井巷工程各章后復習思考題答案

1、第一章第一章導學思考題導學思考題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材料和結構，對這些地下空間進行必要的維護，防止圍巖繼續(xù)破碎和垮落。

2、2.在井巷開挖與支護中如何利用巖石的強度特性，以達到較好的破巖與支護效果？答：在大量巖石強度試驗基礎上，根據不同的破壞機理、歸納和分析描述，人們建立了多種強度準則。強度準則對于分析巖石的破裂與穩(wěn)定具有重要意義。主要有：（1）靜荷載下巖石的強度性質；按外力性質不同，可將巖石強度分為抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度等。（2）動荷載下的巖石強度性質：（3）非連續(xù)巖石的強度特性；（4）莫爾強度理論；（5）格里菲斯巖石強度理論。3.為什么要對巖石進行

3、分類？答：巖石分類的總的目的是，能對巖石這種復雜的材料，給出具有代表性的、單一的性質參數，以滿足科學研究和工程設計與施工的需要。在井巷工程中，巖石分類表對于解決地下工程支護設計問題，合理地選用施工方法、施工設備、機具和器材，以及準確地制定生產定額和材料消耗定額等工作必不可少。復習思考題復習思考題1.什么是巖石、巖塊、巖體和圍巖？它們的區(qū)別與聯系是什么？答：巖石由一種或多種礦物組成，其內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

4、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，主要用于巖石性質的室內試驗研究巖體是指地下工程周圍較大范圍的自然地質體，巖體內一般包括有非連續(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.表示巖石物理性質的主要指標有哪些？答：與井巷工程相關的巖石物理性質主要有相對密度、密度、孔隙性、水理性及碎脹性等。3.簡述巖

5、石在單軸壓縮條件下的變形特點。答：在外力作用下巖石產生變形的規(guī)律，可以用剛性實驗機上得到的巖石的應力——應變關系來說明。如圖所示：Ⅰ—OA段，應力—應變曲線呈凹型，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。Ⅱ—AC段，巖石體積繼續(xù)壓縮，應力—應變曲線呈直線型，即曲線的斜率近似為常數，稱為線彈性階段。Ⅲ—CD段，應力—應變曲線呈凸型，曲線斜率逐漸減小，巖石內局部破損逐漸增大而導致巖石達到強度極限D點，稱為變形屈

6、服階段。此階段巖石內開始發(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為膨脹趨勢。如果在CD段卸載，會出現塑性滯環(huán)，變形不能完全恢復。Ⅳ—D后段，此階段為應力—應變曲線的軟化階段。達到D點時巖石發(fā)生破壞，體積快速增長，巖石抵抗荷載能力很快下降，最后達到并保持一定的強度。此階段最后保持的強度稱為殘余強度，這說明巖石在達到極限強度以后，仍然存在著承載能力。3.巷道斷面設計的內容和步驟是怎樣的？答：1、選擇巷道斷面形狀。2、確定巷道凈

7、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）用風速校核巷道凈斷面積0h3h（6）選擇支護參數（7）選擇道床參數（8）確定巷道掘進斷面尺寸。3、布置巷道內水溝和管纜。4、計算巷道掘進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。復習思考題復習思考題1.簡述巷道斷面設計的原則和步驟。答：巷道斷面設計的原則是在滿足安全、生產和施工要求的

8、條件下，力求提高斷面利用率，以取得最佳的經濟效果。巷道斷面設計的步驟：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）0h3h用風速校核巷道凈斷面積（6）選擇支護參數（7）選擇道床參數（8）確定巷道掘進斷面尺寸3、布置巷道內水溝和管纜。4、計算巷道掘進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

9、.巷道斷面形狀有哪幾類？選擇斷面形狀的依據是什么？答：我國煤礦井下使用的巷道斷面形狀，按其構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，主要應考慮巷道所處的位置及穿過的圍巖性質、作用在巷道上的地壓大小和方向、巷道的用途及其服務年限、選用的支架材料和支護方式、巷道的掘進方法和采用的掘進設備等因素，也可以參考鄰近礦井同類巷道的斷面形狀及其維護

10、情況等。3.巷道斷面尺寸應滿足哪些要求？答：巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風和安全設施及設備安裝、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，存放或通過它的機械、器材或運輸設備的數量與規(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，是指巷道兩側內壁或錨桿露出長度終端之間的水平距離。對于梯形巷道，當其內通行礦車、電機車時，凈寬度是指車輛頂面水平的巷

11、道寬度、當巷道內不通行運輸設備時，凈寬度是指自底板起1e6m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，留有寬度不小于0.8m的人行道，否則應重新設計?！睹旱V安全規(guī)程》第二十一條規(guī)定，主要運輸巷道和主要風巷的凈高，自軌面起不得低于2m；架線電機車運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、車場內以及人行道與運輸巷道交叉的地方不得小于2m；在不行人的巷道內不得小于1.9m；在井底車場內，從井

12、底到乘車場不小于2.2m。電機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))內的上山、下山和平巷的凈高不得低于2m，薄煤層內的不得低于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、運輸通暢以及安裝和檢修設備、管纜的需要，拱形巷道的壁3h高設計要求按架線電機車導電弓頂端與巷道拱壁間最小安全間隙要求、按管道的裝設高度要求、按人行高度要求、按1.6m高度