课程名称《井巷工程2》

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1、上节回顾背景知识（煤炭行业和井巷技术）井巷工程的几个概念《井巷工程》简介井巷工程的有关概念1定义：范畴：“地下结构”2井巷工程的特点：1）地下工程，隐蔽工程；2）管理、设计、施工、监理、监测等多部门共同完成；3）井巷施工工序多、复杂；4）破岩和支护是其核心问题。“掘”+“支”5）投资大、风险高，安全第一。6）结构多为线状或管状。7）地下工程环境复杂多变。3煤矿井巷工程1）矿山建设工程2）矿井生产准备工程3）矿井延深工程井巷工程有关概念1）井巷：为进行采掘工作，在煤层或岩层内所开凿的一切空硐，统称为井巷；2）巷道顶(底)板：构成巷道顶(底)部的岩石面，叫巷道顶(底)板

2、，两侧的岩石面叫两帮；3）工作面：正在施工的井巷，其末端随掘进工作不断向前移动的岩石面称为工作面；4）横断面：垂直于巷道长轴线的断面。⑴水平巷道：①平硐：②隧道：③石门④平巷：⑶垂直巷道：①立井：②暗立井：③溜井：⑵倾斜巷道：①斜井；②暗斜井：③上(下)山：5）巷道种类：⑷硐室：1223546891013131277114井巷设计1）概念按照矿井生产需要、服务年限和地层条件，根据规范要求，合理确定井巷断面形状、尺寸和支护结构，合理确定井巷的线路。2）分类（1）主副井，车场，大巷，上山，区段平巷等。（2）钻眼爆破、支护、通风、通信照明、施工组织等。5井巷施工1）过程：

3、破岩形成断面采用支护材料和结构。保持巷道稳定，形成支护空间。工序：破岩、装岩、运岩、支护、通风除尘。2）分类（1）普通施工法：炸药破岩；（2）特殊施工法：炸药和机械破岩兼有；（3）机械施工法：刀具破岩。第1章　岩石的性质及其工程分级井巷工程1岩石性质与工程分级引子井巷施工最基本的工作——破岩与井巷维护为什么要了解岩石与岩体的物理力学性质?如何在开挖和支护中利用岩石的强度？为什么要对岩石进行工程分级?第1章岩石的性质及其工程分级1.1概述1.2岩石的物理性质1.3岩石的力学性质1.4岩石的工程分级习题（1）岩石——组成地壳的基本物质，由矿物或岩屑在地质作用下按一定

4、规律而形成的自然地质体。包括岩浆岩、沉积岩、变质岩。“两相”、“三相”。“最复杂的材料之一”岩石的性质：与其矿物组成有关，与结构、构造有关。1.1概述（2）岩体——地下工程周围较大范围内的自然地质体。特点：非均质、各向异性、不连续、赋存地质因子。岩体组成：岩块和弱面。岩体包括：岩石、层面和裂隙面、地下水、瓦斯。（3）岩块——从地壳中取出来的小块体，不包含软弱面（岩体中的地质遗迹、层理、节理、断层、裂隙面），近似认为各向同性的连续介质。1.1概述（4）弱面：——层理、节理、断面及裂隙面等，与岩块比较,具有强度低、易变形的特点,称为弱面。岩体与岩块的差异：岩体的强度小，

5、岩块的强度大；岩块的各向同性与岩体的各向异性。岩石是不分岩块和岩体的泛称。（5）围岩——井巷附近受到扰动的岩体。“5D”1.1概述岩块：岩体（6）表土：——覆盖在地壳上部的第三纪、第四纪沉积物,如黄土、粘土、流砂、淤泥、砾石的统称。（7）基岩：——表土以下的固结性岩石统称为基岩。（8）煤系地层：——煤层周围一定范围内的地层。多为沉积岩，如砂岩、灰岩、页岩、泥岩等。1.1概述表土和基岩1.2.1岩石的密度1.2.2岩石的孔隙性1.2.3岩石的水理性质1.2.4岩石的碎胀性1.2岩石的物理性质1）相对密度(曾称比重)岩石的相对密度是指岩石固体实体积(不包括孔隙体积)的质

6、量与同体积水的质量的比值。计算公式为：式中：d—岩石的相对密度(无量纲量);Gc—绝对干燥时体积为VC的岩石质量，g；VC—岩石固体实体积，cm3；ρW—水的密度，g／cm3。1.2.1岩石的相对密度和密度2）密度ρ岩石单位体积〈包括岩石内孔隙体积在内〉的质量，又称质量密度ρ，具有干密度与湿密度之分。a干密度：是单位体积岩石绝对干燥后的质量。b湿密度：是天然含水或饱和水状态下的密度。三种密度的关系：3）重度（容重）γ：指单位体积岩石所受的重力，又称重力密度。γ=ρg1.2.2岩石的孔隙性岩石的孔隙性：是指岩石的孔隙和裂隙的发育程度，常用孔隙度（率）n和孔隙比e来表示

7、。1）孔隙度n岩石试件内各种孔隙、裂隙的体积之和与试件总体积之比。2）孔隙比e岩石试件内各种孔隙、裂隙的体积总和与试件内固体矿物体积之比。1.2.2岩石的孔隙性3）孔隙度n和孔隙比的关系4）孔隙性的作用密度和强度；风化程度，透水性，力学强度。吸水、透水、软化、溶蚀、膨胀、崩解。1）岩石的吸水率w：—岩石试件在大气压力下吸入水的质量Gw与试件烘干质量Gc之比。*表1-1列出一些岩石的比重、密度、孔隙比和吸水率等指标1.2.3岩石的水理性质煤：1.2-2.2t/m3一般粘性土：1.8~2.0；砂土：1.6~2.0.1.2.3岩石的水理性质2）岩石的软化性：岩石浸水饱