1、矿山岩石力学一、巷道断面设计的原则 巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。 设计的原则是：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。 影响巷道断面选择的因素 作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择；掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。 需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具有经济效益。管线布置要求1管线通常应部置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架设可采用管墩
2、架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8 m和1.8 m以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。2在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用管墩架设），以免电流腐蚀管道。管道与运输设备之间必须留有不小于 0.2 m的安全距离。 3通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。如受条件限制设在同一侧时，通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通讯信号。4高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于0.1 m 以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50 mm，以便摘挂方便。5电缆与管道
3、在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持0.3 m 以上的距离。6电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时，不会落在轨道上或运输设备上。三、调车工作 固定错车场调车法 活动错车场调车 专用转载设备四、提高装岩机工作效率的途径积极推广和研究装岩、运输机械化作业线，不断提高装岩机工时利用率，缩短循环中的装岩时间。积极选用和研制高效能的装岩机，在现有设备中，要根据巷道断面大小选用装岩机。对于双轨巷道尽量选用大型耙斗装岩机ZC-2型侧卸式装岩机或蟹爪式装岩机等大型装岩机。一般情况下应避免同时使用两台装岩机或大断面选用生产能力小的装岩机。做好爆破工作。当岩石的块度均匀、适宜，堆放
4、集中，且底板平整时，装岩机的效率较高。如ZC-20B型铲斗式装岩机当块度小于200500时工作效率最高。部分转载机当岩石块度大于500，则无法正常工作。发展一机多用设备，如钻眼、装岩机，钻眼、装岩、锚杆安装机，转载与运输和卸载合一的仓式列车。加强装岩调车的组织管理工作。2 提高钻眼、装岩机司机操作技术，加强作业线的维修保养，以保证装岩熟练，减少事故障。严格执行工种岗位责任制，保证各工种密切配合，工序衔接迅速。保证稳定的电压或合理提高风动装岩机风压。3 保证轨道质量，经常维护，提高行车速度，减少矿车调道事故。 4 坚强调度工作，及时供应空车。 1 压入式通风 1. 优点：这种通风方式可采用胶质或
5、塑料等柔性风筒，能很快地将工作面的有害气体冲淡并排出。2. 缺点：排出的炮烟在巷道中蔓延扩散，时间较长，工人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。2 抽出式通风1.优点：其优点是炮烟等有害气体沿风筒排出，不污染巷道。2.缺点：风筒有效吸程小，工作面排除炮烟等有害气体的时间长。污浊风流通过局部通风机，安全性差。在有瓦斯涌出的工作面不宜采用。3.特点：这种通风方式一般要采用金属风筒混合式通风1. 特点：这种通风方式是压入式和抽出式的联合运用，为了达到快速通风的目的，可利用一辅助局扇作压入时通风，新鲜风流压入工作面冲洗工作面的有害气体和粉尘2. 混合式时，抽出风量要大于压入风量20-25%。净宽、
6、净高、拱形巷道墙高？ 直墙拱形巷道的净宽度系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。矩形巷道的净宽度，系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽系指车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，净宽系指自底板起1.6m高水平的巷道宽度水沟设计应注意的问题？管线布置应符合哪些要求？1管线通常应部置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8 m和1.8 m以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。2在架线式电机车运输巷道内，不
7、要将管道直接置于巷道底板上（用管墩架设），以免电流腐蚀管道。管道与运输设备之间必须留有不小于 0.2 m的安全距离。 3通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。如受条件限制设在同一侧时，通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通讯信号。4高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于0.1 m 以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50 mm，以便摘挂方便。5电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持0.3 m 以上的距离。6电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时，不会落在轨道上或运输设备上。装载与转运应注意什么？在保证成
8、龙配套的前提下，尽员减少机械设备的数量，尽量一机多用。机械化作业线设备配套.均衡各工序间的设备能力，留有备用设备而便于维修，紧密安排工序尽量争取平行作业时间巷道掘进通风方式有哪几种，优缺点，如何做到综合防尘？1 湿式钻眼是综合防尘最主要的技术措施2喷雾、洒水对防尘和降尘都有良好的作用。3加强通风排尘工作。煤矿还多用水泡泥4加强个人防护工作。装岩设备有哪些，如何选择，调车方式有哪几种，如何提高装岩工作效率？1 铲斗式装载机1铲斗后卸式装岩机2侧卸式铲斗装岩机耙斗装载机(三)蟹爪式装岩机(四)立爪式装载机选择装岩机考虑的因素比较多，主要包括巷道断面大小；装岩机的装载宽度和生产率，适应性和可靠性，操
9、作、制造和维修的难易程度；装岩机的造价和效率等。 铲斗后卸式装岩机生产能力（2540m3/h），间歇作业，效率低，容易扬起粉尘，要求有熟练的操作技术，一般应用与单轨巷道。侧卸式装岩机，铲取能力大，生产效率高，对大块岩石、坚硬岩石适应性强；履带行走，移动灵活，装卸宽度大，清底干净；操作简单、省力，但是构造复杂，造价高，维修要求高，间歇装岩，适用于断面12m2以上的巷道。耙斗装载机，构造最简单，维修、操作都容易；可用于平巷、斜巷、以及煤巷、岩巷等，但是，它的体积较大，移动不方便，妨碍其它机械使用，间歇装岩，且底板清理不干净，人工辅助工作量大，耙齿和钢丝绳损耗量大，效率低，应用于单轨巷道较为合理。蟹
10、爪式、立爪式、蟹立爪装岩机的装岩动作连续，可与大容积、大转载能力的运输设备和转载机使用，生产效率高，但是构造较复杂，造价高，蟹爪与铲板易磨损，装坚硬岩石时，对制造工艺和材料耐磨度要求高。提高其途径： 积极推广和研究装岩、运输机械化作业线，不断提高装岩机工时利用率，缩短循环中的装岩时间。积极选用和研制高效能的装岩机。做好爆破工作。发展一机多用设备，如钻眼、装岩机，钻眼、装岩、锚杆安装机，转载与运输和卸载合一的仓式列车。 加强装岩调车的组织管理工作。岩巷掘进机的优缺点，适用条件？具有掘进速度快、效率高、作业人员少、工作安全、施工质量好，对围岩影响小等优点,只适用于较长的直巷道及曲率半径很大的拐弯巷
11、道，特别是遇到涌水大、断层破碎等复杂地质条件时，适应性更差；机器重量大，灵活性差，井下组装难度大；由于动力容量大，造成动力费用大，掘进成本较高；刀具材质和结构虽有改进，使用寿命仍不够长等等。交岔点的施工方法有几种？施工注意事项？1 在稳定和稳定性较好的岩层中，交岔点可采用用全断面一次掘进法，随掘随锚喷或先锚后喷，一次完成;2 在中等稳定岩层中，或巷道断面较大时，可先将一条巷道掘出，并将边墙先行锚喷，余下周边喷上一层厚3050mm的混凝土或砂浆（岩石条件差时，可加打锚杆)作临时支护，然后回过头来再刷帮挑顶，随即进行锚喷。(扩帮刷大法)3 在稳定性较差的岩层中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌扩大断面部分
12、的方法。4 在稳定性差的松软岩层中掘进交岔点时，不允许一次暴露的面积过大，可采用导硐施工法碹岔式交岔点按结构形式可分为牛鼻子交岔点和穿尖交岔点两类窄轨道岔有哪几部分构成？道岔按分岔类型分几种？ 道岔的构造如图所示，它主要有岔尖、基本轨、辙岔、护轮轨、转辙器等部件构成选择道岔类型的原则？ 1）与基本轨的轨距相适应。 2）与基本轨的轨型相适应。 3）与行驶车辆的类别相适应。 4）与行车速度相适应。1.常用的钻眼机械有哪些？一、风动凿岩机, 二、液压凿岩机 , 三、电钻 , 四、凿岩机钎子, 五、电钻钻具2.爆轰感度？如何表示？殉爆距离及殉爆安全距离? 爆轰感度是指炸药对别的炸药爆炸时所产生的爆轰冲
13、击的敏感程度。 单质炸药：通常用起爆它所需要的最小起爆药量来表示。 混合炸药：用殉爆距离来表示。殉爆距离：装有雷管的主动药包爆炸时，能使相隔一定距离的另一同种药包百分百发生爆炸的最大距离。殉爆安全距离：装有雷管的主动药包爆炸时，使相隔一定距离的另一同种药包百分百不能发生爆炸的最小距离。3.炸药按组成分几类？4. 爆破器材有一、雷管二、导爆索和继爆管 三、导爆管,爆破连接网络有串联： 并联：串并联电路6.良好的钻眼爆破应满足哪些原则？掏槽眼布置有哪几种，优缺点？除合理选择掏槽方式和爆破参数外，还需合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果1.测量定向工作2.凿岩机的选择3.工作面供风、供水设备 4.建立
14、工作面钻眼岗位责任制，合理分区作业5.凿岩爆破安全技术1.斜眼掏槽；2.直眼掏槽；3.混合掏槽斜眼掏槽的特点是： 适用于各种岩层，可充分利用自由面，逐步扩大爆破范围；掏槽面积较大，适用于较大断面的巷道，但因炮眼倾斜，掏槽眼深度受到巷道宽度的限制， 循环进尺也同样受到限制；碎石抛掷距离大，易损伤设备和支护，当掏槽眼角度不对称时尤其如此。直眼掏槽的特点是： 所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之间保持平行；炮眼深度不受断面限制，利于采用中、深孔爆破，便于采用高效凿岩机和凿岩台车钻眼； 但 凿岩工作量大，钻跟技术要求高，一般需要雷管的段数也较多。为了加强直眼掏槽的抛渣力和提高炮眼利用率，形成了以直眼掏槽
15、为主并吸取斜眼掏槽优点的混合式掏槽。7.周边眼，辅助眼布置有什么要求，爆破参数主要包括哪些，选择时主要考虑哪些因素，掏槽眼，辅助眼装药结构有哪些，周边眼如何装药？辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，其眼距一般为500700，炮眼方向一般垂直于工作面，装药系数（装药长度与炮眼长度之比）一般为0.450.60。光面爆破周边眼满足以下要求：周边眼中心都应应布置在巷道设计掘进断面轮廓线上，而眼底应稍向轮廓线外偏斜，一般不超过100150mm,可使下一循环打眼时凿岩机有足够的工作空间，同时要尽量减少超挖量。底眼负责控制标高。底眼眼口位置应比巷道底板高出150200，以利钻眼和防止灌水，但眼底应低于底板
16、标高100200，以免巷道底板漂高。底眼眼距一般为500700，装药系数一般为0.50.7。爆破参数：1炮眼直径2炮眼深度 3炮眼数目 4炸药消耗量因素：岩石性质、巷道断面大小、块度要求、炸药性能和凿岩机性能掏槽眼和辅助眼：正向连续装药，反向连续装药周边眼：单段空气柱式装药，空气间隔分段装药，不耦合装药1、井底车场的路线组成？形式？1）储车路线2）行车路线3）井底车场的硐室井底车场形式：1）尽头式井底车场2）折返式井底车场3）环形井底车场斜井井底车场形式：甩车场2、井底车场选择的原则？1）线路结构简单、巷道平直、转弯半径大、调车方便；2）当用罐笼作主、副井提升时，多用环形车场；3）当用箕斗提升
17、、侧卸矿车时，多用折返式车场；4）辅助提升的罐笼井专用车场，可采用尽头式；5）罐笼箕斗混合井提升，可以将罐笼的出车线与上述线路连成环形运输系统；6）对于斜井提升，环形车场一般适用于箕斗或胶带提升的大、中型斜井中。3、影响井底车场选择的主要参数？从主到次：1）矿井开拓方式2）矿井生产能力3）主要运输平巷、井底车场的运输方式及调车方式4）运输设备的类型和井口机械化、自动化程度5）主要硐室的位置，防水门、自动风门的布置要求6）井底车场所处位置的地质、水纹地质及涌水情况7）矿井地面生产系统的布置方式8）矿体赋存位置、通风系统及排水系统9）巷道围岩的稳定性4、井底车场设计的一般要求？1）富余2030%的
18、通过能力；2）车场线路包括储车、行车及通往各主要硐室的辅助线路3）储车线的长度：罐龙井前一般不小于2倍列车长，后可取1.5倍列车长；副井提升的空、重车线分别取1.0、1.5；材料井、库储车线，中小型井一般可容纳5-10辆材料车，大型矿井按实际考虑 P63的3-1式4）当采用罐笼提升时，重车应走直线5）车场内的调车方式，尽量少用顶车，应优先采用拉车；6）采用平硐竖井联合提升时，平硐车场要考虑容器进出、吊装和检修7）当罐龙井的空车线采用自溜滑行时，线路坡度既要满足车辆运行，也要保证滑到储车线时车速为零 P64的3.3.2.2线路坡度8）车场纵断面坡度，须注意排水沟流向和低洼处排除积水的可能性9）调
19、车线长度通常为1列车长1. 与平硐相比，斜井开挖的特点有哪些？对围岩的扰动较同断面平巷大，一般倾角越大稳定性越低；钻孔作业条件差，只有对钻孔方向要求高，才能确保坡度准确；装岩条件差，装岩占用的劳动力较大；通风、排水因开挖方向不同也有不同特点；为了保证准确成形与贯通，对测量的要求高；2.上山施工自上而下应注意哪些问题？一是底板经常掘不够，巷道上漂，若不随时测量纠正，就不能保持设计的倾斜角度；二是爆破时岩石抛掷出来，很容易打到棚式支架的顶梁，以致崩倒棚子。为此多采用底部掏槽。由于瓦斯比空气轻，向上掘进时易于积聚在工作面上方，所以通风问题特别重要。3.下山施工安全中突出的问题是什么，如何预防？跑车，
20、预防：1）下山上部运输水平防止跑车的安全设施 2）应该使用符合要求的插销，加强铺轨质量，采用绳套连接。3）斜巷巷道口应设逆止阻车器或安全挡车板等挡车装置。Ps.几种挡车器：钢丝绳挡车器，型钢挡车器和钢丝绳挡车帘，悬吊式自动挡车器4.串车斜井井筒断面的布置方式有哪些？胶带机斜井断面布置的方式如何？箕斗斜井如何布置断面？串车斜井井筒断面布置1)管路和水沟布置人行道侧； 优点：跑车或掉道，管路不易砸坏，且断面利用较好；缺点：管路防碍人出入躲避硐。 2)管路和水沟布置在非人行道侧 3)管路和水沟分开布置，管路设在人行道侧 4)管路和水沟分开布置，管路设在非人行道侧箕斗斜井井筒断面布置 箕斗斜井为出矿通
21、道，一般不设管线（洒水管除外），常将人行道和水沟同侧布置。不准进风，断面尺寸以箕斗的合理布置为依据。胶带机斜井井筒断面布置 为了便于检修胶带机和其他设施，井筒内除设胶带机外，还设有人行道和检修道。布置方式分三种，见P75。多将人行道布置在胶带机和检修道的中间，检修和清扫都较方便。5.斜井井颈施工方式如何确定？山丘、平坦地形如何施工？不稳定表土层呢？1.按用途天（溜）井分哪几类？1）通风天井2）行人天井3）充填天井4）切割天井5）溜井（放矿专用）2.溜井分哪几类？何时才能选用溜井？分类：垂直溜井、倾斜溜井、垂直分枝溜井、分段控制溜井、阶梯式直溜井溜井布置的应用条件 岩石结构完整、简单，坚固性系数
22、大于6； 矿石粘结性小； 放矿时避免放空，对矿石有块度要求，以便减少粉矿产生； 硅石矿不宜采用溜井放矿。3.天（溜）井施工方式有哪几类？普通法掘进 、吊罐法掘进 、爬罐法掘进 、深孔爆破法、钻进法掘进 4、溜井布置的设计原则？溜井位置选择 1)地质条件看，岩层完整、坚硬、稳固；2）运输条件看，上下中段运距最短，且无反向运输；3）一般布置在下盘围岩中；4）从通风看，应尽量避免设计在主要运输巷道中1.按用途硐室分哪几类？其设计原则是什么？2.破碎硐室有哪五种？破碎硐室分单机端部给矿、单机侧向给矿、双机两端给矿、双机侧向给矿和单机双侧给矿等五种3.硐室施工的方法有哪些？全断面施工：围岩稳定完整，高度
23、5m以下台阶工作面施工：围岩稳定或较稳定，全断面掘进难维护，或硐室高度大导硐施工: 地质条件复杂，岩层软弱或断面过大留矿法施工: 围岩整体性好，无较大裂隙和断层的大型硐室离壁式支护的特点？锚杆支护有哪些作用？特点：离壁式支护结构如木支架、钢支架、混凝土砌碹以及钢筋混凝土支架等与围岩部分点接触或部分面接触。 1、被动承受围岩压力。 2、支护及时时，围岩变形还未达到极限的情况下，在点接触或面接触处承受围岩所产生的压力(变形压力)，未与围岩接触处承受围岩松脱冒落的自重压力（松脱压力）。 3、在完全不接触的情况下，或支护不及时时，围岩已发生松脱，则只承受松脱压力。 锚杆作用机理：悬吊作用 、组合梁作用
24、、挤压加固作用、防滑作用、预先加固作用。 临时支护有哪些？永久支护呢？临时支护：金属拱形支护、喷锚支护、喷射混凝土支护永久支护：棚式支护（木支架、金属支架）、石材支护、浇灌混凝土支护、锚杆支护喷锚支护有哪些作用？（1）开挖后，在巷道周边形成松动圈和塑性变形区。喷射混凝土支护，一方面水泥砂浆的胶结作用提高了松动圈的整体稳定性，另一方面喷射混凝土层的柔性允许围岩发生较大的位移而不发生松脱，能充分发挥围岩的自支承能力。（2）锚杆的挤压加固与围岩变形协调，进一步加固围岩，提高其整体承压能力。 喷锚联合支护是软弱破碎岩体的一种最有效的支护形式，具有主动加固围岩、充分发挥围岩的自支承能力、良好的抗震性能等
25、优点。1、与水源不相通的破碎带、溶洞与流沙层的特点？涌水量随时间的增长和巷道的延伸而减少；水对流沙和断层的影响很大；如果预先排水和疏干，流沙便将稳定而不再流动，而成为一般破碎状态在断层破碎带中掘巷，易引起顶板冒落，可达1040m以上2、巷道掘砌的施工顺序有哪几种方案？先掘进后砌碹（小断面掘进、按设计断面掘进、加大断面掘进） 边掘进边砌碹 掘进与主巷道平行的副巷道或绕道渡过断层或破碎带3、井巷防治水的措施有哪些？对可疑地区，逢进尺，必先深孔探；探水，一般采用向前方打扇形群孔。先疏干，再向前方掘进，避免在水坑下向上凿眼，探水扇形群孔每组之间的夹角不能太大，也不能太小，一般以10 150为宜。强含水
26、层、含水断层带、含水的陷落柱，这些都是井下发生突水危险的自然条件, 需要采取措施,处理和避开它们。常用措施: 探断层、穿越断层、远离断层、避开陷落柱。对探水后发现的危险地区，应该修筑防水闸门或隔离岩柱。4、地面治水措施有哪些？概括为“疏、防、排、蓄”在井口修筑拦水坝。尤其低洼处打井更应注意，甚至疏通河道或者河流改道沿井口、或浅部开采范围附近的山脚修筑截洪排水沟 及时调查地表裂缝，并及时用2m厚的粘土回填、压实地面裂缝及时回填、压实废弃井筒或者钻孔在复杂地段打竖井前，先钻孔帷幕注浆赌水5、软岩的物理特征包括哪四点？“松” 指岩石结构疏松、密度小、孔隙度大的岩层； “散” 指岩石胶结程度很差或未胶
27、结的颗粒状岩层； “软” 指岩石强度很低，塑性大或粘土矿物质易膨胀的岩层； “弱”指受地质构造的破坏，形成许多弱面，如节理、片埋、裂隙等破坏了原有的岩体强度，易破碎，易滑移冒落的不稳定岩层，但其岩石单轴抗压强度还较高。6、软岩巷道围岩变形特征有哪些？施工中应注意哪些问题？围岩变形有明显的时间效应。围岩变形具有明显的空间效应。软岩巷道不仅顶板下沉量大和容易冒落，而且底板也强烈鼓起，并常拌有两帮剧烈位移。围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。此外，软岩巷道的自稳时间短。7、新奥法的主要特征是什么？新奥法的概念是按岩石力学围岩支架共同作用基本原理制定的，其主要意图是调动围岩自身的承载能力，尽可能地控制围岩变形，防止围岩松动，以达到施工隧道的最大安全度和最好经济效果。8、石门揭煤或防瓦斯突出有哪些施工方法？震动放炮，金属骨架，钻孔排放，水力冲孔法，高压脉冲水射流钻割法
