井巷工程复习资料

1.井巷工程：为进行采掘工程，在煤层或岩层中所开掘的一切空洞。 2.殉爆：在某处炸药爆炸时，通过某种惰性介质中产生的冲击波，引起另一处炸药爆炸的现象称为殉爆。用殉爆距表示。 3.殉爆距离：装有雷管的主动药包爆炸时，能使 相隔一定距离的另一同种药包百分百发生爆炸的最大距离。 4.殉爆安全距离：装有雷管的主动药包爆炸时，能使相隔一定距离的另一同种药包百分百不发生爆炸的最小距离。 5.炸药氧平衡：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比例关系。 6.爆热：单体质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量（爆热计算理论：盖斯定律）。 7.煤巷：沿煤层掘进的巷道，若其掘进断面中煤层占4/5（包括4/5在内）以上，称其为煤巷。 8.半煤岩巷道：在薄煤层中掘进巷道时，为了保证巷道使用高度必须挑顶或卧底，因而在巷道掘进断面上既有煤层又有岩层，当岩层占掘进工作面面积1/5—4/5（不包括1/5及4/5）时，即为半煤岩巷道。 9.巷道断面设计原则：在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面、降低造价并有利于快速施工。 10.选择巷道断面考虑的因素：1巷道所处的位置及围岩的物理学性质、矿山压力的大小及作用方向（位置及围岩性质（地压的大小和方向及围岩强度））；2巷道的服务年限和用途；3巷道支护方式和支护材料；4施工技术及装备情况；5邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况。 11.设计巷道断面的步骤：首先定出巷道的净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支架参数、道床参数、计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许加大值计算出巷道的计算掘进断面尺寸；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图及材料消耗表。 12.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。 13.冲击式凿岩机械按安设与推进方式可分为手持式、气腿式、向上式和导轨式。 14.巷道的净断面应满足哪些要求？ 答巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。因此巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途存放或通过它的机械、器材或运输设备的数量与规格人行道宽度与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。 15.铵锑炸药中食盐的作用是什么？答案:食盐是铵梯炸药中的消焰剂和阻化剂。食盐是一种惰性物质，不参加爆炸反应。当炸药爆炸时，添加在炸药中的食盐被熔化，能吸收爆热，降低爆温，起到抑制爆炸的消焰剂作用。在铵梯炸药中，以不同配比添加食盐，就成为不同品种的煤矿许用炸药。但食盐易受潮湿，有惰性，影响炸药的爆轰感度和爆轰稳定性，用量不宜过多。 16.影响旋转式钻眼速度的因素？答案：轴推力与钻速的关系（跳跃式）；转数对钻速的影响（最优钻速钻速最大，超过时由于岩石变形没有充足的时间向前传递，而且切削下得岩石碎屑来不及排除，造成岩屑积滞重复破碎，钻速降低）；在不同轴推力和转速条件下，所消耗的功率和钻速的关系。 17.炸药的主要特征:具有相对稳定性和化学爆炸性；在微小的体积中蕴藏有大量的能量；能够依靠自身的氧实现爆炸反应。 18.爆炸的三要素：放出大量热、生成大量气体及化学反应和传播高速性，其中爆炸生成的气体是能量的传递介质。（高温、高压、高速是爆炸重要特点） 19.影响稳定爆轰的主要因素：药卷直径的影响、炸药密度影响、药包外壳的强度、炸药的颗度、起爆充冲能影响、变质程度及填塞质量。 20.炸药猛度与测定：指炸药爆炸对周围介质的冲击粉碎能力，也就是冲击波的作用强度，炸药密度和爆速越高，猛度越高，冲击粉碎能力越强。测定方法：铅柱压缩法（mm）。 21.炸药爆力与测定：炸药爆炸时对周围介质做功的能力称为爆力。测定方法：铅柱扩孔法（mL）。 22.炸药的敏感度：炸药在外界起爆能的作用下，发生爆炸的难易程度，称为炸药的敏感度。分为热敏感度（炸药在热能作用下发生爆炸、燃烧或分解的难易程度,分为热安定度（指炸药在均匀加热条件下发生爆炸、燃烧或分解的难易程度用爆发点表示）、火焰感度（炸药在明火作用下发生爆炸的难易程度）和加热感度）、机械感度（炸药对冲击、摩插、挤压等机械作用的感度，分为冲击感度{落锤仪测定}和摩插感度）、冲击感度、起爆充能感度（炸药对爆轰冲击波的敏感程度，又称爆轰感度或起爆感度）及静电火花感度。 23.当炸药中得氧完全氧化可燃元素后尚有剩余时，称为正氧平衡。剩余的氧和N反应生成NO和N2O5,等有害物质，吸热反应，氮氧化物对瓦斯爆炸起催化作用。当炸药中得氧不足以氧化可燃元素时，称为负氧平衡。生成CO、Ｃ、Ｈ２有毒气体，降低炸药发热量。当炸药中得氧恰好能完全氧化可燃元素时，称为零氧平衡，充分氧化，生成大量热。 24.常用装药结构有正向连续装药、反向连续装药、小直径药卷反向连续装药和单段空气柱式装药等。 25.煤矿乳化炸药特点？答案：氧化剂水溶液与燃料油经乳化而成的油包水型乳状液是它的爆炸性基质。薄层油膜包覆在氧化剂水溶液微滴表面，即可防止内部水分蒸发，又可阻止外部水分浸入，使它有很好的抗水性。优点：密度可调，适用范围广；爆炸性能好，爆速达4000-5000m/s；可用8号雷管直接起爆；抗水性更强；生产和使用安全，可再现场直接混制，实现装药机械化；不需加猛炸药，原料来源广。缺点：爆力低，只用于软岩和煤层爆破工作。 26.电雷管的主要性能参数：电雷管的全电阻、最大安全电流、最小发火电流、准爆电流。 27.电雷管的全电阻：脚线电阻与桥丝电阻之和，是计算电爆网路的基本参数。 28.最大安全电流：技术标准中，以50mA恒定直流电通入雷管5min，不引爆任何一发雷管的最大电流。 29.最小发火电流：技术标准中，以700mA恒定直流电通入单个雷管持续300s，必需起爆的电流。 30.准爆电流： 给电雷管通以恒定的直流电，能将桥丝加热到点燃火药的最低电流强度，称电雷管的准爆电流。直流电起爆时，串联准爆电流值康铜丝雷管2A，镍铬丝雷管1.5A，交流电时，康铜丝雷管4A，镍铬丝雷管3A. 31.井巷掘进时，点爆网络连接方式有串联网路、并联网路 、串并联网路。 32.串联网路：将个雷管脚线连续的，一个接一个的，最后串联到放炮母线上。特点：a.电路的总电流小，适应于发爆器放炮、安全；b.母线电阻的大小对雷管起爆影响不明显；c.连线操作简便，不易漏连或误连，便于用导通表检查；d.一发雷管断路会导致全部拒爆，处理麻烦；e.对雷管的电阻值差要求较严，三不同雷管严禁混用.。使用条件：a.有瓦斯和煤尘爆炸危险的采煤或掘进工作面；b.全断面一次起爆的炮眼数目少，发爆器的起爆能力和外接负载能满足实际校核条件。 33..并联网路：将个雷管的两根脚线分别连接到两根连接线上。有分段并联和并簇连。特点：a.电路总电流大，发爆器无法起爆，须用线路电源起爆，瓦斯矿井严禁使用；b.电阻值打大小对准爆影响大，需使用断面大的母线；c.若有个别雷管不通不易用仪表查出，但.一发雷管不爆不会导致全部拒爆；d. 并簇连连线迅速方便，但雷管脚线要长；e. 分段并联连接线的电阻影响大（常用闭合反向电路），易使电流分配不均，只有在大直径井筒掘进采用。使用条件：立井或斜井井筒施工采用并联，采煤或工作面检查瞎炮，应采用并联，发爆器起爆，（雷管数不超过十）。 34.串并联网路：将若干个雷管先行串联组成个串联组，然后再并联起来。特点：a.在同压和起爆电流下，可爆雷管数最多；b.各串联雷管数应完全相同；c.为各科雷管均获得最大电流，采用最有并联组数；d.连线复杂，容易出错。使用条件：大断面硐室、全断面一次起爆，需要大功率发爆器；适应大规模爆破工程，采用多种变形方案。 35.岩石爆破破坏理论：爆生气体膨胀作用理论、爆炸应立波反射拉伸作用理论、二者综合作用理论。 36.自由面：如果将一个球形或立方形药包埋入岩石中，岩石与空气相接的表面（暴露在空气中的巷道围岩面）。 37.最小抵抗线:药包中心到自由面的垂直距离。 38.标准抛掷爆破漏斗：r=W， n=1，此时漏斗展开角θ=90°。大量的爆破工程采用标准抛掷爆破进行药量设计。加强抛掷漏斗： r＞W， 3>n＞1，漏斗展开角θ＞90。移山、填海、筑坝工程采用。减弱抛掷爆破漏斗r＜W， 0.75＜n＜l，它是井巷掘进常用的爆破漏斗形式。 松动爆破漏斗：n=0.75，岩石被破坏、松动，但并不抛出坑外，不形成可见的爆破漏斗坑。它是控制爆破常用的形式。当n＜0.75，不形成爆破漏斗。井巷掘进的爆破作用指数一般选用0.8—1.0之间，掏槽眼稍大于1. 39.毫秒爆破（延期时间控制在130s内）：把炮眼分组以毫秒级的时间间隔进行顺序起爆的一种延期爆破，又叫微差爆破。 40.毫秒爆破优点：爆出的岩块小而均匀，利于装运;炮眼利用率高；岩帮震动小，防止崩坏支架和设备；巷道规格好。作用原理:应立波干涉假说、自由面假说、残余应力假说、岩块碰撞假说。 41.试述炸药燃烧与爆轰的区别？答：燃烧靠热传导传递能量和激发化学反应；燃烧速度通常约为每秒数十毫秒到每秒数米，最大也只有每秒数百米，常低于炸药内的声速；而爆轰的传播速度则总是高于炸药的声速，可达每秒2000~9000m。燃烧过程的传播易受外界影响，爆轰过程的传播基本上不受外界的影响；燃烧产物的运动方向与反应区的传播方向相反，故产生的压力较低，而爆轰产物的运动方向与反应区的运动方向相同，故产生的压力可达数千至数万兆帕。 42.爆破引起爆瓦斯煤尘的因素：空气冲击波、炽热的固体微粒和爆炸生成的高温气体。预防爆破引起瓦斯爆炸的措施是什么预防措施：加强通风，避免瓦斯超限，严格执行一炮三检制和三人连锁放炮制。 43.光面爆破：光面爆破是一种合理利用炸药能量的控制爆破技术（光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术）。用此方法开掘的井巷成型规整，符合设计断面的轮廓尺寸，岩壁无明显炮震裂隙，保护围岩整体性，提高了围岩稳定性与自承能力。特点：a.爆破后成型规整,符合设计轮廓,特别在松软岩层中更能显示出光面爆破的作用，光面爆破后通常可在新形成的壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹；b. 光面爆破可以大大减少巷道的超挖量,提高施工质量,加快施工进度,节省大量的混凝土衬砌浇筑量。C.光面爆破对围岩破坏较轻。提高围岩稳定性，减少支护工作量。实质：井巷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、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，并延各炮眼的连线（井巷轮廓线）将岩石崩落下来。原理：周边眼同时起爆原理、以静压为主的光爆原理。优点：a.由于光爆巷道成型规整，消除围岩凹凸初的应力集中，最大限度的保持了围岩自身的强度，加强了围岩自承能力，为锚喷支护提供了基础；B.由于光爆大大减少了掘进超挖量，可减少材料消耗，降低成本加快掘进速度；c.有效的减少了工作面危岩，使围岩稳定，有利于施工安全，减少了井巷维修量和降低了井巷失修率；d.消除了围岩的凹凸不平，减少了通风阻力和瓦斯积聚，有利于安全。缺点：a.炮眼数较一般爆破法要多一些，钻眼的准确性要求较高，钻爆作业的单项工序时间要多一些。b.需要一些特殊器材，如专用炸药、毫秒雷管、导爆索（传爆线）等。标准：眼痕率不少于50%；超挖尺寸不大于150mm，欠挖尺寸不超过质量标准要求；岩面上不应有明显的炮震裂缝。实现光爆采取措施：a.尽量减少爆炸裂隙 ①控制冲击动压产生的粉碎性破坏 ，选择密度小的炸药，并通过合理的装药结构加大爆轰波峰压的衰减。 选用爆速小。药卷直径小的炸药，对减少爆轰压力的效果更为显著。 在装药结构方面采用不耦合装药。 ②减小静压的破坏作用。主要措施是严格控制光爆炮眼的装药量，尽可能减小装药密度。B.促进两炮眼间形成贯穿裂缝 两个周边光爆炮眼之间形成贯穿裂缝是光面爆破技术的关键。 光爆炮眼同时起爆，也是产生光滑的贯穿裂缝的关键 ，各个光爆炮眼都装入等量的炸药，有利于形成整齐的贯穿裂缝。C.防止两炮眼之间发生欠挖和超挖 44.空眼作用：增加自由面；对爆轰波起导向作用；为破碎岩石提供补偿空间。 45.巷道掘进采用局部通风机通风，方式可分为压入式、抽出式和混合式。 46.巷道掘进的综合防尘？答：1.湿式钻眼，综合防尘主要技术措施；2.喷雾洒水，对降尘和防尘有良好作用；3.加强通风排尘工作；4.加强个人防护工作；5.清扫落尘；6.掘进机的内外喷雾降尘；7.煤层注水。 47.为什么要实施综合防尘？答;掘进巷道时,在钻眼、爆破、装岩及运输等工作中,不可避免地要产生大量的岩矿微粒,这些岩矿微粒统称为矿尘。这些粉尘极易在空气中浮游,被人吸入体内,时间久了就易患硅肺病,严重地影响工人的身体健康。 48.装载机有耙斗式装岩机、铲斗式装岩机（后卸式、侧卸式）、蟹爪式装岩机。 49.调车方法：固定错车场调车、活动错车场调车（翻框式调车器、浮放道岔）。 50.提高装机工作效率的措施?答：a.积极推广和研究装岩、运输机械化作业线，不断提高装载机工时利用率，缩短循环中的装岩时间；b.积极选用和研制高效能的装载机，在现有设备中，要根据巷道断面大小选用装岩机；c.做好爆破工作；d.发展一机多用设备；e.加强装岩调车的组织管理工作，保证重车及时推出，空车的及时到位。 51.巷道掘进机机械化作业线(包括掘进中打眼、装岩、调车及运输)装配原则？答:a.掘进中主要工序包括掘进中打眼、装岩、调车及运输等均采用机械化作用，机械化作业线的链条不能有间断现象；b.各工序使用的机械设备，在生产能力上要匹配合理、相互适应，避免设备相差悬殊而影响某些设备的潜力的发挥；c.机械的结构形式必须适应施工条件、巷道规则及作业方式要求，且机械设备能量及数量应有适当的富裕量和备用量；d.要保证施工能获得持续高速度、高效益及合理的经济技术指标，要确保安全；e.在保证成配套的情况下，尽量减少机械设备的数量，尽量一机多用。 53.巷道支护材料有水泥、混凝土、木材、金属材料。 54.锚杆支护作用原理：悬吊理论、组合梁理论、锚杆锲固作用、挤压加固拱理论、最大水平应力理论。 55.喷射混凝土支护（以压缩空气为动力，用喷射机将细骨料混凝土以喷射方法覆盖到需要 护的岩面上从而凝结硬化后形成混凝土结构的支护方式）的作用原理：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（组合拱作用）。 不足：1.混凝土硬化后收缩且喷射时有粉尘：2.易堵塞管路。 56.连续采煤机掘进巷道优点：a.由于液压系统简单，大多采用电机驱动，不受或少受液压元件故障多的制约，故传动系统可靠；b.既可用于掘进，又可用于采煤。掘进时，掘、锚、装、运可平行作业，掘进速度快，工效高；采煤时，发挥采掘合一功能，便于采煤工艺的改革，减少顶板管理工作量，尤其对边角煤、残煤的开采，具有比普通掘进机无可比拟的优点；c.多顺槽开拓长壁工作面时，可保证工作面足够风量，对控制瓦斯积聚非常有利，在高瓦斯矿井适用；d.安全上，在主道冒顶时，还可提供备用的脱险通道。 57.连续采煤机掘进巷道缺点：a.连续采煤机及配套梭车往复运行，对底板破坏比掘进严重。在松软底板条件下，后配套设备最好选用桥式胶带转载机；b. 连续采煤机受地质条件影响大，一般煤层倾角不宜过大，煤层厚度在1.3——1.4之间。底板坚硬或矿井水对底板影响小，顶板应为中等稳定，有较好的自控和可锚性；c.宰割头在液压缸控制下上下摆动，巷道断面一般为矩形，对其它巷道断面适用性较差，截割头一般在3m左右，通常大于机身宽度，仅使适用于巷道宽度大得矿井；d.在用于煤巷快速掘进时，由于掘、锚分离，不得不多开联络巷并进行快速封闭因此对今后通风产生不利；e.对自然发火的危险矿井，煤体暴露多，可造成安全隐患，应辅之以防灭火措施。 58.煤巷施工：煤电钻打眼，炮眼深度1.5—2.5m，采用锥形掏槽和楔形掏槽，为防止崩倒支架，将掏槽眼布置在工作面中下部，当煤巷断面有软煤带时，布置在软煤带中，采用扇形或半楔形掏槽，炮眼深时采用复式掏槽。 59.装药结构 ：（1)正向装药与反向装药，正向装药是所有药卷与雷管的聚能穴都指向炮眼底。 反向装药是所有药卷与雷管的聚能穴都指向炮眼口。实践证明，反向装药要比正向装药爆破效果好，这是因为反向装药所有药卷与雷管的聚能穴都指向自由面，在自由面上所产生的反射拉伸应力强，所以爆破岩石的效果好。不耦合装药 药卷直径小于炮孔直径，构成径向空气间隙，使爆轰冲击波因径向空气缓冲而衰减其对孔壁的动压作用（药包表面与炮眼孔壁之间保留一定间隙的装药方式）。炮眼不偶合系数为炮眼直径