煤岩动力灾害考试复习整理

1、（一）名词解释（5个题，每题3分，共15分）1、煤与瓦斯突出：在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出。2、冲击地压：冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。3、冲击能量指数：煤的冲击能量指数是指煤样在常规单轴压缩试验条件下，全应力-应变曲线峰值前所积聚的变形能与峰值后所消耗的变性能的比值。4、弹性能量指数：在单轴压缩条件下，煤样破坏前聚集的变性能与产生的塑性变形消耗的能量的比值。5、动态破坏时间：煤的动态破坏时间是评价煤体冲击倾向性的指标之一，指的是煤样

2、在常规单轴压缩条件下，从极限载荷到完全破坏的时间。6、单轴抗压强度：单轴抗压强度是无围压岩样在纵向压力作用下出现压缩破坏时单位面积上所承受的载荷7、钻孔瓦斯涌出初速度：在煤层中按规定的技术要求施工钻孔，在达到预定深度，2min时，在规定长度钻孔内涌出的瓦斯流量。8、钻屑解吸指数：煤样从煤体中剥落后1min内的瓦斯解析量。9、钻屑量：10、保护层开采：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性煤层，开采保护层后，对有突出危险性的煤层产生保护作用，使之消除或减少突出危险性，达到防止煤与瓦斯突出的目的。（二）选择题和判断题（选择题5道，每题2分，共10分；判断题10道，每题2分，共20分

3、）1、煤层冲击倾向性鉴定的主要指标。弹性能指数、冲击能指数、动态破坏时间和单轴抗压强度2、依据煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法（GB/T25217.2-2010），煤层的冲击倾向性可分为哪三类？强冲击倾向、弱冲击倾向和无冲击倾向3、煤与瓦斯突出和冲击地压的各种分类。（1）、煤与瓦斯突出的分类：根据动力现象的力学特征不同可分为突出、压出、倾出。按动力现象的强度分类：小型突出、中型突出、次大型突出、大型突出、特大型突出。（2）、冲击地压的分类：从宏观角度看, 传统上是根据煤( 岩) 体的受力来源进行冲击地压分类, 即重力型和构造型冲击地压。重力型冲击地压是指采掘过程中, 以重力为主要外力来源而诱

4、发的冲击地压, 其特点是随着采掘深度的加大, 冲击地压发生的频度和发生的强度明显地增加。构造型冲击地压是指在构造应力的作用下, 煤岩体发生的冲击地压, 其特点是在地质构造明显的区域, 构造应力越集中, 发生冲击地压的可能性就越大, 常发生在煤层分布不均匀、向、背斜的轴部、断层附近等。对某一特定的冲击地压, 根据煤岩体的受力状况及破坏特征, 采掘诱发冲击地压一般可分为3 类, 即采掘诱发的煤( 岩) 体压应力型冲击地压、顶底板受拉应力型冲击地压及断层走滑受剪型冲击地压。两种或两种以上单一冲击地压先后组合发生复合型冲击地压。而由于系统的扰动在一定的时间间隔和一定的采矿空间内发生的一系列冲击事件形成

5、连锁式冲击地压。4、煤与瓦斯突出、压出、倾出和冲击地压发生的主要特征各是什么冲击地压发生的主要特征： 我国煤矿冲击地压的突出特点是类型多样、条件复杂及发展趋势严重。冲击地压的主要特征如下:1.冲击地压的发生与地质构造有密切关系,一般多发生在褶曲、断层及煤层变异性突出的部位,主要受构造应力的控制;2.发生冲击地压的煤层顶板往往具有坚硬的岩层,该岩层聚集高强度的变形能,是冲击地压发生的主要能量;3.发生在超前巷道的冲击地压,以巷道两帮煤体抛出为主要特征,将巷道堵塞,甚至完全充实巷道空间;4.发生在工作面的冲击地压,一般表现为大面积冲击现象,冲击形成的煤体运动和冲击波将支护体推倒;5.在留有底煤的采

6、场,冲击地压发生时,以底鼓和煤岩压入采场空间为主要显现特征。5、影响煤与瓦斯突出和冲击地压的主要因素有哪些？影响煤与瓦斯突出的主要因素：地质构造，煤层瓦斯储存特征，煤的结构，开采技术，煤层垂深。影响冲击地压的主要因素：一是自然地质因素，例如断层、褶曲、开采深度、煤层厚度及倾角等；另一个是生产技术因素，例如采矿、掘进等工程活动，它是人为因素，是可以改进和控制的。6、煤与瓦斯突出的综合作用假说煤与瓦斯突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯以及煤体自身物理力学性质三者综合作用的结果。7、 解释冲击地压发生机理的刚度理论和强度理论。强度理论：该理论认为，冲击地压发生的条件是矿山压力大于煤体围岩力学系统的综

7、合强度。较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍了深部煤体自身或煤体围岩交界处的变形。由于平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力阻碍了煤体沿层面的移动，使煤体更加压实，承受更高的压力，积蓄较多的弹性能。从极限平衡和弹性能释放的意义上来看，夹持起了闭锁作用。在煤体夹持带内，压力高、并储存有相当高的弹性能，高压带和弹性能积聚区可位于煤壁附近。一旦高应力突然加大或系统阻力突然减小时，煤体可产生突然破坏和运动，抛向已采空间，形成冲击地压。刚度理论：刚度理论起源于刚性压力机，由库克等人总结出来的。这个理论人为，矿山结构的刚度大于围岩支架刚度是产生冲击地压的必要条件。 库克认为由于采动的影响，原有的矿体围岩系统力学平衡状

8、态被破坏，剩余能量产生地震而使岩石抛出等动力现象，提出当矿体围岩系统破坏时，如果所释放的能量大于所消耗的能量，则发生冲击地压，这一理论称为能量理论。同时，库克在普通试验机上对大理岩进行压缩时，与大理石试件并联一铜管以加大试验机刚度。试验发现，若试验机刚度足够大，大于试件后期变形刚度时，大理岩在达到峰值强度之后不发生突然破坏；若试验机刚度小于试件后期变形的刚度时，则发生突然的失稳破坏。对于井下矿柱围岩关系可以比拟为试件在试验机上发生突然破坏的刚度比较条件。 Blake（1972）将其普遍化，提出矿体刚度大于围岩刚度则发生冲击地压，这一理论称为刚度理论。8、煤层煤与瓦斯突出危险性的鉴定指标突出煤层

9、鉴定应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。当动力现象特征不明显或者没有动力现象时，应当根据实际测定的软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度P 和煤的坚固性系数f 、煤层瓦斯压力P/MPa等指标进行鉴定。9、煤层被鉴定为突出煤层的依据有哪些？全部指标均达到或者超过临界值时，方可鉴定为突出煤层。10、 根据残余瓦斯压力或残余瓦斯含量进行防突区域措施效果检验，其临界值是多少？煤层残余瓦斯压力指标临界值为0.74MPa，煤层残余瓦斯含量指标临界值为8m3/t。11、 采用钻屑瓦斯解吸指标法进行区域措施效果检验，其干煤样和湿煤样各自的临界值是多少？12、采用电磁辐射法预测煤岩动力灾害，使用的预测指标和

10、危险预警方法是什么？预测指标：脉冲数和强度；危险预警方法：静态临界值和动态趋势相结合的方法13、煤矿安全规程中关于冲击地压煤层开采的内容。第八十一条 开采冲击地压煤层的煤矿应有专人负责冲击地压预测预报和防治工作。开采冲击地压煤层必须编制专门设计。冲击地压煤层掘进工作面临近大型地质构造、采空区，通过其他集中应力区以及回收煤柱时，必须制定措施。防治冲击地压的措施中，必须规定发生冲击地压时的撤人路线。每次发生冲击地压后，必须组织人员到现场进行调查，记录发生前的征兆、发生经过、有关数据及破坏情况，并制定恢复工作的措施。第八十二条 开采严重冲击地压煤层时，在采空区不得留有煤柱。如果在采空区留有煤柱，必须

11、将煤柱的位置、尺寸以及影响范围标在采掘工程图上。开拓巷道不得布置在严重冲击地压煤层中。永久硐室不得布置在冲击地压煤层中。第八十三条 开采煤层群时，应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。保护层有效范围的划定方法和保护层回采的超前距离，应根据对矿井实际考察的结果确定。开采保护层后，在被保护层中确实受到保护的地区，可按无冲击地压煤层进行采掘工作。在未受保护的地区，必须采取放顶卸压、煤层注水、打卸压钻孔、超前爆破松动煤体或其他防治措施。第八十四条 开采冲击地压煤层时，冲击危险程度和采取措施后的实际效果，可采用钻粉率指标法、地音法、微震法等方法确定。对有冲击地压危险的煤层，应根据预测预报等

12、实际考察资料和积累的数据划分冲击地压危险程度等级并制定相应的综合防治措施。第八十五条 对冲击地压煤层，应根据顶板岩性掘进宽巷或沿采空区边缘掘进巷道。巷道支护严禁采用混凝土、金属等刚性支架。第八十六条 严重冲击地压厚煤层中的所有巷道应布置在应力集中圈外；双巷掘进时，2条平行巷道之间的煤柱不得小于8m，联络巷道应与2条平行巷道垂直。第八十七条 开采冲击地压煤层时应采用垮落法控制顶板，切顶支架应有足够的工作阻力，采空区中所有支柱必须回净。第八十八条 开采冲击地压煤层时，在同一煤层的同一区段集中应力影响范围内，不得布置2个工作面同时回采。2个工作面相向掘进，在相距30m（综合机械化掘进50m）时，必须

13、停止其中一个掘进工作面，以免引起严重冲击危险。停产3天以上的采煤工作面，恢复生产的前一班内，应鉴定冲击地压危险程度，并采取相应的安全措施。第八十九条 有严重冲击地压的煤层中，采掘工作面的爆破撤人距离和爆破后进入工作面的时间，必须在作业规程中明确规定。第九十条 在无冲击地压煤层中的三面或四面被采空区所包围的地区、构造应力区、集中应力区开采和回收煤柱时，必须制定防治冲击地压的安全措施。14、防治煤与瓦斯突出规定最新版（三）简答题（5道题，每题5分，共25分）1、煤与瓦斯突出和冲击地压发生特征的区别？ 煤和瓦斯突出是指瓦斯和煤同时向巷道内突出，它和冲击地压在表现上有类似性，发生时都出现煤体的破碎，而

14、且有时两者同时出现。其主要区别是，对冲击地压而言，弹性能的释放是第一位因素，破坏较猛烈 震动更强烈，由已破裂的煤体中释放出瓦斯则是次要的、第二位的因素。煤和瓦斯突出则相反，瓦斯释放是第一位的因素，破坏较缓慢，震动也较弱，而煤岩抛出则是第二位的因素。突出后大部分煤体破坏成碎煤，且具筛选性。2、 煤与瓦斯突出和冲击地压的发生规律有哪些？矿井瓦斯突出发生的一般规律：1）突出发生在一定的深度上；2）突出的次数和强度随着煤层厚度特别是软分层的厚度的增加而增多；3）突出的气体种类主要是瓦斯；4）突出煤层的特点；5） 煤层突出危险区常呈区域条带状分布；6）突出的次数有随着煤层倾角增大而增多的趋势；7）采掘工

15、作往往可激发突出；8) 突出前大多有突出预兆；9) 突出危险性随着有硬而厚的围岩存在而增大3、什么是区域综合防突，区域综合防突措施包括哪些内容，具体的区域性防突措施有哪些？（1）区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。（2）区域综合防突措施的主要内容：区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证。通称为区域“四位一体”的综合防突措施。 (3)区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、

16、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。4、局部综合防突措施包括哪些内容？工作面突出危险性预测；工作面防突措施；工作面措施效果检验；安全防护措施。5、简述区域突出危险性预测的主要方法？（1）煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：（一）煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；（二）根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的

17、探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时,则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离,并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区;否则,在同一地质单元内,突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m(埋深)及以下的范围为突出危险区。（三）在上述（一）、（二）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，

18、在确定前可暂按表预测。根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P/MPa瓦斯含量W/m3t-1区域类别P0.74W 8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求：（一）预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；（二）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。（2）单项指标法预测煤层突出危险性单项临界指标值煤层突出危险性煤的破坏类型瓦斯放散初速度煤的坚固性

19、系数煤层瓦斯压力突出危险、100.50.746、 简述冲击危险性区域预测的主要方法？以钻屑法为主的局部探测法，包括煤岩体变形观测法（顶板动态、围岩变形）、煤岩体应力测量法（相对应力测量，绝对应力测量）、流动地音检测法、岩饼法等，主要用于探测采掘局部区段的冲击危险程度。钻屑法的实施必须严格执行煤炭部制定的冲击地压煤层安全开采暂行规定。一般先根据经验，结合采掘工作面的具体地质条件和生产技术条件，圈定冲击危险区作为钻屑法的探测区。对于壁式采煤工作面，应沿工作面煤壁和距工作面60m的顺槽范围内布置检测带；对于掘进工作面，应在掘进头及其后部60m范围内的巷道两帮布置检测带。检测带内钻孔布置（孔数、孔深、

20、孔距）、检测制度按规定执行。一般测试钻孔用1.2kw手持电钻或2.0kw岩石电钻打眼。插接式麻花钻杆，每节长1.01.8m，42mm 钻头，钻孔深度68m。用塑料桶或布袋收集钻 屑，用弹簧秤和容器称量钻屑重量和体积，用 3mm铁筛子测量钻屑的粒度组成。每钻进1m测 量1次钻屑量和粒度组成。用专用记录簿记录打眼地点、时间、钻屑排出量和粒度，以及打眼过程中出现的钻杆跳动、卡钻、劈裂声和微冲击等动力现象。井当场填表作图，及时判断冲击危险程度。7、煤与瓦斯突出的安全防护措施有哪些？1、安全防护措施包括石门揭穿煤层时的震动爆破、采掘工作面的远距离爆破、反向风门、自救器、避难所和急救袋、建立健全压风自救系

21、统等内容。 2、远距离爆破的操纵地点应设在进风侧反向风门之外或避难所内，距工作面的距离根据现场实际情况而定，但不得小于300米 。远距离爆破时，爆破工操纵爆破的地点，应配备急救袋或自救器。回风系统的采掘工作面，以及有人作业的地点，都必须停电撤人，爆破30分钟后，方可进入工作面检查。 3、突出危险区域设置反向风门，应遵守下列规定： (1)反向风门必须设在石门掘进工作面的进风侧，以控制突出时的瓦斯沿着回风道进入回风系统; (2)反向风门必须牢固，并须设两道。嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石性质确定，但不得少于0.2米，墙垛厚度不得少于0.8米。门框和门扇可采用坚实的木质结构，门框厚度不得小于100毫米，门扇厚度不得小于50毫米，两道风门之间的距离不得小于4米; (3)爆破时风门必须关闭，对通过门垛的风筒，必须设有隔