煤矿地质专业考试题库及答案

煤矿地质专业考试题库及答案一、煤矿地质基础理论1.【单选】华北石炭—二叠纪煤系中，标志层“山西组砂岩”在测井曲线上最显著的特征是A.自然伽马高值、电阻低值B.自然伽马低值、电阻高值C.声波时差急剧增大、密度减小D.自然电位负异常、井径扩大答案：B解析：山西组中粒石英砂岩分选好、泥质含量低，自然伽马值明显低于上下泥岩，且孔隙度低导致电阻率高，形成“低伽马—高电阻”箱状形态，是区域对比的关键标志。2.【单选】在煤岩组分显微定量统计中，下列哪种镜质组反射率（Ro,max）范围对应肥煤阶段？A.0.5%～0.65%B.0.9%～1.2%C.1.5%～1.9%D.2.2%～2.5%答案：B解析：根据GB/T176072012《煤的镜质体反射率测定方法》，肥煤阶段Ro,max介于0.9%～1.2%，此时挥发分约28%～32%，粘结指数G>85，是优质炼焦配煤。3.【单选】井下巷道揭露一断层，断层带内见大量擦痕阶步，阶步陡坎指向北，据此判断该断层相对运动方向为A.上盘上升B.上盘下降C.左行平移D.右行平移答案：A解析：擦痕阶步陡坎指向对盘运动方向，陡坎指向北即对盘向南运动，结合巷道位置若本盘为下盘，则上盘相对上升，属逆断层。4.【多选】下列哪些直接标志可用于井下煤层自燃发火早期预测？A.煤壁出现“挂汗”水珠B.空气中CO浓度持续>24ppmC.红外热像仪显示煤壁温度>50℃D.硫酸盐还原菌代谢产物H2S浓度骤增E.巷道风流中出现煤油味答案：B、C、E解析：CO>24ppm、煤壁温度骤升、煤油味（芳香烃）均为煤氧化自燃的可靠前兆；“挂汗”多为巷道湿度大或涌水；H2S与自燃无必然联系。5.【判断】在同等埋深条件下，煤层气井排水采气阶段，随着水位下降，井底压力梯度始终呈线性降低。答案：错误解析：当水位降至临界解吸压力以下，甲烷快速解吸，气相饱和度增加，井底流压受气体滑脱效应影响，压力梯度呈非线性下降，甚至出现“台阶式”变化。6.【填空】根据《煤矿地质工作规定》，回采地质说明书必须附“三图一表”，其中“三图”指：煤层底板等高线图、________图、________图。答案：综合柱状、采区地质剖面解析：三图一表是回采前地质保障的核心资料，底板等高线控制构造形态，综合柱状展示层间距及标志层，采区剖面反映断层切割关系，一表为煤质及水文汇总表。7.【简答】简述煤层气含量现场解吸法测定的关键步骤及误差控制要点。答案：（1）采样：钻孔揭露煤层后立即用φ63mm取心筒取心，30s内装入密封罐，罐内预置饱和盐水减少空气残留；（2）现场解吸：罐体恒温30℃水浴，前8h每15min记录气体体积，之后每1h记录，累计7d或日均解吸量<10mL停止；（3）损失气量计算：采用USBM直线回归法，取t0为提钻至密封完成时间的一半，对√t作图外推至t=0；（4）残余气：将样罐破碎至<2mm，真空球磨72h测定；（5）误差控制：①全程温度波动<±1℃；②体积计量用湿式流量计，读数修正至标准状况；③密封性检测：负压0.05MPa保持24h压降<0.002MPa；④平行样相对误差<5%。8.【计算】某矿3号煤层原始瓦斯压力1.8MPa，温度22℃，煤层气含量测定结果为12m3/t，煤体密度1.45t/m3，孔隙度4%，试求煤层气在煤基质表面的吸附量（忽略游离气）。答案：已知：总含气量Q总=12m3/t；游离气量Q游=（孔隙度×压力×273）/（温度×0.101325）=（0.04×1.8×273）/（295×0.101325）≈0.66m3/t吸附量Q吸=Q总−Q游=12−0.66=11.34m3/t解析：现场含量包含吸附与游离两部分，游离气服从理想气体状态方程，计算后扣除即得吸附量，占总量94.5%，符合低压煤层吸附主导规律。二、矿井水文地质9.【单选】华北型煤田奥灰水突水多具有“高水压、小水量、高矿化度”特点，其根本原因是A.奥灰岩溶发育均匀B.奥灰顶面普遍分布古风化壳C.奥灰含水层补给源远、径流缓慢D.奥灰水与煤层间距大答案：C解析：奥灰埋深大、岩溶管道不发育，以裂隙—溶隙流为主，补给区在太行山裸露区，径流路径长，水岩作用充分，导致矿化度高达3～6g/L，但渗透系数仅0.02～0.2m/d，故突水初期水量不大却持续稳定。10.【单选】井下巷道掘进至一断层，断层带滴水，水化学类型SO4·HCO3—Na，TDS1.8g/L，下列判断最合理的是A.断层导通第四系孔隙水B.断层沟通煤系砂岩裂隙水C.断层沟通奥灰水D.断层沟通老空水答案：B解析：煤系砂岩裂隙水因含黄铁矿氧化，常出现SO4Na型，TDS1～3g/L；第四系水为HCO3—Ca·Mg型；奥灰水为SO4·Cl—Na·Ca型且TDS>3g/L；老空水TDS>5g/L且含大量K+、Cl−。11.【多选】关于“疏水降压”防治水技术，下列说法正确的有A.适用于底板奥灰含水层B.钻孔终孔层位应进入含水层顶板0.5mC.疏放水量应大于含水层补给量D.疏降漏斗半径可用Theis公式计算E.疏水期间需同步监测地面沉降答案：A、C、D、E解析：疏水降压通过钻孔抽排降低含水层水头，终孔需深入含水层>5m保证水量；漏斗半径计算采用Theis非稳定流；若补给量大于疏放量，水位将回升；长期抽水可能引发地面沉降，需布设水准监测网。12.【填空】根据《煤矿防治水细则》，探放水钻孔必须留设“三线”：警戒线、探水线、________线。答案：停掘解析：三线管理是巷道掘进与探放水施工的安全边界，警戒线外可正常掘进，探水线内必须打钻，停掘线内严禁掘进，确保超前距不小于20m。13.【简答】说明瞬变电磁法（TEM）在井下超前探测含水体时的技术关键及干扰抑制措施。答案：（1）发射框布置：采用多匝小回线（2m×2m，20匝），紧贴煤壁，发射电流>10A，关断时间<1μs，提高浅层分辨率；（2）时窗选择：早期道0.01～0.1ms反映巷道前方20m以内，中期道0.5～5ms反映20～80m，晚期道>5ms反映80m以远；（3）干扰抑制：①金属支架影响：采用差分叠加法，在支架后方0.5m补测背景场，正反向发射相减；②电网谐波：发射基频选择12.5Hz奇次谐波，避开50Hz工频；③巷道积水：测点抬高0.3m，采用防水绝缘垫；（4）资料解释：利用烟圈反演计算视电阻率，ρ<10Ω·m且呈低阻通道延伸>30m，判定为潜在含水体，需结合直流电法验证。三、煤层构造与瓦斯地质14.【单选】某矿利用槽波地震探测工作面内隐伏断层，记录到Love型槽波频率由120Hz突降至60Hz，可推断断层落差A.<0.5mB.0.5～1.5mC.1.5～3.0mD.>3.0m答案：C解析：Love波频散与煤层厚度相关，频率减半对应厚度加倍，正常煤厚2m，频率降至60Hz处煤厚增至4m，落差约2m，符合1.5～3.0m区间。15.【单选】煤与瓦斯突出综合预测采用“多指标法”，下列指标中属于区域预测指标的是A.钻屑瓦斯解吸指标Δh2B.瓦斯放散初速度ΔpC.煤层坚固性系数fD.瓦斯压力P答案：D解析：区域预测采用瓦斯压力P、瓦斯含量W、地质构造复杂程度等；Δh2、Δp、f为局部预测指标，用于工作面防突措施检验。16.【多选】下列哪些地质因素会提高煤与瓦斯突出危险性？A.煤层厚度突然增厚B.煤层倾角由15°变缓为5°C.断层上盘煤层揉皱破碎D.岩浆岩侵入煤层形成天然焦E.煤层埋深由400m增至800m答案：A、C、E解析：厚度增厚、构造煤发育、埋深增加均使地应力与瓦斯压力升高；倾角变缓应力集中减弱；岩浆侵入使煤变质程度升高、孔隙封闭，瓦斯含量虽高但构造煤减少，突出危险性不一定增加。17.【填空】根据《防治煤与瓦斯突出细则》，区域防突措施效果检验钻孔应控制到巷道轮廓线外：倾斜、急倾斜煤层________m，其他煤层________m。答案：7、5解析：区域措施效果检验孔必须覆盖保护范围外缘，倾斜、急倾斜煤层因瓦斯上移，需7m；缓倾斜及近水平煤层5m即可。18.【计算】某突出煤层原始瓦斯含量12m3/t，经穿层钻孔预抽后，检验单元内瓦斯含量降至5.5m3/t，煤体密度1.4t/m3，单元体积120000m3，求预抽率并判断是否达标。答案：预抽率η=（原始含量−残余含量）/原始含量×100%=（12−5.5）/12×100%=54.2%>50%，符合《细则》区域措施效果达标要求。解析：预抽率是评判区域防突效果的核心指标，需现场实测残余含量，计算值>50%方可掘进。四、地质勘查与资源储量19.【单选】某探矿权内3号煤层控制的经济基础储量（122b）与推断的内蕴经济资源量（333）比例1:2，按照《固体矿产地质勘查规范》煤层勘查阶段划分，该矿达到A.预查B.普查C.详查D.勘探答案：C解析：详查阶段要求122b占10%～30%，333占主要部分，比例1:2符合；勘探阶段122b需>50%。20.【单选】煤层气储量计算中，对“低产井”需进行储量劈分，下列关于低产井界定正确的是A.稳定日产气<500m3B.稳定日产气<1000m3C.峰值日产气<800m3D.经济极限日产气<600m3答案：A解析：根据GB/T194882022，低产井指试采期内连续30d平均日产气<500m3，其控制储量需按井控面积折半劈分。21.【多选】下列哪些因素会导致煤炭资源量估算结果偏大？A.煤层可采厚度边界采用0.6mB.视密度采用小体重值而非大体重值C.断层落差<5m未做断煤处理D.夹矸厚度>0.05m未剔除E.最高灰分指标采用40%而非可采灰分答案：B、C、D解析：视密度偏小导致体重偏低、体积换算资源量偏大；小断层不断煤重复估算；夹矸未剔除使煤厚虚高；厚度边界0.6m符合规范；灰分指标不影响资源量只影响储量。22.【填空】煤炭资源量估算时，煤层倾角>60°的块段，其资源量估算公式应采用________法。答案：垂直投影地质块段解析：倾角>60°时，水平投影面积严重失真，需用垂直投影面积乘以真厚度，再乘以体重，避免面积夸大。23.【简答】说明三维地震在煤层赋存形态控制中的分辨率极限及提高精度的工作流程。答案：（1）分辨率极限：主频60Hz、速度2400m/s时，纵向分辨率λ/4≈10m，可分辨落差≥5m断层；横向分辨率第一菲涅尔半径r=√(λZ/2)，埋深600m时r≈45m，可解释>45m断距；（2）提高流程：①采集：采用单点数字检波器（10Hz），道距5m，炮距10m，覆盖次数≥60次，方位角分布均匀；②处理：①地表一致性反褶积压缩子波至40ms；②五维插值重建缺失道；③叠前深度偏移（RTM）速度建模，采用网格层析更新，迭代3次，速度误差<2%；③解释：①沿层相干+曲率属性融合，识别微小挠曲；②蚂蚁追踪参数：初始阈值0.02、搜索步长3m、合法步长7m，提取断层自动组合；③采用神经网络反演波阻抗，结合测井约束，识别煤厚变化<0.5m；④验证：利用巷道实见断层落差与地震解释对比，统计误差<10%，若超限则重新修正速度模型。五、矿山地质环境保护与恢复治理24.【单选】某矿采空区地表形成移动盆地，最大下沉值2800mm，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》，该盆地外边缘边界以________变形值划分。A.i=±3mm/m，ε=±2mm/mB.i=±10mm/m，ε=±6mm/mC.i=±20mm/m，ε=±10mm/mD.i=±50mm/m，ε=±20mm/m答案：A解析：规范规定移动盆地边界以倾斜i=±3mm/m、水平变形ε=±2mm/m圈定，对应建筑物Ⅰ级损害阈值。25.【单选】高硫煤（St,d>3%）矸石山酸性排水（AMD）主要污染组分是A.HCO3、Ca2+B.SO42、Fe、MnC.Cl、Na+D.NO3、NH4+答案：B解析：黄铁矿氧化产酸：4FeS2+15O2+14H2O→4Fe(OH)3+8SO42+16H+，导致SO42、Fe、Mn浓度升高，pH<4。26.【多选】下列哪些措施可有效抑制矸石山自燃？A.分层压实覆土0.8mB.设置导气盲沟C.表面喷洒氯化镁阻燃剂D.采用黄土石灰浆注浆封闭E.坡脚设置挡墙答案：A、B、C、D解析：压实覆土隔绝氧气；盲沟导排热量及气体；氯化镁吸湿降温；注浆封闭裂隙；挡墙仅稳定坡体，对自燃无直接抑制。27.【填空】按照《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》，矿山服务年限>30a的，方案适用年限为________年。答案：5解析：长服务矿山地质环境变化大，需每5年修编一次，确保措施与开采计划同步。28.【计算】某矿采空区面积1.2km2，平均采深240m，垮落带高度为采厚的4倍，采厚3m，求垮落带高度及地表是否出现塌陷坑。答案：垮落带高度H=4×3=12m采深240m，垮落带远未达地表，且按规范240/12=20>15，属深部开采，地表仅出现连续下沉盆地，不会形成塌陷坑。解析：浅部（<50m）开采垮落带贯通地表才出现塌陷坑；深部开采以整体下沉为主。六、综合案例分析29.【案例】某矿北一采区3号煤层平均厚2.5m，倾角12°，埋深520m，原始瓦斯压力1.6MPa，含量10m3/t。工作面走向长1200m，倾斜宽180m，采用综采放顶煤工艺。掘进期间连续3次出现夹钻、顶钻、响煤炮现象，最大响煤炮声级85dB。实测煤层坚固性系数f=0.35，瓦斯放散初速度Δp=28，软分层厚度0.8m。问题：（1）判断该工作面突出危险性等级并列出依据；（2）设计区域综合防突技术路线；（3）计算预抽钻孔工程量（布孔原则