井巷工程复习课件_PPT幻灯片
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㈢矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直接 影响巷道断面形状的选择；
㈣掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也 有一定影响。
㈤需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支 护方式，有利于安全和具有经济效益。
第二节 巷道断面尺寸
一、巷道净宽度的确定 二、巷道的净高度 三、巷道的净断面面积 四、巷道风速验算 五、巷道设计和计算掘进断面面积
重点了解岩石的物理性质对井巷施工的影响。
2021/3/10
3
岩石的可钻性和可爆性
1．凿碎比功：即破碎单位体积岩石所作的功．现以a 表示,单位为J／厘米3。
2．钎刃磨钝宽：即岩石的磨蚀性，量出钎刃两端向 内4㎜处的磨钝宽度，以b表示，单位为㎜。
3. 单位炸药消耗量
2021/3/10
6
凿测器图 1-钎头；2-承击台；3-销 钉；4-导向杆；5-落锤； 6-卡套；7-转动手柄
2021/3/10
8
二、分级方法
1．普氏分级法：
用一个综合性的指标“ 坚固性系数f”来表示岩石破坏 的相对难易程度，通常称f为普氏岩石坚固性系数。
f RC 10
ＲＣ—岩石单向抗压强度，MPa
202ห้องสมุดไป่ตู้/3/10
9
2．根据锚喷支护需要，按照煤矿岩层特点制 定的围岩分类。
2021/3/10
10
3．岩心质量指标分级法（R．Q．D） 即钻探时将钻孔中直接获取的岩心的总长度，扣除破碎 岩心和软弱夹泥的长度，再与钻孔总进尺相比。具体计算岩 心长度时，只计算大于10cm的坚硬和完整的岩心，既：
16
（二） 爆热
爆热：单位质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量， KJ/mol，KJ/kg，是评价炸药威力的直接标志。
爆热的计算理论： 盖斯定律： 化学反应的热效应与反 应进行的路径无关，而只取 决于反应的初态和终态。
Q1=Q+Q2
爆热 Q= Q1- Q2
2021/3/10
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盖斯三角形
四、炸药的爆轰
2021/3/10
12
第二章
钻眼爆破
第一节 钻眼机具
第二节 炸药和爆炸概论
第三节 工业炸药 第四节 起爆材料 第五节 电雷管起爆法
第六节 破岩原理和爆破技术
2021/3/10
13
第二节 炸药和爆炸概论
一、炸药爆炸的基本特征 二、炸药的分类 三、炸药的氧平衡和爆热 四、炸药的爆轰
2021/3/10
《煤矿安全规程》第二十一条 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。
14
炸药的氧平衡和爆热
㈠炸药的氧平衡
氧平衡：就是用来表示炸药内含氧量与充 分氧化可燃元素所需氧量之间的比例关系。
用每克炸药不足或多余氧的克数来表示。
单质炸药的分子式可写成CaHbNcOd，a、b、
c，d分别代表一个炸药分子中碳、氢、氧、 氮的原子个数。
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CaHbNcOd
氧平衡计算公式：
第一章 岩石的性质及其工程分级
1.1 基本概念 1.2 岩石的物理性质 1.3 岩石的力学性质 1.4 岩石的工程分级
2021/3/10
1
1. 岩石 2. 岩块 3.岩体 4.表土 5.基岩
1 基本概念
2021/3/10
2
2 岩石的物理性质
➢ 岩石的相对密度、密度 ➢ 岩石的孔隙性 ➢ 岩石的水理性质 ➢ 岩石的碎胀性
4 岩石的工程分级
（1）岩石工程分级的必要性 （2）分级方法
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岩石工程分级的必要性：
对于采掘工程来说，要求对岩石进行定量的区分，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、机具与器材，准确地制定生产定额和材抖消耗定额等。 因此，提出了岩石工程分级与岩体工程分类问题。
Ⅵ 极不稳定围岩 >300 （极软围岩）
支护机理及方法
备注
喷射混凝土支护
围岩整体性好， 不宜风化的可 不支护
锚杆悬吊理论 喷层局部支护
锚杆悬吊理论 喷层局部支护
刚性支护局部 破坏
锚杆组合拱理论
刚性支护大面
喷层、金属网局部支护 积破坏
锚杆组合拱理论
围岩变形有稳
喷层、金属网局部支护 定期
二次支护理论
围岩变形在一 般支护条件下 无稳定期
d(2ab)
Kb
2 16 M
d(2ab)
Kb
2 1610% 0 1000
⑴Kb>0时正氧平衡,剩余的氧和N反应生成NO和N2O5，等 有害物质，吸热反应，氮氧化物还对瓦斯爆炸起催化作用。
⑵Kb<0时负氧平衡，生成CO、C、H2、CO有毒气体。 ⑶Kb=0时，零氧平衡，充分氧化，生成大量热。
2021/3/10
R．Q．D= 10cm以钻上孔岩长心度累及长 10度 0%
2021/3/10
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4. 围岩松动圈岩石分类
围岩类别
分类名称
Ⅰ 稳定围岩 小松动圈
松动圈 Lp/cm
0~40
Ⅱ 较稳定围岩 中松动圈 Ⅲ 一般围岩
40~100 100~150
大松动圈
Ⅳ 一般不稳定围 150~200 岩（软岩）
Ⅴ 不稳定围岩 200~300 （较软围岩）
㈠自由面和最小抵抗线
如果将一个球形或立方体形炸药包(爆破上称之为集 中药包)埋入岩石中，岩石与空气接触的表面称为自由面。 药包中心到自由面的垂直距离W称为最小抵抗线。
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衡量爆破作用的效果： 爆破作用指数
r—爆破漏斗半径；w—最小抵抗线。 当n=1时，形成标准抛掷漏斗（c）； 1<n<3时，形成加强抛掷漏斗（d）； 0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗（b）； n=0.75时，岩石只形成松动而不形成抛掷，叫做松动漏 斗（a）； n<0.75时，爆破漏斗不能形成。
㈠炸药的燃烧和爆轰 ㈡冲击波 ㈢爆轰波 ㈣爆速及其影响因素 ㈤炸药传播的间隙效应 ㈥炸药的猛度和爆力 ㈦炸药的敏感度
2021/3/10
18
第六节 破岩原理与爆破技术
一、在爆破作用下的岩石破碎机理
二、柱状装药的爆破特点 三、瓦斯矿井的安全爆破 四、微差爆破 五、光面爆破
2021/3/10
19
一、在爆破作用下的岩石破碎机理
2021/3/10
21
第三章
巷道断面设计
第一节 巷道断面形状 第二节 巷道断面尺寸 第三 节 巷道断面内水沟设计和管线布置
第一节 巷道断面形状
一、煤矿巷道类型 二、巷道断面形状
三、影响巷道断面选择的因素
三、影响巷道断面选择的因素
㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面 形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可 缺少的重要因素。
㈣掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也 有一定影响。
㈤需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支 护方式，有利于安全和具有经济效益。
第二节 巷道断面尺寸
一、巷道净宽度的确定 二、巷道的净高度 三、巷道的净断面面积 四、巷道风速验算 五、巷道设计和计算掘进断面面积
重点了解岩石的物理性质对井巷施工的影响。
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岩石的可钻性和可爆性
1．凿碎比功：即破碎单位体积岩石所作的功．现以a 表示,单位为J／厘米3。
2．钎刃磨钝宽：即岩石的磨蚀性，量出钎刃两端向 内4㎜处的磨钝宽度，以b表示，单位为㎜。
3. 单位炸药消耗量
2021/3/10
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凿测器图 1-钎头；2-承击台；3-销 钉；4-导向杆；5-落锤； 6-卡套；7-转动手柄
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二、分级方法
1．普氏分级法：
用一个综合性的指标“ 坚固性系数f”来表示岩石破坏 的相对难易程度，通常称f为普氏岩石坚固性系数。
f RC 10
ＲＣ—岩石单向抗压强度，MPa
202ห้องสมุดไป่ตู้/3/10
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2．根据锚喷支护需要，按照煤矿岩层特点制 定的围岩分类。
2021/3/10
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3．岩心质量指标分级法（R．Q．D） 即钻探时将钻孔中直接获取的岩心的总长度，扣除破碎 岩心和软弱夹泥的长度，再与钻孔总进尺相比。具体计算岩 心长度时，只计算大于10cm的坚硬和完整的岩心，既：
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（二） 爆热
爆热：单位质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量， KJ/mol，KJ/kg，是评价炸药威力的直接标志。
爆热的计算理论： 盖斯定律： 化学反应的热效应与反 应进行的路径无关，而只取 决于反应的初态和终态。
Q1=Q+Q2
爆热 Q= Q1- Q2
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盖斯三角形
四、炸药的爆轰
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第二章
钻眼爆破
第一节 钻眼机具
第二节 炸药和爆炸概论
第三节 工业炸药 第四节 起爆材料 第五节 电雷管起爆法
第六节 破岩原理和爆破技术
2021/3/10
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第二节 炸药和爆炸概论
一、炸药爆炸的基本特征 二、炸药的分类 三、炸药的氧平衡和爆热 四、炸药的爆轰
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《煤矿安全规程》第二十一条 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。
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炸药的氧平衡和爆热
㈠炸药的氧平衡
氧平衡：就是用来表示炸药内含氧量与充 分氧化可燃元素所需氧量之间的比例关系。
用每克炸药不足或多余氧的克数来表示。
单质炸药的分子式可写成CaHbNcOd，a、b、
c，d分别代表一个炸药分子中碳、氢、氧、 氮的原子个数。
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CaHbNcOd
氧平衡计算公式：
第一章 岩石的性质及其工程分级
1.1 基本概念 1.2 岩石的物理性质 1.3 岩石的力学性质 1.4 岩石的工程分级
2021/3/10
1
1. 岩石 2. 岩块 3.岩体 4.表土 5.基岩
1 基本概念
2021/3/10
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2 岩石的物理性质
➢ 岩石的相对密度、密度 ➢ 岩石的孔隙性 ➢ 岩石的水理性质 ➢ 岩石的碎胀性
4 岩石的工程分级
（1）岩石工程分级的必要性 （2）分级方法
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岩石工程分级的必要性：
对于采掘工程来说，要求对岩石进行定量的区分，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、机具与器材，准确地制定生产定额和材抖消耗定额等。 因此，提出了岩石工程分级与岩体工程分类问题。
Ⅵ 极不稳定围岩 >300 （极软围岩）
支护机理及方法
备注
喷射混凝土支护
围岩整体性好， 不宜风化的可 不支护
锚杆悬吊理论 喷层局部支护
锚杆悬吊理论 喷层局部支护
刚性支护局部 破坏
锚杆组合拱理论
刚性支护大面
喷层、金属网局部支护 积破坏
锚杆组合拱理论
围岩变形有稳
喷层、金属网局部支护 定期
二次支护理论
围岩变形在一 般支护条件下 无稳定期
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2 16 M
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2 1610% 0 1000
⑴Kb>0时正氧平衡,剩余的氧和N反应生成NO和N2O5，等 有害物质，吸热反应，氮氧化物还对瓦斯爆炸起催化作用。
⑵Kb<0时负氧平衡，生成CO、C、H2、CO有毒气体。 ⑶Kb=0时，零氧平衡，充分氧化，生成大量热。
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R．Q．D= 10cm以钻上孔岩长心度累及长 10度 0%
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4. 围岩松动圈岩石分类
围岩类别
分类名称
Ⅰ 稳定围岩 小松动圈
松动圈 Lp/cm
0~40
Ⅱ 较稳定围岩 中松动圈 Ⅲ 一般围岩
40~100 100~150
大松动圈
Ⅳ 一般不稳定围 150~200 岩（软岩）
Ⅴ 不稳定围岩 200~300 （较软围岩）
㈠自由面和最小抵抗线
如果将一个球形或立方体形炸药包(爆破上称之为集 中药包)埋入岩石中，岩石与空气接触的表面称为自由面。 药包中心到自由面的垂直距离W称为最小抵抗线。
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衡量爆破作用的效果： 爆破作用指数
r—爆破漏斗半径；w—最小抵抗线。 当n=1时，形成标准抛掷漏斗（c）； 1<n<3时，形成加强抛掷漏斗（d）； 0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗（b）； n=0.75时，岩石只形成松动而不形成抛掷，叫做松动漏 斗（a）； n<0.75时，爆破漏斗不能形成。
㈠炸药的燃烧和爆轰 ㈡冲击波 ㈢爆轰波 ㈣爆速及其影响因素 ㈤炸药传播的间隙效应 ㈥炸药的猛度和爆力 ㈦炸药的敏感度
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第六节 破岩原理与爆破技术
一、在爆破作用下的岩石破碎机理
二、柱状装药的爆破特点 三、瓦斯矿井的安全爆破 四、微差爆破 五、光面爆破
2021/3/10
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一、在爆破作用下的岩石破碎机理
2021/3/10
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第三章
巷道断面设计
第一节 巷道断面形状 第二节 巷道断面尺寸 第三 节 巷道断面内水沟设计和管线布置
第一节 巷道断面形状
一、煤矿巷道类型 二、巷道断面形状
三、影响巷道断面选择的因素
三、影响巷道断面选择的因素
㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面 形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可 缺少的重要因素。