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采矿地球物理学复习题ppt课件
采矿地球物理学概论复习题 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。 (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:由于采矿作业引起的岩体内聚集的能量突然动力释放的现象。 (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: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: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: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: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: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:地下某处在极短时间内释放大量能量的结果。 (14)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。 (15)冲击矿压: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。 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、激发声发射法、雷达法; 被动性:采矿微震、声发射、电磁辐射、重力法、电阻法、红外遥感。 (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,地震分布的空间称作地震场。 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:地下几十公里的深处,存在着一个地震波速度的间断 面,P波速度由界面上方的6.2km/s增加到8.1km/s左右,这个间 断面以后就称为莫霍面(或M面)。莫霍面以上的介质称为地壳。 地幔:从莫霍面到地下2900km深处这一层被称之为地幔。 地核:从地幔向下直至地球的中心称为地核。 (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, ② 地震波的阻尼当震动频率增加时会增大。 ③ 随着震动能量的增加,震动数量按对数下降。 衡量矿山震动程度的大小是采用单位时间内矿山震动的数量 和震动的能量。是由井巷周围的变形体系确定的。 (6)采矿微震有哪些特点? ① 震动能量从10 2J(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) 论述矿山震动对环境的影响。 ① 巷道、工作面的破坏,人员的伤亡,其主要原因是地震波 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,但巷道损坏不大。 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) 在采矿巷道中发生震动和冲击矿压会造成哪些方面的危害? 冲击矿压对井下巷道的影响主要是动力将煤岩抛向巷 道,破坏巷道周围煤岩的结构及支护系统,使其失去功能。巷 道壁局部破坏、剥落或巷道支架部分损坏。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
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