采场—课程考试

课程试卷1

复核总分 复核人

总 分 100 合分人 得分 评卷人 复查人 一、单项选择题（每小题1分，共18分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案， 并将其字母标号填入题干的括号内。 题 号 题 分 得 分 一 18 二 10 三 12 四 20 五 20 六 20 七 八 《采场顶板控制及监测技术》试卷

1、在考虑采场支架或支柱的高度时，煤层采高也应包括 厚度。

A．直接顶 Ｂ．老顶 Ｃ．伪顶 Ｄ．直接顶第一分层

2、裂隙带岩层（主要是老顶）在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，岩块间能够相互挤紧，从而形成能够承受载荷的平衡结构，并把自身及附加岩层的重量施加到采空空间周围的岩体与 之上。

A．裂隙带 Ｂ．垮落带 Ｃ．直接顶岩梁 Ｄ．冒落矸石

3、对厚层难冒顶板必须应用钻眼爆破或高压注水等方法，超前工作面或在采空区松动破碎2～3倍采高顶板（包括 在内）。

A．老顶 Ｂ．直接顶 Ｃ．伪顶 Ｄ．老顶第一分层

4、当老顶岩层厚度小于 m，在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，有可能形成两种情况：（1）形成平衡结构，进入裂隙带；（2）不能形成平衡结构，进入垮落带。 A．5～6 Ｂ．2～3 Ｃ．3～4 Ｄ．4～5 5、对于急倾斜煤层，在估算工作面上部垮落带岩层厚度以及判别工作面上部裂隙带老顶时，煤层采高应为原采高的 。

A．0.5倍 Ｂ．1.5倍 Ｃ．2.0倍 Ｄ．2.5倍

6、顶板事故分为压垮型、漏冒型与推垮型，以及综合类型。下列哪一个属于压垮型冒顶事故。

A．裂隙带老顶压坏采场支架导致的冒顶 Ｂ．放顶线附近的局部冒顶 Ｃ．采空区冒矸冲入采场导致的冒顶 Ｄ．靠煤璧附近的局部冒顶

7、在综合类型的冒顶事故中，大块游离顶板导致的冒顶事故包括4中类型，下列哪一个不属于其中之一。

A．复合顶板推垮型冒顶 Ｂ．冲击推垮型冒顶 Ｃ．大块游离顶板旋转推垮型冒顶 Ｄ．金属网下推垮型冒顶

8、为了预防发生老顶来压时的压垮型冒顶事故，应采区如下措施：采场支架的初撑力应能平衡最不利情况下的 直接顶以及老顶岩层的重量。

A．垮落带 Ｂ．裂隙带 Ｃ．冒落矸石 Ｄ．弯曲下沉带

9、专门的试验表明，当支架 足够大时，可令直接顶沿放顶线切断而不在煤壁处断裂，从而可保持直接顶与老顶不离层，可以预防冲击压垮型冒顶事故。

A．高度 Ｂ．初撑力 Ｃ．工作阻力 Ｄ．端面距 10、在分析金属网下推垮型冒顶事故的机理后，可知预防这类冒顶事故的主要措施应该是提高 及增加 。

A．支架的初撑力 支架的稳定性 Ｂ．支架的工作阻力 控顶距 Ｃ．支架的初撑力 最小控顶距 Ｄ．支架的工作阻力 支架的稳定性

11、在复合顶板冒顶事故中，从支护观点考察复合顶板推垮型冒顶问题可以发现，问题不在于支护的 不够，而在于支护的失稳，六面体是因为支护失效才发生推跨的。 A．工作阻力 Ｂ．初撑力 Ｃ．强度 Ｄ．控顶距

12、为使生产工作能够正常进行，要提高支架或支柱的初撑力，使综采工作面端面冒高不超过 ，单体支柱工作面端面冒高不超过 。 A．300mm 300mm Ｂ．200mm 300mm Ｃ．300mm 200mm Ｄ．400mm 300mm 13、当顶板的下位岩层与上位岩层发生离层时，最有可能发生 冒顶事故。 A．压垮型 Ｂ．推垮型 Ｃ．综合类型 Ｄ．冲击推垮型 14、在预防推垮型冒顶事故的措施中，下列哪一个属于其中的措施之一。

A．采场支架或支柱的初撑力应能使下位岩层与上位岩层不离层，并使上、下位岩层间产生的摩擦阻力足以防推 Ｂ．待游离顶板全部都处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回柱 Ｃ．在游离顶板范围加强支护，不要进行回柱作业 Ｄ．如果工作面使用的单体金属支架，要用木支架替换金属支架

15、为进行采煤工作所必须的最小工作空间宽度叫做 。

A．控顶距 Ｂ．最小控顶距 Ｃ．放顶距 Ｄ．端面距 16、在采场支护参数中，对于单体支柱工作面，与支护强度关系最密切的其他支护参数有三个，选出下列哪一个不属于其中之一。

A．支柱初撑力 Ｂ．支柱密度 Ｃ．支柱工作阻力 Ｄ．支护系统刚度 17、在支护质量与顶板动态监测中，对于综采工作面，主要的支护参数有支架初撑力、支护密度、支护系统刚度及支架工作阻力，其中支护密度是固定的，支护系统刚度在支架选型确定后生产过程中难以改变，因此所要监测的主要支护参数只有支架的 和 。

A．支护密度 初撑力 Ｂ．初撑力 工作阻力 Ｃ．高度 初撑力 Ｄ．支护密度 工作阻力

18、在控顶设计中，对于单体支柱工作面，可用具有一定密度基本支柱的工作阻力支撑工作空间上方垮落带岩重，用具有一定线密度密集支柱的工作阻力支撑 上方垮落带岩重。 A．直接顶 Ｂ．老顶 Ｃ．伪顶 Ｄ．采空区 得分 评卷人 复查人 二、填空题（每小题1分，共10分）

1、顶板管理主要是管好直接顶和老顶。直接底过于软弱时，也会给顶板管理带来一定的困难。 2、老顶岩梁周期断裂的距离叫做老顶周期来压步距，一般为老顶初次来压步距的0.5～0.25。 3、如果直接顶与老顶已发生离层，当老顶岩块向下运动时，采场支架要承受冲击载荷，支架容易被损坏，从而导致冲击压垮型冒顶事故。

4、漏冒型冒顶事故包括：大面积漏冒型冒顶、靠煤壁附近局部冒顶、采场两端局部冒顶，

以及放顶线附近局部冒顶。

5、金属网下推垮型冒顶事故的特点：第一，冒顶事故多数在初次放顶前后发生；第二，多数是无征兆的突然推跨。

6、若煤层上直接顶是石灰岩等较坚硬岩层，当其呈大块在采空区垮落时，可能顺着已垮落的矸石堆冲入采场，推倒采场单体支柱，从而导致推垮型冒顶事故。

7、当煤层顶板中存在由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成的大块游离顶板时，这个游离顶板可能旋转而下，把工作面单体支柱向煤壁推倒，从而造成旋转推垮型冒顶事故。

8、从顶板控制原则出发，无论是防压、防漏、还是防推，都要求采场支架或支柱有一定（而且是较高）的初撑力，因为它是主动的，而工作阻力是被顶板压出来的，是被动的。

9、在控顶设计中，当直接顶初次垮落时，控制顶板的关键在于沿放顶线切断直接顶，这时需用放顶线另增密集支柱初撑力所产生的主动力矩平衡采空区上方垮落带直接顶最大分层岩重所产生的力矩。

10、当支护系统的刚度不变，支柱密度也不变的条件下，提高支柱的初撑力，必然会提高支护强度，也必然会减小顶底板移近量。 三、名词解释（每小题3分，共12分）

得分 评卷人 复查人 1、 冲击压垮型冒顶

2、 大块游离顶板旋转推垮型冒顶

3、 裂隙带老顶触矸下沉量

4、 端面冒高 得分 评卷人 复查人 四、简答题（每小题5分，共20分）

1、简述裂隙带老顶压坏采场支架导致冒顶事故的机理。

2、简述直接顶导致的压垮型冒顶事故的机理。

3、简述预防漏冒型冒顶事故的控制措施。

4、简述综采放顶煤工作面控顶设计的特点。 得分 评卷人 复查人 五、论述题（每小题10分，共20分）

1、根据采场顶板各种类型的冒顶事故的机理，论述采场顶板事故对采场支架的基本要求。

2、在控顶设计中，对于综采工作面，论述预防压垮型冒顶事故的控顶设计的原则。 得分 评卷人 复查人 六、计算题（每小题10分，共20分）

1、在单体液压支柱工作面控顶设计中，预防压垮型冒顶事故的控制措施中要求支柱的工作阻力应能支撑住工作空间及采空区上方垮落带岩层的重量。例如某矿9202工作面煤层厚度为1.4~3.66m，平均厚度2.2m，采面倾角11~28°，平均为22°，煤层直接顶为粉砂岩，厚1.2m，硬度为4~6，老顶为中砂岩，厚9.3m，硬度8~10，假设垮落带直接顶岩层平均体积力为2500kg/m3，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700 kg/m3。计算工作空间上方单位面积垮落带岩重qk（Kl=1.33，Kz=1.5）。

2、某矿工作面，煤层厚度为2.2m，倾角15°，顶板分层，自下而上为：页岩1.5m，砂页岩1.7m，砂页岩1.5m，中砂岩2.5，细砂岩2.0，再上为粗砂岩，每架支架所控制的工作面长度为1.5m/架，垮落带直接顶岩层的平均体积力为2500kg/m3，直接顶岩梁长度为3.5m，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700 kg/m3，垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），现要求计算为支撑住垮落带老顶的岩重，支架需要多大的工作阻力（Kl=1.33，Kz=1.5）？

复核总分 复核人 总 分 100 合分人 得分 评卷人 复查人 题 号 题 分 得 分 《采场顶板控制及监测技术》试卷

一 18 二 10 三 12 四 20 五 20 六 20 七 八 七、单项选择题（每小题1分，共18分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案， 并将其字母标号填入题干的括号内。

1、我们把厚度大于 m、较坚硬的岩层称为老顶。

A．0.5～1 Ｂ．1～1.5 Ｃ．1.5～2 Ｄ．2～2.5

2、如果直接顶岩层的岩石碎胀系数一般为1.33～1.5，因此当直接顶的厚度大于2～3采高时，则采空区垮下2～3采高的直接顶就能填满采空空间，进入 ，其上的直接顶就属于 。

A．垮落带、裂隙带 Ｂ．裂隙带、弯曲下沉带 Ｃ．裂隙带、垮落带 Ｄ．垮落带、弯曲下沉带

3、当老顶岩层厚度小于5～6m，在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，能否形成“砌体梁”平衡结构（即进入裂隙带），主要取决于老顶岩层的厚度是否大于其下自由空间高度 m。 A．2.5 Ｂ．2 Ｃ．3 Ｄ．3.5

4、关于采场顶板事故的分类，有关专家学者根据个人的实践与研究，提出了不同的看法，我们认为应该按冒顶的 来进行分类，才能使采取的预防措施更加可靠有效。 A．顶板岩层 Ｂ．顶板岩性 Ｃ．力源 Ｄ．顶板厚度

5、采场顶板事故可分为压垮型、漏冒型与推垮型三大类。推垮型冒顶事故是由 的顶板力推倒采场支架而导致的冒顶。

A．垂直于层面方向 Ｂ．重力方向的 Ｃ．倾斜方向的 Ｄ．平行于层面方向

6、下列哪一个属于漏冒型冒顶事故。

A．裂隙带老顶压坏采场支架导致的冒顶 Ｂ．金属网下推垮型冒顶 Ｃ．大块游离顶板导致的冒顶 Ｄ．靠煤壁附近的局部冒顶

7、工作面回采以来老顶第一次大规模来压，叫做老顶的 。由开切眼到初次来压时工作面推进的距离叫做老顶的 。

A．周期来压、来压步距 Ｂ．初次来压、初次来压步距 Ｃ．初次放顶、初次放顶步距 Ｄ．周期来压、初次来压步距

8、可能发生老顶来压时压垮型冒顶的煤层顶板是：（1）直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的 倍；（2）直接顶上面老顶分层厚度小于 m。

A．2～3、5～6 Ｂ．2～3、3～4 Ｃ．1～2、5～6 Ｄ．1～2、3～4

9、在靠煤壁附近的局部冒顶事故中，当采用爆破法采煤时，如果炮眼布置不恰当或装药量过多，也可能在放炮时崩倒第一排支架，扩大了无支护空间，从而导致 冒顶事故。 A．压垮型 Ｂ．推垮型 Ｃ．局部漏冒型 Ｄ．综合类型

10、在预防靠煤壁附近的局部冒顶事故中，对于综采工作面，主要是提高支架的初撑力使端面冒高不超过 mm，采用及时支护的移架方式，并令端面距不超过340mm。 A．200 Ｂ．250 Ｃ．300 Ｄ．400 11、在分析金属网下推垮型冒顶事故的机理中，预防这类冒顶事故的主要措施应该是提高支柱的 （以消除网兜）与增加支架的 （抵抗推垮力）。

A．工作阻力、工作阻力 Ｂ．初撑力、稳定性 Ｃ．工作阻力、稳定性 Ｄ．初撑力、工作阻力

12、老顶来压时，如果直接顶已离层，很有可能产生 冒顶事故，在这种条件下，预防该类冒顶事故的主要措施就是提高支柱的初撑力与支柱系统的稳定性，防止直接顶与老顶之间产生离层。

A．压垮型 Ｂ．漏冒型 Ｃ．旋转推垮型 Ｄ．冲击压垮型

13、当煤层顶板存在由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成的大块游离顶板时，这个游离顶板可能旋转而下，把工作面单体支柱向煤壁推倒，从而造成 冒顶事故。

A．压垮型 Ｂ．旋转推垮型 Ｃ．综合类型 Ｄ．冲击推垮型 14、回采工作面支架应具备的基本性能应该有支、护、稳三个方面，其中所谓支得起，就是要求支架在其工作全过程中都能支承住顶板所施加的顶板力，否则就会导致 冒顶事故。 A．压垮型 Ｂ．冲击推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．旋转推垮型

15、在单体支柱工作面控顶设计中，预防压垮型冒顶的控制措施有三条，其中：第一，支架的 应能支撑住工作空间及采空区上方垮落带岩层的重量；第二，支架的 应能保持下位岩层与上位岩层不离层。

A．初撑力、工作阻力 Ｂ．工作阻力、高度 Ｃ．初撑力、高度 Ｄ．工作阻力、初撑力

16、复合型顶板推垮型冒顶机理中包括：离层、断裂、去路和倾角、推力大于阻力，在预防推力大于阻力时，主要措施就是提高 。

A．支柱初撑力 Ｂ．支柱密度 Ｃ．支柱工作阻力 Ｄ．支护系统刚度

17、在控顶设计中，当直接顶初次垮落时，控制顶板的关键在于沿放顶线切断悬露的 ，这时还需用放顶线另增密集支柱初撑力所产生的主动力矩平衡采空区上方垮落带直接顶最大分层岩重所产生的力矩。

A．冒落矸石 Ｂ．老顶第一分层 Ｃ．直接顶 Ｄ．老顶

18、预防漏冒型冒顶事故，在单体支柱工作面中，如果直接顶比较软弱，支柱必须带顶梁，顶梁上还需背板，甚至要背严，支柱的柱距不宜超过 m。

A．0.6 Ｂ．0.7 Ｃ．0.8 Ｄ．0.9 得分 评卷人 复查人 八、填空题（每小题1分，共10分）

1、采场顶板事故分为压垮型、漏冒型与推垮型三大类。其中，推垮型冒顶事故包括：①金属网下推垮型冒顶；②采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶。

2、发生漏冒型冒顶事故，是由于采场上面直接顶软弱破碎。对付软弱破碎顶板，主要是用采场支架护好它。漏冒型冒顶事故中包括大面积漏垮型冒顶，其发生的冒顶条件：①直接顶异常破碎；②煤层倾角较大。

3、若煤层上直接是石灰岩等较坚硬岩层，当其呈大块在采空区垮落时，可能顺着已垮落的矸石冲入采场，推倒采场单体支柱，从而导致推垮型冒顶事故。

4、大块游离顶板导致的冒顶事故包括：复合顶板推垮型冒顶、冲击推垮型冒顶、大块游离顶板旋转推垮型冒顶以及直接顶导致的压垮型冒顶。

5、复合顶板断裂出六面体有三个方面的原因：第一，地质构造原因；第二是巷道布置原因；第三是支柱初撑力低的原因。

6、一旦形成离层六面体后，并已经存在去路和倾角，而且下推力与总阻力已处于平衡状态，则只要工作面有点动静，就会发生无征兆的突然的推垮型冒顶事故。

7、当顶板的下位岩层与上位岩层发生离层时，就有可能发生冲击推垮型冒顶事故。

8、回采工作面从开切眼开始采煤后，通常只是用支架维护出靠煤壁三或四排的工作空间，多余的采空空间就是采空区。

9、在单体液压支柱工作面控顶设计中，为使垮落带中直接顶不与老顶离层，支架的初撑力应能把直接顶沿放顶线切断。

10、为管好采场顶板并最大限度地消除采场冒顶事故，除必须进行合理地顶板控顶设计外，还必须进行日常地支护质量与顶板动态监测。 九、名词解释（每小题3分，共12分）

得分 评卷人 复查人

5、 冲击推垮型冒顶

6、 直接顶导致的压垮型冒顶

7、 岩梁的极限跨距

8、 顶板状态参数 得分 评卷人 复查人 十、简答题（每小题5分，共20分）

1、简述大块游离顶板旋转推垮型冒顶的机理。

2、简述冲击推垮型冒顶事故的预防措施。

3、简述地质破坏带附近的局部冒顶的事故机理。

4、简述在控顶设计中，对于单体液压支柱工作面，预防漏冒型冒顶的控制措施。 得分 评卷人 复查人 十一、 论述题（每小题10分，共20分）

1、针对地质破坏带附近导致的局部冒顶事故的机理，论述应该采取哪些措施来预防此类冒顶事故？。

2、在控顶设计中，对于单体液压支柱工作面，论述预防推垮型冒顶事故的控制措施及其设计原则。 得分 评卷人 复查人 十二、 计算题（每小题10分，共20分）

1、某单体工作面煤层厚度为1.4~3.66m，平均厚度2.2m，采面倾角11~28°，平均为22°，煤层直接顶为砂页岩，厚1.2m，硬度为4~6，老顶为中砂岩，厚9.3m，硬度8~10，假设垮落带直接顶岩层平均体积力为2500kg/m3，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700kg/m3。垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），垮落带中直接顶岩层在采空区的极限悬顶长度（参考：页岩约为1.0m，砂页岩约为2.0m），工作面最小控顶距（采用三四排控顶）为3.2m，选定密集支柱的工作阻力Pm＝50KN，则计算密集支柱的线密度。（题中：Kl=1.33，Kz=1.5）

2、某矿综采工作面，煤层厚度为2.0m，倾角10°，顶板分层，自下而上为：页岩2.0 m，砂页岩1.5m，砂页岩1.0m，中砂岩2.0，细砂岩2.5，再上为砂岩，每架支架所控制的工作面长度为1.5m/架，垮落带直接顶岩层的平均体积力为2500kg/m3，直接顶岩梁长度为3.5m，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700 kg/m3，垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），现要求计算支架需要多大的工作阻力才能支撑住垮落带岩重（题中：Kl=1.33，Kz=1.5）？

复核总分 复核人 总 分 100 合分人 得分 评卷人 复查人 题 号 题 分 得 分 《采场顶板控制及监测技术》试卷

一 18 二 10 三 12 四 20 五 20 六 20 七 八 十三、 单项选择题（每小题1分，共18分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案， 并将其字母标号填入题干的括号内。

1、在考虑采场支架或支柱的高度时，煤层采高也应包括 厚度。

A．直接顶第一分层 Ｂ．老顶第一分层 Ｃ．伪顶 Ｄ．基础岩层

2、在其断裂、旋转、下沉及触矸的过程中，岩块间能够相互挤压，从而能够形成承受载荷的平衡结构，并把自身及附加岩层的重量施加到采空区周围的岩体及冒矸上，这一岩层就属于 。

A．垮落带 Ｂ．裂隙带 Ｃ．冒落矸石 Ｄ．弯曲下沉带

3、 如果直接顶厚度不足2～3倍的采高，则垮落后填不满采空空间，其上面的老顶就有三种情况，如果老顶分层厚度大于5～6m，就必须超前工作面或在采空区松动破碎2～3倍采高顶板（包括 在内）。

A．老顶第一分层 Ｂ．直接顶第一分层 Ｃ．冒落矸石 Ｄ．垮落带直接顶 4、在压垮型冒顶事故中，有一种类型就是垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架导致的冒顶，其原因就是支柱（支架）的 不足，导致顶板之间离层从而形成冲击力。 A．初撑力 Ｂ．工作阻力 Ｃ．高度 Ｄ．可缩量

5、如果是 的岩层，在初次来压后会在采空区以悬臂梁出现；如果是 的岩层，则会在回采过程中以砌体梁的结构出现。

A．垮落带、裂隙带 Ｂ．垮落带、弯曲下沉带 Ｃ．弯曲下沉带、裂隙带 Ｄ．裂隙带、垮落带

6、当裂隙带老顶断裂、下沉、旋转、触矸时，如果采场支架的可缩量不足，就有可能被压坏从而导致 冒顶事故。

A．直接顶压垮型 Ｂ．老顶冲击压垮型 Ｃ．裂隙带老顶压垮型 Ｄ．旋转推垮型

7、在预防压垮型冒顶事故的措施中，采场支架的可缩量应能满足 老顶最大下沉的要求。

A．垮落带 Ｂ．裂隙带 Ｃ．弯曲下沉带 Ｄ．冒落带

8、如果采场上面直接顶软弱破碎，且煤层呈近水平，则最有可能发生 冒顶事故。 A．漏冒型 Ｂ．压垮型 Ｃ．推垮型 Ｄ．综合类型

9、在开切眼附近金属网上面碎矸之上有空隙，或者由于支架初撑力小，而使网上碎矸石与上位断裂的硬岩大块离层，这就造成网下单体支柱不稳定，在网兜沿倾斜拉力的作用下，依次使网兜上方的支柱由迎上变为反山，最终造成 冒顶事故。

A．压垮型 Ｂ．综合类型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．推垮型

10、为了预防金属网下推垮型冒顶事故，主要的措施就是提高支柱的 及增加支架的

稳定性。

A．工作阻力 Ｂ．控顶距 Ｃ．高度 Ｄ．初撑力

11、在处理厚层难冒顶板时，对于单体支柱工作面，既可以超前工作面松动破碎，也可以在采空区用钻眼爆破法进行挑顶；此外，考虑到采空区冒矸块度较大，放顶线上的支柱应有足够的支撑力和稳定性，以预防发生 冒顶事故，条件允许时应尽量使用墩柱。 A．压垮型 Ｂ．推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．冲击压垮型

12、从支护观点考察复合顶板推垮型冒顶问题可以看出，问题不在于支柱的初撑力不够，而在于支护的失稳，六面体就是因为支柱的 不够才发生推垮型冒顶事故的。 A．初撑力 Ｂ．工作阻力 Ｃ．高度 Ｄ．稳定性

13、当垮落带直接顶上面有厚层破碎附加层时，由于构造、采动等原因，使采场工作空间上方某部分直接顶与其周围岩体产生断裂形成大块游离顶板，当这部分游离顶板整体向下运动时，如果采场支架的初撑力不足，就可能造成 冒顶事故。

A．直接顶压垮型 Ｂ．旋转推垮型 Ｃ．综合类型 Ｄ．冲击推垮型 14、最小控顶距加上 （一排或两排）就是最大控顶距。 A．机道 Ｂ．材料道 Ｃ．人行道 Ｄ．放顶距

15、当直接顶比较松软能随回柱立即垮落时，采用 的放顶距。如果直接顶板较为完整，回一排柱后顶板较长时间不垮落，采空区出现悬顶情况，导致工作面顶板压力增加，这时放顶距可取 。

A．2排、3排 Ｂ．1排、2排 Ｃ．2排、1排 Ｄ．2排、3排

16、生产实践表明，工作面内不出现顶板台阶下沉（或台阶下沉量不超过 mm），则表明工作面顶板状态是好的，也容易控制。

A．100 Ｂ．150 Ｃ．200 Ｄ．250

17、当在破碎顶板下采煤或在金属网下采煤时，无论是用金属支柱铰接顶梁支护，还是用长钢梁对棚迈步支架支护，柱距都不宜超过 m。 A．0.6 Ｂ．0.65 Ｃ．0.7 Ｄ．0.8

18、一般情况下，对综采工作面其顶板状态只监测 这个指标就可以了。 A．端面距 Ｂ．支架初撑力 Ｃ．工作阻力 Ｄ．端面冒高 得分 评卷人 复查人 十四、 填空题（每小题1分，共10分）

1、与煤层顶板相对应，采煤时称煤层下面的岩层为 底板 。直接在煤层下面的岩层叫做 直接底 。 2、直接顶初次垮落步距一般在6～20m左右；而老顶的初次来压步距大概在20～35m左右。 3、可能发生老顶来压时压垮型冒顶的煤层顶板是：（1）直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的2～3倍；（2）直接顶上面老顶分层厚度小于5～6m。

4、在金属网下推垮型冒顶事故的机理中，其原因之一就是金属网上的碎矸石与上部断裂了的硬岩块之间存在孔隙，从而形成悬浮顶板，究其原因就是支柱的初撑力不足。

5、当发生局部破网漏顶，漏顶处以上一定斜长内，金属网兜着碎矸可能以漏顶处为去路，整体运动推倒工作面支架，造成推垮型冒顶事故。

6、在断层附近应增大支护密度，提高支柱的初撑力，甚至用木垛以加强支护，护好顶板，并用戗棚戗柱增加支架的稳定性。

7、如果沿工作面自上而下至某点处，复合顶板尖灭，这就等于六面体在其倾斜下方有一个

天然的去路，再加上煤层有一定的倾角，就有可能造成推垮型冒顶事故。

8、如果工作面的顶板是复合顶板，开切眼处顶板已经离层断裂，当在反推范围初次放顶时，极容易在原开切眼处诱发推垮型冒顶事故。

9、当工作面老顶来压期间以及复合顶板初次垮落期间，最小控顶距需要采用四排柱子。 10、当煤层上面直接就是破碎顶板，再上部又是强度较大的顶板时，可能出现破碎顶板的抽冒问题，如果支柱的初撑力很小，这个问题就会更加突出。 十五、 名词解释（每小题3分，共12分）

得分 评卷人 复查人

9、 悬浮顶板

10、 游离顶板

11、 密集支柱

12、 支架端面距 得分 评卷人 复查人 十六、 简答题（每小题5分，共20分）

1、简述在哪些情况需要加大最小控顶距（由三、四排增加到四、五排）。

2、简述采场中容易发生推垮型冒顶的地点。

3、简述支护参数与顶板状态参数的关系。

4、简述顶板动态监测需要监测哪些指标。

得分 评卷人 复查人 十七、 论述题（每小题10分，共20分）

1、什么叫支柱（或支架）的初撑力？论述如何理解在分析冒顶事故机理、控顶设计以及顶板动态监测中初撑力的作用？

2、在单体支柱工作面支护参数中，有支柱初撑力、支柱密度以及支护系统刚度。请论述三者之间的关系。 得分 评卷人 复查人 十八、 计算题（每小题10分，共20分）

1、某工作面，煤层厚度为2m，倾角15°，顶板分层，自下而上为：页岩1.0m，砂页岩1.0m+页岩0.2m，砂页岩1.3m，中砂岩2.0，细砂岩3.0，再上为中砂岩，假设垮落带直接顶岩层平均体积力为2500kg/m3，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700kg/m3。垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），垮落带中直接顶岩层在采空区的极限悬顶长度（参考：页岩约为1.0m，砂页岩约为2.0m），工作面最小控顶距（采用三、四排控顶）为3.2m，选定密集支柱的工作阻力Pm＝50KN，则计算密集支柱的线密度。（题中：Kl=1.33，Kz=1.5）

2、某矿工作面，煤层厚度为2.3m，倾角18°，顶板分层，自下而上为：页岩1.5m，砂页岩1.0 m，砂页岩1.0m，中砂岩2.5，细砂岩2.0，再上为粗砂岩，每架支架所控制的工作面长度为1.5m/架，垮落带直接顶岩层的平均体积力为2500kg/m3，直接顶岩梁长度为3.0m，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700 kg/m3，垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），现要求计算为支撑住垮落带老顶的岩重，支架需要多大的工作阻力（Kl=1.33，Kz=1.5）？

复核总分 复核人 总 分 100 合分人 得分 评卷人 复查人 题 号 题 分 得 分 《采场顶板控制及监测技术》试卷

一 18 二 10 三 12 四 20 五 20 六 20 七 八 十九、 单项选择题（每小题1分，共18分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案， 并将其字母标号填入题干的括号内。

1、如果直接顶厚度不足 倍采高、且上面老顶岩层厚度又小于5～6m时，必须判别下位若干个老顶分层是属于裂隙带还是垮落带。

A．2～3 Ｂ．1～2 Ｃ．3～4 Ｄ．1.5～2.5

2、当老顶岩层厚度大于其下自由空间 m时，表明该老顶岩层就已进入裂隙带。 A．1 Ｂ．2 Ｃ．3 Ｄ．4

3、由开切眼到初次来压时工作面推进的距离叫做老顶的 。

A．周期来压 Ｂ．周期来压步距 Ｃ．初次来压步距 Ｄ．初次来压

4、如果支架的 足够大，并与顶板压力相抗衡，就能大大降低老顶来压时发生压垮型冒顶事故的威胁。

A．初撑力 Ｂ．可缩量 Ｃ．高度 Ｄ．工作阻力

5、如果垮落带老顶岩块前端已露出工作面煤壁，后端又未触矸，这时老顶岩块的全部重量均由采场支架来承受，发生 冒顶事故的可能性最大。

A．压垮型 Ｂ．推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．旋转推垮型

6、当煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，如果采场支护系统中某个地点发生局部漏冒，这时最容易发生 冒顶事故。

A．直接顶压垮型 Ｂ．老顶冲击压垮型 Ｃ．大面积漏垮型 Ｄ．旋转推垮型

7、在应用倾斜分层下行垮落金属网假顶走向长壁采煤法时，如果工作面内使用单体液压支柱，最有可能发生 冒顶事故。

A．放顶线局部 Ｂ．直接顶压垮型 Ｃ．金属网下推垮型 Ｄ．漏冒型 8、如果金属网上是碎矸，而煤层倾角又较大，一旦某个地点破网漏冒，漏顶处以上工作面可能发生 冒顶事故。

A．采空区冒矸推垮型 Ｂ．直接顶压垮型 Ｃ．老顶冲击压垮型 Ｄ．大面积漏垮型

9、在急倾斜煤层工作面，如果密集支柱初撑力不足或稳定性不好，采空区冒矸可能冲入采场，造成 冒顶事故。

A．压垮型 Ｂ．采空区冒矸推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．综合类型

10、断层附近顶板压力大、破碎，支护不好时易发生压垮型或漏冒型冒顶事故。当碎顶沿倾斜断层面移动时，易导致 冒顶事故。

A．压垮型 Ｂ．推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．旋转推垮型

11、由于地质构造、旧巷以及采动等原因，造成煤层直接顶板中存在大块游离顶板，且煤层

具有一定的倾角。这种情况有可能造成 冒顶事故。

A．压垮型 Ｂ．老顶冲击压垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．大块游离顶板推垮型

12、随着采煤工作的进行，如果离层六面体的下推力越来越大，阻力越来越小，六面体开始运动，产生支柱下斜，靠煤帮及采空区处掉碴等征兆，接着就有可能发生 冒顶事故。 A．压垮型 Ｂ．复合顶板推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．游离顶板推垮型

13、一个具有复合顶板的回采工作面，应用了单体液压支柱后，还必须加强单体液压支柱的管理，才能真正保证采煤工作的安全，要采取有效措施，保证支柱能达到其额定的 。 A．初撑力 Ｂ．工作阻力 Ｃ．可缩量 Ｄ．支撑高度

14、在控顶设计中，预防倒架造成的危害，只要是提高支架的 ，将下位岩层顶紧上位岩层，令上、下岩层间产生的摩擦阻力足以防推。

A．工作阻力 Ｂ．稳定性 Ｃ．初撑力 Ｄ．控顶距

15、人行道或材料道的宽度则是随 的大小而定，与工作面所用的顶梁长度有关。 A．柱距 Ｂ．放顶距 Ｃ．最小控顶距 Ｄ．排距 16、当一个工作面存在老顶来压威胁时，在老顶初次来压期间，最小控顶距可以扩大到 排。 A．3 Ｂ．5 Ｃ．4 Ｄ．6

17、为了保持支护系统的刚度在一定的水平，就要求支柱的初撑力不能低于 KN/根。 A．50 Ｂ．60 Ｃ．70 Ｄ．80

18、在顶板状态参数中，端面冒高既与直接顶 有关，也与支护强度、支护方式有关。 A．厚度 Ｂ．岩性 Ｃ．分层厚度 Ｄ．垮落高度 得分 评卷人 复查人 二十、 填空题（每小题1分，共10分）

1、分层的属性，依基础岩层的属性确定；基础岩层是老顶则为老顶分层，基础岩层是直接顶则为直接顶分层。

2、老顶岩层必须具备以下两个条件才能形成平衡结构（即进入裂隙带）：第一，岩层厚度要比其下自由空间大得多；第二，老顶断块长度与其岩块厚度的比值应大于2。

3、压垮型冒顶主要发生在老顶来压时，其分为三种类型：垮落带老顶岩块压坏采场支架导致的冒顶、垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架导致的冒顶与裂隙带老顶压坏采场支架导致的冒顶。

4、如果支架的可缩量不足，当裂隙带老顶岩块后端未触矸时，支架就有可能被压坏。 5、对于松散破碎顶板，如果支柱的初撑力不足，与上部硬岩没有顶紧，从而转化为悬浮顶板。

6、对于厚层难冒顶板，若有可能，可只对它挑顶一部分，令它剩余部分转化为裂隙带老顶，即令剩余厚度小于5～6m。

7、顶底板移近量、端面冒高、顶板台阶下沉量、网兜高度等，这些顶板状态参数都与采场支护强度有关。

8、进行采场顶板控制设计时，为保证采场有一定的支护强度，支柱平均工作阻力（或初撑力）、支柱密度、支柱系统刚度三者都作为互有牵连的因素而被综合考虑。

9、当煤层直接顶很薄甚至没有直接顶时，老顶活动可能导致较大的顶底板移近量，而且无法用提高初撑力来解决。这时，为保持顶板处于良好状态，必须在采空区进行系统的挑顶。 10、对于单体支柱工作面，需要监测支护质量的指标有：支柱初撑力、支护系统刚度、支柱刚度以及支柱工作阻力。

得分 评卷人 复查人

13、

14、

15、

16、 二十一、

名词解释（每小题3分，共12分）

“上三带”

大面积漏垮型冒顶

游离岩块旋转推垮型冒顶

顶底板移近量

得分 评卷人 复查人 二十二、 简答题（每小题5分，共20分）

1、简述厚层难冒顶板大面积冒顶的机理。

2、简述复合顶板的三个基本特征。

3、在综采工作面控顶设计中，简述预防压垮型冒顶事故的措施。

4、在单体液压支柱工作面控顶设计中，简述预防漏冒型冒顶事故的措施。 得分 评卷人 复查人 二十三、

论述题（每小题10分，共20分）

1、初次放顶阶段是指直接顶垮落至老顶初次来压这段时间，这一时间段很容易发生各种类型的冒顶事故，请论述初放阶段顶板控制应注意的问题

2、综合类型冒顶事故中包括冲击压垮型冒顶，请论述冲击压垮型冒顶事故的机理及其预防措施。 得分 评卷人 复查人 二十四、

计算题（每小题10分，共20分）

1、某单体支柱工作面，煤层厚度为2m，倾角15°，顶板分层，自下而上为：页岩1.0m，砂页岩1.0m+页岩0.2m，砂页岩1.3m，中砂岩2.0，细砂岩3.0，再上为中砂岩，假设垮落带直接顶岩层平均体积力为2500kg/m3，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700kg/m3。计算工作空间上方单位面积垮落带岩重qk？（题中：Kl=1.33，Kz=1.5）

2、某单体支柱工作面，煤层厚度为2.2m，倾角15°，顶板分层，自下而上为：页岩1.5m，砂页岩1.0 m，砂页岩1.0m，中砂岩2.0，细砂岩2.0，再上为粗砂岩，垮落带直接顶岩层的平均体积力为2500kg/m3，直接顶岩梁长度为3.0m，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700 kg/m3，垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），垮落带中直接顶岩层在采空区的极限悬顶长度（参考：页岩约为1.0m，砂页岩约为2.0m），工作面最小控顶距（采用三、四排控顶）为3.2m，选定密集支柱的工作阻力Pm＝50KN，计算密集支柱线密度nm（Kl=1.33，Kz=1.5）？

复核总分 复核人 总 分 100 合分人 得分 评卷人 复查人 题 号 题 分 得 分 《采场顶板控制及监测技术》试卷

一 18 二 10 三 12 四 20 五 20 六 20 七 八 二十五、 单项选择题（每小题1分，共18分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案， 并将其字母标号填入题干的括号内。

1、伪顶冒落下来后，有时将它抛弃到采空区，有时则随着采落的煤炭一起运出采场。如果采取抛弃到采空区内的方式，则控顶设计时直接顶厚度应包括 厚度。

A．直接顶第一分层 Ｂ．老顶第一分层 Ｃ．冒落 Ｄ．伪顶

2、在综合类型冒顶事故中，包括大块游离顶板导致的冒顶，下面哪一个不属于大块游离顶板导致的冒顶事故。

A．复合顶板推垮型冒顶 Ｂ．冲击推垮型 Ｃ．大面积漏垮型 Ｄ．直接顶压垮型

3、如果直接顶厚度不到采高的 倍，则直接顶垮落后填不满采空空间，老顶在采空区上方呈双支点梁结构。

A．1～2 Ｂ．2～3 Ｃ．2～4 Ｄ．3～4

4、随着回采工作面的继续推进，老顶岩梁周期性断裂、下沉，工作面内周期性地出现顶板加速下沉、煤壁严重片帮、支架受载增大，以及顶板出现台阶下沉，这种来压现象叫做 。

A．直接顶初次垮落 Ｂ．老顶周期来压 Ｃ．老顶初次来压 Ｄ．顶板冒落

5、当裂隙带老顶断裂、下沉、旋转、触矸时，如果采场支架的 不足，就有可能造成裂隙带老顶压坏采场支架导致冒顶事故。

A．可缩量 Ｂ．初撑力 Ｃ．工作阻力 Ｄ．支撑高度

6、回采工作面只要某个地点发生局部冒顶，破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空，造成大量支架失稳倾倒，导致 冒顶事故。

A．直接顶压垮型 Ｂ．老顶冲击压垮型 Ｃ．大面积漏垮型 Ｄ．旋转推垮型

7、如果金属网上是散体碎矸，而且煤层倾角又较大，一旦某个地点破网漏顶，漏顶处以上工作面则可能发生 冒顶事故。

A．金属网下漏垮型 Ｂ．直接顶压垮型 Ｃ．放顶线局部 Ｄ．漏冒型 8、用挑顶等办法使采空区小块冒矸超过采高，从而使大块冒矸无法冲入采场，就可以预防 冒顶事故。

A．采空区冒矸推垮型 Ｂ．直接顶压垮型 Ｃ．老顶冲击压垮型 Ｄ．大面积漏垮型

9、在开采煤层群时，当下煤层的顶板软弱，上煤层的顶板是厚层难冒顶板时，可先开采下煤层，使上煤层及其顶板位于下煤层才后顶板的 带内，产生松动和断裂。

A．裂隙带 Ｂ．垮落带 Ｃ．弯曲下沉带 Ｄ．冒落带

10、复合顶板是指采煤后特别容易离层的顶板第一个分层，其厚度通常在 m之间。 A．1.0～2.0 Ｂ．0.5～3.0 Ｃ．2.0～3.0 Ｄ．3.0～5.0

11、控制采高，使直接顶冒落后能够超过采高，堵住六面体向采空区的去路，增加阻止六面体下推的摩擦阻力，就可以预防 冒顶事故。

A． Ｂ．老顶冲击压垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．复合顶板推垮型 12、预防直接顶导致的压垮型冒顶事故的措施，就是令采场支架的支撑力能平衡 直接顶及其厚层破碎附加岩层的重量。

A．裂隙带 Ｂ．弯曲下沉带 Ｃ．冒落带 Ｄ．垮落带

13、在对采场支架的要求中，所谓护得好，就是要求采场支架能够控制住工作空间得顶板，使其一点都不冒落，如果护不好，就有可能造成 冒顶事故。 A．压垮型 Ｂ．推垮型 Ｃ．漏冒型 Ｄ．综合类型

14、预防倒架造成得危害，主要是提高支架的 ，将下位岩层顶紧上位岩层，令上、下位岩层间摩擦阻力足以防推。

A．工作阻力 Ｂ．稳定性 Ｃ．初撑力 Ｄ．控顶距 15、对于单体支柱工作面，下列哪一个不属于其采场支护参数。

A．支柱初撑力 Ｂ．支柱工作阻力 Ｃ．支柱密度 Ｄ．支护系统刚度 16、对于综采工作面，下列哪一个不属于其需要监测的支护质量参数。

A．支架初撑力 Ｂ．支架端面距 Ｃ．支架端面冒高 Ｄ．支架间距 17、下列哪一个属于顶板动态监测的指标。

A．顶板中的断层 Ｂ．顶板分层 Ｃ．顶板垮落步距 Ｄ．顶板厚度

18、当顶板中出现落差超过 m而又平行于工作面的断层时，必须采取措施通过该断层。 A．3 Ｂ．4 Ｃ．5 Ｄ．6 得分 评卷人 复查人 二十六、

填空题（每小题1分，共10分）

1、一个回采工作面，在煤被采出后，通常在靠煤壁处用支架维护出一个不大的采空空间作为工作空间，包括机道、人行道与材料道，其余的采空空间就是采空区。 2、推垮型冒顶事故包括：（1）金属网下推垮型冒顶；（2）采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶。

3、老顶来压时，如果直接顶已离层，就有可能产生冲击推垮型冒顶事故。

4、如果大块游离顶板的尺寸相对较小，在采空区没有悬顶，但它沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距，在回柱后，游离顶板就会旋转，可能推倒采场支架导致旋转推垮型冒顶。 5、单体支柱工作面的控顶设计，主要是确定支柱与顶梁的类别、型号，支架的排距与柱距，支柱的初撑力，密集支柱或墩柱的应用等。

6、垮落带老顶往往在工作面前方煤壁内断裂，这时岩块的长度就是老顶周期来压步距。 7、预防压垮型冒顶事故的措施只有支撑垮落带岩重和适应裂隙带老顶的下沉量。 8、放顶距的具体数据与采场所用的顶梁长度以及支护方式有关。

9、从理论上讲，提高支架或支柱的初撑力、提高支柱密度、提高支护系统刚度这三个支护参数，都可能提高支护强度。 10、单体支柱工作面，可用具有一定密度基本支柱的工作阻力支撑工作空间上方垮落带岩重，用具有一定线密度密集支柱的工作阻力支撑采空区上方垮落带岩重。

得分 评卷人 复查人

17、

18、

19、

20、 二十七、

名词解释（每小题3分，共12分）

“砌体梁”

人工假顶

最大控顶距

顶板台阶下沉

得分 评卷人 复查人 二十八、 简答题（每小题5分，共20分）

1、简述预防复合顶板推垮型冒顶事故的措施。

2、简述发生冲击推垮型冒顶事故的情况（两种情形）。

3、在单体支柱工作面控顶设计中，简述在初放阶段应该遵循的原则。

4、简述支护参数与顶板状态参数之间的关系。 得分 评卷人 复查人 二十九、

论述题（每小题10分，共20分）

1、在漏冒型冒顶事故中，有一类顶板事故是放顶线附近的局部冒顶，请论述预防该类顶板

事故的措施。

2、论述在复合顶板推垮型冒顶事故中，六面体的形成过程以及造成冒顶事故的机理。 得分 评卷人 复查人 三十、 计算题（每小题10分，共20分）

1、在预防压垮型冒顶事故中，对于综采工作面，要求支架的工作阻力应能支撑住工作空间及采空区上方垮落带岩层的重量。某综采工作面，煤层厚度为2.2m，倾角8°，顶板分层，自下而上为：页岩1.5m，砂页岩1.0m，砂页岩1.5m，中砂岩2.0，细砂岩3.0，再上为中砂岩，假设垮落带直接顶岩层平均体积力为2500kg/m3，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700kg/m3。垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），每架支架所控制的工作面长度为1.5m/架，直接顶岩梁长度为3.5m，则计算工作空间上方单位面积垮落带岩重qk？（题中：Kl=1.33，Kz=1.5）

2、某单体支柱工作面，煤层厚度为2.0m，倾角10°，顶板分层，自下而上为：页岩1.0m，砂页岩1.5 m，砂页岩1.0m，中砂岩2.0，细砂岩2.5，再上为粗砂岩，垮落带直接顶岩层的平均体积力为2500kg/m3，直接顶岩梁长度为3.0m，垮落带中第i层老顶及其附加岩层的平均体积力为2700 kg/m3，垮落带中第i层老顶的岩块长度（参考：岩层厚1.5m时为6m；厚2.0m时为10m；厚2.5m时为14m），垮落带中直接顶岩层在采空区的极限悬顶长度（参考：页岩约为1.0m，砂页岩约为2.0m），工作面最小控顶距（采用三、四排控顶）为3.2m，选定密集支柱的工作阻力Pm＝50KN，计算密集支柱线密度nm（Kl=1.33，Kz=1.5）？

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