井下支護(hù)工技師實(shí)操答辯題及答案一、巷道支護(hù)類型及適用條件問題：請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述常見的巷道支護(hù)類型及其適用條件。答案：常見的巷道支護(hù)類型主要有以下幾種：1.木支護(hù)：木支護(hù)是一種比較古老的支護(hù)方式。它具有加工方便、架設(shè)簡單的優(yōu)點(diǎn)。其適用條件主要是在一些小型礦井、臨時(shí)性巷道或者地質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)定、地壓較小的巷道中使用。例如，在一些小型的探巷或者短時(shí)間使用的聯(lián)絡(luò)巷中可以采用木支護(hù)。但是，木支護(hù)的強(qiáng)度較低，易腐朽，防火性能差，使用年限較短，隨著礦井開采技術(shù)的發(fā)展，其使用范圍逐漸縮小。2.砌碹支護(hù)：砌碹支護(hù)是用磚、料石或混凝土等材料，在巷道周邊砌筑成連續(xù)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種支護(hù)方式的整體性好，承載能力較大，能夠有效地抵抗地壓。適用于服務(wù)年限較長、地壓較大、圍巖比較破碎且有一定涌水的巷道。比如，在一些主要運(yùn)輸大巷、井底車場等巷道中常采用砌碹支護(hù)。不過，砌碹支護(hù)的施工速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本較高。3.錨桿支護(hù)：錨桿支護(hù)是通過錨桿將巷道圍巖加固，形成一個(gè)具有一定承載能力的組合拱或組合梁。它具有支護(hù)成本低、施工速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)。適用于各種圍巖條件，尤其是在中等穩(wěn)定以上的圍巖中效果更佳。在煤巷、半煤巖巷和巖巷中都廣泛應(yīng)用。對(duì)于節(jié)理裂隙發(fā)育但整體穩(wěn)定性尚可的圍巖，錨桿可以有效地將破碎巖體錨固在一起，提高圍巖的自身承載能力。4.錨索支護(hù)：錨索支護(hù)是在錨桿支護(hù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種深部錨固支護(hù)方式。錨索的長度一般比錨桿長，能夠錨固到深部穩(wěn)定的巖體中，提供較大的錨固力。適用于深部巷道、大跨度巷道、松軟破碎圍巖巷道以及受采動(dòng)影響較大的巷道。例如，在深部開采的回采巷道、大型硐室等工程中，錨索支護(hù)可以有效地控制巷道圍巖的變形和破壞。5.金屬支架支護(hù)：金屬支架支護(hù)常用的有工字鋼支架、U型鋼支架等。工字鋼支架適用于地壓較小、巷道變形量不大的巷道。它的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。U型鋼支架具有可縮性，能夠適應(yīng)巷道圍巖的較大變形，適用于地壓較大、圍巖變形劇烈的巷道，如采區(qū)巷道、受采動(dòng)影響的巷道等。二、錨桿支護(hù)參數(shù)確定問題：如何確定錨桿的支護(hù)參數(shù)，包括錨桿長度、間距、排距等？答案：確定錨桿支護(hù)參數(shù)需要綜合考慮多種因素，以下是具體的確定方法：1.錨桿長度的確定-理論計(jì)算法：根據(jù)巷道圍巖的松動(dòng)圈理論，錨桿長度應(yīng)大于松動(dòng)圈的厚度。一般可采用公式$L=L_1+L_2+L_3$，其中$L_1$為錨桿深入穩(wěn)定巖層的長度，一般取0.5-1.0m；$L_2$為松動(dòng)圈厚度，可通過地質(zhì)雷達(dá)等探測手段確定；$L_3$為錨桿外露長度，一般取0.1-0.2m。-工程類比法：參考類似地質(zhì)條件和巷道類型的工程實(shí)例，選取合適的錨桿長度。如果在某礦區(qū)，類似的煤巷采用2.0m長的錨桿取得了良好的支護(hù)效果，那么在地質(zhì)條件相近的新巷道中也可以優(yōu)先考慮采用2.0m長的錨桿。-數(shù)值模擬法：利用數(shù)值模擬軟件，如FLAC3D、ANSYS等，建立巷道圍巖和錨桿支護(hù)的數(shù)值模型，模擬不同錨桿長度下巷道圍巖的應(yīng)力分布和變形情況，從而確定最優(yōu)的錨桿長度。2.錨桿間距和排距的確定-根據(jù)錨桿的錨固力和圍巖壓力確定：錨桿的間距和排距應(yīng)保證錨桿之間的巖體能夠形成有效的組合拱或組合梁。一般來說，錨桿的間距和排距應(yīng)滿足$D\leq\sqrt{\frac{Q}{K\gammaH}}$，其中$D$為錨桿間距或排距，$Q$為單根錨桿的錨固力，$K$為安全系數(shù)，一般取1.5-2.0，$\gamma$為圍巖容重，$H$為巷道埋深。-工程類比和經(jīng)驗(yàn)法：根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)和類似巷道的支護(hù)參數(shù)，初步確定錨桿的間距和排距。在實(shí)際工程中，煤巷錨桿的間距和排距一般為0.8-1.2m，巖巷的間距和排距可適當(dāng)增大。-現(xiàn)場監(jiān)測和優(yōu)化：在巷道施工過程中，通過對(duì)巷道圍巖的位移、錨桿受力等進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對(duì)錨桿的間距和排距進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。如果監(jiān)測發(fā)現(xiàn)巷道圍巖變形較大，錨桿受力超過設(shè)計(jì)值，可以適當(dāng)減小錨桿的間距和排距。三、巷道支護(hù)質(zhì)量檢測問題：簡述巷道支護(hù)質(zhì)量檢測的主要內(nèi)容和方法。答案：巷道支護(hù)質(zhì)量檢測是確保巷道支護(hù)效果和安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容和方法如下：1.錨桿支護(hù)質(zhì)量檢測-錨桿錨固力檢測：采用錨桿拉力計(jì)對(duì)錨桿的錨固力進(jìn)行檢測。抽檢數(shù)量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，一般每300根錨桿或每30m巷道抽檢一組，每組不少于3根。檢測時(shí)，將錨桿拉力計(jì)安裝在錨桿上，緩慢施加拉力，直至錨桿的錨固力達(dá)到設(shè)計(jì)值或錨桿出現(xiàn)位移。如果錨桿的錨固力低于設(shè)計(jì)值的90%，則判定該錨桿不合格，需要進(jìn)行補(bǔ)打或采取其他加固措施。-錨桿間排距檢測：使用鋼尺或激光測距儀測量錨桿的間距和排距。檢測點(diǎn)數(shù)應(yīng)均勻分布在巷道內(nèi)，檢測結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，誤差范圍一般不超過±100mm。-錨桿安裝角度檢測：采用角度儀測量錨桿的安裝角度。錨桿的安裝角度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般與巷道頂板或巷道壁的夾角誤差不超過±5°。-錨桿外露長度檢測：使用鋼尺測量錨桿的外露長度。錨桿的外露長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般為100-200mm。2.錨索支護(hù)質(zhì)量檢測-錨索預(yù)緊力檢測：采用錨索張拉設(shè)備對(duì)錨索的預(yù)緊力進(jìn)行檢測。抽檢數(shù)量一般每10-20根錨索抽檢一組，每組不少于3根。檢測時(shí)，將錨索張拉設(shè)備安裝在錨索上，測量錨索的預(yù)緊力。錨索的預(yù)緊力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，誤差范圍不超過±5%。-錨索錨固力檢測：采用錨索拉力計(jì)對(duì)錨索的錨固力進(jìn)行檢測。檢測方法與錨桿錨固力檢測類似，抽檢數(shù)量和判定標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。-錨索間排距和安裝角度檢測：檢測方法與錨桿間排距和安裝角度檢測相同，檢測結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.噴射混凝土支護(hù)質(zhì)量檢測-噴層厚度檢測：采用鉆孔法或鑿孔法檢測噴層厚度。在巷道內(nèi)均勻布置檢測點(diǎn)，每10m巷道至少檢測一個(gè)斷面，每個(gè)斷面至少檢測3個(gè)點(diǎn)。噴層厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，平均厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度，最小厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度的90%。-噴層強(qiáng)度檢測：采用鉆芯取樣法或回彈儀法檢測噴層的強(qiáng)度。鉆芯取樣法是從噴層中鉆取芯樣，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；回彈儀法是通過回彈儀測量噴層表面的回彈值，根據(jù)回彈值與強(qiáng)度的關(guān)系推算噴層的強(qiáng)度。噴層的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。-噴層外觀質(zhì)量檢測：通過肉眼觀察噴層的表面質(zhì)量，檢查是否有裂縫、脫落、露筋等缺陷。如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。四、巷道支護(hù)事故處理問題：當(dāng)巷道支護(hù)出現(xiàn)事故，如冒頂、片幫等，應(yīng)采取哪些應(yīng)急處理措施？答案：當(dāng)巷道支護(hù)出現(xiàn)事故時(shí)，應(yīng)立即采取以下應(yīng)急處理措施：1.冒頂事故處理-立即停止作業(yè)，撤離人員：當(dāng)發(fā)現(xiàn)巷道冒頂時(shí)，現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)立即停止作業(yè)，按照預(yù)先制定的避災(zāi)路線迅速撤離到安全地點(diǎn)，并及時(shí)向礦調(diào)度室報(bào)告。-設(shè)置警戒：在冒頂區(qū)域外設(shè)置警戒，禁止無關(guān)人員進(jìn)入，防止事故擴(kuò)大。-觀察頂板情況：在確保安全的前提下，安排有經(jīng)驗(yàn)的人員觀察冒頂區(qū)域頂板的情況，判斷是否有繼續(xù)冒落的危險(xiǎn)。如果頂板不穩(wěn)定，應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施，如架設(shè)木垛、打設(shè)點(diǎn)柱等。-處理冒頂：根據(jù)冒頂?shù)囊?guī)模和具體情況，采取不同的處理方法。-小冒頂處理：如果冒頂范圍較小，可采用直接架棚法處理。先在冒頂區(qū)附近打好抬棚，控制住頂板，然后清理冒落的矸石，架設(shè)支架。-大冒頂處理：如果冒頂范圍較大，可采用撞楔法、錨噴支護(hù)法等處理。撞楔法是在冒頂區(qū)的頂板上打入撞楔，控制頂板，然后清理矸石，架設(shè)支架；錨噴支護(hù)法是在冒頂區(qū)進(jìn)行錨桿和噴射混凝土支護(hù)，加固頂板。-恢復(fù)通風(fēng)：在處理冒頂過程中，要保證冒頂區(qū)域的通風(fēng)良好，防止瓦斯積聚。2.片幫事故處理-停止作業(yè)，撤離人員：當(dāng)發(fā)生片幫事故時(shí)，現(xiàn)場人員應(yīng)立即停止作業(yè)，撤離到安全地點(diǎn)。-檢查片幫情況：安排人員檢查片幫的范圍和程度，觀察是否有繼續(xù)片幫的危險(xiǎn)。如果片幫區(qū)域不穩(wěn)定，應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施，如掛網(wǎng)、打設(shè)錨桿等。-清理片幫矸石：在確保安全的前提下，清理片幫落下的矸石，恢復(fù)巷道的正常通行。-加強(qiáng)支護(hù)：對(duì)片幫區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，如增加錨桿數(shù)量、縮小錨桿間距、打設(shè)錨索等，提高巷道圍巖的穩(wěn)定性。-監(jiān)測圍巖變化：在處理片幫事故后，要對(duì)片幫區(qū)域的圍巖進(jìn)行監(jiān)測，觀察圍巖的變形情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取措施。五、新技術(shù)在巷道支護(hù)中的應(yīng)用問題：請(qǐng)介紹一些近年來在巷道支護(hù)中應(yīng)用的新技術(shù)及其特點(diǎn)。答案：近年來，隨著煤炭開采技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新技術(shù)在巷道支護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用，以下是幾種常見的新技術(shù)及其特點(diǎn)：1.高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力錨桿錨索支護(hù)技術(shù)-特點(diǎn)：高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力錨桿錨索采用高強(qiáng)度的鋼材制作，能夠提供較大的錨固力和預(yù)緊力。通過提高錨桿錨索的預(yù)緊力，可以使巷道圍巖在受力初期就處于受壓狀態(tài)，有效地抑制圍巖的變形和破壞。這種支護(hù)技術(shù)適用于深部巷道、松軟破碎圍巖巷道等復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)。-應(yīng)用效果：在一些深部礦井的巷道支護(hù)中，采用高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力錨桿錨索支護(hù)技術(shù)，巷道圍巖的變形量明顯減小，支護(hù)效果顯著提高，減少了巷道的維修次數(shù)和維修成本。2.注漿加固技術(shù)-特點(diǎn)：注漿加固技術(shù)是將水泥漿、化學(xué)漿等注入到巷道圍巖的裂隙中，填充裂隙，提高圍巖的整體性和強(qiáng)度。該技術(shù)可以改善圍巖的力學(xué)性能，增強(qiáng)圍巖的自承載能力。適用于松軟破碎圍巖巷道、受采動(dòng)影響的巷道以及有涌水的巷道。-應(yīng)用效果：在一些松軟破碎圍巖巷道中，通過注漿加固，巷道圍巖的強(qiáng)度得到了明顯提高，巷道的穩(wěn)定性得到了有效改善，減少了巷道的變形和破壞。3.自動(dòng)化智能化支護(hù)技術(shù)-特點(diǎn)：自動(dòng)化智能化支護(hù)技術(shù)采用先進(jìn)的傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)巷道支護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化操作和智能化控制。例如，自動(dòng)化錨桿鉆機(jī)可以自動(dòng)完成鉆孔、安裝錨桿等作業(yè)，提高了支護(hù)效率和質(zhì)量；智能化監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測巷道圍巖的變形、應(yīng)力等參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自動(dòng)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。-應(yīng)用效果：自動(dòng)化智能化支護(hù)技術(shù)提高了巷道支護(hù)的效率和安全性，減少了人工