2025年【煤矿瓦斯抽采】煤矿瓦斯抽采模拟考试试卷及答案

2025年【煤矿瓦斯抽采】煤矿瓦斯抽采模拟考试试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.煤矿瓦斯抽采的主要目的是（）。A.提高煤炭产量B.降低矿井通风阻力C.防治瓦斯灾害，实现煤炭与瓦斯共采D.减少井下粉尘浓度2.根据抽采与采掘作业的时间关系，将瓦斯抽采分为（）。A.地面抽采与井下抽采B.本煤层抽采、邻近层抽采和采空区抽采C.采前抽采、采中抽采和采后抽采D.钻孔抽采、巷道抽采和综合抽采3.煤层瓦斯含量测定最常用的直接法是（）。A.解吸法B.间接计算法C.气压法D.测氧法4.影响煤层瓦斯含量的主要地质因素不包括（）。A.煤层埋藏深度B.煤层倾角C.围岩透气性D.采煤机型号5.本煤层瓦斯抽采，为增加煤层透气性，最常用的方法是（）。A.增大抽采负压B.水力压裂C.提高抽采管路直径D.增加封孔深度6.顶板走向长钻孔抽采主要是为了抽采（）的瓦斯。A.本开采煤层B.下部邻近层C.上部邻近层及采空区D.下部采空区7.抽采瓦斯管路中，通常需要在管路低洼处安装（）。A.放水器B.防回火装置C.流量计D.阀门8.衡量瓦斯抽采效果的重要指标是（）。A.抽采管路长度B.抽采瓦斯浓度C.煤层瓦斯抽采率D.抽采负压大小9.瓦斯抽采泵站必须设置在（）。A.井下主要运输大巷B.地面新鲜风流中，且距井口和主要建筑物不小于50mC.井下采区变电所附近D.矿井总回风巷中10.高负压抽采系统主要用于抽采（）。A.采空区低浓度瓦斯B.未卸压煤层的原始瓦斯C.密闭采空区瓦斯D.风排瓦斯11.抽采钻孔的有效抽采半径是指（）。A.钻孔的深度B.钻孔的间距C.在一定时间内，钻孔能够有效抽出瓦斯的范围半径D.钻孔的直径12.下列哪种气体浓度的升高，通常意味着采空区遗煤可能发生自燃？（）A.CH₄B.COC.CO₂D.N₂13.预抽煤层瓦斯时，钻孔孔口负压不宜小于（）。A.5kPaB.13kPaC.30kPaD.50kPa14.煤矿安全规程规定，利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于（）。A.20%B.30%C.40%D.50%15.“先抽后采”是瓦斯治理的（）。A.基本措施B.补充措施C.重要方针D.临时办法16.测定瓦斯流量时，当管道内瓦斯流量不稳定、有脉动现象时，应选用（）。A.孔板流量计B.涡街流量计C.皮托管D.容积式流量计17.采空区瓦斯抽采方法中，埋管抽采法属于（）。A.采前预抽B.采中抽采C.采后抽采（封闭抽采）D.邻近层抽采18.提高抽采负压对（）的抽采效果影响最为显著。A.原始低透气性煤层B.卸压后的煤层C.裂隙发育的采空区D.邻近煤层19.煤矿瓦斯等级鉴定中，绝对瓦斯涌出量单位是（）。A.m³/tB.m³/minC.%D.kPa20.瓦斯抽采系统必须进行定期检测，主干管路至少（）检测一次。A.每天B.每周C.每旬D.每月二、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.综合抽采2.下列属于增加煤层透气性措施的是（）。A.深孔预裂爆破B.水力割缝C.交叉钻孔布置D.提高抽采泵功率E.二氧化碳相变致裂3.瓦斯抽采系统主要由（）组成。A.抽采钻孔或巷道B.抽采管路C.瓦斯抽采泵D.安全装置E.监测与计量装置4.选择瓦斯抽采方法的主要依据包括（）。A.煤层地质条件B.瓦斯来源C.采煤方法和巷道布置D.矿井瓦斯涌出量E.抽采设备价格5.评价煤层预抽瓦斯难易程度的指标有（）。A.煤层透气性系数B.百米钻孔瓦斯流量衰减系数C.煤层瓦斯含量D.抽采负压E.钻孔直径6.采空区瓦斯抽采的主要方式有（）。A.顶板走向钻孔抽采B.高抽巷抽采C.埋管抽采D.尾巷排放E.密闭抽采7.抽采瓦斯时，必须遵守的安全规定有（）。A.抽采管路必须防腐蚀、防砸坏、防静电B.抽采泵站必须有直通矿调度室的电话C.干式抽采泵吸气侧管路中必须装设防回火、防回气和防爆炸装置D.抽采的瓦斯可以直接排入总回风巷，但浓度必须低于0.75%E.临时抽采泵站应安设在抽放地点附近的新鲜风流中8.影响钻孔瓦斯抽采效果的主要因素有（）。A.煤层瓦斯压力与含量B.煤层透气性C.钻孔布置参数（孔径、孔深、间距）D.封孔质量E.抽采负压与时间9.瓦斯利用的主要途径包括（）。A.民用燃料B.工业锅炉燃料C.发电D.化工原料（如制甲醇、甲醛）E.直接排放10.瓦斯抽采达标评判的主要指标包括（）。A.吨煤可解吸瓦斯量B.煤层瓦斯压力C.工作面瓦斯抽采率D.煤的坚固性系数E.预抽时间三、填空题（每空1分，共20分）1.瓦斯抽采应遵循“应抽尽抽、_____、_____、以用促抽”的原则。2.煤层瓦斯压力测定通常采用_____法，在岩石巷道向煤层打钻，封孔后安设压力表直接测定。3.钻孔封孔是保证抽采效果的关键环节，常用的封孔材料有聚氨酯、_____和_____等。4.抽采瓦斯管路敷设时，离地高度不小于_____m，并需有防静电措施。5.瓦斯抽采泵按工作原理可分为_____、_____和_____三大类。6.矿井绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌入_____的瓦斯量。7.开采保护层是区域性防治瓦斯最有效的措施，被保护层卸压后，其瓦斯压力和瓦斯含量_____，透气性系数_____。8.预抽瓦斯钻孔的封孔长度，对于岩孔不应小于_____m，对于煤孔不应小于_____m。9.抽采瓦斯浓度低于30%时，不得作为燃气直接利用；采用干式抽采泵抽采时，抽采浓度不得低于_____。10.高抽巷是布置在煤层顶板_____中，用于抽采工作面采空区瓦斯的专用巷道。11.瓦斯抽采系统“三防”装置是指_____、_____、_____装置。12.根据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，预抽煤层瓦斯后，突出煤层残余瓦斯含量应小于_____m³/t。四、简答题（每题5分，共25分）1.简述本煤层预抽瓦斯的主要目的及适用条件。2.什么是瓦斯抽采率？如何计算工作面瓦斯抽采率？3.简述抽采钻孔施工中，发生喷孔、顶钻等异常现象的原因及处理原则。4.列举并简要说明三种以上提高低透气性煤层瓦斯抽采效果的技术措施。5.简述地面钻井抽采采空区瓦斯（地面井）技术的原理与主要优点。五、计算分析题（第1题8分，第2题7分，共15分）1.某矿综采工作面绝对瓦斯涌出量为25m³/min，采用顶板走向长钻孔抽采采空区瓦斯。已知抽采管路内瓦斯流量计显示混合流量为80m³/min，抽采瓦斯浓度为35%，风排瓦斯量为12m³/min。试计算：（1）该工作面瓦斯抽采量（纯量）是多少？（2分）（2）该工作面瓦斯抽采率是多少？（3分）（3）该工作面总瓦斯涌出量是否平衡？请验算。（3分）2.某矿计划对一煤层进行预抽，煤层原始瓦斯含量为12m³/t，根据达标要求，预抽后煤层残余瓦斯含量需降至6m³/t以下。该煤层平均厚度为3.5m，工作面走向长度1000m，倾斜长度200m，煤的密度为1.45t/m³。若设计采用顺层钻孔预抽，钻孔平均瓦斯抽采效率按25%计，试估算该工作面需要抽出的总瓦斯量（纯量）至少为多少？（7分）六、综合应用题（共20分）某高瓦斯矿井开采单一厚煤层，煤层赋存稳定，但透气性系数较低（约0.1m²/(MPa²·d)），采用走向长壁综采放顶煤采煤法。工作面开采期间，瓦斯主要来源于本煤层和采空区（包括遗煤和邻近少量煤线）。回风巷瓦斯浓度时常接近临界值，制约安全生产。目前井下已建有高、低负压两套抽采系统。请根据以上条件，回答以下问题：1.请为该工作面设计一套综合瓦斯抽采技术方案，明确抽采瓦斯来源、采用的抽采方法（至少三种）及其主要作用。（10分）2.为保证抽采效果，在钻孔施工、封孔、管路管理及参数监测方面应重点采取哪些措施？（6分）3.如何评判该工作面瓦斯抽采是否达标？列出主要评判步骤和指标。（4分）参考答案及评分标准一、单项选择题1.C2.C3.A4.D5.B6.C7.A8.C9.B10.B11.C12.B13.B14.B15.C16.A17.B18.C19.B20.D二、多项选择题1.ABCD2.ABCE3.ABCDE4.ABCD5.AB6.ABCE7.ABCE8.ABCDE9.ABCD10.ABC三、填空题1.多措并举、抽采达标2.直接（或钻孔）3.水泥砂浆、囊袋式封孔材料（或“高分子材料”等合理答案）4.0.35.水环式真空泵、离心式鼓风机、回转式（罗茨）鼓风机（顺序可调）6.矿井或采区7.降低（或减小）、增大（或提高）8.5、89.25%10.裂隙带（或垮落带）11.防回火、防回气、防爆炸（顺序可调）12.8四、简答题1.答：主要目的：在煤层开采前，预先抽出煤层中的瓦斯，以降低煤层瓦斯含量和压力，达到消除或削弱煤层突出危险性、减少回采期间瓦斯涌出量的目的。（3分）适用条件：适用于有预抽时间的煤层，尤其是透气性较好的煤层。对于透气性低的煤层，需采取增透措施后方可进行有效预抽。（2分）2.答：瓦斯抽采率是指在一定范围内，抽出的瓦斯量占该范围瓦斯总涌出量（或储量）的百分比。（2分）工作面瓦斯抽采率计算公式为：工作面瓦斯抽采率（%）=（工作面抽采瓦斯纯量/（工作面抽采瓦斯纯量+工作面风排瓦斯纯量））×100%。（3分）3.答：原因：喷孔、顶钻通常是钻孔施工进入高瓦斯压力、高应力区，煤体突然失稳，瓦斯快速解吸释放所致，是煤与瓦斯突出的一种预兆。（2分）处理原则：立即停止钻进，切断电源，撤出人员；汇报调度室；加强该区域通风和瓦斯检查；根据情况采取增加卸压排放时间、调整钻孔参数或采取防突措施后再行施工。（3分）4.答：（每点1.5分，答对三点以上得5分）水力压裂：向煤层注入高压水，压开煤体裂隙并支撑，形成瓦斯流动通道。深孔预裂爆破：在钻孔内进行爆破，人为产生裂隙网络，提高透气性。水力割缝：利用高压水射流在钻孔内切割出缝隙，扩大卸压和瓦斯流动空间。交叉钻孔：布置不同角度的钻孔，增加钻孔与煤体裂隙的沟通几率。保护层开采：开采邻近的软弱煤层，使目标煤层卸压增透。5.答：原理：从地面施工钻孔至开采煤层顶板裂隙带或采空区，利用井下采动形成的裂隙通道和自然压差，或辅以地面抽采泵，将采空区瓦斯抽采至地面。（3分）主要优点：不影响井下生产布局和作业安全；抽采浓度相对稳定；钻孔可重复利用；地面便于瓦斯集中处理和利用。（2分）五、计算分析题1.解：（1）工作面瓦斯抽采纯量Q抽纯=混合流量Q混×抽采浓度C抽=80m³/min×35%=28m³/min（2分）（2）工作面瓦斯抽采率η=Q抽纯/(Q抽纯+Q风排)×100%=28/(28+12)×100%=70%（3分）（3）已知工作面绝对瓦斯涌出量Q总=25m³/min。计算得到的总涌出量Q总计算=Q抽纯+Q风排=28+12=40m³/min。Q总计算(40m³/min)>已知的Q总(25m³/min)，不平衡。（2分）可能原因：已知的25m³/min是预测值或某一状态值，而抽采和风排数据是实际监测值，实际涌出量可能更大；或者风排瓦斯量12m³/min的测定可能存在误差。（1分）2.解：（1）计算工作面煤储量：储量=走向长×倾斜长×煤厚×密度=1000m×200m×3.5m×1.45t/m³=1,015,000t（3分）（2）计算需要降低的瓦斯含量：ΔW=原始含量残余含量=126=6m³/t（1分）（3）计算需要抽出的瓦斯总量（理论储量减少量）：V理论=储量×ΔW=1,015,000t×6m³/t=6,090,000m³（2分）（4）考虑抽采效率，实际需要抽出的瓦斯量至少为：V实际≥V理论/抽采效率=6,090,000m³/25%=24,360,000m³（1分）答：该工作面需要抽出的总瓦斯纯量至少为2436万立方米。六、综合应用题1.答：综合瓦斯抽采技术方案：抽采来源1：本煤层瓦斯。（1分）方法：顺层钻孔递进式预抽或穿层钻孔预抽。（1分）作用：在采前提前抽采煤体中的原始瓦斯，降低煤层瓦斯含量和压力，从源头上减少回采时的瓦斯涌出量，并可能消除突出危险性。（1分）抽采来源2：采空区瓦斯（包括遗煤和邻近煤线）。（1分）方法1：顶板走向长钻孔抽采（或高抽巷抽采）。（1分）作用：在回采过程中，抽采上隅角及采空区深部富集的高浓度瓦斯，解决上隅角瓦斯超限和回风巷瓦斯浓度偏高问题。（1分）方法2：采空区埋管抽采（或尾巷抽采）。（1分）作用：作为走向钻孔的补充，抽采采空区浅部瓦斯，进一步降低采空区向工作面的瓦斯涌出。（1分）抽采来源3：工作面煤壁及落煤瓦斯。（1分）方法：工作面浅孔抽采或高