井巷工程_复习题

三、简答1.简述巷道断面尺寸应满足的要求巷道净断面，必须满足行人、交通、通风、安全设施服务、设备安装、检修和施工的需要。

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及规格，人行道宽度和各种安全间隙，以及通过巷道的风量等。

2.压入式通风的特点及优缺点特点：局部通风机把新鲜空气经风筒压入工作面，污浊空气沿巷道流出。

优点：1）有效射程大，冲淡或排除炮烟的作用比较强2）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：长距离巷道掘进需要风量大，所排出炮烟在巷道中随风扩散、蔓延范围大，时间又长，工人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。

3.简答半煤岩巷掘进钻机的选择原则当煤、岩的强度都不高时，就选用煤电钻钻眼；当煤、岩的强度都较高时，可都采用凿岩机打眼；当煤、岩的强度相差很大时，则可同时选用煤电钻和凿岩钻，或选用岩石电钻钻眼。

4.硐室的施工特点硐室施工与一般巷道相比，具有以下特点：1）硐室断面大、变化多、长度较短、大型施工机械难以进入工作面施工。

2）硐室往往与其他硐室、巷道、井筒相连，加之有硐室本身结构复杂，故其受力状态不易准确分析，施工难度较大。

3)硐室的服务年限较长，工程质量要求较高。

5.巷道局部冒顶事故的处理措施首先，加固好冒落前后完好的巷道或支架。

第二，用时封顶，控制冒顶范围的扩大。

第三，采用锚喷支护处理冒顶区。

具备锚喷条件时，应优先考虑采用锚喷支护处理冒顶区。

6.简述综放切眼锚网支护技术要求1）设计时应首先确定合理的锚固力，正确选择锚杆类型。

2）综放切眼巷道跨度大，巷道顶板锚杆支护效果尤为重要，以选用长锚杆或锚索加强支护为宜。

否则，需在巷中增设中间立柱支撑。

3）为增加顶板岩煤梁的抗剪能力，为岩梁提供两个支点，应使靠近巷道两帮的锚杆向煤体倾斜一定角度。

4）综放切眼多为导硐扩帮施工，为确保施工安全，应加强临时防护，在临时支护保护下进行锚网支护作业。

7.简述巷道底鼓的类型及机型底板岩体鼓入巷道的方式及其机理，一般可分为以下四类：1）挤压流动性底鼓。

两帮岩柱的压摸效应，应力的作用下，底板软弱岩层会因挤压而流到巷道内。

2）挠曲褶皱性底鼓。

其机理是底板岩层在平行民层理方向的压应力作用下向底板临空方向鼓起。

3）遇水膨胀性底鼓。

膨胀岩是指那些与水的物理化学性质有关并随时间发生体积增大的岩石，主要是粘土岩，其矿物成分中含有物理化学性质活泼的蒙脱石。

由于煤矿巷道经常积水，当巷道底为膨胀岩时会引起膨胀性底鼓。

4）剪切错动性底鼓。

当巷道直接底板为完整岩层且厚度大于1/7巷道宽度时，在较高的岩层应力作用下，常使底板出现剪切破坏，由此形成的楔块岩体在水平应力挤压下产生错动而使地板产生的鼓起称为剪切错动性底鼓。

8.简答巷道断面设计的内容和步骤首先选择巷道断面形状，确定巷道净断面尺寸，并进行风速验算；其次，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以及材料一览表。

9.简答煤矿中综合防尘技术1）湿式钻眼2）喷雾，酒水，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10.锚喷支护的优点锚杆和喷射混凝土虽然各有优点，但也都有不足之处。

锚喷联合支护，恰能做到使二者相互取长补短，互为补充，是一种性能更好的支护形式。

锚杆与其穿过的岩体形成承载加固拱，喷射混凝土层的作用则在于封闭围岩，防止风华剥落，和围岩结合在一起，对锚杆间的表面岩石起支护作用。

锚杆与喷射混凝土联合使用，可以防止局部岩块的松动和队坠落，从而加固与提高了岩石拱的承载能力。

11.道贫选择的原则1）与基本轨的轨距相适应2）与行驶车辆的类型相适应3）与行车速度相适应13.简述连续采煤机和掘进机相比的优缺点优点：1）系统可靠，结构简单，造价低，故障少。

2）即可用于掘进又可用于采煤3）多顺槽开拓长壁工作面时，可保证工作面所足够风量，对控制瓦斯积聚非常有利，高瓦斯矿井较适用。

缺点：1）连续采煤机及配套梭车往复运行，对底板破坏比掘进机严重。

2）连续采煤机快受地质条件影响较大。

3）巷道断面一般为矩形，对其他巷道断面适用性较差。

仅适用于巷道宽度大的矿井。

14.简述巷道维护原理巷道失稳的主要是空间结构失稳，围岩材料失稳最终也表现在空间结构失稳上。

巷道维护原理是，支护体系、支护结构和参数以及工艺过程应适应围岩变形后的力学状态，确保支护特性与围岩变形力学特征相适应，最大限度发挥围岩自承能力。

具体说，巷道维护应做到：1）加固浅层围岩2）充分利用和发挥深部围岩的承载能力3）综合治理，联合支护，长期监控。

15.简述光面爆破实质及其优点光面爆破的实质，是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。

优点：应用光面爆破可使掘出的巷道轮廓平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙小，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。

16.简述巷道卸压方法种类1）切缝卸压2）钻孔卸压3）松动爆破卸压4）卸压槽17.简述预应力锚杆的作用预应力锚杆人作用：一方面在锥形体压缩区内产生压应力，增加节理裂隙或岩块间的摩擦阻力，防止岩块的转动和滑移，亦即增大了岩体的粘结力，提高了破碎岩体的强度；另一方面，锚杆通过锚头和垫板对围岩产生的压应力，改善了围岩应力状态，使压缩带内的岩石处三向受力状态，从而使岩体强度得到提高。

18.简述煤与瓦斯突出煤层的特征我国煤与瓦斯突出具有以下特征：1）煤和瓦斯突出往往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区；2）煤质松软、干燥且瓦斯含量多，压力高就容易突出；3）开采深度越大，煤层愈厚，倾角愈大，突出的次数就愈多，强度也愈大；4）煤体受到外力震动、冲击时，也容易发生突出。

19.简答岩石的孔隙性对岩石性质的影响岩石的孔隙性对岩石其它性质有显著影响。

孔隙度增大，消弱了岩石的整体性，使岩石的密度和强度降低，透水性增大；孔隙的存在，加快风化速度，进一步增大透水性和低力学强度。

20.简述锚杆支护作用原理锚杆支护作用原理有以下几个方面：1）悬吊作用：是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂于其上的坚固老顶上，或将松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上，使松动岩块不致冒落。

2）组合梁作用：在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联接，便在围岩中形成一定厚度的均匀的连续压缩带。

3）锚杆楔固作用：是在围岩中存在一组或几组不同产状的不连续厕所情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少围岩沿不连续面的移动。

4）挤压加固作用：在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联接，便在围岩中形成一定厚度的均匀的压缩带。

21.简述软岩巷道的围岩变形特征1）围岩变形有明显的时间效应。

表现为初始变形速度很大，变形趋向稳定后仍以较大速度产生流变，且持续时间很长，有的达数年之久。

2）围岩变形有明显的空间效应。

其一表现为围岩与掘进工作面的相对位置对其力学状态的影响；其二表现为巷道所在深度不仅对围岩的变形或稳定状态有明显影响。

3）不仅顶板下沉量大容易冒落，而且底板也强烈鼓起，并常伴有两帮剧烈位移。

尤其是粘土层，浸水崩解和泥化引起的底鼓更为严重。

4）围岩变形对应力扰动和环境的变化非常敏感。

表现为当软岩道受监控开掘或修复巷道、水的浸蚀、支架折损失效、爆破震动以及采动等的影响时，都会引起巷道围岩变形的急剧增长。

5）软岩巷道围岩自稳时间短。

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P c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。