煤礦應(yīng)知應(yīng)會(huì)回答知識(shí)(帶答案)一、煤礦地質(zhì)與開(kāi)采基礎(chǔ)1.【單選】下列哪項(xiàng)最能直接決定井工煤礦首采區(qū)布置方式？A.煤層厚度變化系數(shù)B.煤層頂板巖性組合C.斷層落差與走向D.地表村莊分布答案：C解析：斷層落差與走向直接切割煤層，形成不可采塊段，首采區(qū)必須避開(kāi)大斷層，否則工作面無(wú)法連續(xù)推進(jìn)；厚度變化系數(shù)、頂板巖性、地表村莊雖重要，但可通過(guò)調(diào)整采高、支護(hù)方式或搬遷解決，不如斷層對(duì)布置方式具有剛性約束。2.【單選】在華北石炭二疊系煤層中，下列標(biāo)志層最常用于下組煤對(duì)比的是：A.鋁質(zhì)泥巖B.太原組灰?guī)rL1C.山西組砂巖S2D.本溪組赤鐵礦層答案：B解析：太原組灰?guī)rL1層位穩(wěn)定、厚度大、電阻率與伽馬曲線異常明顯，且位于下組煤直接頂板，是井下鉆探、測(cè)井對(duì)比的“黃金標(biāo)志”。3.【單選】同一煤層在傾角55°條件下，下列哪種采煤方法回收率最高？A.走向長(zhǎng)壁綜采B.傾斜長(zhǎng)壁綜采C.偽斜柔性掩護(hù)支架D.水平分段放頂煤答案：D解析：傾角>45°時(shí)，走向或傾斜長(zhǎng)壁均面臨設(shè)備傾倒、煤壁片幫問(wèn)題；偽斜柔性掩護(hù)支架雖適應(yīng)急傾斜，但支護(hù)強(qiáng)度低、回收率僅75%左右；水平分段放頂煤利用重力自溜，回收率可達(dá)85%以上，且安全性好。4.【多選】煤層氣含量現(xiàn)場(chǎng)解吸過(guò)程中，損失氣量計(jì)算常用方法包括：A.USBM直接法B.SmithWilliams法C.AMOCO曲線回歸法D.壓力歷史擬合法答案：A、B、C解析：USBM法假設(shè)解吸速率與時(shí)間的平方根成線性；SmithWilliams法引入溫度修正；AMOCO法采用雙曲線回歸；壓力歷史擬合法用于數(shù)值模擬，不用于現(xiàn)場(chǎng)快速解吸。5.【判斷】井田范圍內(nèi)存在巖漿巖侵入體時(shí)，煤層變質(zhì)程度一定升高。答案：錯(cuò)誤解析：巖漿巖侵入體僅在其接觸帶（一般<50m）產(chǎn)生熱變質(zhì)，遠(yuǎn)離接觸帶煤層變質(zhì)程度仍受區(qū)域變質(zhì)作用控制，因此“一定升高”表述絕對(duì)化。6.【填空】根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》2022版，新建突出礦井第一水平垂深不得超過(guò)______m。答案：800解析：規(guī)程第28條明確，新建突出礦井第一水平垂深不超800m，目的是將首采區(qū)布置在瓦斯風(fēng)化帶或低瓦斯區(qū)，降低初期突出風(fēng)險(xiǎn)。7.【簡(jiǎn)答】簡(jiǎn)述“三圖雙預(yù)測(cè)”法在頂板水害評(píng)價(jià)中的技術(shù)路線。答案：（1）三圖：①煤層頂板充水性圖，②頂板冒裂安全性分區(qū)圖，③頂板含水層富水性圖；（2）雙預(yù)測(cè)：①頂板冒裂帶高度預(yù)測(cè)，采用“三下”規(guī)程經(jīng)驗(yàn)公式與UDEC數(shù)值模擬對(duì)比；②頂板涌水量預(yù)測(cè)，采用解析法（大井法）與VisualMODFLOW數(shù)值模擬對(duì)比；（3）耦合：將冒裂帶與含水層空間疊加，劃分五類水害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，提出“疏、堵、避、限”分區(qū)防治對(duì)策。解析：該方法由山東科技大學(xué)2014年提出，已在兗礦集團(tuán)趙樓煤礦成功應(yīng)用，工作面涌水量預(yù)測(cè)誤差<15%。8.【計(jì)算】某礦3號(hào)煤層埋深620m，上覆巖層平均容重2.55t/m3，煤層傾角12°，采用長(zhǎng)壁綜采一次采全高3.5m，求直接頂初次垮落步距L?（取巖層抗拉強(qiáng)度σt=3.8MPa，厚度h=8m，簡(jiǎn)化為固支梁模型）。答案：σt=3.8MPa=3.8×10?Paq=γh=2.55×103×9.81×8=200kN/m2固支梁最大拉應(yīng)力位于梁兩端，σmax=qL2/(2h2)令σmax=σt，則L?=√(2σth2/q)=√(2×3.8×10?×82/200×103)=21.9m取整數(shù)22m解析：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)該礦3號(hào)煤層直接頂初次垮落步距20~25m，計(jì)算值與實(shí)測(cè)吻合，驗(yàn)證了模型可靠性。二、通風(fēng)與瓦斯災(zāi)害防治1.【單選】下列關(guān)于“U+I”型通風(fēng)方式描述正確的是：A.進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷均布置在采空區(qū)一側(cè)B.需在采空區(qū)維護(hù)一條尾巷C.適用于低瓦斯、易自燃煤層D.工作面風(fēng)壓分布呈“中間高、兩端低”答案：B解析：“U+I”即在“U”型回風(fēng)側(cè)增加一條尾巷（I巷），用于抽放上隅角瓦斯；A錯(cuò)誤，進(jìn)風(fēng)巷在煤壁側(cè)；C錯(cuò)誤，高瓦斯、易自燃才需尾巷；D錯(cuò)誤，風(fēng)壓分布呈“中間低、兩端高”，利于瓦斯向尾巷流動(dòng)。2.【單選】煤與瓦斯突出“四位一體”區(qū)域防突措施中，首要環(huán)節(jié)是：A.突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)B.防突措施效果檢驗(yàn)C.區(qū)域驗(yàn)證D.安全防護(hù)答案：A解析：區(qū)域防突必須“先判后治”，只有預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)區(qū)，才需要采取區(qū)域措施；無(wú)危險(xiǎn)區(qū)可直接采掘，故預(yù)測(cè)是首要環(huán)節(jié)。3.【單選】某掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量3.2m3/min，按《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》，其瓦斯抽采率應(yīng)不低于：A.20%B.25%C.30%D.35%答案：C解析：掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量≥3m3/min時(shí)，抽采率應(yīng)≥30%，確保風(fēng)排瓦斯量<2m3/min，防止風(fēng)流超限。4.【多選】下列哪些屬于瓦斯爆炸必要條件：A.瓦斯?jié)舛?%~16%B.氧濃度≥12%C.引火溫度≥650℃D.存在懸浮煤塵答案：A、B、C解析：懸浮煤塵是爆炸強(qiáng)化條件而非必要條件；瓦斯爆炸三要素為濃度、氧濃度、引火源。5.【判斷】采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯時(shí)，鉆孔封孔段長(zhǎng)度不得小于12m。答案：錯(cuò)誤解析：《瓦斯抽采規(guī)范》5.3.4條要求封孔段≥8m，12m為穿層鉆孔要求，順層鉆孔無(wú)此規(guī)定。6.【填空】礦井主要通風(fēng)機(jī)每______年必須進(jìn)行一次性能測(cè)定。答案：5解析：規(guī)程第135條，主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定周期5年，確保工況點(diǎn)仍在合理區(qū)間，防止風(fēng)機(jī)老化導(dǎo)致能力不足。7.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明“高位定向長(zhǎng)鉆孔”替代高抽巷的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：①施工周期短，可提前3個(gè)月完成；②成本低，節(jié)省巖巷工程費(fèi)約40%；③鉆孔軌跡可控，可覆蓋裂隙帶最優(yōu)層位；④無(wú)額外巷道維護(hù)量。缺點(diǎn)：①孔徑受限（φ120mm），抽采阻力大；②鉆孔易塌孔，壽命<2年；③單孔抽采量小，需密集布孔；④對(duì)鉆機(jī)性能要求高，需配備隨鉆測(cè)量系統(tǒng)。解析：陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)2019年在15號(hào)煤層成功替代高抽巷，工作面回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛扔?.9%降至0.4%，月節(jié)省費(fèi)用120萬(wàn)元。8.【計(jì)算】某礦井總回風(fēng)量為8500m3/min，回風(fēng)瓦斯?jié)舛?.72%，計(jì)劃新建一座500kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)瓦斯發(fā)電站，發(fā)電氣耗0.35m3/kWh，求所需最低瓦斯抽采純量，并判斷現(xiàn)有風(fēng)排瓦斯是否滿足。答案：發(fā)電所需純量=500×0.35=175m3/h=2.92m3/min風(fēng)排瓦斯純量=8500×0.72%=61.2m3/min滿足且富余58.3m3/min解析：風(fēng)排瓦斯量遠(yuǎn)大于發(fā)電需求，但燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)要求瓦斯?jié)舛取?5%，需配套乏風(fēng)氧化裝置或提濃系統(tǒng)，不能直接利用風(fēng)排。三、粉塵與火災(zāi)防治1.【單選】綜采工作面噴霧降塵效率最高的噴嘴類型為：A.實(shí)心錐噴嘴B.空心錐噴嘴C.空氣霧化噴嘴D.扇形噴嘴答案：C解析：空氣霧化噴嘴利用壓縮空氣將水霧化成<50μm微滴，對(duì)呼吸性粉塵捕集效率可達(dá)90%，遠(yuǎn)高于機(jī)械霧化噴嘴。2.【單選】下列哪項(xiàng)不是煤層自然發(fā)火“五期”劃分之一：A.潛伏期B.自熱期C.陰燃期D.轟燃期答案：D解析：煤層自然發(fā)火五期為潛伏期、自熱期、臨界期、燃燒期、熄滅期；轟燃為建筑火災(zāi)術(shù)語(yǔ)。3.【單選】采用注氮防滅火時(shí)，注入氮?dú)饧兌葢?yīng)不低于：A.95%B.97%C.98%D.99%答案：B解析：規(guī)程第248條，注氮純度≥97%，確保氧濃度<7%，抑制煤氧化。4.【多選】下列哪些屬于被動(dòng)隔爆設(shè)施：A.巖粉棚B.水袋棚C.自動(dòng)隔爆水幕D.泡沫金屬阻隔器答案：A、B、D解析：自動(dòng)隔爆水幕需傳感器觸發(fā)，屬主動(dòng)隔爆；巖粉棚、水袋棚、泡沫金屬無(wú)需外部能量，為被動(dòng)隔爆。5.【判斷】煤塵爆炸指數(shù)Vdaf≥15%時(shí)，一定具有爆炸性。答案：錯(cuò)誤解析：爆炸指數(shù)僅反映揮發(fā)分高低，是否爆炸需通過(guò)火焰長(zhǎng)度試驗(yàn)，Vdaf≥15%僅為經(jīng)驗(yàn)參考，不能替代試驗(yàn)。6.【填空】煤層注水鉆孔封孔深度應(yīng)超過(guò)巷道輪廓線______m。答案：0.5解析：規(guī)程第154條，封孔深≥0.5m，防止漏水沖刷煤壁，確保注水壓力穩(wěn)定。7.【簡(jiǎn)答】闡述“凝膠泡沫”防滅火機(jī)理及適用條件。答案：機(jī)理：①凝膠泡沫由水+膠凝劑（聚丙烯酰胺）+交聯(lián)劑（鉻酸鹽）+發(fā)泡劑組成，泡沫穩(wěn)定時(shí)間>24h；②泡沫覆蓋煤體，隔絕氧；③水分蒸發(fā)吸熱降溫；④凝膠體形成彈性膜，即使泡沫破滅仍能覆蓋裂隙；⑤鉻酸鹽交聯(lián)抑制煤自由基鏈反應(yīng)。適用條件：①采空區(qū)或高冒區(qū)空洞體積>100m3；②煤體溫度<80℃；③無(wú)持續(xù)高溫?zé)嵩?；④注漿系統(tǒng)能力不足時(shí)作為替代。解析：神東煤炭集團(tuán)2021年在石圪臺(tái)煤礦應(yīng)用，滅火時(shí)間由傳統(tǒng)注漿7天縮短至38h，節(jié)省水量60%。8.【計(jì)算】某綜放工作面日產(chǎn)量9000t，煤體原始水分4%，計(jì)劃通過(guò)長(zhǎng)鉆孔注水將水分提高至6%，注水系數(shù)0.9，求日注水量。答案：需增加水分=9000×(6%4%)=180t日注水量=180/0.9=200t解析：注水系數(shù)考慮泄漏、蒸發(fā)損失，現(xiàn)場(chǎng)需配置流量≥8.3m3/h的注水泵，連續(xù)運(yùn)行24h。四、水害防治與探放水1.【單選】下列哪種水源最易造成滯后突水：A.老空水B.孔隙水C.巖溶水D.裂隙水答案：A解析：老空水呈“口袋狀”分布，水量大、水壓高、無(wú)補(bǔ)給，一旦揭露瞬間涌出；且因積水區(qū)與掘進(jìn)面間常留“巖帽”，具有滯后性。2.【單選】掘進(jìn)工作面探放水鉆孔最小超前距不得小于：A.10mB.20mC.30mD.40m答案：C解析：規(guī)程第318條，最小超前距30m，確保揭煤前水體已探放完畢。3.【單選】采用瞬變電磁法探查巷道前方富水區(qū)時(shí)，發(fā)射線圈邊長(zhǎng)一般?。篈.1mB.2mC.3mD.4m答案：B解析：井下空間受限，2m邊長(zhǎng)矩形線圈即可滿足100m探距，且便于人工移動(dòng)；過(guò)大線圈易與支護(hù)干擾。4.【多選】下列哪些屬于“三線”管理內(nèi)容：A.積水線B.探水線C.警戒線D.停采線答案：A、B、C解析：“三線”管理即積水線、探水線、警戒線，用于老空水防治；停采線為回采管理概念。5.【判斷】底板注漿改造時(shí)，注漿終壓必須大于靜水壓力的1.5倍。答案：正確解析：規(guī)范要求終壓≥1.5倍靜水壓，確保漿液在裂隙中有效擴(kuò)散，形成止水帷幕。6.【填空】井下注漿孔終孔直徑一般不小于______mm。答案：75解析：75mm孔徑可滿足注漿塞安裝及常見(jiàn)骨料（≤2mm）通過(guò)，過(guò)小將易堵管。7.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明“疏水降壓”與“帶壓開(kāi)采”區(qū)別及適用條件。答案：疏水降壓：通過(guò)鉆孔或巷道提前疏干含水層，使水壓降至安全值（<1MPa），再采掘；適用于水量小、補(bǔ)給差、環(huán)保要求低的礦區(qū)。帶壓開(kāi)采：不疏水，通過(guò)加固底板、限制采寬、留設(shè)防水煤柱，在水壓下安全采煤；適用于水量大、補(bǔ)給強(qiáng)、環(huán)保敏感區(qū)，如奧灰水區(qū)域。解析：邯礦集團(tuán)陶一礦采用帶壓開(kāi)采，將底板破壞深度由18m降至12m，減少排水量500m3/h，保護(hù)地下水資源。8.【計(jì)算】某巷道掘進(jìn)前方存在老空區(qū)，預(yù)計(jì)積水量1.8萬(wàn)m3，水壓1.2MPa，采用φ89mm鉆孔放水，孔口安裝閘閥，求單孔最大放水量Q（取流量系數(shù)μ=0.65，g=9.81m/s2）。答案：Q=μA√(2gH)A=π/4×0.0892=6.22×10?3m2H=1.2×10?/(1000×9.81)=122mQ=0.65×6.22×10?3×√(2×9.81×122)=0.198m3/s=712m3/h解析：現(xiàn)場(chǎng)需布置3個(gè)鉆孔同時(shí)放水，24h可排空積水，確保掘進(jìn)安全。五、機(jī)電運(yùn)輸與智能化1.【單選】井下660V供電系統(tǒng)，漏電保護(hù)動(dòng)作電阻整定值應(yīng)為：A.11kΩB.20kΩC.35kΩD.63kΩ答案：B解析：規(guī)程第455條，660V系統(tǒng)單相漏電動(dòng)作值20kΩ，對(duì)應(yīng)人體觸電電流≤30mA。2.【單選】下列哪種制動(dòng)方式最適合下運(yùn)帶式輸送機(jī)大傾角（18°）工況：A.能耗制動(dòng)B.反接制動(dòng)C.盤(pán)式制動(dòng)D.發(fā)電反饋制動(dòng)答案：D解析：大傾角下運(yùn)時(shí)，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，采用回饋制動(dòng)將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能返網(wǎng)，節(jié)能且制動(dòng)平穩(wěn)。3.【單選】智能化工作面“記憶截割”精度主要取決于：A.慣性導(dǎo)航精度B.煤巖識(shí)別傳感器C.液壓支架推移誤差D.采高傳感器精度答案：A解析：記憶截割依賴采煤機(jī)軌跡回放，慣性導(dǎo)航（IMU）精度直接決定軌跡誤差，目前可達(dá)±5cm。4.【多選】下列哪些屬于井下5G專網(wǎng)核心網(wǎng)下沉（UPF下沉）帶來(lái)的好處：A.降低時(shí)延至<20msB.數(shù)據(jù)不出井，安全合規(guī)C.節(jié)省骨干光纖帶寬D.提高基站發(fā)射功率答案：A、B、C解析：UPF下沉與基站功率無(wú)關(guān)；本地分流減少回傳，降低時(shí)延、節(jié)省帶寬、保障數(shù)據(jù)安全。5.【判斷】采用永磁同步滾筒的帶式輸送機(jī)，其系統(tǒng)效率可比傳統(tǒng)異步電機(jī)+減速器提高10個(gè)百分點(diǎn)。答案：正確解析：永磁滾筒取消減速器，傳動(dòng)