煤矿专业知识考试试题附答案

煤矿专业知识考试试题附答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1煤层气的主要成分是A.CO₂  B.CH₄  C.N₂  D.H₂S答案：B1.2《煤矿安全规程》规定，采掘工作面回风流中瓦斯浓度达到多少时必须停止作业？A.0.5%  B.0.75%  C.1.0%  D.1.5%答案：C1.3下列哪项不属于矿井通风网络的基本连接形式？A.串联  B.并联  C.角联  D.混联答案：D1.4煤与瓦斯突出预测中，钻屑瓦斯解吸指标K₁的单位是A.mL·g⁻¹  B.mL·(g·min½)⁻¹  C.mL·min⁻¹  D.mL答案：B1.5厚煤层分层开采时，上分层采高一般不宜超过A.2.0m  B.2.5m  C.3.0m  D.3.5m答案：C1.6下列哪项不是冲击地压发生的必要条件？A.高应力  B.硬岩  C.瓦斯  D.脆性答案：C1.7矿井火灾标志气体CO的派生指标是A.C₂H₄  B.C₂H₂  C.CO/ΔO₂  D.CH₄答案：C1.8采用全部垮落法管理顶板时，直接顶初次垮落步距一般不大于A.5m  B.10m  C.15m  D.20m答案：B1.9下列哪项不是瓦斯爆炸三要素？A.瓦斯浓度5%～16%  B.氧浓度≥12%  C.引火源≥650℃  D.风速≥0.5m·s⁻¹答案：D1.10煤矿井下最高允许粉尘浓度（呼吸性）为A.2.5mg·m⁻³  B.3.5mg·m⁻³  C.4.0mg·m⁻³  D.10mg·m⁻³答案：B1.11下列哪项属于区域性瓦斯治理措施？A.超前排放钻孔  B.水力割缝  C.地面钻井预抽  D.金属骨架答案：C1.12矿井通风机工况点调节中，改变叶片安装角属于A.变径调节  B.变速调节  C.变角调节  D.闸门调节答案：C1.13下列哪项不是井下主要隔爆棚设置地点？A.采区进风巷  B.采区回风巷  C.主要运输大巷  D.工作面进风巷答案：D1.14煤的自燃倾向性等级分为A.2类  B.3类  C.4类  D.5类答案：B1.15下列哪项不是矿尘爆炸的必要条件？A.粒径<1mm  B.浓度30～50g·m⁻³  C.氧浓度≥12%  D.引火源≥700℃答案：A1.16下列哪项属于被动支护？A.锚杆  B.锚索  C.U型钢棚  D.喷射混凝土答案：C1.17下列哪项不是瓦斯抽采“三同时”要求？A.同时设计  B.同时施工  C.同时验收  D.同时投入生产答案：C1.18下列哪项不是矿井反风方式？A.反转反风  B.专用反风道反风  C.无反风  D.调节叶片反风答案：C1.19下列哪项不是冲击地压解危措施？A.煤层注水  B.卸压爆破  C.顶板预裂  D.增加支护密度答案：D1.20下列哪项不是煤矿安全避险“六大系统”？A.监测监控  B.人员定位  C.压风自救  D.瓦斯发电答案：D2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于瓦斯涌出量预测经验公式的有A.矿山统计法  B.分源预测法  C.瓦斯梯度法  D.数值模拟法答案：A、B、C2.2下列属于区域性防突措施的有A.开采保护层  B.预抽煤层瓦斯  C.水力冲孔  D.煤层注水答案：A、B2.3下列属于煤尘爆炸抑制措施的有A.撒布岩粉  B.煤层注水  C.喷雾降尘  D.增加风速答案：A、B、C2.4下列属于通风网络解算基本定律的有A.风量平衡定律  B.风压平衡定律  C.欧姆定律  D.阻力定律答案：A、B、D2.5下列属于井下火灾直接灭火方法的有A.水灭火  B.泡沫灭火  C.干粉灭火  D.均压灭火答案：A、B、C2.6下列属于冲击地压监测预警方法的有A.微震监测  B.钻屑法  C.电磁辐射法  D.声发射法答案：A、B、C、D2.7下列属于瓦斯抽采效果评价指标的有A.抽采率  B.吨煤瓦斯抽采量  C.瓦斯浓度  D.钻孔流量衰减系数答案：A、B、C、D2.8下列属于矿井通风系统可靠性评价指标的有A.有效风量率  B.通风网络复杂系数  C.风机运转率  D.外部漏风率答案：A、C、D2.9下列属于井下紧急避险设施的有A.永久避难硐室  B.临时避难舱  C.可移动式救生舱  D.自救器答案：A、B、C2.10下列属于煤与瓦斯突出前兆的有A.煤炮声频繁  B.瓦斯涌出忽大忽小  C.煤壁外鼓  D.顶板掉渣答案：A、B、C3.填空题（每空1分，共20分）3.1煤层瓦斯含量常用间接法测定，其计算式为：X=(Q₂－Q₁)/M+β√P，其中β代表________。答案：瓦斯压力为P时的吸附常数，mL·g⁻¹·MPa⁻⁰·⁵3.2矿井通风阻力定律表达式为h=RQ²，其中R的单位为________。答案：N·s²·m⁻⁸3.3《煤矿安全规程》规定，采掘工作面串联通风次数不得超过________次。答案：13.4煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、________三类。答案：不易自燃3.5瓦斯爆炸最强浓度为________%。答案：9.53.6冲击地压危险等级按综合指数法划分为________级。答案：四3.7地面钻井预抽煤层瓦斯，钻孔布置方式常用________形布孔。答案：网格3.8煤尘爆炸指数V_di=V_ad–M_ad–A_ad，其中A_ad代表________。答案：干燥基灰分3.9通风机个体特性曲线中，静压效率最高点称为________工况点。答案：最佳3.10瓦斯抽采钻孔封孔深度，岩石孔不得小于________m。答案：53.11煤层注水减尘机理包括湿润、________、黏结三种作用。答案：沉降3.12矿井反风操作应在________min内完成。答案：103.13煤与瓦斯突出强度等级按突出煤量分为小型、中型、大型、________。答案：特大型3.14井下消防管路静压不得小于________MPa。答案：0.33.15瓦斯抽采泵站内电气设备防爆型式不低于________级。答案：ExdⅠ3.16矿井通风网络图论中，独立回路数L=b–n+1，其中b代表________。答案：分支数3.17煤的坚固性系数f测定中，落锤高度为________mm。答案：6003.18瓦斯涌出量矿山统计法预测公式q=q₀·(H/H₀)^α，其中α称为________。答案：瓦斯涌出梯度指数3.19冲击地压卸压爆破孔深一般为工作面推进度的________倍。答案：1.5～2.03.20自救器额定防护时间，化学氧型不小于________min。答案：454.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1瓦斯浓度越高，爆炸下限越低。  答案：×4.2煤层注水可降低瓦斯涌出量。  答案：√4.3通风网络中角联分支风向永远不变。  答案：×4.4煤的挥发分越高，自燃倾向性越强。  答案：√4.5冲击地压只发生在深部矿井。  答案：×4.6瓦斯抽采负压越大越好。  答案：×4.7矿井火灾时期，火风压方向永远向上。  答案：√4.8煤尘爆炸威力随粒径减小而增大。  答案：√4.9保护层开采厚度越小，卸压效果越好。  答案：×4.10自救器佩戴顺序为：开启→套带→咬口具→夹鼻夹。  答案：√5.简答题（每题6分，共30分）5.1简述煤层瓦斯赋存状态及其影响因素。答案：煤层瓦斯以吸附态（80%～90%）、游离态（10%～20%）及微量溶解态赋存；影响因素：煤级、水分、温度、压力、孔隙结构、埋深、地质构造。5.2说明开采保护层防治突出的机理。答案：保护层开采后，被保护层产生移动变形，透气性增大百倍，瓦斯压力骤降，煤体强度恢复，应力场重新分布，消除或降低突出潜能。5.3列举五种常用瓦斯抽采钻孔封孔材料并比较优缺点。答案：①水泥砂浆：强度高、密封好，但凝固慢；②聚氨酯：膨胀快、密封好，成本高；③水玻璃–氯化钙：速凝、价廉，强度低；④膨胀水泥：微膨胀、密封优，操作要求高；⑤高分子封孔剂：韧性好、抗裂，单价高。5.4简述矿井通风系统优化目标及常用方法。答案：目标：风量按需分配、能耗最低、可靠性高、抗灾能力强；方法：风量调节（增阻、降阻、辅扇）、网络简化、风机优选、节点压能平衡、计算机仿真迭代。5.5说明冲击地压“应力三因素”理论内容。答案：冲击地压发生取决于应力源（自重、构造、采动）、应力路径（集中系数、加载速率）、应力阈值（煤岩冲击倾向性），三者同时满足即可能爆发。6.计算题（共30分）6.1某综采面供风量Q=1200m³·min⁻¹，回风瓦斯浓度C=0.6%，求该面绝对瓦斯涌出量。（5分）答案：Q_ch4=Q·C/100=1200×0.6/100=7.2m³·min⁻¹6.2已知某巷道摩擦阻力系数α=0.015N·s²·m⁻⁴，周长U=11.2m，长度L=800m，断面积S=9.6m²，风量Q=30m³·s⁻¹，求摩擦阻力h。（5分）答案：h=α·L·U·Q²/S³=0.015×800×11.2×30²/9.6³=138.9Pa6.3某矿井总排瓦斯量20m³·min⁻¹，抽采量12m³·min⁻¹，求瓦斯抽采率。（5分）答案：η=12/(20+12)×100%=37.5%6.4某掘进面采用压入式通风，风筒直径D=0.8m，风筒出口至工作面距离l=8m，要求工作面风速≥0.25m·s⁻¹，求最小供风量Q，并验算风筒出口风速是否大于吸风口限值（取限值4m·s⁻¹）。（8分）答案：工作面断面积按半圆拱S=12m²，需风量Q≥0.25×12=3m³·s⁻¹；风筒出口面积A=πD²/4=0.503m²，出口风速v=3/0.503=5.96m·s⁻¹＞4m·s⁻¹，超限；需加大风筒直径至1.0m，重新计算v=3/0.785=3.82m·s⁻¹＜4m·s⁻¹，满足。6.5某煤层注水设计参数：钻孔直径75mm，孔深120m，煤体原始水分M₀=2%，设计水分M₁=6%，煤容重γ=1.35t·m⁻³，注水系数k=1.2，求单孔理论注水量。（7分）答案：单孔控制煤量G=πr²Lγ=π×0.0375²×120×1.35=0.714t；理论注水量W=k·G·(M₁－M₀)=1.2×0.714×(6－2)×10=34.3L。7.综合分析题（共40分）7.1某矿一采区埋深800m，开采3号煤层，平均厚度3.5m，倾角12°，瓦斯压力1.8MPa，瓦斯含量12m³·t⁻¹，煤的坚固性系数f=0.4，综合判断该采区煤与瓦斯突出危险性，并提出“四位一体”综合防突措施。（20分）答案：危险性判断：瓦斯压力>0.74MPa、瓦斯含量>8m³·t⁻¹、f<0.5，三项指标均超临界值，属严重突出危险区。“四位一体”措施：①区域预测：采用瓦斯压力+瓦斯含量法，划分突出危险区；②区域防突：开采上保护层+地面钻井预抽，保护范围30m，预抽时间6个月，抽采率≥30%；③局部措施：工作面采用Φ89mm超前排放钻孔，孔深25m，循环进度15m，保持10m超前距；④效果检验：采用钻屑瓦斯解吸指标K₁<0.5mL·(g·min½)⁻¹、S<6kg·m⁻¹，同时采用复合指标R=K₁max－1.8Smax<6，两项均合格方可进尺；安全防护：设置压风自救系统、反向风门、远距离爆破、自救器全覆盖。7.2某矿综放面采高3.0m，放煤高度8.0m，工作面长度180m，日推进4.5m，实测采空区CO浓度300ppm，温度28℃，回风隅角O₂浓度19.2%，判断采空区自燃危险程度，并制定注氮防火技术方案。（20分）答案：危险判断：CO>100ppm、O₂>15%、温度接近临界30℃，处于氧化加速阶段，有自燃危险；注氮方案：①注氮量计算：按采空区漏风量Q_L=600m³·min⁻¹，要求惰化浓度