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井巷与隧道工程

发布时间:2020-03-03 08:50:34 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

简答题

1.简答巷道断面尺寸应满足得要求。

答:巷道净断面,必须满足行人、交通、通风、安全设施服务、设备安装、检修和施工的需要。因此,巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途,存放或通过它的机械、器材或运输设备的数量及规格,人行道宽度和各种安全间隙,以及通过巷道的风量等。

2、简答巷道断面设计的内容和步骤。

答 :首先选择巷道断面形状,确定巷道净断面尺寸,并进行风速验算;其次,根据支架参数和道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸;然后,布置水沟和管缆;最后,绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表和每米巷道工程量以及材料消耗一览表。

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)通风要求

4、简述巷道维护原理。

答:巷道失稳主要是空间结构失稳,围岩材料失稳最终也表现在空间结构失稳上。巷道维护原理应是,支护体系、支护结构和参数以及工艺过程应适应围岩变形后的力学状态,确保支护特性与围岩变形力学特征相适应,最大限度发挥围岩自承能力。

具体说,巷道维护要做到:1)、加固浅层围岩;2)、充分利用和发挥深部围岩的承载能力;3)、综合治理,联合支护,长期监控

5、简述软岩巷道的围岩变形特征。

答:1)、围岩变形有明显的时间效应。表现为初始变形速度很大,变形趋向稳定后仍以较大速度产生流变,且持续时间很长,有的达数年之久。

2)、围岩变形有明显的空间效应。其一表现为围岩与掘进工作面的相对位置对其力学状态的影响;其二表现为巷道所在深度不仅对围岩的变形或稳定状态有明显影响。

3)、不仅顶板下沉量大和容易冒落,而且底板也强烈鼓起,并常伴随有两帮剧烈位移。尤其是粘土层,浸水崩解和泥化引起的底鼓更为严重。

4)、围岩变形对应力扰动和环境的变化非常敏感。表现为当软岩巷道受临近开掘或修复巷道、水的浸蚀、支架折损失效、爆破震动以及采动等的影响时,都会引起巷道围岩变形的急剧增长。5)、软岩巷道围岩自稳时间短。 6.简答硐室施工特点。

答:硐室施工与一般巷道相比,具有以下特点:

1>硐室断面大、变化多、长度较短,大型施工机械难以进入工作面施工。

2>硐室往往与其他硐室、巷道、井筒相连,加之有硐室本身结构复杂,故其受力状态不易准确分析,施工难度较大。3>硐室的服务年限较长,工程质量要求较高。

7.简答压入式通风的特点及优缺点。

答:特点:局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊空气沿巷道流出。

优点:有效射程大,冲淡和排除炮烟的作用比较强;工作面回风不通过扇风机,在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式比较安全。

缺点:长距离巷道掘进需要风量大,所排出炮烟在巷道中随风流扩散、蔓延范围大,时间又长,工人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。

什么是抽出式通风?抽出式通风有哪些优缺点?其适用条件是什么?

通风机从井下或局部用地点抽出污浊空气的通风方法。

优缺点:(1)由于井下风流处于负压状态,当主要通风机因故停止运转时,井下风流压力提高,可使采空区瓦斯涌出量减少,比较安全。 (2)漏风量少,通风管理较简单。

(3)当相邻矿井或采区相互贯通时,会把相邻矿井或采区积聚的有害气体抽到本矿井下,使矿井有效风量减小。

适用条件:抽出式是目前我国煤矿广泛采用的通风方式,特别适用于高瓦斯矿井和开采范围较大的矿井。

压抽混合式通风 在进、回风井巷口或井巷内分别安设主要扇风机,将新鲜风流送到井下并将井下污浊风流排至地面,使整个通风系统的风流处于部分正压和部分负压状态的通风方式。压抽混合式通风兼有压入式通风和抽出式通风两种通风方式的优点,在进、回风段风流集中,排出烟尘速度快,并且不易受自然风流干扰而造成风流反向,它是提高矿井通风效果的较好通风方式。其缺点是所需通风设备较多,进风侧井底车场和回风侧塌陷区均有程度不同的漏风。压抽混合式通风方式可用于地表有塌陷区或矿岩内含有放射性元素的矿井。 8.简答半煤岩巷掘进机的选择原则。

答:当煤、岩的强度都不高时,应选用煤电钻钻眼;当煤、岩的强度都较高时,可都采用凿岩机打眼;当煤、岩的强度相差很大时,则可同时选用煤电钻和凿岩机,或选用岩石电钻钻眼。

9、简答巷道局部冒顶事故的处理措施。 答:首先,加固好冒落前后完好的支架或巷道。

第二,及时封顶,控制冒顶范围的扩大。

第三,采用锚喷支护处理冒顶区。具备锚喷条件时,应优先考虑采用锚喷支护处理冒顶区。

巷道局部冒顶范围较大事故

1.小断面快速修复法2.一次成巷修复法 3.木垛法 4.打绕道法 巷道片帮的处理方法 1.木垛法

当巷道片帮不太严重,片帮一侧稍有冒顶、柱腿压折、煤矸挤入巷道时,先在顶梁下打上一根顶柱,然后清矸换新柱腿,用木料架木垛,支架用背板和荆笆背好后撤去顶柱。

2.撞楔法

巷道一侧片帮很严重,撤掉压坏柱腿时,煤岩会流出,并且片帮继续扩大,可用撞楔法处理。在片帮地点选择完好的柱腿,打上1.4m左右斜撞楔。然后,在顶梁下打上顶柱,换好新柱腿,支架顶帮要背严,依次将支架修好。

10、简述巷道底鼓的类型及机理。

答:底板岩体鼓入巷道的方式及其机理,一般可分为以下四类:

1)挤压流动性底鼓。两帮岩柱的压摸效应,应力的作用下,底板软弱岩层会因挤压而流到巷道内。

2)挠曲褶皱性底鼓。其机理是底板岩层在平行层理方向的压应力作用下向底板临空方向鼓起。

3)遇水膨胀性底鼓。膨胀岩是指那些与水的物理化学反应有关并随时间发生体积增大的岩石,主要是粘土岩,其矿物成分中含有物理化学性质活泼的蒙脱石。由于煤矿巷道经常积水,当巷道底板为膨胀岩时会引起膨胀性底鼓。

4)剪切错动性底鼓。当巷道直接底板为完整岩层且厚度大于1/7巷道宽度时,在较高的岩层应力作用下,常使底板出现剪切破坏,由此形成的楔块岩体在水平应力挤压下产生错动而使地板产生的鼓起称为剪切错动性底鼓。

巷道底鼓的防治措施

(一)卸压法 目前出现的卸压法有切缝、打钻孔、爆破及掘巷卸压等形式。

(二)用锚杆加固底板

(三)底板注浆

(四)巷道壁充填

(五)巷道中水的控制

11.简述巷道卸压方法种类。

答案:卸压方法有:1)、切缝卸压;2)、钻孔卸压;3)、松动爆破卸压;4)、卸压槽;

12、简述综放切眼锚网支护技术要求。

答:1>、设计时应首先确定合理的锚固力,正确选择锚杆类型。

2>、综放切眼巷道跨度大,巷道顶板锚杆支护效果尤为重要,以选用长锚杆或锚索加强支护为宜。否则,需在巷中增设中间立柱支撑。

3>、为增加顶板岩煤梁的抗剪能力,为岩梁提供两个支点,应使靠近巷道两帮的锚杆向煤体倾斜一定角度。

4>、综放切眼多为导硐扩帮施工,为确保施工安全,应加强临时支护,在临时支护保护下进行锚网支护作业。

13、简答锚喷支护的优点。

答:锚杆和喷射混凝土虽各有优点,但也都有不足之处。锚喷联合支护,恰能做到使二者相互取长补短,互为补充,是一种性能更好的支护形式。锚杆与其穿过的岩体形成承载加固拱,喷射混凝土层的作用则在于封闭围岩,防止风化剥落,和围岩结合在一起,对锚杆间的表面岩石起支护作用。锚杆与喷射混凝土联合使用,可以防止局部岩块的松动和坠落,从而加固与提高了岩石拱的承载能力。

14、简述预应力锚杆的作用。

答:预应力锚杆的作用:一方面在锥形体压缩区内产生压应力,增加节理裂隙或岩块间的摩擦阻力,防止岩块的转动和滑移,亦即增大了岩体的粘结力,提高了破碎岩体的强度;另一方面,锚杆通过锚头和垫板对围岩产生的压应力,改善了围岩应力状态,使压缩带内的岩石处于三向受力状态,从而使岩体强度得到提高。

15、简述锚杆支护作用原理。 答:锚杆支护作用原理有以下几方面:

1)、悬吊作用:是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂于其上的坚固老顶上,或将松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上,使松动岩块不致冒落。

2)、组合梁作用:是指将层状岩体各层用锚杆连结并紧固,组合成类似铆钉加固的组合梁,提高了岩层整体抗弯能力。

3)、锚杆楔固作用:是在围岩中存在一组或几组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少围岩沿不连续面的移动。

4)、挤压加固作用:在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联接,便在围岩中形成一定厚度的均匀的连续压缩带。

锚杆支护锚杆的力学作用主要有悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用、减跨作用、加固作用。锚杆产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果,以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。

混凝土支护 喷射混凝土支护的作用原理。(1)加固与防风化作用(2)改善围岩应力状态作用(3)柔性支护机构作用(4)组合拱作用

此法施工简便,可在岩体开挖后立即喷射并与围岩密贴,具有加固、止水等多种效果;又能与金属网、锚杆、注浆、钢支撑等多种支护方式组合形成复合支护,是新奥法施工中不可缺少的重要支护手段。

16、简答煤矿中综合防尘技术。

答:(1)湿式钻眼。(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。(4)加强个人防护工作。因为掘进过程中产生的粉尘极易在空气中浮游,被人吸入体内,时间久了就易患煤肺病、矽肺病,严重影响工人的身体健康,所以要综合防尘。

17、简答道岔选择的原则。

答:1)与基本轨相适应2)与基本轨轨型相适应 3)与行驶车辆的类型相适应4)与车速相适应

18、简述光面爆破及其优点。

答:光面爆破的实质,是在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼,控制每个炮眼的装药量,选用低密度和低爆速的炸药,采用不耦合装药同时起爆,使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝,并沿各炮眼的连线---井巷轮廓线,将岩石崩落下来。

应用光面爆破可使掘出的巷道轮廓平整光洁,便于锚喷支护,岩帮裂隙少,稳定性高,超挖量小。所以光面爆破是一种成本低、功效高、质量好的爆破方法。

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。防止两炮眼之间发生欠挖和超挖。

19、简述连续采煤机和掘进机相比的优缺点。

答:优点:1)、系统可靠,机构简单,造价低,故障少。

2)、即可用于掘进又可用于采煤。

3)、多顺槽开拓长壁工作面时,可保证工作面所需足够风量,对控制瓦斯积聚非常有利,高瓦斯矿井较适用。

缺点:1)、连续采煤机及配套梭车往复运行,对底板破坏比掘进机严重。 2)、连续采煤机快受地质条件影响较大。

3)、巷道断面一般为矩形,对其他巷道断面适用性较差。仅适用于巷道宽度大的矿井。 20、简述煤与瓦斯突出煤层的特征。 答:我国煤与瓦斯突出具有下列特征:

1)、煤和瓦斯突出往往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区; 2)、煤质松软、干燥且瓦斯含量多、压力高就容易突出;

3)、开采深度愈大,煤层愈厚,倾角愈大,突出的次数就愈多,强度也愈大; 4)、煤体受到外力震动、冲击时,也容易发生突出。

21、简答岩石的孔隙性对岩石性质的影响。

答案:岩石的孔隙性对岩石其它性质有显著影响。孔隙度增大,消弱了岩石的整体性,使岩石的密度和强度降低,透水性增大;孔隙的存在,加快风化速度,进一步增大透水性和低力学强度。

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