中国矿业大学《井巷工程》复习资料Word格式文档下载.docx

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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。

5．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。

光面爆破的施工要求：

（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3～5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3°

～5°

。

（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。

6．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。

7．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。

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。

8．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。

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。

9．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。

10．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）视为一个整天，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。

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。

11．二次支护：

12．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=1.1[T1+T2+φ（t1+t2）+T4+T5+T6]

①T1—交接班、安全检查，10～20min；

②T2—装岩时间，

③t1、t2—钻上、下部眼时间，

④φ—钻眼、装岩不平行作业系数，平行时0.3～0.6，顺序时1.0

⑤T4—装药连线时间，⑥T5—放炮通风时间，15～30min

⑦T6—支护时间（包括临时支护与永久支护）

（5）循环图表的编制

13．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。

（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。

稳定或中等稳定围岩、掘进断面面积较大的硐室。

（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。

围岩稳定下差、断面积大的硐室施工。

14．掘进机和连续采煤机

（1）以掘进机为主的机械化作业线：

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。

15．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216～311mm）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。

16．立井表土特殊施工法

立井表土特殊施工法有：

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。

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

17．传统的锚杆锚固机理与强度强化机理的特点（自己也可以补充内容）

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、的改善也限于岩体破碎前的弹性状态；

围岩强度强化理论:

（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。

1井巷工程的概念：

为了开采地下的煤炭资源，从地面开始开掘一系列的井巷直通地下的煤层的过程。

2矿井井巷：

为了进行地下开采的需要，而开掘的井筒、巷道和硐室的总称。

3矿井井巷的分类：

按作用及服务范围分为，开拓巷道、准备巷道、回采巷道；

按巷道断面所处层位可分为，煤巷、岩巷、煤岩巷。

（4）岩石的硬度：

岩石抵抗其他较硬的物体侵入的能力。

（5）岩石的可钻性和可爆性：

表示钻眼和爆破岩石的难易程度。

（6）岩石的坚固性：

岩石的坚固性不同于强度，它表示岩石在各种采矿作业及地压等外力作用下受破坏的难易程度。

根据岩石的坚固性系数f的大小，可以将岩石分为10级共15种。

（7）岩石分级的意义：

〈1〉合理的选择钻眼工具，施工方法和施工设备；

〈2〉制定合理的劳动定额，提高工人的劳动积极性；

〈3〉制定材料消耗的定额依据。

（8）常用的破岩方法有：

机械破岩和爆破破岩。

（9）按破岩的原理不同钻眼可以分为：

冲击式破岩法和旋转式破岩法。

（10）按照凿岩机使用的动力不同可以分为：

电钻，风钻，液压钻。

（11）按支撑方式的不同可以分为：

手持式，气腿式，导轨式，向上式。

（12）按风钻转动的频率将风钻分为：

高频，中频和低频。

（13）风动凿岩机的工作机构：

冲击机构，转钎机构，排粉机构，润滑机构。

（14）与风动凿岩机相比液压凿岩机的主要优点如下：

（1）钻眼速度提高2—3倍；

（2）噪音可以降低10—15dB；

（3）工作环境改善，消除了油雾水汽；

（4）可钻