井巷工程復習重點 (1).doc

井巷工程復習重點 （貢獻者李陽）第一章1、巖石在三向靜荷載壓縮條件下的變形特征特點：彈性段與單軸壓縮基本相同；巖石表現(xiàn)出明顯的塑性變形；屈服極限，強度峰值、殘余強度與圍壓大小成正 比；大部分巖石在一定臨界圍壓下出現(xiàn)屈服平臺，呈塑性流動現(xiàn)象；達到臨界圍壓后，繼續(xù)提高圍壓，不在出現(xiàn)峰值，應力應變出現(xiàn)單調(diào)增長趨勢。 2、莫爾強度理論莫爾認為，巖石不是在簡單的應力狀態(tài)下發(fā)生破壞，而是在不同的正應力和剪應力組合作用下，才使其喪失承載能力。當巖石某個特定面上作用的正應力和剪應力達到一定的數(shù)值時，隨即發(fā)生破壞3、動壓條件下巖石的變形特征動荷載的特點巖石在動荷載作用下的變形特征波的反射和投射 4、巖石的強度特征1）巖石在靜荷載作用下的強度：大多數(shù)情況下，巖石表現(xiàn)為脆性破壞；同種巖石強度并非常數(shù)；不同受力情況下，巖石的極限強度相差懸殊。三向等壓抗壓強度三向不等壓抗壓強度雙向抗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。5、分級方法 1普氏分級法：用一個綜合性的指標” 堅固性系數(shù)f”來表示巖石破壞的相對難易程度，通常稱f為普氏巖石堅固性系數(shù)。 2根據(jù)錨噴支護需要，按照煤礦巖層特點制定的圍巖分類。 3巖心質量指標分級法（RQD） 第二章1、巷道斷面設計的內(nèi)容和步驟 選擇巷道斷面形狀、確定巷道凈斷面尺寸，并進行風速驗算； 根據(jù)支架參數(shù)和道床參數(shù)計算出巷道的設計掘進斷面尺寸，并按允許的超挖值求算出巷道的計算掘進斷面尺寸； 布置水溝和管纜； 繪制巷道斷面施工圖，工程量表、材料消耗量一覽表。2、巷道凈寬：Ba十2A1十c十tA1運輸設備的最大寬度，m；a非人行道側寬度 c人行道的寬度 ；t運輸設備最突出部分之間的間距 （具體數(shù)值見煤礦安全規(guī)程）直墻拱形巷道的凈寬度系指巷道兩側內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。矩形巷道的凈寬度，系指巷道兩側內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。梯形巷道，當其內(nèi)通行礦車、電機車時，凈寬系指車輛頂面水平的巷道寬度；當其內(nèi)不通行運輸設備時，凈寬系指自底板起1.6m高水平的巷道寬度。 巷道的凈寬度必須滿足從道渣面起1.6m的高度內(nèi)，留有寬度不小于0.8m的人行道在雙軌運輸巷中，2列列車最突出部分之間的距離，對開時不得小于0.2m，采區(qū)裝載點不得小于0.7m，礦車摘掛鉤地點不得小于1m。3、巷道斷面形狀 按構成的輪廓線分兩種： 折線型：矩形、梯形、不規(guī)則形； 曲線型：直墻拱形(如三心拱形、半圓拱形、圓弧拱形)以及封閉拱形、橢圓形、圓形等。影響巷道斷面選擇的因素：作用在巷道上的地壓大小和方向在選擇巷道斷面形狀時起主要作用。巷道用途和服務年限也是選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素。礦區(qū)的支架材料和習慣使用的支護方式，也直接影響巷道斷面形狀的選擇；掘進方法和掘進設備對于巷道斷面形狀的選擇也有一定影響。 需要風量大的礦井，選擇通風阻力小的斷面和支護方式，有利于安全和具有經(jīng)濟效益。各因素密切聯(lián)系而又互相制約，條件、要求不同，影響因素的主次位置就會發(fā)生變化。4、巷道的凈高度 矩形、梯形巷道：自渣面或底板到頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。拱形巷道凈高：自渣面至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長度終端的高度。 巷道凈高的一般規(guī)定：主要運輸巷道和主要風巷的凈高，自軌面起不得低于2.0m；架線式電機車運輸巷道的凈高必須符合規(guī)程有關要求；電機車架空線的懸掛高度，自軌面起在行人的巷道內(nèi)、車場內(nèi)以及人行道與運輸巷道交叉的地方不得小于2.0m;在不行人的巷道內(nèi)不得低于1.9m；在井底車場內(nèi)，從井底到乘車場不小于2.2m。電機車架空線和巷道頂和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小于2.0m，薄煤層內(nèi)的不得低于1.8m。拱形巷道凈高度： H=h0+h3-hb H拱形巷道凈高； h0拱形巷道拱高； h3拱形巷道墻高； hb巷道內(nèi)道碴高度第三章1、鉆眼機具：風動鑿巖機、液壓鑿巖機、電鉆2、化學爆炸三要素：反應的放熱性 、反應過程的高速度、反應中生成大量氣體產(chǎn)物 3、炸藥的分類按炸藥組成分類：單質炸藥、混合炸藥按炸藥作用分類：起爆藥、猛炸藥、發(fā)射藥、煙火劑按主要化學成分分類：硝銨類炸藥、硝化甘油類炸藥、芳香族硝基化合物類炸藥按工業(yè)炸藥使用條件分類：準許在一切地下和露天爆破工程中使用的炸藥，包括有瓦斯和礦塵爆炸危險的礦山準許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥，但不包括有瓦斯和礦塵爆炸危險的礦山 只準許在露天爆破工程中使用的炸藥 4、氧平衡：就是用來表示炸藥內(nèi)含氧量與充分氧化可燃元素所需氧量之間的比例關系。5、炸藥的敏感度熱敏感度：加熱感度火焰感度熱安定度機械感度：機械敏感度是炸藥對沖擊、摩擦、擠壓、針刺等機械作用的敏感程度爆轟感度：爆轟感度是指炸藥對別的炸藥爆炸時所產(chǎn)生的爆轟沖擊的敏感程度。 殉爆：裝有雷管的主動藥包爆炸時，能使相隔一定距離的另一同種藥包發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。殉爆距離：裝有雷管的主動藥包爆炸時，能使相隔一定距離的另一同種藥包百分百發(fā)生爆炸的最大距離。殉爆安全距離：裝有雷管的主動藥包爆炸時，使相隔一定距離的另一同種藥包百分百不能發(fā)生爆炸的最小距離6、工業(yè)炸藥 一.單質猛炸藥：1）.梯恩梯（TNT）三硝基甲苯（C6H2（NO2）3CH3），2）.黑索金（RDX）環(huán)三次甲基三硝胺（CH2NNO2）3）3）.太恩（PETN）季戊四醇四硝酸脂(C(CH2ONO2)4)4）硝化甘油 三硝酸甘油酯 二、硝銨類炸藥銨梯炸藥（硝銨炸藥）銨油炸藥高威力硝銨炸藥三、水膠炸藥 四、乳化炸藥 分類：煤礦許用乳化炸藥、巖石乳化炸藥和露天乳化炸藥三類。7、起爆材料 一、雷管1）瞬發(fā)電雷管 管殼：金屬或紙制圓筒； 起爆藥：二硝基重氮酚； 加強藥：黑索今； 電點火裝置： 直插式：橋絲直接插入二硝基重氮酚，腳線、密封塞，無加強帽； 藥頭式：橋絲、腳線、密封塞、橋絲周圍涂有引火藥，制成圓珠狀的引火頭（氯酸鉀、木炭、二硝基重氮酚和骨膠），有加強帽。2）.秒延期雷管定義：通電以后經(jīng)過一段時間后，才爆炸的雷管，叫延期雷管，延期時間以秒為單位計量的，叫秒延期雷管。 結構：與瞬發(fā)雷管的不同之處在于引火頭與起爆藥之間有一段精致的導火索做延期藥，用導火索的長度來控制延期秒量。 引火頭周圍的管殼上有排氣孔，排除燃燒生成的氣體，避免壓力升高，影響燃燒速度。3）. 毫秒延期雷管定義：通電后經(jīng)過若干毫秒起爆的雷管。結構：延期內(nèi)管，固定和保護延期藥，并作為容納延期藥燃燒時生成的氣體的空間，保證壓力不變。延期藥有兩種：硅鐵、鉛丹、硫化銻、硅藻土；過氧化鋇、硫化銻、硅藻土。延期秒量根據(jù)延期藥量控制。硅藻土能吸收氣體，減小壓力。4）抗雜散電流電雷管(1)無橋絲電雷管 (2)低阻率橋絲電雷管 (3)電磁雷管二、導爆索和繼爆管 導爆索：導爆索是以猛炸藥為藥心，外面纏繞數(shù)層紗線、紙條，并有兩層防潮層而制成的繩索狀起爆材料。種類：普通導爆索和安全導爆索(加裹一層食鹽)兩類。繼爆管：由消爆管和不帶點火裝置的毫秒延期雷管組成，對導爆索起延期作用。分單向繼爆管和雙向繼爆管 。三、導爆管 導爆管是管內(nèi)壁涂有薄層炸藥的塑料軟管。導爆管不能直接起爆炸藥，只能起傳爆作用，起爆炸藥仍需一個起爆雷管。導爆管的作用原理是：當起爆槍(或導爆索、雷管)對著管腔激發(fā)時，在管腔中產(chǎn)生沖擊波，管壁的炸藥受沖擊波的作用發(fā)生反應，給沖擊波補充能量，從而使沖擊波穩(wěn)定地傳播，速度達2000m/s。煤礦安全規(guī)程規(guī)定，煤礦井下禁止使用導爆管放炮。 8、電爆網(wǎng)路的聯(lián)接方式串聯(lián)：并聯(lián)：串并聯(lián)電路各種連接電路的電流計算通用公式：每個雷管的電流 U電源電壓，r雷管電阻，R母線電阻R1和電源電阻R2之和。串聯(lián)時，n為串聯(lián)雷管個數(shù)，m=1；并聯(lián)時，m為并聯(lián)雷管個數(shù)，n=1；串并聯(lián)時，n為每個串聯(lián)組中串聯(lián)個數(shù)，m為并聯(lián)組數(shù)。9、微差爆破利用毫秒雷管或其他設備控制放炮的順序，使每段之間只有幾十毫秒的間隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。瓦斯礦井爆破，雷管的總延期時間應在130ms內(nèi)，防止瓦斯在先爆炮眼爆炸后達到1%，預熱，在后期炸藥爆炸后引爆瓦斯。10、光面爆破 光面爆破的實質，是在井巷掘進斷面的輪廓線上，布置間距較小、相互平行的炮眼，控制每個炮眼的裝藥量，選用低密度和低爆速的炸藥，采用不耦合裝藥同時起爆，使爆炸作用剛好產(chǎn)生炮眼連線上的貫穿裂隙，并沿各炮眼的連線井巷輪廓線，將巖石崩落下來。機理：當光爆炮眼同時起爆后，在各炮眼的眼壁上產(chǎn)生細微的徑向裂隙，由于起爆器材的起爆時間誤差，各炮眼不可能在同一時刻爆炸，先爆炮眼的徑向裂隙，由于相鄰后爆炮眼所起的導向作用，結果沿相鄰兩炮眼的連心線的那條裂隙得到優(yōu)先發(fā)展，并在爆生氣體的作用下擴展，形成貫穿裂縫。貫穿裂縫形成后，周圍巖體內(nèi)的應力因釋放而下降，從而能夠抑制其他方向上有裂隙發(fā)展，同時又隔斷了從自由面反射的應力波向圍巖傳播，因而爆破形成的壁面平整。 第四章 巖巷施工1、炮眼布置掏槽眼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上崩出第二個自由面來，為其它炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。1）.斜眼掏槽法： 單向掏槽法 多向掏槽法斜眼掏槽的特點是：適用于各種巖層，可充分利用自由面，逐步擴大爆破范圍；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， 循環(huán)進尺也同樣受到限制； 碎石拋擲距離大，易損傷設備和支護，當掏槽眼角度不對稱時尤其如此。2）直眼掏槽法 直線掏槽 螺旋掏槽 角柱式掏槽直眼掏槽的特點是： 所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間保持平行；炮眼深度不受斷面限制，利于采用中、深孔爆破，便于采用高效鑿巖機和鑿巖臺車鉆眼；直眼掏槽炮眼眼距較小，每一個裝藥炮眼的爆炸都可以破壞兩個炮眼之間的巖石；直眼掏槽一般都有不裝藥的空眼，它起者附加自由面的作用。3）混合式掏槽 空眼的作用，一方面對爆炸應力和爆破方向起集中導向作用；另一方面使受壓巖石有必需的碎脹補償空間。 輔助眼輔助眼又稱崩落眼，既是大量崩落巖石和繼續(xù)擴大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，其眼距一般為500700，炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數(shù)（裝藥長度與炮眼長度之比）一般為0.450.60周邊眼周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道斷面設計輪廓的炮眼。光面爆破周邊眼滿足以下要求：周邊眼中心都應應布置在巷道設計掘進斷面輪廓線上，而眼底應稍向輪廓線外偏斜，一般不超過100150mm,可使下一循環(huán)打眼時鑿巖機有足夠的工作空間，同時要盡量減少超挖量2、爆破參數(shù)的確定1）炮眼直徑在采用氣腿式鑿巖機的情況下，現(xiàn)場多根據(jù)約卷直徑來確定。目前國內(nèi)巖巷掘進均采用32、35兩種藥卷。因炮眼直徑比藥卷直徑大10左右，所以目前的炮眼直徑多采用4245。2）炮眼深度確定合理的炮眼深度的依據(jù)是：炮眼利用率比較高（一般根不低于590%）；1)合理的炮眼深度必須與具體施工條件相適應：氣腿式輕型鑿巖機，較適宜的鉆眼深度一般為2.23.0m;采用鑿巖臺車配備重型鑿巖機，炮眼深度在3 m以上則更為有利。 2)合理的炮眼深度必須保證較高內(nèi)爆破效率3)合理的炮眼深度應盡可能使每班能夠完成整循環(huán)。3）炮眼數(shù)目合理的炮眼數(shù)目應當保證有較高的爆破效率(炮眼利用率不小于8590%)，爆下的巖塊和爆破后的巷道輪廓均能符合施工和設計要求。一個掘進循環(huán)所需總的裝藥量：總的裝藥量又可寫成總炮眼數(shù)為:q單位炸藥消耗量，kgm3；S一巷道掘進斷面積，；L炮眼平均深度，m；炮眼利用率；N炮眼總數(shù)，個；a炮眼的平均裝藥系數(shù)，一般取0.50.7；m每個藥卷的長度，m；P每個藥卷的質量，kg。 4）炸藥消耗量 q是爆破1m3實體巖石所需要的炸藥量，也就是工作面一次爆破所需的總炸藥量Q和工作面一次爆下的實體巖石總體積V之比，即kg/m33、三表一圖爆破原始條件表 裝藥量及起爆順序表 預期爆破效果表 工作面炮眼布置圖 4、裝巖設備鏟斗式裝巖機 耙斗裝巖機 蟹爪式裝巖機 立爪式裝巖機5、通風方式：壓入式通風抽出式通風混合式通風6、調(diào)車： 固定錯車場調(diào)車法 活動錯車場調(diào)車 ： 浮放道岔 翻框式調(diào)車器 風動吊車器調(diào)車 專用轉載設備1、膠帶轉載機2、梭式礦車3、倉式列車 7、快速巖巷掘進作業(yè)線以耙斗裝載機、氣腿式鑿巖機為主的機械化作業(yè)線側卸裝載機配液壓鉆車作業(yè)線側卸裝載機、全液壓鉆車配耙斗裝載機作業(yè)線第六章 巷道支護1、水泥分類： 硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥 摻混合材料的硅酸鹽水泥以28d的抗壓強度作為水泥標號，分為425、525、625、725四種標號2、初凝、終凝、硬化定義：水泥與適量的水混合后制成水泥漿，經(jīng)過一定時間，便會發(fā)生物理化學變化而逐漸變稠，失去可塑性，稱為初凝，開始具有強度時稱為終凝。之后其強度逐漸增加，稱為硬化。初凝和終凝過程稱為凝結過程，強度增長過程稱為硬化過程。初凝時間和終凝時間：初凝時間為水泥加水拌和起至水泥漿開始失去可塑性所需的時間；終凝時間為水泥加水拌和起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間。國家標準規(guī)定：硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于12h3、巷道支護形式錨噴支護：錨桿支護、噴射混凝土支護錨噴、支護及錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護、組合錨桿支護 普通支架：一、木支架二、金屬支架三、鋼筋混凝土(棚式)支架四、石材整體式支架 4、錨桿支護的作用原理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(wěn)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(qū)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(shù)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）錨桿的楔固作用錨桿的楔固作用是在圍巖中存在一組或幾組不同產(chǎn)狀的不連續(xù)面的情況下，由于錨桿穿過這些不連續(xù)面，防止或減少了圍巖沿不連續(xù)面的移動4、錨桿的結構類型鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿、金屬倒楔式錨桿、木錨桿、樹脂錨桿、快硬水泥錨桿、快硬膨脹水泥錨桿、管縫式錨桿、可伸縮式錨桿、其它錨桿（脹裂式速效預應力錨桿玻璃鋼錨桿中空自鉆式錨桿 ）5、混凝土噴射機混凝土噴射機按噴射工藝可分為干式和濕式兩大類。6、錨網(wǎng)帶支護由錨桿、鋼帶及金屬網(wǎng)組成7、一次成巷三種方式：掘進與永久支護平行作業(yè)平行作業(yè)方式由于永久支護不單獨占用時間，可提高成巷速度約3040，施工機械設備能得到充分利用，可降低施工成本。但同時需要的人力、物力較多，組織工作比較復雜，一般適用于圍巖比較穩(wěn)定及掘進斷面大于8的巷道，以免掘砌工作相互干擾，影響成巷速度。 掘進與永久支護順序作業(yè)這種作業(yè)方式的特點是掘、支輪流進行，由一個工作隊來完成。因此要求工人既會掘進又會砌碹或錨噴。這種作業(yè)方式組織工作比較簡單，但成巷速度較慢，適用于掘進斷面小于8，巷道圍巖不太穩(wěn)定的情況。掘進與永久支護交替作業(yè)它集中了順序作業(yè)和平行作業(yè)的特點，可以避免掘進與永久支護工作的相互影響，有利于提高施工的熟練程度和掘進沒備的利用率。8、循環(huán)圖表的編制確定日工作制度我國煤礦采用“三八”作業(yè)制、”四八交叉”作業(yè)、“四六”作業(yè)制。確定作業(yè)方式 確定循環(huán)方式和循環(huán)進度 計算循環(huán)時間9、全煤巷施工方法一、鉆眼爆破法掘進煤巷 二、掘進機掘進煤巷 三、連續(xù)采煤機掘進煤巷10、“三小”技術三軟煤層，復合頂板和再生頂板的節(jié)理裂隙發(fā)育、頂板容易分層、冒落，難以管理，沿這類煤層掘進巷道時，可采用“三小”技術以提高掘進效率和維護好頂板。（20世紀80年代后期，我國煤礦巖巷掘進中，在斷面12m2的條件下應用小直徑藥包（25、27），炮眼直徑為30，采用同一規(guī)格鉆錨桿眼和掘進炮眼，可提高鉆眼速度，彌補了由于眼徑減小而增加炮眼數(shù)目，提高了掘進速度，而且節(jié)約了支護成本，取得了良好的綜合技術經(jīng)濟效益，這種方法稱為“三 小”技術。）11、掘進機掘進常用的配套方式掘進機鏈板輸送機機械化作業(yè)線掘進機膠帶轉載機鏈板輸送機機械化作業(yè)線此機械化作業(yè)線。掘進機膠帶轉載機可伸縮雙向膠帶輸送機機械化作業(yè)線煤巷掘進機倉式列車機械化作業(yè)線12、一坡三擋斜巷巷道口應設逆止阻