巖土鉆掘工程學(xué)試題庫.doc

巖土鉆掘工程學(xué)課程試題庫1一. 判斷題（請選擇正確的觀點(diǎn)或方案）1. 減壓鉆進(jìn)時，鉆桿柱的受力狀態(tài)：A. 上部鉆桿柱受拉，下部鉆桿柱受壓；B. 上部鉆桿柱受壓，下部鉆桿柱受拉；C. 全部鉆桿柱受壓；D. 全部鉆桿柱受拉。2. 軸向力等于零處稱為鉆桿柱的中和點(diǎn)。鉆桿柱中和點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)是：A. 純扭；B. 壓扭；C. 拉扭。3. 鉆桿柱各個截面受扭矩作用都產(chǎn)生剪應(yīng)力。 其中扭矩最大處在：A. 孔口處；B. 在孔底處。4. 用硬質(zhì)合金鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中硬及中硬以下巖石時，A. 應(yīng)以高轉(zhuǎn)速為主；B. 應(yīng)以高鉆壓為主。5. 硬質(zhì)合金切削具在孔底磨損的實(shí)際狀況：6. 鉆進(jìn)過程中切削具處于表面破碎狀態(tài)的條件是：A. 0 ，其中切削具上作用的比壓，0巖石的壓入硬度；B. 0 ，其中切削具上作用的比壓，0巖石的壓入硬度。7. 取心式硬質(zhì)合金鉆頭的切削具底出刃設(shè)計(jì)成階梯式，其主要目的是：A. 增加自由面體積破碎；B. 利于排除巖粉；C. 增大比壓。8. 金剛石鉆進(jìn)時，孔底碎巖效果主要取決于鉆頭自磨出刃(自銳)狀態(tài)的是： A. 表鑲金剛石鉆頭；B. 孕鑲金剛石鉆頭。9. 用孕鑲金剛石鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)堅(jiān)硬致密巖層時，A. 應(yīng)選用硬胎體；B. 應(yīng)選用軟胎體。10. 金剛石鉆頭的水路設(shè)計(jì)原則是：A. 孕鑲金剛石鉆頭加工小水口、多水口；B. 表鑲金剛石鉆頭加工小水口、多水口。11. 在鉆壓基本不變的條件下，那種鉆頭將表現(xiàn)出機(jī)械鉆速逐漸下降：A. 針狀硬質(zhì)合金自磨式鉆頭；B. 磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭；C. 表鑲金剛石鉆頭；D. 孕鑲金剛石鉆頭。12.如圖有三種鋼粒鉆頭水口形狀方案，請指出正確的方案。 13. 為保證好的鉆進(jìn)效果，鋼粒鉆頭的唇面硬度應(yīng)：A. 大于鋼粒的硬度；B. 等于鋼粒的硬度；C. 小于鋼粒的硬度。14. 牙輪鉆頭的孔底碎巖過程中，牙輪的自轉(zhuǎn)是：A. b；B. c。15. 牙輪鉆頭破碎巖石時，造成鉆頭對地層產(chǎn)生沖擊、壓碎作用主要靠：A. 牙輪牙齒與孔底單齒、雙齒交替接觸；B. 牙輪的超頂、復(fù)錐和移軸結(jié)構(gòu)。16. 確定最優(yōu)回次鉆程時間的依據(jù)是：A. 巖心管已打滿；B. 回次鉆速達(dá)最大值；C. 機(jī)械鉆速達(dá)最大值。17. 轉(zhuǎn)速是影響金剛石鉆頭鉆速的重要因素，其確定原則是：A. 表鑲金剛石鉆頭的線速度孕鑲金剛石鉆頭的線速度；B. 表鑲金剛石鉆頭的線速度孕鑲金剛石鉆頭的線速度。18. 金剛石鉆進(jìn)進(jìn)入臨界規(guī)程時：A. 機(jī)械鉆速持續(xù)上升，鉆進(jìn)效果好；B. 鉆頭胎體溫度持續(xù)上升，鉆頭嚴(yán)重磨耗。19. 在那種回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法中沖洗液的主要功能是冷卻、排粉和分選切削具： A. 金剛石鉆進(jìn)；B. 鋼粒鉆進(jìn)；C. 牙輪鉆進(jìn)。20. 在長螺旋鉆進(jìn)中為防止鉆屑堵塞，螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng)選擇A. 螺旋轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速；B. 螺旋轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速；C. 螺旋轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速。 21. 正常情況下，金剛石取心鉆具所用的卡取巖心方法是：A. 干鉆取心；B. 卡簧取心；C. 投卡料取心；D. 沉淀取心。22. 繩索取心鉆具起鉆提取巖心時是：A. 靠干鉆扭斷巖心；B. 靠外管拉斷巖心；C. 靠內(nèi)管拉斷巖心。23. 造成鉆孔彎曲的條件是：C. 粗徑鉆具傾斜面方向穩(wěn)定，鉆柱只自轉(zhuǎn)不公轉(zhuǎn)；D. 粗徑鉆具傾斜面方向不穩(wěn)定，鉆柱只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)。24. 測量鉆孔頂角彎曲的常用原理：A. 液面水平原理；B. 重錘原理；C. 地磁場定向原理；D. 加速度計(jì)原理；E. 磁通門原理；F. 地面定向原理或陀螺原理。25. 測量鉆孔方位角彎曲的原理：A. 液面水平原理；B. 重錘原理；C. 地磁場定向原理；D. 加速度計(jì)原理；E. 磁通門原理；F. 地面定向原理或陀螺原理。26. 在測斜計(jì)算公式tg=tgcos中，是：A. 方位角，位于水平面內(nèi)； B. 終點(diǎn)角，位于垂直于鉆孔軸線的平面內(nèi)；C. 方位角，位于起點(diǎn)平面內(nèi)。 二. 填空題1. 根據(jù)其地質(zhì)成因，巖石可分為 、 和 三類。一般而言，金屬和非金屬礦床賦存于 巖石中，而煤和石油等可燃性礦產(chǎn)通常賦存于 巖石中。2. 按壓頭壓入時巖石的變形曲線和破碎特性（如圖），可把巖石分成三類：(a) 、(b) 和 (c) 。（原題也沒圖）3. 巖土鉆掘工程中習(xí)慣于把巖石的研磨性分成弱、中、強(qiáng)三個等級。請分別舉一種巖石為例說明之：弱研磨性 ，中研磨性 ，強(qiáng)研磨性 。4. 鉆具一般是指鉆頭以上，水接頭以下的全部管柱，由 、 、 、 、 和 組成。5. 鉆桿柱的主要功用包括： 、 、 、 和 。6. 破碎塑性巖石時，其切入深度h0與軸向力Py成 比，而與切削具的刃角、刃寬b、巖石的壓入硬度Hy成 比。7. 寫出回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)選擇鉆頭的一般原則是： 巖層應(yīng)選擇硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)鉆頭； 巖層應(yīng)選擇銑齒牙輪鉆頭； 巖層應(yīng)選擇金剛石鉆頭或鋼粒鉆頭； 巖層應(yīng)選擇鑲齒牙輪鉆頭。8. 鉆探用的YG類硬質(zhì)合金是以 為骨架， 為粘結(jié)劑，用粉末冶金方法制成的。9. YG類硬質(zhì)合金的含鈷量越高，則其硬度 、耐磨性 、抗彎強(qiáng)度 、沖擊韌性 ；YG類硬質(zhì)合金中的WC顆粒越細(xì)，則其硬度 、耐磨性 ；反之，則抗彎強(qiáng)度 、韌性 。10. 取心式硬質(zhì)合金鉆頭結(jié)構(gòu)要素主要包括： ， ， ， ， ， 。11. 沖擊-回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的碎巖形式特點(diǎn)是 ，其適用范圍 ；回轉(zhuǎn)-沖擊鉆進(jìn)的碎巖形式特點(diǎn)是 ，其適用范圍 。 12. “鉆孔彎曲強(qiáng)度”的含義是 。三. 論述題 1. 巖石按其粘結(jié)狀態(tài)可分為那幾類？試析在堅(jiān)固巖石、粘結(jié)性巖石、松散性巖石和流動性巖石中鉆探施工的特點(diǎn)與注意事項(xiàng)。2. 巖石的力學(xué)性質(zhì)包括哪幾類？試分別說明。 3. 何為巖石的孔隙度，它對巖石的力學(xué)性質(zhì)將產(chǎn)生什么影響？ 4. 什么是巖石的各向異性，具體分析巖石各向異性對其強(qiáng)度、硬度和彈性的影響，它們對鉆探工作將產(chǎn)生什么影響？5. 為什么說巖石的硬度指標(biāo)更能反映鉆掘過程的實(shí)際情況。6. 在鉆探過程中衡量巖石塑性程度的塑性系數(shù)K是如何得出的？按巖石塑性系數(shù)如何對巖石進(jìn)行分級？7. 解釋巖石的研磨性概念及其影響因素，是否巖石的硬度越大，其研磨性就一定強(qiáng)？舉例說明之。8. 試分別說明巖土工程界測定巖石硬度的常用方法，簡析這幾種方法與常用鉆進(jìn)方法的相關(guān)性。9. 說明碎巖工具與巖石作用的三類主要方式（切削-剪切型、沖擊型、沖擊-剪切型），并分別舉例加以分析。10. 以平底壓頭在外載作用下壓入巖石為例，用文字+示意圖的形式說明壓入時巖石的應(yīng)力狀態(tài)，注明最大剪應(yīng)力所在的第一危險極值帶和第二危險極值帶的大致位置。11. 圖示說明球狀切削具在壓入巖石時所形成的主壓力體和剪切體。12. 用簡圖表示軸向力和切向力共同作用時巖石所在半無限體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)形成正應(yīng)力區(qū)、拉應(yīng)力區(qū)和過渡區(qū)。13. 簡析影響碎巖效果，造成巖石產(chǎn)生表面破碎，疲勞破碎和體積破碎的主要影響因素。14. 解釋巖石可鉆性的概念。人們已經(jīng)研究了巖石的強(qiáng)度、硬度、彈性、脆性、塑性和研磨性等力學(xué)性質(zhì)，為什么巖土工程界還要研究“巖石的可鉆性”？它的內(nèi)涵是什么？分析其意義。15. 舉出三種以上對巖石進(jìn)行可鉆性分級的方法。16. 簡析在Py 和Px 共同作用下，回轉(zhuǎn)切削破碎塑性巖石的過程。17. 簡析在Py 和Px 共同作用下，彈塑性巖石的孔底破碎過程碎巖特點(diǎn)，及巖石破碎的大體階段。18. 如何根據(jù)巖石性質(zhì)來確定硬質(zhì)合金鉆頭的出刃和鑲焊角？19. 解釋確定最優(yōu)回次鉆程時間的思路與具體方法。20. 解釋制造表鑲金剛石鉆頭時選擇金剛石粒度的原則。21. 從所鉆巖性、金剛石的品級、粒度、鉆頭唇面形狀及施加比壓大小諸方面出發(fā)，簡析選擇孕鑲金剛石鉆頭中金剛石濃度的依據(jù)。 22. 牙輪的超頂、復(fù)錐和移軸三種結(jié)構(gòu)使牙輪在滾動的同時還伴有牙齒對孔底的滑動，從而產(chǎn)生剪切破碎作用。以超頂為例，解釋牙輪在孔底的滑動剪切破碎作用。23. 試述鋼粒鉆進(jìn)的井底工作過程。24. 在整個鋼粒鉆進(jìn)回次鉆程中應(yīng)分段逐次改小泵量（稱為“改水”），為什么？25. 解釋機(jī)械鉆速、回次鉆速和最優(yōu)規(guī)程的概念。26. 請考慮鉆具重量、地表施加的機(jī)械給進(jìn)力、沖洗液浮力、孔壁摩擦阻力等因素，寫出在加壓鉆進(jìn)和減壓鉆進(jìn)狀態(tài)下的孔底實(shí)際鉆壓的表達(dá)式。27. 請解釋鉆進(jìn)過程中破巖“時間效應(yīng)”的含義，為什么有些巖石會隨轉(zhuǎn)速增大鉆速反而出現(xiàn)下降趨勢？28. 在鉆速:vm（P-W）式中 W為門限鉆壓，請解釋門限鉆壓的含義，它主要取決于什么?29. 分析沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的優(yōu)越性。30. 從閥式正作用、反作用、雙作用或射流式、射吸式液動沖擊器中舉一例說明其工作原理。31. 為了使有閥風(fēng)動沖擊器的活塞能夠改變運(yùn)動方向，它的壓差式斜面蝶狀閥配氣裝置是如何動作以達(dá)到配氣目的的？32. 為什么在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中要注意最優(yōu)沖擊間隔？由此可確定P、n、Q中的哪一個參數(shù)？33. 采用液動或風(fēng)動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，對鉆頭有何特殊要求？34. 簡析鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)的工藝特點(diǎn)及適用范圍。35. 振動鉆進(jìn)的原理是什么？其鉆進(jìn)工藝因數(shù)對鉆進(jìn)效率有何影響？36. 何謂巖心采取率？分析影響巖礦心采取率與品質(zhì)的自然因素和人為因素。 37. 簡析單動雙管與普通單管鉆具的結(jié)構(gòu)異同點(diǎn)，及其對地層的適應(yīng)性。38. 什么是反循環(huán)鉆進(jìn)？其對提高巖礦心采取質(zhì)量有何作用？39. 簡述噴射式孔底反循環(huán)鉆具的工作原理。40. 簡述繩索取心鉆具的優(yōu)缺點(diǎn)。用文字或框圖簡述該鉆具的撈矛機(jī)構(gòu)、彈卡定位機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)、到位報訊機(jī)構(gòu)、巖心堵塞報警機(jī)構(gòu)及安全脫卡機(jī)構(gòu)。41. 建立沖洗液孔底反循環(huán)的方法有哪幾種？并簡要分析說明其特點(diǎn)及適用條件。42. 請分析，如果實(shí)際鉆孔軌跡往往偏離設(shè)計(jì)軌跡（鉆孔彎曲）將造成那些危害地質(zhì)成果危害，鉆探施工危害和工程質(zhì)量危害。43. 請用文字+簡圖的形式解釋鉆孔軌跡要素頂角，方位角，孔深L、垂深的含義。44. 如何利用鉆孔軌跡的基本要素計(jì)算出鉆孔軌跡每點(diǎn)的x, y, z空間坐標(biāo)值，請寫出它們的計(jì)算公式。45. 當(dāng)鉆孔軸線以銳角（大于臨界角）穿越軟硬軟互層時，圖示并說明鉆孔的彎曲規(guī)律并分析其原因。46. 解釋陀螺馬達(dá)的“定軸性”和“進(jìn)動性”，它對陀螺測斜儀的工作有何影響？47. 解釋采用均角全距法對測斜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算的思路。 四. 綜合應(yīng)用題1. 簡析“巖土鉆掘工程學(xué)”在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和服務(wù)領(lǐng)域。2. 目前世界上基本都是借助機(jī)械方式破碎巖石并形成一定規(guī)格的鉆孔，試闡述或展望其它可能具有應(yīng)用前景的巖石破碎方式，解釋其工作原理及可能的應(yīng)用領(lǐng)域。3. 我們的祖先曾在鉆井技術(shù)與工藝方面為人類做出過重大貢獻(xiàn)。你由此得到什么激勵或啟發(fā)？你對實(shí)現(xiàn)我國鉆探（井）技術(shù)與工藝現(xiàn)代化的那個具體方向比較感興趣，準(zhǔn)備從何入手？4. 巖石的研磨性包括那些磨損形式？試分析那種磨損形式對幫助孕鑲金剛石鉆頭的胎體出刃有好處。5. 金剛石為結(jié)晶體碳原子之間以共價鍵相連，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，是自然界最硬的礦物，因此可以用來做成破碎巖石的鉆頭。請分析金剛石有那些弱點(diǎn)？它們將怎樣影響金剛石鉆進(jìn)的工藝及效果？因此在金剛石工具制造過程中，須采取那些特殊措施？ 6. 試分析表鑲金剛石鉆頭和孕鑲金剛石鉆頭孔底碎巖過程的異同點(diǎn)。7. 孕鑲金剛石鉆進(jìn)時，如果工藝參數(shù)合理，胎體耐磨性合適，能使唇面每粒金剛石的后面形成蝌蚪狀支撐。試分析這一現(xiàn)象的形成機(jī)理。8. 試分析擴(kuò)孔器在鉆探過程中的作用。 9. 在級（中軟）遇水膨脹的頁巖中，為了在取心鉆進(jìn)中獲得較高的機(jī)械鉆速和回次進(jìn)尺，應(yīng)如何設(shè)計(jì)或選擇鉆頭及其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，并說明合理鉆進(jìn)規(guī)程的特點(diǎn)。10. 如果一個取心鉆孔中將遇到-級（中硬-硬）巖層，讓你選擇鉆進(jìn)方法和大致的規(guī)程參數(shù)，你將如何考慮。11. 金剛石鉆進(jìn)，每種巖石都存在臨界規(guī)程。進(jìn)入臨界規(guī)程的主要表現(xiàn)是胎體溫度急升，鉆頭嚴(yán)重磨耗，但這一現(xiàn)象不便在地表觀測。請分析可根據(jù)什么地表參數(shù)來判斷是否進(jìn)入臨界規(guī)程，鉆進(jìn)過程是否正常？12. 試分析全面鉆進(jìn)在規(guī)程參數(shù)選擇上與取心鉆進(jìn)的區(qū)別。13. 就繩索取心雙管鉆具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，簡析它是通過哪些機(jī)構(gòu)來保證巖礦心采取率和完整性、純潔性、代表性的? 14. 試從地質(zhì)因素、技術(shù)因素和工藝因素三方面分析造成鉆孔彎曲的原因。15. 試分析在鉆進(jìn)過程中可能出現(xiàn)的典型事故類型及其常用處理辦法。俗話說：“家家有本難念的經(jīng)。一個溫暖和諧永盛的家，一定有位胸懷大志，豁達(dá)大度，認(rèn)真負(fù)責(zé)有擔(dān)當(dāng)?shù)暮媚腥?。一定有位溫柔體貼，善良賢惠，尊老愛幼的好妻子。一定有位知書達(dá)理，言傳身教的好長輩。具備這些，家成了寧靜的港灣，溫馨的家園，春風(fēng)和煦，波瀾不驚。家的和諧美滿，需要我們用心經(jīng)營，需要我們在人生的航程中永遠(yuǎn)并肩前進(jìn)。才如此溫馨如一，幸福永遠(yuǎn)。人生猶如一場長跑，途中有磕絆和摔跤，只要站起來的次數(shù)，比倒下去的次數(shù)多，你就是一位成功者。我們工作崗位，上有領(lǐng)導(dǎo)下有同事，整天生活一起，難免有口角，有矛盾，有委屈，有批評。如果我們把心用在工作上，不計(jì)較，就少了很多雜念。如果我們把委屈，當(dāng)動力，把批評當(dāng)鞭策，就少了很多煩惱。工作不攀比，踏踏實(shí)實(shí)做事，安安分分做人，你一定是勝者。上班錢多錢少不重要，重要是幾年工作中，你漲沒漲見識，有沒有收獲，閱歷豐富勝過一切。我們只有加倍付出努力，才會改變命運(yùn)。只有在起伏道上行走，才看得到更多的風(fēng)景，只有經(jīng)過摔倒后爬起來，才會有人生的更多成就。你不努力，永遠(yuǎn)不會有人對你公平，花香蝶自來。同事之間懂得換位思考，夫妻之間懂得相互理解，婆媳之間懂得和諧溝通，你一定是位很受歡迎的人士。會享受順境，也要學(xué)會享受挫折，遇到困難勇往直前的人，你將來肯定贏得