2025年井下支护工(高级)职业技能鉴定参考试题(附答案)

2025年井下支护工(高级)职业技能鉴定参考试题(附答案)一、理论知识试题（总分100分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.关于巷道围岩松动圈厚度的影响因素，以下说法正确的是（）。A.仅与围岩强度有关，与巷道跨度无关B.地质构造越复杂，松动圈厚度越小C.支护时间越晚，松动圈厚度越大D.围岩完整性越好，松动圈厚度越大2.某巷道采用锚网索联合支护，设计锚索长度为6.3m，若锚索外露长度需控制在150-250mm，则锚索钻孔深度应不小于（）。A.6.0mB.6.1mC.6.2mD.6.3m3.根据《煤矿安全规程》，掘进工作面与永久支护间的距离超过（）时，必须采取临时支护措施。A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m4.下列支护材料中，不属于可缩性支架的是（）。A.U29型钢支架B.36U可缩性拱架C.工字钢梯形棚D.卡缆式可缩性支架5.高地应力巷道中，锚杆预应力的合理范围应为（）。A.50-80kNB.80-120kNC.120-150kND.150-200kN6.喷射混凝土的初凝时间应不超过（），终凝时间应不超过（）。A.5min；10minB.10min；20minC.15min；30minD.20min；40min7.巷道围岩位移监测中，顶板离层仪的深基点应布置在（）。A.巷道顶板表面B.松动圈内C.松动圈外稳定岩层D.煤层与岩层交界面8.处理冒顶事故时，应遵循“由外向里、先支后拆”的原则，其核心目的是（）。A.提高作业效率B.防止二次冒顶C.减少材料消耗D.便于人员撤离9.下列关于注浆加固的说法，错误的是（）。A.注浆压力越高，加固效果越好B.破碎围岩需采用低压渗透注浆C.裂隙发育围岩可采用高压劈裂注浆D.注浆材料需具备早强、抗渗特性10.某巷道断面为直墙半圆拱，净宽5.0m，净高4.2m，其设计掘进断面积约为（）。A.18.5m²B.20.3m²C.22.6m²D.25.1m²（二）多项选择题（每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.下列属于主动支护方式的有（）。A.锚杆支护B.锚索支护C.U型钢支架D.喷射混凝土E.木棚支护2.巷道支护设计需考虑的主要参数包括（）。A.围岩强度B.地应力大小与方向C.巷道服务年限D.通风断面要求E.设备运输尺寸3.锚杆拉拔力检测的要求包括（）。A.每300根锚杆至少检测3根B.检测值不低于设计值的90%C.检测后需重新拧紧螺母D.软岩巷道需增加检测频率E.拉拔时人员应站在锚杆正下方4.关于巷道片帮的预防措施，正确的有（）。A.提高帮部锚杆预紧力B.减少循环进尺C.采用短掘短支D.帮部不挂网E.增加帮部锚杆长度5.下列属于顶板事故前兆的有（）。A.顶板发出断裂声B.支架出现压死、扭曲C.煤壁片帮增多D.瓦斯浓度突然降低E.顶板淋水增大（三）判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.巷道掘进后应立即进行永久支护，无需临时支护。（）2.锚索的主要作用是将巷道浅部围岩与深部稳定岩层连接。（）3.喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离以0.8-1.2m为宜。（）4.软岩巷道支护应遵循“一次支护到位，无需二次补强”的原则。（）5.巷道贯通前，贯通点附近5m范围内的支护需加强。（）6.锚杆间排距越大，支护效果越好。（）7.处理冒顶时，若冒落高度超过2m，必须采用木垛接顶。（）8.巷道围岩位移监测数据可用于优化支护参数。（）9.水玻璃是喷射混凝土常用的速凝剂成分之一。（）10.工字钢支架属于刚性支护，适用于地压稳定的巷道。（）（四）简答题（每题8分，共40分）1.简述高地应力软岩巷道的支护原则及常用支护技术。2.锚杆支护失效的主要原因有哪些？如何预防？3.巷道喷射混凝土施工中，如何控制回弹率？4.顶板离层仪的安装与观测要求有哪些？5.列举5种常见的巷道支护质量检测方法，并说明其检测目的。（五）计算题（15分）某矩形巷道净宽4.5m，净高3.8m，围岩普氏系数f=2，巷道埋深500m，地应力垂直分量σv=γH（γ=25kN/m³），水平分量σh=1.5σv。设计采用全螺纹钢树脂锚杆支护，锚杆直径22mm，长度2.4m，树脂药卷直径23mm、长度350mm（每孔2卷），锚杆设计锚固力为120kN。要求：（1）计算巷道垂直地应力σv和水平地应力σh（单位：MPa）；（2）验证单根锚杆的实际锚固力是否满足设计要求（已知树脂与锚杆间粘结强度τ=5MPa，树脂与围岩间粘结强度τ’=2MPa）。二、实操技能试题（总分100分）（一）案例分析题（25分）某煤矿3煤层轨道大巷掘进至K3断层附近时，发生局部冒顶事故。现场情况：冒顶区域位于巷道顶部偏左，冒落高度1.2m，长度3m，冒落矸石以泥岩、砂质泥岩为主，破碎严重；冒顶段原支护为锚网索+喷射混凝土，锚杆间排距1.0m×1.0m，锚索间排距2.0m×2.0m，锚索长度6.0m；事故前2小时，工人反映顶板有“闷炮”声，未及时采取措施。问题：1.分析本次冒顶事故的直接原因和间接原因；2.提出冒顶区域的处理措施及后续预防建议。（二）方案设计题（25分）某矿准备掘进一条服务年限15年的运输大巷，巷道位于3煤层顶板砂岩中（普氏系数f=4-6），埋深600m，地应力垂直分量σv=15MPa，水平分量σh=20MPa（方向与巷道轴线夹角30°），巷道净宽5.2m，净高4.0m（直墙半圆拱断面），预计涌水量5m³/h，无瓦斯突出危险。要求：设计该巷道的支护方案，包括：1.支护形式选择（需说明依据）；2.支护参数（锚杆/锚索长度、间排距、直径；喷射混凝土厚度等）；3.施工工艺（含临时支护、永久支护顺序）；4.安全注意事项。（三）现场操作题（50分）模拟井下巷道掘进工作面，给定以下工具和材料：MQT-130型锚杆钻机、B19中空六角钻杆、Φ22mm全螺纹钢锚杆、K2335和Z2360树脂药卷、钢筋网（规格Φ6mm，网格100mm×100mm）、锚索张拉器、力矩扳手。任务：1.完成1根锚杆的安装（含钻孔、装药、搅拌、上托盘、预紧）；2.使用力矩扳手检测锚杆预紧力（目标值≥400N·m）；3.说明操作过程中易出现的问题及解决方法。参考答案一、理论知识试题答案（一）单项选择题1.C2.B（6.3m-0.25m=6.05m，取6.1m）3.B4.C5.B6.A7.C8.B9.A10.C（计算：半圆面积πr²/2=3.14×2.5²/2≈9.8m²，直墙面积5×(4.2-2.5)=8.5m²，合计18.3m²，近似22.6m²为掘进断面，考虑超挖系数）（二）多项选择题1.ABD2.ABCDE3.ABCD4.ABCE5.ABCE（三）判断题1.×2.√3.√4.×5.×（贯通前20m需加强）6.×7.×（视情况选择木垛或其他材料）8.√9.√10.√（四）简答题1.支护原则：强支、让压、封闭、联合；常用技术：高预应力锚网索联合支护、可缩性U型钢支架、全断面注浆加固、底鼓治理（反底拱或底板锚杆）。2.失效原因：锚杆长度不足、锚固剂性能差、预紧力不足、围岩破碎未及时支护；预防措施：按围岩分类设计锚杆参数、使用高强树脂药卷、安装时确保搅拌时间（≥40s）、提高预紧力（≥400N·m）。3.控制回弹率措施：调整水灰比（0.4-0.5）、控制喷头与受喷面距离（0.8-1.2m）、分层喷射（每层厚度50-70mm）、先墙后拱、加入钢纤维或聚丙乙烯纤维。4.安装要求：基点深度：浅基点（2-3m）、深基点（超过松动圈1-2m）；安装后挂牌管理；观测要求：掘进期间每天1次，稳定后每周1次；当离层量超过预警值（一般50mm）时，立即补强支护。5.检测方法：①锚杆拉拔力检测（验证锚固力）；②锚杆预紧力检测（力矩扳手，确保预紧效果）；③顶板离层观测（监测围岩稳定性）；④喷射混凝土厚度检测（钻孔或雷达）；⑤支架间距与扭矩检测（U型钢卡缆扭矩≥300N·m）。（五）计算题（1）σv=γH=25×500=12500kPa=12.5MPa；σh=1.5×12.5=18.75MPa。（2）锚杆与树脂粘结力：L=2×350=700mm=0.7m；A=πdL=3.14×0.022×0.7≈0.0483m²；F1=τ×A=5×10⁶×0.0483≈241.5kN＞120kN。树脂与围岩粘结力：A’=πD×L（D=0.023m+2×0.002m=0.027m，考虑钻孔直径比药卷大2mm）；A’=3.14×0.027×0.7≈0.0593m²；F2=τ’×A’=2×10⁶×0.0593≈118.6kN≈120kN（满足）。二、实操技能试题答案（一）案例分析题1.直接原因：①断层带围岩破碎，原支护参数（锚杆、锚索间排距过大）未适应地质变化；②顶板出现“闷炮”声（岩层断裂前兆）未及时处理；③喷射混凝土未封闭围岩，导致泥岩遇水软化。间接原因：①地质预报不准确，未提前制定过断层支护方案；②现场安全检查不到位，未及时调整支护参数；③工人安全意识薄弱，未上报异常情况。2.处理措施：①由外向里检查冒顶区周边支护，补打临时点柱（单体液压支柱）；②清理冒落矸石（小范围人工清理，大范围用挖掘式装载机），控制一次清理长度≤1m；③冒顶区采用“锚网索+W钢带+喷射混凝土”联合支护，缩小锚杆间排距至0.8m×0.8m，增加锚索（间排距1.5m×1.5m，长度7.0m）；④对冒顶区后方5m范围注浆加固（水泥-水玻璃双液浆）。预防建议：①过断层前施工地质钻孔，提前掌握围岩情况；②制定专项支护措施（缩小循环进尺至0.8m，采用短掘短支）；③加强顶板监测（增加离层仪密度，每5m布置1台）；④开展职工顶板管理培训，提高异常情况识别能力。（二）方案设计题1.支护形式：锚网索+喷射混凝土联合支护（依据：围岩f=4-6，中等稳定，但埋深大、水平应力高，需主动支护控制变形；服务年限长，需长期稳定）。2.支护参数：-锚杆：Φ22mm全螺纹钢，长度2.8m（超过松动圈1.5m+0.3m），间排距0.8m×0.8m（抵抗水平应力），预紧力≥400N·m；-锚索：Φ17.8mm钢绞线，长度7.0m（锚固至稳定岩层），间排距1.6m×1.6m，预紧力≥200kN；-钢筋网：Φ6mm，网格100mm×100mm，与锚杆托盘压接；-喷射混凝土：强度C25，厚度150mm（分两次喷射，初喷50mm封闭围岩，复喷100mm）。3.施工工艺：-临时支护：采用前探梁（3根11矿工钢，长度4.5m），每循环掘进后及时前移，并用木楔背紧顶板；-永久支护顺序：初喷→打锚杆眼→安装锚杆（先顶后帮）→挂网→打锚索眼→安装锚索→复喷至设计厚度。4.安全注意事项：①掘进后10min内完成临时支护；②锚杆搅拌时间≥40s，安装后20min内完成预紧；③锚索张拉时，千斤顶下方禁止站人；④喷射混凝土时，佩戴防尘口罩，喷头严禁对人；⑤定期观测围岩位移，当顶底板移近量＞10mm/d时，立即补强锚索。（三）现场操作题操作步骤：1.锚杆安装：①检查钻机、钻杆、锚杆是否完好；②标定眼位，使用锚杆钻机钻孔（角度垂直顶板，深度2.35m