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一、名词解释
1、岩石的空隙比是指岩石中各种孔隙、裂隙体积占岩石内固体部分实体总体积的百分比。
2、围岩分类为了判定巷道周围岩体的稳定性并合理选择支护类型对较大范围内的岩体加以量的区分称为围岩分类。
3、正向起爆起爆药包装在眼口端爆轰波由外向里传爆的起爆方式。
5、毫秒爆破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时间间隔。
6、井巷:为了勘探、开拓及开采矿床或为达到其他开采技术的目的在有用矿物矿床或岩石中进行开凿工作时所形成的孔洞叫做巷道。
7、矿压控制:人为地调节、改变和利用矿山压力的各种措施叫做矿压控制。
8、冒落拱:围岩的变形移动较大时往往会引起巷道顶部的岩石冒落最后趋于稳定的边界都形成拱形称为冒落拱。
10、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、表面光滑轮廓线以外的岩石不受扰动或破坏很小尽可能地保持围岩自生强度这种人为控制的爆破方法就叫做光面爆破。
12、马头门:副井井筒与井底车场连接的扩大断面部分。
13、交岔点:是指巷道相交或分岔的地点。
14、炸药的敏感度:炸药在外界能量的作用下发生爆炸的难易程度。
15、井巷矿压:是指由于在地下岩体中进行采掘活动引起的作用在巷道、硐室等周围岩体中或支撑物上的压力。
16、自然平衡拱巷道:开挖后围岩一部分岩体会失去平衡而向下塌落塌落部位以上及两侧岩体处于新的平衡状态而稳定塌落边界呈拱形这个拱称为自然平衡拱。
17、殉爆:某处炸药爆炸时通过某种惰性介质例如空气中产生的冲击波引起另一处炸药爆炸的现象。
18、矿压显现:由于矿山压力作用使围岩、煤体和各种人工支撑物产生的种种力学现象
1.围岩:巷道附近受扰动的岩石。
2.最小抵抗线:炸药药包中心到自由面的垂直距离。
3.岩石孔隙率:岩石内的各种裂隙、空隙的体积和岩石总体积的比值。
4.混凝土和易性:是指混凝土混合物在保证质地均匀,各组成成分不离析的条件下,适合于拌和、运输、浇灌和捣实的综合性质。它包括流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。5.半煤岩巷:在巷道掘进断面中岩层面积占掘进断面面积的1/5~4/5的巷道。
6.正规循环作业:在规定的循环时间内,按作业规程、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。
7.爆破作用指数:通常把爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值称作爆破作用指数。
8.巷道快速掘进:采用合理的破岩、装运和支护技术,科学管理施工各个工序,使得每个工序用时最少、各个工序之间转换顺畅,使巷道施工技术和组织管理得到良好发挥。9.普氏系数:即岩石坚固性系数f,其值为岩石单轴抗压强度除以10来表示。
10.一次成巷: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的距离内,按设计及质量标准要求,互相配合,前后连贯的最大限度的同时施工。
11.殉爆距离:带有雷管的主发药包爆炸时能连续三次使相隔一定距离的另一同种药包也爆炸的最大距离(m)。
12.二次支护:初次支护完成后,为了进一步提高巷道安全稳定性而采用的刚度较大的支护结构和支护方法。
13.装药系数:炮眼内装药的长度与炮眼长度的比值。
14.循环图表:为了组织循环作业,在施工时将掘进循环中各工序的持续时间、先后顺序和相互间的衔接关系,用图表的形式表示出来,该图表即为循环图表。15.周边眼:爆落巷道周边岩石最终形成巷道设计断面轮廓的炮眼。16.工程软岩:在工程力作用下表现出明显的塑性变形等特征的岩石。
17、岩石可爆性:表征岩石爆破的难易程度。
18、偶合装药:药卷与炮眼之间没有或很小的间隙。
19、装药集中度:单位炮眼长度的平均装药量。
20、腰线:为了指示巷道掘进的坡度而在巷道两帮上给出的方向线。
21、猛度:-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,用一定规格的铅柱被压缩的程度来表示。
22、氧平衡:用来表示炸药内含氧量与充分燃烧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。
23、毫秒爆破:利用毫秒雷管控制放炮的顺序,使每段之间只有几十毫秒的间隔。
24、爆力:爆生气体在高温下膨胀做功破坏周围介质的能力。
25、光面爆破:是指爆出的巷道断面轮廓平整光洁、超挖量小,围岩炮震裂隙少、稳定性高,便于锚喷支护的一种爆破方法。
26、交岔点:巷道相交或分岔地点处的那段巷道。
27、井巷工程:为采矿或其他目的在地下开掘的井筒、巷道和硐室等工程,总称为井巷工程。
28、锚喷支护:以锚杆和混凝土喷层为主要支护结构的一系列支护形式的总称。
29、采区巷道:指直接为生产服务的各类巷道,多布置于煤层或煤层附近,一般又可称为煤层巷道。
30、RQD:岩心质量指标,是指长度大于10cm的岩心的总长度占钻孔总长度的比值。
31、爆破作业图表:在正确确定各种爆破参数的基础上,编制出来的指导和检查钻眼工作的技术文件。
32、最大安全电流:给电雷管通以恒定电流5分钟不爆的电流最大值。
33、岩石的碎涨性:是指岩石破碎以后的体积将比整体状态下的体积增大的 性质。2.34、岩体:地下工程周围较大范围内的自然地质体。
35、辅助眼:又称崩落眼,是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮眼。
36、水灰比:水与水泥之间的比例关系。
37、岩石的空隙比:是指岩石中的各种孔隙、裂隙的体积占岩石内固体部分 实体总体积的百分比。
38、混凝土配合比是指混凝土各组成材料间的数量(质量)比例关系。
39、巷道施工中除了要求及时将岩石运出掘进工作面外,还需要将大量的材料、设备和人员运往工作面,这类工作称为辅助运输。40、喷射混凝土支护是以压缩空气为动力,用喷射机将细骨料混凝土以喷射的方法覆盖到需要维护的岩面上,凝结硬化后形成的混凝土结构的支护方式。
三、填空题
1、岩石的特征很大程度上取决于它的力学性质。
2、岩体的性质除取决于岩块性质外在很大程度上受其结构的影响。
3、岩石的抗拉强度/单项抗压强度1/51/384、普氏认为岩石坚固性在各方面的表现是趋于一致的难破碎的岩石用各种方法都难于破碎容易破碎的岩石用各种方法都容易破碎。
5、在采矿工程中为了提高破碎效率合理地选择钻眼爆破参数对小范围的岩石加以量的区分称为岩石分级。
6、顶压的大小取决于冒落拱的大小而冒落的大小与顶板岩石的性质、巷道的宽度有关。
7、巷道埋深越大变形越大围岩压力越大。
10、风动凿岩机工作面风压应不低于0.5 Mpa。
11、气腿式凿岩机使用的钎尾长度为108mm其偏差规定为±0.1mm钎尾端面应垂直钎 2 杆轴线并要平整。
12、MS—12S型煤电钻钻眼时由供水开关控制实现湿式钻眼喷水后其平均粉尘浓度仅为干式钻眼时粉尘浓度的5。
13、在外界能量作用下自身进行高速的化学反应。同时产生大量的高温高压气体和热量这种物质称为炸药。
14、炸药主要由C/H/O/N四种元素组成它爆炸时不需要外界供氧只靠自身的氧平衡就可以进行爆炸反应。
15、炸药爆炸反应的放热性生成气体产物化学反应和传播的高速性是炸药爆炸的三要素。
16、由于环境和引起化学变化的条件不同一种炸药可能具有三种不同形式的化学变化即缓慢分解、燃烧和爆炸。
17.、炸药对周围介质产生强烈冲击和压缩作用使其发生变形、破坏和抛掷这种作用可分为 动、静 作用两部分。
19、为了保证通风效果局部通风机必须安装在通有新鲜风流的巷道内并距掘进巷道口不得小于10m以避免产生循环风流。
20、爆破图表是指导和检查钻眼爆破作业的技术文件。其内容分三部分第一部分是爆破条件第二部分是炮眼布置图并附有说明书第三部分是安全措施及预期爆破效果。
1、井巷掘进最基本的过程就是将一部分岩石从岩体中破碎下来形成设计要求的井筒、巷道和硐室等断面形状和尺寸然后对周围岩体加以控制维护这些掘进空间的稳定以防止围岩的破碎坍塌。因此破碎岩石和防止岩石破碎就成为井巷工程中解决的一对主要矛盾。
2、钻眼机械按使用的动力不同可分为风动凿岩机、电动凿岩机、内燃和液压凿岩机。按破 4 岩机理可分为冲击式、旋转式和旋转冲击式三类。井巷掘进在岩石上钻眼主要采用冲击式风动凿岩机在煤及软岩中钻眼主要采用旋转式煤电钻。
3、炸药爆炸的三要素为放热性、生成气体产物、化学反应和传播的高速性。影响稳定爆轰的主要因素药卷直径、炸药密度、起爆冲能、其他因素。
4、电雷管按用途可分为煤矿非许用电雷管和煤矿许用电雷管两类。煤矿非许用电雷管有普通瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延期电雷管煤矿许用电雷管有煤矿许用瞬发电雷管和煤矿许用毫秒电雷管。
6、影响爆破作用的因素有炸药性能和装药结构、爆破方法、爆破参数与爆破工艺、岩石性质与地质构造。
7、掘进工作面的炮眼按其用途和位置不同可分为掏槽眼、辅助眼、周边眼三类。
8、掘进中的装药结构有正向装药与反向装药、不耦合装药、眼底集中空气柱装药。
10、巷道施工方法基本有两种一种是钻眼爆破法、另一种是掘进机法。
四、简答题
1、影响稳定爆轰的主要因素是什么
答1药卷直径 2炸药密度 3起爆冲能 4其他因素。包括药包外壳的强度、炸药的粒度、变质程度以及填塞质量等。
2、爆破引起瓦斯爆炸的因素有哪些预防爆破引起瓦斯爆炸的措施是什么
答1引起因素空气冲击波、炽热的固体颗粒、爆炸生成的高温气体。2预防措施加强通风避免瓦斯超限严格执行一炮三检制和三人连锁放炮制。
3、掘进工作面上的炮眼按用途不同分为哪几种它们的作用各是什么
答
分为三种掏槽眼、辅助眼崩落眼、周边眼。掏槽眼首先将工作面某部分岩石破碎下来使工作面形成第二个自由面为其他炮眼爆破创造有利条件。辅助眼充分利用掏槽眼所创造的自由面最大限度均匀地将岩石崩落并为周边眼的光面爆破创造条件。周边眼控制巷道设计断面轮廓的形成。
二.光爆的特点和标准是什么特点:
1、巷道形成好,符合设计要求,减少超挖值
2、围岩受爆破震动小,围岩的自身承载能力大,有利锚喷,支护也好
3、爆破后较少出现 危岩 有利于安全作业
4、炸药消耗少,但钻眼工作增加,钻眼与爆破操作质量要求高;标准:
1、岩石上留下具有均匀眼痕的周边眼数应不小于其总数的50%
2、超挖值不大于150MM,欠挖不得超过质量标准规定
3、岩石上不应有明显炮震裂缝
4、锚杆支护的工作原理是什么 答1加固拱作用 2悬吊作用 3组合梁作用 4围岩补强作用 5减小跨度的作用
2、画图并说明冲击式凿岩机的破岩机理。
答 凿岩机是利用压气推动机体内的活塞前后移动打击钎子完成钻眼工作的。它的破岩机理如图所示。钎刃在冲击力F的作用下凿入岩石凿出深度为 图见课本P34 h的沟槽Ⅰ—Ⅰ然后将钎子转动一角度β再 次冲击此时不但凿出沟槽Ⅱ—Ⅱ而且两条沟 槽之间的岩石也被冲击时产生的水平力H剪 切掉。为使钎刃始终作用在新的岩面上必须 及时排除岩石碎屑。冲击、转钎、排粉往复 循环地持续进行便可凿出圆形炮眼。5
3、巷道断面设计的基本原则及巷道断面形状选择主要取决的因素。
答 基本原则在满足煤矿安全、生产施工等方面技术要求的前提下最大限度地提高断面利用率缩小断面、降低造价有利于加快施工速度以获得最大的经济效益。主要因素1巷道的位置及围岩的性质 2巷道的用途及服务年限 3支护方式和支护材料 4掘进方法及设备 5通风要
4、硐室施工特点。答1硐室的断面大、变化多、长度短、服务年限长、工程质量要求高一般要求具有隔爆、防潮和防火等性能。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故其受力状态复杂难以准确分析施工难度大支护比较困难。3多数安有多种机电设备故多数内还要浇筑机电设备基础预留管线沟槽安装起重梁等。
5、巷道遇含水层的施工方法。
答:掘进巷道时常采用疏、堵或疏堵结合的方法来防水。疏即利用钻孔或放水巷道放水。堵就是用注浆的方法堵住流水进入巷道围岩的裂隙或空洞。例如煤巷掘进探水法、石门探水法、利用钻孔放水的方法、注浆堵水、改道绕行等等。
3、采区巷道与主要运输巷道施工条件相比具有哪些特点
答1采区巷道所穿过的煤及围岩的坚固性较小掘进较容易但其稳定性较差同时采区巷道还要受到采动的影响在施工的同时不但要注意顶板的管理而且还要.2.简述下坡施工的特点。(6分)
答:⑴ 下山破岩施工中应特别注意坡度,使其符合设计要求。⑵ 下山掘进时没有瓦斯积聚问题,通风工作比向上掘进时容易。
⑶ 下山掘进时装岩工作比较困难,装岩时间通常占循环时间的60%,因此它尽量采用机械装岩,而不采用人工装岩。
(4)根据下山倾角大小和排矸量,选择链板输送机、皮带输送机、矿车、箕斗等设备。(5)下山排水,根据其来源不同和水量大小而采取不同的对策。
(6)在安全上特别注意跑车问题,应该设置挡车器、阻车器等设备。7说明锚杆支护的组合拱作用原理? 答:单根锚杆作用会形成以锚头和紧固端为端点的锥形体压缩区,如果将锚杆岩拱形巷道断面按一定间距排列,每根锚杆形成的锥形压缩区彼此重叠链接,在围岩中形成一个均匀的连续压缩带,即组合拱。(3分)它不仅能保持自身的稳定,而且能够承受地压,阻止围岩的松动和变形。(1分)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天性好承载能力高支护效果好。
四、锚杆支护的作用原理
1、悬吊作用原理:认为锚杆支护是通过锚杆将不稳定的岩层和危石悬吊在上部坚硬稳岩的岩体上,以防其滑落
2、组合梁作用原理:把层状岩体看成一种梁,没有锚固时,它们只是简单叠加在一起,若有锚杆将各层岩石锚固称组合梁,层间摩擦阻力大为增加,从而增加了组合梁的抗弯强度和承载能力
3、挤压加固作用原理:对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,在锚杆挤压作用下,在每根锚杆周围都形成一个以锚杆两头为点的锥形压缩区,各锚杆所形成的压缩区彼此重叠,便形成一条拱形连续压缩带
四、围岩分类法与普氏岩石分级法在应用上有什么区别。答普氏岩石分级法用一个“坚固性系数”这一指标划分岩石等级该指标表示岩石被破坏的相对难易程度普氏岩石分级法是以岩块的强度为基础适应于岩石破碎方面的应用。但它只是反映了岩石开挖的难易程度不能说明岩石的稳定性和完整性等特征。一般来讲普氏岩石分级法对于松散岩体比较适用而在坚固的裂隙发育较少的岩体中不适用。围岩分类法不仅考虑了岩块的强度而且考虑了岩体的完整性。它充分考虑了围岩的节理、裂隙的影响科学地反映了支护的难度为选择支护类型和确定支护参数提供了依据弥补了普氏岩石分级法的不足。但还缺少综合性的分类指标仍然缺乏简单易行的现场实测手段有待不断改进。
五、论述题 怎样才能实现光面爆破? 答:要实现光爆必须做到周边眼爆破后既不把围岩壁的岩石炸碎不产生明显的炮震裂缝又把岩石沿炮眼连线整齐地切断下来使围岩壁面规整没有大的凹凸符合设计要求。为此采取下列措施
1、尽量减少爆炸裂隙 ①控制冲击动压产生的粉碎性破坏 选择密度小的炸药并通过合理的装药结构加大爆轰波峰压的衰减。选用爆速小。药卷直径小的炸药对减少爆轰压力的效果更为显著。在装药结构方面采用不耦合装药。②减小静压的破坏作用。主要措施是严格控制光爆炮眼的装药量尽可能减小装药密度。
2、促进两炮眼间形成贯穿裂缝 两个周边光爆炮眼之间形成贯穿裂缝是光面爆破技术的关键。光爆炮眼同时起爆也是产生光滑的贯穿裂缝的关键 各个光爆炮眼都装入等量的炸药有利于形成整齐的贯穿裂缝。
3、防止两炮眼之间发生欠挖和超挖。
1、画图并说明岩石应力应变的各个阶段
答 如图所示Ⅰ—OA为原始空隙压密阶段该段曲线呈凹型是由于岩石中原有裂隙和孔隙受压后逐渐闭合所致。Ⅱ—AB为线弹性变形阶段曲线呈直线型。在Ⅰ段和Ⅱ段内如果卸除荷载变形能完全恢复B点即为弹性极限或屈服应力。Ⅲ——BD为破裂发展阶段曲线呈凸型曲线斜率逐渐减小。BC阶段中破裂的传播比较缓慢而稳定从C点起此时应力达0.95σmax破裂开始迅速传播应变速度明显增大到达峰值应力σmax 时图中D点即强度极限Rc试件发生破坏。D点即为极限抗压强度。Ⅳ——DE为软化阶段在这一阶段内岩石仍保持一整体继续抵抗荷载且应力随应变增大而下降当岩石继续破裂发展到E点时才最终破裂从E点以后应力基本不变而应变无限增长。E点的应力为残余强度。
7、论述锚网喷支护的作用原理。答:喷射混凝土能有效的控制锚杆间石块掉落,但其本身是脆性的,当岩石变形大时易开裂、剥落。在喷射混凝土中加钢纤维,增加混凝土的抗弯强度和韧性(5分),另外就是在喷射混凝土之前敷设金属网,喷后成钢筋混凝土层,提高了喷层的整体性,改善了喷层的抗拉性能,这就形成了锚喷网联合支护,能有效的支护松散破碎的软弱岩层(5分)。
第一章一、岩石分类指标的选取应遵循的原则: 1:分类指标形式要简单,含义要明确,应具有科学意义和实用价值.2:分类指标要容易获得3分类指标应明确表达出岩石的质量或稳定性.......
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