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1、第一章 岩石性质与工程分级1.岩石分为几大类？各有何特征？根据岩石生成的原因不同，一般将岩石分为三大类，即:（1）沉积岩多种矿物经过沉积、加压、胶结后生成的岩石。如石灰岩、砂岩、煤砂交岩等。沉积岩具有层理构造，有化石和结核，是我们采矿工作者主要研究的对象，因为煤和许多有用矿物都赋存在沉积岩内。（2）岩浆岩岩浆冷凝后形成的岩石。如火山爆发，岩浆侵入冷凝形成花岗岩等。岩浆岩具有流纹构造。（3）变质岩岩石经过物理化学作用后发生了变质而生成的岩石。如石英岩等.变质岩具有片理构造。 2.解释岩石、岩0体、岩块的概念？（1）岩块从地壳中采取经过加工或未加工的小的块体叫岩块。 特征：它是不包含层理、节理 、
2、裂隙等弱面的块体，近似地视为均质，多向同性，连续介质。（2）岩体指范围较大地质体。特征：有许多节理、层理、断层面等弱面存在，属非均质，各向异性，不连续介质。硬度是岩块的1/3左右或更小。（3）岩石是不分岩块和岩体的泛称或统称。 3.何为岩石的空隙度、空隙比？研究它有何价值？（1）空隙度（n）各种孔隙、空隙总体积与试件总体积之比。（2）孔隙比（e）各种孔隙、空隙总体积与固体颗粒体积比。(3)孔隙度和孔隙比表明了岩石中存在的裂隙和孔隙发育情况，对岩石的其它性质有显著影响。例如，随着岩石孔隙度的增大，一方面削弱了岩石的整体性，使得岩石的密度和强度随之降低，透水型增大；另一方面由于空隙的存在，又会加快
3、风化速度，从而进一步增大透水性和降低力学强度。4.何为岩石碎账性？研究它有何意义？（1）岩石破碎后总体积比原体积增加的性质叫岩石的碎账性。破碎后的体积与原体积之比叫岩石的碎账系数（2）碎账性对采矿比较重要，对工程也重要。例如在井巷掘进中选用运输提升的容器时必须考虑岩石的碎胀系数。另外，岩石爆破时所需容许膨胀的空间大小也与其有关。5.请解释岩石静载荷下变形曲线的特征？OA岩石受压后，内部裂隙逐渐闭合。称裂隙压密闭合阶段AB压力增大，变形增大，曲线斜率为一常数称为线弹性阶段。OB称弹性变形阶段B点为弹性极限BC压力增大不明显，变形增大，由线斜率变小，称弹塑性变形阶段，C点为极限抗压强度CD应力随应
4、变逐渐下降，岩石破裂后仍有一定承载能力，称为卸载阶段在达到极限抗压强度之前一点P卸载时，曲线按PQ变化再加载按QR变化 OQ塑性变形卸载存在不能恢复 QS弹性变形卸载之后能恢复 PQR塑性滞环在CD段 任一点卸载，按TU变化，再加载按UV变化6.解释以下名词：弹性变形、塑性变形、脆性破坏、塑性破坏？（1）岩石在外载荷下发生变形且在卸载后变形可恢复称为岩石的弹性变形（2）岩石在外载荷下发生变形且在卸载后不能恢复的变形岩石的塑性变形（3）塑性破坏永久变形或全变形大于5%破坏者。（4）脆性破坏永久变形或全变形少于3%破坏者。7.试解释普氏系数f 含义及其应用价值？（1）普氏系数即岩石坚固性系数表示岩
5、石破坏相对难易程度，综合反映岩石的特性。虽然不尽完善，但对岩石的工程设计、合理选用施工设备、准确制定生产定额和材料消耗定额提供了理论依据，被广泛被采用。（2）表示方法：f=Rc/10 （Mpa） 或 f=Rc/100 （kg/cm）第二章钻眼爆破1熟悉破岩机理.（1）冲击式钻眼机械钻杆在F力作用下侵入岩石，然后转一个角度凿第二个槽，利用水平剪切力破碎三角块，然后水利排岩粉。（2）旋转式破岩在P作用下，钎头不停旋转，产生扭矩M，钎刃产生切削力G切削岩石，利用镙旋排岩2请解释爆炸的概念，爆炸的分类及爆炸三要素,爆轰、间隙效应、猛度、爆力、敏感度等名词。（1）物质发生急剧变化，瞬时放出巨大的能量，对
6、周围的介质作功，同时伴随有声、光、热效应的现象。（2）爆炸的分类：物理爆炸、核爆炸、化学爆炸。（3）炸药爆炸的三要素：高温，放出大量的热能；高压，生成大量的气体；高速，反应过程高速进行。（4）爆轰：炸药爆炸良好状态和形式。（5）间隙效应：当药卷与炮眼（或管道）孔壁之间的间隙过大时，则发生爆轰中断或转变成燃烧，影响爆破效果，这种现象叫间隙效应。（6）猛度：炸药爆炸后，瞬时对周围固体的破碎能力。单位：mm。（7）爆力：炸药爆炸后，对周围介质的作功能力。单位cm或ml。（8）敏感度：引起爆炸的难易程度，又称感度。3.煤矿许用炸药的特点是什么？（1）在瓦斯矿井无引起瓦斯爆炸的安全炸药叫煤矿许用炸药.（
7、2）煤矿许用炸药的特点：零氧平衡无引爆瓦斯和煤尘的危险；便于运输贮藏，安全性好；成本低，便于制造；较大威力，敏感度低；多为混合炸药4.爆轰与燃烧的区别是什么?(1)炸药爆炸的良好状态和形式为爆轰，其特点为:靠冲击波作用传递能量和激发化学反应。传播速度大于声速，一定值。不易受外界条件影响。产物运动方向与反应区的传播方向相同，产生压力高。(2)炸药在火焰作用下起化学反应叫燃烧，其特点是：靠热传导来传递能量和激发化学反应；燃烧速度慢低于音速；传播易受外界条件影响；产物的运动方向与反应区的传播方向相反，产生压力低。5.试述硝胺炸药的主要成分及作用。硝酸铵：（NH4NO3，代号AN）含量60%以上，氧化
8、剂，为炸药爆炸提供氧元素；梯恩梯：含量20%以上，敏化剂，增加起爆敏感度，亦作燃烧剂；木粉：起疏松作用，可燃剂，平衡多余氧；石蜡、沥青：防水剂；食 盐：消焰剂，吸热降温，防止瓦斯爆炸。6写出雷管的分类表,并说明其特点.瞬发电雷管通电后马上爆炸,秒延期雷管通电后起爆间隔以秒计算,毫秒延期雷管通电后雷管间的先后起爆时间以毫秒计算7电容式发爆器的原理，及沼气矿井对放炮及联线方式的要求是什么？（1）电容式发爆器的原理:干电池振荡交变电流=升压=直流电=电容器充电=接通电路放炮 说明：数节干电池利用晶体管震荡电路将直流电改变为震荡交变电流，后经变压器升压，再经整流为直流电给电容器充电，当达到额定电压时接
9、通电爆网络，使电容器放电而引爆雷管。（2）沼气矿井对放炮及联线方式的要求：1）瓦斯矿井必须使用防爆型放炮器；2）雷管使用煤矿许用雷管，必须串联； 3）只能使用煤矿许用炸药，炸药中一定要含消焰剂；4）加强通风管理，防止瓦斯积聚；5）加强检测瓦斯，正确执行操作规程。打眼前、装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯。6）经常用水冲洗煤尘。8.瞎炮的产生原因分析，处理瞎炮的方法如何？（1）瞎炮产生的原因：雷管不导通或不爆；母线与脚线未接通；脚线在装炮时损坏断开；脚线短路；炸药失效等。（2）瞎炮的处理：殉爆法平行0.3m打新眼重新起爆，严禁镐刨，硬拉。9.试述掏空眼的作用，光面爆破的概念，如何实现光面爆破（其特点
10、和施工要求）?（1）掏空眼的作用是增加一定的自由面，为光面爆破过程中形成贯穿裂缝创造更有利的条件。（2）光面爆破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，超挖量少。是一种成本低、功效高、质量好的爆破新方法。（3）实现光面爆破的方法：先在巷道内部做出一个粗断面，在围边留下厚度均匀的光面层.周边眼爆破采用爆速低，密度小的炸药,装药量小，而且直径小，采用不偶合装药,与炮眼壁间留间隙。或采用眼底装药，眼口封堵,留有空隙，缓冲冲击波。采用毫秒爆破，便于径向裂隙贯通。周边眼增加空眼，便于贯穿裂隙形成，一半即50%空眼.缩小爆破炮眼间距.光面层厚度应大于或等于光爆炮眼的间距，孔距/最小抵
11、抗线即炮眼密集系数0.81.10如何防止沼气矿井爆破引爆沼气和煤尘？1）瓦斯矿井必须使用防爆型放炮器；2）雷管使用煤矿许用雷管，必须串联； 3）只能使用煤矿许用炸药，炸药中一定要含消焰剂；4）加强通风管理，防止瓦斯积聚；5）加强检测瓦斯，正确执行操作规程。打眼前、装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯。6）经常用水冲洗煤尘。11.请解释最大安全电流和最小发火电流的概念。（1）最大安全电流当通过雷管的电流小到一定值后（实测5min）通电时间无限延长，雷管也不会爆炸这个电流值叫最大安全电流。(实际都在150毫安以上). （2）最小发火电流从最大安全电流开始，电流加大达到一定值时，使雷管99.99%发火,这
12、个电流值称为最小发火电流.700mA恒定电流通入1分钟达到上数值,(实际值小于700mA).第三章 巷道断面设计1.请叙述煤矿常用巷道断面形状及其特点？矩形顶板稳定，顶压侧压都不大的非永久性巷道,如区段运输平巷、回风平巷、联络巷等.梯形顶压不大,有侧压的巷道.多为服务年限不长的巷道。半梯形顶板稳定岩层，不破顶的区段巷道,如上、下顺槽及轨道巷。半圆拱形、缺圆拱（圆孤拱）形、三心拱形顶压较大，但侧压不大的巷道，顺槽、上山、大巷都有应用封闭拱形、椭圆形、圆形顶压侧压底压都大的巷道（三软巷道），多为服务年限长的巷道。2.选择巷道断面形状及支护方式应考虑哪能些因素？1巷道的用途及服务年限； 2巷道围岩性
13、质； 3巷道周围矿山压力显现状况及应力分布； 4. 支护条件.3.巷道断面尺寸确定的依据和原则如何？（1）确定的依据：必须满足设备安装尺寸要求及安全间隙的要求;必须满足行人安全要求;必须满足通风的要求.（2）确定的原则：必须符合规程规范的要求，风速验算合理;巷道断面利用率要高;留有一定余地，巷道变形后保持能使用.4.解释几个概念：直断面、净断面、净高、净宽？（1）净断面按支护材料内壁计算;（2）毛（直）断面加上支护材料厚度计算; 净断面 十 支架所占面积 = 毛断面积（3）净宽的概念：矩形巷道巷道两侧内壁或锚杆露出终端之间的水平距离.梯形巷道有运输设备其顶面水平巷道的宽度. 无运输设备指底板起
14、1.6m(1/2)高处巷道宽度.（4）净高的概念：有轨道自道渣面起至顶梁或喷层面、锚杆端部的距离.无轨道自底板起至顶梁或喷层面、锚杆端部的距离。5.对巷道净高有何要求？为什么？对净高的要求：采区上山（下山）平巷净高1.8m；主要运输巷道主要通风巷道自轨面起净高1.9m（含蓄电池运输）；架线电机车运输巷采区车场，交叉点、行人巷道，架线高2m； 不行人巷道架线1.8m；井底车场,等车站架线高2.2m；架线距棚梁不小于0.2m。第四章 水平岩石巷道施工1.何为岩巷、半煤岩巷、煤巷？岩巷在断面中岩层超过4/5（80%）称为岩巷。半煤岩岩层在断面中占1/54/5称为半煤岩巷。煤巷在断面中煤层占的面积超过
15、去4/5（80%）及以上称为煤巷。2.请叙述炮眼按用途和位置的分类及作用？掏槽眼位于掘进工作面的中央或偏下，首先起爆，可创造自由面;辅助眼在掏槽眼的外围，随后起爆，扩大战果破碎岩石;周边眼在巷道的周边轮廓位置附近，给巷道定型，前后起爆。3.解释名词：炮眼利用率、炸药消耗量。(1)炮眼利用率实际爆破深度与炮眼深度之比。（2炸药消耗量（g）爆破1立方米岩体所需的炸药量。4.炮眼个数与哪能些因素有关？如何确定炮眼个数？（1）炮眼个数与断面大小、岩石性质、爆破材料有关及炮眼布置有关。（2）估算方法：根据定额确定单位炸药消耗量q、掘进断面面积S、炮眼深度L、每个炮眼的平均装药量可估算出炮眼个数 N=q s m/ap 其中： a炮眼装药系数，取0.50.7；P每个药卷重量，取0.15kg;m每个药卷长度，m； 为炮眼利
