2020年中級注冊安全工程師《煤礦安全》考試真題及答案解析
一、單項選擇題
1、根據通風阻力定律,計算巷道的摩擦阻力系數需測定巷道的摩擦阻力、風量和幾何參數。關于通風阻力測定要求的說法,正確的是(??)。
A.測點選擇在斷面不變、支護形式一致的巷道
B.測段的長度盡可能短
C.用風表測定斷面平均風速和氣壓計測壓應分步進行
D.在局部阻力物前布置測點時,距離不得小于巷道寬度的2倍
根據通風阻力定律,若已測得巷道的摩擦阻力、風量和該段巷道的幾何參數,參閱有關公式,即可求得巷道的摩擦阻力系數。現場測定時應注意以下幾點:
(1)必須選擇支護形式一致、巷道斷面不變和方向不變(不存在局部阻力)的巷道。
(2)準確測算摩擦風阻R和摩擦阻力系數α的關鍵是要測準h和Q的值。測定斷面應選擇在風流較穩定的區域。在局部阻力物前布置測點,距離不得小于巷寬的3倍;在局部阻力物后布置測點,距離不得小于巷寬的8~12倍。測段距離和風量均較大,壓差不低于20Pa。
(3)用風表測斷面平均風速時應和測壓同步進行,防止由于各種原因(風門開閉、車輛通過等)使測段風量變化產生影響。
2、礦井自然風壓是由于空氣熱溫狀態的變化,在礦井中產生的一種自然通風動力。不屬于礦井自然風壓影響因素的是(??)。
A.礦井主要通風機的轉速
B.地面氣候
C.井筒斷面積
D.井下空氣溫度和濕度
自然風壓的影響因素及其變化規律:當其作用方向與風機的作用方向相同時,稱自然風壓為正,二者聯合作用克服風流流動阻力;相反時,稱自然風壓為負,自然風壓成為機械通風的阻力。自然風壓的影響因素有:
(1)礦井某一回路中兩側空氣柱的溫差是影響自然風壓的主要因素 。
(2)空氣成分和濕度影響空氣的密度,對自然風壓的影響較小。
(3)井深對自然風壓有一定影響。
(4)主要通風機工作對自然風壓的大小和方向也有一定影響。
3、兩條或兩條以上的通風巷道,在某一點分開,又在另一點匯合,其中間沒有交叉巷道,這種巷道結構叫并聯通風網絡。關于并聯通風網絡特征的說法,錯誤的是(??)。
A.總風壓等于任一分支的風壓
B.并聯的風路越多,等積孔越大
C.總風阻等于各分支風阻之和
D.總風量等于各分支風量之和
串聯通風及其特性:兩條或兩條以上的通風巷道循序地首尾互相連接在一起,中間沒有風流分匯點的線路叫串聯風路。
并聯通風及其特性:兩條或兩條以上的通風巷道,自空氣能量(壓力)相等的某一匯點分開,到另一能量(壓力)相等的匯點匯合,形成一個或幾個網孔,其中沒有交叉通風巷道的連接形式叫并聯網絡。
4、某低瓦斯礦井采用中央邊界式通風方式,其中副斜井為主要進風巷,主斜井為輔助進風巷,邊界立井回風。若主斜井發生皮帶著火事故且火勢較大,下列風流控制措施中,正確的是(??)。
A.使用滅火器滅火,不改變主斜井進風量
B.停止主要通風機運行,直接滅火
C.啟動應急預案,進行全礦井反風
D.適當減少礦井總進風量,從著火點上部逐漸向下滅火
當礦井發生火災必須立即采取措施,其中風流控制技術尤為重要。
1、正常通風
當火災發生在比較復雜的通風網絡中,救災人員難以摸清火區的具體情況,或者礦井火災發生在回風大巷中,改變通風方法可能會造成風流紊亂,增加人員撤退的困難,也可能出現瓦斯積聚等后果,此時應正常通風。
除此之外,在以下幾種情況下都應保持正常通風:
(1)當火源的下風側有遇險人員尚未撤出或不能確定遇險人員是否已犧牲時。
(2)當采掘工作面發生火災,并且實施直接滅火時。
(3)當改變通風方法可能造成火災從富氧燃燒向富燃料燃燒轉化時。
2、減少風量
處理火災時,一般不要輕易減少火區的供風量,也不能停止向火區供風,這是處理火災事故應遵循的基本原則。
在具體行動上主要目的:一是要保證救災人員的安全,二是盡量避免出現富燃料燃燒。
3、增加風量
增加風量和減少風量一樣,也應慎重考慮,否則會適得其反。但在以下幾種情況下應首先考慮增加風量:
①火區內或其回風流中瓦斯濃度升高。
②火區內出現火風壓,呈現風流可能發生逆轉現象。
③在處理火災過程中發生瓦斯爆炸后,災區內遇險人員未撤出時。
4、火煙短路
火煙短路就是利用通風設施進行風流調節,把火煙和一氧化碳直接引入回風,減少人員傷亡。火煙短路也是處理火災中常用的方法,最常用的實現火煙短路的方法是打開進回風井巷間的風門。
5、反風
本題火災發生在進風巷道,所以應該采取全礦井反風措施。所以答案選擇C選項。
5、煤層瓦斯壓力是鑒定煤層具有煤與瓦斯突出危險性的重要指標。根據《煤礦安全規程》,進行煤層突出危險性鑒定的瓦斯壓力臨界值是(??)。
A.0.54MPa
B.0.64MPa
C.0.74MPa
D.0.84MPa
超綱題
《煤礦安全規程》第一百八十九條 有下列情況之一的煤層,應當立即進行煤層突出危險性鑒定,否則直接認定為突出煤層;鑒定未完成前,應當按照突出煤層管理:
(1)有瓦斯動力現象的。
(2)瓦斯壓力達到或者超過0. 74 MPa的。
(3)相鄰礦井開采的同一煤層發生突出事故或者被鑒定、認定為突出煤層的。所以答案選擇C選項。
6、煤礦瓦斯涌出量是指在礦井建設和生產過程中從煤與巖石內涌出的瓦斯量,影響礦井瓦斯涌出量的因素有地面大氣壓、瓦斯含量、通風方式和回采速度等。關于各因素對礦井瓦斯涌出量影響的說法,正確的是(??)。
A.礦井地面大氣壓越大,瓦斯涌出量越大
B.瓦斯含量越高,瓦斯涌出量越大
C.壓入式通風的礦井風壓越高,瓦斯涌出量越大
D.回采速度越快,瓦斯涌出量越小
影響礦井瓦斯涌出量的主要因素影響礦井瓦斯涌出量的因素主要有自然因素和開采技術。自然因素包括煤層及圍巖的瓦斯含量、開采深度、地面大氣壓力變化。開采技術因素包括開采順序與回采方法、回采速度與產量、落煤工藝、基本頂來壓步距、通風壓力、采空區密閉質量、采場通風系統等。在壓力降低、溫度升高、煤體結構遭遇破壞時就會發生解吸,即吸附狀態瓦斯轉化為游離狀態瓦斯。煤層及圍巖的瓦斯含量越高,瓦斯涌出量越大。礦井瓦斯涌出量與工作面回采速度成正比。
7、防治煤與瓦斯突出的技術措施分為區域性措施和局部性措施兩大類。下列防治煤與瓦斯突出的技術措施中,屬于局部性措施的是(??)。
A.開采保護層
B.大面積瓦斯預抽放
C.卸壓排放鉆孔
D.控制預裂爆破
防治突出的技術措施主要分為區域性措施和局部性措施。
8、煤的自燃傾向性是煤的一種自然屬性,受到各種條件的影響。決定常溫下煤的自燃傾向性的內在條件是(??)。
A.吸熱能力
B.放熱能力
C.生化能力
D.氧化能力
煤層自然傾向性是煤的一種自然屬性,它取決于煤在常溫下的氧化能力,是煤層發生自燃的基本條件。
9、煤層開拓、開采技術直接影響著煤自然發火。下列煤礦開采技術措施中,不利于防治煤自然發火的是(??)。
A.提高采出率
B.減少煤柱和采空區遺煤
C.降低回采速度
D.及時封閉采空區
預防自燃火災的措施主要有開拓開采技術措施、灌漿防滅火、阻化劑防滅火、凝膠防滅火、均壓防滅火、惰性氣體防滅火、防止漏風等。(1)開拓開采技術措施:防止自燃火災對于開拓開采的要求是:提高采出率,減少煤柱和采空區遺煤,破壞煤炭自燃的物質基礎;加快回采速度,回采后及時封閉采空區,縮短煤炭與空氣接觸的時間,減少漏風,消除自燃的供氧條件,破壞煤炭自燃過程。(2)均壓防滅火:均壓防滅火即設法降低采空區區域兩側風壓差,從而減少向采空區漏風供氧,達到抑制和窒息煤炭自燃。
10、礦井注漿防滅火技術包括制漿材料的選擇、泥漿的制備和泥漿的輸送等內容。下列制漿材料物理特性中,符合注漿材料選擇要求的是(??)。
A.漿液滲透力弱
B.漿液收縮率小
C.泥漿不易脫水
D.含砂量不大于10%
制漿用的材料應滿足以下要求:
(1)加入少量水即可成漿。
(2)漿液滲透力強,收縮率小,來源廣泛,成本低。
(3)不含可燃,助燃成分。
(4)泥漿要易于脫水,且具有一定的穩定性,一般要求含砂量為25%~30%。
(5)泥土粒度不大于2 mm,細小粉粒(粒度小于1 mm)應占75%以上。
(6)主要物理性能指標:密度為2.4~2.8 t/m3,塑性指數為9~14,膠體混合物為25%~30%,含.砂量為25%~30%。
11、《煤礦安全規程》對煤礦各類井巷的風流速度作了限定。下列工作地點中,允許最低風速為0.15 m/s的是(??)。
A.采煤工作面
B.煤巷掘進工作面
C.半煤巖巷掘進工作面
D.巖巷掘進工作面
超綱題
根據《煤礦安全規程》第一百三十六條,井巷中的風流速度應符合下表要求。
12、開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井,在一些區域和地點必須有預防和隔絕煤塵爆炸的措施。根據《煤礦安全規程》,下列區域中,不必設置隔爆設施的是(??)。
A.礦井的兩翼之間
B.相鄰的煤層之間
C.煤倉同與其相連的巷道間
D.相鄰的硐室之間
超綱題
《煤礦安全規程》第一百八十六條 開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井,必須有預防和隔絕煤塵爆炸的措施。礦井的兩翼、相鄰的采區、相鄰的煤層、相鄰的采煤工作面間,掘進煤巷同與其相連的巷道間,煤倉同與其相連的巷道間,采用獨立通風并有煤塵爆炸危險的其他地點同與其相連的巷道間,必須用水棚或者巖粉棚隔開。
13、某煤礦施工探放水鉆孔的巷道高為3 m,寬為2.5 m,標高為-600 m,經測定,水頭標高為-300 m,煤的抗拉強度k。為0.16
MPa,若安全系數A取4,根據公式
[式中:a超前距(或幫距),1-巷道的跨度,m-水頭壓力,MPa)計算,則該巷道探放水鉆孔的超前距為(??)m。(重力加速度g按10 m/s2取值)
A.37.5
B.45.0
C.53.0
D.63.6
幫距。探放水鉆孔中最外側斜孔到巷道幫的距離,實際上指示了最外側斜孔所控制的范圍,其值應與超前距相同。幫距大多采用20 m
,薄煤層可以適當減少至8m。幫距一般與相同條件下的超前距相同,可用下式計算:
14、某煤礦井田范圍內地表有一條河流經過,該礦開采3號煤層,煤層厚度4 m,埋藏深度約350 m,煤層頂板以上150 m發育有富水性較強的砂巖含水層,砂巖下部發育有一層厚度為5 m的泥巖,煤層底板以下150 m發育有富水性強的奧陶系灰巖。下列施工情形中,需要對含水層進行探放水的是(??)。
A.煤巷施工穿越地袁有河流的區域
B.在3號煤層布置綜采工作面開采
C.施工距離煤層頂板15 m的瓦斯抽放巷
D.掘進新工作面巷道遇到物探異常區
采掘工作面遇有下列情況之一時,應當立即停止施工,確定探水線,實施超前探放水,經確認無水害威脅后,方可施工:
(1)接近水淹或者可能積水的井巷、老空區或者相鄰煤礦時。
(2)接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。
(3)打開隔離煤柱放水時。
(4)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的導水通道時。
(5)接近有出水可能的鉆孔時。
(6)接近水文地質條件不清的區城時。
(7)接近有積水的灌漿區時。
(8)接近其他可能突(透)水的區域時。
15、某煤礦采煤工作面發生突水事故前,先突出黃泥水,后又突出大量黃泥和巖性復雜的碎石,最大突水量達576 m3/h。根據事故突水征兆,本次突水事故是(??)。
A.陷落柱突水
B.斷層突水
C.沖積層突水
D.灰巖含水層突水
與陷落柱有關的突水: 一般先突黃泥水,后突出黃泥和塌陷物;來勢猛、突水量大,突出物總量很大且巖性復雜,塌陷物突出過程一般都是先突煤系中的煤、巖碎屑,后突奧灰碎塊。
16、某煤層巷道通過超前物探,在前方待掘區域,發現一傾角Q=30。的導水斷層,斷層下盤發育一富水性較強的灰巖含水層,如下圖所示。考慮斷層水在順煤層方向的壓力時,防隔水煤柱1為25 m。該斷層安全防隔水巖柱寬度為15m。根據以上條件,最終確定防隔水煤柱L至少應該為(??)
A.40
B.30
C.25
D.15
考慮斷層水在順煤層方向的壓力時,防隔水煤柱L為25 m
當考慮底部壓力時,應當使煤層底板到斷層面之間的最小距離(垂距)。大于安全防隔水煤(巖)柱寬度H的計算值,但不得小于25 m其計算公式
根據以上兩種方法計算的結果,取用較大的數值,最終確定防隔水煤柱L至少應為30 m。
17、礦壓是煤巖體開采破壞其原始應力后引起的一系列力學現象。常見的礦壓災害有采掘工作面的冒頂、片幫、頂板大范圍垮落等。根據力源因素分析,推垮型冒頂是(??)。
A.煤巖體彈性能在水平方向突然釋放導致的冒頂
B.垂直層面方向的頂板壓力作用導致的冒頂
C.平行于層面方向的頂板作用力導致的冒頂
D.支護不足而在重力作用下導致的冒頂
參考解析:
推垮型冒頂是由平行于層面方向的頂板力推倒支架而導致的冒頂,包括:
(1)金屬網下的推垮型冒頂。
(2)復合頂板推垮型冒頂。
(3)大塊孤立頂板旋轉推垮型冒頂。
(4)沖擊推垮型冒頂。
18、某煤礦回采工作面進行機電安裝時,電工甲用導線將一臺饋電開關的外殼與埋在地下的金屬極進行連接。這種接線方式,屬于供電保護的(??)。
A.短路保護
B.漏電保護
C.過載保護
D.接地保護
接地保護是將正常情況下不帶電,而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分(即與帶電部分相絕緣的金屬結構部分)用導線與接地體可靠連接起來的一種保護接線方式。
19、某回采工作面運輸巷內安裝了一部刮板輸送機,其機頭與皮帶輸送機相搭接。關于刮板輸送機安裝與使用的說法,正確的是(??)。
A.只需要在機尾人行道一側2 m范圍內安裝一套信號裝置
B.為便于觀察和控制煤流,應當在機頭前方1.5 m范圍以外操作刮板輸送機
C.刮板輸送機與皮帶機前后交錯搭接距離不應小于0.5 m
D.刮板輸送機運煤時出現異響,停機檢修排除故障后可立即啟動
必須在刮板輸送機機頭、機尾人行道一側2m內各安裝1套組合信號裝置。刮板輸送機司機必須在機頭兩側1.5m外操作刮板輸送機,嚴禁在刮板輸送機機頭正前方開動刮板輸送機。刮板輸送機與轉載揩接時要保證搭接高度在0.3m以上,前后交錯距離不小于0.5 m。運轉中發現斷鏈、刮板嚴重變形、機頭掉鏈、溜槽拉壞,以及出現異常聲音和溫度過高等情況,都應立即停機檢查處理,防止事故擴大。
20、一臺風機的吸風口連接到另一臺風機的出風口上,同時運轉,這種工作方式稱為風機串聯。關于風機串聯運行的說法,正確的是(??)。
A.風壓特性曲線相同的風機串聯工作效果好
B.風機串聯不適用于因風阻大而風量不足的巷道
C.串聯合成特性曲線與工作風阻曲線相匹配,增風效果差
D.風機串聯只適用巖石巷道局部通風
超綱題
兩臺通風機串聯運行時,應在阻力較大的管網中工作,當在某一管網中采用兩臺或多臺通風機串聯工作時,必須將通風機的壓力曲線與管網阻力曲線繪制在同一坐標上,并通過分析與比較后,再決定是否采用串聯工作。