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第一章岩石的性质及其工程分级1.解释岩石、岩体、和岩块三者的特点和力学性质的差异。答：岩块是指从地壳岩层中切取出来的小块体；岩体是指地下工程周围较大范围的自然地质体；岩石则是部分岩块和岩体的泛称。由于弱面的存在，岩体强度通常小于岩块强度。在研究岩石的力学性质时，必须注意到岩块的非均质性、各向异性和不连续等问题。但岩块是不包含有显着弱面的岩石块体，相对岩体而言，可以把岩块近似地视为均质、各向同性的连续介质来处理，而岩体则不能。除了少数岩体外，一般岩体均属于非均质、各向异性的不连续介质。2.影响岩石性质的因素有哪些答：岩石性质与其矿物组成有关。一般而言，岩块中含硬度大的片状矿物如云母、绿泥石、滑石、蒙脱石及高岭石等愈多，岩块的强度就愈低。岩石的结构和构造对岩石的性质也有重要影响。岩石的结构说明岩石的微观组织特征，是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状和颗粒之间的联系方式。岩石结构不同，其性质也各异。岩石的构造则说明岩石的宏观组织特征。3.解释岩石碎胀性的意义和表示方式。答：岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大，这种性质成为岩石的碎胀性。岩石的碎胀性可用岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比来衡量，该值称为碎胀系数。4.三向压力作用下岩石的变形和强度特征有哪些答：三向压力作用下岩石的变形表现出下列特征：⑴弹性段与单轴压缩下基本相。这一特性具有重要意义，因为可以通过简易的单轴试验确定复杂应力状态下的弹性常数。⑵岩石表现出明显的塑性变形。⑶屈服极限、强度峰值和残余强度都与围压大小成正变关系。⑷大部分岩石在一定的临界围压下出现屈服平台，呈现塑性流动现象。⑸达到临界围压以后继续提高围压，不再出现峰值，应力应变关系呈单调增长趋势。强度特征:⑴在大多数情况下，岩石表现为脆性破坏。⑵同一种岩石的强度并非常数。⑶在不同受力状态下，岩石的极限强度相差悬殊。6.岩石工程分级的目的和意义是什么常用哪些表示方法第二章答;按成因不同，岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。采掘工程要求对岩石进行定量区分，以便能正确地进行工程设计，合理地选用施工方法、施工设备、机具和器材，准确地制定生产定额和材料消耗定额等。岩石工程分级问题由此而产生。常用的表示方法：（1）普氏岩石分级法（2）岩芯质量指标岩石的性质及其工程分级2.何为炸药爆炸三要素工业炸药是如何分类的答：爆炸三要素：反应的放热性，生成大量气体，化学反应和传播的快速性.工业炸药：水胶炸药、乳化炸药、单质猛炸药（TNT、RDX、PETN）、硝铵类炸药（硝铵、铵油、高威硝铵）。3.什么是炸药的氧平衡解释间隙效应现象。答：氧平衡：氧平衡用来表示炸药内含氧量与充分氧化其可燃元素所需氧量之间的关系，通常用每克炸药不足或多余的氧的克数或百分数来表示.间隙效应：爆轰波在传播过程中，其高温高压爆轰气体使其前端间隙中的空气受到强烈压缩，从而在空气间隙内产生了超于爆轰波传播的空气冲击波。这样。药卷在爆轰波到达之前已收到冲击波的强烈压缩，直径缩小而密度增大，引起爆轰波参数恶化，在装药直径缩小和密度增大到一定程度时，可导致爆速下降，甚至造成爆轰中断。4.影响炸药爆速的主要因素有哪些它们是如何影响的答：炸药理想爆速主要取决于炸药密度、爆轰产物组成和爆热。还受装药直径、装药密度和粒度、装药外壳、起爆充能等因素的影响。1炸药直径，增大药径能使爆炸性能更好。2装药密度，装药密度过大，导致反应速度下降直至熄爆。3装药外壳，当装药直径较小时，增加外壳可以提高爆速，当装药直径大于极限直径时，外壳的影响就不起作用。4炸药粒度，粒度细，临界直径小时，爆速高，粒度越细，临界直径增大，爆速减小。5起爆冲能，起爆冲能低时，炸药不能产生爆轰反应。5.目前常用的工业炸药有哪几种主要组成成分有哪些有什么特点答：P41-516.常用的起爆器材有哪些电雷管的主要性能参数有哪些答：器材：雷管、导爆索和继爆管、导爆管。电雷管的主要性能参数：P48-497.组成雷管的准爆条件是什么答：P49-508.电力起爆法中起爆电源有哪些电爆网路链接方式有哪些各自的特点是什么答：起爆电源：发爆器、照明线或者动力线路电源。井巷掘进时，电爆网路联接方式有串联、并联、串并联等几种。串联电路是将各电雷管脚线连续地一个接一个连在一起，最后联到爆破母线上。这种联接电路的总电流小，适于用发爆器爆破，电路便于用导通表检查，联线容易操作，在瓦斯矿井中使用安全。串联电路是煤矿井下最常用的联接网路，其缺点是一发电雷管断路就会导致全部拒爆，因此在装药之前必须对全部电雷管作导通检查。并联电路是将各个电雷管的两根脚线分别联到两根联接线上或母线上。这种联接法又可分为分段并联和并簇联两种，使用分段并联应该尽量设法减小联接线的影响，简单的办法是使用闭合反向电路。并联电路时，个别电雷管不导通不易查出，但不会影响其他电雷管。因需要电流大，必须使用线路电源爆破，并联电路在瓦斯矿井中使用不安全。串并联电路是将若干个电雷管先行串联起来组成一个个串联组，然后再将各组并联起来的联线方法。这种联接法的优点是能起爆的电雷管数最多，缺点是联线复杂，容易出错。9.什么是微差爆破微差爆破的破岩机理有哪些答：利用毫秒雷管或其他设备控制爆破的顺序，使每段之间只有几十毫米的间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。破岩机理：(1)应力波干涉假说(2)自由面假说(3)岩块碰撞假说(4)残余应力假说10什么是光面爆破光面爆破的优点是什么答：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。所以光面爆破时一种成本低、工效高、质量好的爆破方法。第三章巷道断面设计1.按巷道用途分，巷道有哪几类答：为开采水平服务的巷道；为采区（盘）服务的巷道；为采煤工作面服务巷道；联络巷；硐室；交叉点。2.巷道断面形状有哪几类选择断面形状的依据是什么答：我国煤矿井下使用的巷道断面形状，按其构成的轮廓线可分为折线形和曲线形两大类。前者如矩形、梯形、不规则形，后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形。巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质、作用在巷道上的地压大小和方向、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素，也可以参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况等。3.巷道断面设计的原则是什么巷道断面尺寸应满足那些要求?答：巷道断面设计的原则：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《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人，运输，通风和安全设施及设备安装，检修，施工的需要。4.《煤矿安全章程》对巷道的净宽净高有哪些明确的规定答：巷道的净宽度，是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度是指车辆顶面水平的巷道宽度、当巷道内不通行运输设备时，净宽度是指自底板起1e6m水平的巷道宽度。另外，巷道的净宽度必须满足从道碴面起的高度内，留有宽度不小于的人行道，否则应重新设计。《煤矿安全规程》第二十一条规定，主要运输巷道和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m；架线电机车运输巷道的净高必须符合架空线的悬挂高度，自轨面算起在行人的巷道内、车场内以及人行道与运输巷道交叉的地方不得小于2m；在不行人的巷道内不得小于1.9m；在井底车场内，从井底到乘车场不小于。电机车架空线和巷道顶或顶梁之间的距离不得小于0.2m。对于采区(盘区)内的上山、下山和平巷的净高不得低于2m，薄煤层内的不得低于1.8m。5.拱形巷道的壁高受哪些因素的制约答：拱形巷道的壁高h3是指自巷道底板至拱基线的垂直距离。为了满足行人安全、运输通畅以及安装和检修设备、管缆的需要，拱形巷道的壁高h3,设计要求按架线电机车导电弓顶端与巷道拱壁间最小安全间隙要求、按管道的装设高度要求、按人行高度要求、按1.6m高度人行宽度要求以及按设备上缘至拱壁最小安全间隙要求等5种情况，对于架线电机车运输的巷道，一般按其中架线电机车导电弓子和管道装设高度要求计算即能满足设计要求;其他如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷道，一般只按行人高度要求计算即可满足设计要求，但在人行道范围内((1.8m以下)，不得架设管、线和电缆。7.在确定巷道净断面规格时，为什么必须验算风速答：巷道通过的风量是根据对整个矿井生产通风网络求解得到的。当通过该巷道的风量确定后，断面越小，风速越大。风速过大，不仅会扬起煤尘，影响工人身体健康和工作效率，而且易引起煤尘爆炸事故。为此，必须验算风速。第四章岩巷施工2.岩巷爆破有哪几种掏槽方式各自的优缺点及运用条件是什么答：1、斜眼掏槽?特点：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；碎石抛掷距离较大，，易损伤设备和支护?，当掏槽眼角度不对称时尤其如此。2、直眼掏槽?特点：所有的掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之间保持平行；炮眼深度不受巷道断面的限制，可用于深孔爆破，同时也便于使用高效凿岩机和凿岩台车打眼；直眼掏槽炮眼的间距较近，其中每一个装药炮眼的爆炸，都可以破坏两个炮眼之间的岩石；另外直眼掏槽一般都有不装药的空眼，它起着附加自由面的作用。其缺点是凿岩工作量大，钻研技术要求高，需要的雷管段数一般也比较多。5.炮眼深度应根据哪些因素来选择答：炮眼深度主要依据岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机类型、炸药威力等因素来确定。6.工作面的炮眼分为哪几类在光面爆破中各起什么作用答：分为掏槽眼、辅助和周边眼三种。掏槽眼它的作用主要是给辅助眼增加自由面，为辅助的爆破创造有利条件。辅助眼它的作用是使自由面扩大，保证周边眼的爆破。周边眼它的作用是爆破后形成巷道轮廓，保证巷道断面形状、尺寸、方向和坡度等符合设计要求。7.什么叫装药系数对于不同类型的炮眼为何采用不同的装药系数答：即装药长度与炮眼长度之比，对于不同类型的炮眼，其取值与炮眼的具体用途而定，是为了达到不同的爆破效果，一般取左右。8.什么是装药集中度周边眼为什么需要低威力、低密度的炸药答：:装药集中度(符号:q)指的是整个炮孔的平均单位长度装药量,即炮孔的总装药量除以整个炮孔长度。为保证周边眼贯穿裂缝的形成，炮眼之间的距离要适当减小，严格控制周边眼的装药量。20.提高装岩生产率的途径有哪些答：（1）研制和选用高效能的装载机（2）研究和推广装岩，运输机械化作业线，不断提高装载机工时利用率，缩短掘进循环中的装岩时间（3）做好爆破工作（4）发展一机多用设备（5）加强装岩与排矸调车的组织管理工作24瓦斯爆炸的原因有哪些预防瓦斯爆炸的措施有哪些答：主要有（1）掘进巷道多数位于煤层的新开拓区，瓦斯涌出量较大。（2）局部通风管理难度较大，容易出现失误或管理不善，如局部通风机因故停转或风筒漏风太大，致使风量不足或风速过低等原因，不能有效地将掘进工作面附近及巷道内的瓦斯冲淡排出，答：导致瓦斯积聚面达到爆炸浓度。（3）煤巷掘进多用电钻打眼，经常爆破，出现机电设备失爆和爆破不合规定产生引爆火源的可能性较多。措施主要有三个方面:防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故范围扩大。（1）将强通风；（2）加强检查；（3）及时处理局部的瓦斯；（4）抽放瓦斯。第五章煤层巷道施工2.什么是“三小技术”有何优点答：三小：小直径钻孔，小直径药卷，小直径钻杆优点：可以提高掘进效率和维护好顶板，节约炸药和支护材料。7.什么叫半煤岩巷应如何选择半煤岩巷的采石位置答：当岩层占掘进断面面积1/4～4/5时，即为半煤岩巷道。采石位置有挑顶、卧底、卧底兼挑顶三种形式；采石位置选择应该综合考虑生产要求、便于维护和施工难易等因素。多数情况采用卧底以确保顶板稳定性，只有当煤层上部有伪顶时，才