第一章 導(dǎo)學(xué)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(shè)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(shè)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(hù)材料和結(jié)構(gòu)，對這些地下空間進(jìn)行必要的維護(hù)，防止圍巖繼續(xù)破碎和垮落。 2.在井巷開挖與支護(hù)中如何利用巖 石的強(qiáng)度特性，以達(dá)到較好的破巖 與支護(hù)效果？ 答：在大量巖石強(qiáng)度試驗基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的破壞機(jī)理、歸納和分析描述，人們建立了多種強(qiáng)度準(zhǔn)則。強(qiáng)度準(zhǔn)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(qiáng)度性質(zhì)；按外力性質(zhì)不同，可將巖石強(qiáng)度分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。（ 2）動荷載下的巖石強(qiáng)度性質(zhì)：（ 3）非連續(xù)巖石的強(qiáng)度特性；（ 4）莫爾強(qiáng)度理論；（ 5）格里菲斯巖石強(qiáng)度理論。 3.為什么要對巖石進(jìn)行分類？ 答：巖石分類的總的目的是，能對巖石這種復(fù)雜的材料，給出具有代表性的、單一的性質(zhì)參數(shù)，以滿足 科學(xué)研究和工程設(shè)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(hù)設(shè)計問題，合理地選用施工方法、施工設(shè)備、機(jī)具和器材，以及準(zhǔn)確地制定生產(chǎn)定額和材料消耗定額等工作必不可少。 復(fù)習(xí)思考題 1. 什么是巖石、巖塊、巖體和圍巖？它們的區(qū)別與聯(lián)系是什么？ 答：巖石由一種或多種礦物組成，其內(nèi)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(zhì)的室內(nèi)試驗研究 ;巖體是指地下工程周圍較大范圍的自然地質(zhì)體，巖體內(nèi)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(yīng)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(zhì)的主要指標(biāo)有哪些？ 答：與井巷工程相關(guān)的巖石物理性質(zhì)主要有相對密度、密度、孔隙性、水理性及碎脹性等。 3. 簡述巖石在單軸壓縮條件下的變形特點。 答：在外力作用下巖石產(chǎn)生變形的規(guī)律，可以用剛性實驗機(jī)上得到的巖石的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系來說明。如圖所示： OA 段，應(yīng)力 應(yīng)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。 AC 段，巖石體積繼續(xù)壓縮，應(yīng)力 應(yīng)變曲線呈直線型，即曲線的斜率近似為常數(shù)，稱為線彈性階段。 CD 段，應(yīng)力 應(yīng)變曲線呈凸型，曲線斜率逐漸減小，巖石內(nèi)局部破損逐漸增大而導(dǎo)致巖石達(dá)到強(qiáng)度極限 D 點，稱為變形屈服階段。此階段巖石內(nèi)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(zhuǎn)為膨脹趨勢。如果在CD 段卸載，會出現(xiàn)塑性滯環(huán)，變形不能完全恢復(fù)。 D 后段，此階段為應(yīng)力 應(yīng)變曲線的軟化階段。達(dá)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(dá)到并保持一定的強(qiáng)度。此階段最后保持的強(qiáng)度稱為 殘余強(qiáng)度，這說明巖石在達(dá)到極限強(qiáng)度以后，仍然存在著承載能力。 4在單軸、二軸和三軸壓縮條件下，巖石的力學(xué)性質(zhì)會發(fā)生哪些變化？ 答：按外力性質(zhì)不同，可將巖石強(qiáng)度分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。在不同受力狀態(tài)下，巖石的極限強(qiáng)度相差懸殊。實驗表明，巖石在不同應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度值一般符合以下規(guī)律 :三向等壓抗壓強(qiáng)度 三向不等壓抗壓強(qiáng)度 雙向抗壓強(qiáng)度 單向抗壓強(qiáng)度 單向抗剪強(qiáng)度 單向抗彎強(qiáng)度 單向抗拉強(qiáng)度。 5在動荷載下，巖石的力學(xué)性質(zhì)有哪些變化？ 答：巖石在動荷載作用下的強(qiáng)度與加載速度有關(guān)。沖擊荷載強(qiáng)度大于靜 荷載強(qiáng)度。巷道開挖破巖時，巖石承受的外力都不是靜載荷，而是一種動載荷，它是時間的函數(shù)。巖石在動荷載作用下，無論是抗壓強(qiáng)度還是抗拉強(qiáng)度都比靜荷載作用下要大。值得注意的是，在分析巖石穩(wěn)定性時，一般用巖石的靜荷載強(qiáng)度 ;在分析開挖問題時，一般用巖石的動荷載強(qiáng)度。 6非連續(xù)面對于巖石的強(qiáng)度有什么影響？ 答：當(dāng)巖石內(nèi)存在非連續(xù)面時，巖石的強(qiáng)度將受到加載方向與非連續(xù)面相互關(guān)系的影響，當(dāng)巖石的非連續(xù)面與加載方向成 30時，巖 石強(qiáng)度最低 ;而非連續(xù)面與加載方向正交或平行時得到的強(qiáng)度最高。所以，層理或節(jié)理發(fā)育的巖石，支護(hù)和破 巖難度會有很大不同。 7如何得到巖石的堅固性系數(shù) f，什么是 RQD 分級法？ 答：巖石在各種外載作用下，其破壞的難易程度相似或趨于一致，因此建議用“堅固性系數(shù)”作為分類指標(biāo)，來表示巖石破壞的難易程度。巖石堅固性系數(shù)用 f 表示，其值可用巖石的單向抗壓強(qiáng)度 (MPa)除以 10 (MPa)求得，即：10cRf 。 RQD 即“巖心質(zhì)量指標(biāo)”。 RQD 是一修正的巖心取出率，僅考慮長度大于 100mm的完整巖心。 8. 根據(jù)圍巖松動圈的大小，圍巖可劃分為幾類？這種分級法有何優(yōu)點？ 答：穩(wěn)定 圍巖、較穩(wěn)定圍巖、一般圍巖、一般不穩(wěn)定圍巖、不穩(wěn)定圍巖、極不穩(wěn)定圍巖。 松動圈巖石分類方法本身與巖性不直接相關(guān)，但是對于具體井巷工程，當(dāng)分類水平一定，即地應(yīng)力一定時，就可以與巖性聯(lián)系起來，建立該水平不同巖性的分類表。分類中，如果將采動與非采動、矩 (梯 )形與拱形巷道區(qū)分開來，在相似的同類巷道中類推，可以消除諸如斷面形狀、采動等因素的影響，使分類更為明確可靠。 9常用的井巷工程建筑材料有哪些？其適用條件是什么？ 答：巷道支護(hù)中使用的材料，主要有木材、竹材、金屬材料、石材、水泥、混凝土、鋼筋混凝土和砂漿等，其 中水泥是廣泛使用的膠凝材料。 在常用的水泥品種中，硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級較高，常用于重要結(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化速度較快，適用于要求早期強(qiáng)度高、凝結(jié)速度快的工程，地下工程中的噴漿及噴射混凝土支護(hù)等均可采用。 10. 什么是混凝土的配合比、水灰比及坍落度？ 答：混凝土配合比是指混凝土各組成材料間的數(shù)量 (質(zhì)量 )比例關(guān)系。 水灰比是指水與水泥之間的比例關(guān)系。 坍落度法是把調(diào)配好的混凝土拌和物分層裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒內(nèi)，將表面刮平，垂直提取圓錐筒后，拌和物將產(chǎn)生一定程度的坍落，量 出坍落的高度，即為坍落度。 11. 混凝土的強(qiáng)度是用什么符號表示的？ 答：根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值將混凝土劃分為不同強(qiáng)度等級?；炷翉?qiáng)度等級用符號 C 和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 (以 MPa 為單位 )表示，分為 C7.5， C10， C15， C20， C25， C30， C35， C40， C45， C50， C55， C60， C65， C70， C75 及C80 共 16 個強(qiáng)度等級。 12礦工鋼 U29 代表什么含義？ 答：含義為： 礦用 U 型鋼支架 ， 29 代表每米的重量是 29 千克。 第二章 導(dǎo)前思考題 1. 巷道的凈斷面應(yīng)滿足哪些要求？ 答：巷道 凈斷面必須滿足行人、運輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)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(jī)械、器材或運輸設(shè)備的數(shù)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(fēng)量等。 2. 巷道的凈斷面、設(shè)計掘進(jìn)斷面和計算掘進(jìn)斷面有何區(qū)別？ 答： 巷道凈斷面是指巷道支架內(nèi)的面積。若巷道不進(jìn)行支護(hù)并只有臨時簡易軌道，則巷道凈斷面與掘進(jìn)斷面相等 ， 它由凈高度與凈寬度決定 。 巷道的凈尺寸加上支護(hù)和道床參數(shù)后，便可獲得巷道的設(shè)計掘進(jìn)尺寸，為巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積。 巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸加上允許的掘進(jìn)超挖誤 差值（ 75mm），即為巷道計算掘進(jìn)斷面尺寸。 3.巷道斷面設(shè)計的內(nèi)容和步驟是怎樣的？ 答： 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0h（ 3）確定巷道壁高3h（ 4）確定巷道凈斷面積 S 和凈周長 P （ 5）用風(fēng)速校核巷道凈斷面積（ 6）選擇支護(hù)參數(shù)（ 7）選擇道床參數(shù)（ 8）確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸。 3、布置巷道內(nèi)水溝和管纜。 4、計算巷道掘進(jìn)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(fù)習(xí)思考題 1. 簡述巷道斷面設(shè)計的原則和步驟。 答：巷道斷面設(shè)計的原則是在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 巷道斷面設(shè)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0h（ 3）確定巷道壁高3h（ 4）確定巷道凈斷面積 S 和凈周長 P （ 5）用風(fēng)速校核巷道凈斷 面積（ 6）選擇支護(hù)參數(shù)（ 7）選擇道床參數(shù)（ 8）確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸 3、布置巷道內(nèi)水溝和管纜。 4、計算巷道掘進(jìn)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. 巷道斷面形狀有哪幾類？選擇斷面形狀的依據(jù)是什么？ 答：我國煤礦井下使用的巷道斷面形狀，按其構(gòu)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(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過的圍巖性質(zhì)、作用在巷道上的地壓大小和方 向、巷道的用途及其服務(wù)年限、選用的支架材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)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(hù)情況等。 3. 巷道斷面尺寸應(yīng)滿足哪些要求？ 答：巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)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(jī)械、器材或運輸設(shè)備的數(shù)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(fēng)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(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平距離 。對于梯形巷道，當(dāng)其內(nèi)通行礦車、電機(jī)車時，凈寬度是指車輛頂面水平的巷道寬度、當(dāng)巷道內(nèi)不通行運輸設(shè)備時，凈寬度是指自底板起 1e 6m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(nèi)，留有寬度不小于 0.8m的人行道，否則應(yīng)重新設(shè)計。 煤礦安全規(guī)程第二十一條規(guī)定，主要運輸巷道和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于 2m；架線電機(jī)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(nèi)、車場內(nèi)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(nèi)不得小于 1. 9m；在井底車場內(nèi)，從 井底到乘車場不小于 2.2m。電機(jī)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(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于 2m，薄煤層內(nèi)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3h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(shè)備、管纜的需要，拱形巷道的壁高3h,設(shè)計要求按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓頂端與巷道拱壁間最小安全間隙要求、按管道的裝設(shè) 高度要求、按人行高度要求、按 1. 6m高度人行寬度要求以及按設(shè)備上緣至拱壁最小安全間隙要求等 5 種情況， 對于架線電機(jī)車運輸?shù)南锏?，一般按其中架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子和管道裝設(shè)高度要求計算即能滿足設(shè)計要求 ;其他如礦車運輸、僅鋪設(shè)輸送機(jī)或無運輸設(shè)備的巷道，一般只按行人高度要求計算即可滿足設(shè)計要求，但在人行道范圍內(nèi) (1. 8m 以下 )，不得架設(shè)管、線和電纜。 6.在確定巷道凈斷面規(guī)格時，為什么必須驗算風(fēng)速？ 答：巷道通過的風(fēng)量是根據(jù)對整個礦井生產(chǎn)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)求解得到的。當(dāng)通過該巷道的風(fēng)量確定后，斷面越小，風(fēng)速越大。風(fēng)速過大 ，不僅會揚起煤塵，影響工人身體健康和工作效率，而且易引起煤塵爆炸事故。為此，必須驗算風(fēng)速。 7.凈斷面、設(shè)計掘進(jìn)斷面和計算掘進(jìn)斷面有何區(qū)別？巷道超挖和欠挖的后果是什么？ 答： 巷道凈斷面是指巷道支架內(nèi)的面積。若巷道不進(jìn)行支護(hù)并只有臨時簡易軌道，則巷道凈斷面與掘進(jìn)斷面相等 ， 它由凈高度與凈寬度決定 。 巷道的凈尺寸加上支護(hù)和道床參數(shù)后，便可獲得巷道的設(shè)計掘進(jìn)尺寸，為巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積。 巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸加上允許的掘進(jìn)超挖誤差值（ 75mm），即為巷道計算掘進(jìn)斷面尺寸。 超挖后果：如果是回采巷道會造成后期回采的 過程中超前支護(hù)浪費材料，同時支護(hù)效果不好，存在安全隱患。 欠挖后果：可能在后期工作中在運輸、行人還有支護(hù)上造成更大的麻煩，甚至有時候需要 2 次爆破進(jìn)行修正，同樣的浪費材料和人力 。 8.根據(jù)哪些因素可以選擇水溝斷面？對水溝的坡度、流速有何要求？ 答：采區(qū)巷道水溝的坡度應(yīng)考慮巷道的用途、疏水、煤損和充填料含泥率等因素確定。采區(qū)輸送機(jī)巷道、分層運輸巷道和運輸煤門、采區(qū)回風(fēng)巷道和分層回風(fēng)巷道的水溝可選用 5的坡度。 礦井水溝坡度應(yīng)與巷道坡度一致，考慮到流水通暢，平巷坡度不宜小于 3 ;巷道中橫向水溝的坡度，不宜小于 2 。 水溝采用混凝土砌筑時，水溝中水的最大流速為 5-10m/s，不襯砌的水溝中水的最大流速為 3-4.5m/s。水溝的最小流速，應(yīng)以不使煤泥等雜物沉淀為原則，其值一般不應(yīng)小于 0. 5m/s。 第三章 導(dǎo)學(xué)思考題 1. 什么叫炸藥的氧平衡？井下爆破為什么要選用零氧平衡炸藥？ 答：氧平衡表示炸藥內(nèi)含氧量與充分氧化可燃元素所需氧量之間的關(guān)系。 當(dāng)炸藥中的氧恰好能完全氧化可燃元素時稱為零氧平衡。零氧平衡炸藥的氧和可燃元素都得到充分利用，能放出大量的熱量，而且不會生成有毒氣體。因此，配置混合炸藥時，應(yīng)通過炸藥成分的改變和其配 比的調(diào)整，使炸藥達(dá)到零氧平衡或接近于零氧平衡。 2. 炸藥的爆炸作用有哪兩種？區(qū)別是什么？如何測定？ 答：炸藥爆炸時形成的爆轟波和高溫、高壓的爆轟產(chǎn)物，對周圍介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和壓縮作用，使之發(fā)生變形、破壞、運動或拋擲，稱為炸藥的爆炸作用，以猛度與做功能力來表示。 炸藥的猛度是指炸藥爆炸瞬間爆轟波和爆轟產(chǎn)物對鄰近的局部固體介質(zhì)的破碎能力，它反映的是炸藥爆炸作用的動作用。炸藥的猛度是用一定規(guī)格的鉛柱被壓縮的程度來表示的。炸藥爆炸后，鉛柱被壓縮成蘑菇形，量出鉛柱壓縮前后的高度差，即為該炸藥的猛度。 炸藥的做功能力是 指爆生氣體在高溫下膨脹做功破壞周圍介質(zhì)的能力，它反映的是炸藥爆炸作用的靜作用。炸藥做功能力常用鉛柱擴(kuò)孔法來衡量。炸藥爆炸后，孔眼被擴(kuò)大成梨形，可用量筒向內(nèi)注水測得其容積，從中減去原孔眼體積和電雷管擴(kuò)孔體積，即為炸藥的做功能力。 3工作面的炮眼有哪幾類？各有什么作用？如何實現(xiàn)光面爆破？ 答：掘進(jìn)工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼 3 類。 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(chǔ)上爆破出第二個自由面來，為其他炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽效果的好壞對循環(huán)進(jìn)尺起 著決定性的作用。 輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，炮眼方向一般垂直于工作 面。如采用光面爆破，則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼創(chuàng)造一個理想的光爆層，即光爆層厚度要比較均勻，且大于周邊眼的最小抵抗線。 周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道設(shè)計斷面輪廓的炮眼。 光面爆破施工方法 :先用一般的爆破方法在巷道內(nèi)部做出巷道的毛斷面，給周邊留下一個厚度比較均勻的光爆層。然后再由布置在光爆層上的周邊眼爆出整齊的巷道輪廓，這些周邊眼就是光面爆破的炮眼，它的爆破參數(shù)要慎重選取，才能達(dá)到既降低對圍巖的破壞，又能在周邊眼間形 成貫穿裂縫，把光爆層整齊地切割下來。全斷面一次爆破時，按起爆順序分別裝入多段毫秒電雷管，起爆順序為掏槽眼 輔助眼 周邊眼。 4什么是爆破圖表？由哪幾部分組成？ 答：爆破作業(yè)圖表是在爆破說明書的基礎(chǔ)上編制出來的指導(dǎo)和檢查鉆眼工作的技術(shù)文件。 一般包括炮眼布置圖、裝藥結(jié)構(gòu)圖，爆破原始條件、炮眼布置參數(shù)、裝藥參數(shù)的表格，以及預(yù)期的爆破效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。 5掘進(jìn)機(jī)應(yīng)具有哪些功能？ 答：掘進(jìn)機(jī)的功能主要有：（ 1）掘進(jìn)功能（ 2）出矸功能（ 3）導(dǎo)向功能（ 4）支護(hù)功能。 復(fù)習(xí)思考題 1. 炸藥爆炸必須具備哪三個基本要素，為什 么？ 答：化學(xué)反應(yīng)的放熱性、生成大量氣體產(chǎn)物、化學(xué)反應(yīng)和傳播的快速性，是炸藥爆炸的三個基本特征。 炸藥是在一定條件下，能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，放出能量，生成氣體產(chǎn)物，并產(chǎn)生爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。在平常條件下，炸藥是比較安定的物質(zhì)，但一旦外界給予足夠的活化能，使炸藥內(nèi)各種分子的運動速度和相互間的碰撞力增加，使之發(fā)生迅速的化學(xué)反應(yīng)，炸藥就會喪失安定性，從而引起爆炸。 2. 什么是炸藥的感度？有哪幾種感度指標(biāo)？ 答：炸藥在外界起爆能的作用下發(fā)生爆炸的難易程度稱為炸藥的感度。 感度指標(biāo)有（ 1）熱感度（ 2）機(jī)械感度（ 3） 起爆感度。 3. 銨梯炸藥有哪些基本成分？各成分的作用是什么？常用的抗水炸藥有哪幾種？ 答：銨梯炸藥是我國目前廣泛使用的工業(yè)炸藥，它由硝酸銨、梯恩梯、木粉 3種成分組成。 硝酸銨是銨梯炸藥的主要成分，在炸藥中起氧化劑的作用，為炸藥爆炸反應(yīng)提供所需的氧元素；梯恩梯為敏化劑，用以改善炸藥的爆炸性能，增加炸藥的起爆感度，并兼有可燃劑的作用；木粉在炸藥中起疏松作用，使硝酸銨不易結(jié)成硬塊，并平衡硝酸鐵中多余的氧，故稱松散劑或可燃劑。 常用的抗水炸藥有水膠炸藥，乳化炸藥等。 4. 繪圖說明瞬發(fā)電雷管、秒延期電雷管和毫秒延期電雷管的構(gòu) 造。 答：瞬發(fā)電雷管： a 直插式 b 藥頭式 1 腳線 ;2 密封塞 ;3 橋絲， 4 起爆藥 ;5 引火藥頭 ;6 加強(qiáng)帽 ;7 加強(qiáng)藥 ;8 管殼 秒延期電雷管： 毫秒延期電雷管： a 秒延期電雷管 ; b 毫秒延期電雷管； 1 導(dǎo)火索 ;2 排氣孔 ; 3 廷期藥 ;4-延期內(nèi)管 5. 解釋術(shù)語 :電雷管全電阻、電雷管安全電流、最小發(fā)火電流。 答：電雷管全電阻是由腳線電阻和橋線電阻組成。 電雷管安全電流是給電雷管通以恒定電流 5min 不爆的電流最大值。最 小發(fā)火電流是從電雷管安全電流開始，將電流逐漸增大，則電雷管爆炸的百分?jǐn)?shù)也逐漸增高，當(dāng)電流達(dá)到某一數(shù)值時，將會達(dá)到 99. 99%發(fā)火時的電流值。 6. 電力起爆方法有哪幾種？各自的器材及適用條件是什么？ 答：主要有（ 1）發(fā)爆器（ 2）照明或動力線路電源。 發(fā)爆器有發(fā)電機(jī)式和電容式兩類，目前多是電容式發(fā)爆器。由于電容放電時電流很小，電壓可達(dá)幾千伏，所以電容式發(fā)爆器適用于串聯(lián)起爆，可以滿足中、小型爆破的起爆要求，被廣泛采用。 照明或動力線路電源，在開鑿或延深通達(dá)地面的井筒時，無瓦斯的井底工作面中可以使用照明或動力電源爆破 ，但電壓不得超過 380V，并必須有電力爆破接線盒。煤礦立井施工過程中，接近或通過瓦斯煤層時，在接線盒上設(shè)置毫秒限時開關(guān)。 7. 電爆網(wǎng)路有哪幾種連接方法？各自的優(yōu)缺點及適用條件是什么？ 答：井巷掘進(jìn)時，電爆網(wǎng)路聯(lián)接方式有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等幾種。 串聯(lián)電路是將各電雷管腳線連續(xù)地一個接一個連在一起，最后聯(lián)到爆破母線上。這種聯(lián)接電路的總電流小，適于用發(fā)爆器爆破，電路便于用導(dǎo)通表檢查，聯(lián)線容易操作，在瓦斯礦井中使用安全。串聯(lián)電路是煤礦井下最常用的聯(lián)接網(wǎng)路，其缺點是一發(fā)電雷管斷路就會導(dǎo)致全部拒爆，因此在裝藥之前必須對全部 電雷管作導(dǎo)通檢查。 并聯(lián)電路是將各個電雷管的兩根腳線分別聯(lián)到兩根聯(lián)接線上或母線上。這種聯(lián)接法又可分為分段并聯(lián)和并簇聯(lián)兩種，使用分段并聯(lián)應(yīng)該盡量設(shè)法減小聯(lián)接線的影響，簡單的辦法是使用閉合反向電路。并聯(lián)電路時，個別電雷管不導(dǎo)通不易查出，但不會影響其他電雷管。因需要電流大，必須使用線路電源爆破，并聯(lián)電路在瓦斯礦井中使用不安全。 串并聯(lián)電路是將若干個電雷管先行串聯(lián)起來組成一個個串聯(lián)組，然后再將各組并聯(lián)起來的聯(lián)線方法。這種聯(lián)接法的優(yōu)點是能起爆的電雷管數(shù)最多，缺點是聯(lián)線復(fù)雜，容易出錯。 8. 解釋術(shù)語 :最小抵抗線、爆破作用指 數(shù)、裝藥長度系數(shù)、掏槽、炮 眼利用系數(shù)。 答：藥包中心到自由面的垂直距離叫最小抵抗線。 把爆破漏斗半徑 r 與最小抵抗線 W 的比值叫做爆破作用指數(shù)。 裝藥長度系數(shù) 即裝藥長度與炮眼長度之比 。 在爆破工程實踐中，都必須使幾個炮眼先爆發(fā)為后繼炮眼的爆炸 創(chuàng)造附加自由面，這種辦法稱為“掏槽”。 把實際爆落深度與炮眼深度之比叫做炮眼利用系數(shù)。 9. 光面爆破的標(biāo)準(zhǔn)是什么？如何實現(xiàn)光面爆破？ 答：我國原煤炭工業(yè)部對光面爆破的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下 :圍巖面上留下均勻眼痕的周邊眼數(shù)應(yīng)不少于其總數(shù)的 50%；超挖尺寸不得大于 150mm，欠挖不得超過 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；圍巖面上不應(yīng)有明顯的炮震裂縫。 光面爆破施工方法 :先用一般的爆破方法在巷道內(nèi)部做出巷道的毛斷面，給周邊留下一個厚度比較均勻的光爆層。然后再由布置在光爆層上的周邊眼爆出整齊的巷道輪廓，這些周邊眼就是光面爆破的炮眼，它的爆破參數(shù)要慎重選取，才能達(dá)到既降低對圍巖的破壞，又能在周邊眼間形成貫穿裂縫，把光爆層整齊地切割下來。全斷面一次爆破時，按起爆順序分別裝入多段毫秒電雷管，起爆順序為掏槽 眼 輔助眼 周邊眼。 10. 常用的掏槽方式有哪些？有何區(qū)別？ 答：掏槽方式按照掏槽眼的方向可分為 3 大類，即斜眼掏槽、直眼掏 槽和混合式掏槽。 斜眼掏槽的特點是掏槽眼與自由面 (掘進(jìn)工作面 )斜交，可分為單向掏 槽和多向掏槽兩種。斜眼掏槽可充分利用自由面，逐步擴(kuò)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 ;碎石拋擲距離較大，易損傷設(shè)備和支護(hù)。 直眼掏槽的特點是所有的掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間必須保持平行 ;炮眼深度不受巷道斷面的限制，可用于深孔爆破，便于使用鑿巖臺車打眼。炮眼之間的巖石；另外，直眼掏槽都有不裝藥的空 眼，它起著附加自由面的作用。直眼掏槽的缺點是鑿巖工作量大，鉆眼技術(shù)要求高，一般需要的電雷管段數(shù)也較多。 11. 常用的鉆眼設(shè)備有哪些？如何根據(jù)不同的需要選擇不同的鉆眼 設(shè)備？ 答：在巖石中鉆眼，主要采用沖擊式鉆眼法；在煤層中鉆眼，主要采用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法。沖擊式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械是鑿巖機(jī)，旋轉(zhuǎn)式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械則多是電鉆。鑿巖機(jī)按使用的動力不同，可分為風(fēng)動鑿巖機(jī)（一般簡稱鑿巖機(jī)或風(fēng)鉆）、液壓鑿巖機(jī)及電動鑿巖機(jī)等。液壓鑿巖機(jī)的效率遠(yuǎn)比風(fēng)動鑿巖機(jī)高，是最有發(fā)展前途的鑿巖機(jī)械，目前正在我國推廣使用。 12. 巷道掘進(jìn)中的測量工作有哪些？中線和腰線的作用是什么？ 答：掘進(jìn)巷道時，用中線指示巷道 的掘進(jìn)方向，用腰線控制巷道的坡度。工作面上的炮眼布置應(yīng)以巷道中線為基準(zhǔn)，準(zhǔn)確地定出周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，并做好標(biāo)志。 用中線指示巷道的掘進(jìn)方向，用腰線控制巷道的坡度。 13. 鑿巖機(jī)和煤電鉆的鉆眼破巖原理有何不同？ 答：鑿巖機(jī)是以壓縮空氣為動力的鉆眼機(jī)具，用鋼管和軟管將壓氣輸人鑿巖機(jī)，使其產(chǎn)生沖擊和旋轉(zhuǎn)作用，帶動釬桿和鉆頭鑿出炮眼。沖擊破巖原理如右圖所示。釬刃在沖擊力 F 的作用下侵入巖石，鑿出深度為 h 的一條溝槽 - ，隨后將釬子轉(zhuǎn)動一個角度，在第二次沖擊時不但可鑿出第二條溝槽 - ，而 且位于兩個溝槽之間 的三角塊巖石，也將由于水平分力的作用被剪切下來。如此循環(huán)下去，炮眼就可逐漸加深。鉆眼的同時，必須及時排除巖粉，并對鑿巖機(jī)施以軸向推力，使釬刃可靠地接觸眼底巖石，才能更有效地進(jìn)行破巖。 煤電鉆是采用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖，并以電能作動力的鉆眼機(jī)械。按使用條件，電鉆又分為煤電鉆和巖石電鉆兩種。在軟弱巖層或煤層中鉆孔，一般采用旋轉(zhuǎn)式鉆孔法。旋轉(zhuǎn)式鉆孔法破巖過程如圖所示。旋轉(zhuǎn)式鉆孔時，切割型鉆頭在軸壓力 P的作用下，克服巖石的抗壓強(qiáng)度并侵入巖石一定深度 h，同時鉆頭在回轉(zhuǎn)力cP的 作用下，克服巖石的抗切削強(qiáng)度，將巖石一層層地切割下來，鉆頭運行的軌跡是沿螺旋線下降，破碎的巖屑被排出孔外。這樣，壓入 回轉(zhuǎn)切削 排粉的過程 連續(xù)不斷地進(jìn)行，從而形成旋轉(zhuǎn)式鉆孔過程。 14. 機(jī)械方法與鉆眼爆破方法的主要區(qū)別在哪里？ 答：掘進(jìn)機(jī)是靠旋轉(zhuǎn)刀盤上的盤形滾刀破碎巖石而使巷道一次成型的大型機(jī)械設(shè)備，由于它集開挖、出砰和襯砌于一體，能實現(xiàn)破巖、裝巖、運輸、支護(hù)、噴霧除塵等全部工序，因此是自動化程度較高的地下工程施工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路隧道、煤礦巷道、 水利水電隧道和城市地下工程等的建設(shè)。 鉆研爆破是 用機(jī)械或人工的方法，對礦體或巖石鉆鑿炮眼后裝填炸藥進(jìn)行的爆破作業(yè)。 第四章 導(dǎo)學(xué)思考題 1. 掘進(jìn)通風(fēng)的作用和方法有哪些？用什么設(shè)備？ 答：在巷道掘進(jìn)中，為了供給足夠的新鮮空氣，稀釋和排出各種有害氣體和粉塵，調(diào)節(jié)氣候條件，創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境，保護(hù)工人健康，保證生產(chǎn)安全，就必須進(jìn)行掘進(jìn)通風(fēng)。 掘進(jìn)通風(fēng)方法有三種，即利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)、水力或壓氣引射器通風(fēng)和利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。 全風(fēng)壓通風(fēng)是指直接利用礦井主要通風(fēng)機(jī)及自然因素形成的風(fēng)壓，并借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)備；引射器通風(fēng)一般 都是采用壓入式，煤礦中使用的引射器，有水力引射器和壓氣引射器兩種。 利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是我國煤礦廣泛采用的一種掘進(jìn) (局部 )通風(fēng)方法，其通風(fēng)方式可分為壓入式、抽出式和混合式 3 種，其中以混合式通風(fēng)效果最佳。 2. 為什么要實施綜合防塵？有哪些降塵和防塵措施？ 答：掘進(jìn)巷道時，在鉆眼、爆破、裝巖及運輸?shù)裙ぷ髦?，不可避免地要產(chǎn)生大量的巖礦微粒，這些巖礦微粒統(tǒng)稱為礦塵。這些粉塵極易在空氣中浮游，被人吸入體內(nèi)，時間久了就易患硅肺病，嚴(yán)重地影響工人的身體健康。掘進(jìn)井巷和酮室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥爆破、爆破噴 霧、裝巖 (煤 )灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。 主要有（ 1）濕式鉆眼（ 2）噴霧灑水、水泡泥（ 3）加強(qiáng)通風(fēng)排塵工作（ 4）加強(qiáng)個人防護(hù)工作（ 5）清掃落塵 3. 掘進(jìn)工作主要會遇到哪些災(zāi)害？應(yīng)如何防治？ 答： 1、瓦斯爆炸。主要有三個方面 :防止瓦斯積聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故范圍擴(kuò)大。應(yīng)有（ 1）加強(qiáng)通風(fēng)（ 2）加強(qiáng)檢查（ 3）及時處理局部積聚的瓦斯（ 4）抽放瓦斯。 2、瓦斯礦井的爆破。主要有（ 1）減少或避免煤塵的集聚；（ 2）必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施；（ 3）針對炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的不同因素，采取具體措施。 3、礦井火災(zāi)。主要有 (1)所有掘進(jìn)班組成員都必須掌握防滅火知識，熟悉滅火器材的使用方法，并熟悉本職工作區(qū)域內(nèi)滅火器材的存放地。 （ 2）在有自燃傾向煤層布置的集中大巷和總回風(fēng)巷，必須采用砌暄或錨噴支護(hù)。 冒頂處，必須用不燃性材料充填密實。（ 3）及時清掃巷道內(nèi)的浮煤。（ 4）井下嚴(yán)禁使用明火和吸煙，禁止私自拆開礦燈。（ 5）使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等，必須存放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)。用過的棉紗、布頭和紙，也必須放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)由專人定期送地面處理，不準(zhǔn)亂扔亂放，嚴(yán)禁將剩油和廢油灑在巷道內(nèi)。（ 6）瓦斯礦并要使用與其瓦斯等級相 符的煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管，嚴(yán)禁裸露 爆破。（ 7）采用防爆或防火花型電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備性能應(yīng)完好，電纜懸掛要整齊，禁止帶電檢修電氣設(shè)備。避免產(chǎn)生電火花。（ 8）井下進(jìn)行電焊、氣焊等作業(yè)時，要制定專門可靠的安全措施。（ 9）井下清洗風(fēng)動工具，必須在專用硐室內(nèi)進(jìn)行，必須使用不燃性和無毒性洗滌劑。（ 10）在容易自燃和自燃的煤層中掘進(jìn)巷道時，對巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須及時進(jìn)行防火處理，并定期檢查。 4、礦井水害。主要有（ 1）必須有工作、備用和檢修的水泵；（ 2）必須有工作和備用的水管；（ 3）配電設(shè)備。 復(fù)習(xí)思考題 1. 礦井通風(fēng)的任務(wù)是什么？ 答：在巷道掘進(jìn)中，為了供給足夠的新鮮空氣，稀釋和排出各種有害氣體和粉塵，調(diào)節(jié)氣候條件，創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境，保護(hù)工人健康，保證生產(chǎn)安全，就必須進(jìn)行掘進(jìn)通風(fēng)。 2采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時，對局部通風(fēng)機(jī)的布置位置有何具體要求？對風(fēng)筒有何具體要求？ 答 : 利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的通風(fēng)方式可分為壓入式、抽出式和混合式 3 種，其中以混合式通風(fēng)效果最佳。 壓入式通風(fēng) 抽出式通風(fēng) 壓入式通風(fēng)可采用膠質(zhì)或塑料等柔性風(fēng)筒，這種風(fēng)筒比金屬風(fēng) 筒吊掛方便，漏風(fēng)也少，可用于長距離的獨頭巷道中。壓入式通風(fēng)的優(yōu)點是有效射程 L壓大，沖淡和排出炮煙的作用比較強(qiáng)；工作面回風(fēng)不通過通風(fēng)機(jī)，在有瓦斯涌出的工作面采用這種通風(fēng)方式比較安全。其缺點是長距離巷道掘進(jìn)排出炮煙需要的風(fēng)量大，所排出的炮煙在巷道中隨風(fēng)流而擴(kuò)散，蔓延范圍大，工人進(jìn)入工作面往往要穿過這些蔓延的污濁氣流。 抽出式通風(fēng)是把局部通風(fēng)機(jī)把工作面的污濁空氣經(jīng)風(fēng)筒抽出，新鮮風(fēng)流沿巷道流入。風(fēng)筒的排風(fēng)口必須設(shè)在主要巷道風(fēng)流方向的下方，距掘進(jìn)巷道口也不得小于1.0m。抽出式通風(fēng)風(fēng)流不經(jīng)過巷道，故排煙的時間或排煙所需風(fēng)量與巷道長度無關(guān)，只與排煙拋擲區(qū)的體積有關(guān)。但由于回風(fēng)流經(jīng)過通風(fēng)機(jī)，如果葉輪與外殼碰撞或其他原因產(chǎn)生火花，有引起煤塵、瓦斯爆炸的危險，因此在有瓦斯涌出的工作面不宜采用此種通風(fēng)方式。抽出式通風(fēng)只能采用剛性風(fēng)筒或剛性骨架的柔性風(fēng) 筒。 混合式通風(fēng) 混合式通風(fēng)方式是壓入式通風(fēng)和抽出式通風(fēng)的聯(lián)合運用。掘進(jìn)巷道時，單獨使用壓入式或抽出式通風(fēng)都有一定的缺點，為了達(dá)到快速排除炮煙的目的，可利用一個輔助局部通風(fēng)機(jī)做壓入式通 風(fēng)，使新鮮風(fēng)流壓入工作面沖洗工作面的有害氣體和粉塵。為使沖洗后的污風(fēng)不在巷道中蔓延而經(jīng)風(fēng)筒排出，可用另一臺主要局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽出式通風(fēng)，這樣便構(gòu)成了混合式通風(fēng)。 3怎樣改善通風(fēng)效果才能達(dá)到長距離通風(fēng)？ 答：（ 1）防止和減少漏風(fēng)。方法主要有減少接頭、改進(jìn)接頭形式、消除針眼漏風(fēng)、發(fā)現(xiàn)破口及時修補(bǔ)等。（ 2）降低通風(fēng)阻力。方法主要有采用相同直徑的風(fēng)筒、保證風(fēng)筒吊掛質(zhì)量、排除風(fēng)筒內(nèi)的積水、采用大直徑風(fēng)筒或雙風(fēng)筒并聯(lián)供風(fēng)等，必須拐彎時，應(yīng)盡可能使拐彎平緩或采用鐵制彎頭。（ 3）保障局部通風(fēng)機(jī)的安全正常運轉(zhuǎn)。應(yīng)注意電動機(jī) 的保護(hù)、實現(xiàn)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)電閉鎖、增加局部通風(fēng)機(jī)的消聲裝置等 .安設(shè)消聲器可以大大減少局部通風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)時的噪聲。（ 4）局部通風(fēng)機(jī)的安裝和使用。 4礦塵危害有哪些？ 答：礦塵的危害主要表現(xiàn)為對人體的危害及煤塵爆炸。（ 1）對人體的危害。如果人體長期吸入大量的礦塵，就可患塵肺病。塵肺病是目前對煤礦職工身體健康危害最大的一種職業(yè)病，一旦患病，憑現(xiàn)階段的醫(yī)學(xué)水平還很難根治。此外，因其發(fā)病緩慢，往往容易被人們所忽視，因此造成的后果更為嚴(yán)重。此外，皮膚上沾染礦塵，能阻塞毛孔，引起皮膚病或皮膚發(fā)炎 ;礦塵刺激眼膜，能引起角膜炎 ，造成視力減退 ;礦塵吸入人體后，會刺激呼吸系統(tǒng)，引起上呼吸道發(fā)炎，等等。（ 2）煤塵爆炸。具有爆炸性的煤塵，在一定條件下能發(fā)生爆炸，從而給礦井造成嚴(yán)重災(zāi)害。煤塵爆炸會產(chǎn)生高溫、高壓和生成大量有毒氣體，破壞井巷，毀壞設(shè)備，傷亡人員，甚至導(dǎo)致整個礦井的毀壞，嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)和人員的生命安全。 5. 為什么要實施綜合防塵？有哪些降塵、防塵措施？ 答：掘進(jìn)巷道時，在鉆眼、爆破、裝巖及運輸?shù)裙ぷ髦?，不可避免地要產(chǎn)生大量的巖礦微粒，這些巖礦微粒統(tǒng)稱為礦塵。這些粉塵極易在空氣中浮游，被人吸入體內(nèi)，時間久了就易患硅肺病 ，嚴(yán)重地影響工人的身體健康。掘進(jìn)井巷和硐室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥爆破、爆破噴霧、裝巖 (煤 )灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。 主要有（ 1）濕式鉆眼（ 2）噴霧灑水、水泡泥（ 3）加強(qiáng)通風(fēng)排塵工作（ 4）加強(qiáng)個人防護(hù)工作（ 5）清掃落塵 6瓦斯爆炸的本質(zhì)是什么？預(yù)防瓦斯爆炸的措施有哪些？ 答：主要有（ 1）掘進(jìn)巷道多數(shù)位于煤層的新開拓區(qū)，瓦斯涌出量較大。（ 2）局部通風(fēng)管理難度較大，容易出現(xiàn)失誤或管理不善，如局部通風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)太大，致使風(fēng)量不足或風(fēng)速過低等原因，不能有效地將掘進(jìn)工作面附近及巷道 內(nèi)的瓦斯沖淡排出，導(dǎo)致瓦斯積聚面達(dá)到爆炸濃度。（ 3）煤巷掘進(jìn)多用電鉆打眼，經(jīng)常爆破，出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備失爆和爆破不合規(guī)定產(chǎn)生引爆火源的可能性較多。 措施主要有三個方面 :防止瓦斯積聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故范圍擴(kuò)大。（ 1）將強(qiáng)通風(fēng)；（ 2）加強(qiáng)檢查；（ 3）及時處理局部的瓦斯；（ 4）抽放瓦斯。 7炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的因素有哪些？應(yīng)如何預(yù)防？ 答：引爆瓦斯煤塵的因素有 3 個：空氣沖擊波、熾熱的固體微粒和爆炸生成的高溫氣體。 預(yù)防措施：（ 1）要減少或避免煤塵的集聚；（ 2）開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必須有預(yù) 防和隔絕煤塵爆炸的措施。（ 3）要針對炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的不同因素，采取具體措施。 8礦井火災(zāi)有哪些危害？ 答：礦井火災(zāi)對煤礦生產(chǎn)和人身安全的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面 :（ 1）使井下人員中毒?；馂?zāi)發(fā)生后，往往生成大量的有毒、有害氣體和煙霧，嚴(yán)重地威脅人身的生命安全。（ 2）礦井火災(zāi)會引起瓦斯、煤塵爆炸?；馂?zāi)不僅供給瓦斯、煤塵爆炸的熱源，而且火災(zāi)的干餾作用使可燃物 (煤、木材等 )放出氧氣、瓦斯和其他各種碳?xì)浠衔锏缺ㄐ詺怏w。因此，礦井火災(zāi)還往往造成瓦斯、煤塵爆炸事故，擴(kuò)大了災(zāi)情及傷亡。（ 3）損壞設(shè)備和損失 煤炭資源。礦井火災(zāi)一旦發(fā)生，生產(chǎn)設(shè)備和煤炭資源就會遭到嚴(yán)重的破壞和損失，甚至燒毀整個礦井。 9為了防治礦井水害，對礦井排水系統(tǒng)有何要求？ 答：（ 1）水泵。必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在 20h內(nèi)排出礦井 24h 的正常涌水量 (包括充填水及其他用水 )。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的 70%。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在 20h 內(nèi)排出礦井 24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的 25%。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主泵房內(nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。（ 2）水管。必須有工作和備 用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在 20h 內(nèi)排出礦井 24 h 的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的最大涌水量。（ 3）配電設(shè)備。應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時開動工作和備用水泵。 第五章 導(dǎo)學(xué)思考題 1 有哪幾種巖巷裝載機(jī)？簡述各自的優(yōu)缺點及適用條件。 答：按工作機(jī)構(gòu)劃分，井下常用的裝載機(jī)有鏟斗式裝載機(jī)、耙斗式裝載機(jī)、蟹爪式裝載機(jī)和立爪式裝載機(jī)等。 鏟斗后卸式裝載機(jī)構(gòu)造較簡單，適應(yīng)性好，以往使用得較多。但是它的生產(chǎn)能力小，裝巖工作方式不合理， 效率低，易揚起粉塵，裝巖寬度較小，故一般應(yīng)用于單軌巷道。 鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)鏟取能力大，生產(chǎn)效率高，對大塊巖石、堅硬巖石適應(yīng)性強(qiáng) ;履帶行走，移動靈活，裝卸寬度大，清底干凈 ;操作簡單省力。但是其構(gòu)造較復(fù)雜、造價高、維修要求高，適用于 12 以上的雙軌巷道。 耙斗式裝載機(jī)構(gòu)造最簡單，維修、操作都容易，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于平巷、斜巷以及煤巷、巖巷等。但是它的體積較大，移動不便，有礙于其他機(jī)械使用 ;底板清理不干凈，人工輔助工作量大，耙齒和鋼絲繩損耗量大，效率低，使用于單軌巷道較為合理。 蟹爪式、立爪式以及蟹立爪裝載機(jī)可與大 容積、大轉(zhuǎn)載能力的運輸設(shè)備和轉(zhuǎn)載機(jī)配合使用，生產(chǎn)效率高 ;履帶行走，移動靈活，裝載寬度大，清底干凈 ;工作需要空間小，適用于單、雙軌巷道 ;裝巖方式合理，效率高，粉塵小 .但是構(gòu)造較復(fù)雜，造價也高，蟹爪與鏟板易磨損，裝堅硬巖石時，對制造工藝和材料耐磨要求較高。 2 有哪些調(diào)車設(shè)施可供選用？怎樣才能達(dá)到合理配套？ 答：主要有：固定錯車場調(diào)車法；活動錯車場調(diào)車法；專用轉(zhuǎn)載設(shè)備三種。 采用不同的調(diào)車和轉(zhuǎn)載方式，裝載機(jī)的工時利用率差別很大，據(jù)統(tǒng)計我國煤礦采用固定錯車場時工時利用率為 20%-30%，采用浮放道岔時工時利用率為30%-40%，采用長轉(zhuǎn)載輸送機(jī)時工時利用率為 60%-70%，采用梭式礦車或倉式列車時工時利用率為 80%以上。因此，應(yīng)盡可能選用轉(zhuǎn)載輸送機(jī)或梭式礦車，以減少裝載的間歇時間。 3有哪幾種可供采用的輔助運輸設(shè)備？各有何優(yōu)缺點？ 答：（ 1） CDXT 系列礦用防爆電機(jī)車；適用于瓦斯礦井調(diào)度集結(jié)車輛，牽引礦車，運輸原煤、矸石、材料、設(shè)備和人員。電機(jī)車配套電器件均有防爆性能，電源裝置內(nèi)不積聚氫氣、不產(chǎn)生火花、不會引燃瓦斯和煤塵。（ 2）無軌膠輪電機(jī)車；適用于煤 (巖 )和瓦斯突出礦井的瓦斯噴出巷道區(qū)域，用作調(diào)度集結(jié)車輛或作短途運輸，以及坡度在 6以內(nèi)的巷道運輸。減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，使用靈活，通過能力大，機(jī)動性強(qiáng)，初期投資少。特別是鏟運車，不僅可以用于煤炭運輸和巷道掘進(jìn)，而且還可以用來運送人員和材料，以及進(jìn)行其他維修服務(wù)工作。（ 3）卡軌車；適用于斷面為 5. 5 以上、水平彎曲和垂直彎曲巷道及坡度在 25以下的巷道。它用于煤礦井下運輸材料、設(shè)備和人員，具有牽引力大、運輸距離長等優(yōu)點。突出特點是載重量大，爬坡能力強(qiáng)，允許在小半徑的彎道上行駛，可有效防止車輛掉道和翻車，軌道的特殊結(jié)構(gòu)允許在列車中使用閘軌式安全制動車，可防止列車超速和跑車事故。卡 軌車是目前礦井運輸中較理想的輔助運輸設(shè)備，它能安全、可靠、高效地完成材料、設(shè)備和人員的運輸任務(wù)，是現(xiàn)代化礦井運輸?shù)陌l(fā)展方向。 復(fù)習(xí)思考題 1. 有哪幾種巖巷裝載機(jī)？簡述各自的優(yōu)缺點及適用條件。 答：按工作機(jī)構(gòu)劃分，井下常用的裝載機(jī)有鏟斗式裝載機(jī)、耙斗式裝載機(jī)、蟹爪式裝載機(jī)和立爪式裝載機(jī)等。 鏟斗后卸式裝載機(jī)構(gòu)造較簡單，適應(yīng)性好，以往使用得較多。但是它的生產(chǎn)能力小，裝巖工作方式不合理，效率低，易揚起粉塵，裝巖寬度較小，故一般應(yīng)用于單軌巷道。 鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)鏟取能力大，生產(chǎn)效率高，對大塊巖石、堅硬巖石適應(yīng)性強(qiáng) ;履帶 行走，移動靈活，裝卸寬度大，清底干凈 ;操作簡單省力。但是其構(gòu)造較復(fù)雜、造價高、維修要求高，適用于 12 以上的雙軌巷道。 耙斗式裝載機(jī)構(gòu)造最簡單，維修、操作都容易，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于平巷、斜巷以及煤巷、巖巷等。但是它的體積較大，移動不便，有礙于其他機(jī)械使用 ;底板清理不干凈，人工輔助工作量大，耙齒和鋼絲繩損耗量大，效率低，使用于單軌巷道較為合理。 蟹爪式、立爪式以及蟹立爪裝載機(jī)可與大容積、大轉(zhuǎn)載能力的運輸設(shè)備和轉(zhuǎn)載機(jī) 配合使用，生產(chǎn)效率高 ;履帶行走，移動靈活，裝載寬度大，清底干凈 ;工作需要空間小，適用于單、雙軌巷道 ;裝巖方式合理，效率高，粉塵小 .但是構(gòu)造較復(fù)雜，造價也高，蟹爪與鏟板易磨損，裝堅硬巖石時，對制造工藝和材料耐磨要求較高。 2. 選擇裝載機(jī)時考慮哪些主要因素？ 答：選擇裝載機(jī)主要應(yīng)考慮巷道斷面的大小，裝載機(jī)的裝載寬度和生產(chǎn)率，適應(yīng)性和可靠性，操作、制造和維修的難易程度，裝載機(jī)與其他設(shè)備的配套，裝載機(jī)的造價和效率等因素。 3. 有哪些調(diào)車設(shè)施可供選用？怎樣才能達(dá)到合理配套？ 答：主要有：固定錯車場調(diào)車法；活動錯車場調(diào)車法；專用轉(zhuǎn)載設(shè)備三種。 采用不同的調(diào)車和轉(zhuǎn)載方式，裝載機(jī)的工時利用率差別很大，據(jù)統(tǒng)計我國煤礦采用固定錯車 場時工時利用率為 20%-30%，采用浮放道岔時工時利用率為30%-40%，采用長轉(zhuǎn)載輸送機(jī)時工時利用率為 60%-70%，采用梭式礦車或倉式列車時工時利用率為 80%以上。因此，應(yīng)盡可能選用轉(zhuǎn)載輸送機(jī)或梭式礦車，以減少裝載的間歇時間。 4. 應(yīng)如何提高裝載機(jī)的生產(chǎn)率？ 答：（ 1）積極推廣和研究裝巖、運輸機(jī)械化作業(yè)線，不斷提高裝載機(jī)工時利用率，縮短循環(huán)中的裝巖時間。（ 2）積極選用和研制高效能的裝載機(jī)。在現(xiàn)有設(shè)備中，要根據(jù)巷道斷面大小選用裝載機(jī)，對于雙軌巷道盡量選用大型耙斗式裝載機(jī)、ZC-2 型鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)或蟹爪式裝載 機(jī)等大型裝載機(jī)。一般情況下應(yīng)避免同時使用兩臺裝載機(jī)或大斷面選用生產(chǎn)力小的裝載機(jī)。（ 3）做好爆破工作。當(dāng)巖石的塊度均勻、適宜、堆放集中，底板平整時，裝載機(jī)的效率較高。如 Z-20B 型鏟斗式裝載機(jī)當(dāng)巖石塊度小于 200-250mm時工作效率最高，部分裝載機(jī)當(dāng)巖石塊度大于 500mm時則無法正常工作。（ 4）發(fā)展一機(jī)多用設(shè)備。工作面空間有限，工序繁多，設(shè)備擁擠而且利用率低，輔助時間增加，特別在單軌巷道，尤為困難。因此，應(yīng)研制一機(jī)多用的設(shè)備，如鉆裝載機(jī)、鉆裝錨機(jī)，轉(zhuǎn)載與運輸和卸載合一的倉式列車等。（ 5）加強(qiáng)裝巖調(diào)車的組織管 理工作，保證重車及時推出，空車的及時到位。 5. 什么是輔助運輸？我國輔助運輸存在哪些問題？ 答：巷道施工中除了要求及時將巖石運出掘進(jìn)工作面外，還需要將大量的材料、設(shè)備和人員運往工作面，這類工作稱為輔助運輸工作。 我國煤礦巷道掘進(jìn)運輸多用電機(jī)車牽引礦車，將重車?yán)骄总噲?，空車通過人力或蓄電池電機(jī)車牽引至工作面。采區(qū)煤巷的運輸多用刮板輸送機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)將煤運至采區(qū)煤倉，近幾年又開發(fā)使用了卡軌車和單軌吊車等可往返的運輸設(shè)備。對新型輔助運輸設(shè)備，要求有可靠的制動系統(tǒng)，保險制動既可手動又能自動，當(dāng)運行速度超過額定 速度 15%時能自動施閘；要求牽引機(jī)車上裝設(shè)車燈和喇叭，列車尾部有紅燈；在鋼絲繩牽引的單軌吊車和卡軌車運輸系統(tǒng)內(nèi)，必須裝有列車司機(jī)與牽引機(jī)車司機(jī)聯(lián)絡(luò)用的信號和通信裝置 ;所有機(jī)車應(yīng)具備防爆性能。 6. 有哪幾種可供采用的輔助運輸設(shè)備，各有何優(yōu)缺點？ 答：（ 1） CDXT 系列礦用防爆電機(jī)車；適用于瓦斯礦井調(diào)度集結(jié)車輛，牽引礦車，運輸原煤、矸石、材料、設(shè)備和人員。電機(jī)車配套電器件均有防爆性能，電源裝置內(nèi)不積聚氫氣、不產(chǎn)生火花、不會引燃瓦斯和煤塵。（ 2）無軌膠輪電機(jī)車；適用于煤 (巖 )和瓦斯突出礦井的瓦斯噴出巷道區(qū)域，用作調(diào)度 集結(jié)車輛或作短途運輸，以及坡度在 6以內(nèi)的巷道運輸。減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，使用靈活，通過能力大， 機(jī)動性強(qiáng)，初期投資少。特別是鏟運車，不僅可以用于煤炭運輸和巷道掘進(jìn)，而且還可以用來運送人員和材料，以及進(jìn)行其他維修服務(wù)工作。（ 3）卡軌車；適用于斷面為 5. 5 以上、水平彎曲和垂直彎曲巷道及坡度在 25以下的巷道。它用于煤礦井下運輸材料、設(shè)備和人員，具有牽引力大、運輸距離長等優(yōu)點。突出特點是載重量大，爬坡能力強(qiáng)，允許在小半徑的彎道上行駛，可有效防止車輛掉道和翻車，軌道的特殊結(jié)構(gòu)允許在列車中使用閘軌式安全制動車，可防止列車 超速和跑車事故?？ㄜ壾囀悄壳暗V井運輸中較理想的輔助運輸設(shè)備，它能安全、可靠、高效地完成材料、設(shè)備和人員的運輸任務(wù)，是現(xiàn)代化礦井運輸?shù)陌l(fā)展方向。 第六章 導(dǎo)學(xué)思考題 1. 地下開挖后，在不支護(hù)的情況下，巷道可以穩(wěn)定一段時間嗎？它 對支護(hù)工作有什么意義？ 答：工程實踐表明，在巖石中開挖巷道后，圍巖具有自行穩(wěn)定一定時間的特性，其自行穩(wěn)定的時間，一般短的可為幾小時，長的為幾天甚至幾年。圍巖的這一自穩(wěn)時間特性，對于理解支護(hù)的本質(zhì)和支護(hù)施工的條件很重要。 2. 為什么要對巷道進(jìn)行支護(hù)？支護(hù)的基本原理是什么？ 答：為了使巷道能