井巷工程考题.doc

一、 名词解释
1． 岩体：是指地下工程周围较大范围的自然地质体
2． 岩石的坚固性系数：用岩石的单向抗压强度Rc(Mpa)除以10（Mpa）求得，即f=Rc/10,表示岩石破坏的相对难易程度
3． 爆炸：是物质系统一种极迅速的物理或化学变化，在变化过程中，瞬间放出其内含能量，并借助系统内原有气体或爆炸生成气体的膨胀，对系统周围介质做功，使之产生巨大的破坏效应，同时可能伴随声、光、热效应。
4． 炸药的氧平衡：用来表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需氧量之间的关系。
5． 爆热：单位质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量称为爆热，单位是kJ/mol或KJ/kg
6． 爆速：爆轰波沿炸药装药传播的速度
7． 殉爆：炸药（主发药包）发生爆炸时引起与它不相触的临近炸药（被发药包）爆炸的现象。
8． 最大安全电流：给雷管通以恒定直流电5min不爆的电流最大值。
9． 最小抵抗线：自药包重心到最近自由面的最短距离，即表示爆破时岩石抵抗破坏能力最小的方向。
10． 装药系数：装药长度与炮眼长度之比
11． 煤巷：沿煤层掘进的巷道，在掘进断面中，若煤层占4/5（包括4/5在内）称为煤巷。
12． 正规循环作业：在岩巷施工中，正规循环作业是指在掘进、支护工作面上，按照作业规程、爆破图表和循环图表的规定，在一定的时间内，以一定的人力、物力和技术装备，完成规定的全部工序和工作量取得预期的进度，并保证生产有节奏地周而复始地进行。
13． 轨距：是指直线线路上两条钢轨规头内缘之间的距离
14． 上山：自水平运输巷向上倾斜的巷道
15． 岩石的软化系数：岩石（或煤）的水饱和试件单轴抗压强度与干燥试件（或自然含水状态试件）单轴抗压强度的比例。
二、 填空
1．常用的破岩方法：机械破岩和爆破破岩
2．按破岩的原理不同钻眼分为：冲击式破岩法和旋转式破岩法
3．按凿岩机使用的动力不同分为：电钻、风钻、液压钻
4．按支撑方式不同可分为：手持式、气腿式、导轨式、向上式
5．按风钻转动的频率将风钻分为：高频、中频、和低频，其中中频频率为2000-2500次/min

6．按使用条件电钻：又分为煤电钻和岩石电钻
7．凿岩机的钎头形状：一字形、十字形和球形钎头
8．爆炸的三要素：反应的放热性，生成大量气体，反应和传播的快速性。
9．岩石硝铵炸药有效使用期限为6个月、煤矿硝铵炸药为4个月
10．电雷管又分为：瞬发电雷管、秒延期电雷管、好秒延期电雷管
11．雷管电阻由：脚线电阻和桥线电阻两部分组成。
12．最常用的起爆电源：发炮器与照明线或动力线路电源
13．电爆网络的连接形式：串联、并联、串并联
14．放炮前应检查工作面附近20m的瓦斯浓度，超过1%不放炮。
15．巷道断面的形状有：折线性和曲线形
16．掘进工作面的炮眼按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼
17．掏槽方式按照掏槽眼的方向可分为：斜眼掏槽、直眼掏槽
18．根据起爆药包所在位置不同，有正向装药和反向装药
19．井筒掘进都采用压入式通风，通风方式有压入式、抽出式和混合式
20．锚喷支护是锚杆支护和喷射混凝土支护的简称
21．水泥凝固时间分为初凝时间和终凝时间
22．当巷道在薄煤层掘进时为了保证巷道的使用高度必须挑顶和卧底
23．巷道施工有两种方法：一次成巷和分次成巷
24．一次成巷施工法又可分为掘支平行作业、掘支顺序作业和掘支交替作业
25．锚杆支护的主要参数：锚杆长度、锚杆体直径、锚杆间排距
26．立井井筒的组成自上而下可分为井颈、井身和井底
27．煤仓按倾角不同可分为垂直式和倾斜式
28．根据表土的性质及采用的施工措施：井筒表土施工方法可分为普通施工法和特殊施工法
29．井筒表土普通施工方法又分为：井圈背板普通施工法、吊挂井壁施工法和板桩法
30．硐室施工法有全断面一次掘进法、台阶工作面施工法和导硐施工法
31．立井井筒装备：罐道、罐梁、其他隔间
32．井筒净断面尺寸主要根据提升容器的规格和数量、井筒装备的类型和尺寸、井筒布置方式以及各种安全间隙来确定。
三、简答
1．简述岩石在单向压缩条件下的变性特征
岩石在静载荷单向压缩情况下，应力应变的一般关系如下如
1-OA段：应力应变曲线呈上凹形。这是岩石中原有裂隙和空隙受压后逐渐闭合所致，称为裂隙压密闭合阶段
2-AB段：应力应变曲线呈直线型，称为线弹性阶段。在1.，2段内，如果卸除荷载，变性能完全恢复，B点称为屈服点
3-BC段：应力应变曲线呈下凹形，斜率逐渐减小此阶段内局部破坏逐渐增大而导致岩石强度达到强度极限C点，称为破裂发展阶段。C点对应的应力称为极限抗压强度。
4-CD段：为应力应变的软化阶段。在这个阶段内，岩石仍保持一整体继续抵抗载荷；当岩石破裂仍继续发展，直到D点才最终破裂；从D点以后应力基本不变而应变无限增长。D点应力被称为残余强度。
2．什么是RQD分级法
即钻探时将钻孔中直接获取的岩芯的总长度，扣除破碎岩芯和软弱夹泥的长度，在于钻孔总进尺相比。在具体计算岩芯长度时，只计算大于10cm的坚硬和完整的岩芯，即
RQD=10cm以上的岩芯累计长度/钻孔长度
3．岩石工程分级的意义是什么
采掘工程要求对岩石进行定量区分，以便能正确地进行工程设计，合理的选用施工方法、施工设备、机具和器材，准确的制定生产定额和材料消耗定额等。
4．简述旋转式钻眼法的工作原理
旋转式钻孔时，切割型钻头在轴压力P的作用下，克服岩石的抗压强度并侵入岩石一定深度h，同时钻头在回转力Pc的作用下，克服岩石的抗切削强度，将岩石一层层地切割下来，钻头运行的轨迹是沿螺旋线下降，破碎的岩屑被排出孔外。
这样，压入-回转切削-排粉的过程连续不断地进行，从而形成旋转式转孔过程。
5．炸药爆炸的三要素是什么，为什么
反应的放热性，生成大量气体，反应和传播的快速性
爆炸过程中释放大量热是对周围介质做功的能源，没有足够的热量放出，反应就不能自行延续，也就不能出现爆炸过程的自动传播。
炸药爆炸放出的热量必须借助气体介质才能转化为机械功。
产生的热量通过热传导和热辐射不断散失。
6．井下爆破为什么要选用氧平衡值为零的炸药
当炸药中的氧恰好能完全氧化可燃元素时称为零氧平衡。零氧平衡炸药的氧和可燃元素都得到充分利用，能放出大量的热量，而且不会生成有毒气体。
7．应用光面爆破有什么益处，其质量标准是什么
应用光面爆破可使掘进的巷道轮廓线平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙少、稳定性高；超挖量少。所以光面爆破是一种成本低、工效高、质量好的爆破方法。
光面爆破的质量标准为：
1．围岩面上留下均匀眼痕的周边眼数应不少于其总数的50%
2．超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定；
3．围岩面上不应有明显的炮震裂缝。
8．简述巷道断面设计原则和步骤
原则：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。
内容和步骤：首先，根据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式；其次，根据巷道中所通过的设备尺寸、支护参数与道床参数、通风量与行人要求等确定巷道的净断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟和管缆；最后，绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。
9．简述压入式通风的优缺点
优点：有效射程大，冲淡和排出炮烟的作用比较强；工作面回风不通过局扇，在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式比较安全。
缺点：长距离巷道掘进排出烟烟需要的风量大，所排出的炮烟在巷道中随风流而扩散，蔓延范围大，工人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。
10．综合防尘有哪些主要措施
1．湿式钻眼
2．喷雾、洒水，对防尘和降尘都有良好的作用
3．加强通风排尘工作
4．加强个人防护工作
5．清扫落尘
11．简述道岔型号DK615-4-12中各符号含义
DK表示单开道岔，6表示轨矩为600mm，15表示轨型为15kg/m，4表示道岔号码，12表示以米计的道岔的曲线半径。
12．掘进工作面的炮眼是怎么分类的，各起什么作用
分为掏槽眼、辅助眼和周边眼
掏槽眼作用：首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，为其他炮眼的爆破创造附加自由面。
辅助眼作用：大量崩落岩石和继续扩大掏槽
周边眼作用：形成设计断面轮廓
四、论述
1．对组织煤巷的快速掘进，你认为需要做哪些工作
1．由于破碎煤层比较容易，因此装煤的工作量相对占循环时间较长。实现装煤机械化，不但能减轻工人劳动强度、提高生产率、而且可加快巷道掘进速度。
2．合理的安排和选择煤层巷道施工顺序和施工方法，对加快煤层巷道掘进速度、缩短工期都是十分重要的。
2．试述混凝土支护的原理和不足
原理：是以压缩空气为动力，用喷射机将细骨料混凝土以喷射的方法覆盖到需要维护的岩面上，凝结硬化后形成混凝土结构的支护方式。其作用主要表现在以下四个方面：
1加固和防止风化作用2．改善围岩应力状态作用3．柔性支护结构作用4．与围岩共同作用
不足：1.混凝土硬化后收缩且喷射时有粉尘 2.易堵塞管路
3．试列出井巷工程的主要内容
1．岩石的性质及其工程分级2．钻眼爆破3．巷道断面设计4．岩巷施工5．煤层巷道施工6．巷道支护7．巷道施工组织与管理8．硐室及交叉点9．斜井与上下山施工10．特殊条件下的巷道施工11．立井井筒设计与施工12．矿井建设施工组织与管理
4．上下山施工特点
上山施工：1.底板经常掘不够，出现巷道上漂；2.爆破时，抛掷的岩石很容易打到棚式支架的顶梁上，崩倒棚子。3.煤层中释放的瓦斯易于积聚在工作面上方。4.沿斜坡向下扒矸比较容易，故可以采用人工装岩。
下山施工：1.没有瓦斯积聚问题，通风工作比向上掘进时容易2.下山掘进时装岩工作比较困难，装岩时间通常占循环时间的60%，因此尽量采用机械装岩。3.通常有水积聚在工作面。4.下山掘进的安全问题就是防止跑车。
5．如何实现巷道的光面爆破
在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线---井巷轮廓线，将岩石崩落下来。
光爆施工方法很多，但国内使用最多的是普通光爆法。即先用一般的爆破方法在巷道内部做出巷道的粗断面，给周边留下一个厚度比较均匀的光面层，然后再由布置在光面层上的边眼爆出整齐的巷道轮廓。
光面爆破起爆时差超过0.1s，各炮眼就如单独起爆一样，炮眼周围将产生较多的裂隙，并形成凸凹不平的壁面。因此，在光面爆破中应尽量减少光爆炮眼的起爆时差。
为保证贯穿裂缝的形成，光面爆破之间的距离要适当减小，具体尺寸视岩石性质、炮眼直径、炸药性能而定，轮廓线的曲线段的炮眼应比直线段稍微密一些。
光面层厚度，是光爆炮眼起爆时的最小抵抗线，一般应大于或等于光爆炮眼的间距，以防止反射波侵入围岩使围岩遭受破坏。