《矿井瓦斯防治》复习题

《矿井瓦斯防治》复习题

1、煤层瓦斯含量矿井在大气条件下，单位质量煤体中所含有的瓦斯气体体积量，是煤内游离和吸附两种状态瓦斯量的总和。

2、煤层瓦斯压力：是指瓦斯赋存于煤层中所呈现的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。

3、煤体透气性：煤层对于瓦斯流动的阻力，通常用透气性系数表示。透气性越大，瓦斯在煤层中流动越容易。

4、煤体孔隙率：是指煤中孔隙体积与煤总体积之比的百分数。

5、吸附与解吸现象：吸附就是物质被一种吸附剂进行吸附。解吸就是把吸附剂吸附的物质通过另一种物质分离出来。

6、瓦斯涌出：煤层被开采时，煤体受到破坏或采动影像，赋存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间。

7、开始抽出距离：钻孔开始抽出卸压瓦斯时滞后于工作面的距离。

有效抽放距离：从钻孔开始抽搐卸压瓦斯到钻孔失去作用这一段距离。

8、“O” 形圈：工作面运输巷与回风巷的上覆岩层离层区与开切眼及工作面采面上覆岩层的离层区贯通形成一个连通的环形圈。

9、保护煤量：保护层开采后，由于岩石的冒落移动，使上部或的突出煤层充分卸压的区域内的煤量。

10、保护层：一般是指在突出矿井的煤层群中首先进行开采的非突出危险煤层。

11、压风自救系统：是利用压风管路向遇险员工供给压缩空气的自救系统。反向风门：是防止突出时瓦斯逆流进入风道而安设的风门。

2、金属骨架：是用于石门（井巷）工作面揭穿突出危险层的一种超前支架。

13、避难硐室：为了防止突出时涌出的大量瓦斯的喷出煤粉的危害而在井下设置的躲避硐室。

14、自救器：自救器是一种体积小、重量轻、便于携带的防护个人呼吸器官的装备。

15、煤与瓦斯突出灾害预警：在事故理论、预警理论、煤与瓦斯突出防治理论的指导下，充分利用和发挥煤矿安全监控系统、计算机网络技术、信息技术和现有防突技术的优势，实时、动态地收集尽可能多的煤矿安全信息，并经过综合分析后，从系统的观点，在时间维和空间维的连续性上，对各工作面的突出危险状态和发展趋势进行超前和动态的预测、评价和警示，以便提醒管理者提前采取防突措施、加强防突管理、消除突出隐患。

二、填空、、、

1、瓦斯在煤层中的赋存状态有游离状态和吸附状态。

2、矿井瓦斯涌出形式可分为普通涌出和特殊涌出。

3、井下瓦斯源有采落下来的煤炭中、采掘工作面煤壁内、从煤巷两帮及顶底板放、采空区及围岩煤壁中。4我国提出的治理瓦斯的二字方针是先抽后采、以风定产、监测监控

5、处理上隅角瓦斯积聚的技术有局部通风机处理、全负压处理和抽采方式处理。

6、瓦斯抽采方法有未开采矿区煤层瓦斯抽采、煤层瓦斯预抽采、采动卸压煤层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采和报废矿井瓦斯抽采。

7、煤层气地面抽采的一般程序包括煤层气井钻井固井完井、煤层压裂、排水采气。

8、钻孔预抽是国内外目前抽放开采层瓦斯的主要方式。钻孔抽采的基本方式有穿层钻孔和顺层钻孔两类。

9、钻孔抽放邻近层瓦斯的主要布孔参数有钻孔直径、钻孔的间距、钻孔角度和钻孔抽放负压。

10、废弃矿井瓦斯抽放的方式大体上有两种，利用废弃而没有充填的的井筒或平硐抽放、向老采空区或井下卸压区域打大直径地面钻孔抽放。

11、按作用原理划分，可把常用的流量仪表分成压差式流量计、容积式流量计、电子流量计和超声波流量计四大类。

12、瓦斯利用的主要途径有瓦斯民用、工业锅炉利用、车用动力、瓦斯发电和化工原料。

13、瓦斯利用的安全措施主要包括泵房及管网系统的安全设施、用户的安全操作和安全监测监控系统。

14、煤与瓦斯突出的过程，一般可划分为3个阶段，即发动、发展、停止阶段。

15、突出煤层的合理采掘布署包括合理的开采程序、合理的开拓部署、合理的抽掘采接替、合理的通风系统、合理的机械化手段和合理的产量规模。

16、根据保护层周围岩层和煤层的岩石移动强度（即其卸压程度），在保护层垂直层面方向可划分为3个带，即混乱移动带、岩石完整性破坏的移动带、岩层弯曲带。

17、防治煤与瓦斯突出的措施可分为区域性防突措施和局部防突措施。

18、防突的局部措施有局部预抽瓦斯、超前卸压排放瓦斯钻孔、深孔松动爆破、金属骨架、金属骨架结合扩钻孔卸煤和水力冲刷。

19、防止突出灾害扩大的安全防护措施有压风自救系统、隔离式自救器、反向风门、远距离作业和其他相关措施。

20、目前突出矿井中使用的隔离式自救器，按其作用原理可分为化学氧型、压缩氧型、压缩空气型三种类型。

三、问答题

1、简述直接测定井下瓦斯压力的步骤及注意事项。答：步骤：（1）测定地点的选择。（2）钻孔施工（3）封孔（4）冲入

气体（5）压力测定（6）数据处理（7）适用条件、注意事项：测压地点岩石坚硬、裂隙少时，可选用注浆封孔测压法。在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时，钻孔长度不大于15m的可采用胶囊密封黏液封孔测压法；钻孔长度不大于15m的应采用注浆封孔测压法。坚井揭煤可采用注浆封孔测压法;煤层群分层测压应采用注浆封孔测压法。测压时间充足时，宜采用被动测压法；测压时间要求较短时，应采用主动测压法。

2、简述矿井瓦斯赋存的规律。答：

一、与变质程度的关系

二、与成煤年代的关系

三、与沉积环境的关系

四、与埋藏深度的关系

五、与构造环境的关系六、与其他因素的关系

3、影响矿井瓦斯正常涌出量的因素有哪些？答：1、煤层瓦斯含量：这是影响矿井瓦斯涌出量的决定因素。2、开采规模：主要指矿井的开采深度、开拓与开采的范围及矿井产量。3、开采程序：煤层群中首采层开采时，或厚煤层采用分层开采时，首采层及首先开采的分层瓦斯涌出量较大。

4、采煤方法与顶板管理方法

5、生产工序：落煤时的瓦斯涌出量要大于其他工序的涌出量。

6、地面大气压力的变化：当大气压力突然降低时，瓦斯涌出量会增大；反之，瓦斯涌出量将会减少。

7、通风压力：采用负压通风的矿井，负压越高，瓦斯涌出量就越大；而采用正压通风的矿

井，风压越高，瓦斯涌出量就小。8、采空区管理方法：采空区应封闭未封闭或者密闭质量很差，就会造成采空区瓦斯向外涌出。

4、简述瓦斯抽采的意义。答：

一、高效本质安全型矿井建设的需要、

二、优质资源开发利用的需、

三、大气环境保护的需要

四、煤炭工业可持续发展的需要

5、采空区瓦斯抽放的方法有哪几种？（1）采空区的瓦斯储集及运移（2）高位巷道抽放瓦斯（3）顶板高位钻孔抽采（4）高冒带斜交钻孔抽放瓦斯（5）采空区埋管抽采

6、叙述高位巷道抽放瓦斯的方法及其优点。答：方法：在沿工作面上风巷内错一定距离的顶板上开掘一条走向巷道。将抽放管道与巷道中的封孔管理联接，开动抽放泵，裂隙中的瓦斯就会在抽放负压的作用下流入高位巷道被抽出。优点：这种方法抽放消过的好坏，主要取决于高位抽放巷道的布置层位，通常将高位巷道布置在工作面上隅角顶板上部的裂隙带内，可以获得最佳抽放效果。

7、简述废弃矿井抽采瓦斯的意义。答：废弃矿井煤层起开发是继井下瓦斯抽放、地面钻井开采、地面采动区钻井开采之后与20世纪90年代后期才发展起来的一种新的煤层气开发方式，是从已报废的煤矿井中将残留、聚集在地下巷道、岩层和煤层中的煤层气抽取出来并加以利用。

8、试分析影响废弃矿井瓦斯抽放的技术因素有哪些，如何改进？答：影响废弃矿井瓦斯抽放的技术因素主要有：

1、矿井生产期间对采空区进行封闭的情况；

2、矿井浅部巷道及煤层露头情况；

3、矿井水情况；

4、矿井封闭质量等改进方法：实施废弃矿井瓦斯抽采需要全面掌握矿井生产期间的技术资料，综合评价废弃矿井的封井情况及矿井的水文，地质条件，包括采区布置、巷道布置、相邻关系、采空区密闭状况、相邻采空区关系及其局部地质构造等，确保采空区间有通道连接供瓦斯流通。

9、瓦斯抽放泵站及设施的技术要求有哪些？

1、抽放泵站的技术要求

2、抽放用瓦斯泵的选型应满足

3、泵房内应配备必要的检测仪表

4、瓦斯泵房的管路配置包括出入口管路、阀门、放空管等。

10、瓦斯抽采地面钻孔的特点有哪些？

1、孔深较大

2、钻孔穿过的地层相对比较复杂

3、孔径较大

4、钻孔服务时间较长

5、地面钻孔施工在山区难度较大

11、防治煤与瓦斯突出的技术原理有哪些？

一、应力释放原理

二、瓦斯排放原理

三、煤体强度增加原理

12、煤与瓦斯突出与地质因素的关系有哪些？答：首先、它决定了地应力场的分布；其次，它对煤层瓦斯生成、运移、赋存乃至后期改造都起直接作用，最后，煤层在构造应力作用下发生破坏，搓揉形成易于突出的软分层。

13、我国常用的煤与瓦斯突出危险性预测指标及方法有哪些？答：把瓦斯压力等于0、74Mpa作为发生突出的最低临界值，实测数值小于0、74Mpa，可划为无突出危险，当大于0、74Mpa 时，应结合其他指标进一步确定。

14、石门揭开突出危险煤层采用预先抽放瓦斯的防突措施应遵守哪些要求？（1）煤层透气性较差，矿井有抽放设备或系统，并有足够的抽放时间（2）抽放钻孔底应布置道石门轮廓线外3-5M 的煤层内。（3）抽放钻孔优先用孔径75100mm（4）抽放有效影响半径一般采用1-1、5m（5）石门揭开突出煤层前必须用工作面预测方法，对措施效果进行检验。

15、超前缷压排放瓦斯钻孔的作用原理是什么？答:有三种作用原理：一是在钻孔周围形成缷压带，降低钻孔周围煤体的应力；二是排放钻孔周围煤体中的瓦斯，使得在钻孔控制范围内的煤体得到缷压和排放瓦斯；三是使工作面前方的应力集中带移向煤体深部，以达到一定的范围内消除和降低突出危险。17简述煤

与瓦斯突出灾害预警系统的发展趋势。答:灾害预警系统的发展趋势是：

1、将瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、矿井火灾、矿井水灾、冲击地压等重要灾害的预警功能基于一套系统之中，形成煤矿重大灾害预警系统；

2、随着灾害连续预测技术的不断成熟，将传感器、各类灾害连续预测系统、矿井安全监控系统等硬件、相关灾害预警软件和灾害预警工艺技术集于一体，

3、在灾害预警系统的基础上增加安全专家系统，使预警系统不仅具有安全信息查询和灾害预警功能，还具有灾害的预防方案和防治措施制定、灾害防治措施效果评价等功能

4、今后的预警系统不仅具有灾前的预警功能，还将具有灾后的抢险救援辅助决策功能，成为煤矿安全综合管理系统。

18、煤层瓦斯预抽采的方法有哪些？提高抽采效果的措施有几种？答：方法：巷道抽采、钻孔抽采措施：（1）目的与基本原则（2）水力压裂（3）水力割缝（4）深孔预裂爆破 (5)交叉钻孔布孔法 (6)提高煤层瓦斯抽放量的其他方法

19、合理的通风系统包括哪些内容？1）系统简单，风流稳定；2）安全可靠，抗灾能力强3）技手可行，符合实际；4）经济合理，效益高。

21煤层瓦斯压力和煤层瓦斯含量有什么关系？影响煤层瓦斯含量的因素有哪些？

qt4%=E;[ 煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，当煤吸附瓦斯的能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含的瓦斯量也就越大。在煤与瓦斯突出的发生、发展过程中，瓦斯压力起着重大作用。Y )#,6\=U 影响煤层瓦斯含量的因素有以下几个方面：

（1）煤田地质史。（2）地质构造。（3）煤层的赋存条件。（4）煤层的围岩性质。（5）煤的变质程度。（6）岩浆活动。（7）水文地质条件。L g7dJnf 影响瓦斯涌出量的因素有哪些？

lsgZ （1）煤层和围岩的瓦斯含量。（2）开采深度。（3）开采规模。（4）开采顺序与开采方法。（5）地面气压的变化。V lrO _?t22．瓦斯爆炸的条件是什么？爆炸界限是多少？

&z>iqm"Ww 瓦斯爆炸的发生必须具备3 个基本条件：

、\3gb6S } ①瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5％～16％。

② 混合气体中的氧浓度不低于12％。③ 有足够能量的点火源，通常为650℃，最低点燃能量为0、28mJ 。爆炸界限一般为5％～16％。

+,)Iv_Xl$ 煤与瓦斯突出的一般规律和预兆有哪些？

:*cd$s （1）危险性随开采深度及煤层厚度增大而增大。

lQ4$d{m` （2）绝大多数发生在掘进工作面。P eSTUR& （3）引起应力状态突然变化的区域。

_

突出预兆主要有以下几种：

Zj0h0Vt ① 声响预兆；② 煤结构变化预兆；③ 地压方面的预兆；④ 瓦斯方面的预兆；⑤ 其他预兆。23什么是开采保护层？开采保护层的作用是什么？怎样划定保护范围？2D

gr\M 开采保护层的作用是：(l)地压减少，弹性潜能得以缓慢释放。(2)煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气系数增加。(3)煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。e Rg;)[#0>$ 划定保护范

围:1+xi1w}3a (1)垂直保护距离 lQi X (3)沿走向的保护范围 )ZpMB (4)煤柱的影响kWgrsN+Z24局部防突措施有哪些？

Nb\B*=4AR1．松动爆破；2．钻孔排放瓦斯；3．水力冲孔；4．超前支架：（1）煤巷掘进超前支架；（2）石门揭煤超前支架；5．超前钻孔 D+7[2$:z25．局部防突安全防护措施有哪些8>DX:`？1）震动放炮；2、金属栅栏。3、反向风门；4、井下避难所3

*oZol/26采空区抽放的方法有哪些？1）封闭式采空区瓦斯抽放技术9bD ER2）开放式采空区瓦斯抽放技术：（1）引巷密闭插管抽放法；(2)钻孔抽放法；(3)埋管抽放法；（4）顶板（煤）巷抽放法 ~-NlTx27矿尘的存在状态：(1)浮游粉尘（2）沉积粉尘、粒度（1）超微粉尘（2）微尘（3）细尘(4）粗尘28矿尘具有很大的危害性，表现在以下几个方面：(1)

污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。(2)

某些矿尘（如煤尘、硫化尘）在一定条件下可以爆炸。(3) 加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。(4)

降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。29煤矿井下生产中引起煤尘爆炸的直接原因主要有：

1、使用非煤矿安全炸药，放炮产生的火焰将煤尘直接点燃引爆；

2、违章放炮。

3、不适当使用毫秒雷管4 、在有煤尘沉积的地方放明炮或在煤仓中放浮炮处理堵仓等。

5、局部火灾或瓦斯爆炸点燃被扬起沉积的煤尘。30通风除尘的方式

1、全负压通风除尘

2、压入式通风除尘

3、抽出式

4、混合式通风