采矿地球物理学概论复习题1 1名称解释名称解释 （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：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）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：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。2 2简答题简答题 （1）简述地球的物理场：地震、地磁、重力、温度(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的地心引力与地球自转离 心力的合成。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。 （2）简述地球的内部构造。地壳、地幔、地核（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作莫霍面。莫霍面以上的介质称谓地壳。 地幔：从莫霍面到地下2900Km深处这一层称之为地幔。 地核：从地幔 向下直至地球中心称为地核。） （3）矿山震动现象的特征是什么？弱地震、频率、能量，卸压和冲击（矿山震动现象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，具体特征 如下：A.地震波的振动频率随岩层断裂裂缝尺寸的增加而下降;B.地震波的阻尼当振动频率增加时会增大；C.随着振动能量的增加，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能量，是由井巷周围的变形体系所确定的。） （4）采矿微震有哪些特点？（A.振动能量从10J到10J，对地震里式震级0-4.5级；B.振动频率大约0-50Hz；C.震动范围从几百米到几百甚至几千公里。 ） （5）煤岩动力冲击的发生需要哪些条件？强度条件、能量、冲击倾向性（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。） （6）井下地电法主要用来解决哪些问题？方法（电阻、电磁波），解决岩像、应力应变、动力现象（A.认识顶底板岩层的地质条件；B.自然灾害评价；C. 评价支架与围岩的相互作用，特别是井筒；D.监测开拓巷道和回采巷道的应力应变状态） （7）重力法能解决采矿中的哪些问题？概念、空洞、岩层变形、冲击危险（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异差） （8）煤岩变形破裂的热红外辐射有哪些特征？概念、低温前兆、高温前兆、持续高温前兆（煤岩受压过程中得红外辐射实验结果发现，红外辐射温度的变 化提供了十分明显的煤岩屈服前兆信息，分为三种类型：低温前兆型、高温前兆型、持续高温前兆型）3 3论述题论述题 （1）论述微震、声发射、声波三者间异同点。说明微震、声发射、声波的概念；相同点都是研究弹性波的传播规律；不同点：主动方法和被动法、记录频 率、能量大小等的不同。（微震：是一种 （2）论述煤岩变形破裂过程中的声发射和电磁辐射的异同。声发射、电磁辐射的概念；相同点：研究煤岩的微破裂过程、动力灾害局部预测方法；不同点： 波类型不同，几句的能量形式不同，声发射探头需耦合而且干扰大，电磁辐射非接触、可屏蔽定向。 （3）论述煤岩应力变形破坏与电磁辐射的耦合规律。煤岩变形破坏过程中会产生电磁辐射；电磁辐射是煤岩体受载变形破裂过程中向外辐射电磁能量的一 种现象，与煤岩体的变形破裂过程密切相关；电磁辐射强度主要反映了煤岩体的受载程度及变形破裂强度，脉冲数主要反映了煤岩体变形及微破裂的 频次；电磁辐射还可用于检测煤岩动力灾害防治措施的效果；评价边坡稳定性；确定采掘面周围的应力应变，评价混凝土结构的稳定性等。