瓦斯抽采工考试题及答案

瓦斯抽采工考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.矿井瓦斯的主要成分是（）。A.二氧化碳B.甲烷C.一氧化碳D.氮气答案：B2.瓦斯在煤层中的赋存状态主要有两种，分别是（）。A.游离态和化合态B.吸附态和化合态C.游离态和吸附态D.液态和固态答案：C3.影响煤层瓦斯含量的主要因素不包括（）。A.煤层埋藏深度B.煤层透气性系数C.地面大气压力D.矿井通风方式答案：D4.本煤层瓦斯抽采中，顺层钻孔预抽煤层瓦斯时，钻孔的有效抽采半径一般通过（）确定。A.理论计算B.现场实测C.经验估算D.数值模拟答案：B5.用于测量瓦斯抽采管道中气体流量的常用仪器是（）。A.光学瓦斯检定器B.便携式瓦斯检测报警仪C.孔板流量计D.风表答案：C6.瓦斯抽采泵站室内瓦斯浓度不得超过（）。A.0.5%B.1.0%C.1.5%D.2.0%答案：A7.抽采钻孔封孔深度对于煤层孔一般要求不小于（）。A.3米B.5米C.8米D.12米答案：C8.下列哪项是高负压瓦斯抽采系统的主要特点？（）A.抽采负压高，流量小B.抽采负压低，流量大C.主要用于采空区瓦斯抽采D.抽采浓度通常较低答案：A9.瓦斯抽采系统中，用于调节抽采负压和流量的装置是（）。A.放水器B.阀门C.防回火装置D.流量计答案：B10.衡量瓦斯抽采效果的关键指标是（）。A.抽采瓦斯浓度B.抽采负压C.抽采瓦斯纯量D.钻孔数量答案：C11.采空区瓦斯抽采方法中，通过埋管抽采上隅角瓦斯时，抽采管路进气口应位于（）。A.采煤工作面煤壁附近B.回风巷距工作面10米以外C.采空区窒息带内D.采空区回风侧上隅角答案：D12.钻孔施工过程中，发现瓦斯涌出异常、顶钻、喷孔等现象时，必须（）。A.加快钻进速度B.立即停止钻进，切断电源C.加大供水水量D.记录后继续施工答案：B13.瓦斯抽采泵的停、启必须由（）操作。A.瓦斯检查工B.抽采泵站值班司机C.安全检查员D.班组长答案：B14.预抽煤层瓦斯后，评价区域防突效果的残余瓦斯压力应小于（）。A.0.5MPaB.0.74MPaC.1.0MPaD.1.5MPa答案：B15.抽采管路中安装放水器的主要目的是（）。A.调节流量B.防止瓦斯泄漏C.排出管路中的积水D.测量浓度答案：C16.下列哪种材料常用于瓦斯抽采钻孔的封孔？（）A.黄泥B.水泥砂浆C.聚氨酯D.以上都是答案：D17.瓦斯抽采系统必须设置（），以确保安全。A.防回火、防回气和防爆炸装置B.防水、防尘和防雷装置C.防冻、防潮和防晒装置D.防静电、防泄漏和防超压装置答案：A18.抽采瓦斯浓度低于（）时，不得作为燃气直接利用。A.10%B.20%C.30%D.40%答案：C19.连接钻杆时，操作人员应（）。A.站在钻机正后方B.戴手套，用手抓牢钻杆丝扣部分C.使用专用工具，避开钻杆可能摆动范围D.快速拧紧，节省时间答案：C20.矿井瓦斯抽采率是指（）。A.抽采瓦斯纯量与风排瓦斯量之比B.抽采瓦斯纯量与矿井瓦斯涌出总量之比C.抽采瓦斯混合量与风排瓦斯量之比D.抽采瓦斯浓度与风排瓦斯浓度之比答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.瓦斯抽采方法按抽采瓦斯来源可分为（）。A.本煤层抽采B.邻近层抽采C.采空区抽采D.围岩瓦斯抽采E.地面钻井抽采答案：A,B,C,D2.提高本煤层瓦斯抽采效果的技术途径有（）。A.增加钻孔密度B.增大钻孔直径C.提高抽采负压D.延长抽采时间E.采用水力压裂等增透技术答案：A,B,C,D,E3.瓦斯抽采系统主要由（）等部分组成。A.抽采钻孔（或巷道）B.连接管路C.抽采泵（真空泵）D.安全装置E.监测与计量装置答案：A,B,C,D,E4.抽采管路中负压（真空度）的大小主要取决于（）。A.抽采泵的性能B.管路阻力C.抽采地点瓦斯来源情况D.管路直径E.气体温度答案：A,B,C,D5.下列属于瓦斯抽采泵站安全设施的有（）。A.供水系统B.避雷装置C.室内瓦斯监测传感器D.消防器材E.泵体温度监测答案：B,C,D,E6.瓦斯综合利用的主要途径包括（）。A.作为工业或民用燃料B.用于发电C.提纯制取化工产品（如甲醛）D.直接排放到大气E.用于汽车燃料（CNG）答案：A,B,C,E7.抽采钻孔施工时，可能发生的事故有（）。A.瓦斯喷孔B.机械伤人C.钻具断落D.煤与瓦斯突出E.透水事故答案：A,B,C,D,E8.瓦斯抽采参数中，需要定期观测和记录的有（）。A.抽采负压B.抽采瓦斯浓度C.抽采混合流量D.抽采地点温度E.管道内一氧化碳浓度答案：A,B,C,D,E9.封孔质量对瓦斯抽采效果影响很大，评价封孔质量的主要指标是（）。A.封孔深度B.封孔材料C.封孔段的密封性（气密性）D.封孔速度E.封孔成本答案：A,C10.下列哪些情况可能造成抽采瓦斯浓度过低？（）A.抽采管路漏气B.封孔质量差，空气进入C.抽采负压过高D.抽采区域瓦斯源枯竭E.放水器失效，管路积水答案：A,B,D三、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.瓦斯抽采是防治煤与瓦斯突出的区域性措施之一。（）答案：√2.抽采负压越高，抽出的瓦斯浓度就一定越高。（）答案：×3.瓦斯抽采泵可以随意停开，不影响矿井安全。（）答案：×4.抽采管路铺设时，应保持平直，尽量减少急弯和起伏，以降低阻力。（）答案：√5.采空区埋管抽采时，抽采管路进气口应尽可能布置在采空区的窒息带。（）答案：×6.预抽煤层瓦斯时间越长，抽采效果越好，不存在最佳抽采时间。（）答案：×7.抽采钻孔的方位角和倾角误差会影响钻孔的有效控制范围。（）答案：√8.瓦斯抽采系统可以不设放水器，定期人工排水即可。（）答案：×9.抽采泵站值班司机只需会操作泵，无需掌握泵的简单构造和原理。（）答案：×10.利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于30%；不利用瓦斯、采用干式抽采设备时，浓度不得低于25%。（）答案：√四、填空题（每空1分，共20分）1.《煤矿安全规程》规定，抽采瓦斯泵及其附属设备，至少应有____套备用。答案：一2.瓦斯抽采钻孔的“三参数”是指钻孔的____、____和____。答案：方位角，倾角（或倾角、方位角），孔深（顺序可调）3.常用的瓦斯抽采泵类型主要有____、____和____。答案：水环式真空泵，离心式鼓风机，回转式鼓风机（任填三种常见类型）4.抽采管路中安装的“三防装置”指的是____、____和____装置。答案：防回火，防回气，防爆炸5.测定瓦斯流量时，常用的测速装置有____、____和文丘里管等。答案：孔板，皮托管（或均速管）6.预抽煤层瓦斯后，进行效果检验时，主要指标有____和____。答案：残余瓦斯压力，残余瓦斯含量7.抽采系统正压侧管路应设置____装置，防止突然停泵时空气进入系统。答案：防回气（或逆止阀）8.抽采钻孔施工前，必须编制____，并经审批后执行。答案：钻孔施工安全技术措施9.抽采瓦斯浓度低于____%时，不得利用。答案：3010.抽采泵站必须设有____系统，保证泵站供水。答案：供水（或冷却水）11.瓦斯抽采率是衡量____和____的重要指标。答案：抽采效果，矿井瓦斯治理水平五、简答题（每题5分，共20分）1.简述本煤层预抽瓦斯钻孔布置的主要形式及其适用条件。答案：主要形式有：（1）穿层钻孔：由煤层顶板或底板岩巷向煤层施工钻孔。适用于透气性较差的煤层，特别是突出煤层首采层的区域预抽。（2）顺层钻孔：在煤层巷道内沿煤层施工钻孔。适用于煤层赋存稳定、透气性较好的煤层，常用于采煤工作面的条带或区域预抽。2.瓦斯抽采系统日常检查的主要内容有哪些？答案：（1）检查抽采泵的运行状态、声音、温度、油位、供水是否正常。（2）检查管路系统有无漏气、积水、损坏、吊挂是否完好。（3）检查安全装置（防回火、防回气、防爆炸等）是否完好有效。（4）检查监测计量装置（负压表、浓度传感器、流量计等）读数是否正常、准确。（5）检查放水器工作状况，及时放水。（6）检查泵站环境瓦斯浓度、设备接地、消防设施等。3.抽采钻孔封孔的目的是什么？对封孔工艺的基本要求有哪些？答案：目的：隔离钻孔与外部空气的联系，保证钻孔内瓦斯在负压作用下能顺利被抽出，防止空气进入降低浓度，并保证抽采负压的有效传递。基本要求：（1）封孔深度必须达到要求（煤层孔一般≥8m，岩孔≥5m），确保封至煤层（岩层）裂隙带以外。（2）封孔段必须严密不漏气，具有良好的气密性。（3）封孔材料应具有收缩率小、膨胀性好、粘结力强、不易开裂的特性。（4）封孔工艺应简单可靠，便于操作。4.简述抽采瓦斯时，为什么要对抽采管路中的瓦斯浓度进行监测和控制？答案：（1）安全原因：浓度在5%-16%的瓦斯具有爆炸性。监测浓度可以确保抽采系统内的瓦斯不进入爆炸范围，防止因漏气、抽采参数不当等导致浓度达到爆炸界限，遇火源发生爆炸。（2）利用要求：瓦斯作为资源利用时，对浓度有最低要求（一般≥30%），浓度过低热值不足，无法有效利用。（3）效果评价：瓦斯浓度是计算抽采纯量的基础参数，是评价抽采效果和调整抽采方案的重要依据。（4）系统状态诊断：浓度异常下降可能预示着管路漏气、封孔失效或抽采区域瓦斯源变化，需要及时排查处理。六、计算题（每题5分，共10分）1.某抽采支管测得管道内瓦斯浓度为40%，混合气体流量（工况）为50m³/min，测量地点管道内负压为20kPa，大气压力为100kPa。请计算该支管的瓦斯纯量（标准状态下的流量）。答案：首先将工况流量换算为标准状态下的混合流量Q标混。根据气体状态方程，忽略温度变化，近似有：P₁V₁=P₂V₂。工况下绝对压力P工=大气压负压=10020=80kPa(注意：负压是相对压力，计算绝对压力需用大气压减去真空表读数)。标准状态绝对压力P标=101.325kPa≈100kPa(为简化计算，常取100kPa)。则Q标混=Q工混×(P工/P标)=50×(80/100)=40m³/min。瓦斯纯量Q纯=Q标混×浓度=40×40%=16m³/min。答：该支管的瓦斯纯量约为16立方米每分钟。2.某矿井年产量为90万吨，矿井绝对瓦斯涌出量为80m³/min，其中抽采瓦斯纯量为30m³/min。试计算该矿井的瓦斯抽采率。答案：矿井瓦斯涌出总量Q总=80m³/min。抽采瓦斯纯量Q抽=30m³/min。风排瓦斯量Q风=Q总Q抽=8030=50m³/min。瓦斯抽采率η=(Q抽/Q总)×100%=(30/80)×100%=37.5%。答：该矿井的瓦斯抽采率为37.5%。七、论述分析题（每题10分，共20分）1.试分析影响本煤层顺层钻孔瓦斯抽采效果的主要因素，并提出相应的改善措施。答案：主要影响因素及改善措施：（1）煤层透气性：是根本性因素。透气性差，瓦斯流动困难，抽采效果差。措施：采用水力压裂、深孔预裂爆破、松动爆破、CO₂致裂等增透技术，人为扩大和沟通煤层裂隙，提高透气性。（2）钻孔布置参数：包括钻孔间距、孔径、孔深、控制范围等。间距过大易形成抽采盲区，过小不经济；孔径和孔深影响单孔抽采量和影响半径。措施：通过试验考察确定合理的钻孔有效抽采半径，优化布孔参数，确保钻孔对抽采区域有足够的覆盖率和重叠度。（3）抽采时间与负压：抽采效果随抽采时间延长而增加，但存在边际效益递减。负压影响瓦斯解吸和流动，但负压过高可能造成漏气。措施：根据抽采达标要求，确定合理的预抽期。在保证钻孔密封性的前提下，选择合理的抽采负压，并保持稳定。（4）封孔质量：封孔不严导致大量空气吸入，大幅降低抽采浓度和有效负压，是常见问题。措施：采用“两堵一注”等先进封孔工艺，使用高膨胀、高密封性材料（如高分子囊袋材料、高标号水泥基材料），确保封孔深度和气密性。（5）地质构造：断层、褶曲、煤厚变化等影响瓦斯分布和煤层完整性。措施：加强地质勘探，在构造带附近加密钻孔或调整布孔方式。（6）管网匹配与维护：管网阻力大、漏气、积水会影响抽采效果。措施：合理设计管径，减少管路局部阻力，定期巡检，及时堵漏、放水。2.某矿采用顶板走向高抽巷抽采邻近层及采空区瓦斯，初期效果良好，抽采浓度高、流量大。但随工作面推进，发现高抽巷抽采浓度逐渐下降，且波动较大，有时甚至降至10%以下。请分析可能的原因及处理办法。答案：可能原因及处理办法：（1）高抽巷层位不合理：随着工作面推进，采空区冒落带和裂隙带高度发展，若高抽巷布置层位过低，可能被冒落