【文章內容簡介】 哪三個帶，各個帶的特征是什么？（6分）[要點]（1）自下而上分為冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶。（2）特征：①冒落帶：下部冒落的塊度較小，而且呈雜亂無章的堆積，上部巖層塊度較大，而且呈規(guī)則的排列。②裂隙帶：巖層中出現許多垂直或斜交于層面的裂隙以及順層的離層裂隙，但不冒落。③彎曲下沉帶：巖層整體彎曲，可能有少許裂隙，影響范圍可波及到地表。何為巖石的碎脹性，如何表示巖石的碎脹性，并分析碎脹性在煤礦頂板災害防治中的作用？（8分）[答題要點]碎脹性——巖石破碎后體積比破碎前體積增加的性質。表示：用碎脹系數K表示，（其中V’和V分別表示碎脹后和碎脹前的體積）作用：（1）利用巖石破碎后體積膨脹的性質，采動后頂板破碎充填采空區(qū)從而進一步減小頂板垮落高度，減少上部巖層的垮落的下沉；（2）利用巖石碎脹性系數可用來預測或計算采空后頂板垮落高度；從而進一步預測和計算采場頂板壓力，給采場支護設計提供依據。采場頂板事故按力學原因可分為哪三大類，分別敘述各類冒頂事故的特點？（6分）[答題要點]（1）壓垮型冒頂。特點：①壓垮型頂板是由垂直于層面方向的頂板力壓壞采場支架而導致的冒頂；②壓垮型頂板事故通常壓力大，對工作面和支架的破壞嚴重，多數事故傷亡大；③壓垮型頂板事故通常發(fā)生突然。④要求支架具有足夠的初撐力和工作阻力。（2）推垮型冒頂。特點：①是由垂直于層面方向的頂板力推倒采場支架而導致的冒頂；②易發(fā)生在傾角比較大的煤層中；③要求支架有足夠的穩(wěn)定性。（3）漏冒型冒頂。特點：①漏冒型冒頂是因已破碎頂板沒有得到有效防護受重力作用而導致的冒頂；②在采場中部、工作面前端、上下兩端、采場后排等均可能發(fā)生；③要求支架對頂板控制盡量或少出現漏頂。七、 簡述題試說明我國煤礦頂板災害事故發(fā)生的特點及頂板災害防治的重要性和必要性？（6分）[答題要點：]特點：（1）頂板事故點煤礦事故比例大（約占45%，其中采場占3／4，巷道占1／4）；（2）絕大多數事故發(fā)生在使用摩擦式金屬支柱和木支柱工作面；（3）直接頂事故所占比例較大（約占93%）；（4）按冒頂類別：局部冒頂占70%，大型垮落占30%；（5）從冒頂地點：機炮道占26%，放頂線占15%，上下兩口占15%，其他44%；重要性和必要性：（1）從頂板事故所占煤礦事故比例可看出，頂板事故的防治在煤礦安全事故的防治中占有重要位置；（2）根據頂板事故發(fā)生的特點和機理，采取必要的防治措施，針對性的防治頂板事故，減少煤礦頂板事故的發(fā)生，保證安全生產是非常有必要的。結合直接頂的初次垮落、老頂的初次來壓及老頂的周期來壓簡述采場上覆巖層的活動規(guī)律？（6分）[答題要點]（1）回采工作面自開切眼開始向前推進，直接頂懸露面積增大，當達到其極限跨距時形成工作面第一次大面積的垮落——直接頂的初次垮落；（2）直接頂初次垮落后，回采工作面繼續(xù)向前推進，將有2種情況：①若直接頂垮落后通過其碎脹能充滿采空區(qū)，則老頂將只產生彎曲下沉，即彎曲下沉法管理頂板時的情況；②若直接頂垮落后不能充滿采空區(qū)，則老頂將懸露，形成懸梁或懸板結構，當其垮度增大到其極限跨距時老頂斷裂、下沉、最終垮落——老頂的初次來壓；（3）老頂初次來壓后，隨著回采工作面的繼續(xù)推進，老頂將形成懸梁或懸板結構，當達到其極限跨度時老頂將折斷，此后將產生周期性的老頂斷裂、來壓，稱周期來壓。（4）學生展開分析上述三種情況時直接頂或老頂在橫向和縱向的變形、下沉、破壞規(guī)律。說明復合頂板推垮型冒頂的特點、機理及防治措施？（16分）[答題要點]（1）特點：①冒頂前采場頂板壓力不大，支架沒有變形、損壞、金屬支柱沒有明顯的下縮；②多數情況下，冒頂前復合頂板已沿煤幫斷裂；③冒頂后支柱沒有折損只是傾倒，多數是沿煤層傾斜方向向下傾倒，也有向采空區(qū)傾倒的；④冒頂后上部巖層大面積懸露不冒，個別情況是冒落幾下大塊；⑤冒頂在任何工序都有可能發(fā)生，但多數是發(fā)生在回柱放頂過程；⑥冒頂多發(fā)生開切眼附近；⑦多數情況是冒頂前沒有明顯征兆，推垮發(fā)生時速度來勢猛，人力無法抗拒；有時推垮前有征兆，能發(fā)現靠采空區(qū)支柱向下傾斜，沿煤幫及采空區(qū)邊頂板掉碴，因而來不及撤人。（2）機理：① 離層：由于支柱初撐力小而導致復合頂板與上部巖層離層；②斷裂：復合頂頂離層后斷裂成大塊游離巖塊；③去路和傾角：斷裂巖塊出現某個方面的自由空間，使其產生易推垮的去路，煤層傾角較大時更危險；④推力大于阻力：游離巖塊所產生的推力大于阻止其推倒的阻力，穩(wěn)定性系數降低，使其產生失穩(wěn)。（3）措施：①支柱有足夠的初撐力，盡量使其不產生離層；②調整工作面為偽俯工作面，增加其阻力；③掘進上下順槽時不破壞復合頂板；④工作面初采時不要反推；⑤控制采高，盡量使采后垮落的頂板能充滿采空區(qū)；⑤增加支架的穩(wěn)定性如采用整體支架。根據預防冒頂事故類型的不同說明對采場支架的基本要求是什么（從支架的初撐力、工作阻力、可縮量進行分析）？（6分）[要點]采場支架對頂板應能支得起——壓垮型采場支架對頂板應能穩(wěn)得住——推垮型采場支架對頂板應能護得好——漏冒型（1）要有足夠的初撐力，保證下位巖層與上位巖層不離層；（2）要有足夠的工作阻力，能支撐住工作空間及采空區(qū)上方垮落巖層的重量；（3）要有足夠的可縮量，能夠適應裂隙帶老頂的下沉；（4）要保證支護密度，防止破碎頂板漏冒（有時需增加頂梁、背板）礦井瓦斯與水災防治一、填空題1．瓦斯在煤層中的賦存形式主要有以下兩種狀態(tài)：游離狀態(tài)(也稱自由狀態(tài))、吸附狀態(tài)。2．煤層瓦斯含量測定方法目前主要有地勘鉆孔測定法，實驗室間接測定法和井下快速直接測定法3種。3．瓦斯抽放可以分為：本煤層瓦斯預抽、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放、幾種方法的綜合抽放。二、單項選擇題1．生產礦井必須至少有幾個能行人的通到地面的安全出口？各安全出口距離不得小于多少米？ ( A )A．２個 ３0米 B．3個 ３0米 C．２個 50米 D．3個 50米2．關于礦井水災事故的救護和處理，不正確的是 。 ( C )，礦山救護隊的任務是搶救受淹和被困人員，可利用打鉆等方法供給新鮮空氣、飲料及食物，在人員撤退的同時要保護泵房不致被淹、保持通風、加強對有毒有害氣體的檢測3． “三人聯鎖放炮制”中的三人是指 （ C ） A．瓦檢員，放炮員，跟班干部 B．瓦檢員，安全員，放炮員 C．瓦檢員，放炮員，班組長 D．以上都不是4．屬于人為導水通道的是 。 （ D ） A．地層的裂隙 B．巖溶通道 C．空隙通道 D．底板突破通道5．煤礦工作水泵的能力，應能在（ ）小時內排出礦井24h的正常涌水量 ( C ) A．15 B．18 C．20 D．246．發(fā)現某采掘工作面瓦斯嚴重超限時，瓦斯檢查員應 （ B ）A．先匯報后撤人 B．先撤人后匯報 C．先通風后撤人 D．先通風后匯報三、多項選擇題1．瓦斯爆炸的危害表現在以下方面 （A B C ）A．爆炸產生高溫 B．爆炸產生高壓氣體，形成強大的沖擊波C．爆炸產生大量有毒有害氣體 D．危害工作面2．礦井突水的主要水源有 （A B C D）A．地表水 B．大氣降水C．.地下水 D．采空區(qū)積水 3．影響煤層原始瓦斯含量的因素很多，主要有 （A B C ）A．煤層賦存條件、 B．圍巖性質、C．地質構造及水文地質條件 D．煤化程度四、名詞解釋1．煤層瓦斯含量：　　煤層瓦斯含量是指單位質量煤體中所含瓦斯的體積，一般用m3／t表示，煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯涌出量的基礎數據，是礦井通風及瓦斯抽放設計的重要參數。煤層在天然條件下，未受采動影響時的瓦斯含量稱原始含量；受采動影響，已有部分瓦斯排出后而剩余在煤層中的瓦斯量，稱殘存瓦斯含量。2．礦井水害：答：凡影響生產、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水都稱為礦井水害3．礦井瓦斯：答：礦井瓦斯指煤礦的生產過程中從煤層，巖層中涌出的各種有害氣體的總稱。4．瓦斯涌出：煤層被開采時，煤體受到破壞或采動影響，貯存在煤體內的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間，這種現象稱為瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出兩種。5．礦井水害類型（1）頂板水害；（2）底板水害；（3）老空水害；（4）斷層及陷落柱水害；（5）封閉不良鉆孔水害。五、判斷題1. 發(fā)現有突水預兆時必須立即停止作業(yè)，報告調度室，發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點人員。（√ ）、光路、電路三大系統(tǒng)組成的。 （ √ ），應首先測出瓦斯?jié)舛?，然后取下二氧化碳吸收管，再測出瓦斯和二氧化碳混合氣體濃度，前者減去后者，即為所要測定的二氧化碳濃度。（ ） 六、簡答題采煤工作面應采取煤層注水防塵措施，有哪些情況之一的除外？答：（１）圍巖有嚴重吸水膨脹性質，注水后易造成頂板垮塌或底板變形，或者地質情況復雜，頂板破壞嚴重，注水后影響采煤安全的煤層。（２）注水后會影響采煤安全或造成勞動條件惡化的薄煤層；（３）原有自燃水分或防滅火灌漿后水分大于４％的煤層；（４）孔隙率小于４％的煤層；（５）煤層很松軟，破碎，打鉆孔時易塌孔難成孔的煤層；（６）采用下行垮落法開采近距煤層或分層開采厚煤層、上層或上分層的采空區(qū)采取灌水防塵措施時的下一層或下一分層。 “高瓦斯礦井未建立瓦斯投放系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，或者與其監(jiān)控系統(tǒng)不能正常運行”是指哪些情形？ 答：⑴一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5米3/分鐘或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3米3/分鐘，用通風方法解決瓦斯問題不合理而未建立抽放系統(tǒng)的； ⑵礦井絕對瓦斯涌出量達到《煤礦安全規(guī)程》第145條第（二）項規(guī)定而未建立抽放瓦斯系統(tǒng)的； ⑶未配備專職人員對礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)進行管理、使用和維護的； ⑷傳感器設置數量不足、安設位置不當、調校不及時，瓦斯超限后不能斷電并發(fā)出聲光報警的?！坝袊乐厮迹床扇∮行Т胧?，是指哪些情形？ 答：⑴未查明礦井水文地質條件和采空區(qū)、相鄰礦井及廢棄老窯積水等情況而組織生產的； ⑵礦井水文地質條件復雜沒有配備防治水機構或人員，未按規(guī)定設置防治水設施和配備有關技術裝備、儀器的； ⑶在有突水威脅區(qū)域進行采掘作業(yè)未按規(guī)定進行探放水的； ⑷擅自開采各種防隔水煤柱的； ⑸有明顯透水征兆未撤出井下作業(yè)人員的。七、論述題請敘述煤礦突水的一般預兆煤礦突水過程主要決定于礦井水文地質及采掘現場條件。一般突水事故可歸納為兩種情況：一種是突水水量小于礦井最大排水能力，地下水形成穩(wěn)定的降落漏斗，迫使礦井長期大量排水；另一種是突水水量超過礦井的最大排水能力，造成整個礦井或局部采區(qū)淹沒。在各類突水事故發(fā)生之前，一般均會顯示出多種突水預兆，下面分別予以介紹?！　?．一般預兆　　(1)煤層變潮濕、松軟；煤幫出現滴水、淋水現象，且淋水由小變大；有時煤幫出現鐵銹色水跡?！　?2)工作面氣溫降低，或出現霧氣或硫化氫氣味(即臭雞蛋味)。(3)有時可聞到水的“嘶嘶”聲。請詳述煤與瓦斯突出的一般規(guī)律　　(1)突出危險性隨采掘深度的增加而增加；　　(2)突出危險性隨煤層厚度的增加而增加，尤其是軟分層厚度；　　(3)石門揭煤工作面平均突出強度最大，煤巷掘進工作面突出次數最多，放炮作業(yè)最易引發(fā)突出，采煤工作面突出防治技術難度最大；　　(4)突出多數發(fā)生在構造帶、煤層遭受嚴重破壞的地帶、煤層產狀發(fā)生顯著變化的地帶、煤層硬度系數小于0．5的軟煤層中；　　(5)突出發(fā)生前通常有地層微破壞、瓦斯涌出變化、煤層層理紊亂、鉆孔卡鉆夾鉆、煤壁溫度降低、散發(fā)煤油氣味、煤層產狀發(fā)生變化等預兆；　　(6)突出按動力源作用特征可分為三種類型：突出、壓出和傾出；按突出物分類可分為四種類型：煤與瓦斯突出、煤與二氧化碳突出、巖石與瓦斯突出、巖石與二氧化碳突出。防治煤與瓦斯突出的措施有哪些？防治煤與瓦斯突出的措施：　　(1)“四位一體”綜合防治突出措施。所謂“四位一體”綜合防治突出措施，就是說首先應對開采煤層及其對開采煤層構成影響的鄰近煤層進行突出危險性預測。對確認的突出危險區(qū)域，應采取區(qū)域性防治突出技術措施，對確認的突出危險工作面，必須采取防治突出技術措施。在采取防治突出技術措施后，必須對防治突出技術措施消除突出危險性的效果進行檢驗。如果檢驗有效，在采取安全防護措施的前提下進行采掘作業(yè)；如果檢驗無效，必須補充防治突出技術措施，直至再次檢驗為有效時方可在采取安全防護措施前提下進行采掘作業(yè)。否則，必須繼續(xù)補充技術措施?！　?2)防治突出的技術措施。防治突出的技術措施主要分為區(qū)域性措施和局部性措施兩大類。區(qū)域性措施是針對大面積范圍消除突出危險性的措施，局部性措施主要在采掘工作面執(zhí)行。針對采掘工作面前方煤巖體一定范圍消除突出危險性的措施，目前區(qū)域性措施主要有3種：開采保護層、大面積瓦斯預抽放、控制預裂爆破；局部性措施有許多種，如卸壓排放鉆孔、深孔或淺孔松動爆破、卸壓槽、固化劑、水力沖孔、金屬骨架等?！　?3)安全防護措施。安全防護措施是控制突出危害程度的措施，也就是說即使發(fā)生突出，也要