搜索
1．名称解释（1）地球科学:以整体的地球作为研究对象，包括自地心至地球外层空间十分广阔的范围，如固体地圈、大气圈、水圈和生物圈等的一门科学。（2）采矿地球物理学：采矿科学中的一个新的分支，是利用岩体中自然的或人工激发的物理场来监测岩体的动态变化和揭露已有的地质构造的一门学科。（3）矿山震动：由于矿山开采使岩层产生应力应变过程的动力现象。（4）岩石的声发射：是岩石的变形与破断，颗粒之间的相位错动，岩石颗粒间摩擦滑动等产生的弹性波。（5）岩石的电磁辐射：是指岩石受载破裂过程中向外辐射电磁能量的过程或现象。（6）采矿声发射法：就是以脉冲的形式记录弱的、低能量的岩体声发射的弹性波，来监测岩体的动态破坏特征。（7）激发地音法：是局部较小应力的变化（例如少量炸药的爆炸），将引起受压岩体微裂隙的产生，从而根据地音可确定应力的高低和冲击的危险。（8）重力法：是根据地层中岩石介质质量分布的不均匀性来测量重力异常变化的方法。（9）声波法：是根据声波在岩体中的传播特性来解决采矿技术问题和地质问题、测定煤岩物理力学参数。（10）采矿电法：是利用岩石中电特性的变化来解决地质、采矿技术、预测预报等方面的问题。（11）纵波：是在胀缩力的作用下，周围介质只产生体积变化而无旋转运动，质点交替发生膨胀和压缩，质点的振动方向与波的传播方向一致。（12）横波：是在旋转力的作用下，周围介质只产生转动而体积不发生任何变化，质点间依次发生横向位移，质点的振动方向与波的传播方向垂直（13）地震：是地下某处在极短时间内释放大量能量的结果。（14）地震波：人工激发或天然原因产生的地震，其能量以波动形式向周围传播，就是地震波（15）Kaiser记忆效应：对于循环加载，声发射对前一循环的载荷有记忆效果，称为Kaiser效应。（16）冲击矿压：是压力超过煤岩体的强度极限，聚积在巷道周围煤岩体中的能量突然释放，造成煤岩体振动和破坏，巷道垮落，支架与设备损坏人员伤亡等的现象。（17）爆炸地震学：研究人工激发的地震波，以获取区域构造和局部构造信息，以达到勘测和找矿目的的地震学（18）趋势微震预测法：就是根据不同条件，分析某微震参数的趋势，对冲击矿压进行预测预报。（19）磁法勘探：利用地磁异常来寻找地下矿产和了解深部地质构造等情况的方法。（20）地震烈度：是地面某点观测的地震效应的量度，它不但与地震的震级有关，而且与震中距离、震区地质条件、建筑物的类型等都有关系。（21）磁偏角：由磁针指示的地磁南北极，为磁子午线方向与地理子午线之间的夹角。2．简答题（1）采矿地球物理学中哪些方法属于主动性的，哪些属于被动性的，举例说明。主动性：声波法、激发地音法、雷达法;被动性：采矿微震法、声发射法、重力法、地电法、电磁辐射技术、热红外遥感技术。（2）简述地球的物理场：地震场：地球内部能量于瞬间释放时引起的地球快速颤动为地震，地震分布的空间称为地震场；地磁场：固体地球是一个磁性球体，有自身的磁场。地磁力线分布的空间称作地磁场；重力场：地球上某处的重力是该处所受到的地心引力与地球自转离心力的合力。重力分布的空间称作重力场；温度场：地球内部温度分布的空间称作地球温度场。（3）简述地球的内部构造。地壳、地幔、地核地下几十公里的深处，存在着一个地震波速度的间断面称为莫霍面，莫霍面以上为地壳；从莫霍面到地下2900Km深处这一层被称之为地幔，从地幔向下直至地心称为地核，而地幔与地核之间存在另一速度间断面称为古登堡面。（4）简述采矿地球物理学的基本任务。采矿地球物理学的基本任务是解决采矿作业的安全性和保证矿井生产的连续性。主要解决关于开采引起的地质动力现象和瓦斯动力现象（震动、冲击矿压、突出）以及对煤层及周围岩层物理力学参数认识的矿山压力问题，关于煤层连续性的地质问题，如冲刷、侵蚀、尖灭、断层等。（5）矿山震动现象的特征是什么？震动现象是由于矿山开采使岩层产生应力应变过程的动力现象，具有如下特征：1）地震波的震动频率随岩层断裂裂缝尺寸的增加而下降，即f=c/L式中：f—频率c—常数L—断裂裂缝尺寸2）地震波的阻尼当震动频率增加时会增大。3）根据Gurtenberg-Richter方程，随着震动能量的增加，震动数量按对数下降。EbaENlog)(log（6）采矿微震有哪些特点？（重点）1）震动能量从102J（很弱）到1010J（很强），对应地震里式震级0~4.5级。2）振动频率大约0~50Hz；.3）振动范围从弱的几百米到强的几百、甚至几千公里。（7）在采矿巷道中发生震动和冲击矿压会造成哪些的危害？在采矿巷道中发生震动和冲击矿压，将会引起：1）巷道、工作面的破坏，人员的伤亡，主要原因是地震波传播过程中动载荷脉冲的冲击使煤层垮落，动力抛出煤岩体。2）在冲击矿压区域人员伤亡，但巷道损坏。3）在较大能量的震动和冲击矿压发生时，地表产生振动，使建筑物产生裂缝甚至倒塌。(8)论述矿山震动对环境的影响。（重点）1）大的震动和冲击矿压发生时动力将煤岩抛向巷道，破坏巷道周围煤岩的结构及支护系统，使其失去功能，而小的震动和冲击矿压对巷道的破坏不大，巷道壁局部破坏、剥落或巷道支架部分损坏。2）在发生冲击矿压的区域如果有工人在工作，则可能对其产生伤害，甚至造成死亡事故。3）在较大能量的震动和冲击矿压发生时，地表产生振动，使建筑物产生裂缝甚至倒塌。5）矿山震动还会引发其他灾害。（9）探测矿井动力灾害的地球物理方法有哪些？微震法、振动法、地音法（声发射法）、重力法、地电法、电磁辐射技术、热红外遥感技术等。（10）论述冲击矿压对矿工的影响在发生冲击矿压的区域如果有工人在工作，则可能对其产生伤害，甚至造成死亡事故；发生冲击矿压时，大的震动加速度是人体受伤和死亡的主要原因，因为是动力使人体撞击物体，而撞击力与物体速度降的影响有关。(11)岩石的声发射特点有哪些？(P90)岩石声发射研究的目的是确定岩体中的应力状态以及预测采掘面及周围岩体突然、猛烈的破坏如，冲击矿压、煤和瓦斯突出、垮落等。声发射法就是以脉冲形式记录弱的、低能量的地音现象。其主要特性是振动频率从几十到至少2000Hz或更高；能量低于102J，下限不定；振动范围从几到大约200m。（11）简述煤岩（岩石）变形破坏过程的声发射特征。(P91)考虑矿山压力和地音特征，将岩石的变形过程分为如下阶段：Ⅰ、压缩，压密岩石中的裂缝和空隙。在该阶段，声发射频度有稍微上升，有时不明显。Ⅱ、线性变形。弹性或亚弹性变形。部分不可恢复的变形。在该阶段声发射波的频率很低。Ⅲ、扩涨或微扩涨与非弹性体积变形有关。在该阶段，声发射频度大量上升。Ⅳ、加速扩涨或宏扩涨，岩石的体积迅速增大伴随微裂缝产生及断裂，在该阶段为较高水平的声发射频度。当岩石变形趋向某个区段时，声发射频度可能在达到强度前下降。Ⅴ、岩石破坏阶段，超过强度极限后，随变形的增长，压力下降，而声发射在该阶段研究不多。认为该阶段声发射下降是因宏观裂缝的增长与发展有关。(12)声发射在矿山工程中有哪些应用？（P90）1）岩石声发射研究的目的是确定岩体中的应力状态以及预测采掘面及周围岩体突然、猛烈的破坏如，冲击矿压、煤和瓦斯突出、垮落等。2）采矿声发射方法主要用来确定正在掘进的巷道或正在开采的回采工作面的冲击矿压危险：①确定采矿巷道或煤层部分的冲击矿压危险状态②连续监测冲击矿压危险状态的变化③冲击矿压防治措施的评价及其效果的控制。(13)什么是煤岩破坏的电磁辐射现象？P1031）煤岩破坏的电磁辐射现象是煤岩体受载破裂向外辐射电磁能量的过程或现象。2）电磁辐射是煤体等非均质材料在受载情况下发生变形及破裂的结果,是由煤体各部分的非均匀变速变形引起的电荷迁移和裂纹扩展过程中形成的带电粒子产生变速运动而形成的。(14)声波法与其他方法相比有什么优越性？采矿声波法主要用来解决开采方面的技术问题和地质问题，通过测量微地震波的传播速度来确定矿压参数和确定巷道周围的应力应变状态。其特点是声波研究的非破坏性、从较大范围的岩体内直接获得信息。与其他方法相比，获取信息成本低、声波方法技术含量高、在岩体原有或开采引发的应力变化时，观测的声波参数信息量准确。(15)煤岩动力冲击的发生需要哪些条件？冲击矿压与突出的发生需要满足能量条件、刚度条件和冲击倾向性条件。这些条件可用煤层和顶底板的刚度来说明。(1)当煤层和顶底板的刚度均大于零，则煤岩体处于稳定状态；(2)当煤层的刚度小于零，但煤层和顶底板的刚度之和大于或等于零，则煤岩体处于亚稳定或静态破坏状态；(3)当煤层和顶底板的刚度之和小于零时，煤岩体将产生剧烈破坏，发生冲击矿压。(16)井下地电法主要用来解决哪些问题？采矿地电法是利用岩石的电特征的变化来解决顶板、地质及采场技术问题。井下地电法主要用来解决如下问题：①认识顶底板岩层的地质条件。②自然灾害评价（震动、冲击地压、火灾、水的危害等）。③评价支架与围岩的相互作用，特别是井筒。④监测开拓巷道和回采巷道的应力应变状态。(17)重力法能解决采矿中的哪些问题？重力法根据地层中岩石介质质量分布的不均匀性来测量重力的异常变化。重力的变化取决于地层的尺寸、形式、埋藏深度以及该地层与周围岩层之间的密度差异。采矿重力法主要应用于开采引起的岩体体积变化；地层震动的预测；小范围内煤层构造的变化；局部空洞的定位;矿山震动与冲击地压的预测预报;揭露老巷及其充填程度.(18)煤岩变形破裂的热红外辐射有哪些特征？（重点）外辐射温度的变化提供了十分明显的煤岩屈服前兆信息，分为3种类型：低温前兆型；高温前兆型（3）持续高温前兆型(19)简述动力学方程及其物理意义jijixftu22岩体的弹性特征决定着开采应力的动态变化，这些特征参数与地球物理参数如纵横波在岩石中的传播速度等联系在一起，采用测定纵横波波速的方法，可以测定岩体的弹性常数。（20）冲击矿压发生前后的电磁辐射特征如何变化？（重点）从诱发和发生的冲击矿压前后电磁辐射变化情况看，有如下规律：即冲击矿压发生的前一段时间，电磁辐射值较高，只有有一段时间相对较低，但这段时间内，其电磁辐射值均达到、接近或超过临界值，之后发生冲击矿压。也就是说，冲击矿压发生的前一段时间，电磁辐射连续增长或先增长然后下降，之后又呈增长趋势。（21）简述微震网站优化布置的原则优化布置微震网站的原则是：①微震网站空间上应包围待测区域，避免成为一条直线，而且有足够和适当的密度。②测站尽可能接近待测区域，避免较大断层及破碎带的影响。③按监测环境与要求选择拾震仪监测方向。④既要照顾当前开采区域，又要考虑未来一定时期内的开采活动。（22）简述地震的成因。当地壳变形时，能量以弹性应变能的形式储存在岩石中，直到某一点积累的形变超过了极限，岩石就发生破裂，或者说产生了断层。断层两盘回跳到平衡位置，储存在岩石中的应变能便释放出来。一部分应变能转化为热，一部分用于使岩石破碎，还有一部分转化为使大地震动的弹性波能量。3．论述题（1）论述采矿地球物理方法的特点及应用前景。采矿地球物理学中所采用的方法如微震法、地音法、振动法等观测记录的信息多，分析处理的信息量大、成本低，采矿地球物理学的最大特点是在更深层次上认识地下岩层的特点及运动规律。因此有着广泛的应用前景，且随着电子计算机的飞速发展也必将促进地球物理学方法的大力发展。目前世界采矿业正广泛地应用着地球物理方法来解决采矿生产实际中的问题，而且应用范围将越来越广泛。可以预计，在二十一世纪，采矿地球物理方法将是采矿安全技术以及有益矿物的经济、高效开采方面应用的最基本的测量工具。(2)论述煤岩变形破坏的主要特征。1）煤层，底板，顶板构成一个平衡系统。其中顶板底板的强度均比煤层的大，因此在压力作用下，煤体容易遭受破坏，如果是稳定破坏，则表现为煤柱的变形，巷道的压缩等，如果是非稳定、突然破坏，则表现为冲击矿压或突出（即煤层冲击）。2）煤岩震动冲击破坏主要有两种形式，一是瞬时发生，一是延时发生，突发性—岩爆冲击矿压一般表现形式。延时性—高冲击危险区卸压爆破后一段时间发生冲击且煤岩体变形破坏过程中伴随声发射、电磁辐射，Kaiser效应等。(3)论述矿