿鉆孔、管道向采空區輸送，充填材料膠結后形成 具有一定強度和完整性的充填體。2、覆巖離層區充填。覆巖離層區充填減沉的基本原理是利用巖移過程中覆巖內 形成的離層空洞，從鉆孔向離層空洞充填外來材料來支撐覆巖，從而減緩覆巖移 動往地表的傳播。16、簡述回采工作面周圍支承壓力應力狀

20、況？答：煤層開采以后，采空區上部巖層重量將向采空區周圍新的支撐點轉移，從而在采空區周圍形成支承壓力帶，工作面沿傾斜和傾斜方向及開切眼一側煤體上形 成的支承壓力，在工作面采過一段時間后，不再發生明顯變化，稱為固定支撐壓 力，回采工作面推過一段距離后，采空區上覆巖層活動趨于穩定，因此，在距工 作面一定距離的采空區，也可能出現較小的支承壓力，稱為采空區支承壓力。17、采區平巷在其服務期內沿走向的礦壓規律有哪些？采動影響帶的前影響區 和后影響區內礦壓顯現試件和機理有何不同？答：采區巷道從開掘到報廢，經歷采動造成的圍巖應力重新分布過程， 圍巖變形 會持續增長和變化。以受到相鄰區段回采影響的工作面回風巷為

21、例， 圍巖變形要 經歷五個階段。1、巷道掘進影響階段。煤體內開掘巷道后，巷道圍巖出現應力集中，在形成塑性區的過程中，圍巖向巷道空間顯著位移。隨著巷道掘出時間的行長，圍巖變形 速度逐漸衰減，趨向緩和。巷道的圍巖變形量主要取決于巷道埋藏和圍巖性質。2、掘進影響穩定階段。掘進引起的圍巖應力重新分布趨于穩定，由于煤巖一般 具有流變性，圍巖變形還會隨時間而緩慢增長，但其變形速度比掘巷初期要小得 多，巷道的圍巖變形速度仍取決埋藏深度和圍巖性質。3、采動影響階段。前影響區時，巷道受上區段工作面（ A）的回采影響后，在 回采引起的超前移動支承壓力作用下，巷道圍巖應力重新分布，塑性區顯著擴大， 圍巖變形急劇增長

22、。在后影響區時，在工作面（A）后方附近，由巷道上方和采 空區一側頂板彎曲下沉和顯著運動使得支承壓力和巷道圍巖變形速度都達到最 大值。遠離工作面后方，巷道圍巖變形速度逐漸衰減。巷道圍巖性質、護巷煤柱 寬度或巷旁支護方式、工作面頂板巖層結構對此時期圍巖變形量影響很大。4、采動影響穩定階段。回采引起的應力重新分布走向穩定后，巷道圍巖變形速 度再一次顯著降低，但仍然高于掘進影響穩定階段時變形速度， 圍巖變形量按流 變規律不斷緩慢地增長。5、二次采動影響階段。巷道受本區段回采工作面 B影響時，由于上共段殘余支 承壓力，本區段工作面超前支承壓力相互疊加， 巷道圍巖應力急劇增高，引起圍 巖應力又一次重新分布

23、，塑性區進一步擴大，應力的反復擾動使圍巖變形比受一 次采動影響進更加強烈。18、沿留空巷礦壓顯現基本特征？與沿空掘巷礦壓顯現的主要區別？ 答：沿空留巷礦壓顯現特征1、采動時期。沿空巷道位于采空區邊緣，保留期間經歷上區段工作面的采動影響，巷道頂板的下沉、破壞必然受到采空區上覆巖層沉降總規律的制約。上區段 工作面過后，老頂發生斷裂失穩，然后回轉下沉壓實采空區。在這個過程中，沿 空巷道煤幫及巷道支護發生劇烈變形。沿空留巷的圍巖的圍巖應力主要取決于規 則移動帶巖層中塊體B取得平衡之前，引起的附加載荷。2、上區段工作面采動影響穩定后，沿空留巷煤幫的承載能力與支承壓力很快處 于平衡狀態。圍巖變形顯著下降并

24、趨于穩定。3、本區段工作面回采時，規則移動帶巖層原有的平衡狀態將受到強烈影響。在超前支承壓力作用下，規則移動帶巖層將有一定的回轉下沉， 造成圍巖應力再次 重新分布集中，巷道圍巖表現出強烈變形。沿空留巷的頂板下沉規律4、回采工作面推進引起的上覆巖層運動，其發展是自上而下的，上部具有明顯 的滯后笥，沿巷留巷的頂板會在較長時間內受到老頂上覆巖層運動的影響。主要區別：沿空留巷與沿空掘巷最大的區別在于沿空留巷經歷兩次采動影響，并且留巷需要巷旁支護。19、跨巷回采卸壓的基本原理？答：煤層開采以后，在煤層底板中形成一定范圍的應力增高區和應力降低。位于煤層底板的巷道，若處于應力增高區，將承受較大的集中應力而遭

25、到破壞。處于 應力降低區，則易于維護。根據采面不斷移動的特點以及巷道系統優化布置的原 則，可在巷道上方的煤層工作面進行跨采， 使巷道經歷一段時間的相的高應力作 用后，長期處于應力降低區內。跨采的效果主要取決于巷道與上方跨采面的相對 位置，即巷道與上部回采煤層間的法向距離 z,巷道與上部回采煤層煤柱邊緣的 水平距離x。20、如何根據錨桿對圍巖的約束方式定義錨桿錨固力？答：根據錨桿對圍巖的約束力方式定義錨固力1托錨力：托錨力包括安裝錨桿時，通過擰緊螺母產生的錨桿托板對圍巖的預 緊力，水漲式管狀錨桿桿體縱向收縮，使托盤對圍巖產生預緊力，以及錨桿托板 阻止圍巖向巷道內位移時，對圍巖施加的徑向支護力。2

26、粘錨力：粘結劑將圍巖與錨桿粘結成整體，由于圍巖深部與淺部變形的差異， 錨桿通過粘結劑對圍巖施加粘結力來抑制圍巖變形。粘結力就是錨桿桿體的軸 力。摩擦錨固式錨桿通過桿體與圍巖之間的摩擦力對圍巖施加錨固力來抑制圍巖 變形。3切向錨固力：圍巖的變形大多從圍巖的弱面開始，在圍壓作用下圍巖沿弱面 滑動或張開。錨桿體貫穿弱面，限制圍巖沿弱面滑動或張開，這種限制力稱為切 向錨固力。21、為什么說錨注支護時軟巖巷道支護的新途徑？答：錨桿支護的錨固力在很大程度上取決于巖體的力學性能，軟巖巷道可錨性差是造成錨桿錨固力低和失效的重要原因。利用錨桿兼做注漿管，實現錨注一體化， 是軟巖巷道支護的一個新途徑。對于節理裂隙

27、發育的巖體，注漿可改變圍巖的松 散結構，提高粘結力和內摩擦角，封閉裂隙，顯著提高巖體強度。注漿加固為錨 桿提供可靠的著力基礎，使錨桿對松碎圍巖的錨固作用得以發揮， 進一步提高巖 體強度。采取錨桿與注漿相結合的發法，使錨桿和注漿的作用在各自適用的范圍 內得到充分發揮，可提高對軟巖的支護效果。22、簡述軟巖巷道變形力學機制？答：從理論上分析軟巖巷道變形力學機制，可分為三種形式，即物化膨脹類型（也 稱低強度軟巖）、應力擴容類型和結構變形類型。（1）膨脹類型機制膨脹巖含有蒙脫石、高嶺土和伊利石等強親水粘土礦物，這幾 類礦物由于其晶體結構特殊，能將水分子吸附在晶層表面和晶層內。 既具有礦物 顆粒內部分子膨脹，又具有礦物顆粒之間的水膜加厚的膠體膨脹。 同時通過毛細 作用吸入水，使巖石體積膨脹。（2） 應力擴容變形機制 變形機制與力源有關，軟巖在結構應力、地下水、重力、 工程偏應力作用下，巖體產生破壞變形，微裂活動迅速加劇，形成拉伸破壞和剪 切面，體積擴脹。工程偏應