井巷工程、采矿地球物理概论复习资料.doc

井巷工程 采矿地球物理学概论复习资料考试重点（仅供参考）：1、 f值（怎么得来、定义）类、动力来源2、 炸药特征3、 巷道通风方式4、 炮眼的种类及特征5、 循环图表，合理确定、保证、循环时间、步骤6、 正规循环作业，注意;定义、包括7、 煤巷掘进、掘进表、连续采煤表配套（机械化）8、 反井钻机10、炸药的氧平衡11、一次成巷、二次支护（定义原理）12、立井施工的冻结法13、岩巷支护形式（棚式、锚杆、锚网注浆支护的条件）14、掘进通风（压入式通风的优缺点、几种形式、适用条件）15、巷道断面的原则、步骤16、硐室施工的方法及使用条件、特点17、锚杆支护：传统锚杆支护机理、广泛采用的围岩强化理论机理(大题)18、光面爆破标准、炮眼特点、作用机理(大题)概念1.相对密度：是指岩石固体实体积的质量与同体积水的的质量之比。 2.密度（容重）（kN/m3）分为干密度和湿密度。3.孔隙度：指岩石裂隙和孔隙发育的程度，用孔隙度n和孔隙比e来表示。4.5.6.7.坚固系数f：表示岩石破坏的相对难易程度。通常称f为普氏系数，f值可用岩石的单向抗压强度（MPa）除以10（MPa）求得，即。8.凿岩机 以使用的动力来源不同可分为：风动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机。按其支架方式凿岩机可分为：手持式、气腿式、向上式（伸缩式）和导轨式凿岩机。按冲击频率分为：低频、中频和高频凿岩机。风动凿岩机的优缺点和工作原理：手持式凿岩机目前使用很少。气腿式凿岩机因重量和手持式差不多，但有气腿支撑，可减轻体力劳动，在岩巷掘进中应用较广。 1. 冲击机构：气缸 + 活塞 + 配气装置。 2. 旋转机构：内棘轮 + 螺旋棒 + 活塞 + 转动套冲程活塞直线运动，带动旋转棒旋转回程旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转 。3. 排粉系统：风水联动注水机构开钻供水、停钻停水。湿式排粉压力水。强力吹扫炮眼系统 。4. 润滑系统：注油器，35ml/min。悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小；落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部，容油量较大。9.爆炸三要素（爆炸三个基本特征）：反应的放热性、生成大量气体产物、化学反应和传播的快速性。10.炸药：是在一定条件下能够发生快速化学反应、放出能量、生成气体产物从而显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药按组分划分：单质炸药、混合炸药。炸药按用途划分：起爆药、猛炸药、发射药（火药）。炸药的氧平衡：氧平衡表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需要氧量之间的关系。影响爆速的因素：（1）药卷直径： 临界直径dk极限直径 dc （2） 炸药密度：单质炸药混合炸药。（3）药卷外壳：增加外壳可提高爆速。（4）炸药的粒度：越细，临界直径和极限直径减小，爆速提高。管道效应：药卷与炮眼孔壁存在间隙，爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。猛度：炸药爆炸瞬间爆轰波及其产物对邻近局部固体介质的破碎能力。指标：铅柱压缩单位mm 。爆力：爆炸气体膨胀作功破坏周围介质的能力。指标：铅柱扩孔 单位：毫升 减去原孔体积和雷管扩孔体积，试验时温度15度。11.光面爆破光面爆破：根据施工图纸的要求，在巷道和地下工程掘进爆破后，成形规整，表面光滑；轮廓线外的岩石不受扰动或破坏很小，尽可能的保持围岩自身强度。这种人为控制的爆破方法，就叫光面爆破，简称“光爆”。优点：光面爆破是一种先进的、科学的爆破方法，可使掘出的巷道轮廓平整光洁，便于采用锚喷支护；围岩裂隙少，稳定性高；超挖量小。所以光面爆破是一种成本低、功效高、质量好的爆破方法。光面爆破的质量标准：（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，欠挖量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。光面爆破的施工：(1) 选择合理的炮眼距离,曲线段比直线段密。(2) 光面层厚度：大于或等于炮眼的间距，也不能过大；炮眼平、直、齐、准。(3) 沿巷道的轮廓线布置炮眼控制形状。(4) 炮眼相互平行且、深度不超过其他炮眼形成贯穿裂缝。(5) 炮眼垂直工作面（一般与巷道轴线夹角35度），炮眼底落在同一个横断面上。(6) 开眼位置偏差不超过30mm。不能有偏向轮廓线里面。(7) 不偶合装药，同时起爆（起爆时差不超过0.1s）降低作用于孔壁的冲击压力。(8) 控制装药量，200g/m。为保证光面爆破的良好效果，除根据岩层条件、工程要求正确选择光爆参数外，精确地钻眼是极为重要的，是保证光面爆破质量的前提。对钻眼的要求是：“平、直、齐、准”。炮眼要按照以下要求施工：（1） 所有的周边眼应彼此平行，其深度一般不应比其他炮眼深。（2） 各炮眼均应垂直于工作面，实际施工时，周边眼不可能完全与工作面垂直，必然有一个角度，根据炮眼深度一般此角应取35。（3） 如果工作面不齐，应按实际情况调整炮眼深度和装药量，力求所有炮眼底均落在同一横断面上。（4） 开眼位置要准确，偏差值不大于30mm。对于周边眼开眼位置均应位于井巷断面的轮廓线上，不允许有偏向轮廓线里面的误差。12.巷道断面设计原则与步骤：原则：在满足安全、生产和施工要求条件下，力求提高断面利用率，以取得最佳经济效果。步骤：（1） 选择巷道断面形状，确定巷道净断面尺寸并进行风速验算；（2） 根据支架参数和道床参数，计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许超挖求算巷道的计算掘进断面尺寸；（3） 布置水沟和管缆；（4） 绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量和材料消耗表。13.炮眼布置掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。掏槽眼方式按照掏槽眼的方向可分为三大类：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。掏槽眼的作用：首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在一个自由面基础上崩出第二个自由面来，以便为其他炮眼爆破创造有利条件。掏槽效果的好坏对循环进尺起着决定性作用。炮眼布置方法和原则：（1） 工作面各类炮眼布置是“抓两头，带中间”。即首先选择掏槽眼方式和掏槽眼位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置崩落眼。（2） 掏槽眼通常布置在断面的中央偏下，并考虑崩落眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。（3） 周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和帮眼按光面爆破要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。（4） 崩落眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层进行布置。14.通风方式通风方式可以分为：压入式、抽出式、混合式三种。压入式通风的特点及优缺点：特点：局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面，污浊空气沿巷道流出。新鲜风流从风筒口流入后，由于空气分子的径向运动，在风流边界上与炮烟相互掺混使得风流逐渐降低而断面逐渐扩大，风流到一定距离后就反向流出工作面。优点：有效射程大，冲淡和排除炮烟的作用比较强；工作面回风不通过扇风机，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炮烟需要风量大，所排出炮烟在巷道中随风流扩散、蔓延范围大，工人进入工作面要穿过这些蔓延的污浊气流。抽出式优缺点优点：炮烟等有害气体沿风筒排除，不污染巷道缺点：风筒有效吸程小，工作面等排除炮烟等有害气体的时间长。污浊分流通过局部扇风机，安全性差，在有瓦斯涌出的工作面不宜使用。混合式这种通风方式是压入式和抽出式的联合运用，为了达到快速通风的目的，可利用一辅助局扇作压入时通风，新鲜风流压入工作面冲洗工作面的有害气体和粉尘。15.水泥水泥是一种加水拌合而成的可塑性浆体，能将砂、石等散粒材料胶结成为整体并经物理和化学过程形成坚硬的人造石结构。矿物性能：水泥技术性质 （1）水泥细度：7200m（0.0070.2mm），水泥颗粒愈细，表面积愈大，水化愈快，其早期强度和后期强度都越高。但在空气中硬化收缩性大，成本高。（2）水泥的凝结时间：分为初凝和终凝两种。初凝 ：加水拌和直到开始失去塑性（搅拌、运输、浇捣和砌筑），应大于45min。终凝 ：加水拌和直到失去塑性产生强度（尽快硬化、产生强度） 所需的时间。 硅酸盐水泥小于6.5h。 硬化 ：终凝后形成坚硬人造石。（3）水泥的强度：强度和标号：425、425R、525、525R、625、625R。（4）水化热：水泥的水化反应是放热反应，其水化过程放出的热称为水泥的水化热。 （5）水泥的贮存条件：一般存储条件下：三个月后强度降低1020%，六个月后强度降低1530%，1年后强度降低2540%。 16.混凝土：由水泥、沙、石和水按适当比例配合、拌制而成混合物、经过一定时间硬化而成的人造石材。混凝土技术性质（1）拌合物的和易性：指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇筑和捣实），并能获得质量均匀、成型密实的性能。 指标：流动性、粘聚性、保水性。测定：坍落度（2）强度和强度等级： 立方试块（151515cm）标准条件（水温203相对湿度90%）28天抗压强度。强度等级C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75十二六等级17.锚杆类型锚杆支护理论：悬吊理论、组合梁理论、组合拱（压缩拱）理论，近期又有了最大水平应力理论。（1）悬吊理论认为：锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上，以增强较软弱岩层的稳定性。（2）组合梁理论认为：顶板锚杆的作用，一方面体现在锚杆的锚固力可增加各岩层间的接触压力，避免各岩层间出现离层现象；另一方面可增加岩层间的抗剪强度，组织岩层间水平错动，从而将作用范围内的几个岩层锚固成一个较厚的组合岩梁。（3）组合拱理论：安装锚杆后可形成一个承压拱。18.巷道支护主要分为三种类型：第一类为被动支护形式，包括木棚支架、钢筋混凝土支架、金属型钢支架、料石碹、混凝土及钢筋混凝土碹等。第二类是以锚杆支护为主，旨在改善巷道围岩力学性能的积极支护形式，包括锚喷支护、锚网支护等。第三类是以锚杆和注浆加固为主的积极主动加固形式，如锚注支护等，能明显改善破裂岩体力学特性，支护结构整体性好，承载能力高，支护效果好。19.巷道施工有两种方式，一是一次成巷，二是分次成巷。一次成巷：是把巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌三个分部工程（有条件的还应加上永久轨道的铺设和各种管路线路的安装）视为一个整体，有机地联系起来，按照设计和质量标准要求，在一定距离内前后连贯、互相配合，最大限度地同时施工，一次做成巷道而不留收尾工程。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优点：一次成巷具有施工安全、速度快、质量好、节约材料、降低成本和便于管理等优点。分次成巷：是先掘进出巷道断面并暂时用临时支护进行维护，待整条巷道掘进完成或按照施工安排掘进一段距离后再进行永久支护和水沟掘砌及管路线路的安装。缺点：施工不安全、成巷速度慢、收尾工程多、材料消耗大、工程成本高。在实际施工中，通风巷道急需贯通可以采用粉刺成巷发放，先用小断面贯通以解决通风问题。20.正规循环作业正规循环作业，是指在巷道掘进工作面施工中于规定时间内以一定人力、物力和技术装备，按照作业规程、爆破图表和循环图表的规定，完成全部工序和工作量，取得预期的掘进进度并保证生产周而复始地有序进行。循环图表：在施工中将掘进循环各工序的持续时间、先后顺序和相互之间的衔接关系图表的形式表示出来，该图称为循环图表。循环作业图表编制的步骤：（1） 合理选择施工作业方式和循环方式（2）确定循环进尺（3）确定和计算各工序作业时间（4）计算循环时间T = 1.1T1 + T2 + （t1 + t2）+ T4 + T5 + T6 T1交接班、安全检查，1020min； T2装岩时间 t1 、t2钻上、下部眼时间 钻眼、装岩不平行作业系数，平行时0.30.6，顺序时1.0 T4装药连线时间 T5放炮通风时间，1530min T6支护时间（包括临时支护与永久支护）（5）循环图表的编制循环作业图表的绘制21.硐室施工的特点和方法硐室施工特点：（1） 硐室的断面大、长度小，进出口通道狭窄，服务年限长，工程质量要求高，一般要求具有防水、防潮、防火等性能。（2） 硐室周围井巷工程较多，一个硐室常与其他硐室或井巷相连，因而硐室围岩的受力情况比较复杂，难以准确进行分析，硐室支护比较困难。（3） 多数硐室安设有各种不同的机电设备，故硐室内需要浇注设备基础，预留管缆沟槽及安设起重梁等。硐室施工方法及适用条件： （1） 全断面施工法：是按硐室的设计掘进断面一次将硐室掘出，与巷道施工方法基 本相同。适用条件：围岩稳定、断面高度不很大的硐室。工作空间宽敞，具有施工效率高、速度快成本低等特点。（2） 分层施工法：是将硐室沿其高度分为几个分层，采用自上向下或自下向上的顺序进行分层施工，有利于正常的施工操作。又可分为正台阶工作面（下行分层）施工法和倒台阶工作面（上行分层）施工法。适用条件：稳定或中等稳定围岩、掘进断面面积较大的硐室。施工空间宽度较大，工人作业方便，具有施工效率高、速度快成本低等特点。（3） 导硐施工法：是在硐室的某一部位先用小断面倒硐掘进，然后再行开帮、挑顶或卧底，将导硐逐步扩大至硐室的设计断面。又可分为中央下导硐施工法和两侧导硐施工法。适用条件：围岩稳定下差、断面积大的硐室施工。该法先导硐后扩大，逐步分布施工，能有效减少围岩的暴露面积好时间、使硐室的顶、帮易于维护，施工安全有保障，但该法存在步骤多效率低、速度慢、工期长成本高等缺点。22.煤巷掘进：掘进机和连续采煤机(1) 以煤巷掘进机为主的机械化作业线配套方式：掘进机链板输送机机械化作业线；掘进机胶带转载机可伸缩双向胶带输送机机械化作业线；掘进机胶带转载机链板输送机机械化作业线；煤巷掘进机仓式列车机械化作业线。(2) 连续式采煤机掘进煤层巷道的主要配套设备有:连续式采煤机、锚杆钻车、铲车、运煤车、破碎机、胶带输送机等设备。 23.用反井钻机施工煤仓（井底煤仓可分为垂直式和倾斜式）施工煤仓反井的方法有：普通反井法，吊罐反井法，深孔爆破法和反井钻机法。利用反井钻机钻凿反井的方式有两种：一种是把钻机安装在反井上部水平、由上而下先钻进一个导向孔（直径216311mm）至反井下部水平，再由下而上扩大至反井的全断面，即一般所谓的上行扩孔法；另一种方式是把钻机安装在待掘反井的下部水平、先由下向上钻一导向孔，然后自上而下扩大到全断面，即下行孔法。 下行孔法的岩屑沿钻杆下落，因此要求钻凿直径较大的导向孔，否则岩屑下落时在扩孔器边刀处重复研磨，不仅加剧刀具磨损，也会影响扩孔速度，向上钻导向孔的开孔水比较困难，人员又在钻孔下方，工作条件较差。所以国内外多采用上行扩孔法。 24.立井表土法 普通施工法：井圈背板施工法、吊挂井壁施工法、板桩法 特殊施工法： 冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法。冻结法：冻结法凿井就是在井筒掘进之前在井筒周围钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层和风化岩层冻结成一个封闭的冻结圈，以防止水或流沙涌入井筒并抵抗地压，然后在冻结圈保护下掘砌井筒。待掘砌到预计深度后停止冻结再进行拔管和充填工作。冻结法凿井的主要工艺过程有冻结孔的钻进、冻结站和冻结管路安装、井筒冻结和井筒掘砌等。25.锚杆锚固机理与强度强化机理的特点 传统锚杆锚固机理：传统的锚杆支护理论有：悬吊理论、组合梁理论、组合拱（压缩拱）理论等。这些理论都是以一定假说为基础，各自从不同的角度、不同条件阐述锚杆支护的作用机理，而且力学模型简单、计算方法简明易懂，适用于不同的围岩条件。存在的问题：（1）传统的悬吊、组合梁、组合拱理论及计算是针对弹性状态的完整岩体；（2）研究锚杆支护对围岩E、C、j 的改善也限于岩体破碎前的弹性状态； 围岩强度强化理论: 围岩强度强化理论: 随支护强度增加，围岩的极限强度和残余强度 提高，围岩残余强度提高到一定程度就能保持巷道稳定。（1）实质是锚杆与围岩相互作用，组成锚固体。（2）锚杆可改善锚固体力学参数，提高锚固体的强度，使岩体强度，特别是峰后强度和残余强度得到强化。（3）形成共同承载结构，充分发挥围岩自承能力。控制围岩塑性区、破碎区发展，促使巷道围岩由不稳定状态向稳定状态转变。26.采区巷道施工有哪些特点？采区巷道施工的特点有：受到沼气和煤尘威胁；掘进容易，维护困难、并且受到采动地压影响；通风和运输工作复杂；受褶皱、断层等构造影响，要加强定向工作。27.半煤岩巷：岩层（或煤层）占整个掘进断面面积的1/5至4/5（不包括1/5和4/5）的巷道，称为半煤岩巷。28.简述上下山各自的施工特点？上山的施工特点是：工作面容易产生瓦斯积聚，所以应加强通风工作；注意防止底板上漂；要严格控制装药量，以免岩石撒落面积过大，不利于装岩。下山的施工特点是：要加强工作面排水和采取有效的防跑车措施。对于特殊不良的地层，其支护结构应该具有“先柔后刚”的特征，一般均为一次支护。支护方式有：初始支护 二次支护 联合支护29.新奥法软岩巷道支护理论1、 实施密贴支护，是围岩预支护共同承担围岩应力2、 充分调动围岩自支撑力，开挖过程中最大限度地保护原岩强度3、 恰当的控制围岩变形，既一方面允许围岩向巷道空间收缩变形以便于形成岩石支撑圈，另一方面又要控制器因产生过大变形而造成围岩强度降低4、 二次支护，一次支护使巷道基本稳定，二次支护进一步提高巷道安全5、 全断面一次支护施工使用光面爆破，以避免出现对围岩的反复扰动和出现棱角而造成应力集中6、 采用全封闭支护及时控制底板7、 实行监测施工、信息反馈仪调整设计参数和指导施工。填空题1、 井巷施工首先要破碎岩石，常用方法有机械破岩和爆破破岩两种。2、 凿岩机从使用的动力不同可分为风动凿岩机、液压凿岩机、和电动凿岩机。3、 按冲击频率分，凿岩机可分为低频、中频和高频三种。4、 炸药按组成分单质炸药和混合炸药。5、 炸药按用途分起爆药，猛炸药和发射药。6、 雷管种类有火雷管、电雷管、导爆管和毫秒管等。7、 炸药爆破引起瓦斯与煤尘爆炸的三因素有空气冲压波、炽热的固体微粒和爆炸生成的高温气体。8、 掘进工作面的炮眼按用途和位置分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。9、 掏槽方式按照掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。10、起爆材料一般采用8号电雷管，在有瓦斯工作面爆破电雷管的总延期不能大于130ms.11、根据起爆炸药包括在位置不同有正向装药和反向装药两种方式。12、工作面的炮眼应按掏槽眼、辅助眼、帮眼、顶眼、底眼的顺序先后起爆。13、起爆时差和起爆系统的可靠性是影响爆破安全和爆破效果的因素。14煤矿巷道掘进最好使用多段毫秒雷管，按照爆破图表规定的起爆顺序全面依次起爆。15、通风方式可分为压入式、抽出式、混合式三种，其中以混合式通风效果最佳。16装岩机的类型按工作机构分井下常用的有铲斗式装岩机、耙斗式装岩机、蟹爪式装岩机和立爪式装岩机等。17、巷道支护使用的材料主要有木材、竹材、金属材料、石料、混凝土、钢筋混凝土、砂浆等，其中水泥是广泛使用的胶凝材料。18、混凝土配合比设计实质上就是确定水泥、水、砂浆和石子这儿四项基本组成材料用量之间的三个比例关系。19锚杆的结构类型有木锚杆和竹锚杆、树脂锚杆、快硬水泥和块硬膨胀水泥锚杆、管缝式锚杆、内注式注浆锚杆和其他锚杆。20、木锚杆和竹锚杆主要用于采区巷道帮支护，是最经济的一种支护方式。21、巷道施工组织管理工作包括一次成巷的作业方式、正规循环作业、循环图表的编制以及掘进队的日常管理。22、巷道施工有两种方式意识一次成巷、二是分次成巷。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。23、巷道施工中各工序是按一定顺序进行的，如钻眼、装药、爆破、通风、装岩、运输、支护等。24、半煤岩巷道掘进时，采石位置有挑顶、卧底、挑顶兼卧底三种情况。25、硐室施工地方法有全断面施工法、分层施工法和导硐施工法。26、根据围岩稳定性和矿井生产能力大小，井底煤仓分为垂直式和倾斜式。27、反井施工法有普通反井法调笼反井法、深孔爆破法和反井钻机法。28、立井井筒自上而下可分为井颈，井身和井底。29、立井表土普通施工法主要有井围背板施工法、吊挂井壁施工法和板桩法。30、在不稳定表土层中施工立井井筒必须采取特殊施工法才能顺利通过，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。目前以采用冻结法和钻井法为主。课后习题第一章 岩石的性质及其工程分级1.岩体的组成部分有哪些？岩石和岩体有什么区别？答：岩体由固、液、气三相物质组成，是岩块和结构面的结合体。岩石与岩体的区别是：岩石相当于岩块，是从地壳岩层中切取出来的不包含显著弱面的小块体，具有完整性好、强度高等特点，可以把岩石近似地视为均质、各向同性的连续介质；而岩体是地下工程周围较大范围的自然地质体，包含有大量的结构面，具有完整性差、强度低等特点，除了少数岩体外，一船岩体均属于非均质、各向异性的不连续介质。2.单轴压缩条件下，岩石的全应力应变曲线包括哪几个阶段？ 答：单轴压缩条件下，岩石的全应力应变曲线包括以下五个阶段：原始裂隙压密阶段、弹性阶段、塑性阶段（或破裂发展阶段）、软化阶段和残余强度阶段。3.普氏岩石分级法的实质是什么？它有什么优缺点？答：普氏岩石分级法的实质是由岩石的单向抗压强度(MPa)除以10(MPa)得到的数值，它表示岩石在各种采矿作业(钻凿、爆破等)以及地压等外力作用下受破坏的相对难易程度。它的优点是：指标单一，分类方法简单易行；它的缺点是：只反映了岩石开挖的难易程度，不能反映围岩维护的难易程度；由于定级的标准以岩块强度为基础，不能说明岩体的完整性和稳定性等特征，因而不能指导巷道支护设计；由于分类等级较多，使用起来不很方便。4.围岩分类法与普氏岩石分级法在应用上有什么区别？答：围岩分类法与普氏岩石分级法在应用上的区别是：普氏岩石分级法应用于岩石破碎方面，目的是为了提高破岩效率，合理地选择钻眼爆破参数；围岩分类法应用于巷道维护方面，目的是为了恰当地判定巷道周围岩体的稳定性并合理选择支护类型。5.围岩松动圈的概念？答：巷道开挖后，一方面在巷道周围形成很大的应力集中，另一方面由于围岩受力状态从三向受压变为两向或单向受压使得围岩强度下降，当应力值大于围岩强度时就会在巷道周围形成一定厚度的破碎区，该破碎区就称为围岩松动圈。第三章 井巷爆破理论与技术1. 冲击式凿岩的原理是什么？答：钎刃在冲击力的作用下凿入岩石，凿出一定深度的沟槽，然后将钎子转动一角度，再次冲击，此时不但凿出沟槽，而且两条沟槽之间的岩石，也被冲击时产生的水平分力剪切掉。同时为使钎刃始终作用在新的岩面上，必须及时排除岩石碎屑。如此冲击、转钎、排粉，往复循环地持续进行，便可凿出圆形炮眼。2. 旋转式钻眼破岩原理是什么？答：钎刃在轴向压力的作用下侵入岩石，同时钎刃不停地旋转向前切削岩石，切削下来的岩石碎屑，沿着钎杆的螺旋沟排出或用压力水排除。如此“轴向压入旋转切削排粉”不断重复就实现了凿岩的过程。3. 炸药的主要特征及其爆炸三要素？答：炸药的主要特征有：具有相对稳定性和化学爆炸性；炸药具有很高的能量密度；依靠自身的氧实现爆炸反应。爆炸三要素：反应的放热性；生成大量气体；反应和传播的快速性。4. 何谓炸药的氧平衡？分为哪几种？答：氧平衡用来表示炸药内含氧量与充分氧化其可燃元素所需氧量之间的关系，通常用每克炸药不足或多余的氧的克数或百分数来表示。氧平衡可分为：零氧平衡，正氧平衡，负氧平衡。5. 矿用炸药分为哪几类？答：矿用炸药分为三大类：第一类为煤矿许用炸药；第二类为岩石炸药；第三类为露天爆破工程中使用的炸药。6. 起爆器材有哪些？其主要特性分别是什么？答：起爆器材有：雷管，导爆索，导爆管。它们的主要特性分别是：雷管产生起爆能以引爆各种炸药和导爆索、继爆管；导爆索是以猛炸药为药芯，外面缠绕数层纱线、纸条并有两层防潮层的绳索状起爆材料，导爆索起爆时，先由雷管爆炸引爆导爆索，再由导爆索引起炸药爆炸；导爆管是管内壁涂有薄层炸药的塑料软管，导爆管不能直接起爆炸药，只能起传爆作用，要起爆炸药仍需一个起爆雷管。7. 电爆网路的连接方式有哪几种？各自的特点是什么？答：电爆网路的连接方式有：串联，并联和混联。串联电路是将各雷管脚线连续地一个接一个连在一起，最后连到放炮母线上。电路的总电流小，适于用发爆器放炮；母线电阻的大小对雷管起爆影响不明显；连线操作简便，便于用导通表检查，使用安全。但是一发雷管断路就会导致全部拒爆；不同雷管严禁混用。并联电路是将各个雷管的两根脚线分别连到两根母线上。电路总电流大，须用线路电源起爆，在瓦斯矿中禁用；母线、连接线及接头电阻值的大小对雷管的准保影响很大；个别雷管不通不易用仪表查出，但不会导致全部拒爆；分段并联容易使电流分配不均。混联电路是合理地将串联电路和并联电路组合起来的连接方式。在同样电压和起爆电流条件下能起爆的雷管数最多；连线复杂、容易出错。8.何谓爆破漏斗？其要素有哪些？答：当最小抵抗线为某一临界值时，爆破形成的拉断区和裂隙区连接起来，爆生气体又沿这些裂隙冲出，扩大裂隙并使靠近自由面一侧的岩石被完全破坏而形成漏斗状的坑，叫做爆破漏斗。爆破漏斗的三要素是：最小抵抗线W,爆破漏斗半径r和爆破漏斗作用半径R。9. 光面爆破的质量标准有哪些？其优点是什么？答：光面爆破的质量标准有：围岩表面上留下的眼痕率（有均匀眼痕的周边眼数与周边眼总数的比值）不小于50；超挖尺寸不得大于150 mm，欠挖不得超过质量标准规定；围岩表面上不应有明显的炮震裂缝。其优点是掘出的巷道轮廓平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙少，稳定性高，超挖量小；成本低、工效高、质量好。10. 炮眼利用率？答：炮眼利用率是指实际爆落深度与炮眼深度之比。第四章 巷道断面设计1.巷道断面设计的基本原则是什么？答：巷道断面设计的基本原则是：在满足安全和使用要求的条件下，力求技术先进实用，并且尽量提高断面利用率，缩小断面，降低造价，便于快速施工。2.巷道断面设计的内容是什么？答：巷道断面设计的内容是：巷道断面形状；巷道断面尺寸；水沟设计和管线布置。3.选择巷道断面形状应考虑哪些因素？答：选择巷道断面形状应考虑的因素有： 位置及围岩性质（地压的大小和方向及围岩强度）； 用途及服务年限； 支护材料和支护方式； 掘进的方式和设备。4. 确定巷道的宽度要考虑哪些因素？答：确定巷道的宽度要考虑的因素有：巷道用途；存放或通过的机械、器材或运输设备的数量及规格；人行道宽度和各种安全间隙。5.当巷道尺寸确定后，为什么要验算风速？答：如果风速过大，就会吹起煤尘和岩粉，既给工人的健康带来危害，行人逆风行走困难，又容易引起煤尘爆炸；另外，风速过大会增大风阻，增加通风能耗。所以，为了保证矿井的安全生产和节约能耗，必须使风速限定在合理的范围内。这就是要进行风速验算的原因。6.巷道中的各种管线如何布置？答：巷道中的各种管线布置应满足如下要求： 管（人行道一侧上方1800mm）、线不同侧，否则线在管上方0.3m以上）； 管道距运输设备0.2m的安全距离； 电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则通信电缆在电力电缆上方大于0.1m处； 电缆悬挂高度1.51.9m，两挂点间距小于3.0m；电缆与风筒间距大于0.3m。7.净断面、设计掘进断面和计算掘进断面有何区别？巷道超挖和欠挖的后果是什么？答：净断面是巷道交付使用后满足行人、运输、通风、排水等要求的实际利用的断面；设计掘进断面是在净断面的基础上加上支护和道床尺寸后得到的巷道理论掘进断面；而计算掘进断面又是在设计掘进断面的基础上加上允许的超挖量后得到的断面。因此净断面尺寸小于设计掘进断面尺寸，设计掘进断面又小于计算掘进断面尺寸。 巷道超挖的后果是：超挖部分需要额外消耗炸药和雷管、爆落的这部分岩石需要装运出去、超挖留下的凹陷部分需要支护材料补平，所以在人力、物力、财力和时间上造成了浪费。巷道欠挖的后果是：巷道断面不能满足生产要求，如果需要扩大，又会造成人力、物力、财力和时间上的浪费。第五章 水平岩巷施工1.巷道掘进中良好的钻眼爆破工作有哪些要求？答：眼爆破工作要求（1）爆破后形成的断面应符合设计要求和井巷工程施工及验收规范的标准，巷道的方向与坡度均应符合设计规定。（2）爆破下来的岩石块度和堆积状况便于装岩和运输，便于装岩和钻眼平行作业。（3）爆破对巷道围岩震动和破坏小，不崩倒支架，有利于巷道的维护。（4）爆破单位体积岩石的炸药和雷管消耗量要低，钻眼工作量要小，炮眼利用率要高（85%以上）。2.掘进工作面的炮眼，按用途和位置可分为哪三类？其位置、作用、布置原则是什么？答：掘进工作面的炮眼，按用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。它们的布置原则是“抓两头、带中间”，即首先选择掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置崩落眼。掏槽眼作用是首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在一个自由面的基础上崩出第二个自由面来，为其它炮眼的爆破创造有利条件。布置在断面的中央偏下，并考虑辅助眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。周边眼作用是爆落巷道周边岩石，形成设计的巷道断面轮廓。按光爆要求将帮眼和顶眼布置在巷道设计掘进断面的轮廓线上；底眼眼口高出巷道底板150200mm，眼底低于底板100200mm。辅助眼又称崩落眼，作用是大量崩落岩石和继续扩大掏槽。均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，间距500700mm。3.四个爆破参数是什么？如何根据炸药消耗定额初步估算炮眼数目？答：四个爆破参数是：炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目和单位炸药消耗量。根据炸药消耗定额初步估算炮眼数目的方法如下：首先设一次掘进循环中装药炮眼的平均深度为l，则每个炮眼装药量为：则一个循环所需炸药量为另外，按单位炸药消耗量计算一个循环所需炸药量为：所以，最后得出炮眼数目为4.爆破图表应包括哪几部分内容？答：爆破图表应包括炮眼布置图；装药结构图；爆破原始条件表；爆破参数表；预期爆破效果表。5.简述中线、腰线的作用，确定中线、腰线的方法有哪些？答：中线作用是确定巷道的方向，腰线作用是确定巷道的坡度。确定中线的方法有激光指向仪和三点延线法；确定腰线的方法是采用倾斜仪。6.掘进通风方式有哪些？各自的优缺点是什么？答：掘进通风方式有压入式、抽出式和混合式。压入式优点是污风不通过局部通风机，安全性高；有效射程远，工作面通风效果好；正压通风，可使用柔性风筒。缺点是污风经巷道排出，作业环境差；巷道较长时，污风排出巷道的时间长，需要风量大。抽出式优点是污风经风筒排出，巷道作业环境好；当风筒吸入口距工作面小于有效吸程时，通风效果好，所需风量少。缺点是污风通过局扇，当局扇防爆性能不良时，有瓦斯爆炸危险；有效吸程较短，风筒吸入口距工作面较远时，通风效果差；不能使用柔性风筒。混合式通风兼有压入式、抽出式的优点，通风效果最佳；但通风设备较多，管理较复杂，抽出式风机安全性较差，并且不能使用柔性风筒。7.掘进工作中专用转载设备有哪些？答：掘进工作中专用转载设备有胶带转载机和斗式转载机。胶带输送机分为悬臂式、支撑式和吊挂式；斗式转载机主要是梭式矿车和仓式列车。8.为什么要实施综合防尘？有哪些降尘、防尘措施？答：由于巷道掘进中不可避免地会产生大量的粉尘，工人长期在这种环境中工作容易患矽肺病，从而严重威胁工人的健康，所以为了改善工作环境，必须要实施综合防尘。降尘、防尘措施包括：（l） 湿式钻眼：严禁在没有防尘措施的情况下进行干式凿岩。（2）喷雾、洒水：在爆破前用水冲洗岩帮，爆破后立即进行喷雾，装岩前要向岩堆上洒水。（3）加强通风排尘：首先应在掘进巷通周围建立通风系统，以形成主风流，其次应在各作业点搞好局部通风工作，以便迅速把工作面的粉尘稀释并排到主回风流中去。（4）加强个人防护：工人在工作面作业一定要戴防尘口罩。第六章 巷道支护1. 判断巷道是否需要支护的标准是什么？答：巷道是否需要支护的标准是看巷道掘出后是否会产生破坏或者过度变形。2. 巷道变形破坏的形式有哪些，其根本原因是什么？答：巷道变形破坏的形式有：顶板下沉、底鼓和两帮内挤。其关键原因是围岩应力超过了围岩强度。3. 有哪几种支护结构？并举例？答：支护结构包括刚性结构，如料石砌碹；柔性结构，如锚喷支护；以及复合结构，即刚性结构与柔性结构的综合应用。4. 通用水泥有哪几种？它们在组成上的区别主要是什么？答：通用水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。它们在组成上的区别主要是掺入的主要混合材料不同，如粉煤灰硅酸盐水泥是硅酸盐水泥熟料中掺入大量的粉煤灰并加入适量石膏磨细而成的。5. 标号为42.5的水泥表示什么含义？答：标号为42.5的水泥表示由该种水泥制成的标准试件在规定的标准条件下养护28天后的单轴抗压强度为42.5MPa。6. 解释水泥的凝结时间？答：水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和起到水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是指从水泥加水拌和起到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。7. 解释混凝土拌合物和易性？答：混凝土拌合物和易性是指混凝土混合物在保证质地均匀，各组成成分不离析的条件下，适合于拌和、运输、浇灌和捣实的综合性质。它具体包括流动性、粘聚性和保水性等三个指标。8. 速凝剂有什么作用？主要用在什么场合？常用的有哪些？答：速凝剂的作用是加快混凝土等的凝结速度，并提高其早期强度。主要用在矿山井巷等的喷射混凝土中，常用的有红星型和711型等。9. 用作树脂锚杆杆体的钢筋种类有哪些，那种最优？答：树脂锚杆杆体的钢筋种类有圆钢、建筑螺纹钢、右旋全螺纹等强螺纹钢以及左旋无纵筋等强螺纹钢。其中左旋无纵筋等强螺纹钢性能最优。10. U型钢支架支护属于什么支护结构？什么支护形式？为什么现场应用时效果不理想？答：U型钢支架支护属于柔性支护结构，被动支护形式。由于U型钢支架与围岩间存在空隙，而且巷道表面不平整，使得U型钢支架受力不均，从而大大降低了它的承载能力，所以现场应用时效果不理想。11. 锚杆支护有哪些作用原理？它属于何种支护结构？何种支护形式？答：锚杆支护的作用原理有：悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用、减跨作用、最大水平应力理论和围岩强度强化作用。它属于柔性支护结构，主动支护形式。12. 喷射混凝土的作用有哪些？（可以按照书上131132页来答） 答：喷射混凝土的作用有：支撑与加固围岩，柔性支护，防止围岩风化，以及与锚杆和围岩形成共同承载结构。13. 锚喷支护有何特点？答：锚喷支护的特点有：锚喷支护为一个支护系列；锚喷支护属于主动支护，锚杆和混凝土喷层与围岩紧密结合形成有机整体，能充分发挥围岩自承能力；锚喷支护为柔性支护体系，能在确保围岩不出现有害松动的条件下，允许围岩有一定程度的塑性变形，起到让压和减轻支护受力的作用；锚喷支护结构受力均匀，能充分发挥其承载能力；锚喷支护设计与施工是一个动态过程，按照现场监测数据指导设计和施工；灵活性大，针对不同类型围岩采用不同的支护方式。第七章 巷道施工组织和管理1. 什么叫一次成巷？哪几种作业方式？答：一次成巷是指把掘进与永久支护以及掘砌水沟三个分部工程视为一个整体，在一定距离内，按设计和质量标准要求，互相配合、前后连贯地最大限度地同时施工，一次做成巷道。一次成巷施工法的作业方式分为：掘支平行作业、掘支顺序作业和掘支交替作业。2. 什么叫分次成巷？它与一次成巷中的掘支顺序作业方式的根本区别是什么？答：分次成巷是指把巷道的掘进和永久支护分两次完成，先把整条巷道掘出来，紧跟掘进面暂以临时支架维护，然后再拆除临时支架进行永久支护和水沟掘砌。它与一次成巷中的掘支顺序作业方式的根本区别是分次成巷是将整条巷道掘出后再进行永久支护，而掘支顺序作业是掘出一段巷道后暂时停止掘进并进行永久支护。3. 怎样编制岩巷施工循环图表？答：编制岩巷施工循环图表的步骤如下：（1） 确定日工作制度；（2） 确立作业方式；（3） 确定循环方式和循环进度；（4） 计算循环时间：T = 1.1（T1 + T2 + （t1 + t2）+ T3 + T4 ）式中，1.1是考虑备用时间而取的系数；T1为交接班时间，一般取20分钟；T2为装岩时间，其中S表示巷道掘进断面积，L为炮眼平均深度，为炮眼利用率，K为岩石碎胀系数，P为装岩机实际生产能力，n为同时装岩的装岩机台数。t1，t2分别为打上部眼和下部眼的时间，其中N表示工作面炮眼总数；m为同时工作的凿岩机台数；V为凿岩机的实际平均钻速，m/min。为钻眼、装岩不平行作业系数；T3为装药连线时间，其中，t为一个炮眼的装药时间，A为同时装药的工人组数。T4为放炮通风时间，一般1530min。（5）最后根据以上循环时间编制循环图表。第八章 采区巷道施工1采区巷道施工有哪些特点？答：采区巷道施工的特点有：受到沼气和煤尘威胁；掘进容易，维护困难、并且受到采动地压影响；通风和运输工作复杂；受褶皱、断层等构造影响，要加强定向工作。2什么叫半煤岩巷？半煤岩巷的采石位置有哪几种形式？应如何选择？答：岩层（或煤层）占整个掘进断面面积的1/5至4/5（不包括1/5和4/5）的巷道，称为半煤岩巷。半煤岩巷的采石位置有：挑顶、卧底和挑顶兼卧底。应根据生产、施工和维护等需要选择合适的采石方式。3简述上下山各自的施工特点？答：上山的施工特点是：工作面容易产生瓦斯积聚，所以应加强通风工作；注意防止底板上漂；要严格控制装药量，以免岩石撒落面积过大，不利于装岩。下山的施工特点是：要加强工作面排水和采取有效的防跑车措施。4施工煤仓反井有哪些方法？答：施工煤仓反井的方法有：普通反井法，吊罐反井法，深孔爆破法和反井钻机法。第十章 硐室和交岔点施工1副井系统有哪些硐室？主井系统有哪些硐室？答：副井系统的硐室有：马头门、中央变电所和中央水泵房、水仓和等候室等；主井系统的硐室有卸载硐室、井底煤仓、箕斗装载硐室、清理撒煤硐室和井底水窝泵房。2有几种硐室施工方法？适于何等条件？答：硐室施工方法有：全断面一次施工法、台阶工作面施工法和导硐施工法。其中台阶工作面施工法分为正台阶施工法和倒台阶施工法，导硐施工法分为中央下导硐和两侧导硐施工法。全断面一次施工法适用于硐室高度小于5m，而且围岩整体性和稳定好的岩层；导硐施工法适用于松软破碎岩层中的特大断面硐室；除此以外，可采用台阶工作面施工法。3. 解释道岔编号的含义DC618312？答：道岔编号DC618312的含义如下：DC表示对称道岔；6表示轨距为600mm；18表示轨型为18kg/m；3表示道岔号码M为3号，（表示辙岔岔心角）;12表示道岔的曲线半径。井巷工程重点补充1.井巷工程：是研究地层中井筒、巷道、硐室设计和施工基本理论、方法和技术的应用技术学科。2.井巷施工方法可以分为普通施工法和特殊施工法。3.苏联普罗托奇雅可洛夫于1926年提出用坚固性系数f表示岩石破坏的相对难易程度。通常称f为普氏岩石坚固性系数。F值可用岩石的单向抗压强度Re（Mpa）除以10（Mpa）求得，即：f=Re/10。根据f值的大小，可将岩石分为10级共15种。4.常用的破岩方法有机械破岩和爆破破岩。爆破破岩在岩石钻眼主要采用冲击式钻眼法，在煤层中钻眼主要采用旋转式钻眼法。冲击式钻眼法使用的钻眼机械是凿岩机，旋转式钻眼法使用的钻眼机械多是电钻。凿岩机根据可以使用的动力不同可以分为风动凿岩机、液压凿岩机和电动凿岩机等。风动、液压和电动凿岩机按照其支架方式可分为手持式、气腿式、向上式、导轨式。电钻分为煤电钻、岩石电钻、液压钻。各种电钻又分为手持式、气腿式、向上式、导轨式。5.一般认为，物质发生急剧变化并放出大量的能量、对周围介质做机械功，同时可能伴随有声、光、热效应的现象，称为爆炸。爆炸的基本特征表现在速度快、威力大和破坏作用强等方面。炸药爆炸的基本特征（三要素）：反应的放热性、生成气态产物、反应的快速性。炸药的分类：按组分分单体炸药和混合炸药；按用途分：起爆药、猛炸药、发射药（火药）。6平衡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。通常用每克炸药不足或者多余的氧的克数来表示。单质炸药K1 = g/g。M=12W+X+14Y+16Z。混合炸药K2 = m1K1m2K2m3K3。 K0，正氧平衡炸药，（NO、NO2吸热反应，有毒，促使瓦斯爆炸）K0，负氧平衡炸药，（CO有毒，C、H2不能放出最大热量）K0，零氧平衡炸药（放出最大热量）。7.光面爆破。光面爆破特点： 成型规整、围岩稳定。光面爆破分类：按炮孔深度分，光爆可分为：（1）浅孔（炮孔深度小于1.8m）；（2）中深孔（炮孔深度1.8-2.5m）；（3）深孔（炮孔深度2.5-5.0m）；（4）超深