(2025年)防治水考試問答題及答案1.礦井水文地質(zhì)類型劃分的主要依據(jù)及具體類別有哪些？答：礦井水文地質(zhì)類型劃分依據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》，主要基于以下6項指標(biāo)：受采掘破壞或影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量、突水量、開采受水害影響程度、防治水工作難易程度。具體分為四類：①簡單類型（無重大水患威脅，防治水工作簡單）；②中等類型（存在一定水患，防治水措施可有效控制）；③復(fù)雜類型（受強含水層或老空水嚴(yán)重威脅，防治水難度大）；④極復(fù)雜類型（受多個強含水層或老空水疊加威脅，突水頻率高、水量大，防治水需特殊技術(shù)）。劃分需結(jié)合礦井實際水文地質(zhì)資料，每3年重新評估1次。2.探放水“三專”要求的具體內(nèi)容及實施意義是什么？答：“三?！敝笇I(yè)技術(shù)人員、專用探放水設(shè)備、專業(yè)探放水隊伍。①專業(yè)技術(shù)人員需具備水文地質(zhì)或防治水專業(yè)背景，熟悉區(qū)域水文地質(zhì)條件，能完成探放水設(shè)計、成果分析及水害預(yù)判；②專用探放水設(shè)備需符合《煤礦探放水技術(shù)規(guī)范》，優(yōu)先選用定向鉆機、大功率液壓鉆機，設(shè)備需定期校驗，確保鉆孔精度和止水效果；③專業(yè)探放水隊伍需經(jīng)培訓(xùn)考核合格，掌握鉆機操作、鉆孔施工、涌水觀測等技能，禁止其他作業(yè)隊伍代行探放水職責(zé)。實施“三?！笨杀苊庖蚣夹g(shù)不精、設(shè)備落后或操作不規(guī)范導(dǎo)致的誤判、漏探，是防止誤揭含水層或老空水的核心保障。3.物探與鉆探在防治水中的配合原則及典型應(yīng)用場景有哪些？答：配合原則遵循“物探先行、鉆探驗證、化探跟進(jìn)”。物探（如瞬變電磁法、直流電法）用于快速圈定異常區(qū)域，提供可疑富水范圍；鉆探通過取芯、測壓、放水試驗等手段驗證物探異常，獲取水文參數(shù)；化探（水化學(xué)分析）對比水樣成分，判別水源（如老空水、含水層水）。典型場景：①巷道掘進(jìn)前，物探探測前方100-200米范圍內(nèi)的富水異常，鉆探對異常區(qū)施工3-5個驗證孔，測定水量、水壓；②工作面回采前，物探圈定底板隱伏導(dǎo)水構(gòu)造，鉆探實施注漿加固并驗證效果；③老空區(qū)邊界探測，物探劃定積水范圍，鉆探施工疏放孔，監(jiān)測水量變化直至疏干。4.老空水的主要特征及探放老空水的關(guān)鍵技術(shù)要點有哪些？答：老空水特征：①積水時間長，礦化度高（TDS常＞10000mg/L），含硫酸鹽、鐵離子，水色發(fā)黃、發(fā)臭；②空間分布不規(guī)則，受采空區(qū)垮落影響，可能形成多個孤立積水區(qū)；③水壓隨深度增加，但積水量與采空區(qū)面積、圍巖透水性相關(guān)，易突發(fā)短時間大流量突水（可達(dá)1000m3/h以上）。探放關(guān)鍵要點：①精準(zhǔn)圈定老空區(qū)邊界，結(jié)合礦井閉坑資料、物探成果確定積水范圍；②超前距不小于30米（近水平煤層）或50米（傾斜煤層），止水套管長度不小于10米，耐壓試驗壓力為預(yù)計水壓1.5倍；③探放過程中監(jiān)測鉆孔水量、水壓變化，若單孔出水量＞60m3/h，需施工多個疏放孔分散泄壓；④疏干后需驗證，通過觀測孔穩(wěn)定72小時無復(fù)水，方可允許掘進(jìn)。5.斷層導(dǎo)水性分析需重點收集哪些資料？如何判斷斷層是否導(dǎo)水？答：需收集資料：①斷層產(chǎn)狀（走向、傾向、傾角）、長度、斷距及兩盤巖性；②斷層帶物質(zhì)組成（角礫巖、糜棱巖、泥質(zhì)充填物比例）；③周邊巷道揭露斷層的出水記錄（水量、水壓、持續(xù)時間）；④物探成果（如地震勘探顯示的斷層破碎帶寬度、電阻率異常）；⑤水文長觀孔數(shù)據(jù)（斷層兩側(cè)含水層水位是否連通）。判斷方法：①若斷層帶以泥質(zhì)充填為主（充填率＞70%），且兩盤為隔水層（如泥巖），則為隔水?dāng)鄬樱虎谌魯鄬訋榻堑[巖或未膠結(jié)，兩盤為強含水層（如灰?guī)r），且兩側(cè)水位差＜5m，或歷史揭露過出水（水量＞10m3/h），則為導(dǎo)水?dāng)鄬?；③采用連通試驗（向斷層一側(cè)含水層投放示蹤劑，另一側(cè)觀測是否出現(xiàn)）驗證導(dǎo)水性。6.礦井防治水“三書”的具體內(nèi)容及編制要求是什么？答：“三書”指《礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》《水平、采區(qū)水文地質(zhì)說明書》《回采工作面水文地質(zhì)情況評價報告》。①《礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》需包含區(qū)域水文地質(zhì)條件、礦井充水因素分析、涌水量預(yù)測、類型劃分結(jié)論，每3年修訂；②《水平、采區(qū)水文地質(zhì)說明書》需針對具體水平或采區(qū)，分析主采煤層頂?shù)装搴畬印?gòu)造導(dǎo)水性、老空水分布，提出探放水及防治水措施，在采區(qū)設(shè)計前3個月完成；③《回采工作面水文地質(zhì)情況評價報告》需詳細(xì)描述工作面范圍內(nèi)的隱伏構(gòu)造、含水層富水性、老空水威脅，明確防水煤柱留設(shè)、超前探放、注漿加固等方案，在工作面回采前2個月提交?！叭龝毙栌傻V井總工程師組織審批，作為采掘設(shè)計的依據(jù)。7.注漿堵水工藝中，如何選擇注漿材料？漿液擴散半徑的確定方法有哪些？答：注漿材料選擇依據(jù)：①堵水目標(biāo)層巖性（灰?guī)r用水泥-水玻璃雙液漿，砂巖用超細(xì)水泥漿，破碎帶用化學(xué)漿如馬麗散）；②水壓大小（高壓水需速凝漿，低壓水可用單液水泥漿）；③堵水范圍（大范圍堵水用低成本水泥漿，小范圍用高標(biāo)號化學(xué)漿）；④環(huán)保要求（優(yōu)先選用無毒、低污染材料）。漿液擴散半徑確定方法：①理論計算法：根據(jù)巖層裂隙率、漿液粘度、注漿壓力，采用達(dá)西定律公式R=√(2KPt/μ)（K為滲透系數(shù)，P為注漿壓力，t為注漿時間，μ為漿液粘度）；②經(jīng)驗類比法：參考同礦區(qū)同類巖層注漿案例（如灰?guī)r裂隙帶擴散半徑一般3-5米，破碎帶1-3米）；③現(xiàn)場試驗法：施工1-2個試驗孔，通過調(diào)整注漿壓力、流量，觀測周邊鉆孔返漿情況，確定實際擴散半徑。8.礦井水害應(yīng)急演練需包含哪些關(guān)鍵環(huán)節(jié)？如何評估演練效果？答：關(guān)鍵環(huán)節(jié)：①水情預(yù)警觸發(fā)（模擬底板突水、老空水潰入等場景，通過水位監(jiān)測系統(tǒng)或現(xiàn)場匯報啟動）；②人員撤離指揮（明確避水路線、集合點，測試通訊系統(tǒng)可靠性，檢查井下照明、標(biāo)識是否清晰）；③排水系統(tǒng)啟動（檢驗水泵、管路、配電設(shè)備能否在5分鐘內(nèi)滿負(fù)荷運行，備用電源切換時間是否＜30秒）；④救援響應(yīng)（模擬被困人員救助，測試潛水裝備、醫(yī)療急救物資準(zhǔn)備情況）；⑤信息上報（按規(guī)定向主管部門報告時間、地點、水量、人員情況）。效果評估：①時間指標(biāo)（撤離完成時間是否≤30分鐘，排水系統(tǒng)啟動時間是否≤5分鐘）；②操作規(guī)范性（人員是否按避災(zāi)路線撤離，設(shè)備操作是否符合規(guī)程）；③問題記錄（梳理演練中暴露的通訊中斷、路線堵塞、設(shè)備故障等問題，形成整改清單）；④全員考核（通過問卷或?qū)嵅贉y試，檢查職工對水害征兆、避災(zāi)知識的掌握程度）。9.含水層富水性評價的主要方法及評價指標(biāo)有哪些？答：評價方法包括：①直接測定法（通過水文鉆孔進(jìn)行抽（放）水試驗，計算滲透系數(shù)K、單位涌水量q）；②間接分析法（利用物探成果，如視電阻率值越低、地震波速度越慢，富水性越強）；③統(tǒng)計類比法（根據(jù)同礦區(qū)已開采區(qū)域的含水層出水情況，建立富水性與巖性、厚度、構(gòu)造的關(guān)聯(lián)模型）。評價指標(biāo)：①單位涌水量q（q＞1L/(s·m)為強富水，0.1＜q≤1為中等，q≤0.1為弱）；②滲透系數(shù)K（K＞1m/d為強，0.1＜K≤1為中等，K≤0.1為弱）；③含水層厚度（厚度＞10m且裂隙發(fā)育為強富水）；④物探異常值（如瞬變電磁法視電阻率＜50Ω·m為富水異常區(qū)）。評價需綜合多種方法，最終劃分強、中、弱富水區(qū)域，指導(dǎo)防治水設(shè)計。10.防水煤柱留設(shè)的主要依據(jù)及計算方法有哪些？答：依據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》及《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》，需考慮：①地質(zhì)構(gòu)造（斷層導(dǎo)水性、褶皺形態(tài)）；②水文地質(zhì)條件（含水層水壓、富水性）；③煤層賦存條件（傾角、厚度）；④開采方法（綜采、炮采對煤柱的影響）；⑤圍巖性質(zhì)（頂?shù)装鍘r層強度、隔水能力）。計算方法：①斷層防水煤柱：采用公式L=0.5KM√(3p/γ)+5，其中K為安全系數(shù)（1.5-2.0），M為煤層厚度，p為含水層水壓，γ為煤的容重；②含水層防水煤柱：根據(jù)突水系數(shù)Ts=p/(M·Kp)，當(dāng)Ts＞臨界值（一般0.06MPa/m）時，需留設(shè)煤柱，煤柱寬度L=√(2pM/(γf))（f為煤的內(nèi)摩擦系數(shù)）；③老空水防水煤柱：超前距不小于30米，幫距不小于20米，若老空區(qū)水壓＞1MPa，需增加5-10米。留設(shè)結(jié)果需經(jīng)專家論證，確保在采動應(yīng)力下不被破壞。11.底板突水系數(shù)的計算公式及臨界值確定依據(jù)是什么？如何應(yīng)用于帶壓開采設(shè)計？答：突水系數(shù)Ts計算公式：Ts=p/(M·Kp)，其中p為底板含水層水壓（MPa），M為煤層底板至含水層頂面的有效隔水層厚度（m），Kp為隔水層的抗張強度（MPa）。臨界值確定依據(jù)：根據(jù)礦區(qū)實際突水案例統(tǒng)計，當(dāng)Ts≤0.06MPa/m（華北型煤田）或≤0.1MPa/m（其他礦區(qū)）時，帶壓開采相對安全；超過臨界值則需采取注漿加固、留設(shè)防水煤柱等措施。應(yīng)用：①在帶壓開采區(qū)域，首先計算各塊段的Ts值，劃分安全區(qū)（Ts≤臨界值）、過渡區(qū)（臨界值＜Ts≤1.2倍臨界值）、危險區(qū)（Ts＞1.2倍臨界值）；②安全區(qū)可正?；夭?，過渡區(qū)需加強底板監(jiān)測（如安裝應(yīng)力計、水位孔），危險區(qū)必須實施底板注漿，將有效隔水層厚度M增加或降低含水層水壓p，使Ts降至臨界值以下；③回采過程中定期驗證Ts值，若因構(gòu)造破壞導(dǎo)致M減小，需立即停止開采并采取措施。12.礦井排水系統(tǒng)能力驗證的主要內(nèi)容及判定標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：驗證內(nèi)容包括：①排水設(shè)備能力（工作泵、備用泵、檢修泵的總排水能力是否滿足最大涌水量需求）；②管路能力（排水管路的直徑、數(shù)量能否在20小時內(nèi)排出24小時最大涌水量）；③配電系統(tǒng)能力（雙回路電源是否可靠，啟動電流是否滿足水泵要求）；④水倉容量（主、副水倉的總?cè)莘e是否≥8小時正常涌水量）；⑤聯(lián)合試運轉(zhuǎn)（同時開啟所有工作泵，測試實際排水流量、管路壓力、電機溫度）。判定標(biāo)準(zhǔn)：①工作泵排水能力≥正常涌水量，工作泵+備用泵≥最大涌水量；②管路總排水能力≥工作泵+備用泵總能力；③雙回路電源切換時間≤30秒，無停電導(dǎo)致泵停機現(xiàn)象；④水倉清理后有效容積符合要求，無淤泥堵塞影響蓄水；⑤聯(lián)合試運轉(zhuǎn)時，排水流量穩(wěn)定，各設(shè)備運行參數(shù)（電流、溫度、振動）在額定范圍內(nèi)，連續(xù)運行4小時無故障。13.礦井水情監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備哪些功能？日常維護(hù)的重點是什么？答：系統(tǒng)功能：①實時監(jiān)測（井下各水平水倉水位、主要含水層水位、斷層帶出水點流量及水壓，數(shù)據(jù)更新間隔≤5分鐘）；②預(yù)警報警（設(shè)置水位、流量、水壓閾值，超限時自動聲光報警并推送至調(diào)度室及相關(guān)人員手機）；③數(shù)據(jù)存儲（至少保存1年的歷史數(shù)據(jù)，支持按時間、地點查詢曲線或表格）；④聯(lián)動控制（與排水系統(tǒng)聯(lián)動，水位超上限時自動啟動備用泵，水位降至下限后自動停泵）；⑤遠(yuǎn)程訪問（授權(quán)人員可通過互聯(lián)網(wǎng)查看實時數(shù)據(jù)及歷史趨勢）。日常維護(hù)重點：①傳感器校準(zhǔn)（每月用標(biāo)準(zhǔn)儀表校驗水位計、壓力計，誤差≤±2%）；②線路檢查（每周巡查井下監(jiān)測線纜，防止機械損傷或水浸短路）；③軟件升級（每季度更新系統(tǒng)軟件，修復(fù)漏洞并優(yōu)化算法）；④備用電源測試（每月測試UPS電源續(xù)航能力，確保斷電后系統(tǒng)持續(xù)運行≥2小時）；⑤人工比對（每日將監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工觀測值對比，偏差＞5%時排查故障。14.超前探放水設(shè)計的主要內(nèi)容及鉆孔布置原則有哪些？答：設(shè)計內(nèi)容：①探放區(qū)域概況（位置、范圍、地質(zhì)及水文地質(zhì)背景）；②探放目標(biāo)（明確需探測的含水層、老空區(qū)或構(gòu)造）；③鉆孔參數(shù)（數(shù)量、方位角、傾角、深度、孔徑）；④設(shè)備選型（鉆機型號、鉆頭類型、注漿材料）；⑤安全措施（防噴孔、防瓦斯、避災(zāi)路線）；⑥預(yù)期成果（預(yù)計水量、水壓、含水層參數(shù)）。鉆孔布置原則：①巷道掘進(jìn)探放：采用扇形布置，終孔位置超出巷道輪廓線外15-20米（幫距），超前距≥30米，鉆孔數(shù)量≥3個（中間孔+左右斜孔）；②工作面回采前探放：沿傾向布置平行孔，孔距≤10米，控制工作面兩側(cè)各20米范圍；③老空區(qū)探放：圍繞推測積水區(qū)邊緣布置環(huán)形孔，中心孔驗證積水情況，孔深超過老空區(qū)底板5-10米；④構(gòu)造帶探放：沿構(gòu)造走向布置加密孔，孔距≤5米，控制構(gòu)造帶兩側(cè)各10米范圍。布置需覆蓋所有可疑富水區(qū)域，避免漏探。15.陷落柱突水的主要征兆及應(yīng)急處置措施有哪些？答：征兆：①巷道圍巖變形加?。?shù)装辶严对龆唷⒌坠牧繂稳眨?0mm）；②出水點水量突然增大（由＜10m3/h增至＞50m3/h），水質(zhì)由清變渾，含煤屑或巖粉；③煤層濕度增加（煤壁“掛汗”范圍擴大，手摸有明顯潮濕感）；④底板鉆孔水壓上升（24小時內(nèi)水壓增幅＞0.5MPa）；⑤物探異常（瞬變電磁法視電阻率降低區(qū)擴大，地震波反射能量增強）。應(yīng)急處置：①立即停止作業(yè)，切斷電源，組織人員沿避水路線撤離至安全地點；②關(guān)閉受水威脅區(qū)域的防水閘門（若已安裝），限制水勢蔓延；③啟動排水系統(tǒng)，優(yōu)先開啟所有工作泵及備用泵，監(jiān)測水倉水位變化；④派專業(yè)人員觀測突水點流量、水壓，分析水源（通過水化學(xué)快速檢測判別是否為奧灰水或老空水）；⑤若突水量＞1000m3/h且持續(xù)增大，立即向主管部門報告，請求救援隊伍支援；⑥待水勢穩(wěn)定后，施工帷幕注漿孔，圈閉陷落柱導(dǎo)水通道，注漿壓力需高于靜水壓力1-2MPa，確保封堵效果。16.防隔水煤柱破壞的主要原因及預(yù)防措施有哪些？答：破壞原因：①設(shè)計不合理（未考慮采動應(yīng)力影響，煤柱寬度不足）；②采動影響（工作面回采導(dǎo)致煤柱承受集中應(yīng)力，超過煤體強度極限）；③構(gòu)造破壞（煤柱內(nèi)存在小斷層或裂隙，降低整體穩(wěn)定性）；④長期浸泡（含水層水滲透軟化煤柱，煤體強度降低30%-50%）；⑤違規(guī)開采（超層越界開采，破壞煤柱完整性）。預(yù)防措施：①優(yōu)化設(shè)計（采用數(shù)值模擬軟件（如FLAC3D）計算煤柱應(yīng)力分布，結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)調(diào)整寬度）；②加強監(jiān)測（在煤柱內(nèi)布置應(yīng)力計、位移觀測點，實時預(yù)警應(yīng)力集中（＞15MPa）或位移異常（單日＞20mm））；③注漿加固（對煤柱內(nèi)的裂隙帶施工注漿孔，注入高分子材料或水泥漿，提高煤體強度）；④控制采速（回采工作面推進(jìn)速度≤4m/d，減少動壓對煤柱的沖擊）；⑤嚴(yán)禁超采（通過井下測量及監(jiān)控系統(tǒng)，確保開采邊界與煤柱留設(shè)線一致）。17.礦井涌水量預(yù)測的主要方法及適用條件是什么？答：方法及適用條件：①水文地質(zhì)比擬法：適用于相似水文地質(zhì)條件的生產(chǎn)礦井，利用已采區(qū)域的涌水量與開采面積、深度的關(guān)系，建立經(jīng)驗公式Q=K·S·H（K為比擬系數(shù)，S為開采面積，H為開采深度），預(yù)測新區(qū)域涌水量；②解析法：適用于含水層分布穩(wěn)定、邊界條件明確的區(qū)域，采用地下水動力學(xué)公式（如大井法Q=1.366K(2H-M)M/(lgR-lgr)，K為滲透系數(shù)，H為含水層厚度，M為水位降深，R為影響半徑，r為等效大井半徑）計算；③數(shù)值法：適用于復(fù)雜水文地質(zhì)條件（多含水層、構(gòu)造發(fā)育），通過建立三維水文地質(zhì)模型（如MODFLOW），模擬不同開采方案下的流場變化，預(yù)測涌水量；④統(tǒng)計預(yù)測法：適用于有長期涌水量觀測數(shù)據(jù)的礦井，采用時間序列分析或回歸分析，建立涌水量與開采進(jìn)度、降水量的相關(guān)模型。預(yù)測需綜合多種方法，誤差控制在±20%以內(nèi)。18.探放水鉆孔終孔孔徑的規(guī)定及選擇依據(jù)是什么？答：規(guī)定：根據(jù)《煤礦探放水技術(shù)規(guī)范》，探放水鉆孔終孔孔徑應(yīng)≤75mm（用于水壓＜2MPa的情況）；水壓≥2MPa時，終孔孔徑應(yīng)≤58mm；若需進(jìn)行放水試驗或注漿，可適當(dāng)增大孔徑但不超過94mm。選擇依據(jù)：①水壓大小（高壓水需小口徑降低噴孔風(fēng)險，低壓水可用大口徑提高放水效率）；②鉆孔目的（探水孔側(cè)重取芯和測壓，孔徑≥75mm；放水孔側(cè)重疏排，孔徑≥94mm）；③巖層性質(zhì)（軟巖（如煤）鉆孔易塌孔，需大孔徑配合套管；硬巖（如灰?guī)r）可小口徑鉆進(jìn)）；④設(shè)備能力（鉆機扭矩大、排渣能力強時，可選用大孔徑鉆頭）。實際操作中需兼顧安全與效率，高壓區(qū)域優(yōu)先選用58mm孔徑，低壓區(qū)域可選用75-94mm孔徑，確保鉆孔成型且便于后續(xù)作業(yè)。19.帶壓開采的主要安全技術(shù)措施有哪些？答：措施包括：①底板加固（對突水系數(shù)超臨界值的區(qū)域，施工底板注漿孔，注入水泥-水玻璃