矿井支护与设计 考试科技大
大断面斜井工程开挖与安全支护技术分析
大断面斜井工程开挖与安全支护技术分析随着时代的发展和科技的进步，大断面斜井的安全性和效率性得到了极大的提高。
大断面斜井是指在一定斜度下向地下开采的矿井，具有节约土地资源、增加开采面积、提高采矿效果等优点。
但其斜井结构较为特别，同时也带来了施工难度的增加。
因此，在大断面斜井工程的开挖和安全支护阶段，需要采取相应的技术措施，确保工程的顺利进行和人员的安全。
1.开挖技术开挖大断面斜井需要同时考虑顶板、底板和两侧的稳定性，以及各种工作面之间的协调关系。
因此，在开挖时需要采取以下技术措施：1.1 爆破技术在大断面斜井工程中，爆破是主要的开挖技术。
爆破能够大幅度提高开挖效率，但必须控制好爆炸的范围和振动强度，以防止对周围稳定性造成不良影响。
同时，爆破时需将燃烧爆炸物密度控制在0.5g/cm³以下，以免因空气中氧气过多引起燃烧反应，从而产生大量有毒气体。
在钻孔施工中需要掌握一定的技巧和要点，如钻孔角度、孔道布置、钻孔直径和孔距等。
应根据施工现场的情况和井身要求，制定专业的钻孔方案，以确保开挖的稳定性和质量。
大断面斜井的掘进过程需要采用机械化施工，使用相应的掘进机械设备，如钻爆机、盘茬机、通风机、泵站等。
而掘进时还需考虑作业面的合理布局，使得各种机械设备能够协同作业，从而提高工作效率和质量。
2.安全支护技术斜井工程的安全支护是确保工程能够安全和持续进行的关键因素。
安全支护技术需要做到的就是确保井身的稳定，同时防止井底涌水、坍塌和漏风等不良影响。
在实际施工中，需要采取以下技术措施：2.1 预处理技术针对不同地质条件，需要对开挖面进行相应的预处理，包括地质调查、地质勘察、地形实测、探井、钻探等，以确定开挖范围和稳定性等问题。
在开挖斜井之前，需要进行一些预支护工作，以增加稳定性和防止坍塌。
预支护技术包括钢架预留、预留支脚杆、预支护仓、预先施工壁等。
钢架支护技术是实际开挖过程中最为有效的支护技术。
钢架支护可以防止稳定性问题，并增加井底承载力。
5、(支护工)入场安全教育考试试题
支护班组（支护工）安全教育培训试题班组：姓名：成绩：一、单项选择题（10题，每题4分，总分40分）1、锚索支护工必须经过（），考试合格后，方可上岗。
A. 专业技术培训B.知识技能C. 科技知识。
2、倾斜巷道支架的迎山角应符合（）。
A、偏差＋1度B、偏差－1度C、偏差0度3、锚杆安装质量达到优良标准，安装牢固，托板（）壁面。
A.基本密贴B.密贴C. 接触4、锚杆安装间距、排距允许偏差（）。
A、±10mmB、100mmC、±100mm5、井下（）硐室锚杆外露长度必须为零。
A、充电B、信号C、爆炸材料库6、锚索安装深度不小于设计深度的百分之（）。
A、65B、80C、957、喷射混凝土中钢筋网到岩面间的喷厚不小于（）。
A、10mmB、20mmC、30mm8、喷射混凝土中钢筋网外保护层的喷厚不小于（），不大于（）。
A、20 mm、40mmB、20 mm、20mmC、30 mm、40mm9、工作面支柱要打成直线，其偏差不超过（）。
A、-50mm～+50mmB、-100mm～+100mmC、-150mm～+150mm10、喷浆厚度合格标准最低值（）。
A、≥设计值的80%B、≥设计值的90%C、符合设计值二、判断题（15题，每题4分，总分60分）1、高处作业允许从上往下抛掷任何物料、工具和施工垃圾等。
（）2、建筑业常发生的重大伤害是高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、坍塌事故。
（）3、施工中三不伤害是不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害。
（）4、施工人员对危及生命安全健康行为有批评、检举权和控告权力。
（）5、我国制定安全生产法重要目的是制裁各种安全生产违法犯罪行为，保护劳动者的人身安全。
（）6、施工人员在作业中无须正确佩戴和使用合格的劳动防护用品。
如：安全帽、安全带、护目镜、防尘口罩、绝缘手套、绝缘鞋等。
（）7、所有手持电动工具（磨光机、震动泵等）必须具备绝缘措施完好，不需要装有合格漏电保护装置，禁止拆改电源线和插头，使用专用流动开关箱。
煤矿巷道锚杆支护技术
（2）1960年~1970年，树脂锚杆研制成功，并得到推广应用。 1958年德国开始研制树脂锚杆，于1959年在煤矿井下进行试 验，1961年取得成功。之后树脂锚杆在世界主要采煤国家逐 步得到应用和发展。初期树脂锚杆为端部树脂锚固，锚杆孔 径较大（38~45mm），以后发展到小孔径（ 22~30mm）全 长锚固树脂锚杆。这种锚杆锚固力大、可靠性高、适应性强， 极大地促进了锚杆支护技术的发展与广泛应用。
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1.1 锚杆支护的优越性
与棚式支架相比，锚杆支护具有显著的优越性。
（1）可显著提高巷道支护效果
锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体性。 对不稳定岩层起着悬吊作用。
由于预紧力的作用，形成压缩岩梁，阻止了层状岩体的 离层作用，增大了岩层间的摩擦力，与锚杆本身的抗剪作用 一起，阻止岩层间产生相对滑动，提高了岩层的承载能力。
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（5）由单巷布置向多巷发展
回采工作面开采强度和产量越来越大，要求的运输、通风断面 逐年增加。特别是高瓦斯矿井，往往单巷布置不能满足生产要 求，出现了一个工作面布置3~5条，甚至更多巷道的多巷布置 方式。多巷布置带来了煤柱留设、巷道受到二次甚至多次采动 影响，增加了巷道维护的难度。
（6）巷道埋深从浅部向深部发展
（7）采用科学、严格的管理，制订了锚杆支护材料标准、锚 杆支护技术规范，促进了锚杆支护技术的健康发展。
1.5 我国煤矿锚杆支护技术的发展
（1）1956年在煤矿岩巷中使用锚杆支护。
（2）1960年锚杆支护进入采区，但由于煤层巷道围岩松软， 受采动影响后围岩变形量大，对支护要求很高，加之锚杆支 护理论、设计方法、锚杆材料、施工机具、监测手段等还不 够完善，因而事故频发，发展缓慢。
（4）“九五”期间，原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭 工业科技发展的五个重点项目之一，展开了更深入、细致 的试验研究。经过教学、科研和生产单位的联合攻关，煤 巷锚杆支护技术有了很大提高，取得了很多宝贵经验，主 要有：单体锚杆支护，锚梁网组合支护，桁架锚杆支护， 软岩巷道锚杆支护，深井巷道锚杆支护，沿空巷道锚杆支 护，可伸长锚杆，电动、风动和液压锚杆钻机，锚杆支护 检测与监测仪器等。
大型地下工程中高大硐室施工及支护方案与设计
大型地下工程中高大硐室施工及支护方案与设计发布时间：2021-03-12T03:20:37.408Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年25期作者：张海红王国宾[导读] 但是随着矿山开采往深部发展以及机械化采矿程度的提高，高大硐室的普及率越来越高。
中国水利水电第九工程局有限公司 550081贵州铁建科技发展有限公司 550081摘要：溜破系统可实现多水平交叉平行施工，为了加快溜破系统的施工进度，往往上、下水平的溜槽及矿仓需要同时施工，这样一来，上一个水平的溜槽及矿仓施工过程中产生的岩石可能会落入下一水平的溜槽及矿仓，从而威肋到下一水平的安全掘进。
为解决上述问题本文提出了一种漏斗法与台阶法相互结合的施工方法来进行硐室施工。
不仅保证了矿山的正常运营，同时也形成了一套较为成熟的施工方法，取得了良好的社会效益。
关键词：破碎硐室施工方法台阶式辐射式0引言硐室是一类空间三轴线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道，硐室的开挖种类根据其作用和尺寸大小又分为台阶法、全断面施工法、导硐法等，但是随着矿山开采往深部发展以及机械化采矿程度的提高，高大硐室的普及率越来越高。
1 工艺原理漏斗法与台阶法相互结合的施工方法来进行硐室施工，该方法先掘进小天井至预设高度，然后将小天井之间的联道贯通形成辐射状锥形井，扩刷拱顶直至硐室拱顶掘支完成。
待拱顶全部支护完成后进行下部施工，因硐室墙较高，下部施工采用台阶法施工，挖至设计时进行临时支护。
2 硐室施工过程2.1 水平斜巷与小天井施工在下部巷道一侧挖设水平斜巷，临时储存渣石以及方便各小天井中渣石的运出。
然后破碎硐室施工四条小天井至硐室顶部，采用反天井法进行施工，一次成巷。
在距掘进工作面2米井壁两对面各打锚杆3根，在锚杆上铺5cm厚木板作为凿岩工作平台，并在平台上打好锚杆，作为下茬炮挂梯子、架平台用。
2.2 漏斗井的形成小天井掘进完成后，为确保矸石自然落下和人员行走方便，施工人员站在该第一小天井的凿岩工作平台上以35°~45°的坡角往第一小天井俩侧斜向上打炮眼并爆破使得该第一小天井与硐室外部贯通，贯通后形成漏斗井。
支护工岗位危害因素辨识及预防
支护工岗位危害因素辨识及预防一、支护工岗位危害因素作为采矿现场中的一种专业技术工种，支护工作是保障煤矿生产安全和顺利进行的重要保障措施。
然而，与这种高风险的工作相关的危害因素是不可忽视的。
下面是支护工岗位危害因素的分类。
1. 物理因素采矿现场的物理环境是非常恶劣的，支护工在狭小的空间内进行施工，长期接触噪声、震动、尘土和高温等影响。
另外，矿井中的瓦斯、煤屑等危险因素也极易引发事故。
2. 化学因素煤矸石中含有的硅石、云母等物质，以及采煤时产生的火、尘等因素会对支护工的身体健康产生不良影响。
尤其是云母在二氧化硅的作用下会形成尘，致病性高且难以治疗。
3. 生物因素采矿现场中还存在着各种生物因素，如蚂蚁、蚂蟥、蜈蚣等，这些生物会对支护工的身体造成刺激和损伤，且有些生物还带有疾病传播的风险。
支护工长时间在狭小的空间内进行重体力和高风险工作，常常处于高度紧张、压力大、心理承受能力较弱的状态下，心理健康问题审慎考虑也是十分必要的。
二、支护工危害因素预防要预防支护工岗位危害因素，采取科学有效的防护措施是必不可少的。
目前，以下几种方式是比较常见的支护工岗位危害因素预防措施。
1. 物理防护在物理防护方面，可以采取使用护眼、口罩、工作服等劳保用品，对高温、噪声、震动、尘土等物理环境因素进行有效防护。
另外，在施工过程中还需进行安全防护措施，比如拆卸支架时需使用专业工具，以避免误伤。
2. 化学防护由于煤矸石中含有的硅石、云母等物质对支护工造成较大的化学危害，采取有效的化学防护措施尤为重要。
在施工期间，加强通风、佩戴有机防毒面具等方式都能有效减少化学致害的风险。
3. 生物防护为了避免生物因素的伤害，需要对支护工的生理健康进行全面的保护。
在保障清洁卫生的同时，对采取一定的措施来防止蚂蚁等生物的侵袭，如在工地周边铺设虫草、毒饵等来减轻生物对施工环境的破坏。
心理健康与工作安全的关系十分密切，在支护工日常管理中要注重心理调节和保健。
山东科技大学2015年攻读硕士学位研究生招生专业目录_文彦考研
学
①101 思想政治理论②201
0819J2★矿山评价技术及工程 01 矿山安全评价理论与方法 02 安全评价信息技术 03 矿山风险控制与预警技术
英语一或 202 俄语或 203 日 复试笔试科目：安全人机工程学；同等学 语③302 数学二④801 安全 力加试科目：安全管理学、安全评价与预 系统工程或 802 矿井通风与 测
英语一或 202 俄语或 203 日 科目:①结晶学与矿物学②古生物与地层
语③702 岩石学④813 普通 学
地质学
①101 思想政治理论②201
复试笔试科目:构造地质学；同等学力加试
070905 第四纪地质学 01 第四纪环境与全球变化 02 资源环境与 英语一或 202 俄语或 203 日
科目:①结晶学与矿物学②古生物与地层
语③302 数学二④801 安全 力加试科目：安全管理学、安全评价与预 03 安全管理工程 04 安全评价信息技术 05 风险控制与预警技术
系统工程或 802 矿井通风与 测
安全
①101 思想政治理论或 111
单独考试思想政治理论 085218 矿业工程(专业学位) 01 采矿方法 02 矿压与支护 03 特殊
②204 英语二或 240 英语 开采 04 矿山灾害防治
(单考)③302 数学二④803
复试笔试科目：采矿综合；同等学力加试 科目：井巷工程、矿山压力与岩层控制
采矿学
①101 思想政治理论或 111
085224 安全工程(专业学位) 01 安全评价技术 02 灾害预测与防 治 03 工业通风与除尘技术 04 地下工程安全及控制 05 安全监 测监控技术 06 安全系统工程
语③301 数学一④807 材料 目:振动力学、弹性力学或结构力学 理论与方法 05 结构优化设计理论与算法 06 流变学理论与应用
北科大考研复试班-北京科技大学土木与资源工程学院土木工程考研复试经验分享
北科大考研复试班-北京科技大学土木与资源工程学院土木工程考研复试经验分享北京科技大学于1952年由天津大学(原北洋大学)、清华大学等6所国内著名大学的矿冶系科组建而成，现已发展成为以工为主，工、理、管、文、经、法等多学科协调发展的教育部直属全国重点大学，是全国首批正式成立研究生院的高等学校之一。
1997年5月，学校首批进入国家“211工程”建设高校行列。
2006年，学校成为首批“985工程”优势学科创新平台建设项目试点高校。
2014年，学校牵头的，以北京科技大学、东北大学为核心高校的“钢铁共性技术协同创新中心”成功入选国家“2011计划”。
2017年，学校入选国家“双一流”建设高校。
2018年，学校获批国防科工局、教育部共建高校。
学校由土木与资源工程学院、冶金与生态工程学院、材料科学与工程学院、机械工程学院、能源与环境工程学院、自动化学院、计算机与通信工程学院、数理学院、化学与生物工程学院、东凌经济管理学院、文法学院、马克思主义学院、外国语学院、高等工程师学院，以及研究生院、体育部、管庄校区、天津学院、延庆分校组成。
现有20个一级学科博士学位授权点，30个一级学科硕士学位授权点，79个二级学科博士学位授权点，137个二级学科硕士学位授权点，另有MBA(含EMBA)、MPA、法律硕士、会计硕士、翻译硕士、社会工作、文物与博物馆和工程硕士等8个专业学位授权点，16个博士后科研流动站，50个本科专业。
学校冶金工程、材料科学与工程、矿业工程、科学技术史4个全国一级重点学科学术水平蜚声中外(2017年进入国家世界一流学科建设行列;在第四轮学科评估，冶金工程、科学技术史获评A+，材料科学与工程获评A)，安全科学与工程、环境科学与工程、控制科学与工程、动力工程与工程热物理、机械工程、计算机科学与技术、土木工程、化学、外国语言文学、管理科学与工程、工商管理、马克思主义理论等一批学科具有雄厚实力，力学、物理学、数学、信息与通信工程、仪器科学与技术、纳米材料器件、光电信息材料与器件等基础学科与交叉学科焕发出勃勃生机。
支护工考试：高级支护工考试题库
支护工考试：高级支护工考试题库1判断题支护时必须要有合理的支护密度。
答案：对2、单选以下属于褶皱构造的是()。
A.背斜、向斜B.正断层C.逆断层D.平移断层答案：A3、问答题煤矿常用锚杆有哪些种类？答案：主要有：⑴普通木锚杆；⑵压缩木锚杆；⑶金属楔缝式锚杆；⑷金属倒楔式锚杆；⑸钢筋砂浆锚杆；⑹钢丝绳砂浆锚杆；⑺管缝式锚杆；⑻速凝水泥锚杆；⑼胀壳式锚杆；(io)竹锚杆；(11)预应力长锚索锚杆；(12)树脂锚杆等。
4、判断题煤层产状三大要素为走向、倾向、倾角。
答案：对5、判断题断层面上方的断块叫下盘。
答案：错6、判断题空气中的氧含量低于15%时瓦斯不能爆炸。
答案：对7、多选木材支架中，梯形结构棚、梁常用的连接方式为()。
A.亲口接B.托接C.对接答案：A,B8、判断题《煤矿安全规程》第十五条规定：采煤工作面必须保持至少2个畅通的安全出口，一个通到回风巷道，另一个通到进风巷道。
答案：对9、判断题在相同载荷作用下，组合后的组合梁比未组合的板梁的挠度和内应力都大为提高。
答案：错10、判断题锚杆支护的优点之一是降低成本。
答案：对I1判断题金属倒楔式锚杆的锚固力大小，取绝于楔子的打紧程度。
答案：对12、判断题钻锚杆孔前应根据设计要求和围岩情况定出孔位，作出标记。
答案：对13、单选煤层厚度变化极大的是（）。
A.极不稳定煤层B.比较稳定煤层C.稳定煤层D.不稳定煤层答案：A14、判断题矿井空气的主要成分仍是氮、氧和二氧化碳，它与地面空气没什么差别。
答案：错15、单选锚杆安装间距、排距允许偏差（）。
A.±10mmB.IOOmmC.±100mm答案：C16、问答题掘进工作面透水有哪些预兆？答案：1煤层发潮变暗；2 .巷道壁或煤壁〃挂汗〃、〃挂红〃；3 .煤质变冷；4 .顶板来压；5 .出现压力水流；6,煤层有水挤出并产生嘶嘶的叫声；工作面有害气体增加。
17、判断题矿井开拓方式有平碉开拓，斜井开拓和立井开拓三种。
煤矿井下复杂顶板巷道支护工艺研究与应用
煤矿井下复杂顶板巷道支护工艺研究与应用郝宏伟（山西煤炭运销集团簸箕掌煤业有限责任公司，山西大同037000）摘要：针对新村煤业13111上顺槽A进巷道顶底板软岩巷道顶板变形严重、支护困难等问题，通过从理论研究、取样分析、现场测试等方面进行研究，在此研究的基础上对原巷道施工断面、锚杆索支护参数、支护工艺等进行优化改进。
经现场应用及测试结果显示，采用优化后的支护方，巷岩变形得到有效控制，工作面实现了安全高效回采。
关键词：软岩顶板；岩变形；取样分析；支护优化中图分类号:TD353文献标志码:A文章编号：1009-0797(2021)02-0193-04Research and application of supporting technology for complex roof roadway in coal mineHAO Hongwei(Bojizhang Coal Industry Co.LTD,Shanxi Coal Transportation and Marketing Group,Datong037000,China)Abstract:In view of the serious deformation of the roof and the difficulty of supporting in the soft rock roadway of the top and bottom plate of the13111upper tunnel in a certain mine,through the research from the theoretical research,sampling analysis,field test and other aspects,on the basis of this research,the original tunnel construction section,anchor cable supporting parameters,supporting technology and so on are optimized and improved.The field application and test results show that the deformation of the surrounding rock of the roadway is effectively controlled by the optimized support scheme,and the safe and efficient mining is realized in the working face.Key words:Soft rock roof;Deformation of surrounding rock;Sampling analysis;Support optimization0引言复杂地质条件下软岩巷道顶板支护技术一直是煤矿井下巷道掘进支护所面临的重点问题之一叽新村煤业现主采的3#煤层，煤层直接顶和直接底均为泥岩，其中直接顶岩层厚度平均4.9m，最岩层厚度达到&8m,因直接顶泥岩层较厚，巷道掘进期间采用锚网索支护时经常出现锚固力达不到要求，支护效果非常差。
煤矿 支护工 考试题
支护工考试题一、填空（40题）：1.一个生产矿井必须具备的图纸一般分为两大类：矿井测量图和矿井地质图。
2. 成煤作用大致可分为两个阶段，第一阶段为腐泥化阶段或泥炭化阶段，第二阶段为煤化作用阶段。
3.锚杆支护工必须掌握作业规程中规定的巷道断面、支护形式和支护技术参数和质量标准等；熟练使用作业工具，并能进行检查和保养。
4.在支护前和支护过各中要敲帮问顶，及时摘除危岩悬矸。
5.安装锚杆时，必须使托盘（或托梁、钢带）紧贴岩面，未接触部分必须楔紧垫实，不得松动。
6.瓦斯爆炸的界限是5％～16％。
7.锚杆眼深度，其深度应保证锚杆外露丝长度为30～50mm。
8.锚杆眼的超深部分应填入锚固剂。
9.未达到规定深度的锚杆眼，应补钻至规定深度。
10.安装钻机前检查钻头是否锋利，检查钻杆中孔是否畅通，严禁使用弯曲的钻杆打眼。
11.打锚索眼时，要注意观察钻进情况，有异常时，必须迅速闪开，防止断钎伤人，钻机附近5m范围内不得有闲杂人员。
12.锚索达到预紧力48小时后，如发现预紧力下降，必须及时补拉。
张拉时如发现锚固不合格，必须补打全格的锚索。
13.巷道支护高度超过3m，或在倾角较大的上下山进行支护施工，必须有脚手架或搭设工作平台。
14.钢绞线旋向应与搅拌工具旋转方向相反。
15.张拉锚索前，检查张拉油缸、油泵各油路接头是否松动。
16.锚索眼必须与巷道面垂直，眼深和间排距偏差应符合作业规程的规定标准。
17.根据锚索孔设计位置要求，确定眼位，并做出标志。
18.在软岩条件下打锚索眼，锚杆机用高转速钻进，要调整支腿推力，加大水量防止糊眼。
19. 在硬岩条件下打锚索眼，锚杆机用低转速钻进，要缓慢增加支腿推力。
20.安装锚索时，树脂锚固剂凝固1小时后进行张拉和顶紧上托盘工作。
21.锚喷支护不得使用凝结、失效的水泥及速凝剂，以及含泥量超过规定的砂子和石子。
22.喷浆支护过程中必须对支护地点的电缆、风水管线、风筒及机电设备进行保护。
23.喷射混凝土前，必对锚杆、金属网质量进行检查，确保达到规程要求。
北京科技大学安全科学与工程系及导师介绍范文
1、简介安全技术及工程是北京科技大学较早建立的学科之一，1952年就已成立矿井通风与安全教研室，1993年获二级学科硕士学位授权，1998年获二级学科博士学位授权，2002年被评为北京市重点学科（为安全工程领域唯一重点学科），2004年批准建设“金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室”，2007年被评为国家二级重点学科（全国共有3所学校），2007年教育部批准建设安全工程特色专业（第一批），2008年北京市批准建设安全工程市级特色专业（第一批）。
通过五十多年的建设，本学科点在保持矿山尘毒治理技术传统优势的同时，在矿山应急理论与装备、矿山火灾治理技术、多因素耦合环境下工程材料的失效机理、工程材料和结构安全服役状态监测与风险评价控制技术方面取得了重要突破，形成了基础研究、高新技术开发到成果转化及应用的多层次科学研究体系。
目前，基本上每年招收本科生两个班，60名/年；硕士生45名/年；博士生20名/年；博士后2名/年。
目前在校博士生80余名、硕士生120余名，工程硕士生40余名，在站博士后研究人员10余名。
近五年，本学科点承担国家和省部级科研项目100多项，其他科研项目300多项；取得了一批高水平的科研成果，获国家科技进步二等奖3项，省部级科技进步奖42项，其中特等奖2项、一等奖11项、二等奖20项；获国家发明专利8项；发表学术论文1467篇，其中被EI、SCI收入论文356篇，出版著作25部。
2、组织机构主任：张英华书记：黄国忠副主任：谢振华副书记：黄志安黄国忠3、师资力量4、主要科研方向（1）工业通风与尘毒防治技术（2）工程材料和结构安全服役状态监测（3）工矿企业应急救援体系与装备（4）火灾理论及防治技术（5）工程材料和工业装置服役安全评价规范与标准（6）安全科学理论与管理技术（7）噪声控制（8）安全系统工程（9）工业装置风险评价与风险控制技术（10）人工智能在安全系统工程中的应用（11）多因素耦合环境下工程材料的失效机理教授：金龙哲系所：安全科学与工程系职称：教授博士生导师电话：010-E-mail：lzjin@简介金龙哲，教授、博士生导师，现任北京科技大学土木与环境工程学院党委书记。
2024版一级建造师矿业工程考试大纲
一级建造师执业资格考试大纲（2024 年版）目录《一级建造师执业资格考试大纲》修订说明 (3)考试说明 (4)《专业工程管理与实务》（矿业工程）科目考试大纲 (85)按照《建造师执业资格制度暂行规定》（人发〔2002〕111 号）、《建造师执业资格考试实施办法》（国人部发〔2004〕16 号）和《关于建造师资格考试相关科目专业类别调整有关问题的通知》（国人厅发〔2006〕213 号）的规定，住房城乡建设部组织专家对2018 年发布的《一级建造师执业资格考试大纲》进行了修订，并于2023 年11 月经人力资源社会保障部审定通过。
执业资格考试是对执业人员实际工作能力的一种考核，也是提高执业人员知识水平和综合素质的过程。
考试大纲是考试命题的指导性文件，是考生复习备考的依据。
此次建造师执业资格考试大纲修订，结合建筑业高质量发展形势及建造师执业需求，以“科学选拔人才，引领职业发展”为目标，遵循“模块化与系统性相结合、理论性与实操性相结合、指导性与实用性相结合、一致性与特色化相结合”的原则，旨在引导执业人员提升理论水平和施工现场实际管理能力，切实达到加强工程项目管理、提高工程项目总承包及施工管理专业技术人员素质、规范施工管理行为、保证工程质量和施工安全的目的。
考试大纲包括《建设工程经济》《建设工程项目管理》《建设工程法规及相关知识》《专业工程管理与实务》4 个科目，其中《专业工程管理与实务》科目分为：建筑工程、公路工程、铁路工程、民航机场工程、港口与航道工程、水利水电工程、矿业工程、机电工程、市政公用工程、通信与广电工程 10 个专业类别。
为了帮助广大应考人员了解和熟悉一级建造师执业资格考试的内容和要求，现对考试的具体问题说明如下：建造师是以专业技术为依托、以工程项目管理为主的懂管理、懂技术、懂经济、懂法规，综合素质较高的专业人才。
建造师既要具备一定的理论水平，也要有一定的实践经验和组织管理能力。
建造师执业资格考试是为了检验工程总承包及施工管理岗位人员的知识和能力是否达到以上要求。
煤矿技术科工作内容
煤矿技术科工作内容煤矿技术科是煤矿生产中至关重要的部门，其主要职责是负责煤矿生产技术的研究、开发、应用、管理和监督。
煤矿技术科的工作内容涉及煤矿安全、采矿工艺、矿井设计、设备维护等多个方面。
下面我们将详细介绍煤矿技术科的工作内容。
1.煤矿安全管理：煤矿技术科负责制定和实施煤矿的安全生产管理规章制度，组织开展安全生产培训，编制安全生产技术标准，监督执行安全操作规程，检查和评估煤矿的安全生产状态。
他们还负责协助煤矿进行事故预防和应急处理工作，组织安全生产检查和事故调查，提出改善建议并制定相应的技术措施。
2.采矿工艺研究和改进：煤矿技术科对煤矿的采矿工艺进行研究和改进。
他们通过调研、试验和分析，确定最佳的采矿方法和工艺流程，提高采矿效率和经济效益。
他们还负责煤矿的资源储量评估和开采方案设计，制定开采技术措施，保证煤矿的可持续开采。
3.矿井设计和维护：煤矿技术科负责设计矿井的布置和结构，确保矿井的安全和高效运营。
他们进行矿井的地质调查和勘探，分析矿井的地质条件和稳定性，确定合理的矿井设计参数和支护措施。
他们还负责监督和管理矿井的施工过程，确保矿井的建设质量和进度。
4.设备管理和维护：煤矿技术科负责煤矿的设备管理和维护工作。
他们制定设备选型和配置方案，编制设备管理规程，组织设备安装和调试，指导设备操作和维护人员。
他们还负责设备的故障排除和修理，保证设备的正常运转，提高设备的可靠性和利用率。
5.技术培训和人员管理：煤矿技术科负责煤矿的技术培训和人员管理工作。
他们组织矿工培训和技术交流，提高矿工的技术水平和安全意识。
他们还负责组建和管理技术队伍，招聘和选拔矿井技术人员，规划和实施技术人员的培养和职业发展计划。
6.技术创新和应用推广：煤矿技术科负责煤矿的技术创新和应用推广工作。
他们开展科技研究和技术开发项目，推动新技术、新工艺和新设备的应用。
他们还负责编制和发布技术文件和标准，推广和普及先进的煤矿技术和管理经验。
科技兴安 打造井下“诺亚方舟”——记北京科技大学矿井避险技术研究中心
的空 白 ，研 发出适合我 国矿井特殊地质 条件和生 产状 况的避险装备及技术 ，矿
井 避 险 技 术研 究 中 心 工 作 人 员开 始 了艰
难地探索。
从 无到有的过程 ，总是艰辛 的 ，探
索 的 过 程 ，更 是 浸 透 着 汗 水 的 。 中心 工 作 人 员广 泛 调 研 国 外 相 关技 术 的研 究 现
士研究生２ Ｏ 余 名 ，中心 先后承担 了国家 避险系统的建设 、推 进提 供 了强有 力的 十一五 ”科技 支撑计 划项 目 矿井可 技 术 支撑 。
为了得到人体对 密闭空间各类气体 成分 、温度 、湿度等相 关参数 的影响及
２ ０ １ ３ 】Ｗａ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
理论依据和数据支持 。
究 、矿 井 应 急 救 援 指 挥 系
避 险 中心 科 研 人 员在 井 下进 行 试 验 准备 工 作
“ 可 以说 ，这 个 模 拟 舱 是 之 后 的救 统 ，矿 井 紧 急 避 险 系 统 安 生舱 成 品 的 雏 形 。我 们 根 据 前 期 的理 论 全 可靠性评价等不同领域和方 向进行 了 的救 生舱 载 人 实验 和８ ０ 人４ ８ ／ Ｊ 、 时 的 避 难
其 生 存 极 限 条 件 ，课 题 组在 北 科 大 建 造 基 础 上 ，研 究 人 员对 紧 急 了人 员生 存 模 拟 实验 室 ，避 险 中 心 科 研 避 险 技 术 进 行 了 拓 展 ，从 人 员 充 分 借 鉴 了航 天 、人 防 等 领 域 对 于 避 难 硐 室 的 支 护 、 结 构 及 密 闭 空 间 内人 员 生 存 的 相 关 研 究 ．在 实 稳定 性分析 钻孔 支持 的 验 模 拟 舱 内 先 后 进 行 了 静 态 实 验 、二 氧 生 命 保 障 系 统 研 发 大 空 化 碳 处 理 、 氧 气 供 给 、温 度 控 制 、湿 度 间 多 人 数 避 难 硐 室 环 境 控 控 制 、一 氧化 碳 处 理 等 数 百 组 实 验 取 制 及 生 命 保 障 技 术 研 究 得 了 大量 的 宝 贵 的 实 验 数 据 ．建 立 了矿 提 升 钻 孔 避 难 硐 室 的 研 井 密 闭 空 间 人 体 生 存 参 数 的相 关理 论 体 究 、基 于 避 难 硐 室 的 矿 井 系 为救 生 舱 和 避 难 硐 室 的设 计 提 供 了 避 灾 路 线 及 应 急 预 案 的研
211181037_矿用工字钢架棚支护设计方法
第13卷第2期 吕梁学院学报2023年4月Vol.13No.2 Journal of Lyuliang UniversityApr.2023·应用实践研究·收稿日期:2023⁃03⁃09第一作者简介:李根威(1983-),男,山西柳林人,在职博士,讲师,从事矿山压力与岩层控制.矿用工字钢架棚支护设计方法李根威1,2,柳 晶1,邓广哲2(1.吕梁学院矿业工程系,山西离石033001;2.西安科技大学能源学院,陕西西安710054)摘 要:通过研究矿用工字钢棚架与巷道围岩关系,计算巷道顶板、两帮围岩压力,分析顶梁、棚腿受力情况,建立单一工字钢棚架、单体柱无预紧力棚架、单体柱有预紧力棚架力学模型,计算其承载能力.根据巷道的断面、围岩赋存条件、矿用工字钢型号,选择合理的棚腿支撑形式,计算矿用工字钢棚架排距.是复杂巷道、近距离煤层巷道矿用工字钢架棚的一种设计方法.关键词:矿用工字钢;顶板事故;承载力;棚架支护中图分类号:TD13 文献标识码:A 文章编号:2095-185X(2023)02-0041-050 前言煤矿顶板事故仍然是矿井主要事故之一,根据国家矿山安全监察局统计,2022年全国煤矿事故168起、死亡245人,其中井工煤矿顶板事故35起,死亡72人,占比29.4%,3人以上顶板事故6起,死亡人数40人,占顶板事故55.6%.分析35起顶板事故原因,顶板一般事故发生次数较多,事故波及范围较小,多发生在掘进期间,事故伤亡1~2人;3人以上较大、重大事故主要集中在巷道维修、大断面巷道支护、架棚支护以及违规开采工作面;总体呈现出小事故频发,大事故间断发生态势.架棚支护在2009年前为巷道主要支护方式,之后全国大力推广锚杆、锚索、注浆加固等先进支护技术,锚网索支护在井工巷道中得到大面积使用,逐步取代架棚支护[1-3].伴随煤矿资源的不断开采,近距离煤层开采、深部开采以及断层等地质构造的影响,使得巷道支护困难,单独使用锚杆、锚索支护已经不能确保巷道稳定和回采安全,为此,煤炭行业管理部门、行业标准[4]要求在复杂地段加强支护,国家矿山安全监察局矿安〔2022〕135号文件,《强化煤矿炮采(高档普采)工作面顶板管理规定》《强化煤矿锚杆支护巷道顶板管理规定》《强化煤矿架棚巷道顶板管理规定》专门对工作面顶板进行规定,其中,《强化煤矿锚杆支护巷道顶板管理规定》第七条规定,煤矿应当强化特殊地段支护,遇顶板破碎、淋水区,过断层、老空区、高应力区,大倾角、大断面、交岔点等特殊地段,应当编制专门的支护设计与技术措施.在采动应力影响范围内掘进时,受影响区域内的巷道必须采用架棚、单体液压支柱补强或者注浆加固等加强支护措施,加强支护范围应当至少向正常地段延伸5m.《强化煤矿架棚巷道顶板管理规定》第四条规定,煤矿采用梯形棚支架支护巷道时,应当科学设计巷道断面,合理选择工字钢型号,确定支架间距,确保梯形棚支护能有效控制巷道围岩变形,并采用理论计算方法验证支架的支护强度是否满足对巷道围岩压力控制的要求.目前,架棚支护一般作为加强支护出现,主要用在近距离煤层、复合顶板巷道、掘进工作面临时支护等,本文以此为背景,研究架棚支护设计方法.1 棚架-巷道围岩关系及其应力分布1.1 棚架-围岩关系相比传统架棚支护巷道,目前的架棚支护巷主要为煤层巷道,断面为矩形,断面积在12m 2以上,平均跨14度4.2m 以上;巷道初期使用锚网索支护,棚架支护位置限于锚索、锚杆之间;架棚支护材料主要为工字钢、槽钢,其中以11号矿用工字钢使用最为广泛;使用木板或者水泥板作背板,顶板和两帮铺双层网时木楔垫平,喷浆充实架后空间,不再使用背板.架棚支护一般情况下属于被动支护[5-8],巷道围岩开挖后应力重新平衡过程中,顶板下沉、两帮膨起,围岩逐步贴近顶梁和棚腿,棚架支撑作用逐步显现,围岩压力大于棚子的支撑能力时,棚架开始发生变形,表现为顶梁弯曲和棚腿扭曲,变形后的棚架由于支撑状态和受力条件恶化,支撑能力下降.目前的巷道棚架支护除特别破碎顶板外,基本上采用锚杆+网+架棚支护,属于双重支护,一梁两腿,不再背板,采用木楔撑入棚架与围岩之间,巷道顶梁出现显著变形后,在顶梁中部增加单体柱补强;巷道棚架支护断面较小时,直接采用单体柱+工字钢顶梁支护,棚架整体支撑力显著提高,由传统急增阻变为恒阻模式,单体液压支柱初撑力能够提供一定的预紧力矩,能够有效预防顶板离层,棚架、锚杆、围岩关系复杂.棚架支护设计,关键在预测顶板围岩压力和合理确定棚架承载能力.1.2 围岩压力分布1.2.1 复杂地段压力分析图1 自然平衡拱力学模型当巷道位于断层、陷落柱、老空区、煤柱下方等应力集中、顶板裂隙破碎等复杂地段,主动支护难以发挥承载作用的,需要采用架棚支护补强,巷道围岩压力采用自然平衡拱理论计算.自然平衡拱理论认为,巷道开掘后,围岩失去了层间联系.在上覆岩层压力作用下,浅部围岩发生破坏,而在深部一定范围内形成自然平衡拱.自然平衡拱以上的岩体是稳定的,支护的作用主要是防止破坏区围岩垮落.自然平衡拱力学模型如图1所示,巷道宽度为2a,高度为h,两帮破坏深度为2c,自然平衡拱(顶板离层或破坏高度)为b.(1)巷帮破坏深度C 由下式确定:C =K CX γHB 104f y -1⎛⎝ ⎫⎭⎪h tan 90°-φ2(1) 式中:K CX 为巷道周边挤压应力集中系数;γ为巷道上方至地表间地层的平均重力密度,kN·m -3;H 为巷道距地表的深度,m;B 为表征采动影响程度的无因次参数;f y 为煤层硬度系数;h 为煤层厚度或巷道轮廓范围内煤夹层的厚度,m;φ为煤的内摩擦角,°.按上式求出的C 为负值时表明煤壁稳定,正值表明煤体发生破坏的深度.(2)顶板岩层的破坏深度b,按相对于岩层层理的法线计:b =(a +C )cos αk y f n(2) 式中:a 为巷道的半跨距,m;α为煤层倾角,°;k y 为待锚岩层的稳定性系数;f n 为锚固岩层的硬度系数.(3)Q h 相对于岩层层理的法线确定的顶板压力为:Q h =2·γn a ·b ·B(3) (4)Q 作用在煤帮上的水平挤压力:24Q =C (γy h sin a +γn b tan90-φ2)(4)1.2.2 近距离煤层巷道压力分析近距离煤层巷道一般采用内错或者垂直布置,巷道一般位于上组煤采空区或者巷道下方,受上组煤采动影响,下组煤巷道顶板裂隙发育,容易出现两种情况,第一种为掘进期间迎头随掘随冒,锚杆锚索无法安设,需要提前注浆加固或者注浆锚索超前支护,最后架棚支护;第二种情况为掘进后顶板能够自稳,层间距大于锚杆的长度,锚杆能够安装,锚索不能安装,需要采用架棚支护防止后期顶板切落.以上两种情况,巷道顶板压力按照两层煤之间最大高度估算,顶板压力为:Q 顶=∑niγLmax(5) 式中:γ分层顶板容重,单位KN /m 3;L Max 分层顶板最大厚度,单位m;Q 顶为顶板压力,单位MPa.近距离煤层下组煤巷道两帮压力按照式4计算.2 不同支撑条件下支架受力分析图2 支架受力分析图2.1 支架受力分析巷道围岩移动,作用于支架上力的方向都是向着巷道内测的,巷道支架以两种形式承受围岩压力,沿着构架纵向的压应力和垂直构件的弯曲力矩,支架窝梁反作用支撑棚腿,其受力图2所示.2.2 11号矿用工字棚架中间无单体柱承载能力计算(1)11号矿用工字钢横向承载能力计算根据图2受力分析,棚架顶梁、棚腿可视为受均布载荷的简支梁,按照抗拉强度准则,工字钢最大主应力:σMax=M maxW(6) 式中:M max 为工字钢梁最大弯矩,N·m;W 抗弯截面模量,cm 3.M max =18ql 2(7) 式中:q 为工字钢梁载荷,N /m;l 为工字钢梁长度,m.表1 11号矿用工字钢梁横向承载能力计算(无单体柱)顶梁长度/m 抗弯截面积/cm 3抗拉强度/MPa 钢梁允许均布载荷/(KN·m -1)承载力/KN /根3113.451051.41154.223.5113.451037.77132.194113.451028.92115.674.5113.451022.85102.825113.451018.5192.535.5113.451015.2984.126113.451012.8577.11矿用工字钢梁按照3000mm ~6000mm 取值,查询《采矿工程设计手册》,11号工字钢抗弯截面为113.4cm 3,抗拉强度510MPa,将以上数值代入公式,得到11号矿用工钢字横向承载能力见表1.根据表1可以得出:采用两边棚腿中间钢梁独立支护方式,钢梁长度越长,横向承载能力越差,单位面积支承强度越小.(2)11号矿用工字钢纵向承载能力计算钢梁在实际工作,顶梁受煤帮纵向压力,棚腿受顶梁垂直压力,钢梁实际受力属于纵横弯曲综合受力.根据欧拉公式,计算棚腿允许的临界载荷(纵向载荷).p 载=π2EI min μ2l 2(8) 式中:p 载为纵向力,N;34μ为长度系数;l为压杆长度,m;E为材料的弹性模量,N/m2;I min为截面最小惯性矩,m4.将顶梁、棚腿看做两端铰接,查询《采矿工程设计手册》,11号工字钢弹性模量192GPa,长度系数为1,截面最小惯性矩127.7cm4,将以上数值代入公式(8),得到11号矿用工钢字纵向临界载荷见表2.表2 11号矿用工字钢纵向临界载荷计算钢梁长度/m22.22.42.62.833.23.43.63.84临界载荷/KN604.4499.5419.7357.6308.3268.6236.1209.1186.5167.4151.1 根据表2,钢梁长度越长,临界载荷越小,棚腿刚性变小,容易变形失稳.对比钢梁长度为3m时,11号矿用工字钢顶梁横向承载和横向临界载荷,纵向临界载荷显著大于横向载荷.实际中,一旦钢梁发生弯曲,纵向载荷即可产生弯曲变形,纵横弯曲导致钢梁失稳速度加快.2.3 中间有单体柱顶梁承载能力计算(1)中间有单体柱(无预紧力)顶梁承载能力计算为确保巷道支护可靠和现场施工可行,在顶梁中部到三分之一处增加液压单体柱,如图3所示.单体柱采用DW-300系列,额定工作阻力300KN,单体支护、两侧棚腿共同支撑上覆岩层压力,能够确保平衡拱之下围岩稳定.单体支柱支撑后,顶板简支梁受力模型变为等跨等截面连续梁支座模型,根据弯矩叠加原理,单体柱提供的弯矩与均布载荷提供的弯矩相互抵消,弯矩图如图4所示.图3 增加单体柱后棚架受力分析图图4 顶梁弯矩图假设顶梁受均布载荷,单体柱、两帮棚腿均匀支撑(300KN以下,单体柱未变形前),架棚支护属于被动支护,支柱和棚腿的反力与顶梁所受的均布载荷成正比,棚腿和单体支柱压力取决于顶板压力的大小,则:F顶梁压力=2P棚腿+P支柱=q顶均布载荷l巷道宽度(9)其中P棚腿=P支柱M=ql2x-q2l2-Pb l x p=13ql b=12l M MAX=(ql2-2Pb)28ql2=l 2q18 将最大弯矩代入公式σMax=M max W⇒q=18σmax w l2,计算结果见表3所示.表3是建立在假设单体柱受力方式与棚腿受力方式、增阻方式相同且单体柱无预紧力,支柱支撑力来自岩层下沉产生的阻力,在顶梁长度4.5m情况下,承载能力比中间无单体柱增加2.25倍,单体柱支撑力为77.11KN,尚未达到额定工作阻力.(2)中间有单体柱(有预紧力)顶梁承载能力计算实际支护过程中,单体柱初撑力不得小于90KN,最大工作阻力为300KN,此种条件下,单体柱提前给钢梁预紧力,整体受力情况发生变化,则最大弯矩:M MAX=(ql2-2Pb)28ql2,p≠13ql,b=12l44表3 11号矿用工字钢顶梁承载能力计算(单体柱无预紧力)钢梁长度/m抗弯截面积/cm 3抗拉强度/MPa 钢梁允许均布载荷/(KN·m -1)承载力/KN /根单体柱支撑力/KN3113.4510115.67347.00115.673.5113.451084.98297.4399.144113.451065.06260.2586.754.5113.451051.41231.3477.115113.451041.64208.2069.405.5113.451034.41189.2763.096113.451028.92173.5057.83表4 11号矿用工字钢顶梁承载能力计算(单体柱有预紧力)钢梁长度/m 抗弯截面积/cm 3抗拉强度/MPa 钢梁允许均布载荷/(KN·m -1)承载力/KN /根单体柱预紧力/KN 3113.4510102.64307.92903.5113.451081.04283.63904113.451066.28265.12904.5113.451055.66250.48905113.451047.72238.58905.5113.451041.58228.71906113.451036.73220.35903113.4510201.87605.613003.5113.4510164.55575.923004113.4510138.22552.893004.5113.4510118.76534.403005113.4510103.84519.193005.5113.451092.07506.403006113.451082.58495.46300σMax =M max W =ql -p 28qw L 2q 2-(2lp -8σw )q +p 2=0 将单体支柱支撑力90KN、300KN 代入公式,不同支撑力条件下钢梁的承载能力计算结果见表4所示.表4是在假设单体柱初撑力为90KN、300KN 的状态下,对顶梁承载能力的计算,根据计算结果,在顶梁长度4.5m,在单体支柱初撑力为90KN 时,承载力为250.48KN,承载能力比无单体柱增大2.44倍,单体支柱初撑力为300KN 时,承载力为534.40KN,承载能力比无单体柱增大5.2倍.2.4 工字钢梁承载能力分析综合分析矿用工字钢梁在不同支撑条件下的承载能力,单独使用11号矿用工字钢支护巷道,棚架排距小,材料使用量大,造价高,施工不方便.在顶梁中间增加单体柱并给与90KN 的预紧力,顶梁承载能力显著增加.正常巷道复杂地段、近距离煤层巷道、托顶煤巷道在单独采用棚架支护时,设计中间单体柱支护,能够增加棚架整体承载能力,同等围岩压力下,棚架排距增大,减少棚架数量.3 矿用工字钢棚架支护设计方法(1)计算巷道围岩压力,采用自然平衡拱理论计算顶板、两帮压力,或者根据经验类比法,分析棚架需要支撑的顶板岩层范围,计算极限情况下顶板岩层重量.(2)设计巷道断面,无锚杆锚索时,优先使用梯形断面;有锚杆或者煤层较软时,宜选用矩形断面;(3)棚架优先采用11号工字钢,标号较大的工字钢重量较大,工人现场施工困难,顶梁卡箍采用焊接连接.(4)棚架优先选用中间有单体柱(有预紧力)支护方式,现场施工时单体柱可滞后迎头20m 架设,或者观测到顶梁出现50mm 左右变形时及时打单体柱补强.(5)棚架间排距计算:根据2.2计算的顶板和两帮压力,选择顶梁、棚腿长度,钢梁承载能力除以围岩压力即为棚架排距.(6)采用锚杆支护+架棚支护的巷道,由于锚杆支护能够显著提高围岩的自稳能力,顶板载荷相对较小,可适当增加棚架排距,棚架以能够支撑锚杆锚固范围内岩层重量为宜.(7)巷道倾角较大时,要求单架钢棚迎山角为巷道倾角的1/8~1/6度,不得过山和退山.(8)棚架施工后,要求受力均匀,楔木严实,施工质量可靠.参考文献:[1]寇玉昌.英国煤矿的巷道金属支架[J].煤矿开采,1994(2).[2]寇玉昌,姚社军,杨景贺,等.新型矿用工字钢支架[J].煤炭科学技术,1996(8).[3]曹海彬.开拓煤业极近距离煤层回采巷道围岩控制技术研究应用[J].山东煤炭科技,2021(10).[4]GB /T 35056-2018,煤矿巷道锚杆支护技术规范[S].[5]郑伟.白芦矿极近距离采空区下4~(-2)煤层首采面巷道布置及支护技术研究[D].中国矿业大学,2020.DOI:10.27623/ki.gzkyu.2020.002592.[6]刘承明.矿用工字钢棚支护计算及应用[J].机械管理开发,2018(7).[7]张玉明,孙宗凯,解西涛,等.矿用工字钢梯形支架梁受力分析[J].煤矿现代化,2013(S1).[8]蔡健,马玉良,翟济,等.非均匀型顶帮围岩巷道矿用工字钢支架支护[J].煤矿安全,2015(11).54。
矿山压力与岩层控制智慧树知到课后章节答案2023年下湖南科技大学
矿山压力与岩层控制智慧树知到课后章节答案2023年下湖南科技大学湖南科技大学绪论单元测试1.矿山压力控制是指矿山压力作用的各种方法。
（）答案:减轻;利用;改变;调节2.冲击地压就是聚积在矿井巷道和采场周围煤岩体中能量突然释放而产生的以急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。
（）答案:对3.矿井建设和开采中，只要发生过一次煤层冲击地压或岩层冲击地压就称该矿井为冲击地压矿井。
（）答案:对4.矿山压力及岩层控制课程属性与特色包括。
( )答案:采矿工程中的能量原理和动力现象;采矿工程中围岩的大变形和支护体的可缩特征;采矿工程岩体结构的本质（复杂性）;采矿工程的移动特性5.岩石的主要特征包括矿物成份、结构、构造三个方面。
（）答案:对第一章测试1.岩石一般分为三大类。
（）答案:岩浆岩;沉积岩;变质岩2.岩体定义为自然界中由各种岩性和各种结构特征的岩石所组成的集合体。
（）答案:对3.未受开采影响的岩体内，由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力。
（）答案:对4.原岩应力的分布规律有。
（）答案:最大水平主应力和最小水平主应力一般比值相差较大;平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小;实测垂直应力基本等于上覆岩层重量;水平应力普遍大于垂直应力5.影响支承压力分布的主要因素包括回采空间顶板管理方法（支撑状态）、回采空间尺寸及形状、顶板岩层及煤层岩性、采深、周围回采空间分布。
（）答案:对第二章测试1.悬臂梁假说是下列哪位学者提出的。
（）答案:吉里策尔2.直接顶初次垮落的标志是直接顶垮落高度超过1~1.5m，范围超过全工作面长度的一半。
（）答案:对3.老顶梁式结构形成O—X型破断。
（）答案:错4.老顶梁砌体梁结构失稳形式包括和。
（）答案:回转失稳;滑落失稳5.老顶梁砌体梁结构滑落失稳主要取决于老顶破断岩块的。
（）答案:高长比第三章测试1.老顶的周期来压步距相当于初次来压步距的。
（）答案:1/2~1/2.52.和是影响采场矿山压力显现最主要的两个因素。
煤矿支护工反思自己的不足和改进
煤矿支护工反思自己的不足和改进作为一名煤矿支护工，我深感责任重大。
每天工作在地下黑暗的矿井中，为了保护矿工的安全，我肩负着巨大的压力。
然而，回过头来反思自己的工作表现，我发现了一些不足之处，需要加以改进。
我意识到我在工作中有时缺乏耐心和细心。
由于工作环境的限制，我经常需要面对各种困难和压力。
在这样的情况下，我经常会急于求成，忽略了一些细节。
这样的做法可能会导致工作中出现漏洞和安全隐患。
因此，我决定在工作中更加注重细节，提高自己的耐心和细心程度。
我发现我在与同事沟通合作方面还有待提高。
煤矿工作需要团队合作，每个人的工作都相互关联。
但是，由于个人工作量的增加和时间的紧迫，有时我会独断独行，没有与同事进行充分的沟通和协商。
这样的做法不利于工作的高效进行，也容易引发矛盾和不愉快。
因此，我决定更加重视与同事的沟通，学会团队合作，共同完成工作任务。
我发现在工作中我对新技术和新设备的学习和应用有所欠缺。
随着科技的不断进步，煤矿工作也在不断更新改进。
但是，由于自身知识和技术水平的限制，我没有及时跟进新技术的发展和应用。
这样的做法使我无法更好地适应工作环境的变化，也无法提高工作效率和安全水平。
因此，我决定积极学习新技术，不断提升自己的专业能力，以适应工作的需求。
我意识到在工作中我有时候会过于自信和骄傲。
作为一名煤矿支护工，我需要保持谦虚和谨慎的态度，时刻警惕可能出现的危险和风险。
然而，由于长期的工作经验和技能积累，我有时会对自己的能力过于自信，忽略了安全的重要性。
因此，我决定在工作中保持谦虚和警惕的态度，不断提醒自己安全第一的原则。
总的来说，作为一名煤矿支护工，我深感自己在工作中的不足和需要改进的地方。
通过反思自己的工作表现，我认识到了自己在耐心和细心、沟通合作、学习应用新技术和保持谦虚警惕等方面的不足。
在今后的工作中，我将努力改进这些问题，提高自己的工作能力和责任心，为保障矿工的安全做出更大的贡献。
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一、名词解释（3*7）1：采动、在煤或岩层中开掘巷道和进行回采工作称为对煤或岩层的采动2:采动空间：采动后，在煤或岩层中形成的空间称为采动空间3：围岩：采动空间周围岩体包括顶板，底板及两帮岩层。
4：矿山压力：采动后作用于岩层边界上或存在于岩层之中的这种促使围岩向已采空间的运动的力，即促使围岩运动的力。
5矿山压力显现：采动后，在矿山压力作用下通过围岩运动与支架受力等形式所表现出来的矿山压力现象，统称为矿山压力显现6：传递岩梁：把每一组同时运动或近乎同时运动的岩层看做一个运动的整体，称为传递力的岩梁，简称为传递岩梁7：直接顶：是指在采空区内已经垮落，在回采工作面内由支架暂时支撑的悬梁臂，其结构特点是在回采工作面推进方向上不能始终保持水平力的传递。
基本顶：运动时对回采工作面矿压显现有明显影响的传递岩梁的总和，在初次来压后，是一组在推进方向上能始终传递水平力的不等高裂隙梁。
8初次来压：回采工作面各岩层初次运动在回采工作面的压力显现、9周期性运动阶段：从岩层初次运动结束到工作面采完，顶板岩层按一定周期有规律的断裂运动称为周期性运动阶段。
10：回采工作面周期来压：岩层周期性运动在回采工作面的矿压显现称为回采工作面周期来压11：支承压力：煤层采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤层、岩层和矸石上的垂直压力称为支撑压力12控顶距：从煤壁到最后一排支柱的距离叫回采工作面的控顶距，随支柱和回柱工序的进行，控顶距随之发生变化。
13冲击地压：冲击地压现象是矿山压力显现的特殊形式。
矿山采动（采掘工作面）诱发高强度的煤岩变形能瞬间释放，在相应的采动空间引起强烈围岩震动和挤出的现象。
二、简答题6*8 论述题2个1采动岩体中的关键层特征（1）几何特征：相对于其他相同岩层而言厚度较大（2）岩性特征:相对于其他岩层而言较为坚硬，即弹性模量较大、强度较高。
（3）变形特征：在关键层下沉变形时，其上部全部或局部岩层的下沉量是同步协调的（4）破断特征：关键层的破断将导致全部或局部上部岩层的破断，从而引起较大范围岩层移动（5）支撑特征：关键层破坏前以板结构的形式作为全部岩层或局部岩层的承载主体，断裂后则成为砌体梁结构，继续作为承载主体。
2以岩层运动为中心的矿山压力和岩层控制理论核心（仅每段第一句）（1）强调矿山压力及矿山压力显现两个基本概念间的差别和联系。
（2)和其他工程不同，煤矿的回采工作面始终处在不断推进和发展的过程中。
（3）影响回采工作面矿山压力显现的岩层范围是有限的。
（4）研究基本顶来压时刻的支架-围岩关系，包括支架对直接顶的控制方式和对基本顶岩梁的控制方式等两个部分。
3矿山压力的来源采动前，原始岩层中已经存在的应力，是矿山压力产生的根源。
采动前的原始应力场的特征，包括原岩中各点主应力的大小、方向及垂直应力与水平应力间的比值等，决定了采动后围岩应力重新分布的规律。
采动前原岩中各点的应力，就其来源主要由以下三个方面1.覆盖岩层的重力。
2构造运动的作用力。
3岩体膨胀的作用力。
包括岩体因温度升高或遇水膨胀而产生的力等。
4矿山压力显现的相对性矿山压力显现是矿山压力作用下围岩运动的结果。
由于围岩运动是由其受力大小、边界约束条件。
自身强度极限等因素决定。
而且，围岩运动过程中引起支架承受载荷的变化，不仅取决于围岩运动的发展情况，还与支架对围岩运动的抵抗程度密切相关。
由此可见，矿山压力显现是相对的。
（包括巷道围岩运动的相对性和支架受力的相对性）5矿山压力与矿山压力显现间的辩证关系研究与实践充分证明，矿山压力的存在是客观的、绝对的，它存在于采动空间的周围岩体中。
但矿山压力显现则是相对的、有条件的，它是矿山压力作用的结果。
然而，围岩中有矿山压力存在却不一定有明显的显现。
因为围岩的明显运动本身就是有条件的，只有当应力达到其强度后才会发生。
支架受力也是如此，它不仅取决于围岩的明显运动，而且还取决于支架对围岩运动的抵抗程度。
6上覆岩层运动的形式。
有弯拉破坏和剪切破坏弯拉破坏的发展过程：随着回采工作面推进，上覆岩层悬露，在其重力作用下弯曲，岩层悬露达到一定跨度弯曲沉降发展至一定限度后，在伸入煤壁的端部开裂，中部开裂形成假塑性岩梁，当其沉降值超过假塑性岩梁允许沉降值时，悬露岩层自行垮落。
剪（切）断破坏的运动形式：岩层悬露后产生很小的弯曲变形，悬露岩层端部开裂--在岩层中部未开裂或开裂很少的情况下，突发性整体切断垮落。
悬露岩层剪断的充分必要条件：当回采工作面推进至岩梁端部开裂位置附近，剩余剪切断面上的剪应力超过限度，虽其中部还未开裂，只要岩层下部有少量的运动空间，岩层即被剪断。
7岩层破坏形式的转化岩层破坏的弯拉破坏和剪切破坏两种形式是随地质条件和采动条件的变化而相互转化的（1 当工作面推至端部开裂位置附近，提高推进速度可能会使原来呈弯拉破坏运动的岩层转变为剪切破坏的运动形式（2.强制放顶改变坚硬岩层的厚度，可以排除整体切断垮落的威胁，从而使破坏形式转化为弯拉破坏形式。
（3改变开采程序（4在推进方向遇到岩层，后弯拉破坏的岩层可能向整体切断的运动形式转化，。
这是因为断层破坏了岩层的延续性。
当工作面推进到断层部位，岩层悬露尚未达到中部断裂所必须的跨度，可能会出现整体切断的危险。
8岩层纵向运动发展规律归纳（1 随回采工作面推进，岩层悬露达到一定跨度弯曲沉降到一定值后，强度低的软弱夹层或接触面在轴向剪应力作用下破坏，发生离层，并为下部岩层的自由沉降和运动向上部岩层发展创造了条件。
（2 岩层的纵向运动总趋势大体上是由下而上逐步发展的。
(3 离层后上下岩层的运动组合情况由岩层的强度（包括岩性、厚度、裂隙等）差别决定。
上部岩层强度较下部岩层高，下部岩层先于上部岩层运动，上部岩层运动滞后的时间越长。
相反，强度低的上部岩层将随高强度的下部岩层同时运动。
（4岩层的厚度m较之岩性E对岩层的离层和运动组合的影响重要得多。
9直接顶和基本顶两部分岩梁转化对同一回采工作面，当地质条件或采动条件等发生变化，或改变采空区顶板的处理方法时，直接定和基本定之间有可能相互转换。
原属于直接顶的岩层可能变为基本顶，同样原属于基本定的岩层也可以转化为直接顶。
（1 地质条件的变化，主要是岩层厚度和断层等构造的影响（2 采动条件的变化。
主要是采高和推进速度的变化（3改变采空区顶板处理方法（4改变开采程序10、回采工作面推进过程中前方支承压力分布与上覆岩层运动件的关系从回采工作面推进开始至基本顶各岩梁初次来压结束期间的支撑压力分布可分为三个阶段：1、从回采工作面推进开始至煤壁支撑能力改变（即煤壁附近媒体进入塑性状态）之前2、从煤壁支撑能力开始改变起，到基本顶岩梁端部断裂前为止。
3、从基本顶岩梁端部断裂起至岩梁中部触矸止。
11、工作面两侧支承压力分布与上覆岩层运动件的关系随回采工作面推进，两侧支撑压力分布将经历三个阶段1、上下两侧煤壁边缘处于弹性状态2、煤壁边缘破坏部分进入塑性状态3、岩层将深入煤壁内部断裂，支撑压力显现分为内外两个应力场，两个方向支撑压力分布随围岩的破坏和运动有明显的变化，随着围岩沉降，内应力场压力值向煤壁前方收缩，外应力场压力峰值随着内应力场中煤层的再破坏和水平约束力降低而向深部扩展，直至岩层触矸，压力进入相对稳定的状态为止。
此阶段的主要特点是压力分布随基本顶运动发展变化而变化。
12、回采工作面支撑压力的分布和矿山压力的显现间的关系从回采工作面推进开始至基本顶各岩梁初次来压结束期间，支撑压力分布和矿山压力显现的变化分为三个阶段1、从回采工作面推进开始至煤壁支撑能力改变（即煤壁附近媒体进入塑性状态）之前2、从煤壁支撑能力开始改变起，到基本顶岩梁开始断裂为止。
3、从基本顶岩梁端部断裂起至岩梁中部触矸为止。
13、周期性来压分为几个过程基本顶初次垮落后，工作面暂时免除了基本顶下沉的影响，支架受力减轻，基本顶由双支板梁变为悬臂梁。
上覆岩层的重量主要由基本老顶悬臂梁直接传给煤壁，部分由垮落的矸石承担。
1) 当工作面推进到一定的距离，基本顶悬臂在自重和上覆岩层的作用下，又会产生断裂垮落，这时同样会给工作面带来增压现象。
当工作面再继续推进，这部分垮落的基本顶被甩入采空区，工作面又处于基本顶悬梁掩护之下，恢复到前述的状态。
继工作面的推进，基本顶的垮落与工作面增压现象重复出现。
这种垮落与来压随工作面推进而周期性的出现，称为基本顶周期垮落和周期来压。
两次周期来压之间的距离称为周期垮落（来压）步距。
周期垮落步距同样与基本顶岩性有关，一般为6m～30m，多数为10m～15m。
由于周期来压前，基本顶呈悬梁状态，而初次来压前，基本顶呈双支板梁状态。
因此，在工作面内，周期来压步距小于初次来压步距，它们的关系大致为： L2=（1/2～1/4）L1 2) 周期来压特点与初次来压类似。
14、工作面支架对基本顶有哪几种工作方案？各种方案的工作特点？基本顶岩梁断裂后，给支架的作用力，由支架对岩梁运动的抵抗程度（或对岩梁位态控制的要求）决定。
因此，岩梁运动结束时支架可在给定变形和限定变形两种状态下工作。
①给定变形工作方案：回采工作面支架对基本顶岩梁的运动处于给定变形工作状态时，岩梁运动稳定时的位置状态由岩梁的强度及两端支撑强度决定。
在岩梁由端部断裂到沉降至最位态的整个运动过程中，支架只能在一定的范围内降低岩梁运动速度，但不能对岩梁的运动起到阻止作用。
在给定变形工作状态下，岩梁运动全过程中支架作用力与顶板压力之间的关系为Qi>Ri 或Qi>Pi×Lk 其中：Ri——沿倾斜每米支架阻力；Qi ——沿倾斜每米顶板给支架的作用力；Pi——采场支架平均阻力Lk控顶距。
②限定变形工作方案：指采场支架对岩梁运动进行必要的限制。
（即在支架作用下，岩梁不能沉降至最低状态，运动结束时采场顶板下沉量由支架阻力决定。
此状态下，采场支架的阻力由岩梁的位置状态（位态）决定，而与支架自身的力学特性无关，且要求控制的岩梁位态愈高（即顶板下沉量愈小），需要的支架阻力越大。
P T =f （Δh ）15、支围关系图15支架的工作特性初撑力：支架支设时，将活柱升起拖住顶梁，利用升柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个主动初撑力。
这个最初形成的主动初撑力成为支柱的初撑力对于液压支柱即是泵压所形成的支柱对顶板的撑力。
始动力:在顶板压力作用下，活柱开始下缩的瞬间，支柱上所反映的始动阻力。
这种力是顶板压缩支柱形成的，因此也成为支柱的阻力。
初工作阻力：指在支架的性能曲线中，活柱下缩时工作阻力的增长率有急剧增长转为缓慢增长的转折点处的工作阻力。
最大工作阻力：支柱所能承受的最大负载能力，又称为额定工作阻力16、支护强度计算式K T E E L K C m A P γ+=min直接顶作用力A 计算当悬顶距Ls<2m 时，A=Lk m L k L s z z 22)(÷+γ 当Ls ≥2m 时，A=)1(L k L s z z m +γ 17、支护强度计算可按以下几种情况进行p=A+ ①类拱结构K CE E L m 2γ②给定结构K T C E E L m K γ③限定变形iT A e e Δh K c ΔK L hγm ④多岩梁结构K T C E E L m K γ218、支架对直接顶的工作状态--给定载荷方案---A=mz γzfz （A 直接顶给支架的作用力fz 直接顶悬顶系数mz 直接顶的厚度）位态方程i A A Ei zi T h h K A P P P ∆∆⋅+=+=PT ——控制顶板下沉量在△hi 时顶板给支架的作用力。