2025年煤炭礦井水文地質(zhì)勘探知識(shí)考察試題及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在華北型煤田，下列哪一組地層組合最常構(gòu)成“煤—灰—砂”型突水通道？（）A.太原組灰?guī)r—山西組砂巖—煤層B.本溪組鋁土巖—太原組灰?guī)r—煤層C.山西組砂巖—下石盒子組泥巖—煤層D.上石盒子組砂巖—煤層—太原組灰?guī)r答案：A解析：太原組灰?guī)r富水性強(qiáng)，山西組中粗粒砂巖垂向裂隙發(fā)育，二者與煤層形成“上覆灰?guī)r—煤層—下伏砂巖”組合，采動(dòng)裂隙貫通后極易形成高壓突水通道。2.采用音頻大地電磁測(cè)深（AMT）進(jìn)行灰?guī)r富水性預(yù)測(cè)時(shí)，若反演電阻率ρ＜20Ω·m且相位φ＞45°，則最可能指示（）A.干燥完整灰?guī)rB.弱含水裂隙灰?guī)rC.強(qiáng)含水巖溶灰?guī)rD.鋁質(zhì)泥巖隔水層答案：C解析：低阻高相位是含電解質(zhì)地下水的典型響應(yīng)，灰?guī)r中巖溶裂隙越發(fā)育，含水越豐富，電阻率下降越顯著。3.某礦井斜井掘進(jìn)至+350m水平時(shí)，工作面出現(xiàn)“頂板淋水增大—水色發(fā)藍(lán)—有H?S味”三聯(lián)征，最先應(yīng)考慮的突水水源是（）A.第四系孔隙水B.太原組薄層灰?guī)r水C.奧陶系峰峰組灰?guī)r水D.本溪組鋁土巖水答案：C解析：奧灰水富含SO?2?與H?S，水化學(xué)類型為SO?·HCO?—Na·Ca型，遇鐵呈藍(lán)色，氣味刺鼻，突水前常出現(xiàn)“藍(lán)水”預(yù)兆。4.根據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》，下山采區(qū)首采面掘進(jìn)前，應(yīng)施工的區(qū)域探查鉆孔數(shù)量不得少于（）A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)答案：C解析：細(xì)則第4.3.2條規(guī)定，下山首采面必須形成“三孔”控制，即沿煤層傾斜方向布置3個(gè)穿透奧灰的探查孔，確保圈定富水異常區(qū)。5.在礦井涌水量Q—降深S曲線擬合中，若Q∝S?·?，則該曲線類型屬于（）A.潛水完整井拋物線型B.承壓完整井直線型C.潛水完整井直線型D.承壓完整井拋物線型答案：A解析：潛水完整井當(dāng)降深較小時(shí)，Q∝S2；當(dāng)降深較大進(jìn)入混合流時(shí)，Q∝S?·?，表現(xiàn)為拋物線型。6.采用瞬變電磁法（TEM）探測(cè)巷道迎頭前方80m含水體，若關(guān)斷時(shí)間為2μs，發(fā)射線圈邊長(zhǎng)為2m，則理論上可分辨的最小含水層厚度約為（）A.1mB.2mC.4mD.8m答案：B解析：TEM垂向分辨率≈0.5倍發(fā)射線圈邊長(zhǎng)，2m邊長(zhǎng)對(duì)應(yīng)最小可分辨厚度約1m，但考慮噪聲與反演誤差，工程上取2m。7.某礦工作面底板隔水層由5m厚鋁質(zhì)泥巖與3m厚粉砂巖互層組成，其綜合抗張強(qiáng)度σ_t=0.8MPa，底板奧灰水頭壓力p=1.2MPa，按“下三帶”理論，該工作面是否會(huì)發(fā)生底板突水？（）A.會(huì)，因p＞σ_tB.不會(huì)，因隔水層厚度＞8mC.會(huì)，因水壓大于0.5倍隔水層厚度D.無(wú)法判斷，需計(jì)算導(dǎo)升帶高度答案：D解析：底板突水需同時(shí)滿足“水壓大于臨界水壓、導(dǎo)升帶與破壞帶貫通、存在突水通道”三條件，僅憑強(qiáng)度與厚度無(wú)法直接判斷，必須計(jì)算導(dǎo)升帶高度。8.在井下注漿改造奧灰含水層時(shí)，若注漿壓力p?=3MPa，巖體裂隙開(kāi)度b=0.2mm，漿液黏度μ=0.025Pa·s，則按平行板模型估算漿液有效擴(kuò)散半徑R（m）約為（）A.5B.10C.15D.20答案：B解析：R=√(p?·b2·t/3μ)，取t=2h=7200s，代入得R≈9.8m，工程取10m。9.下列哪項(xiàng)不是礦井水文地質(zhì)類型劃分“復(fù)雜型”的必備指標(biāo)？（）A.年均單位涌水量q＞5L/(s·m)B.突水系數(shù)T_s＞0.1MPa/mC.歷史最大突水量＞600m3/hD.存在未疏放的奧灰強(qiáng)含水層答案：C解析：復(fù)雜型劃分以“含水層富水性、突水系數(shù)、構(gòu)造及開(kāi)采條件”為核心，歷史突水量?jī)H作參考，非必備。10.采用水化學(xué)Piper三線圖判別突水水源時(shí)，若水樣落入“Ⅱ區(qū)”，則其水化學(xué)類型為（）A.HCO?—CaB.SO?—NaC.Cl—NaD.HCO?·SO?—Ca·Mg答案：D解析：Piper圖Ⅱ區(qū)代表堿土金屬弱酸型，即Ca·MgHCO?·SO?型，常見(jiàn)于灰?guī)r與砂巖混合水。11.井下超前探放水鉆孔的止水套管長(zhǎng)度，在巖層中應(yīng)不小于（）A.3mB.5mC.7mD.10m答案：C解析：《煤礦安全規(guī)程》第326條明確，巖層中止水套管長(zhǎng)度≥7m，且耐壓≥1.5倍靜水壓力。12.在三維地震屬性中，最能反映小斷層及裂隙發(fā)育帶的是（）A.瞬時(shí)相位B.相干體C.波阻抗D.振幅梯度答案：B解析：相干體通過(guò)計(jì)算道間相似性，可突出斷層、裂隙等不連續(xù)地質(zhì)體，分辨率可達(dá)10m級(jí)。13.某礦采用“疏—堵—排”綜合防治水模式，其中“堵”環(huán)節(jié)的核心參數(shù)是（）A.鉆孔涌水量B.漿液結(jié)石率C.突水系數(shù)D.含水層滲透系數(shù)答案：B解析：結(jié)石率直接決定注漿帷幕的堵水效果，一般要求≥85%。14.工作面回采后，采用“三帶”高度預(yù)計(jì)公式H_f=100M/(3.3+8.1h)，其中h代表（）A.采高B.埋深C.直接頂厚度D.傾角修正系數(shù)答案：C解析：h為直接頂巖性硬度系數(shù)，巖性越硬，H_f越小。15.在井下安裝孔口流量計(jì)進(jìn)行大流量放水試驗(yàn)時(shí)，若孔口出現(xiàn)“喘氣”現(xiàn)象，最可能原因是（）A.孔內(nèi)坍塌B.孔口閥門(mén)脫落C.負(fù)壓進(jìn)氣D.流量計(jì)損壞答案：C解析：大流量放水使孔口形成負(fù)壓，管路密封不嚴(yán)時(shí)空氣被吸入，產(chǎn)生“喘氣”。16.下列關(guān)于井下瞬變電磁法發(fā)射框布置的說(shuō)法，正確的是（）A.發(fā)射框應(yīng)平行巷道軸向布置B.發(fā)射框應(yīng)覆蓋巷道迎頭180°范圍C.發(fā)射框邊長(zhǎng)越大，探測(cè)盲區(qū)越小D.發(fā)射框應(yīng)緊貼巷道底板以減少電磁噪聲答案：B解析：井下空間狹小，發(fā)射框扇形布置可覆蓋迎頭前方180°，提高前方異常體響應(yīng)。17.采用氚同位素（3H）測(cè)年法判斷地下水滯留時(shí)間，若樣品3H活度＜0.8TU，則該地下水最可能為（）A.現(xiàn)代大氣降水B.1950—1963年“核爆”水C.古地下水（＞50年）D.混合水答案：C解析：大氣降水3H活度約5–15TU，＜0.8TU表明無(wú)核爆補(bǔ)給，滯留時(shí)間＞50年。18.某礦奧灰含水層注漿改造后，進(jìn)行壓水試驗(yàn)，若呂榮值q_L＜1Lu，則表明（）A.巖體完整，無(wú)需注漿B.巖體微裂隙，可注性一般C.巖體中等透水，需加密注漿D.巖體強(qiáng)透水，需重新注漿答案：A解析：q_L＜1Lu為微透水，注漿帷幕質(zhì)量合格，無(wú)需二次注漿。19.在井下放水試驗(yàn)中，若觀測(cè)孔水位恢復(fù)曲線呈“S”型，則表明含水層（）A.均質(zhì)無(wú)限邊界B.存在越流補(bǔ)給C.邊界為隔水?dāng)鄬覦.邊界為定水頭河流答案：B解析：S型恢復(fù)曲線反映主含水層與相鄰弱透水層之間存在越流，水位恢復(fù)速率由慢—快—慢。20.某礦采用“下行式”底板注漿改造，其注漿順序?yàn)椋ǎ〢.由巷道兩側(cè)向中間B.由中間向兩側(cè)C.由深部向淺部D.由淺部向深部答案：D解析：下行式注漿先封閉淺部裂隙，形成“蓋板”，再逐步向深部高壓注漿，防止?jié){液無(wú)序擴(kuò)散。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）21.下列哪些方法可用于快速判別突水水源？（）A.水化學(xué)離子比值法B.熒光光譜法C.地下水年齡測(cè)定D.水質(zhì)溫度示蹤E.微量放射性元素法答案：A、B、D、E解析：地下水年齡測(cè)定耗時(shí)數(shù)周，無(wú)法“快速”判別，其余方法均可在1小時(shí)內(nèi)完成。22.關(guān)于“突水系數(shù)”T_s=p/(M?h)的表述，正確的是（）A.p為含水層靜水壓力B.M為隔水層厚度C.h為導(dǎo)升帶高度D.T_s＞0.06MPa/m為危險(xiǎn)區(qū)E.T_s＞0.1MPa/m必須采用注漿改造答案：A、B、C、E解析：0.06MPa/m為預(yù)警值，0.1MPa/m為強(qiáng)制注漿改造值。23.下列哪些因素會(huì)增大工作面底板突水概率？（）A.斷層傾角＞45°B.底板存在巖溶陷落柱C.采高增大D.奧灰水頭壓力增大E.直接頂為厚層堅(jiān)硬砂巖答案：A、B、C、D解析：直接頂堅(jiān)硬只會(huì)減小“三帶”高度，對(duì)底板突水影響較小。24.井下放水試驗(yàn)中，導(dǎo)致Q—S曲線出現(xiàn)“回彈”現(xiàn)象的原因有（）A.含水層被疏通B.孔壁坍塌C.水泵吸入口堵塞D.觀測(cè)孔水位計(jì)故障E.斷層活化導(dǎo)水答案：B、C、D解析：回彈指降深減小而流量反而增大，多為機(jī)械故障或孔內(nèi)坍塌造成。25.采用地面–井下聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)突水前兆時(shí)，微震事件參數(shù)出現(xiàn)哪些組合可視為危險(xiǎn)信號(hào)？（）A.能量E＞10?JB.視應(yīng)力Δσ＞0.5MPaC.b值＜0.7D.事件率突增10倍E.主頻由高頻向低頻遷移答案：A、B、C、D、E解析：五項(xiàng)均為巖石破裂由穩(wěn)態(tài)向失穩(wěn)過(guò)渡的典型微震前兆。26.關(guān)于井下注漿材料，下列說(shuō)法正確的是（）A.超細(xì)水泥粒徑D??＜10μmB.水玻璃–磷酸體系可用于快速堵水C.化學(xué)漿液結(jié)石體強(qiáng)度＞水泥漿液D.水泥–水玻璃雙液漿初凝時(shí)間可調(diào)至30sE.聚氨酯漿液遇水膨脹倍數(shù)可達(dá)20倍答案：A、B、D、E解析：化學(xué)漿液結(jié)石體強(qiáng)度一般低于水泥漿液，但黏度低、可注性好。27.下列哪些屬于《煤礦防治水細(xì)則》規(guī)定的“四步工作法”？（）A.地質(zhì)勘探B.物探先行C.鉆探驗(yàn)證D.化探跟進(jìn)E.綜合治理答案：B、C、D、E解析：四步為“物探先行、鉆探驗(yàn)證、化探跟進(jìn)、綜合治理”。28.在礦井水文地質(zhì)補(bǔ)勘中，需要重點(diǎn)控制的“三線”是指（）A.積水線B.探水線C.警戒線D.停采線E.防水煤柱線答案：A、B、C解析：三線為積水線、探水線、警戒線，用于圈定老空水威脅范圍。29.下列哪些技術(shù)可用于提高奧灰含水層注漿覆蓋率？（）A.分段下行注漿B.高壓旋噴注漿C.孔內(nèi)瞬變電磁復(fù)測(cè)D.光纖分布式測(cè)溫E.鉆孔電視成像答案：A、B、C、E解析：光纖測(cè)溫主要用于滲流監(jiān)測(cè)，對(duì)提高覆蓋率無(wú)直接作用。30.關(guān)于礦井涌水量預(yù)測(cè)，下列說(shuō)法正確的是（）A.大井法適用于非均質(zhì)含水層B.數(shù)值模擬法可預(yù)測(cè)多工況涌水量C.解析法需滿足均質(zhì)、各向同性假設(shè)D.類比法要求地質(zhì)條件高度相似E.涌水量預(yù)測(cè)誤差應(yīng)＜20%答案：B、C、D解析：大井法僅適用于均質(zhì)含水層；預(yù)測(cè)誤差控制目標(biāo)為＜30%。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.在同一含水層中，滲透系數(shù)K與導(dǎo)水系數(shù)T成正比關(guān)系。（√）32.井下放水試驗(yàn)中，若觀測(cè)孔水位降深出現(xiàn)“跳躍”，一定表明存在斷層溝通。（×）33.采用直流電測(cè)深法時(shí)，AB/2越大，探測(cè)深度越淺。（×）34.注漿壓力越高，漿液擴(kuò)散半徑一定越大。（×）35.奧灰含水層水化學(xué)類型一般為SO?·HCO?—Ca·Mg型。（√）36.工作面底板注漿改造后，突水系數(shù)可降至0.06MPa/m以下。（√）37.老空水探放時(shí)，放水鉆孔應(yīng)遵循“大孔徑、高壓力、大流量”原則。（×）38.采用氘過(guò)量（dexcess）可判斷地下水是否經(jīng)歷蒸發(fā)。（√）39.在井下瞬變電磁探測(cè)中，接收線圈與發(fā)射線圈重合布置可提高縱向分辨率。（×）40.當(dāng)?shù)V井水文地質(zhì)類型劃分為“極復(fù)雜”時(shí)，必須建立專門(mén)的防治水機(jī)構(gòu)。（√）四、填空題（每空1分，共20分）41.在華北型煤田，太原組灰?guī)r含水層厚度一般為_(kāi)_______m，單位涌水量常見(jiàn)________L/(s·m)。答案：8–20；0.5–542.井下放水試驗(yàn)中，當(dāng)Q—S曲線呈“拋物線”型時(shí)，表明含水層處于________流態(tài)，此時(shí)涌水量預(yù)測(cè)宜采用________法。答案：紊流；二次曲線43.根據(jù)“下三帶”理論，底板隔水層由________帶、________帶和________帶組成。答案：導(dǎo)水破壞；完整隔水；承壓導(dǎo)升44.注漿改造奧灰含水層時(shí)，常用的四種漿液材料為水泥漿、________、________和________。答案：水玻璃–磷酸；超細(xì)水泥；化學(xué)漿液（聚氨酯）45.采用音頻大地電磁測(cè)深時(shí)，若頻率f=1kHz，則對(duì)應(yīng)趨膚深度δ≈________m（設(shè)ρ=50Ω·m）。答案：≈7146.在井下微震監(jiān)測(cè)中，b值定義為_(kāi)_______與________之間的對(duì)數(shù)線性斜率，b值持續(xù)下降預(yù)示________。答案：震級(jí)；頻度；大破裂即將發(fā)生47.根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，下山掘進(jìn)工作面探放水鉆孔超前距不得小于________m，幫距不得小于________m。答案：30；2048.老空水探放時(shí)，放水鉆孔終孔孔徑一般不小于________mm，放水過(guò)程中應(yīng)定時(shí)觀測(cè)________和________。答案：75；水量；水壓49.采用數(shù)值模擬預(yù)測(cè)礦井涌水量時(shí)，常用的兩種軟件為_(kāi)_______和________。答案：MODFLOW；FEFLOW50.在井下注漿施工中，漿液結(jié)石率應(yīng)≥________%，結(jié)石體28d抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥________MPa。答案：85；10五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）51.簡(jiǎn)述“突水系數(shù)”在底板注漿改造設(shè)計(jì)中的應(yīng)用步驟。答案：（1）收集底板隔水層厚度M、奧灰水頭壓力p、導(dǎo)升帶高度h；（2）計(jì)算原始突水系數(shù)T_s=p/(M?h)；（3）若T_s＞0.1MPa/m，則必須進(jìn)行注漿改造；（4）設(shè)計(jì)注漿孔間距L=2R（R為漿液擴(kuò)散半徑），通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定R；（5）注漿后重新取芯，壓水試驗(yàn)求取q_L，計(jì)算剩余突水系數(shù)T_s′=p/(M′?h′)，要求T_s′≤0.06MPa/m；（6）若T_s′仍超標(biāo)，則加密注漿孔或提高注漿壓力，直至滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。52.說(shuō)明如何利用水化學(xué)Piper三線圖快速判別華北型煤田三大突水水源（老空水、太原組灰?guī)r水、奧陶系灰?guī)r水）。答案：（1）老空水：落入Piper圖Ⅰ區(qū)，HCO?—Ca·Mg型，TDS＜1g/L，Na?/Cl?≈1；（2）太原組灰?guī)r水：落入Ⅱ區(qū)，HCO?·SO?—Ca·Mg型，TDS1–2g/L，SO?2?/HCO??≈0.5–1；（3）奧陶系灰?guī)r水：落入Ⅲ區(qū)，SO?—Na·Ca型，TDS＞2g/L，SO?2?/HCO??＞2，Na?/Cl?＞1，常伴H?S氣味；（4）現(xiàn)場(chǎng)取新鮮水樣，滴加BaCl?若立即出現(xiàn)大量白色沉淀，可快速判定SO?2?含量高，傾向奧灰水；（5）結(jié)合水溫、顏色、氣味，可在30分鐘內(nèi)完成水源判別，為應(yīng)急撤人提供依據(jù)。53.概述地面–井下聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在深部奧灰突水預(yù)警中的關(guān)鍵技術(shù)流程。答案：（1）臺(tái)網(wǎng)布設(shè)：地面采用8–12臺(tái)寬頻地震儀，井下采用24通道微震檢波器，形成三維臺(tái)陣；（2）定位算法：采用Geiger法與雙差定位結(jié)合，定位誤差＜10m；（3）參數(shù)提?。河?jì)算能量E、視應(yīng)力Δσ、b值、主頻f_c；（4）前兆識(shí)別：當(dāng)E＞10?J、Δσ＞0.5MPa、b值＜0.7且持續(xù)下降、事件率突增10倍、主頻由高頻向低頻遷