井巷工程考试重点

井巷工程考试重点一、绪论（一）井巷工程的概念与分类1.概念：井巷工程是为采矿或其他目的在地下开掘的井筒、巷道、硐室等工程的总称。2.分类按巷道的作用和服务范围分类开拓巷道：为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道，如井筒、井底车场、主要运输大巷、主要回风大巷等。准备巷道：为采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区车场等。回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道，如区段平巷、开切眼等。按巷道的围岩性质分类：可分为岩石巷道和煤层巷道。按巷道的空间形态分类：分为垂直巷道（如立井、暗立井等）、水平巷道（如平硐、石门、主要运输平巷等）和倾斜巷道（如斜井、上山、下山等）。

（二）井巷工程在矿业中的地位与作用1.地位：井巷工程是矿山建设和生产的咽喉，是连接地面与地下各个生产环节的纽带。2.作用为矿井开拓、采准和回采工作创造条件，保障煤炭或矿石等资源的顺利开采。担负着矿井的通风、排水、运输、行人、供电、供风等任务，维持矿井的正常生产秩序。

二、岩石的工程性质（一）岩石的物理性质1.密度：指岩石单位体积的质量，反映岩石的致密程度。2.孔隙率：岩石中孔隙体积与总体积之比，影响岩石的透水性、吸水性等。3.吸水率：岩石吸收水分的能力，用岩石吸收的水分质量与干燥岩石质量之比表示。4.碎胀性：岩石破碎后体积增大的性质，对巷道支护等有重要影响。

（二）岩石的力学性质1.抗压强度：岩石抵抗压力破坏的能力，是岩石力学性质的重要指标。2.抗拉强度：岩石抵抗拉伸破坏的能力，一般远小于抗压强度。3.抗剪强度：岩石抵抗剪切破坏的能力，与岩石的结构、构造等有关。4.变形特性：包括弹性变形和塑性变形，岩石在受力过程中会发生这两种变形。

（三）岩石的分级与围岩分类1.岩石分级：根据岩石的坚固性将岩石分为不同等级，如普氏岩石分级等，用于估算岩石的破碎难易程度。2.围岩分类：综合考虑岩石的强度、完整性、地下水等因素，对巷道围岩进行分类，为巷道支护设计提供依据。我国常用的围岩分类有普氏分类、煤炭系统围岩分类等。

三、凿岩爆破（一）凿岩机具1.风动凿岩机：以压缩空气为动力，结构简单，使用广泛，适用于中硬以下岩石的凿岩作业。2.液压凿岩机：以液压为动力，凿岩效率高，能量利用率高，操作简便，但设备成本较高。3.电动凿岩机：以电力为动力，适用于小型巷道或局部作业，具有噪音小等优点。

（二）工业炸药1.硝铵类炸药：如铵梯炸药，是目前国内使用最广泛的工业炸药，具有原料来源丰富、成本低等优点，但安全性相对较差。2.含水炸药：如水胶炸药、乳化炸药等，具有抗水性能好、爆炸性能优良等特点，是今后炸药发展的方向。

（三）起爆器材1.雷管：分为火雷管和电雷管，电雷管又可分为瞬发电雷管和延期电雷管，用于引爆炸药。2.导火索：用于传递火焰引爆火雷管，一般长度为25m。3.导爆索：以猛炸药为药芯，能够传递爆轰波引爆炸药，起爆速度快。4.导爆管：内壁涂有薄层炸药的塑料软管，利用冲击波起爆，具有抗杂散电流等优点。

（四）爆破作用原理1.自由面：岩石与空气或水接触的表面，爆破时自由面的存在有利于岩石的破碎。2.最小抵抗线：从装药重心到自由面的最短距离，是影响爆破效果的重要参数。3.爆破漏斗：爆破后在岩石中形成的漏斗状破坏区域，根据爆破作用指数可分为标准抛掷漏斗、加强抛掷漏斗、减弱抛掷漏斗和松动漏斗。

（五）爆破参数设计1.炮孔直径：根据凿岩设备、岩石性质等确定，一般在3275mm之间。2.炮孔深度：根据巷道断面大小、岩石性质和循环进尺等确定，一般为1.53m。3.炮孔间距：相邻炮孔之间的距离，与岩石性质、炸药性能等有关，一般为炮孔直径的812倍。4.炮孔排距：多排炮孔时，相邻排炮孔之间的距离，一般与炮孔间距相近。5.装药量：根据炮孔深度、岩石性质等计算，一般采用经验公式或图表进行估算。

（六）光面爆破与预裂爆破1.光面爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，采用不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整的开挖轮廓面的爆破作业。2.预裂爆破：在开挖边界钻一排预裂炮孔，在主爆区爆破之前起爆，形成一条贯穿各炮孔的预裂缝，从而隔断爆区裂缝向保留岩体发展，保护保留岩体免遭破坏的爆破方法。

四、巷道支护（一）巷道支护的基本原理1.支撑原理：通过支护结构承受围岩压力，防止巷道围岩变形和破坏。2.加固原理：采用锚杆、锚索等手段加固围岩，提高围岩的自身承载能力。3.让压原理：允许支护结构在一定程度上产生变形，以适应围岩的变形，避免支护结构承受过大的压力。

（二）巷道支护形式1.木支架：由木材制成，具有一定的柔性，但强度较低，适用于地压较小、服务年限较短的巷道。2.金属支架：常用的有梯形金属支架和拱形金属支架，强度较高，可回收复用，适用于各类巷道。3.石材（混凝土）砌碹支护：用石材或混凝土砌筑而成，整体性好，承载能力强，适用于地压较大、服务年限较长的巷道。4.锚杆支护：通过锚杆将围岩与稳定岩体连接在一起，形成组合梁或组合拱，提高围岩的稳定性。锚杆支护具有施工简便、成本低等优点，广泛应用于各类巷道。5.锚索支护：一种高强度的锚杆，采用高强度钢绞线，锚固力大，适用于深部巷道或地压较大的巷道。6.喷射混凝土支护：将混凝土以高速喷射到岩面上，形成一层混凝土支护层，具有支护及时、封闭性好等优点，常与锚杆等联合使用。7.联合支护：根据巷道围岩条件和地压情况，将两种或两种以上的支护形式联合使用，以提高支护效果。如锚杆与喷射混凝土联合支护、锚杆与锚索联合支护等。

（三）巷道支护设计1.支护形式选择：根据巷道的围岩性质、服务年限、地压大小等因素选择合适的支护形式。2.支护参数确定：通过理论计算、经验类比或现场监测等方法确定支护结构的尺寸、锚杆锚索的长度、间距、排距以及喷射混凝土的厚度等参数。

五、巷道施工（一）巷道施工基本作业1.破岩：采用凿岩爆破等方法破碎岩石，形成巷道的断面轮廓。2.装岩与运输：将破碎后的岩石装入运输设备，运出工作面。常用的装岩设备有耙斗装岩机、铲斗装岩机等，运输设备有矿车、胶带输送机等。3.支护：按照设计要求对巷道进行支护，确保巷道的稳定性。

（二）巷道施工组织1.掘进循环作业：以一个循环为单位，完成破岩、装岩、运输、支护等工序，不断推进巷道掘进。循环作业图表是组织巷道施工的重要依据，包括掘进循环时间、各工序的作业时间等。2.正规循环作业：按照规定的循环时间、工序和质量标准，连续、均衡地进行巷道施工，以提高掘进效率和工程质量。

（三）巷道施工方法1.钻爆法施工：是目前巷道施工最常用的方法，通过凿岩爆破破岩，然后进行装岩、运输和支护。2.综掘法施工：综合机械化掘进，采用掘进机破岩，同时完成装岩、运输等工序，具有掘进速度快、劳动强度低等优点，但设备成本较高。

（四）巷道施工通风与防尘1.通风：为排除巷道内的有害气体，供给新鲜空气，保证施工人员的身体健康和作业安全。通风方式有压入式通风、抽出式通风和混合式通风等。2.防尘：采取湿式凿岩、喷雾洒水、水幕净化等措施，减少粉尘的产生和飞扬，降低作业场所的粉尘浓度，保障施工人员的职业健康。

六、井底车场（一）井底车场的概念与作用1.概念：井底车场是位于井筒底部及其周围的一组巷道和硐室的总称，是连接井筒提升与井下运输、通风、排水等系统的枢纽。2.作用完成矿石、矸石、设备、材料等的转运。为矿井通风、排水、供电、供风等提供必要的设施和通道。

（二）井底车场的类型1.按井筒形式分类立井井底车场：包括卧式、斜式、立式等不同形式，应用最为广泛。斜井井底车场：有折返式、环形式等类型。2.按车场线路布置分类：分为环形式井底车场和折返式井底车场。环形式井底车场通过环形轨道实现车辆的周转，折返式井底车场则通过巷道的折返实现车辆的换向。

（三）井底车场的主要硐室1.主排水泵房：安装排水设备，将井下涌水排出地面。2.水仓：储存矿井涌水，调节排水流量。3.变电所：为井下各用电设备提供电源。4.井下爆破材料库：储存炸药和雷管等爆破材料，具有严格的安全要求。5.等候室：供人员等候提升设备使用。

七、巷道施工质量与安全（一）巷道施工质量标准1.巷道断面规格：符合设计要求，巷道净宽、净高误差在规定范围内。2.支护质量：锚杆的锚固力、间距、排距，喷射混凝土的强度、厚度等符合设计标准。3.巷道平整度：巷道壁面应平整，无明显凸凹不平现象。

（二）巷道施工安全技术1.顶板管理：采用敲帮问顶等方法检查顶板情况，及时处理危岩活石，加强临时支护，防止顶板冒落。2.爆破安全：严格遵守爆破安全规程，正确使用起爆器材，控制爆破药量，防止爆破事故。3.通风安全：保证通风系统正常运行，防止瓦斯积聚和有害气体超限。4.机电安全：加强机电设备