井巷工程考试题

一、填空

1.矿井建设的三大工程为井巷工程、土建工程和机电安装工程。

2.按外力性质不同，岩石的强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度。。

3.水泥的主要技术性质包括密度和细度、凝结时间、强度、水化热和水泥的贮存时间五个方面。

4.炸药爆炸的三要素为放出大量的热、生成大量气体、化学反应调整进行。

5.当药包距自由面较远时，其爆炸作用没有到达自由面，最终在岩体内形成三个区域，分别为粉碎区、裂隙区和震动区。

6.在巷道掘进时，按炮眼的用途不同可将炮眼分为掏槽眼、崩落眼和周边眼三类。

7.巷道施工中用中线确定巷道方向，腰线控制巷道坡度。

8.锚杆作用原理主要有悬吊作用、组合梁作用和挤压加固作用等理论。

9.交岔点按其结构可分为碹岔式交岔点和简易式交岔点。

10.斜井施工时挡车器的类型主要有井口挡车器、摆杆挡车器、钢丝绳挡车器和、固定式井内挡车器。

11.表土施工时常用的三种特殊凿井方法为冻结法、钻井法、沉井法。

1.井巷施工主要包括破岩、通风、装岩、运输和支护五个主要工序。

2.岩石在静荷载压缩下的变形特性包含裂隙压密阶段、线弹性阶段、变形屈服阶段和残余变形阶段。

3.按爆炸产生的原因和特征，可将爆炸现象分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种形式。

4.掏槽方式有直眼掏槽、斜眼掏槽和混合掏槽三类。

5.调车方法可分为固定错车场、活动错车场和专用调车设备三大类。

6.巷道支护结构可分为棚式支架、砌碹支护、锚喷支护及锚索加强的锚喷支护。

7.喷射混凝土的支护原理为封闭围岩作用、防止围岩风化、补强围岩作用、改善围岩应力状态、组合拱作用和柔性支护结构作用。

8.平巷施工的作业方式有井口挡车器、摆杆挡车器、固定式井内挡车器。

9.立井井筒由井颈、井身、井底组成。

二、名词解释

1、岩石：岩石由一种或多种矿物组成，内部含有裂隙或其它缺陷，并有水或气体充填其中，使得岩石为两相或三相介质。

2、水泥：水泥为粉末状物质，加水拌合后能胶结砂石等散粒材料，经物理和化学变化可形成坚固的人造石材的一类材料、

3、自由面：相对于岩石中的装药来说，岩石与空气的交界面为自由面。

4、氧平衡：炸药中所含氧量与炸药中可燃元素完全氧化所需氧量之间的关系称为炸药的氧平衡。

5、最大安全电流：给雷管通以恒定直流电5分钟不爆的最大电流值。一般规定给雷管通50mA不爆时可认为雷管合格。

6、锚杆支护：锚杆支护是将小直径的钢及其它材料制成的杆状体，钻孔安装于围岩中，用于加固围岩的一种支护形式。

7、一次成巷：将巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌和铺轨四项分部工程视为一个整体，在一定的距离范围内，前后连贯、最大限度地同时施工，一次作在巷道，不留收尾工程，这种施工作业方式称为一次成巷。

8、交岔点：井下巷道交叉或分岔处的段巷道。

9、罐道：在井筒内纵向布置的用于保持提升容器运行平稳的朝向结构物，是提升容器运行的导轨。

10、光面爆破：通过合理选择各种参数，严格控制装药量，科学布置各种炮眼，按照一定的顺序起爆装药，在隧道及地下工程掘进爆破后断面成形规整、表面光滑，对围岩的震动破坏小，这种人为控制的爆破方法就叫光面爆破。

11、岩体：是较大范围内的自然地质体，一般包含较大的地质构造如断层、褶曲等。

12、初凝时间：水泥从加水拌合开始至水泥浆开始失去可塑性的时间。

13、最小抵抗线：集中药包到自由面的垂直距离。

14、猛度：炸药爆炸瞬间产生的爆轰波及爆轰产物对周围介质的破坏作用。

16、喷射混凝土支护：利用混凝土喷射机将混凝土喷射到岩面上而形成的一种混凝土的形式叫喷射混凝土。

17、正规循环作业：是指在规定的时间内，以一定的人力、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，取得预期的进度，并保证生产有序地、周而复始地进行。

18、硐室：为了某种用途而专门设置的井下空间结构。

19、井筒装备：指安设在井筒内的空间结构物，主要包括罐道、罐梁、梯子间、管路电费、过卷装置，以及井口和井底金属支承结构等。

三、

1、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有哪些？并写出对应的化学分子式。

答：硅酸三钙3CaO·SiO2硅酸二钙2CaO·SiO2铝酸三钙3CaO·Al2O3铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3

2、矿用铵梯炸药的基本成分有哪些？并说明各成分在爆炸中的作用。

矿用铵梯炸药的基本成分有：硝酸铵、TNT、木粉、沥青、石蜡，煤矿用安全炸药还应有食盐。其中硝酸铵为主成分其作用是氧化剂，提供爆炸所需的氧元素；TNT为敏化剂，提供可燃元素；木粉为疏松剂，提供可燃元素，沥青石蜡为防水剂，食盐为消焰剂。

3、什么是拒爆？产生拒爆后如何处理？

1．答：通电起爆后，工作面的电雷管全部或部分不爆的现象称为拒爆。拒爆的处理应按《煤矿安全规程》规定进行，即：

由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆；

在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆；

严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管；

处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸，收集未爆的电雷管；

（1）在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。

4、简述锚杆支护的悬吊作用理论，并说明其适用条件及不足。

悬吊理论认为：锚杆文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。对于回采巷道经常遇到的层状岩体，当巷道开掘后，直接顶因弯曲、变形与老顶分离，如果锚杆及时将直接顶挤压并悬吊在老顶上，就能减小和限制直接顶的下沉和离层，以达到支护的目的。

根据悬吊岩层的重量就可以进行锚杆支护设计。悬吊理论直观地揭示了锚杆的恳吊作用．在分析过程中不考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开，与实际情况存一定差距，计算数据存在误差。

悬吊理论只适用于巷道顶板，不适用于巷道帮、底。如果顶板中没有坚硬稳定岩层或顶板软弱岩层较厚，围岩破碎区范围较大，无法将锚杆锚固到上面坚硬岩层或者未松动岩层上，悬吊理论就不适用。

5、硐室施工有哪些施工方法？

硐室施工与巷道施工相比，具有以下特点：

（1）硐室的断面大、变化多、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，施工难度大，支护比较困难。

（3）多数硐室安设有各种不同的机电设备，故硐室内需要浇筑设备基础，预留管缆沟槽及安设起重梁等。

其施工方法有：全断面一次施工法，适用于断面不太大且围岩条件相对较好的硐室

台阶工作面施工法：上行分层施工法和下行分层施工法

导硐施工法：中央下导硐室施工法、两侧导硐施工法、顶部导硐室施工法以及上下导硐室施工法等。

6、立井施工中如何提高装岩生产率？

可通过以下几方面来提高装岩生产率：

1）严格执行设备检修保养制度，提高技术水平，减少机械故障，提高投机的工时利用率。

2）抓岩机司机要经过严格的技术培训，操作技术要熟练。

3）选择合理的爆破参数，改进爆破技术，改善岩石的破碎程度，便于装岩。

4）加深炮眼深度，增加一次爆破的矸石量，相对减少清底时间。

5）提高提升能力，加大吊桶容积，减少吊桶提升休止时间，充分发挥设备能力。

6）合理选择抓斗容积和吊桶容积，提高抓斗利用率。

7）综合治水，打干井，改善作业条件。

1、巷道断面设计的原则是什么？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。

2、炸药的化学变化有哪几种形式？它们之间有何关系？缓慢分解、燃烧和爆轰。三种变化形式在一定条件下可相互转化，缓慢分解合能量逐渐积累可能转化为燃烧，而燃烧速度超过一定值时可转化为爆轰。相反，由于条件的限制，爆炸过程中因某种因素的影响可变化为燃烧甚至拒爆，从而可能只有缓慢分解。

3、可通过哪些途径来提高平巷施工的装岩工作效率？⑴积极推广和研究装岩、运输机械化作业线，不断提高装岩机工时利用率，缩短循环中的装岩时间。

⑵积极选用和研制高效能的装岩机，在现有设备中，要根据巷道断面大小选用装岩机。对于双轨巷道尽量选用大型耙斗装岩机，ZC-6型侧卸式装岩机、蟹爪式装岩机、ZC-7型全液压侧卸装岩机等大型装岩机。一般情况下应避免同时使用两台装岩机或大断面选用生产能力小的装岩机。

⑶做好爆破工作。当岩石的块度均匀、适宜，堆放集中，且底板平整时，装岩机的效率较高。如ZC-20B 型铲斗式装岩机当块度小于200～500㎜时工作效率最高。部分转载机当岩石块度大于500㎜，则无法正常工作。

⑷发展一机多用设备，如钻眼、装岩机，钻眼、装岩、锚杆安装机，转载与运输和卸载合一的仓式列车或梭式矿车。最佳的岩巷掘进转载与调车方案应使工作面装岩机工时利用率达100 % ,即掘进—循环的爆破矸石量一次连续不间断地装运排出。

⑸加强装岩调车的组织管理工作。①提高钻眼、装岩机司机操作技术，加强作业线的维修保养，以保证装岩熟练，减少事故障。②严格执行工种岗位责任制，保证各工种密切配合，工序衔接迅速。③保证稳定的电压或合理提高风动装岩机风压。④保证轨道质量，经常维护，提高行车速度，减少矿车调道事故。⑤坚强调度工作，及时供应空车。

4、喷射混凝土支护的作用原理有哪些方面？加固与防止风化作用，改善围岩应力状态作用，柔性支护结构作用，组合拱作用。

5、硐室施工有哪些施工方法？全断面施工法，分层施工法（或台阶工作面施工法），导硐施工法。其中分层施工又分为上行分层施工法（倒台阶工作面施工法）和下行分层施工法（正台阶工作面施工法）。导硐施工法又可分为中央下导硐室施工法，两侧导硐施工法，顶部导硐施工法等。

6、井筒净断面尺寸的确定要考虑哪些因素？提升容器的数量、规格尺寸；罐道的数量及布置方式；罐梁的布置；其它隔间及必要的安全间隙。

四、分析题

1、试分析煤矿常用的掏槽方式的优缺点及适用条件。

答：煤矿上常用的掏槽方式有：斜眼掏槽、直眼掏槽、混合掏槽三种方式。

斜眼掏槽的特点是：适用于各种岩层，逐步扩大爆破范围；掏槽面积较大，适用于较大断面的巷道，但因炮眼倾斜，掏槽眼深度受到巷道宽度的限制，循环进尺也同样受到限制；碎石抛掷距离大，易损伤设备和支护，当掏槽眼角度不对称时尤其如此。

直眼掏槽的特点是：所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之间保持平行；炮眼深度不受断面限制，利于采用中、深孔爆破，便于采用高效凿岩机和凿岩台车钻眼；直眼掏槽炮眼眼距较小，每一个装药炮眼的爆炸都可以破坏两个炮眼之间的岩石；直眼掏槽一般都有不装药的空眼，这些空眼一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用；另一方面使受压岩石有必需的碎胀补偿空间。其缺点是：凿岩工作量大，钻跟技术要求高，一般需要雷管的段数也较多。

为了加强直眼掏槽的抛渣力和提高炮眼利用率，形成了以直眼掏槽为主并吸取斜眼掏槽优点的混合式掏槽。斜眼的起爆顺序应安排在所有垂直槽眼起爆之后，以发挥抛渣扩槽的作用。

2、简述立井施工机械化作业线的配套原则。

立井施工机械化作业线及其配套设备在设计时，应遵循以下原则：

（1）应根据工程的条件，施工队伍的素质和已具有的设备条件等因素，进行综合考虑，最后选定配套类型，例如，井筒直径、深度较大，施工队伍素质较好，应尽量选择重型或轻型机械化配套设备。否则应考虑选用轻型或半机械化设备。

（2）各设备之间的能力要匹配，主要应保证提升能力与装岩能力、一次爆破矸石量与装岩能力、地面排歼与提升能力、支护能力与掘进能力和辅助设备与掘砌能力的匹配。

（3）配套方式应与作业方式相适应。例如采用重型或轻型机械化作业线时，一般采用短段单行作业或混合作业。若采用长段单行作业，则凿井设备升降、拆装频繁，设备能力受到很大的影响。

（4）配套方式应与设备技术性能相适应，要选用寿命长、性能可靠的设备。

（5）配套方式应与施工队伍的素质相适应。要培训能熟练使用和维护机械设备的队伍，保证作业线正常运行。