1、井巷工程基礎知識第一章 井巷的概念及分類第二章 巖石性質及工程分級1. 巖塊、巖體、巖石。巖塊是指層地殼巖層中切出來的小塊體。巖體是指地下工程周圍較大范圍的巖石（自然地質體）。巖石則是不分巖塊和巖體的泛稱。巖體巖塊（巖石材料） 弱面（層理、節理、斷層)2. 巖石靜荷載強度主要性質。 大多數情況下，巖石表現為脆性破壞。 同種巖石的強度并非常數。 在不同受力狀態下，巖石的極限強度相差懸殊。實驗表明，巖石在不同應力狀態下的其強度值一般符合以下規律：三向等壓強度>三向不等壓強度>雙向等壓>強度單向抗壓強度>單向抗剪強度>單向抗彎強度>單向抗拉強度。3. 普氏系數分級

2、法。實質是由巖石的單向抗壓強度(MP)除以10(MPa)得到的數值，它表示巖石在各種采礦作業(鉆鑿、爆破等)以及地壓等外力作用下受破壞的相對難易程度。優點：指標單一，分類方法簡單易行；缺點：只反映了巖石開挖的難易程度，不能反映圍巖維護的難易程度；由于定級的標準以巖塊強度為基礎，不能說明巖體的完整性和穩定性等特征，因而不能指導巷道支護設計；由于分類等級較多，使用起來不很方便。我國煤炭系統按巖石堅固性將煤巖分類為： 軟煤： f 11.5；硬煤： f 23；軟巖： f 23；中硬巖： f 46； 硬巖： f 810； 堅硬巖石： f 1214；最堅硬巖石： f 1520。第三章 井巷礦壓1. 巷道“

3、支架圍巖”相互作用原理。圍巖壓力位移曲線：圍巖位移量ua與支護抗力pi成反變關系，即pi 越大， ua越小，反之， pi 越小， ua越大。支架特性曲線：A、在支架變形一定的情況下，剛度大的支架比剛度小的支架所承受的壓力大；B、在壓力一定的情況下，剛度大的支架比剛度小的支架所產生的變形小。支架與圍巖共同作用：為了充分發揮圍巖的自支承能力，在不使圍巖松脫的前提下，盡量采用柔性支架，并及早進行支護。第四章 轉眼機具1. 轉眼機具分類。按動力：風動、電動、液壓和內燃；按破巖機理：沖擊式、旋轉式、旋轉沖擊式2. 風動鑿巖機分類。按其支架方式分為：手持式目前很少使用；氣腿式目前應用比較廣泛； 向上式專用

4、于反井和打錨桿眼施工； 導軌式與鑿巖臺車和鉆裝機配合使用。 按沖擊頻率分為：低頻沖擊頻率<2000次/min；中頻沖擊頻率為2000-2500次/min；高頻沖擊頻率>2500次/min3. 沖擊式鑿巖機的破巖機理。鑿巖機是利用壓氣推動機體內的活塞前后移動打擊釬子完成鉆眼工作的。它的破巖機理如圖所示。釬刃在沖擊力F的作用下鑿入巖石，鑿出深度為 h的溝槽，然后將釬子轉動一角度，再次沖擊，此時不但鑿出溝槽，而且兩條溝槽之間的巖石，也被沖擊時產生的水平力H剪切掉。為使釬刃始終作用在新的巖面上，必須及時排除巖石碎屑。沖擊、轉釬、排粉，往復循環地持續進行，便可鑿出圓形炮眼。4. 鑿巖機釬子。

5、分為整體釬子、組合釬子（釬頭、釬桿）。5. 提高鑿巖機效率的措施。1. 合理選擇與正確使用鑿巖機（加強保養與維修工作）；2.保證氣壓（工作面氣壓應不低于0.5MP，氣壓增減0.1MPa鉆速增減30左右）；3.合適的軸推力；4.正確確定眼徑和眼深（38-46mm,L< 5m)；5.改善勞動組織，提高工時利用率；6.快速排除故障。第五章 爆破器材與爆破原理1. 炸藥爆炸的三要素。2. 放熱量大 做功的能源；2.產生氣體多做功的介質；3.反應速度快單位時間放出大量能量。3. 炸藥的氧平衡： 炸藥內含氧與充分氧化可燃元素所需氧量間的關系。 通式CaHbOcNd 計算公式: n=c-(2a+b/2

6、)1）零氧平衡,即n=0：（反應生成CO2、H2O和N2）放熱量最大，無有毒氣體；2）正氧平衡，即n>0 ：（反應生成NO或NO2)反應時吸收熱量；3）副氧平衡,即n<0 ：（反應生成CO、游離炭）放熱量較小，生成有毒氣體。4. 炸藥及其分類。按組成成分：單質炸藥、混合炸藥（巖石炸藥用于井下無瓦斯、無煤層爆炸危險的巖石爆破作業；煤礦許用炸藥配方中添加了消焰劑，以吸收熱量、降低爆溫，防止引起瓦斯爆炸，故用于有瓦斯或煤層爆炸危險的礦井使用；露天炸藥為廉價炸藥，猛炸藥含量最少。）；按用途：起爆藥、猛炸藥、發射藥。5. 炸藥的猛度、暴力。猛度：炸藥爆炸瞬間爆轟波和爆轟產物對鄰近的局部固體介

7、質的破碎能力。它是用一定規格鉛柱被壓縮程度來表示的。炸藥爆炸后，鉛柱被壓縮成蘑菇狀，量出鉛柱被壓縮前后的高度差（mm）,即為該炸藥的爆度爆力：爆生氣體在高溫下膨脹做功破壞周圍介質的能力。常用鉛柱擴孔法來衡量暴力，炸藥爆炸后，孔眼被擴大成梨形，可用量筒向內注水測得其容積，從中減去原孔眼體積61ml，或雷管擴孔體積28.5ml，即為炸藥的暴力（ml），實驗標準溫度15。6. 炸藥的敏感度（爆轟敏感度殉爆距）。爆轟敏感度：炸藥對別的炸藥爆炸時所產生的爆轟沖擊敏感程度。硝銨類炸藥多用尋寶距離表示。殉爆距離：是指裝有雷管的主發藥包爆炸時，能使相隔一定距離的另一同種藥包發生爆炸現象。作用：檢查炸藥質量的指

8、標，設計、儲存炸藥安全距離的依據。測定方法：在搗實的沙土的面上用木棍一個半圓形的坑。在坑的一端放置一個帶有雷管的主發藥包，相隔一定距離放置另一個未裝雷管的藥包。主發藥包起爆后，如果另一藥包也爆炸，就加大距離再試，直到找出能連續發生三次殉爆的最大距離（cm），即為該炸藥的殉爆距離。7. 煤礦胺銻炸藥的分類、成分、含量。分類：分為1、2、3號，號越小威力越大，號越大安全性越好。其中2號用于低瓦斯礦，3號用于高瓦斯礦。成分：由硝酸銨氧化劑、梯恩梯還原劑（又稱敏化劑）、木粉可燃劑（又稱疏松機）、食鹽消焰劑、石蠟或瀝青抗水劑等組成。含量：1、2、3號的梯恩梯含量依次減小（15、10、10）；食鹽含量依次

9、增加（15、15、20）；抗水炸藥加石蠟和瀝青。8. 巖石炸藥與煤礦許用炸藥的區別。巖石炸藥沒有加消焰劑食鹽。9. 雷管的分類。雷管分為火雷管和電雷管，電雷管可分為煤礦許用電雷管（瞬發電雷管、毫秒延期電雷管）；煤礦非許用雷管（普通瞬發電雷管、秒延期電雷管、毫秒延期電雷管）。10. 電雷管的主要性能參數。最大安全電流: 恒定直流電通入雷管5min，不引爆任何一發雷管的最大電流。 技術標準規定：50mA 5min不爆為合格。最小發火電流：從最大安全電流將電流逐漸增大，當電流達某以數值時，將引爆99.99%雷管時的電流值。技術標準規定：以700mA恒定直流電通入5min發火雷管應達100%。準爆電流

10、：技術標準中，直流電起爆時，串聯準爆電流，康銅絲雷管 2A鎳鉻絲雷管 1.5A；交流電起爆時，串聯準爆電流，康銅絲雷管 2.5A，鎳鉻絲雷管 2A。11. 電爆網絡計算。 電爆網路的連接方式有：串聯，并聯和混聯。串聯電路是將各雷管腳線連續地一個接一個連在一起，最后連到放炮母線上。電路的總電流小，適于用發爆器放炮；母線電阻的大小對雷管起爆影響不明顯；連線操作簡便，便于用導通表檢查，使用安全。但是一發雷管斷路就會導致全部拒爆；不同雷管嚴禁混用。并聯電路是將各個雷管的兩根腳線分別連到兩根母線上。電路總電流大，須用線路電源起爆，在瓦斯礦中禁用；母線、連接線及接頭電阻值的大小對雷管的準保影響很大；個別雷

11、管不通不易用儀表查出，但不會導致全部拒爆；分段并聯容易使電流分配不均。混聯電路是合理地將串聯電路和并聯電路組合起來的連接方式。在同樣電壓和起爆電流條件下能起爆的雷管數最多；連線復雜、容易出錯。12. 自由面。自由面是指某種介質與空氣接觸的界面。爆破時，位于藥包附近被爆破的巖煤體與空氣接觸的界面叫爆破自由面。13. 最小抵抗線。從裝藥中心到自由面的最短距離稱為最小抵抗線。（作用）第六章 巷道斷面和交叉點設計1. 巷道斷面設計的內容及步驟。首先選擇巷道斷面形狀。確定巷道凈斷面尺寸，并進行風速驗算；其次，根據支架參數和道床參數計算出巷道的掘進斷面尺寸，并按允許超挖值求算出巷道計算掘進尺寸；然后布置水

12、溝和管纜；最后，繪制巷道斷面施工圖，編制巷道特征和每米巷道工程量及材料消耗表。2. 巷道凈寬度要求。直墻拱形、矩形巷道巷道兩側內壁或錨桿露出長度終端之間的水平距離。 梯形巷道當其內通行礦車、電機車時，凈寬度系指車輛頂面水平的巷道寬度；當其內不通行運輸設備時，凈寬度系指從底板起1.6 m水平的巷道寬度。非人行道側的寬度，安全規程規定：a>=0.3m；巷道內安設輸送機時，輸送機距支護距離，a>=0.5m;人行道寬度，從人行道道碴面1.6m的高度內，c>=0.8m；在人車停車地點,c>=1m； 兩列對開列車最突出部分之間的距離，t>=0.2m；采區裝載 點，t>=

13、0.7m；礦車摘掛鉤地點，t>=1m。3. 巷道凈高度要求。確定拱高：半圓拱拱高即為巷道凈寬度的1/2。確定墻高的要求：為滿足行人安全、運輸通暢以及安裝和檢修設備、管線的需求，墻高h3的設計按電機車架線高度； 管道鋪設高度； 行人高度；1.6m行人寬度；運輸設備上緣距拱壁的安全間隙要求分別算出,并取其最大值。上述計算出的墻高h3值，必須按只進不舍的原則，以0.1m進取。4. 道岔軌距的代號 DX-624-5-1213左“DK”、“DC”、“DX”分別為單開、對稱、和渡線道岔的代號；“615”、“618”、“624”、“918”、“924”中的6、9分別表示道岔的軌距為600mm、900m

14、m；15、18、24分別表示道岔采用的軌型為15kg/m、18kg/m、24kg/m；岔型號中兩短線之間的數字為轍岔號碼M，由4即4號道岔；單開和對稱道岔的尾數，代表曲率半徑R(m；渡線道岔尾數的前兩位代表道岔曲率半徑R(m)，后兩位數字代表道岔軌中心距d(m)；單開道岔有左向、右向之分，向左則不用標向右則在最后加上左字。第七章 巷道掘進1. 炮眼的種類、作用、及其位置。掏槽眼：將工作面部分巖石破碎下來，形成第二個自由面，為其他炮眼爆破創造有利條件。一般布置在巷道斷面中央偏下，掏槽眼可分斜眼掏槽（單向掏槽、多向掏槽）和直眼掏槽斜眼掏槽適用于各種巖層，掏槽面積較大，適用于較大斷面的巷道，眼深受巷

15、道斷面限制，易損傷設備和支護。直眼掏槽 跑眼深度不受巷道斷面限制，適用于中深孔爆破；爆破巖塊均勻，拋擲不遠；便于高效鑿巖機和鑿巖臺車打眼；鉆眼工作量，需要雷管段數較多。輔助眼：繼續擴大掏槽。輔助眼均勻布置在掏槽眼和周邊眼之間，眼距一般為500700mm，裝藥系數為：0.450.6周邊眼：爆落巖石，形成巷道設計斷面的輪廓。周邊眼的布置是控制巷道成形的關鍵，按光面爆破要求，眼口中心布置在巷道設計掘進輪廓線上，眼底稍向輪廓線外傾斜，一般不超過100150mm；眼間距符合光爆要求，一般為400600mm.2. 爆破參數的確定。巷道掘進的爆破參數包括：單位炸藥消耗量、炮眼直徑、炮眼深度和炮眼數目等。1.

16、單位炸藥消耗量爆破1m3實體巖石所需要的炸藥量 單位炸藥消耗量。主要影響因素有炸藥性質、巖石性質、自由面的大小和數量等等。目前按定額選用。2.炮眼直徑炮眼直徑一般根據藥卷直徑確定。目前國內巖巷掘進均采用直徑32mm、35mm兩種藥卷，炮眼直徑較藥卷直徑大68mm左右，即炮眼直徑為3542mm。3.炮眼深度炮眼深度決定了每循環的鉆眼和裝巖工作量、循環進尺以及每班的循環次數，其主要影響因素有巖石性質、巷道斷面大小、循環作業方式、鑿巖機類型、炸藥威力、工人技術水平等。采用氣腿鑿巖機時眼深以2.02.5m為宜。4.炮眼數目炮眼數目直接影響鉆眼工作量、爆破巖石塊度、巷道形狀。炮眼數目可根據單位炸藥消耗量

17、估算。3. 光面爆破的實質、如何實現、質量標準有哪些？根據施工圖紙的要求，在巷道和地下工程掘進爆破后，成形規整、表面光滑；輪廓線以外的巖石不受擾動或破壞很小，盡可能地保持圍巖自生強度，這種人為控制的爆破方法，就叫做光面爆破。實質是在井巷設計掘進斷面的輪廓線上布置炮眼，炮眼間平行、眼距較小、裝藥量小、同時起爆，使炸藥的爆破作用剛好產生炮眼連線上的貫穿裂縫，并沿各炮眼的連線將巖石崩落下來。光面爆破的質量標準有：圍巖表面上留下的眼痕率（有均勻眼痕的周邊眼數與周邊眼總數的比值）不小于50；超挖尺寸不得大于150 mm，欠挖不得超過質量標準規定；圍巖表面上不應有明顯的炮震裂縫。優點：掘出的巷道輪廓平整光

18、潔，便于錨噴支護，巖幫裂隙少，穩定性高，超挖量小；成本低、工效高、質量好。光面爆破的施工要求：選擇合理的炮眼距離,曲線段比直線段密；光面層厚度：大于或等于炮眼的間距，也不能過大；炮眼平、直、齊、準；沿巷道的輪廓線布置炮眼控制形狀；炮眼相互平行且、深度不超過其他炮眼形成貫穿裂縫；炮眼垂直工作面（一般與巷道軸線夾角35度），炮眼底落在同一個橫斷面上；開眼位置偏差不超過30mm。不能有偏向輪廓線里面；不偶合裝藥，同時起爆（起爆時差不超過0.1s）降低作用于孔壁的沖擊壓力；控制裝藥量，200g/m。為保證光面爆破的良好效果，除根據巖層條件、工程要求正確選擇光爆參數外，精確地鉆眼是極為重要的，是保證光面

19、爆破質量的前提。對鉆眼的要求是：“平、直、齊、準”。炮眼要按照以下要求施工：所有的周邊眼應彼此平行，其深度一般不應比其他炮眼深；各炮眼均應垂直于工作面，實際施工時，周邊眼不可能完全與工作面垂直，必然有一個角度，根據炮眼深度一般此角應取3°5°；如果工作面不齊，應按實際情況調整炮眼深度和裝藥量，力求所有炮眼底均落在同一橫斷面上；開眼位置要準確，偏差值不大于30mm。對于周邊眼開眼位置均應位于井巷斷面的輪廓線上，不允許有偏向輪廓線里面的誤差。4. 爆破說明書及爆破圖表的內容和方法。爆破說明書是施工組織設計中的一個重要組成部分，是指導、檢查和總結爆破工作的技術文件。主要內容有：爆

20、破工程的原始資料：包括工程名稱、用途、位置、斷面形狀和尺寸，穿過巖層的性質，地質條件以及瓦斯情況。選用的 鉆眼爆破器材：包括炸藥，雷管的品種，鑿巖機的型號，性能。爆破參數的計算選擇：包括掏槽方法，炮眼直徑，深度，數目，單位耗藥量。爆破網絡的計算和設計。安全措施。爆破圖表：其內容分為三部分，第一部分是爆破條件；第二部分是炮眼布置圖，并附有說明表；第三部分是預期爆破效果。簡稱二圖（炮眼布置圖、裝藥結構圖）三表（炮眼布置參數表、裝藥參數表、預期的爆破效果和經濟指標表。）內容包括三部分：第一部分是爆破條件；第二部分是轉眼爆破器材、爆破參數、炮眼布置圖，并附有說明書；第三部分是安全措施及預期爆炸效果。5

21、. 巷道中線和腰線。中線作用是確定巷道的方向，腰線作用是確定巷道的坡度。確定中線的方法有激光指向儀和三點延線法；確定腰線的方法是采用傾斜儀。6. 掘進工作面的五定。定人、定鑿巖機、定位、定眼數、定時間的崗位責任制。7. 掘進通風方式的種類示意圖及其距離參數。壓入式優點是污風不通過局部通風機，安全性高；有效射程遠，工作面通風效果好；正壓通風，可使用柔性風筒。缺點是污風經巷道排出，作業環境差；巷道較長時，污風排出巷道的時間長，需要風量大。抽出式優點是污風經風筒排出，巷道作業環境好；當風筒吸入口距工作面小于有效吸程時，通風效果好，所需風量少。缺點是污風通過局扇，當局扇防爆性能不良時，有瓦斯爆炸危險；

22、有效吸程較短，風筒吸入口距工作面較遠時，通風效果差；不能使用柔性風筒混合式通風兼有壓入式、抽出式的優點，通風效果最佳；但通風設備較多，管理較復雜，抽出式風機安全性較差，并且不能使用柔性風筒。8. 巖石裝運的機械種類及其特點和適用條件。選擇裝巖機需考慮的因素：a.巷道斷面的大小；b.裝載機的裝載寬度及生產率，適應性和可操作性，操作維修的難以程度；c.裝載機與與其它設備的配套，裝巖機的造價和效率等。1. 后卸式鏟斗裝巖機：構造簡單，適應性強，生產能力小，間歇裝巖，效率低，易揚起粉塵，裝巖寬度較小，操作技術要求高，一般用于單軌巷道。2.側卸式鏟斗裝巖機：鏟取能力大，生產效率高，對大塊巖石、堅硬巖石適

23、應性強；履帶行走，移動靈活裝卸巖寬度較大，清底干凈，操作簡單。但構造較復雜，造價較高維修要求高，間歇裝巖，適用于12m2以上的雙軌巷道。3.耙斗裝巖機：構造最簡單，維修操作都容易；可用于平巷、斜巷以及煤巷、巖巷等。但體積較大，移動不便，有礙于其它機械使用，間歇裝巖；且底板清理不干凈，人工輔助工作量大；耙斗和鋼絲繩損耗量大，效率低，故用于單軌巷道較為合理。4.蟹爪式、扒爪式裝巖機：裝巖工作連續，生產率高，可與大容積運輸設備配合使用；履帶行走，移動靈活，裝載寬度大，清底干凈，分層少。但構造復雜，造價高，蟹爪與產板易磨損，裝硬巖時，對制造工藝和材料耐磨要求較高。適用于單軌、雙軌巷道。裝巖機的應用情況

24、：目前國內使用較多的裝巖機仍然是后卸式鏟斗裝巖機與耙斗裝巖機，側卸式次之，蟹爪式、扒爪式裝巖機裝載正在不斷的完善和發展。第八章 巷道支護1. 硅酸鹽水泥的種類及其組成。通用水泥有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。它們在組成上的區別主要是摻入的主要混合材料不同，如粉煤灰硅酸鹽水泥是硅酸鹽水泥熟料中摻入大量的粉煤灰并加入適量石膏磨細而成的。2. 水泥的凝結時間。水泥的凝結時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間是指從水泥加水拌和起到水泥漿開始失去可塑性所需的時間；終凝時間是指從水泥加水拌和起到水泥漿完全失去可塑性并開始產生強度所需的時間。3. 水泥的強度

25、標號。由該種水泥制成的標準試件在規定的標準條件下養護28天后的單軸抗壓強度。42.5、42.4R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。4. 混凝土的概念及其強度等級。普通混凝土是由水泥、沙、石、和水按一定比例混合而成的。沙、石稱為骨料，水泥是膠凝材料。強度標號：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C605. 繪圖說明錨桿支護的作用原理并作簡要說明。1）懸吊作用：懸吊作用是利用錨桿將軟弱的直接頂懸吊于上部堅固穩定的巖層上，或者是用錨桿將因 巷道開挖而引起松動的巖塊連結在松動區外的完整堅固巖體上，使松動巖塊不致冒落。 （2）組合梁作用組

26、合梁作用是將層狀巖體各層用錨桿連接并緊固，錨桿把數層薄的巖層組合成類似鉚釘加固的組合梁，從而提高了巖層的整體抗彎能力。（3）組合拱作用對于被縱橫交錯的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖，如果及時用錨桿加固，就能提高巖體結構弱面的抗剪強度，在圍巖周邊一定厚度的范圍內形成一個不僅能維持自身穩定、而且能阻止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而保持巷道的穩定。 （4）圍巖補強作用 （5）減少跨度作用6. 噴射混凝土支護的原理圖并作簡要說明。 噴射混凝土支護是將一定配合比的水泥、砂、石子和速凝劑的干拌合料，通過混凝土噴射機、輸料管送至噴頭處與水混合，以較高的速度層層噴射于巖面上凝結硬化而成的。作用原理：（1）加

27、固與防止風化作用；（2）改善圍巖應力狀態；（3）柔性支護結構作用；（4）組合拱作用。7. 錨噴支護的特點。錨噴支護為一個支護系列；錨噴支護屬于主動支護，錨桿和混凝土噴層與圍巖緊密結合形成有機整體，能充分發揮圍巖自承能力；錨噴支護為柔性支護體系，能在確保圍巖不出現有害松動的條件下，允許圍巖有一定程度的塑性變形，起到讓壓和減輕支護受力的作用；錨噴支護結構受力均勻，能充分發揮其承載能力；錨噴支護設計與施工是一個動態過程，按照現場監測數據指導設計和施工；靈活性大，針對不同類型圍巖采用不同的支護方式。第九章 巷道施工組織與管理1. 一次成巷、分次成巷的概念。一次成巷就是將巷道施工中的掘進、永久支護和水溝

28、崛砌三項分部工程視為一個整體，有機的聯系起來，在一定距離內，按設計及質量標準要求，相互配合，前后連貫地最大限度地同時施工，做到一次成巷，不留收尾工程。一次成巷不但作業安全，有利于保證支護質量，加快成巷速度，而且材料消耗和工程成本也可顯著降低。分次成巷：先以小斷面掘進，架設臨時支架，過一段時間后再刷大到設計的斷面尺寸，并進行永久支護。這種方法材料消耗大、圍巖暴露時間長、而且圍巖受風化其它外力作用，在后期施工容易冒頂片幫，給施工帶來很大困難。施工安全、速度都受到很大影響。所以除了為解決通風、排水、或運輸急需貫通的巷道，一般不采用分次成巷。2. 一次成巷的三種作業方式及其勞動組織形式。 進與永久支護

29、平行作業：這種作業方式由于永久支護不單獨占用時間，因而可以提高成巷速度約30%左右。但該作業方式同時投入的人力、物力較多，組織工作比較復雜，一般適用于圍巖比較穩定及掘進斷面大于8m2的巷道，以免造成掘砌工作相互干擾，影響成巷速度。掘進與永久支護順序作業：這種作業制主要工作單一，需要的勞動力少施工組織比較簡單；與平行作業相比成巷速度較慢，故適用于掘進斷面小于8m2、巷道圍巖不太穩定的情況。 掘進與永久支護交替作業：這種方式實質上是對甲乙兩個工作面各為掘支單行作業，而人員交替輪流。交替專業方式有利于提高工人的操作能力和技術水平，避免了掘進與永久支護工作的影響，但必須經常平衡各工作面的工作量，以免因

30、工作量的不均衡而造成窩工。在上述三種作業方式中，以掘支平行作業的施工速度最快，但由于工序間的干擾多，因而效率低，費用高。它適用于圍巖穩定，斷面較大，要求快速施工的工程。掘支順序作業和掘支交替作業，其施工速度比平行作業低，但人工效率高，掘支工序互不干擾，對圍巖穩定性較差、管理水平不高的施工隊伍，宜采用掘支順序作業及條件允許時亦可采用掘支交替作業3. 正規循環作業。在規定的時間內，以一定的勞力和施工設備，按照作業規程、爆破圖表和循環圖表的規定，完成全部工序和工作量，并保證周而復始地進行工作。4. 循環圖表編制的內容及步驟。編制巖巷施工循環圖表的步驟如下： 確定日工作制度； 確立作業方式；、 確定循

31、環方式和循環進度； 計算循環時間：T = 1.1（T1 + T2 + （t1 + t2）+ T3 + T4 ）式中，1.1是考慮備用時間而取的系數；T1為交接班時間，一般取20分鐘；T2為裝巖時間，S表示巷道掘進斷面積，L為炮眼平均深度，為炮眼利用率，K為巖石碎脹系數，P為裝巖機實際生產能力，n為同時裝巖的裝巖機臺數。t1，t2分別為打上部眼和下部眼的時間，其中N表示工作面炮眼總數；m為同時工作的鑿巖機臺數；V為鑿巖機的實際平均鉆速，m/min。為鉆眼、裝巖不平行作業系數；T3為裝藥連線時間，其中，t為一個炮眼的裝藥時間，A為同時裝藥的工人組數。T4為放炮通風時間，一般1530min。 最后根

32、據以上循環時間編制循環圖表。5. 施工管理的工作崗位責任制。形式:固定人員、固定設備、固定任務、固定地點、固定時間。特點：任務到組、固定崗位、責任到人。第十章 煤層平巷和半煤巖平巷施工1. 煤巷、巖巷、半煤巖巷概念。沿煤層掘進且煤層占掘進斷面4/5以上(包括4/5)叫煤巷。當巖層占掘進斷面4/5以上（包括4/5）的巷道叫巖巷。巖層面積占掘進面積1/54/5（不包括1/5和4/5）時叫半煤巖巷。2. 煤巷掘進的掘進方法。打眼放炮、煤巷掘進機（主要）3. 繪圖說明半煤巖巷采石位置并作簡要說明及適用條件。應考慮因數有：滿足生產要求、便于巷道維護、施工難易情況。適用：一般來說，為保證頂板的穩定性，盡可

33、能不要挑頂而采用臥底；當頂板有偽頂時，可采用挑頂方式，如區段回風巷、煤層上山等巷道；對區段運輸巷由于設備安裝的要求，這類巷道則挑頂、臥底或挑頂兼臥底三種情況均有可能出現，甚至局部脫離煤層成為全巖巷道斷面。4. 采區掘進定向考慮應素、定向方法。 原因：對已完工的采區巷道，必須滿足生產要求，如不能滿足生產要求，即使其斷面規格、支護結構均符合設計要求和質量標準，也視為無效進尺 一、 采區巷道定向應考慮的因素巷 道 頂 底 板 巖 性；煤 層 起 伏 狀 況；巷 道 用 途。作為施工人員必須了解巷道的用途及要求，了解頂底板巖性的賦存情況特別重要，以便遇到煤層變化及時合理調整巷道掘進的位置巷道掘進的定向

34、方法。常見的定向方法有：二、 定向的方法1、利用鉆孔資料定向2、采取上山掘進定向法采區若布置通風上山先掘通風上山。以探明煤層的賦存情況。便于軌道上山與運輸上山定向。采區若不布置通風上山運輸上山。若為膠帶運輸機運輸則先掘軌道上山，以探明煤層賦存條件運輸上山，若為刮板輸送機則先掘運輸上山以探明煤層賦存情況3、煤層平巷與斷層的定向方法4、平行于斷層掘進的巷道定向方法5、利用中間軌道巷定向5、煤層巷道施工特點：1.經常受到瓦斯、煤塵的威脅，注意探放水。2.由于煤層褶曲起伏及斷層的存在，掘進巷道時，需正確進行巷道的定向工作，避免無效進尺。3.煤層巷道所穿過的煤層或巖層其堅固性系數較小，采用綜掘機施工較多

35、，但巷道穩定性較差，而且受采動影響，維護較為困難，施工時，應根據巷道服務年限短、地壓大且不穩定的特點，合理選擇支護方式。4.因煤巷原理井底車場，同時工作的工作面多且分散，故通風工作、運輸工作比較復雜。第十一章 硐室及交叉點施工1. 硐室施工的特點。 硐室的斷面大、變化多、長度短、服務年限長、工程質量要求高，一般要求具有隔爆、防潮和防火性能。 硐室周圍井巷工程多，一個硐室常與其它硐室或井巷連接，故受力狀態復雜，難易準確分析，施工難度大，支護比較困難。 多數硐室安有多種機電設備，故硐室內還要澆筑機電設備基礎，預留管線溝槽，安裝起重梁等。2. 硐室施工的三種方式、特點及適用條件 。硐室施工方法有：全

36、斷面一次施工法、臺階工作面施工法和導硐施工法。其中臺階工作面施工法分為正臺階施工法和倒臺階施工法，導硐施工法分為中央下導硐和兩側導硐施工法。全斷面一次施工法適用于硐室高度小于5m，而且圍巖整體性和穩定好的巖層；導硐施工法適用于松軟破碎巖層中的特大斷面硐室；除此以外，可采用臺階工作面施工法。第十二章 特殊條件下的巷道施工1. 上山掘進應注意的問題 坡度控制：防止底板上漂、 雙巷掘進:每個2050米掘一條聯絡巷，以滿足通風和放炮躲避之用。 加強通風，以防瓦斯堆積。 防跑車事故。2. 斜井及下山施工排水與治水、安全的方法有哪些？對水的處理應視其來源大小不同，采取不同措施。 截：涌水量較小截流排水。

37、排：涌水量加大潛水泵排水(隨矸石運走)。 注：涌水量過大注漿。安全工作：（防跑車事故） 加強對提升設備鋼絲繩連接的檢查。 操車設備。 上部擋車器，井內擋車器。第十四章 立井施工1. 立井施工的“兩臺、三盤”的位置、作用。兩臺天輪平臺；卸矸平臺。三盤封口盤；固定盤；吊盤。天輪平臺：是承受全部懸吊設備荷載和提升荷載，天輪平臺設有天輪和導向輪。卸矸臺：用來翻卸矸石的工作平臺，通常布置在井架下部。設有溜槽和翻矸設施。封口盤：也叫井蓋，是為了保護井上下人員安全的盤狀結構物。封口盤設有各種孔口，供鋼絲繩及各種管路通過，封口盤必須堅固嚴密，并采用不燃性材料。固定盤：是為了進一步保證鑿井作業人員的安全而在封口

38、盤下方適當位置設置的盤狀結構物。一般在封口盤下48m處。固定盤設有井筒測量裝置（激光指向儀），有時也做為接長風筒、壓風管、供水管和排水管的工作平臺。吊盤：是進行井筒永久支護的工作盤，兩層吊盤一般相距4米。盤面布置、孔洞位置與大小，均隨鑿井設備的布置而定。井巷工程復習思考題第一章 井巷的概念及分類1. 何謂開拓巷道和采準巷道？為全礦井、一個水平或若干采區服務的巷道，稱為開拓巷道。2. 水平巷道與硐室的區別是什么？水平巷道：巷道的長軸線與水平面近似平行。硐室：空間三個軸線長度相差不大且又不直通地面的地下巷道 。 第二章 巖石性質及其工程分類1. 巖石和巖體有什么區別？巖石相當于巖塊，是從地殼巖層中

39、切取出來的不包含顯著弱面的小塊體，具有完整性好、強度高等特點，可以把巖石近似地視為均質、各向同性的連續介質；而巖體是地下工程周圍較大范圍的自然地質體，包含有大量的結構面，具有完整性差、強度低等特點，除了少數巖體外，一船巖體均屬于非均質、各向異性的不連續介質。2. 什么是巖石密度和相對密度？并說明它們有什么不同？密度; 巖石單位體積的質量為巖石的密度。相對密度：（比重）相對密度是指巖石固體實體積的質量與同體積水的質量之比值。實體積指不包括孔隙體積在內的實在體積。巖石密度取決于巖石的礦物成分。巖石的相對密度取決于組成巖石的礦物的相對密度。3. 普氏巖石分級的實質是什么？它有什么優缺點？普氏巖石分級

40、法的實質是由巖石的單向抗壓強度(MP)除以10(MPa)得到的數值，它表示巖石在各種采礦作業(鉆鑿、爆破等)以及地壓等外力作用下受破壞的相對難易程度。優點：指標單一，分類方法簡單易行；缺點：只反映了巖石開挖的難易程度，不能反映圍巖維護的難易程度；由于定級的標準以巖塊強度為基礎，不能說明巖體的完整性和穩定性等特征，因而不能指導巷道支護設計；由于分類等級較多，使用起來不很方便。4. 圍巖分類法與普氏巖石分級法在應用上有什么區別？普氏巖石分級法應用于巖石破碎方面，目的是為了提高破巖效率，合理地選擇鉆眼爆破參數；圍巖分類法應用于巷道維護方面，目的是為了恰當地判定巷道周圍巖體的穩定性并合理選擇支護類型。

41、5. 畫圖說明在單項壓力作用下，巖石典型的應力-應變的全過程？裂隙壓密閉合階段 OA線彈性階段 AB；裂隙發展階段 BD；軟化階段 DF1. 圍巖松動圈的概念？答：巷道開挖后，一方面在巷道周圍形成很大的應力集中，另一方面由于圍巖受力狀態從三向受壓變為兩向或單向受壓使得圍巖強度下降，當應力值大于圍巖強度時就會在巷道周圍形成一定厚度的破碎區，該破碎區就稱為圍巖松動圈。第三章 井巷礦壓 1. 什么是井巷礦壓？井巷礦壓就是指由于在地下巖體中進行采掘活動而引起，作用在巷道、硐室等周圍巖體中或支撐物上的壓力。2. 巖石的原始應力和圍巖應力分布有什么不同？第四章 鉆眼機具1. 沖擊式鑿巖機的原理是什么？釬刃

42、在沖擊力的作用下鑿入巖石，鑿出一定深度的溝槽，然后將釬子轉動一角度，再次沖擊，此時不但鑿出溝槽，而且兩條溝槽之間的巖石，也被沖擊時產生的水平分力剪切掉。同時為使釬刃始終作用在新的巖面上，必須及時排除巖石碎屑。如此沖擊、轉釬、排粉，往復循環地持續進行，便可鑿出圓形炮眼。2. 提高鑿巖效率的措施有哪些？合理選擇正確使用鑿巖機；保證氣壓。工作面氣壓應不低于0.5MP。；選擇合適的軸向推力；正確定眼徑和眼深；改善勞動組織提高鑿巖的工時利用率，減少輔助作業時間；快速排出故障。3. 旋轉式鉆眼破巖原理是什么？釬刃在軸向壓力的作用下侵入巖石，同時釬刃不停地旋轉向前切削巖石，切削下來的巖石碎屑，沿著釬桿的螺旋

43、溝排出或用壓力水排除。如此“軸向壓入旋轉切削排粉”不斷重復就實現了鑿巖的過程。第五章 爆破器材與爆破原理1. 炸藥的主要特征及其爆炸的三要素？炸藥的主要特征有：具有相對穩定性和化學爆炸性；炸藥具有很高的能量密度；依靠自身的氧實現爆炸反應。爆炸三要素：反應的放熱性；生成大量氣體；反應和傳播的快速性。2. 礦用炸藥分為哪幾類？礦用炸藥分為三大類：第一類為煤礦許用炸藥；第二類為巖石炸藥；第三類為露天爆破工程中使用的炸藥。3. 雷管分為哪幾種？其主要特征有哪些？4. 簡述常見爆破事故的處理及預防措施？第六章 斷面設計和交叉點設計1. 巷道斷面形狀有哪些？應有何選擇？2. 巷道凈寬度有哪些尺寸規定？確定

44、巷道的寬度要考慮的因素有：巷道用途；存放或通過的機械、器材或運輸設備的數量及規格；人行道寬度和各種安全間隙。3. 巷道凈高度有哪些尺寸規定？P34. 井下軌道道床有哪幾種？鋼軌以下的部分稱為道床。道床參數包括鋼軌型號、軌枕規格和道砟高度。5. 對水溝和管線的布置有何要求？巷道中的管線布置要求中的各種管線布置應滿足如下要求： 管（人行道一側上方1800mm）、線不同側，否則線在管上方0.3m以上）； 管道距運輸設備0.2m的安全距離； 電話和信號電纜與電力電纜不同側，否則通信電纜在電力電纜上方大于0.1m處； 電纜懸掛高度1.51.9m，兩掛點間距小于3.0m；電纜與風筒間距大于0.3m。 第七

45、章 巷道掘進1. 井巷掘進中良好的鉆眼爆破工作有哪些要求？眼爆破工作要求（1）爆破后形成的斷面應符合設計要求和井巷工程施工及驗收規范的標準，巷道的方向與坡度均應符合設計規定。（2）爆破下來的巖石塊度和堆積狀況便于裝巖和運輸，便于裝巖和鉆眼平行作業。（3）爆破對巷道圍巖震動和破壞小，不崩倒支架，有利于巷道的維護。（4）爆破單位體積巖石的炸藥和雷管消耗量要低，鉆眼工作量要小，炮眼利用率要高（85%以上）。2. 掘進工作面的炮眼，按其用途和位置可分為哪三類？其位置、作用、布置原則是什么？掘進工作面的炮眼，按用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。它們的布置原則是“抓兩頭、帶中間”，即首先選擇掏槽方式

46、和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據斷面大小布置崩落眼。掏槽眼作用是首先在工作面上將某一部分巖石破碎并拋出，在一個自由面的基礎上崩出第二個自由面來，為其它炮眼的爆破創造有利條件。布置在斷面的中央偏下，并考慮輔助眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其他設施的可能。周邊眼作用是爆落巷道周邊巖石，形成設計的巷道斷面輪廓。按光爆要求將幫眼和頂眼布置在巷道設計掘進斷面的輪廓線上；底眼眼口高出巷道底板150200mm，眼底低于底板100200mm。輔助眼又稱崩落眼，作用是大量崩落巖石和繼續擴大掏槽。均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，間距500700mm。3. 簡述各爆破參數的含義。如何確定炮眼數目？炮眼直徑

47、：炮眼深度：炮眼數目：單位炸藥消耗量：根據炸藥消耗定額初步估算炮眼數目的方法如下：首先設一次掘進循環中裝藥炮眼的平均深度為l，則每個炮眼裝藥量為：則一個循環所需炸藥量為另外，按單位炸藥消耗量計算一個循環所需炸藥量為：所以，最后得出炮眼數目為4. 簡述爆破作業圖表編制的內容及編制的方法，內容:爆破圖表應包括炮眼布置圖；裝藥結構圖；爆破原始條件表；爆破參數表；預期爆破效果表。方法：5. 簡述中線、腰線的作用，確定中線、腰線的幾種簡便方法。中線作用是確定巷道的方向，腰線作用是確定巷道的坡度。確定中線的方法有激光指向儀和三點延線法；確定腰線的方法是采用傾斜儀。6. 何謂光面爆破？光爆的標準有哪些？光爆

48、優點體現在哪些方面？光面爆破的質量標準有：圍巖表面上留下的眼痕率（有均勻眼痕的周邊眼數與周邊眼總數的比值）不小于50；超挖尺寸不得大于150 mm，欠挖不得超過質量標準規定；圍巖表面上不應有明顯的炮震裂縫。其優點是掘出的巷道輪廓平整光潔，便于錨噴支護，巖幫裂隙少，穩定性高，超挖量小；成本低、工效高、質量好7. 巖巷掘進機的優點及目前存在問題有哪些？優點：施工速度快、節省人力、機械化程度高、巷道工程質量好、支護容易、工作安全。存在的問題：設備重量大、動力消耗量大、刀具壽命短，并且造價昂貴，因此工程成本高；機器安裝、檢修、拆除工作量大。因此適應施工較長巷道中使用；適應性差。轉彎的曲率半徑過大，不適

49、應多變巖層，特別是運到融水大、斷層破碎帶復雜地質條件時適應性更差，掘進速度下降甚至無法工作。8. 為什么要進行掘進通風?何謂掘進通風？其通風方式有幾種？各自的優缺點是什么？掘進通風方式有壓入式、抽出式和混合式。壓入式優點是污風不通過局部通風機，安全性高；有效射程遠，工作面通風效果好；正壓通風，可使用柔性風筒。缺點是污風經巷道排出，作業環境差；巷道較長時，污風排出巷道的時間長，需要風量大。抽出式優點是污風經風筒排出，巷道作業環境好；當風筒吸入口距工作面小于有效吸程時，通風效果好，所需風量少。缺點是污風通過局扇，當局扇防爆性能不良時，有瓦斯爆炸危險；有效吸程較短，風筒吸入口距工作面較遠時，通風效果

50、差；不能使用柔性風筒。混合式通風兼有壓入式、抽出式的優點，通風效果最佳；但通風設備較多，管理較復雜，抽出式風機安全性較差，并且不能使用柔性風筒。9. 巷道掘進礦塵的來源有哪些？礦塵有哪些危害？掘進工作面防塵技術措施有哪些？來源：危害：防塵措施包括：（l）濕式鉆眼：嚴禁在沒有防塵措施的情況下進行干式鑿巖。（2）噴霧、灑水：在爆破前用水沖洗巖幫，爆破后立即進行噴霧，裝巖前要向巖堆上灑水。（3）加強通風排塵：首先應在掘進巷通周圍建立通風系統，以形成主風流，其次應在各作業點搞好局部通風工作，以便迅速把工作面的粉塵稀釋并排到主回風流中去。（4）加強個人防護：工人在工作面作業一定要戴防塵口罩。第八章 巷道

51、支護1. 畫圖說明錨桿支護原理？1）懸吊作用：懸吊作用是利用錨桿將軟弱的直接頂懸吊于上部堅固穩定的巖層上，或者是用錨桿將因 巷道開挖而引起松動的巖塊連結在松動區外的完整堅固巖體上，使松動巖塊不致冒落。（2）組合梁作用 組合梁作用是將層狀巖體各層用錨桿連接并緊固，錨桿把數層薄的巖層組合成類似鉚釘加固的組合梁，從而提高了巖層的整體抗彎能力。（3）組合拱作用對于被縱橫交錯的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖，如果及時用錨桿加固，就能提高巖體結構弱面的抗剪強度，在圍巖周邊一定厚度的范圍內形成一個不僅能維持自身穩定、而且能阻止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而保持巷道的穩定。（4）圍巖補強作用 （5）減少跨度

52、作用2. 常用錨桿類型有哪些？各自的結構及適用條件是什么？3. 簡述噴射混凝土支護的作用原理。（1）加固與防止風化作用；（2）改善圍巖應力狀態；（3）柔性支護結構作用；（4）組合拱作用。4. 簡述錨索支護的作用機理。第九章 巷道施工組織與管理1. 如何實現正規循環作業？實現正規循環作業必須選擇好循環方式與循環進度。制定出切實可行的循環圖表。2. 施工管理包括哪些內容？工種崗位責任制；交接班制度；巡回檢查制；設備維修保養制；質量負責制；崗位練兵制；安全生產制；班組經濟核算制。第十章 巖石平巷和半煤巖平巷施工1. 什么是煤巷半煤巖巷？煤巷：沿煤層掘進且掘進斷面4/5以上（包括4/5在內）的巷道稱為

53、煤巷。半煤巖巷：在巖層占掘進斷面1/54/5(不包括1/5和4/5)的巷道，稱為半煤巖巷。2. 煤巷和半煤巖巷施工有什么特點？3. 挑頂、臥底的含義各是什么？4. 綜放切眼錨網支護的技術要求是什么？第十一章 硐室及交岔點施工1. 硐室施工的特點是什么？2. 硐室施工的方法有哪三類？各適用與什么條件？硐室施工方法有：全斷面一次施工法、臺階工作面施工法和導硐施工法。其中臺階工作面施工法分為正臺階施工法和倒臺階施工法，導硐施工法分為中央下導硐和兩側導硐施工法。全斷面一次施工法適用于硐室高度小于5m，而且圍巖整體性和穩定好的巖層；導硐施工法適用于松軟破碎巖層中的特大斷面硐室；除此以外，可采用臺階工作面

54、施工法。3. 試述正臺階工作面施工法特點。4. 交岔點按結構形式可劃分為幾類？其各自的適用條件是什么？5. 交岔點施工應注意哪些技術問題？第十二章 特殊條件下得巷道施工井巷工程考試試卷井巷工程考試試卷（一）一、專業術語及名詞解釋1、巖石的空隙比：是指巖石中各種孔隙、裂隙體積占巖石內固體部分實體總體積的百分比。2、圍巖分類：為了判定巷道周圍巖體的穩定性并合理選擇支護類型，對較大范圍內的巖體加以量的區分，稱為圍巖分類。3、正向起爆：起爆藥包裝在眼口端，爆轟波由外向里傳爆的起爆方式。4、最小抵抗線：從裝藥中心到自由面的最短距離稱為最小抵抗線。5、毫秒爆破：利用毫秒雷管或其他設備控制爆破的順序，使每段

55、之間只有幾十毫秒的時間間隔。二、判斷題1、爆炸和爆轟沒有本質區別，爆炸時反應速度是變化的，而爆轟時反應速度是恒定的（ ）2、不耦合裝藥就是加大炮眼直徑和藥卷直徑之間的差距，這樣二者之間形成較大的環形空間。（）3、控制周邊眼的間距及裝藥量是光面爆破的一項主要指標。（）4、我國目前采用光面爆破的特制小藥卷直徑是32（）5、光面爆破的標準為巖壁上半圓形殘眼占周邊眼50%以上。（）6、在爆破地點20m范圍內，礦車、未清除的煤矸或其他物體堵塞巷道斷面1/4以上時嚴禁爆破。（× ）7、壓入式局部通風機和啟動裝置必須安裝在進風巷中，距掘進巷道回風口不得小于10m。（）8、光面爆破時，周邊眼應用炮泥

56、封實，且封泥長度不得小于300mm。（ ）9、裝藥前、爆破前、爆破后，爆破員、瓦斯檢查員、班組長必須到工作面檢查瓦斯、頂板等有關事宜。（）10、在炮眼內裝藥時，引藥可裝在靠孔口側，也可以裝在孔底側，也可以裝在孔中間。（ ×）11、“三違”是違章指揮、違章作業、違犯作業規程。（×）12、在礦下開掘巷道架設棚式支架，支架承擔頂板至地面巖柱的重量。（×）13采掘工作面風流中氧氣濃度不得低于18%（×）14、由下向上施工上山時，主要防止瓦斯積聚和向底板漂浮。（）15、由上向下施工下山時，主要防止二氧化碳積聚及跑車事故發生。（）三、填空題1、巖石的特征，很大程度上取決于它的力學性質。2、巖體的性質，除取決于巖塊性質外，在很大程度上受其結構的影響。3、巖石的抗拉強度/單項抗壓強度=1/51/384、普氏認為：巖石堅固性在各方面的表現是趨于一致的；難破碎的巖石用各種方法都難于破碎，容易破碎的巖石用各種方法都容易破碎。5、在采礦工程中，為