矿山工程技术
斜井施工常用的排水措施有哪些？其适用条件如何？
题目
斜井施工常用的排水措施有哪些？其适用条件如何？
参考答案和解析
正确答案:
（1）在选择确定斜井井筒位置时，要尽可能地避开含水地层。如果地质及水文条件复杂时，要争取把一个斜井布置在不含水的岩层中，以便于在施工中利用它来排放和降低水位，改善另一个斜井的施工条件。
（2）要防止地表水流入或渗入井筒内，为此，要在井口周围掘砌环形排水沟，并使井口标高高于当地最大洪水水位的标高。当采用明槽开挖方式施工斜井表土层时，井口回填一定要密实，井口段的永久支护要满足防渗要求，不能透水。
（3）当涌水沿斜井顶板、两帮流下来时，为了尽可能减少流入工作面的水量，要在斜井底板上每隔10-15m设一道横向水沟，将水引入纵向水沟中，然后汇流到设在井筒涌水点以下的临时水仓内，最后由卧泵排出井内。
（4）如果工作面有涌水、积水时，则需要根据涌水量大小以及积水情况，采取不同方式向地面疏排水。目前使用较多的有潜水泵排水、喷射泵排水和卧泵排水等几种排水方式。当工作面涌水不大（4---5m3∕h）时，可选用能力为10-15m3∕h，扬程在20--30m的风动或电动潜水泵，将工作面积水排入矿车或箕斗中，随矸石一起排出井外。
当工作面涌水超过潜水泵的排水能力时，需要采用卧泵排水。但为了减少卧泵的移动次数，常用喷射泵作为中间排水机具。喷射泵较一般卧泵使用方便，能够边掘进边排水，因而曾成为斜井施工排水专用设备。对于深井可能需要多次转排或设置较大的水仓，用高扬程泵转排至地面。
（2）要防止地表水流入或渗入井筒内，为此，要在井口周围掘砌环形排水沟，并使井口标高高于当地最大洪水水位的标高。当采用明槽开挖方式施工斜井表土层时，井口回填一定要密实，井口段的永久支护要满足防渗要求，不能透水。
（3）当涌水沿斜井顶板、两帮流下来时，为了尽可能减少流入工作面的水量，要在斜井底板上每隔10-15m设一道横向水沟，将水引入纵向水沟中，然后汇流到设在井筒涌水点以下的临时水仓内，最后由卧泵排出井内。
（4）如果工作面有涌水、积水时，则需要根据涌水量大小以及积水情况，采取不同方式向地面疏排水。目前使用较多的有潜水泵排水、喷射泵排水和卧泵排水等几种排水方式。当工作面涌水不大（4---5m3∕h）时，可选用能力为10-15m3∕h，扬程在20--30m的风动或电动潜水泵，将工作面积水排入矿车或箕斗中，随矸石一起排出井外。
当工作面涌水超过潜水泵的排水能力时，需要采用卧泵排水。但为了减少卧泵的移动次数，常用喷射泵作为中间排水机具。喷射泵较一般卧泵使用方便，能够边掘进边排水，因而曾成为斜井施工排水专用设备。对于深井可能需要多次转排或设置较大的水仓，用高扬程泵转排至地面。
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相似问题和答案
第1题：
斜井开拓方式的井筒布置有几种？其适用条件如何？
正确答案: 根据矿井地形、地质、煤层赋存情况和采用的提升方式的不同，斜井井筒可沿岩层、煤层或穿层布置。
沿煤层开斜井具有施工较易、掘进较快、初期投资较省、掘进出煤可满足建井期间用煤的需要、且可获得补充地质资料等优点；但井筒维护比较困难，保护井筒的煤柱损失较大，当煤层有自然发火向时，对防火和处理井下火灾不利；如煤层沿倾向有波状起伏或断层切割，将造成井筒倾角急剧变化，不利于矿井提升。因此，一般只在开采煤层不厚、地质构造简单、围岩稳固，服务年限不长的小型矿井时，才考虑采用沿煤层斜井。
当煤层倾角与要求的井筒倾角不一致时，可以采用穿层（岩）斜井。开采近水平煤层时，斜井从顶板穿入。如煤层倾角较大，可以采用底板穿岩斜井。
第2题：
何谓材料的硬度，常用的测试材料硬度的方法有哪些，其适用范围如何？
正确答案:硬度，材料抵抗局部塑性变形或其他硬物压入其表面的能力；
压入法硬度试验；
布氏硬度，HBS（450以下），HBW（450-650）；
洛氏硬度，HRA（20-88），HRB（20-100），HRC（20-70）；
维氏硬度，HV。
第3题：
拱坝坝身泄水的方式有哪些？其适用条件如何？
正确答案: （1）有压泄水孔：工作闸门布置在出口，门后为大气，可以部分开启；出口高程较低，作用水头较大，断面尺寸较小。缺点是闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力，对坝体应力和防渗都不利，常需钢板衬砌。因此常在进口处设置事故检修闸门，平时兼用来挡水。
（2）无压泄水孔：工作闸门布置在进口，为了形成无压水流，需在闸门后将断面顶部升高。闸门可以部分开启，闸门关闭后孔道内无水。明流段可不用钢板衬砌，施工简便，干扰少，有利于加快施工进度，与有压泄水孔相比，对坝体削弱较大。
第4题：
石门揭穿的防突措施有哪些？其适用条件如何？
正确答案: 我国石门揭穿突出危险煤层的防突措施主要有震动爆破或远距离爆破、抽放瓦斯和钻孔排放、水力冲孔和水力冲刷、金属骨架等。
抽放瓦斯和钻孔排放方法适用于煤层松软、透气性较大的中厚煤层。
金属骨架适用于急倾斜、厚度不大、松软的突出煤层，其主要作用是增加石门揭穿煤层时巷道上方煤层的稳定性和排除煤体中的瓦斯。
第5题：
斜井表土施工通常采用什么方式？分别适用什么条件？
正确答案: （1）斜井井口的施工方法
当斜井井口位于山岳地带时，由于表土层很薄或只有风化岩层带，则井口施工比较简单，只需将斜井井口位置的浮土和风化碎石清除干净，而后按斜井设计的方向、倾角，用普通钻眼爆破法向下掘进。待掘至设计的井颈深度后，再由下向上进行永久支护。当斜井井口位于平原地区时，由于表土层较厚、稳定性较差，顶板不易维护。为了安全施工和保证掘、砌质量，井口施工时，一般将井口段一定深度（视表土赋存情况决定）的表土挖出，使井口呈坑状，待永久支护砌筑完成后，再将表上回填夯实，人们通常称这种方式为明槽开挖方式。若表土中含有薄层流砂，且距地表深度小于10m时，为了确保施工安全，需将井口坑范围扩大，通常称这种方式为大揭盖开挖方式。
（2）深表土掘砌方法
在深厚表土层中施工时，应根据表土性质、斜井断面大小、施上设备和技术水平等条件。采取相应的施工方法。
①全断面一次掘进法
当土质致密坚硬、涌水量不大、且井筒掘进宽度小于5m时，可采用全断面一次掘进施工方法。
②中间导硐法
当表土较稳定，掘进宽度大于5m，全断面掘进有困难时，可在井筒中间先掘深2m左右的导硐，然后向两侧逐步扩大，临时支架沿井筒轴向架设。刷大要两侧同时进行，每次刷大宽度0.6m左右。待刷够掘进断面后，及时进行水久支护。
③先拱后堵法
当井筒工作面进人岩石风化带之后或工作面上部土层松软、下部土层密实，则适于先掘砌上部，后掘砌下部的施工方法。掘砌段距以3-5m为宜。
④两侧导硐先堵后拱法
当表土不太稳定，且断面较大时，先在断面两侧分别掘进小断面导硐，先墙后拱短段掘砌。掘导硐时，先架设木支架，掘出2-4m后，在导硐内砌墙，然后掘砌拱顶部分，最后掘出下部中间土柱。
第6题：
溢流坝常用的消能方式有哪些？适用条件如何？
正确答案: （1）挑流式消能：一般适用于基岩比较坚固的高坝或中坝，低坝需经论证才能使用。
（2）底流式消能：适用于中、低坝或基岩较软弱的河道，高坝采用底流消能需经论证。
（3）面流式消能：适用于水头较小的中、低坝，要求下游水位稳定，尾水较深，河道顺直，河床和河岸在一定范围内有较高抗冲能力，可排漂和排冰。
（4）消力戽消能：适用于尾水较深（通常大于跃后水深），变幅较小，无航运要求且下游河床和两岸有一定抗冲能力的情况。
（5）联合消能：适用于泄流量大，河床相对狭窄，下游地质条件差的高、中坝或单一消能形式经济合理性差的情况。
第7题：
常用生核剂有哪些种类，其作用条件和机理如何？
正确答案: 生核剂主要有两类：一类是起非自发形核作用；另一类是通过在生长界面前沿的成分富集而使晶粒根部和树枝晶分枝根部产生缩颈，促进枝晶熔断和游离而细化晶粒。作用条件及机理：
（1）对于第一类生核剂可以从三个方面来理解。第一种情况是孕育剂含有直接作为非自发生核的物质，即一些与欲细化相具有界面共格对应的高熔点物质或同类金属微小颗粒。它们在液态金属中可直接作为欲细化相的有效衬底而促进非均质生核。第二种情况，孕育剂能与液相中某些元素（最好是欲细化相的原子）反应生成较稳定的化合物而产生非自发生核。此化合物应与欲细化相具有界面共格对应关系而能促进非均质生核。第三种情况，通过在液相中造成很大的微区富集而迫使结晶相提前弥散析出而生核。
（2）对于第二类生核剂，它的作用在于使枝晶产生更细的脖颈，其结果必然导致结晶更易于游离。这种晶粒细化剂之所以使枝晶脖颈更细，主要是溶质的偏析造成的，在凝固过程中由于溶质在枝晶侧向的偏析，使此处的过冷度减少，从而使晶体的长大受到抑制而产生细的脖颈。
第8题：
路基的防护措施有哪些？其适用条件是什么？
正确答案: 常用的防护措施有：
（1）植被防护，植草和种树，它能阻止风蚀和抵抗流速1.2~1.8m/s水流的冲刷；
（2）砌石护坡，对较陡的土质边坡和易风化或破碎的岩质边坡，可采用干砌和浆砌护坡，干砌片、块石的不冲刷容许流速为2~4m/s，浆砌的容许流速为4~8m/s；
（3）抹面，用于夹有易风化的软质岩层的路堑坡面，以防止软质岩层继续风化；
（4）护墙，用以防护坡度较陡的土质和易风化剥落及节理发达的岩质边坡，避免进一步风化而出现崩塌和剥落；
（5）坡脚抛石，适用于水流平顺，无严重局部冲刷的浸水路堤边坡和河岸，容许流速为3m/s；
（6）浸水挡土墙，用于峡谷急流，水流冲刷严重的地段，容许流速为5~8m/s。
第9题：
常用的井巷工程建筑材料有哪些？其适用条件是什么？
正确答案: 巷道支护中使用的材料，主要有木材、竹材、金属材料、石材、水泥、混凝土、钢筋混凝土和砂浆等，其中水泥是广泛使用的胶凝材料。
在常用的水泥品种中，硅酸盐水泥强度等级较高，常用于重要结构中的高强度混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土工程。硅酸盐水泥凝结硬化速度较快，适用于要求早期强度高、凝结速度快的工程，地下工程中的喷浆及喷射混凝土支护等均可采用。
第10题：
常用的辅助施工方法有哪些？分析其适应条件。
正确答案: 一般可分为对地层预支护（超前支护）和预加固两类。主要有：
1）地表砂浆锚杆或地表注浆加固：适应于浅埋、洞口、偏压地段；
2）超前锚杆或超前小导管支护：适应于浅埋、松散破碎地层；
3）管棚钢架超前预支护：适应于极破碎地层、塌方、岩堆；
4）超前小导管预注浆：适应于砂、砂砾、断层破碎带等；
5）超前围岩深孔预注浆：适应于断面较大、沉陷要求小的地下工程等。