井巷工程各章后復(fù)習(xí)思考題答案.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 第一章導(dǎo)學(xué)思考題1.什么是井巷工程？井巷工程的施工方法與基本過程是什么？答：為采礦或其他目的在地下開掘的井筒、巷道和硐室等工程，總稱為井巷工程。井巷施工是按照設(shè)計要求和施工條件，考慮安全規(guī)范要求，采用不同方法、手段和材料開鑿井筒、巷道或硐室等空間。井巷施工最基本的過程，就是把巖石從巖體上破碎下來，形成設(shè)計所要求的井筒、巷道及硐室等空間。接著要采用一定的支護(hù)材料和結(jié)構(gòu)，對這些地下空間進(jìn)行必要的維護(hù)，防止圍巖繼續(xù)破碎和垮落。2.在井巷開挖與支護(hù)中如何利用巖石的強(qiáng)度特性，以達(dá)到較好的破巖與支護(hù)效果？答：在大量巖石強(qiáng)度試驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的破壞機(jī)理、歸納和分析描述，人們建立了多種強(qiáng)度準(zhǔn)則。強(qiáng)度準(zhǔn)則對于分析巖石的破裂與穩(wěn)定具有重要意義。主要有：（1）靜荷載下巖石的強(qiáng)度性質(zhì)；按外力性質(zhì)不同，可將巖石強(qiáng)度分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。（2）動荷載下的巖石強(qiáng)度性質(zhì)：（3）非連續(xù)巖石的強(qiáng)度特性；（4）莫爾強(qiáng)度理論；（5）格里菲斯巖石強(qiáng)度理論。3.為什么要對巖石進(jìn)行分類？答：巖石分類的總的目的是，能對巖石這種復(fù)雜的材料，給出具有代表性的、單一的性質(zhì)參數(shù)，以滿足科學(xué)研究和工程設(shè)計與施工的需要。在井巷工程中，巖石分類表對于解決地下工程支護(hù)設(shè)計問題，合理地選用施工方法、施工設(shè)備、機(jī)具和器材，以及準(zhǔn)確地制定生產(chǎn)定額和材料消耗定額等工作必不可少。復(fù)習(xí)思考題1. 什么是巖石、巖塊、巖體和圍巖？它們的區(qū)別與聯(lián)系是什么？答：巖石由一種或多種礦物組成，其內(nèi)部還存在有一定孔隙或其他缺陷，孔隙含水或氣或者同時含水和氣。巖塊是指從地殼巖層中切取出來的小塊體，主要是指從地殼巖層中切取出來的小塊體，主要用于巖石性質(zhì)的室內(nèi)試驗(yàn)研究;巖體是指地下工程周圍較大范圍的自然地質(zhì)體，巖體內(nèi)一般包括有非連續(xù)面;巖石則是不分巖塊和巖體的泛稱;開挖巷道會對周圍巖石有應(yīng)力和位移等擾動，這個擾動范圍一般為5倍的巷道直徑，巷道附近受擾動的巖石稱為圍巖。2. 表示巖石物理性質(zhì)的主要指標(biāo)有哪些？答：與井巷工程相關(guān)的巖石物理性質(zhì)主要有相對密度、密度、孔隙性、水理性及碎脹性等。3. 簡述巖石在單軸壓縮條件下的變形特點(diǎn)。答：在外力作用下巖石產(chǎn)生變形的規(guī)律，可以用剛性實(shí)驗(yàn)機(jī)上得到的巖石的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系來說明。如圖所示：OA段，應(yīng)力應(yīng)變曲線呈凹型，巖石中原有裂隙和孔隙受壓后逐漸閉合，巖石體積被壓縮，稱為壓密閉合階段。AC段，巖石體積繼續(xù)壓縮，應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線型，即曲線的斜率近似為常數(shù)，稱為線彈性階段。CD段，應(yīng)力應(yīng)變曲線呈凸型，曲線斜率逐漸減小，巖石內(nèi)局部破損逐漸增大而導(dǎo)致巖石達(dá)到強(qiáng)度極限D(zhuǎn)點(diǎn)，稱為變形屈服階段。此階段巖石內(nèi)開始發(fā)展破裂，因此也稱破裂發(fā)展階段，可以看到巖石體積開始轉(zhuǎn)為膨脹趨勢。如果在CD段卸載，會出現(xiàn)塑性滯環(huán)，變形不能完全恢復(fù)。D后段，此階段為應(yīng)力應(yīng)變曲線的軟化階段。達(dá)到D點(diǎn)時巖石發(fā)生破壞，體積快速增長，巖石抵抗荷載能力很快下降，最后達(dá)到并保持一定的強(qiáng)度。此階段最后保持的強(qiáng)度稱為殘余強(qiáng)度，這說明巖石在達(dá)到極限強(qiáng)度以后，仍然存在著承載能力。4在單軸、二軸和三軸壓縮條件下，巖石的力學(xué)性質(zhì)會發(fā)生哪些變化？ 答：按外力性質(zhì)不同，可將巖石強(qiáng)度分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。在不同受力狀態(tài)下，巖石的極限強(qiáng)度相差懸殊。實(shí)驗(yàn)表明，巖石在不同應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度值一般符合以下規(guī)律:三向等壓抗壓強(qiáng)度三向不等壓抗壓強(qiáng)度雙向抗壓強(qiáng)度單向抗壓強(qiáng)度單向抗剪強(qiáng)度單向抗彎強(qiáng)度單向抗拉強(qiáng)度。5在動荷載下，巖石的力學(xué)性質(zhì)有哪些變化？答：巖石在動荷載作用下的強(qiáng)度與加載速度有關(guān)。沖擊荷載強(qiáng)度大于靜荷載強(qiáng)度。巷道開挖破巖時，巖石承受的外力都不是靜載荷，而是一種動載荷，它是時間的函數(shù)。巖石在動荷載作用下，無論是抗壓強(qiáng)度還是抗拉強(qiáng)度都比靜荷載作用下要大。值得注意的是，在分析巖石穩(wěn)定性時，一般用巖石的靜荷載強(qiáng)度;在分析開挖問題時，一般用巖石的動荷載強(qiáng)度。6非連續(xù)面對于巖石的強(qiáng)度有什么影響？答：當(dāng)巖石內(nèi)存在非連續(xù)面時，巖石的強(qiáng)度將受到加載方向與非連續(xù)面相互關(guān)系的影響，當(dāng)巖石的非連續(xù)面與加載方向成30時，巖石強(qiáng)度最低;而非連續(xù)面與加載方向正交或平行時得到的強(qiáng)度最高。所以，層理或節(jié)理發(fā)育的巖石，支護(hù)和破巖難度會有很大不同。7如何得到巖石的堅固性系數(shù)f，什么是RQD分級法？答：巖石在各種外載作用下，其破壞的難易程度相似或趨于一致，因此建議用“堅固性系數(shù)”作為分類指標(biāo)，來表示巖石破壞的難易程度。巖石堅固性系數(shù)用f表示，其值可用巖石的單向抗壓強(qiáng)度(MPa)除以10 (MPa)求得，即：。RQD即“巖心質(zhì)量指標(biāo)”。RQD是一修正的巖心取出率，僅考慮長度大于100mm的完整巖心。8. 根據(jù)圍巖松動圈的大小，圍巖可劃分為幾類？這種分級法有何優(yōu)點(diǎn)？答：穩(wěn)定圍巖、較穩(wěn)定圍巖、一般圍巖、一般不穩(wěn)定圍巖、不穩(wěn)定圍巖、極不穩(wěn)定圍巖。松動圈巖石分類方法本身與巖性不直接相關(guān)，但是對于具體井巷工程，當(dāng)分類水平一定，即地應(yīng)力一定時，就可以與巖性聯(lián)系起來，建立該水平不同巖性的分類表。分類中，如果將采動與非采動、矩(梯)形與拱形巷道區(qū)分開來，在相似的同類巷道中類推，可以消除諸如斷面形狀、采動等因素的影響，使分類更為明確可靠。 9常用的井巷工程建筑材料有哪些？其適用條件是什么？答：巷道支護(hù)中使用的材料，主要有木材、竹材、金屬材料、石材、水泥、混凝土、鋼筋混凝土和砂漿等，其中水泥是廣泛使用的膠凝材料。在常用的水泥品種中，硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級較高，常用于重要結(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化速度較快，適用于要求早期強(qiáng)度高、凝結(jié)速度快的工程，地下工程中的噴漿及噴射混凝土支護(hù)等均可采用。10. 什么是混凝土的配合比、水灰比及坍落度？答：混凝土配合比是指混凝土各組成材料間的數(shù)量(質(zhì)量)比例關(guān)系。水灰比是指水與水泥之間的比例關(guān)系。坍落度法是把調(diào)配好的混凝土拌和物分層裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒內(nèi)，將表面刮平，垂直提取圓錐筒后，拌和物將產(chǎn)生一定程度的坍落，量出坍落的高度，即為坍落度。11. 混凝土的強(qiáng)度是用什么符號表示的？答：根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值將混凝土劃分為不同強(qiáng)度等級。混凝土強(qiáng)度等級用符號C和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(以MPa為單位)表示，分為C7.5，C10， C15，C20， C25，C30， C35，C40，C45，C50， C55，C60，C65，C70，C75及C80共16個強(qiáng)度等級。12礦工鋼U29代表什么含義？答：含義為：礦用U型鋼支架，29代表每米的重量是29千克。第二章導(dǎo)前思考題1. 巷道的凈斷面應(yīng)滿足哪些要求？答：巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途，存放或通過它的機(jī)械、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格，人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷道的風(fēng)量等。2. 巷道的凈斷面、設(shè)計掘進(jìn)斷面和計算掘進(jìn)斷面有何區(qū)別？答：巷道凈斷面是指巷道支架內(nèi)的面積。若巷道不進(jìn)行支護(hù)并只有臨時簡易軌道，則巷道凈斷面與掘進(jìn)斷面相等，它由凈高度與凈寬度決定。巷道的凈尺寸加上支護(hù)和道床參數(shù)后，便可獲得巷道的設(shè)計掘進(jìn)尺寸，為巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積。巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸加上允許的掘進(jìn)超挖誤差值（75mm），即為巷道計算掘進(jìn)斷面尺寸。3.巷道斷面設(shè)計的內(nèi)容和步驟是怎樣的？答：1、選擇巷道斷面形狀。2、確定巷道凈斷面尺寸。（1）確定巷道凈寬度B （2）確定巷道拱高 （3）確定巷道壁高 （4）確定巷道凈斷面積S和凈周長P （5）用風(fēng)速校核巷道凈斷面積（6）選擇支護(hù)參數(shù)（7）選擇道床參數(shù)（8）確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸。3、布置巷道內(nèi)水溝和管纜。4、計算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量。5、繪制巷道斷面施工圖、編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。復(fù)習(xí)思考題1. 簡述巷道斷面設(shè)計的原則和步驟。答：巷道斷面設(shè)計的原則是在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。巷道斷面設(shè)計的步驟：1、選擇巷道斷面形狀。2、確定巷道凈斷面尺寸。（1）確定巷道凈寬度B （2）確定巷道拱高 （3）確定巷道壁高 （4）確定巷道凈斷面積S和凈周長P （5）用風(fēng)速校核巷道凈斷面積（6）選擇支護(hù)參數(shù)（7）選擇道床參數(shù)（8）確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸3、布置巷道內(nèi)水溝和管纜。4、計算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量。5、繪制巷道斷面施工圖、編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。2. 巷道斷面形狀有哪幾類？選擇斷面形狀的依據(jù)是什么？答：我國煤礦井下使用的巷道斷面形狀，按其構(gòu)成的輪廓線可分為折線形和曲線形兩大類。前者如矩形、梯形、不規(guī)則形，后者如半圓拱形、圓弧拱形、三心拱形、馬蹄形、橢圓形和圓形。巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過的圍巖性質(zhì)、作用在巷道上的地壓大小和方向、巷道的用途及其服務(wù)年限、選用的支架材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素，也可以參考鄰近礦井同類巷道的斷面形狀及其維護(hù)情況等。3. 巷道斷面尺寸應(yīng)滿足哪些要求？答：巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途，存放或通過它的機(jī)械、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格，人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷道的風(fēng)量等。4.煤礦安全規(guī)程對巷道的凈寬和凈高有哪些明確規(guī)定？答：巷道的凈寬度，是指巷道兩側(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平距離。對于梯形巷道，當(dāng)其內(nèi)通行礦車、電機(jī)車時，凈寬度是指車輛頂面水平的巷道寬度、當(dāng)巷道內(nèi)不通行運(yùn)輸設(shè)備時，凈寬度是指自底板起1e 6m水平的巷道寬度。另外，巷道的凈寬度必須滿足從道碴面起1.6m的高度內(nèi)，留有寬度不小于0.8m的人行道，否則應(yīng)重新設(shè)計。煤礦安全規(guī)程第二十一條規(guī)定，主要運(yùn)輸巷道和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于2m；架線電機(jī)車運(yùn)輸巷道的凈高必須符合架空線的懸掛高度，自軌面算起在行人的巷道內(nèi)、車場內(nèi)以及人行道與運(yùn)輸巷道交叉的地方不得小于2m；在不行人的巷道內(nèi)不得小于1. 9m；在井底車場內(nèi)，從井底到乘車場不小于2.2m。電機(jī)車架空線和巷道頂或頂梁之間的距離不得小于0. 2m。對于采區(qū)(盤區(qū))內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2m，薄煤層內(nèi)的不得低于1. 8m。5.拱形巷道的壁高受哪些因素的制約？答：拱形巷道的壁高是指自巷道底板至拱基線的垂直距離。為了滿足行人安全、運(yùn)輸通暢以及安裝和檢修設(shè)備、管纜的需要，拱形巷道的壁高,設(shè)計要求按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓頂端與巷道拱壁間最小安全間隙要求、按管道的裝設(shè)高度要求、按人行高度要求、按1. 6m高度人行寬度要求以及按設(shè)備上緣至拱壁最小安全間隙要求等5種情況，對于架線電機(jī)車運(yùn)輸?shù)南锏溃话惆雌渲屑芫€電機(jī)車導(dǎo)電弓子和管道裝設(shè)高度要求計算即能滿足設(shè)計要求;其他如礦車運(yùn)輸、僅鋪設(shè)輸送機(jī)或無運(yùn)輸設(shè)備的巷道，一般只按行人高度要求計算即可滿足設(shè)計要求，但在人行道范圍內(nèi)(1. 8m以下)，不得架設(shè)管、線和電纜。6.在確定巷道凈斷面規(guī)格時，為什么必須驗(yàn)算風(fēng)速？答：巷道通過的風(fēng)量是根據(jù)對整個礦井生產(chǎn)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)求解得到的。當(dāng)通過該巷道的風(fēng)量確定后，斷面越小，風(fēng)速越大。風(fēng)速過大，不僅會揚(yáng)起煤塵，影響工人身體健康和工作效率，而且易引起煤塵爆炸事故。為此，必須驗(yàn)算風(fēng)速。7.凈斷面、設(shè)計掘進(jìn)斷面和計算掘進(jìn)斷面有何區(qū)別？巷道超挖和欠挖的后果是什么？答：巷道凈斷面是指巷道支架內(nèi)的面積。若巷道不進(jìn)行支護(hù)并只有臨時簡易軌道，則巷道凈斷面與掘進(jìn)斷面相等，它由凈高度與凈寬度決定。巷道的凈尺寸加上支護(hù)和道床參數(shù)后，便可獲得巷道的設(shè)計掘進(jìn)尺寸，為巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積。巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸加上允許的掘進(jìn)超挖誤差值（75mm），即為巷道計算掘進(jìn)斷面尺寸。超挖后果：如果是回采巷道會造成后期回采的過程中超前支護(hù)浪費(fèi)材料，同時支護(hù)效果不好，存在安全隱患。欠挖后果：可能在后期工作中在運(yùn)輸、行人還有支護(hù)上造成更大的麻煩，甚至有時候需要2次爆破進(jìn)行修正，同樣的浪費(fèi)材料和人力。8.根據(jù)哪些因素可以選擇水溝斷面？對水溝的坡度、流速有何要求？答：采區(qū)巷道水溝的坡度應(yīng)考慮巷道的用途、疏水、煤損和充填料含泥率等因素確定。采區(qū)輸送機(jī)巷道、分層運(yùn)輸巷道和運(yùn)輸煤門、采區(qū)回風(fēng)巷道和分層回風(fēng)巷道的水溝可選用5的坡度。礦井水溝坡度應(yīng)與巷道坡度一致，考慮到流水通暢，平巷坡度不宜小于3;巷道中橫向水溝的坡度，不宜小于2。水溝采用混凝土砌筑時，水溝中水的最大流速為5-10m/s，不襯砌的水溝中水的最大流速為3-4.5m/s。水溝的最小流速，應(yīng)以不使煤泥等雜物沉淀為原則，其值一般不應(yīng)小于0. 5m/s。第三章導(dǎo)學(xué)思考題1. 什么叫炸藥的氧平衡？井下爆破為什么要選用零氧平衡炸藥？答：氧平衡表示炸藥內(nèi)含氧量與充分氧化可燃元素所需氧量之間的關(guān)系。當(dāng)炸藥中的氧恰好能完全氧化可燃元素時稱為零氧平衡。零氧平衡炸藥的氧和可燃元素都得到充分利用，能放出大量的熱量，而且不會生成有毒氣體。因此，配置混合炸藥時，應(yīng)通過炸藥成分的改變和其配比的調(diào)整，使炸藥達(dá)到零氧平衡或接近于零氧平衡。2. 炸藥的爆炸作用有哪兩種？區(qū)別是什么？如何測定？答：炸藥爆炸時形成的爆轟波和高溫、高壓的爆轟產(chǎn)物，對周圍介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和壓縮作用，使之發(fā)生變形、破壞、運(yùn)動或拋擲，稱為炸藥的爆炸作用，以猛度與做功能力來表示。炸藥的猛度是指炸藥爆炸瞬間爆轟波和爆轟產(chǎn)物對鄰近的局部固體介質(zhì)的破碎能力，它反映的是炸藥爆炸作用的動作用。炸藥的猛度是用一定規(guī)格的鉛柱被壓縮的程度來表示的。炸藥爆炸后，鉛柱被壓縮成蘑菇形，量出鉛柱壓縮前后的高度差，即為該炸藥的猛度。炸藥的做功能力是指爆生氣體在高溫下膨脹做功破壞周圍介質(zhì)的能力，它反映的是炸藥爆炸作用的靜作用。炸藥做功能力常用鉛柱擴(kuò)孔法來衡量。炸藥爆炸后，孔眼被擴(kuò)大成梨形，可用量筒向內(nèi)注水測得其容積，從中減去原孔眼體積和電雷管擴(kuò)孔體積，即為炸藥的做功能力。3工作面的炮眼有哪幾類？各有什么作用？如何實(shí)現(xiàn)光面爆破？答：掘進(jìn)工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼3類。掏槽眼的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(chǔ)上爆破出第二個自由面來，為其他炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽效果的好壞對循環(huán)進(jìn)尺起著決定性的作用。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，炮眼方向一般垂直于工作面。如采用光面爆破，則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼創(chuàng)造一個理想的光爆層，即光爆層厚度要比較均勻，且大于周邊眼的最小抵抗線。周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道設(shè)計斷面輪廓的炮眼。光面爆破施工方法:先用一般的爆破方法在巷道內(nèi)部做出巷道的毛斷面，給周邊留下一個厚度比較均勻的光爆層。然后再由布置在光爆層上的周邊眼爆出整齊的巷道輪廓，這些周邊眼就是光面爆破的炮眼，它的爆破參數(shù)要慎重選取，才能達(dá)到既降低對圍巖的破壞，又能在周邊眼間形成貫穿裂縫，把光爆層整齊地切割下來。全斷面一次爆破時，按起爆順序分別裝入多段毫秒電雷管，起爆順序?yàn)樘筒垩圯o助眼周邊眼。4什么是爆破圖表？由哪幾部分組成？答：爆破作業(yè)圖表是在爆破說明書的基礎(chǔ)上編制出來的指導(dǎo)和檢查鉆眼工作的技術(shù)文件。一般包括炮眼布置圖、裝藥結(jié)構(gòu)圖，爆破原始條件、炮眼布置參數(shù)、裝藥參數(shù)的表格，以及預(yù)期的爆破效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。5掘進(jìn)機(jī)應(yīng)具有哪些功能？答：掘進(jìn)機(jī)的功能主要有：（1）掘進(jìn)功能（2）出矸功能（3）導(dǎo)向功能（4）支護(hù)功能。復(fù)習(xí)思考題1. 炸藥爆炸必須具備哪三個基本要素，為什么？答：化學(xué)反應(yīng)的放熱性、生成大量氣體產(chǎn)物、化學(xué)反應(yīng)和傳播的快速性，是炸藥爆炸的三個基本特征。炸藥是在一定條件下，能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，放出能量，生成氣體產(chǎn)物，并產(chǎn)生爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。在平常條件下，炸藥是比較安定的物質(zhì)，但一旦外界給予足夠的活化能，使炸藥內(nèi)各種分子的運(yùn)動速度和相互間的碰撞力增加，使之發(fā)生迅速的化學(xué)反應(yīng)，炸藥就會喪失安定性，從而引起爆炸。2. 什么是炸藥的感度？有哪幾種感度指標(biāo)？答：炸藥在外界起爆能的作用下發(fā)生爆炸的難易程度稱為炸藥的感度。感度指標(biāo)有（1）熱感度（2）機(jī)械感度（3）起爆感度。3. 銨梯炸藥有哪些基本成分？各成分的作用是什么？常用的抗水炸藥有哪幾種？答：銨梯炸藥是我國目前廣泛使用的工業(yè)炸藥，它由硝酸銨、梯恩梯、木粉3種成分組成。硝酸銨是銨梯炸藥的主要成分，在炸藥中起氧化劑的作用，為炸藥爆炸反應(yīng)提供所需的氧元素；梯恩梯為敏化劑，用以改善炸藥的爆炸性能，增加炸藥的起爆感度，并兼有可燃劑的作用；木粉在炸藥中起疏松作用，使硝酸銨不易結(jié)成硬塊，并平衡硝酸鐵中多余的氧，故稱松散劑或可燃劑。常用的抗水炸藥有水膠炸藥，乳化炸藥等。4. 繪圖說明瞬發(fā)電雷管、秒延期電雷管和毫秒延期電雷管的構(gòu)造。答：瞬發(fā)電雷管： a直插式 b藥頭式1腳線;2密封塞;3橋絲，4起爆藥;5引火藥頭;6加強(qiáng)帽;7加強(qiáng)藥;8管殼秒延期電雷管： 毫秒延期電雷管：a秒延期電雷管; b毫秒延期電雷管；1導(dǎo)火索;2排氣孔; 3廷期藥;4-延期內(nèi)管5. 解釋術(shù)語:電雷管全電阻、電雷管安全電流、最小發(fā)火電流。答：電雷管全電阻是由腳線電阻和橋線電阻組成。電雷管安全電流是給電雷管通以恒定電流5min不爆的電流最大值。最小發(fā)火電流是從電雷管安全電流開始，將電流逐漸增大，則電雷管爆炸的百分?jǐn)?shù)也逐漸增高，當(dāng)電流達(dá)到某一數(shù)值時，將會達(dá)到99. 99%發(fā)火時的電流值。6. 電力起爆方法有哪幾種？各自的器材及適用條件是什么？答：主要有（1）發(fā)爆器（2）照明或動力線路電源。發(fā)爆器有發(fā)電機(jī)式和電容式兩類，目前多是電容式發(fā)爆器。由于電容放電時電流很小，電壓可達(dá)幾千伏，所以電容式發(fā)爆器適用于串聯(lián)起爆，可以滿足中、小型爆破的起爆要求，被廣泛采用。照明或動力線路電源，在開鑿或延深通達(dá)地面的井筒時，無瓦斯的井底工作面中可以使用照明或動力電源爆破，但電壓不得超過380V，并必須有電力爆破接線盒。煤礦立井施工過程中，接近或通過瓦斯煤層時，在接線盒上設(shè)置毫秒限時開關(guān)。7. 電爆網(wǎng)路有哪幾種連接方法？各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件是什么？答：井巷掘進(jìn)時，電爆網(wǎng)路聯(lián)接方式有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等幾種。串聯(lián)電路是將各電雷管腳線連續(xù)地一個接一個連在一起，最后聯(lián)到爆破母線上。這種聯(lián)接電路的總電流小，適于用發(fā)爆器爆破，電路便于用導(dǎo)通表檢查，聯(lián)線容易操作，在瓦斯礦井中使用安全。串聯(lián)電路是煤礦井下最常用的聯(lián)接網(wǎng)路，其缺點(diǎn)是一發(fā)電雷管斷路就會導(dǎo)致全部拒爆，因此在裝藥之前必須對全部電雷管作導(dǎo)通檢查。并聯(lián)電路是將各個電雷管的兩根腳線分別聯(lián)到兩根聯(lián)接線上或母線上。這種聯(lián)接法又可分為分段并聯(lián)和并簇聯(lián)兩種，使用分段并聯(lián)應(yīng)該盡量設(shè)法減小聯(lián)接線的影響，簡單的辦法是使用閉合反向電路。并聯(lián)電路時，個別電雷管不導(dǎo)通不易查出，但不會影響其他電雷管。因需要電流大，必須使用線路電源爆破，并聯(lián)電路在瓦斯礦井中使用不安全。串并聯(lián)電路是將若干個電雷管先行串聯(lián)起來組成一個個串聯(lián)組，然后再將各組并聯(lián)起來的聯(lián)線方法。這種聯(lián)接法的優(yōu)點(diǎn)是能起爆的電雷管數(shù)最多，缺點(diǎn)是聯(lián)線復(fù)雜，容易出錯。8. 解釋術(shù)語:最小抵抗線、爆破作用指數(shù)、裝藥長度系數(shù)、掏槽、炮眼利用系數(shù)。答：藥包中心到自由面的垂直距離叫最小抵抗線。把爆破漏斗半徑r與最小抵抗線W的比值叫做爆破作用指數(shù)。裝藥長度系數(shù)即裝藥長度與炮眼長度之比。在爆破工程實(shí)踐中，都必須使幾個炮眼先爆發(fā)為后繼炮眼的爆炸創(chuàng)造附加自由面，這種辦法稱為“掏槽”。把實(shí)際爆落深度與炮眼深度之比叫做炮眼利用系數(shù)。9. 光面爆破的標(biāo)準(zhǔn)是什么？如何實(shí)現(xiàn)光面爆破？答：我國原煤炭工業(yè)部對光面爆破的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下:圍巖面上留下均勻眼痕的周邊眼數(shù)應(yīng)不少于其總數(shù)的50%；超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；圍巖面上不應(yīng)有明顯的炮震裂縫。光面爆破施工方法:先用一般的爆破方法在巷道內(nèi)部做出巷道的毛斷面，給周邊留下一個厚度比較均勻的光爆層。然后再由布置在光爆層上的周邊眼爆出整齊的巷道輪廓，這些周邊眼就是光面爆破的炮眼，它的爆破參數(shù)要慎重選取，才能達(dá)到既降低對圍巖的破壞，又能在周邊眼間形成貫穿裂縫，把光爆層整齊地切割下來。全斷面一次爆破時，按起爆順序分別裝入多段毫秒電雷管，起爆順序?yàn)樘筒垩圯o助眼周邊眼。10. 常用的掏槽方式有哪些？有何區(qū)別？答：掏槽方式按照掏槽眼的方向可分為3大類，即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。斜眼掏槽的特點(diǎn)是掏槽眼與自由面(掘進(jìn)工作面)斜交，可分為單向掏槽和多向掏槽兩種。斜眼掏槽可充分利用自由面，逐步擴(kuò)大爆破范圍;掏槽面積較大，適用于較大斷面的巷道。但因炮眼傾斜，掏槽眼深度受到巷道寬度的限制;碎石拋擲距離較大，易損傷設(shè)備和支護(hù)。直眼掏槽的特點(diǎn)是所有的掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間必須保持平行;炮眼深度不受巷道斷面的限制，可用于深孔爆破，便于使用鑿巖臺車打眼。炮眼之間的巖石；另外，直眼掏槽都有不裝藥的空眼，它起著附加自由面的作用。直眼掏槽的缺點(diǎn)是鑿巖工作量大，鉆眼技術(shù)要求高，一般需要的電雷管段數(shù)也較多。11. 常用的鉆眼設(shè)備有哪些？如何根據(jù)不同的需要選擇不同的鉆眼設(shè)備？答：在巖石中鉆眼，主要采用沖擊式鉆眼法；在煤層中鉆眼，主要采用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法。沖擊式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械是鑿巖機(jī)，旋轉(zhuǎn)式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械則多是電鉆。鑿巖機(jī)按使用的動力不同，可分為風(fēng)動鑿巖機(jī)（一般簡稱鑿巖機(jī)或風(fēng)鉆）、液壓鑿巖機(jī)及電動鑿巖機(jī)等。液壓鑿巖機(jī)的效率遠(yuǎn)比風(fēng)動鑿巖機(jī)高，是最有發(fā)展前途的鑿巖機(jī)械，目前正在我國推廣使用。12. 巷道掘進(jìn)中的測量工作有哪些？中線和腰線的作用是什么？答：掘進(jìn)巷道時，用中線指示巷道的掘進(jìn)方向，用腰線控制巷道的坡度。工作面上的炮眼布置應(yīng)以巷道中線為基準(zhǔn)，準(zhǔn)確地定出周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，并做好標(biāo)志。用中線指示巷道的掘進(jìn)方向，用腰線控制巷道的坡度。13. 鑿巖機(jī)和煤電鉆的鉆眼破巖原理有何不同？答：鑿巖機(jī)是以壓縮空氣為動力的鉆眼機(jī)具，用鋼管和軟管將壓氣輸人鑿巖機(jī)，使其產(chǎn)生沖擊和旋轉(zhuǎn)作用，帶動釬桿和鉆頭鑿出炮眼。沖擊破巖原理如右圖所示。釬刃在沖擊力F的作用下侵入巖石，鑿出深度為h的一條溝槽-，隨后將釬子轉(zhuǎn)動一個角度，在第二次沖擊時不但可鑿出第二條溝槽-，而且位于兩個溝槽之間的三角塊巖石，也將由于水平分力的作用被剪切下來。如此循環(huán)下去，炮眼就可逐漸加深。鉆眼的同時，必須及時排除巖粉，并對鑿巖機(jī)施以軸向推力，使釬刃可靠地接觸眼底巖石，才能更有效地進(jìn)行破巖。煤電鉆是采用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖，并以電能作動力的鉆眼機(jī)械。按使用條件，電鉆又分為煤電鉆和巖石電鉆兩種。在軟弱巖層或煤層中鉆孔，一般采用旋轉(zhuǎn)式鉆孔法。旋轉(zhuǎn)式鉆孔法破巖過程如圖所示。旋轉(zhuǎn)式鉆孔時，切割型鉆頭在軸壓力的作用下，克服巖石的抗壓強(qiáng)度并侵入巖石一定深度h，同時鉆頭在回轉(zhuǎn)力的作用下，克服巖石的抗切削強(qiáng)度，將巖石一層層地切割下來，鉆頭運(yùn)行的軌跡是沿螺旋線下降，破碎的巖屑被排出孔外。這樣，壓入回轉(zhuǎn)切削排粉的過程連續(xù)不斷地進(jìn)行，從而形成旋轉(zhuǎn)式鉆孔過程。14. 機(jī)械方法與鉆眼爆破方法的主要區(qū)別在哪里？答：掘進(jìn)機(jī)是靠旋轉(zhuǎn)刀盤上的盤形滾刀破碎巖石而使巷道一次成型的大型機(jī)械設(shè)備，由于它集開挖、出砰和襯砌于一體，能實(shí)現(xiàn)破巖、裝巖、運(yùn)輸、支護(hù)、噴霧除塵等全部工序，因此是自動化程度較高的地下工程施工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路隧道、煤礦巷道、水利水電隧道和城市地下工程等的建設(shè)。鉆研爆破是用機(jī)械或人工的方法，對礦體或巖石鉆鑿炮眼后裝填炸藥進(jìn)行的爆破作業(yè)。第四章導(dǎo)學(xué)思考題1. 掘進(jìn)通風(fēng)的作用和方法有哪些？用什么設(shè)備？答：在巷道掘進(jìn)中，為了供給足夠的新鮮空氣，稀釋和排出各種有害氣體和粉塵，調(diào)節(jié)氣候條件，創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境，保護(hù)工人健康，保證生產(chǎn)安全，就必須進(jìn)行掘進(jìn)通風(fēng)。掘進(jìn)通風(fēng)方法有三種，即利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)、水力或壓氣引射器通風(fēng)和利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。全風(fēng)壓通風(fēng)是指直接利用礦井主要通風(fēng)機(jī)及自然因素形成的風(fēng)壓，并借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)備；引射器通風(fēng)一般都是采用壓入式，煤礦中使用的引射器，有水力引射器和壓氣引射器兩種。利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是我國煤礦廣泛采用的一種掘進(jìn)(局部)通風(fēng)方法，其通風(fēng)方式可分為壓入式、抽出式和混合式3種，其中以混合式通風(fēng)效果最佳。2. 為什么要實(shí)施綜合防塵？有哪些降塵和防塵措施？答：掘進(jìn)巷道時，在鉆眼、爆破、裝巖及運(yùn)輸?shù)裙ぷ髦?，不可避免地要產(chǎn)生大量的巖礦微粒，這些巖礦微粒統(tǒng)稱為礦塵。這些粉塵極易在空氣中浮游，被人吸入體內(nèi)，時間久了就易患硅肺病，嚴(yán)重地影響工人的身體健康。掘進(jìn)井巷和酮室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥爆破、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。主要有（1）濕式鉆眼（2）噴霧灑水、水泡泥（3）加強(qiáng)通風(fēng)排塵工作（4）加強(qiáng)個人防護(hù)工作（5）清掃落塵3. 掘進(jìn)工作主要會遇到哪些災(zāi)害？應(yīng)如何防治？答：1、瓦斯爆炸。主要有三個方面:防止瓦斯積聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故范圍擴(kuò)大。應(yīng)有（1）加強(qiáng)通風(fēng)（2）加強(qiáng)檢查（3）及時處理局部積聚的瓦斯（4）抽放瓦斯。2、瓦斯礦井的爆破。主要有（1）減少或避免煤塵的集聚；（2）必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施；（3）針對炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的不同因素，采取具體措施。3、礦井火災(zāi)。主要有(1)所有掘進(jìn)班組成員都必須掌握防滅火知識，熟悉滅火器材的使用方法，并熟悉本職工作區(qū)域內(nèi)滅火器材的存放地。（2）在有自燃傾向煤層布置的集中大巷和總回風(fēng)巷，必須采用砌暄或錨噴支護(hù)。冒頂處，必須用不燃性材料充填密實(shí)。（3）及時清掃巷道內(nèi)的浮煤。（4）井下嚴(yán)禁使用明火和吸煙，禁止私自拆開礦燈。（5）使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等，必須存放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)。用過的棉紗、布頭和紙，也必須放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)由專人定期送地面處理，不準(zhǔn)亂扔亂放，嚴(yán)禁將剩油和廢油灑在巷道內(nèi)。（6）瓦斯礦并要使用與其瓦斯等級相符的煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管，嚴(yán)禁裸露爆破。（7）采用防爆或防火花型電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備性能應(yīng)完好，電纜懸掛要整齊，禁止帶電檢修電氣設(shè)備。避免產(chǎn)生電火花。（8）井下進(jìn)行電焊、氣焊等作業(yè)時，要制定專門可靠的安全措施。（9）井下清洗風(fēng)動工具，必須在專用硐室內(nèi)進(jìn)行，必須使用不燃性和無毒性洗滌劑。（10）在容易自燃和自燃的煤層中掘進(jìn)巷道時，對巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須及時進(jìn)行防火處理，并定期檢查。4、礦井水害。主要有（1）必須有工作、備用和檢修的水泵；（2）必須有工作和備用的水管；（3）配電設(shè)備。復(fù)習(xí)思考題1. 礦井通風(fēng)的任務(wù)是什么？答：在巷道掘進(jìn)中，為了供給足夠的新鮮空氣，稀釋和排出各種有害氣體和粉塵，調(diào)節(jié)氣候條件，創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境，保護(hù)工人健康，保證生產(chǎn)安全，就必須進(jìn)行掘進(jìn)通風(fēng)。2采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時，對局部通風(fēng)機(jī)的布置位置有何具體要求？對風(fēng)筒有何具體要求？答: 利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的通風(fēng)方式可分為壓入式、抽出式和混合式3種，其中以混合式通風(fēng)效果最佳。 壓入式通風(fēng) 抽出式通風(fēng)壓入式通風(fēng)可采用膠質(zhì)或塑料等柔性風(fēng)筒，這種風(fēng)筒比金屬風(fēng)筒吊掛方便，漏風(fēng)也少，可用于長距離的獨(dú)頭巷道中。壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是有效射程大，沖淡和排出炮煙的作用比較強(qiáng)；工作面回風(fēng)不通過通風(fēng)機(jī)，在有瓦斯涌出的工作面采用這種通風(fēng)方式比較安全。其缺點(diǎn)是長距離巷道掘進(jìn)排出炮煙需要的風(fēng)量大，所排出的炮煙在巷道中隨風(fēng)流而擴(kuò)散，蔓延范圍大，工人進(jìn)入工作面往往要穿過這些蔓延的污濁氣流。抽出式通風(fēng)是把局部通風(fēng)機(jī)把工作面的污濁空氣經(jīng)風(fēng)筒抽出，新鮮風(fēng)流沿巷道流入。風(fēng)筒的排風(fēng)口必須設(shè)在主要巷道風(fēng)流方向的下方，距掘進(jìn)巷道口也不得小于1.0m。抽出式通風(fēng)風(fēng)流不經(jīng)過巷道，故排煙的時間或排煙所需風(fēng)量與巷道長度無關(guān)，只與排煙拋擲區(qū)的體積有關(guān)。但由于回風(fēng)流經(jīng)過通風(fēng)機(jī)，如果葉輪與外殼碰撞或其他原因產(chǎn)生火花，有引起煤塵、瓦斯爆炸的危險，因此在有瓦斯涌出的工作面不宜采用此種通風(fēng)方式。抽出式通風(fēng)只能采用剛性風(fēng)筒或剛性骨架的柔性風(fēng)筒。 混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)方式是壓入式通風(fēng)和抽出式通風(fēng)的聯(lián)合運(yùn)用。掘進(jìn)巷道時，單獨(dú)使用壓入式或抽出式通風(fēng)都有一定的缺點(diǎn)，為了達(dá)到快速排除炮煙的目的，可利用一個輔助局部通風(fēng)機(jī)做壓入式通風(fēng)，使新鮮風(fēng)流壓入工作面沖洗工作面的有害氣體和粉塵。為使沖洗后的污風(fēng)不在巷道中蔓延而經(jīng)風(fēng)筒排出，可用另一臺主要局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽出式通風(fēng)，這樣便構(gòu)成了混合式通風(fēng)。3怎樣改善通風(fēng)效果才能達(dá)到長距離通風(fēng)？答：（1）防止和減少漏風(fēng)。方法主要有減少接頭、改進(jìn)接頭形式、消除針眼漏風(fēng)、發(fā)現(xiàn)破口及時修補(bǔ)等。（2）降低通風(fēng)阻力。方法主要有采用相同直徑的風(fēng)筒、保證風(fēng)筒吊掛質(zhì)量、排除風(fēng)筒內(nèi)的積水、采用大直徑風(fēng)筒或雙風(fēng)筒并聯(lián)供風(fēng)等，必須拐彎時，應(yīng)盡可能使拐彎平緩或采用鐵制彎頭。（3）保障局部通風(fēng)機(jī)的安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)注意電動機(jī)的保護(hù)、實(shí)現(xiàn)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)電閉鎖、增加局部通風(fēng)機(jī)的消聲裝置等.安設(shè)消聲器可以大大減少局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的噪聲。（4）局部通風(fēng)機(jī)的安裝和使用。4礦塵危害有哪些？答：礦塵的危害主要表現(xiàn)為對人體的危害及煤塵爆炸。（1）對人體的危害。如果人體長期吸入大量的礦塵，就可患塵肺病。塵肺病是目前對煤礦職工身體健康危害最大的一種職業(yè)病，一旦患病，憑現(xiàn)階段的醫(yī)學(xué)水平還很難根治。此外，因其發(fā)病緩慢，往往容易被人們所忽視，因此造成的后果更為嚴(yán)重。此外，皮膚上沾染礦塵，能阻塞毛孔，引起皮膚病或皮膚發(fā)炎;礦塵刺激眼膜，能引起角膜炎，造成視力減退;礦塵吸入人體后，會刺激呼吸系統(tǒng)，引起上呼吸道發(fā)炎，等等。（2）煤塵爆炸。具有爆炸性的煤塵，在一定條件下能發(fā)生爆炸，從而給礦井造成嚴(yán)重災(zāi)害。煤塵爆炸會產(chǎn)生高溫、高壓和生成大量有毒氣體，破壞井巷，毀壞設(shè)備，傷亡人員，甚至導(dǎo)致整個礦井的毀壞，嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)和人員的生命安全。5. 為什么要實(shí)施綜合防塵？有哪些降塵、防塵措施？答：掘進(jìn)巷道時，在鉆眼、爆破、裝巖及運(yùn)輸?shù)裙ぷ髦?，不可避免地要產(chǎn)生大量的巖礦微粒，這些巖礦微粒統(tǒng)稱為礦塵。這些粉塵極易在空氣中浮游，被人吸入體內(nèi)，時間久了就易患硅肺病，嚴(yán)重地影響工人的身體健康。掘進(jìn)井巷和硐室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥爆破、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。主要有（1）濕式鉆眼（2）噴霧灑水、水泡泥（3）加強(qiáng)通風(fēng)排塵工作（4）加強(qiáng)個人防護(hù)工作（5）清掃落塵6瓦斯爆炸的本質(zhì)是什么？預(yù)防瓦斯爆炸的措施有哪些？答：主要有（1）掘進(jìn)巷道多數(shù)位于煤層的新開拓區(qū)，瓦斯涌出量較大。（2）局部通風(fēng)管理難度較大，容易出現(xiàn)失誤或管理不善，如局部通風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)太大，致使風(fēng)量不足或風(fēng)速過低等原因，不能有效地將掘進(jìn)工作面附近及巷道內(nèi)的瓦斯沖淡排出，導(dǎo)致瓦斯積聚面達(dá)到爆炸濃度。（3）煤巷掘進(jìn)多用電鉆打眼，經(jīng)常爆破，出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備失爆和爆破不合規(guī)定產(chǎn)生引爆火源的可能性較多。措施主要有三個方面:防止瓦斯積聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故范圍擴(kuò)大。（1）將強(qiáng)通風(fēng)；（2）加強(qiáng)檢查；（3）及時處理局部的瓦斯；（4）抽放瓦斯。7炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的因素有哪些？應(yīng)如何預(yù)防？答：引爆瓦斯煤塵的因素有3個：空氣沖擊波、熾熱的固體微粒和爆炸生成的高溫氣體。預(yù)防措施：（1）要減少或避免煤塵的集聚；（2）開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施。（3）要針對炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的不同因素，采取具體措施。8礦井火災(zāi)有哪些危害？答：礦井火災(zāi)對煤礦生產(chǎn)和人身安全的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面:（1）使井下人員中毒?；馂?zāi)發(fā)生后，往往生成大量的有毒、有害氣體和煙霧，嚴(yán)重地威脅人身的生命安全。（2）礦井火災(zāi)會引起瓦斯、煤塵爆炸?；馂?zāi)不僅供給瓦斯、煤塵爆炸的熱源，而且火災(zāi)的干餾作用使可燃物(煤、木材等)放出氧氣、瓦斯和其他各種碳?xì)浠衔锏缺ㄐ詺怏w。因此，礦井火災(zāi)還往往造成瓦斯、煤塵爆炸事故，擴(kuò)大了災(zāi)情及傷亡。（3）損壞設(shè)備和損失煤炭資源。礦井火災(zāi)一旦發(fā)生，生產(chǎn)設(shè)備和煤炭資源就會遭到嚴(yán)重的破壞和損失，甚至燒毀整個礦井。9為了防治礦井水害，對礦井排水系統(tǒng)有何要求？答：（1）水泵。必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主泵房內(nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。（2）水管。必須有工作和備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24 h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。（3）配電設(shè)備。應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時開動工作和備用水泵。第五章導(dǎo)學(xué)思考題1 有哪幾種巖巷裝載機(jī)？簡述各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。答：按工作機(jī)構(gòu)劃分，井下常用的裝載機(jī)有鏟斗式裝載機(jī)、耙斗式裝載機(jī)、蟹爪式裝載機(jī)和立爪式裝載機(jī)等。鏟斗后卸式裝載機(jī)構(gòu)造較簡單，適應(yīng)性好，以往使用得較多。但是它的生產(chǎn)能力小，裝巖工作方式不合理，效率低，易揚(yáng)起粉塵，裝巖寬度較小，故一般應(yīng)用于單軌巷道。鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)鏟取能力大，生產(chǎn)效率高，對大塊巖石、堅硬巖石適應(yīng)性強(qiáng);履帶行走，移動靈活，裝卸寬度大，清底干凈;操作簡單省力。但是其構(gòu)造較復(fù)雜、造價高、維修要求高，適用于12以上的雙軌巷道。耙斗式裝載機(jī)構(gòu)造最簡單，維修、操作都容易，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于平巷、斜巷以及煤巷、巖巷等。但是它的體積較大，移動不便，有礙于其他機(jī)械使用;底板清理不干凈，人工輔助工作量大，耙齒和鋼絲繩損耗量大，效率低，使用于單軌巷道較為合理。蟹爪式、立爪式以及蟹立爪裝載機(jī)可與大容積、大轉(zhuǎn)載能力的運(yùn)輸設(shè)備和轉(zhuǎn)載機(jī)配合使用，生產(chǎn)效率高;履帶行走，移動靈活，裝載寬度大，清底干凈;工作需要空間小，適用于單、雙軌巷道;裝巖方式合理，效率高，粉塵小.但是構(gòu)造較復(fù)雜，造價也高，蟹爪與鏟板易磨損，裝堅硬巖石時，對制造工藝和材料耐磨要求較高。2 有哪些調(diào)車設(shè)施可供選用？怎樣才能達(dá)到合理配套？答：主要有：固定錯車場調(diào)車法；活動錯車場調(diào)車法；專用轉(zhuǎn)載設(shè)備三種。采用不同的調(diào)車和轉(zhuǎn)載方式，裝載機(jī)的工時利用率差別很大，據(jù)統(tǒng)計我國煤礦采用固定錯車場時工時利用率為20%-30%，采用浮放道岔時工時利用率為30%-40%，采用長轉(zhuǎn)載輸送機(jī)時工時利用率為60%-70%，采用梭式礦車或倉式列車時工時利用率為80%以上。因此，應(yīng)盡可能選用轉(zhuǎn)載輸送機(jī)或梭式礦車，以減少裝載的間歇時間。3有哪幾種可供采用的輔助運(yùn)輸設(shè)備？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）CDXT系列礦用防爆電機(jī)車；適用于瓦斯礦井調(diào)度集結(jié)車輛，牽引礦車，運(yùn)輸原煤、矸石、材料、設(shè)備和人員。電機(jī)車配套電器件均有防爆性能，電源裝置內(nèi)不積聚氫氣、不產(chǎn)生火花、不會引燃瓦斯和煤塵。（2）無軌膠輪電機(jī)車；適用于煤(巖)和瓦斯突出礦井的瓦斯噴出巷道區(qū)域，用作調(diào)度集結(jié)車輛或作短途運(yùn)輸，以及坡度在6以內(nèi)的巷道運(yùn)輸。減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，使用靈活，通過能力大，機(jī)動性強(qiáng)，初期投資少。特別是鏟運(yùn)車，不僅可以用于煤炭運(yùn)輸和巷道掘進(jìn)，而且還可以用來運(yùn)送人員和材料，以及進(jìn)行其他維修服務(wù)工作。（3）卡軌車；適用于斷面為5. 5以上、水平彎曲和垂直彎曲巷道及坡度在25以下的巷道。它用于煤礦井下運(yùn)輸材料、設(shè)備和人員，具有牽引力大、運(yùn)輸距離長等優(yōu)點(diǎn)。突出特點(diǎn)是載重量大，爬坡能力強(qiáng)，允許在小半徑的彎道上行駛，可有效防止車輛掉道和翻車，軌道的特殊結(jié)構(gòu)允許在列車中使用閘軌式安全制動車，可防止列車超速和跑車事故?？ㄜ壾囀悄壳暗V井運(yùn)輸中較理想的輔助運(yùn)輸設(shè)備，它能安全、可靠、高效地完成材料、設(shè)備和人員的運(yùn)輸任務(wù)，是現(xiàn)代化礦井運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。復(fù)習(xí)思考題1. 有哪幾種巖巷裝載機(jī)？簡述各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。答：按工作機(jī)構(gòu)劃分，井下常用的裝載機(jī)有鏟斗式裝載機(jī)、耙斗式裝載機(jī)、蟹爪式裝載機(jī)和立爪式裝載機(jī)等。鏟斗后卸式裝載機(jī)構(gòu)造較簡單，適應(yīng)性好，以往使用得較多。但是它的生產(chǎn)能力小，裝巖工作方式不合理，效率低，易揚(yáng)起粉塵，裝巖寬度較小，故一般應(yīng)用于單軌巷道。鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)鏟取能力大，生產(chǎn)效率高，對大塊巖石、堅硬巖石適應(yīng)性強(qiáng);履帶行走，移動靈活，裝卸寬度大，清底干凈;操作簡單省力。但是其構(gòu)造較復(fù)雜、造價高、維修要求高，適用于12以上的雙軌巷道。耙斗式裝載機(jī)構(gòu)造最簡單，維修、操作都容易，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于平巷、斜巷以及煤巷、巖巷等。但是它的體積較大，移動不便，有礙于其他機(jī)械使用;底板清理不干凈，人工輔助工作量大，耙齒和鋼絲繩損耗量大，效率低，使用于單軌巷道較為合理。蟹爪式、立爪式以及蟹立爪裝載機(jī)可與大容積、大轉(zhuǎn)載能力的運(yùn)輸設(shè)備和轉(zhuǎn)載機(jī)配合使用，生產(chǎn)效率高;履帶行走，移動靈活，裝載寬度大，清底干凈;工作需要空間小，適用于單、雙軌巷道;裝巖方式合理，效率高，粉塵小.但是構(gòu)造較復(fù)雜，造價也高，蟹爪與鏟板易磨損，裝堅硬巖石時，對制造工藝和材料耐磨要求較高。2. 選擇裝載機(jī)時考慮哪些主要因素？答：選擇裝載機(jī)主要應(yīng)考慮巷道斷面的大小，裝載機(jī)的裝載寬度和生產(chǎn)率，適應(yīng)性和可靠性，操作、制造和維修的難易程度，裝載機(jī)與其他設(shè)備的配套，裝載機(jī)的造價和效率等因素。3. 有哪些調(diào)車設(shè)施可供選用？怎樣才能達(dá)到合理配套？答：主要有：固定錯車場調(diào)車法；活動錯車場調(diào)車法；專用轉(zhuǎn)載設(shè)備三種。采用不同的調(diào)車和轉(zhuǎn)載方式，裝載機(jī)的工時利用率差別很大，據(jù)統(tǒng)計我國煤礦采用固定錯車場時工時利用率為20%-30%，采用浮放道岔時工時利用率為30%-40%，采用長轉(zhuǎn)載輸送機(jī)時工時利用率為60%-70%，采用梭式礦車或倉式列車時工時利用率為80%以上。因此，應(yīng)盡可能選用轉(zhuǎn)載輸送機(jī)或梭式礦車，以減少裝載的間歇時間。4. 應(yīng)如何提高裝載機(jī)的生產(chǎn)率？答：（1）積極推廣和研究裝巖、運(yùn)輸機(jī)械化作業(yè)線，不斷提高裝載機(jī)工時利用率，縮短循環(huán)中的裝巖時間。（2）積極選用和研制高效能的裝載機(jī)。在現(xiàn)有設(shè)備中，要根據(jù)巷道斷面大小選用裝載機(jī)，對于雙軌巷道盡量選用大型耙斗式裝載機(jī)、ZC-2型鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)或蟹爪式裝載機(jī)等大型裝載機(jī)。一般情況下應(yīng)避免同時使用兩臺裝載機(jī)或大斷面選用生產(chǎn)力小的裝載機(jī)。（3）做好爆破工作。當(dāng)巖石的塊度均勻、適宜、堆放集中，底板平整時，裝載機(jī)的效率較高。如Z-20B型鏟斗式裝載機(jī)當(dāng)巖石塊度小于200-250mm時工作效率最高，部分裝載機(jī)當(dāng)巖石塊度大于500mm時則無法正常工作。（4）發(fā)展一機(jī)多用設(shè)備。工作面空間有限，工序繁多，設(shè)備擁擠而且利用率低，輔助時間增加，特別在單軌巷道，尤為困難。因此，應(yīng)研制一機(jī)多用的設(shè)備，如鉆裝載機(jī)、鉆裝錨機(jī)，轉(zhuǎn)載與運(yùn)輸和卸載合一的倉式列車等。（5）加強(qiáng)裝巖調(diào)車的組織管理工作，保證重車及時推出，空車的及時到位。5. 什么是輔助運(yùn)輸？我國輔助運(yùn)輸存在哪些問題？答：巷道施工中除了要求及時將巖石運(yùn)出掘進(jìn)工作面外，還需要將大量的材料、設(shè)備和人員運(yùn)往工作面，這類工作稱為輔助運(yùn)輸工作。我國煤礦巷道掘進(jìn)運(yùn)輸多用電機(jī)車牽引礦車，將重車?yán)骄总噲?，空車通過人力或蓄電池電機(jī)車牽引至工作面。采區(qū)煤巷的運(yùn)輸多用刮板輸送機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)將煤運(yùn)至采區(qū)煤倉，近幾年又開發(fā)使用了卡軌車和單軌吊車等可往返的運(yùn)輸設(shè)備。對新型輔助運(yùn)輸設(shè)備，要求有可靠的制動系統(tǒng)，保險制動既可手動又能自動，當(dāng)運(yùn)行速度超過額定速度15%時能自動施閘；要求牽引機(jī)車上裝設(shè)車燈和喇叭，列車尾部有紅燈；在鋼絲繩牽引的單軌吊車和卡軌車運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)，必須裝有列車司機(jī)與牽引機(jī)車司機(jī)聯(lián)絡(luò)用的信號和通信裝置;所有機(jī)車應(yīng)具備防爆性能。6. 有哪幾種可供采用的輔助運(yùn)輸設(shè)備，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）CDXT系列礦用防爆電機(jī)車；適用于瓦斯礦井調(diào)度集結(jié)車輛，牽引礦車，運(yùn)輸原煤、矸石、材料、設(shè)備和人員。電機(jī)車配套電器件均有防爆性能，電源裝置內(nèi)不積聚氫氣、不產(chǎn)生火花、不會引燃瓦斯和煤塵。（2）無軌膠輪電機(jī)車；適用于煤(巖)和瓦斯突出礦井的瓦斯噴出巷道區(qū)域，用作調(diào)度集結(jié)車輛或作短途運(yùn)輸，以及坡度在6以內(nèi)的巷道運(yùn)輸。減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，使用靈活，通過能力大，機(jī)動性強(qiáng)，初期投資少。特別是鏟運(yùn)車，不僅可以用于煤炭運(yùn)輸和巷道掘進(jìn)，而且還可以用來運(yùn)送人員和材料，以及進(jìn)行其他維修服務(wù)工作。（3）卡軌車；適用于斷面為5. 5以上、水平彎曲和垂直彎曲巷道及坡度在25以下的巷道。它用于煤礦井下運(yùn)輸材料、設(shè)備和人員，具有牽引力大、運(yùn)輸距離長等優(yōu)點(diǎn)。突出特點(diǎn)是載重量大，爬坡能力強(qiáng)，允許在小半徑的彎道上行駛，可有效防止車輛掉道和翻車，軌道的特殊結(jié)構(gòu)允許在列車中使用閘軌式安全制動車，可防止列車超速和跑車事故?？ㄜ壾囀悄壳暗V井運(yùn)輸中較理想的輔助運(yùn)輸設(shè)備，它能安全、可靠、高效地完成材料、設(shè)備和人員的運(yùn)輸任務(wù)，是現(xiàn)代化礦井運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。第六章導(dǎo)學(xué)思考題1. 地下開挖后，在不支護(hù)的情況下，巷道可以穩(wěn)定一段時間嗎？它對支護(hù)工作有什么意義？答：工程實(shí)踐表明，在巖石中開挖巷道后，圍巖具有自行穩(wěn)定一定時間的特性，其自行穩(wěn)定的時間，一般短的可為幾小時，長的為幾天甚至幾年。圍巖的這一自穩(wěn)時間特性，對于理解支護(hù)的本質(zhì)和支護(hù)施工的條件很重要。2. 為什么要對巷道進(jìn)行支護(hù)？支護(hù)的基本原理是什么？答：為了使巷道能保持長期穩(wěn)定，在開挖后，需要用結(jié)構(gòu)物對所開挖的巷道進(jìn)行必要的支護(hù)。實(shí)踐證明，煤礦巷道需要支護(hù)的情況占了絕大多數(shù)，即巷道一般是需要進(jìn)行支護(hù)的。因此，支護(hù)是巷道施工的一個主要工作，支護(hù)的本質(zhì)就是維持巷道圍巖，使其在服務(wù)期間內(nèi)保持穩(wěn)定，具有需要的空間。支護(hù)的作用原理可以用支護(hù)與圍巖相互作用情況來描述，一般用支護(hù)與圍巖共同作用曲線來表示，如圖所示。巷道在開挖前，其圍巖處于原巖應(yīng)力狀態(tài)，所受原巖應(yīng)力為。當(dāng)巷道開挖后，巷道周邊處的徑向應(yīng)力被解除，圍巖中的應(yīng)力隨時間很快下降，并產(chǎn)生圍巖沿著徑向巷道空間內(nèi)位移，如圖中的曲線a-b-E所示。不同的圍巖性質(zhì)其碎脹變形不同，在圖中得到，和的圍巖變形曲線。3. 巷道支護(hù)一般有哪些基本的結(jié)構(gòu)形式？各種支護(hù)形式是如何施工的？答：目前巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式多樣，一般有支架、柱子、料石碹、混凝土碹、錨噴支護(hù)等。最為常用的支護(hù)有錨噴支護(hù)和金屬支架支護(hù)兩種。錨桿施工主要有錨桿鉆機(jī)及各種規(guī)格的風(fēng)動鑿巖機(jī)，并配套有系列鉆頭、鉆桿和專用錨桿安裝器等，應(yīng)根據(jù)具體的巖層條件選擇合適的