河南理工大学井巷工程重点

《井巷工程》复习重点

一．题型

填空题、名词解释、简答题

二．重点内容

1.建井工作者常把覆盖在地壳上部的第四纪沉积物如黄土、粘土、流沙、淤泥、砾石等统称为表土。

2.表土以下的固结性岩石统称为基岩。

3. 岩石的孔隙性，系指岩石的裂隙和孔隙发育的程度，它通常用孔隙度n和孔隙比e来表示。

4. 孔隙度是指岩石试件内各种裂隙、孔隙的体积总和与试件总体积V之比。

5. 孔隙比指岩石试件内各种裂隙，孔隙的体积总和与试件内固体矿物颗粒体积V C之比。

6. 岩石浸水后其强度明显降低，通常用软化系数来表示水分对岩石强度的影响程度。

软化系数，是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。

7.岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大，这种性质称为岩石的碎胀性。

岩石的碎胀性可用岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比来衡量，该值称为碎胀系数。

8.坚固性系数f表示岩石破坏的相对难易程度。

通常称f为普氏岩石坚固性系数。f值可用岩石的单向抗压强度见(MPa)除以10(MPa)求得。

9.使用普氏系数评价的优缺点：

普氏岩石分级法简明，便于使用，因而多年来在前苏联和一些东欧国家获得广泛应用

但它没有反映岩体的特征，岩石坚固性的各方而表现趋于一致的观点对少数岩石也不适用如在粕土中就是钻眼容易爆破困难。

10.气腿凿岩机的工作系统由冲击机构、转钎机构、排粉机构和润滑系统组成。

11. 反应的放热性、生成气体产物、化学反应和传播的快速性，是炸药爆炸的三个基本特征、也是任何化学爆作必须同时具备的三个条件，通常称其为爆炸三要素。

12. 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关系，通常用每克炸药不足或多余的氧的克数或百分数来表示。

13. 爆速是爆轰波的一个重要参数，它是计算其他爆轰参数的依据，也可以说爆速间接地表示出其他爆轰参数值，反映了炸药爆轰的性能。

14. 炸药理想爆速主要取决于炸药密度、爆轰产物组成和爆热。爆速除了与炸药本身的化学性质如爆热、化学反应速度有关外，还受装药直径、装药密度和粒度、装药外壳等因素的影响。

15. 连续多个混合炸药药卷，通常在空气中都能正常传爆，但在炮眼内如果药卷与炮眼孔壁存在间隙，常常会发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。这种现象称为间隙效应，或者称为管道效应。

16. 炸药的猛度是指炸药爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近的局部固体介质的破碎能力，它是用一定规格铅柱被压缩的程度来表示的。炸药爆炸后，铅柱被压缩成蘑菇形，量出铅柱压缩前后的高度差(mm)，即为该炸药的猛度。

17.殉爆是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发生爆炸的现象。它不仅是检验硝铵类炸药质量的重要指标，也是设计炸药厂、炸药库安全距离的主要依据。18．铵梯炸药是我国目前广泛使用的工业炸药，它由硝酸铵、梯恩梯、木粉三种成分组成。19．瞬发电雷管由管壳、起爆药、加强药、加强帽和电点火装置等组成。

20. 给电雷管通以恒定直流电5min不爆的电流最大值，叫做最大安全电流，又称工作电流。实测的最大安全电流值都在150 mA以上。为了安全起见，技术标准中规定：安全电流以通入50 mA直流电持续5min不爆为合格。

21.若从最大安全电流开始将电流逐渐增大，则雷管爆炸的百分数也逐渐增高，当电流达到某一数值时，将会达到99．99％发火(考虑万分之一的由于雷管内部疵病造成的不爆)，这时的电流值称为最小发火电流。雷管技术标准规定，以700 mA的恒定直流电通入l min,发火的雷管应达到上述百分数，故700mA为规定的最小发火电流(实测数值都小于此值)。这是起爆单发雷管必须满足的电流值。对于多发雷管的网路，由于要求全部雷管都要爆炸，所以，通过各个雷管的电流必须比此值高得多。

22. 另外还有100 ms发火电流和6ms发火电流。100 ms发火电流(限定通电时间为100ms，使雷管100％爆炸的最小电流值)为测定发火冲能的电流参考值。而6ms发火电流(限定通电时间为6ms，使雷管100％爆炸的最小电流值)则是因为我国规定瓦斯矿井放炮的通电时间必须小于6ms，以免电路被炸断时产生火花，因而是设计放炮器必须参考的数据。

23.如果将一个球形或立方体形药包(爆破上称之为集中药包)埋人岩石中，岩石与空气相接的表面叫做自由面，药包中心到自由面的垂直距离叫做最小抵抗线。

24. 炸药爆炸可能引爆瓦斯、煤尘的因素有三：空气冲击波、炽热的固体微粒和爆炸生成的高温气体。

25.由爆轰激起的空气冲击波虽然具有很高的压力和温度，但由于作用时间非常短暂，不会将瓦斯加热到爆炸温度。但是冲方波经过反射叠加，或瓦斯经过预热，则仍有引起瓦斯爆炸的危险。因此，掘进工作面不得有阻塞断面1／3以上的物体，以免造成冲击波的反射，并且不能使用秒延期雷管，以防止先爆炮眼对瓦斯进行预热。

炽热固体微粒是一些爆破不完全的炸药颗粒或金属粉末。它们在空中飞散时可能氧化燃烧，本身冷却得又慢，对瓦斯加热的时间长，所以危险性也较大。因此煤矿炸药要求必须爆轰稳定可靠；含铝、镁等金属粉的炸药因增温作用大，绝对不能使用；不得在装药时任意加入金属丝或金属片。

爆炸生成气体的温度高、作用时间长，是引爆瓦斯最危险的因素。特别是含有游离氧、氧化氮等气体时，由于具有强氧化作用，易使瓦斯爆炸；含有游离氢、一氧化碳等气体时，它们接触空气时可能要燃烧产生二次火焰。因此煤矿炸药的氧平衡特别重要。变质炸药，起

爆能不足的雷管都会因爆炸作用不完全而产生上述不良气体产物，所以禁止使用。此外，炮眼必须进行良好的填塞后才准放炮。

放炮前应检查工作面附近20 m的瓦斯浓度，超过1％就不能放炮。

在瓦斯矿井放炮必须使用煤矿许用炸药，常用的煤矿许用炸药有：被筒炸药、当量炸药和离子交换炸药等。

26. 利用毫秒雷管或其他设备控制爆破的顺序，使每段之间只有几十毫秒的间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。

27. 光面爆破：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。

28.巷道断面设计的原则：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。

29.巷道断面设计的内容和步骤：

（1）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；

（2）根据巷道中所通过的设备尺寸、支护（架）参数与道床参数、通风量和行人要求等确定巷道净断面尺寸（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；

（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以及材料消耗量表。30．巷道断面形状的选择依据：

主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质、作用在巷道上地压的大小和方向、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素，也可以参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况。

31. 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。

其爆破顺序必须是延期起爆，即先掏槽眼，其次辅助眼，最后周边眼，以保证爆破效果。

32.“三小”爆破技术：小直径钻孔、小直径药卷、小直径钻杆。

33.在有瓦斯工作面爆破，电雷管的总延期时间不能大于130ms。因此，煤矿需用电雷管只有瞬发电雷管和总延期时间在130ms延期电雷管。

巷道掘进电爆网路的起爆电源，主要采用防爆型电容式发爆器。

起爆材料一般采用8号电雷管．其中秒延期雷管、半秒延期雷管以及毫秒延期雷管都能满足巷道爆破的起爆要求，但是在穿过有瓦斯地层时，不能选用秒延期雷管，毫秒延期雷管总延期时间也不能大于130 ms。

34. 根据起爆药包所在位置不同，有正向装药与反向装药两种方式。

35.爆破“三表一图”：爆破原始条件、装药量及起爆顺序、预期爆破效果、工作面炮眼布置图。

36. 巷道掘进中，都采用局部通风机通风。通风方式可分为压人式、抽出式、混合式三种，其中以混合式通风效果最佳。

37. 当岩层占掘进工作面积1/5-4/5时, 即称为煤-岩巷道。

38.煤-岩巷道掘进时，采石位置有挑顶、卧底、挑顶兼卧底三种情况。

39. 煤-岩巷道施工组织：

煤-岩巷道的施工组织有两种方式：一种是煤、岩不分掘分运，全断面一次掘进，另一种是煤、岩分掘分运。全断面一次掘进时，工作组织简单．能加快掘进速度，但煤的灰分很大，煤的损失也很大。这种施工组织方式用在煤厚小于0.5m、煤质不好的煤-岩巷道较为合适。分掘分运的方式能够克服上述缺点，但工作组织较为复杂，掘进速度较慢。

40.选择何种组织方式．与掘进和回采比例有关，对于那些掘进跟不上回采的矿井，采用全断面掘进方式的仍属多数。采掘可以达到平衡的矿井，还是应当采用分掘分运的方式。

采用煤、岩分掘分运的方式时，形成煤工作面超前岩石工作面的台阶工作面。

41.巷道支护中使用的材料，主要有木材、竹材、金属材料、石材、混凝土、钢筋混凝土、砂浆等，其中水泥是广泛使用的胶凝材料。

42. 水泥凝结时间分为初凝和终凝。

初凝时间：为从水泥加水拌和起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。

终凝时间：从水泥加水拌起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。

43. 影响混凝土强度的因素很多，其中水泥强度等级与水灰比是主要因素。

44.煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护、锚杆支护的漫长过程。

45.锚杆的结构类型：木锚杆和竹锚杆、普通圆钢黏结式锚杆、摩擦锚固锚杆、高强度锚杆、玻璃钢树脂锚杆、注浆锚杆、钻锚注锚杆。

46. 锚杆支护理论：

1）悬吊理论；

2）组合梁理论；

3）组合拱(压缩拱)理论；

4）最水平应力理论；

5）围岩强度强化理论。

47.喷射混凝土支护的作用原理：

1）加固与防止风化作用；

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。

48．锚杆联合支护：锚喷支护、锚网支护、锚杆、小孔径预应力锚索支护、锚注支护、联合支护。

49. 巷道施工有两种方法，一是一次成巷，二是分次成巷。

50.一次成巷:把巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌三个分部工程视为一个整体，在一定距离内, 按设计及质量标准要求，互相配合，前后连贯地、最大限度地同时施工，一次做成巷道，不留收尾工程.

51. 根据掘进和永久支护两大工序在空间和时间上的相互关系，一次成巷施工法又可分为掘支平行作业、掘支顺序作业(亦称单行作业)和掘支交替作业.

52. 正规循环作业:是指在掘进、支护工作面上，按照作业规程、爆破图表和循环图表的规

定，在一定的时间内，以一定的人力、物力和技术装备, 完成规定的全部工序和工作量，取得预期的进度，并保证生产有节奏地周而复始地进行。

53.掘进队的组织形式:综合掘进队和专业掘进队.

54. 掘进队的基本管理制度

(一)工种岗位责任制;

(二)技术交底制;

(三)施工原始资料积累制;

(四)工作面交接班制;

(五)安全生产制;

(六)质量负责制.

55. 箕斗装载硐室:连接井筒和井底煤仓，装有将煤炭自动装入提升箕斗的装载设备的硐室。

56.马头门: 井底车场巷道与副井井筒连接、断面逐渐加大的过渡段, 形状似马头。

57.中央水泵房由泵房主体硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道组成。

58. 配水井、配水巷和吸水井构成配水系统.

59. 硐室的施工方法:

(一)全断面一次掘进法;

(二)台阶工作面施工法: 1.正台阶工作面(下行分层)施工法; 2．倒台阶工作面(上行分居)施工法;

(三)导硐施工法: 1．中央下导硐施工法; 2．两侧导硐施工法.

60. 井下巷道相交或分岔部分叫巷道交岔点。

按支护方式不同，交岔点可分为简易交岔点和碹岔式交岔点。

碹岔式交岔点按其结构分为牛鼻子交岔点和穿尖交叉点.

61.矿井窄轨道岔:线路连接系统中的基本元件，它是使车辆由一条线路过渡到另一条线路的装置。

62.道岔号码含义

63.斜井施工主要包括表土段施工和基岩段施工.

64. 由上向下掘进下山，装岩与运输都比掘进上山困难，工作面还常常有积水需要排除，在安全上则要特别注意预防跑车事.

65.上下山支护形式主要有棚式支护、石材(混凝土块)砌碹支护、锚喷支护。

66.对于软岩巷道,其支护结构应有“先柔后刚”的特性，一般需要二次支护。

67.巷道底鼓类型及机理:

(1)挤压流动性底鼓；

(2)挠曲褶皱性底鼓；

(3)遇水膨胀性底鼓；

(4)剪切错动性底鼓。

68.石门揭开突出煤层的施工方法

(一)震动放炮

(二)使用金属骨架

(三)钻孔排放

(四)水力冲孔

69. 沿突出煤层掘进平巷的技术措施

(一)震动放炮和松动爆破

(二)超前支架

(三)大直径超前钻孔

(口)水力冲孔

70. 巷道底鼓的防治

1）加固法

采用加固法防止巷道底鼓的措施有底板锚杆、底板注浆、封闭式可缩金属支架以及混凝土反拱等。

2）卸压法

通过降低围岩或整个巷道围岩中的应力可以防止防治底鼓，目前进行过研究的巷道卸压法主要有围岩切缝、钻孔、松动爆破、卸压槽等。

71. 井筒:矿井通达地面的主要进出口，是矿井生产期间提升运输煤炭(或矸石)、升降人员、材料和设备、以及通风和排水的咽喉工程。

根据矿井开拓方式的不同，井筒可分为立井和斜井两种；

按用途井筒又可分为主井、副井、混合井和风井等。

立井井筒自上向下可分为井颈、井身和井底三部分。

72.立井井筒装备是指安设在井筒内的空间结构物，它主要包括罐道、耀梁(和托架)、梯子间、管路电缆、过卷装置以及井口和井底金属支承结构等。

其中罐道和罐梁是井筒装备的主要组成部分，它是保证提升容器安全运行的导向设施。73. 井筒表土普通施工法：井圈背板普通施工法、吊挂井壁施工法和板桩法。

井筒表土特殊施工法：在不稳定表土层中施工立井井筒，必须采取特殊的施工方法，才能顺利通过，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。目前以采用冻结法和钻井法为主。

74.井筒冻结

井筒周围的冻结圈，是由冷冻站制出的低温盐水在沿冻结管流动过程中，不断吸收孔壁周围岩土层的热量，使岩土逐渐冷却冻结而成的。盐水起传递冷量的作用，称为冷媒剂。盐水的冷量是利用液态氨气化时吸收盐水的热量而制取的，所以氨叫做制冷剂。被压缩的氨由过热蒸气状态变成液态过程中，其热量又被冷却水带走。可见，整个制冷设备包括氨循环系统、盐水循环系统和冷却水循环系统三部分。

（具体循环内容见课本P313）

冻结方案有一次冻全深、局部冻结、差异冻结和分期冻结等几种。

75. 钻井法凿井的主要工艺过程有井筒的钻进、泥浆洗井护壁、下沉预制井壁和壁后注浆固井等。

76.通常采用的立井井筒延深方案有利用辅助水平延深、利用延深间延深和利用反井延深。

77. 井筒延深保护设施通常采用保护岩柱和人工保护盘。