采矿工程考试试题及答案

采矿工程考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在井巷掘进中，用于破碎岩石的主要能量形式是（）。A.机械能B.化学能C.热能D.电能答案：A2.下列哪种矿用炸药对瓦斯矿井的安全性最高？（）A.铵梯炸药B.水胶炸药C.乳化炸药D.被筒炸药答案：D3.在长壁采煤法中，工作面直接进行采煤作业的空间称为（）。A.采区B.采煤工作面C.开切眼D.区段平巷答案：B4.巷道围岩稳定性分类中，通常用来定量表示围岩稳定性的指标是（）。A.普氏系数（f）B.岩石密度C.巷道跨度D.支护密度答案：A5.矿井通风系统中，进入采掘工作面等用风地点之前的风流称为（）。A.泛风B.新鲜风流C.污风D.循环风答案：B6.下列哪项不是预防煤与瓦斯突出的区域性措施？（）A.开采保护层B.预抽煤层瓦斯C.超前钻孔D.煤层注水答案：C7.在倾斜煤层中，沿煤层倾斜方向，自上而下顺序开采的采煤方法是（）。A.走向长壁采煤法B.倾斜长壁采煤法C.倒台阶采煤法D.水平分层采煤法答案：A8.锚杆支护的主要作用原理是（）。A.完全支撑围岩重量B.悬吊、组合梁和挤压加固C.隔绝围岩与空气接触D.降低围岩温度答案：B9.矿井涌水的主要来源不包括（）。A.大气降水B.地表水C.老空水D.井下防尘用水答案：D10.放顶煤采煤法主要适用于（）。A.薄煤层B.中厚煤层C.厚及特厚煤层D.急倾斜煤层答案：C11.煤矿井下用于监测瓦斯浓度的便携式仪器是（）。A.光学瓦斯检定器B.风表C.压力计D.罗盘答案：A12.矿尘的分散度越高，表示（）。A.粉尘粒径越大B.粉尘中微细颗粒所占比例越大C.粉尘密度越大D.粉尘爆炸性越弱答案：B13.下列开拓方式中，适用于煤层埋藏较深、表土层厚的矿井是（）。A.平硐开拓B.斜井开拓C.立井开拓D.综合开拓答案：C14.在爆破作业中，“最小抵抗线”是指（）。A.药包中心到自由面的最短距离B.炮眼深度C.炮眼间距D.装药长度答案：A15.矿井主要通风机的工作方式不包括（）。A.抽出式B.压入式C.混合式D.自然式答案：D16.采煤工作面顶板管理中，“三带”指的是（）。A.煤带、岩带、水带B.垮落带、断裂带、弯曲下沉带C.运输带、人行带、材料带D.准备带、回采带、封闭带答案：B17.下列哪项是井巷施工中常用的临时支护方式？（）A.料石砌碹B.锚喷支护C.金属拱形支架D.点柱或前探梁答案：D18.煤的自燃倾向性鉴定主要为了确定煤的（）。A.发热量B.灰分C.自燃发火期D.硬度答案：C19.综采工作面“三机”配套指的是（）。A.采煤机、刮板输送机、液压支架B.采煤机、转载机、破碎机C.刮板输送机、胶带输送机、液压支架D.采煤机、掘进机、液压支架答案：A20.矿井提升系统中，用于平衡提升钢丝绳重量的装置是（）。A.天轮B.提升容器C.尾绳D.平衡锤答案：C二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.影响煤层瓦斯含量的主要地质因素有（）。A.煤层埋藏深度B.煤层和围岩的透气性C.地质构造D.地下水的活动E.煤的挥发分含量答案：A,B,C,D2.下列哪些属于井巷支护中的主动支护？（）A.木支架B.锚杆支护C.锚索支护D.料石砌碹E.喷射混凝土答案：B,C,E3.矿井火灾的灭火方法主要包括（）。A.直接灭火法B.隔绝灭火法C.联合灭火法D.自然熄灭法E.注水灭火法答案：A,B,C4.露天开采的主要工艺环节包括（）。A.穿孔B.爆破C.采装D.运输E.排土答案：A,B,C,D,E5.冲击地压的防治措施主要包括（）。A.合理布置巷道与采掘工作面B.煤层注水C.卸压爆破D.加强支护E.预测预报答案：A,B,C,D,E三、填空题（每空1分，共15分）1.根据顶板与煤层的相对位置，可将顶板分为______、直接顶和老顶。答案：伪顶2.矿井通风阻力包括______和局部阻力两大类。答案：摩擦阻力3.石门揭穿突出煤层时，必须采用______或其他经实践检验有效的措施。答案：震动爆破4.巷道掘进中，炮眼按其用途和位置可分为掏槽眼、______和周边眼。答案：辅助眼5.矿井涌水量常用单位是______。答案：m³/h或立方米每小时6.采煤机按工作机构形式可分为滚筒式采煤机和______采煤机。答案：刨煤式7.矿井主要排水设备必须有工作、备用和______的水泵。答案：检修8.矿井瓦斯等级根据相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和______划分为不同等级。答案：瓦斯涌出形式9.在岩体中开掘巷道后，其周围应力重新分布，形成应力降低区、应力增高区和______。答案：原岩应力区10.锚杆的锚固力是指锚杆对围岩产生的______力。答案：约束11.放顶煤液压支架按放煤机构位置可分为高位、中位和______放顶煤支架。答案：低位12.矿井反风是当矿井进风井口附近、井筒或______发生火灾时，为防止灾情扩大而采取的控风措施。答案：井底车场13.煤尘爆炸的必要条件包括：煤尘本身具有爆炸性、煤尘悬浮在空气中达到一定浓度、存在足以点燃煤尘的______和空气中氧气浓度大于12%。答案：热源14.露天矿边坡稳定的影响因素包括岩石性质、地质构造、______、水文地质条件和爆破震动等。答案：边坡几何形状15.水力采煤的生产工艺主要包括落煤、______和水力提升三个基本环节。答案：水力运输四、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.普氏系数f值越大，表示岩石越坚固，越难破碎。（）答案：√2.所有煤矿都必须采用机械通风。（）答案：√3.煤巷是指巷道断面中，煤层面积占4/5及以上的巷道。（）答案：√4.开采近距离煤层群时，应先开采上层煤，后开采下层煤。（）答案：×5.矿井瓦斯抽放主要是为了利用瓦斯资源，与安全无关。（）答案：×6.锚喷支护可以作为永久支护，也可以作为临时支护。（）答案：√7.矿井涌水量的大小与季节无关。（）答案：×8.乳化炸药的主要成分是硝酸铵、水和油相材料。（）答案：√9.综采工作面的端头支护是支护的薄弱环节，需要特别加强。（）答案：√10.露天矿的最终边坡角越大，边坡稳定性越好。（）答案：×五、名词解释（每题3分，共15分）1.矿山压力答案：由于在地下岩层中进行采掘活动，引起围岩应力重新分布，从而在巷道和工作面周围岩体及支护物上产生的力。2.矿井瓦斯涌出答案：在煤矿开采过程中，受采动影响，赋存在煤层及围岩中的瓦斯气体通过裂隙、孔隙等通道涌入矿井巷道和采掘空间的现象。3.沿空留巷答案：在采煤工作面采过后，通过加强支护或采用特殊支护方法，将上一工作面的运输平巷保留下来，作为下一工作面的回风平巷继续使用的巷道布置与维护技术。4.露天开采境界答案：指露天矿开采终了时形成的空间轮廓，包括地表境界、底部境界和四周的边坡，它决定了露天矿的可采储量、剥采比和生产规模。5.煤与瓦斯突出答案：在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象。六、简答题（每题5分，共20分）1.简述降低矿井通风阻力的主要措施。答案：（1）扩大巷道断面，降低摩擦阻力系数；（2）缩短通风路线长度；（3）减少巷道的局部突变，避免直角拐弯，采用流线型导风板；（4）及时清理巷道中的堆积物，保证巷道有效通风断面；（5）合理选择风硐、风桥等通风构筑物的结构和位置，减少局部阻力；（6）并联通风网络比串联通风网络总阻力小。2.简述锚杆支护质量检测的主要内容。答案：（1）锚杆的锚固力检测，使用锚杆拉力计进行拉拔试验；（2）锚杆的安装角度、间排距检测，是否符合设计要求；（3）锚杆的预紧力或扭矩检测，确保安装质量；（4）托板是否紧贴岩面；（5）对于全长锚固锚杆，还需检查锚杆的安装深度和注浆饱满度。3.简述预防采煤工作面冒顶事故的主要技术措施。答案：（1）掌握顶板岩性及来压规律，进行矿压观测与预报；（2）选择合理的支护方式和支护参数，确保支护强度；（3）保证工作面支护质量，如支架初撑力达标、接顶严实、成直线等；（4）及时支护，严格控制空顶距和空顶时间；（5）做好特殊地点（如工作面端头、初次来压、周期来压期间）的顶板管理；（6）对于坚硬顶板，采取强制放顶等措施。4.简述露天矿边坡稳定监测的主要方法。答案：（1）大地测量法：使用经纬仪、水准仪、全站仪等监测边坡表面位移；（2）近景摄影测量法；（3）GPS（全球定位系统）监测法；（4）钻孔测斜仪监测边坡内部深层位移；（5）应力应变监测：在边坡内部安装应力计、应变计等；（6）地下水位监测；（7）声发射监测，用于岩体破裂预报。七、计算题（每题8分，共16分）1.某矿井采用中央并列式通风，测得总进风量Q=120m³/s，矿井通风总阻力h=2400Pa。请计算该矿井的等积孔A，并判断其通风难易程度。（提示：等积孔计算公式A=1.19Q/√h，单位：Q—m³/s，h—Pa，A—m²；A>2m²为通风容易，1<A<2m²为通风中等，A<1m²为通风困难）答案：已知：Q=120m³/s，h=2400Pa根据公式A=1.19Q/√h计算：√h=√2400≈48.99Pa^(1/2)A=1.19×120/48.99≈142.8/48.99≈2.91m²因为A≈2.91m²>2m²所以，该矿井等积孔约为2.91m²，通风容易。2.某采煤工作面采用走向长壁采煤法，工作面长度L=200m，采高H=3.5m，每日推进度b=4.8m，煤的密度ρ=1.35t/m³，工作面回采率K=95%。请计算该工作面的日产量Q_d。（提示：日产量计算公式Q_d=L×H×b×ρ×K）答案：已知：L=200m，H=3.5m，b=4.8m，ρ=1.35t/m³，K=95%=0.95根据公式Q_d=L×H×b×ρ×K计算：Q_d=200×3.5×4.8×1.35×0.95=200×3.5=700700×4.8=33603360×1.35=45364536×0.95=4309.2所以，该工作面日产量约为4309吨。八、综合分析与论述题（每题12分，共24分）1.试论述深部开采面临的主要挑战及相应的应对技术对策。答案：深部开采（通常指埋深超过800-1000m）面临的主要挑战及对策如下：（1）高地应力与强烈矿压显现：挑战表现为巷道围岩大变形、底鼓严重、支护失效频繁、冲击地压危险性增大。对策：采用高强度、高预紧力、高刚度的主动支护体系（如高强锚杆锚索组合支护、可缩性金属支架补强）；优化巷道布置位置，避开高应力区；实施卸压技术，如大直径钻孔卸压、卸压爆破、开采解放层等；加强矿压监测与冲击地压预测预报。（2）高地温：挑战导致工作面环境温度升高，影响工人健康与设备效率，可能引发热害。对策：加强矿井通风，采用制冷降温技术（如地面集中制冷、井下局部制冷）；减少热源（如机电设备散热、氧化散热）；采取个体防护措施。（3）高瓦斯与瓦斯灾害加剧：挑战表现为瓦斯涌出量增大，瓦斯压力增高，煤与瓦斯突出危险性加大。对策：强化瓦斯抽采，采用地面钻井、井下长钻孔等综合抽采方法，提高抽采效率与浓度；严格执行“四位一体”防突措施；完善瓦斯监测监控系统。（4）矿井水害复杂化：挑战表现为承压水头压力高，底板突水风险增大，水文地质条件更复杂。对策：加强水文地质勘探与精细探查；采用物探、钻探相结合方法查清水文条件；实施疏水降压、帷幕注浆、底板加固等防治水工程；完善排水系统，提高排水能力。（5）开采效率与成本：挑战表现为巷道维护困难、推进速度受限、生产成本大幅上升。对策：研发适应深部条件的智能化、自动化开采技术与装备；优化采掘部署与生产工艺；提高资源回收率。2.以某高瓦斯矿井为例，分析其瓦斯综合治理的体系构成及关键技术。答案：高瓦斯矿井瓦斯综合治理体系是一个系统工程，主要包括以下构成部分及关键技术：一、瓦斯抽采体系：（1）本煤层瓦斯抽采：关键技术包括顺层钻孔预抽、穿层钻孔预抽、交叉布孔、水力化增透（水力压裂、水力割缝）等，旨在开采前降低煤层瓦斯含量与压力。（2）邻近层瓦斯抽采：关键技术为顶板高位钻孔、高抽巷、底板穿层钻孔等，抽采开采煤层上、下邻近煤层（岩层）卸压后解吸的瓦斯。（3）采空区瓦斯抽采：关键技术包括埋管抽采、插管抽采、顶板走向钻孔抽采、采空区密闭抽采等，处理工作面后方采空区积聚的瓦斯。（4）地面钻井抽采：关键技术为地面垂直钻井、地面水平井等，适用于煤层气资源开发或采前、采中、采后全过程抽采。二、通风稀释体系：（1）优化通风系统：确保通风网络稳定可靠，风量充足，具有较强抗灾能力。关键技术包括通风系统优化模拟、通风设施（风门、风桥、密闭等）的可靠性设计。（2）强化局部通风：对于掘进工作面，采用大功率、高效对旋局部通风机和大直径风筒，保证长距离通风效果，严禁循环风。三、监测监控体系：（1）建立完善的矿井安全监控系统（KJ系列等），实时监测井下各处瓦斯浓度、风速、风机开停状态等参数，实现超限自动断电与报警。（2）推广使用人员定位系统、应急广播系统，提升安全管理与应