煤矿水文地质考试试题带答案

煤矿水文地质考试试题带答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1.5分，共30分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）1.岩石中孔隙体积的大小与岩石总体积之比称为（）。A.孔隙度B.给水度C.持水度D.透水性2.根据含水层的埋藏条件，地下水可分为潜水、承压水和（）。A.孔隙水B.裂隙水C.岩溶水D.上层滞水3.达西定律（线性渗透定律）适用于（）。A.雷诺数较大的紊流运动B.雷诺数较小的层流运动C.所有的地下水运动D.仅适用于地表水流4.在煤矿生产中，下列哪项不属于矿井充水水源？（）A.大气降水B.地表水C.老空水D.开采沉陷裂隙5.某矿井煤层底板受承压水威胁，根据《煤矿防治水细则》，当底板隔水层厚度不足以抵抗底板水压时，应采取（）措施。A.增加开采厚度B.加快推进速度C.疏水降压或注浆加固底板D.抛弃该煤层不开采6.在地质构造中，下列哪种构造最容易成为地下水富集和导水的通道？（）A.背斜轴部B.向斜轴部C.正断层D.逆断层7.我国煤矿水害事故中，造成死亡人数最多和经济损失最大的水害类型主要是（）。A.大气降水渗入B.地表水体溃入C.岩溶水突水D.孔隙水涌水8.下列关于“给水度”的描述，正确的是（）。A.岩石饱水时能容纳的水的体积B.在重力作用下，岩石能释放出的水的体积与岩石总体积之比C.岩石保持水分的能力D.岩石中孔隙的连通程度9.在水文地质勘探中，抽水试验的主要目的是为了测定（）。A.岩石的密度B.含水层的富水性和水文地质参数C.煤层的挥发分D.断层的落差10.矿井涌水量预测中，常用的“大井法”属于（）。A.水文地质比拟法B.数值模拟法C.解析法D.经验公式法11.当煤层顶板为砂岩裂隙含水层时，通常采用的防治水措施是（）。A.疏干开采B.注浆堵水C.留设防砂煤柱D.填埋塌陷坑12.某矿区奥陶纪灰岩水水压高、水量大，对煤层开采构成严重威胁，这属于（）。A.孔隙水水害B.裂隙水水害C.岩溶水水害D.老空水水害13.探放水设计中，探水钻孔的终孔位置一般应控制到（）。A.煤层顶板B.煤层底板C.采掘工作面前方积水体D.煤层中间14.根据《煤矿防治水细则》，在矿井受水害威胁的区域，进行巷道掘进前，必须坚持（）。A.有掘必探B.有疑必探C.先探后掘D.以上都是15.下列哪种地球物理勘探方法对探测低阻体（如充水断层、老空水）效果较好？（）A.地震勘探B.直流电法C.放射性测量D.重力勘探16.矿井水文地质类型划分中，极复杂型的矿井是指（）。A.受采掘破坏或影响的含水层及水体较多，补给条件好B.受采掘破坏或影响的含水层及水体少，补给条件差C.矿井涌水量很小D.只有少量老空水17.留设防水煤（岩）柱时，其尺寸主要取决于（）。A.煤层的厚度B.水头压力和煤（岩）层的强度C.采煤方法D.巷道断面大小18.导水断裂带是指（）。A.断层带本身不含水但能导水B.开采煤层后，顶板岩层垮落、断裂形成的导水通道C.地表水渗入地下的通道D.专门设计的排水沟19.在计算突水系数时，公式T=P/A.水头压力B.隔水层厚度C.采动破坏带深度D.煤层开采厚度20.防水闸门是井下防治水的重要设施，其构筑位置应选择在（）。A.巷道低洼处B.岩石坚硬、致密、完整的地点C.断层破碎带附近D.煤层中二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。）1.影响岩石渗透系数大小的主要因素有（）。A.孔隙的大小B.孔隙的多少C.孔隙的连通性D.液体的粘滞性E.岩石的密度2.矿井充水的水源主要包括（）。A.大气降水B.地表水C.地下水D.老空水E.生产用水3.造成矿井突水的地质因素主要有（）。A.断层裂隙带B.陷落柱C.封闭不良钻孔D.煤层底板隔水层变薄E.采动破坏形成的导水裂隙带4.下列属于矿井水文地质观测内容的有（）。A.地下水水位观测B.矿井涌水量观测C.水质分析D.水温观测E.地表沉降观测5.防治矿井地表水害的措施包括（）。A.修筑防洪堤坝B.填塞塌陷坑和裂缝C.河流改道D.修建疏水沟E.在井下留设煤柱6.关于老空水的特点，描述正确的有（）。A.水压通常较高B.水量通常较小，但突发性强C.水体位置难以准确探查D.水质通常呈酸性，腐蚀性强E.补给来源充沛，动态稳定7.在下列哪些情况下，必须进行探放水？（）A.接近可疑积水区时B.接近含水层、导水断层时C.接近未封闭或封闭不良的钻孔时D.接近水文地质边界时E.采掘工作面无明显出水征兆时8.矿井注浆堵水的主要作用包括（）。A.封堵突水点B.加固隔水层C.充填裂隙D.改造含水层为隔水层E.降低岩石硬度9.井下排水系统主要包括（）。A.水泵房B.水仓C.管路D.水泵E.闸门10.判断断层是否导水，需要依据（）。A.断层两盘岩性接触关系B.断层带充填物性质C.断层带附近的水文地质观测资料D.断层的落差大小E.断层的走向三、判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。请判断下列各题的正误，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。）1.孔隙度越大的岩石，其透水性一定越好。（）2.承压水不仅受静水压力影响，而且具有自由水面。（）3.矿井涌水量随着开采深度的增加而无限增加。（）4.在煤层底板等高线图上，正断层通常表现为等高线的缺失或重复。（）5.只要留设了足够的防水煤柱，就可以完全杜绝底板突水事故。（）6.水文地质勘探孔在完工后，如果不作为长期观测孔使用，必须进行封孔。（）7.矿井突水事故发生前，往往会有预兆，如煤层发潮、挂红、空气变冷等。（）8.疏干降压是指将含水层中的水全部排干。（）9.井下探放水钻孔，一般应先布置在煤层中心位置。（）10.裂隙水的分布和富集规律比孔隙水更加复杂。（）11.防水闸门必须每年进行一次关闭试验，试验期间不得影响生产。（）12.岩溶发育的灰岩地层，其含水层富水性通常很不均匀。（）13.矿井水文地质类型是随着矿井开采范围和深度的变化而可能改变的。（）14.注浆加固底板是解决底板突水问题最有效的唯一手段。（）15.在有突水危险的采区，应建立独立的排水系统。（）四、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。请将正确的答案填写在题中横线上。）1.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、潜水和__________。2.达西定律的表达式为v=K·J，其中v代表渗透速度，3.煤矿水害防治的十六字原则是“预测预报、__________、先治后采”。4.矿井正常涌水量是指矿井在开采期间，受__________影响相对稳定的涌水量。5.煤层开采后，顶板岩层自下而上通常分为垮落带、__________和弯曲下沉带。6.探放老空水时，探水线应根据老空水的位置、积水量、水压及__________等因素确定。7.防水煤（岩）柱的类型主要有：断层防水煤柱、__________、通孔防水煤柱等。8.突水系数是指单位隔水层厚度所能承受的__________。9.井下放水试验是为了观测含水层的__________、水位下降与涌水量的关系。10.在水文地质图件中，__________是反映地下水水位起伏状况的等值线图。五、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分。）1.含水层2.给水度3.矿井涌水量4.导水断裂带5.疏干降压六、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分。）1.简述矿井充水的主要水源及其特征。2.简述断层导致矿井突水的机制及防治措施。3.什么是“有疑必探，先探后掘”？在哪些情况下必须进行探放水？4.简述煤层顶板“三带”的形成机理及其对防治水工作的意义。七、综合分析题（本大题共2小题，每小题25分，共50分。）1.某煤矿开采煤层底板以下60m处赋存有一高承压奥陶纪灰岩含水层，含水层水压为4.0MPa。煤层开采厚度为3.0m，底板岩层主要为砂质泥岩，其平均抗拉强度为2.5MPa。已知该矿区临界突水系数为0.06MPa/m。(1)请计算该工作面的底板突水系数。(2)根据计算结果，分析该工作面是否存在突水危险？(3)如果存在危险，应采取哪些防治水措施？2.某矿在掘进运输大巷时，迎头发现煤壁发潮，随后出现“挂红”现象，并伴有嘶嘶的水声，随后钻孔探出大量浑浊积水，且水中含有少量泥沙。(1)根据上述征兆，判断该水害水源最可能是什么类型？并说明理由。(2)针对这种类型的水害，应制定什么样的探放水方案？(3)在探放水过程中，应注意哪些安全事项？参考答案及解析一、单项选择题1.A[解析]孔隙度是指岩石中孔隙体积与岩石总体积之比。2.D[解析]地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜水和承压水；按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。3.B[解析]达西定律是线性渗透定律，适用于雷诺数较小（Re<1~10）的层流运动。4.D[解析]开采沉陷裂隙是充水通道，而非水源。5.C[解析]根据《煤矿防治水细则》，底板隔水层不足时，应采取疏水降压或注浆加固底板等措施。6.C[解析]正断层通常上盘下降，易形成破碎带，导水性好；虽然所有断层都可能导水，但正断层相对张性，导水概率更高。7.C[解析]岩溶水（特别是奥灰水）水压高、水量大，突水事故规模最大。8.B[解析]给水度是指在重力作用下，饱水岩石能自由流出的水的体积与岩石总体积之比。9.B[解析]抽水试验是测定含水层渗透系数、给水度、影响半径等水文地质参数的主要手段。10.C[解析]“大井法”将复杂的巷道系统概化为一个大井，利用裘布依公式进行计算，属于解析法。11.A[解析]顶板砂岩裂隙水通常以疏干为主，因其水量相对有限。12.C[解析]奥陶纪灰岩属于岩溶地层，对应岩溶水水害。13.C[解析]探水钻孔的终孔位置应控制到积水体位置，以确保探明水情。14.D[解析]“有掘必探、有疑必探、先探后掘”是防治水工作的基本原则。15.B[解析]直流电法对低阻体反应灵敏，适合探查含水构造。16.A[解析]极复杂型矿井通常受多个含水层影响，补给条件好，涌水量大。17.B[解析]防水煤柱的尺寸设计主要依据水头压力和煤岩层的抗张强度。18.B[解析]导水断裂带特指采动破坏在顶板岩层中形成的垮落和断裂传导水的通道。19.B[解析]突水系数T=20.B[解析]防水闸门需建在岩性坚硬致密处，以承受高压水并防止漏水。二、多项选择题1.ABCD[解析]渗透系数与孔隙大小、数量、连通性及液体性质有关。2.ABCDE[解析]矿井充水水源包括大气降水、地表水、地下水、老空水及生产漏水。3.ABCDE[解析]地质因素包括构造（断层、陷落柱）、不良钻孔、隔水层变薄及采动裂隙。4.ABCD[解析]水文地质观测主要包括水位、水量、水质、水温，地表沉降属于岩移观测。5.ABCD[解析]地表水防治主要在地面进行，如修堤、填坑、改道、疏沟。井下留设煤柱是地下措施。6.ABCD[解析]老空水特点是位置不明、突发性强、通常酸性腐蚀，且一般补给有限，探放后易疏干。7.ABCD[解析]接近积水区、构造、钻孔、边界时必须探水。无明显征兆不代表没有危险，但题目通常指特定条件。8.ABCD[解析]注浆可堵水、加固、充填、改造含水层。9.ABCD[解析]排水系统包括泵房、水仓、管路、泵及控制阀闸等。10.ABC[解析]判断断层导水性主要看岩性对接、充填物及水文观测数据。三、判断题1.×[解析]孔隙度大但孔隙细小（如粘土），透水性可能很差。2.×[解析]承压水没有自由水面，承受静水压力。3.×[解析]涌水量随深度增加是总体趋势，但不会无限增加，受补给条件限制。4.√[解析]正断层造成煤层缺失或重复，在等高线图上有明显表现。5.×[解析]留设煤柱是被动措施，若地质资料不准或煤柱破坏，仍可能突水。6.√[解析]勘探孔必须封孔，否则将成为导水通道。7.√[解析]挂红、空气变冷、嘶嘶水声是典型的突水预兆。8.×[解析]疏干降压不一定要全部排干，只要将水压降到安全值以下即可。9.×[解析]应根据设计布置，通常成组扇形布置，不能只在中心。10.√[解析]裂隙分布不均，比孔隙水更复杂。11.×[解析]防水闸门应每年关闭试验，但必须制定安全措施，且不能简单说“不影响生产”，安全第一。12.√[a解析]岩溶发育极不均一，导致富水性差异大。13.√[解析]随着开采揭露范围扩大和深度增加，水文地质条件会变化。14.×[解析]注浆加固是重要手段，但不是唯一手段，还可疏降等。15.√[解析]独立排水系统可避免水害扩大。四、填空题1.承压水2.水力梯度（或水力坡度）3.有疑必探4.大气降水（或地表水补给）5.裂隙带（或断裂带）6.煤层产状7.露头防水煤柱（或边界防水煤柱、井田边界煤柱）8.极限水压（或水压）9.水文地质参数10.等水位线图五、名词解释1.含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。常见的有砂、砾石、砂岩、石灰岩等。2.给水度：指饱水岩石在重力作用下，能自由流出的水的体积与岩石总体积之比。它是衡量岩石释水能力的重要指标。3.矿井涌水量：单位时间内流入矿井的水量。通常分为正常涌水量和最大涌水量。4.导水断裂带：煤层开采后，顶板岩层发生移动、变形和破坏，垮落带之上出现的透水裂隙岩层范围。它是煤层顶板水涌入矿井的通道。5.疏干降压：通过钻孔或其他排水设施，将含水层中的水位降低，或使含水层的压力降低到安全水头以下，以保证采矿安全的一种防治水措施。六、简答题1.简述矿井充水的主要水源及其特征。答：(1)大气降水：主要特征是受季节性影响明显，涌水量随降雨量变化，浅部矿井影响大。(2)地表水：包括河流、湖泊、水库等。特征是水量大，补给充沛，一旦溃入矿井危害极大，常通过构造裂隙或塌陷坑与矿井联系。(3)地下水：包括孔隙水、裂隙水和岩溶水。特征是分布广，持续时间长，是矿井长期的充水水源。其中岩溶水水压高、水量大，危害最严重。(4)老空水：废弃巷道或采空区的积水。特征是位置隐蔽，水体空间有限，但静水压力大，一旦揭露瞬时水量大，且常含有有害气体。2.简述断层导致矿井突水的机制及防治措施。答：机制：(1)断层破碎带本身可能含水或导水，成为沟通上下盘含水层的通道。(2)断层将强含水层与煤层拉近，甚至对接，缩短了隔水层的距离。(3)采动破坏引起断层“活化”，使原本不导水的断层重新导水。防治措施：(1)查明断层位置、产状、落差及导水性。(2)留设足够的断层防水煤柱，严禁开采煤柱。(3)对导水断层进行预注浆堵水。(4)在断层附近施工时，坚持“有疑必探”，加强超前探查。3.什么是“有疑必探，先探后掘”？在哪些情况下必须进行探放水？答：“有疑必探，先探后掘”是指在采掘工作面遇到水文地质情况不清、怀疑有水害威胁时，必须先进行探放水，确认安全后方可进行掘进作业的防治水原则。必须探放水的情况包括：(1)接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。(2)接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱时。(3)打开隔离煤柱放水时。(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。(5)接近有出水钻孔或未封闭钻孔时。(6)接近水文地质边界复杂区域时。4.简述煤层顶板“三带”的形成机理及其对防治水工作的意义。答：“三带”指煤层开采后，顶板岩层自下而上形成的垮落带、断裂带和弯曲下沉带。形成机理：(1)垮落带：采空区顶板在自重作用下，发生断裂、破碎并垮落的范围。(2)断裂带：垮落带之上，岩层发生断裂、产生大量裂隙但保持层状结构的范围。(3)弯曲下沉带：断裂带之上至地表的岩层，主要表现为整体弯曲移动。防治水意义：(1)确定导水断裂带的高度，判断其是否波及上覆含水层，从而预测顶板水涌水形式。(2)根据三带高度，合理设计防水安全煤岩柱（防塌、防砂、防水煤柱），防止地表水或顶板水溃入矿井。七、综合分析题1.某煤矿开采煤层底板以下60m处赋存有一高承压奥陶纪灰岩含水层...(1)计算突水系数：已知：水压P=隔水层厚度M突水系数TT(2)分析危险性：已知临界突水系数