綠色開采0406年試題匯總

本次考試：選擇10個簡答+問答至少4個畫圖作答論述工業(yè)工廠作圖根據(jù)04年.06年試題僅供參考一、選擇題（每題只選1個答案，每題1.5分共15分）建筑物下留設(shè)的煤柱如下圖所示，r為主要影響半徑，建筑物受（ ）。單倍壓縮變形；B.單倍拉伸變形；C.雙倍壓縮變形；D.雙倍拉伸變形。 條帶采煤法開采的理想地質(zhì)條件是（ ）。煤層埋深小于400?500m，近距離煤層群，厚度變化較大；煤層埋深小于400?500m，近距離煤層群，厚度比較穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r層和煤層較硬；煤層埋深小于400?500m，單一煤層，厚度比較穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r層和煤層較硬；煤層埋深小于400?500m，近距離煤層群，煤層較軟。同一煤層條件下，采寬為50m的條帶開采、采寬為60m條帶開采和房柱開采,3種開采方案的采出率都是50%，他們引起的地表下沉量大小關(guān)系是（ ）。采寬50m條帶開采地表下沉最大，房柱開采地表下沉最小；采寬60m條帶開采地表下沉最大，房柱開采地表下沉最?。环恐_采地表下沉最大，采寬50m條帶開采地表下沉最小；房柱開采地表下沉最大，采寬60m條帶開采地表下沉最小。采用概率積分法預(yù)計地表沉陷時需要用到的參數(shù)包括（）。下沉系數(shù)，冒落帶高度，拐點偏移距，水平移動系數(shù)。下沉系數(shù)，裂隙帶高度，移動邊界角，水平移動系數(shù)。下沉系數(shù)，主要影響半徑，拐點偏移距，充分下沉角。下沉系數(shù)，主要影響半徑，拐點偏移距，水平移動系數(shù)。地表移動盆地范圍內(nèi)，不是任何一個位置對地面建筑物都能構(gòu)成危害，對地面建筑物有無危害的標(biāo)準(zhǔn)是以臨界變形值來衡量的，我國采用的一組臨界變形值是（）。A.i=3mm/m，￡=2mm/m，B.i=5mm/m，￡=2mm/m，C.i=3mm/m，￡=3mm/m，D.i=3mm/m，￡=2mm/m，k=0.2mm/m2；k=0.2mm/m2；k=0.2mm/m2；k=0.4mm/m2。）。在地表下沉盆地沿煤層走向的主斷面，水平變形為負(fù)的物理意義是（）。地表受拉伸變形； B.地表受壓縮變形；C.地表受剪切變形； D.地表受扭曲變形。7．在半無限開采條件下，曲率取得負(fù)極值的位置是（ ）。距開采邊界-0.4r處；距開采邊界r處；距開采邊界0.8r處；距開采邊界+0.4r處。在承壓含水層上帶壓開采時，有利于減少底板破壞深度，提高底板保護(hù)層厚度的技術(shù)措施是（）。縮小工作面長度； B.減慢工作面推進(jìn)速度；C.工作面長期停采； D.加大工作面長度。緩傾斜煤層開采后，在地表下沉盆地主斷面上，曲率的單位是（ ）。mm/m2； B.10-?/m2； C.mm； D.m'。井下留煤柱保護(hù)地面建筑時，在建筑物周圍增設(shè)圍護(hù)帶的原因之一是（）抵消巖層移動角的誤差；抵消充分采動角的誤差；抵消煤柱邊界與建筑物邊界相對位置的測量誤差；抵消采場控頂距的誤差。3.采用恒底式采煤法的長壁工作面，其開采煤層的共同特點是（）。煤層堅硬，遇水后不能重新膠結(jié)，采用下行垮落法處理采空區(qū)時頂板管理不困難；煤層松軟，遇水后能重新膠結(jié)，采用下行垮落法處理采空區(qū)時頂板管理比較困難；煤層松軟，遇水后能重新膠結(jié)，采用下行垮落法處理采空區(qū)時頂板管理不困難；煤層堅硬，遇水后不能重新膠結(jié)，采用下行垮落法處理采空區(qū)時頂板管理不困難，但需人工強(qiáng)制放頂。1D2C3B4D5A6B7D8A9A10A關(guān)于煤與瓦斯共采，下述描述不正確的是（B）。瓦斯是有害氣體，同時也是優(yōu)質(zhì)資源；煤層開采引起的應(yīng)力和裂隙變化不會增大煤層透氣性；低濃度瓦斯利用技術(shù)的發(fā)展將提高瓦斯的利用率；我國70%的煤層透氣性低，不適合煤層采前地面鉆孔抽采煤層氣。關(guān)于地表下沉系數(shù)，下述描述不正確的是（C）。下沉系數(shù)是地表最大下沉量與煤層采高的比值；重復(fù)開采地表下沉系數(shù)大于初次開采下沉系數(shù)；覆巖巖性越堅硬，下沉系數(shù)越大；充分采動條件下的下沉系數(shù)大于非重復(fù)采動條件下的下沉系數(shù)。二、簡答題(每題5分，共15分)1、簡述非充分采動條件下地表移動變形的特點。答案：與充分采動相比，非充分采動條件下地表移動和變形的特點為：下沉曲線上O點處最大下沉點的最大下沉值尚未達(dá)到應(yīng)有的值；傾斜和水平移動曲線沒有明顯變化；曲率曲線和水平變形曲線在中間段出現(xiàn)疊加，極端情況下出現(xiàn)兩個正極值和一個較大的負(fù)極值2、簡述減少開采引起的地表建筑物所受變形的主要技術(shù)途徑答案：減少開采引起的地表建筑物所受變形的主要技術(shù)途徑：條帶開采；②充填開采；③協(xié)調(diào)開采，等3、簡述在建筑物下采煤時，兩層煤之間采用協(xié)調(diào)開采的原理。答案：上下煤層或厚煤層上下分層同時開采時，若將這些煤層或分層工作面錯開一定距0.4匚I Lo.4r離，使后開采的煤層或分層產(chǎn)生的地表拉伸變形區(qū)位于先開采的煤層或分層產(chǎn)生的地表壓縮變形區(qū)內(nèi)，這樣布置的上下工作面錯開一定距離同采，地表變形值可以抵消一部分，并使建筑物少承受一次拉伸變形和壓縮變形，從而可以減少對建筑物的有害影響。0.4匚I Lo.4r上下煤層工作面錯開的距離由下式計算：L=0.4(rl+r2)=0.4(H]+H2)/tg卩式中r「r2—上、下煤層的主要影響半徑；H]、H2—上下煤層埋深；tg卩一主要影響角正切。4簡述煤礦矸石山的主要危害及矸石減排途徑。答案：煤礦矸石山的主要危害：①占壓土地；②滑坡危害；③自燃釋放有害氣體；等。減少矸石排放消除矸石山是解決矸石山的危害的根本出路。矸石減排途徑：①以煤巷替代巖巷；②矸石井下處理；③矸石綜合利用，等。5、簡述影響頂板導(dǎo)水裂隙帶高度的主要因素。答案：①煤層采高；②頂板巖性；③重復(fù)采動情況；④采空區(qū)處理方法；⑤覆巖主關(guān)鍵層位置，等。三、回答問題(10分)1、簡述水體下采煤時留設(shè)防水安全煤巖柱的目的，并畫圖說明地表有松散覆蓋層、緩斜煤層開采時，防水安全煤巖柱的留設(shè)方法。*藥芯K:＜忿丸*藥芯K:＜忿丸H3'在地表有松散覆蓋層、緩斜煤層開采時，防水安全煤巖柱高度Hh按下式sh計算，見右圖：(a)HhHli+Hb式中H「一導(dǎo)水?dāng)嗔褞ё畲蟾叨龋琺；Hb—保護(hù)層厚度，m。shlib li b2、簡述“三帶”理論在上行順序開采中的基本觀點和應(yīng)用方法。①基本觀點當(dāng)上位煤層位于下位煤層開采引起的垮落帶之內(nèi)時，上位煤層的結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，下位煤層先采后上位煤層無法開采；當(dāng)上位煤層位于下位煤層開采引起的斷裂帶之內(nèi)時，上位煤層的結(jié)構(gòu)只發(fā)生中等程度破壞，下位煤層開采后，采取一定技術(shù)和安全措施，上位煤層可以開采；當(dāng)上位煤層位于下位煤層開采引起的斷裂帶之外時，上位煤層只產(chǎn)生整體移動，結(jié)構(gòu)不受破壞，下位煤層開采后，上位煤層可以正常開采。應(yīng)用方法對于不同巖性的頂板，下位煤層開采后，上覆巖層中形成的垮落帶和斷裂帶高度可以根據(jù)相應(yīng)的計算公式進(jìn)行計算，然后與層間距進(jìn)行比較，確定是否可以進(jìn)行上行開采。四、畫圖回答問題(15-20)已知近水平煤層或緩傾斜煤層沿走向有限開采，且充分采動后，地表為連續(xù)型下沉，其下沉曲線為W(x)。1、用文字說明反映地表移動和變形的五項指標(biāo)及它們的單位(5分)；地表移動盆地內(nèi)五項指標(biāo)變化規(guī)律(a)下沉曲線#(b)傾斜曲線；(c)水平移動曲線;(d)曲率曲線;(e)水平變形曲線2、 由各項指標(biāo)的定義可知，五項指標(biāo)間的數(shù)學(xué)關(guān)系為：dWdW di(x)d2WTOC\o"1-5"\h\zW=W(x) i(x)= U(x)=Bi(x)=B B為比例系數(shù)K(x)= =\o"CurrentDocument"dx dx dx dx2dU(x) d2W(x)￡(x)= =Bdx dx23、 五項指標(biāo)正負(fù)號意義分述如下：下沉(W)：“+”表示地表下沉；“一”表示地表隆起。傾斜⑴：“一”表示地表下沉曲線上任意一點的切線與x軸正向所夾的銳角為負(fù)，即垂直于地表的桿狀物傾倒趨勢與x軸負(fù)向相同；“+”表示地表下沉曲線上任意一點的切線與x軸正向所夾的銳角為正，即垂直于地表的桿狀物傾倒趨勢與x軸正向相同。水平移動(U)：“一”表示水平移動的方向與x軸的負(fù)向一致；“+”表示水平移動的方向與x軸的正向一致。曲率(K)：“一”表示地表下沉曲線在地表方向下凹或在煤層方向凸起；“+”表示地表下沉曲線在地表方向凸起或在煤層方向下凹。水平變形(￡)：“－”表示地表受壓縮變形；“+”表示地表受拉伸變形。4、 五項指標(biāo)對地面建筑物的影響分述如下：下沉：均勻下沉對建筑物危害不是很大，但連通建筑物的各種管線受損。傾斜：傾斜造成建筑物重心偏移，影響建筑物的穩(wěn)定性，對高度大，底面積小的建筑物影響大。曲率：在正曲率影響下，建筑物基礎(chǔ)的兩端處于“懸空”狀態(tài)，在負(fù)曲率影響下建筑物基礎(chǔ)成為兩端有支點的簡直梁。當(dāng)曲率引起的附加應(yīng)力超過其結(jié)構(gòu)的承載能力時，建筑物將遭受破壞。水平移動：均勻水平移動對建筑物本身不會產(chǎn)生破壞，但影響管線。水平變形：地表水平變形對建筑物的破壞作用很大，尤其是拉伸變形。由于建筑物抵抗拉伸變形的能力較小，當(dāng)水平變形大于lmm/m時，一般的建筑物墻身就會出現(xiàn)裂縫。建筑物抵抗壓縮變形的能力較大，在較小的地表壓縮變形影響下不會受太大破壞。5、 作圖說明五項指標(biāo)的變化規(guī)律五、論述題(20分)論述采礦引起的巖層移動對煤礦安全環(huán)境的影響及綠色開采內(nèi)涵與技術(shù)框架。答案：采礦引起的巖層移動將導(dǎo)致采空區(qū)周圍巖層應(yīng)力的重新分布和采動裂隙的出現(xiàn)，巖層移動發(fā)展到地表會引起地面塌陷。由于應(yīng)力集中會引發(fā)沖擊地壓和煤與瓦斯突出等動力災(zāi)害影響工作面安全生產(chǎn)。由于采動裂隙的出現(xiàn)會引發(fā)煤巖中的瓦斯和地下水的流動，從而引起井下突水事故和瓦斯事故等安全問題，地下水的流失破壞了地下水資源，瓦斯排放大氣污染環(huán)境。地表沉陷導(dǎo)致土地資源的破壞等環(huán)境問題。因此，煤礦開采引起的一系列安全與環(huán)境問題的發(fā)生都與巖層移動有關(guān)，巖層移動規(guī)律的研究是煤礦安全與環(huán)境問題治理的理論基礎(chǔ)巖層控制的關(guān)鍵層理論是巖層移動規(guī)律研究的最新理論平臺。綠色開采技術(shù)是從源頭上解決采礦引起的一系列安全與環(huán)境問題的技術(shù)途徑。煤礦綠色開采以及相應(yīng)的綠色開采技術(shù)，在基本概念上是從廣義資源的角度上來認(rèn)識和對待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各種資源；基本出發(fā)點是從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭引起的安全問題及對環(huán)境和其他資源的不良影響；目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益環(huán)境效益和社會效益。綠色開采技術(shù)主要包括：減沉開采技術(shù)、保水開采技術(shù)、煤與瓦斯共采技術(shù)、矸石減排技術(shù)等。綠色開采技術(shù)的技術(shù)框架如下圖所示。關(guān)鍵層理論關(guān)鍵層理論綠色開采技術(shù)的技術(shù)框架六、留設(shè)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱（18分）已知：緩傾