2025礦大期末試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》（2022版），礦井總回風(fēng)巷或一翼回風(fēng)巷中瓦斯?jié)舛瘸^（）時(shí)，必須立即查明原因，進(jìn)行處理。A.0.5%B.0.75%C.1.0%D.1.5%2.下列關(guān)于礦井通風(fēng)阻力定律的表述中，正確的是（）。A.摩擦阻力與風(fēng)速的平方成正比B.局部阻力與風(fēng)速的一次方成正比C.摩擦阻力與巷道斷面積的三次方成反比D.局部阻力與巷道周長(zhǎng)成正比3.某礦井3號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ類，其最短自然發(fā)火期為（）。A.30天B.60天C.90天D.120天4.礦用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的標(biāo)志是（）。A.ExdⅠB.ExibⅠC.ExiaⅠD.ExeⅠ5.沖擊地壓礦井中，采用鉆孔卸壓措施時(shí)，鉆孔直徑一般不小于（）。A.75mmB.94mmC.113mmD.133mm6.煤礦井下瓦斯抽采鉆孔封孔深度，在巖巷中不得小于（），煤巷中不得小于（）。A.2m；4mB.3m；6mC.4m；8mD.5m；10m7.礦井水害防治“探、防、堵、截、排”五字方針中，“截”的核心是（）。A.切斷水源補(bǔ)給路徑B.攔截導(dǎo)水通道C.截?cái)嗤凰蟮穆覦.截流地表水體8.下列屬于礦井通風(fēng)動(dòng)力參數(shù)的是（）。A.巷道斷面積B.空氣密度C.通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓D.風(fēng)筒長(zhǎng)度9.煤與瓦斯突出的無聲預(yù)兆中，最典型的是（）。A.煤層層理紊亂B.支架來壓C.煤壁外鼓D.鉆孔噴孔10.智能礦山建設(shè)中，“5G+UWB”融合定位系統(tǒng)的主要作用是（）。A.提升瓦斯監(jiān)測(cè)精度B.實(shí)現(xiàn)人員設(shè)備厘米級(jí)定位C.優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算D.增強(qiáng)應(yīng)急通信可靠性二、填空題（每空1分，共15分）1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本任務(wù)包括提供足夠的新鮮空氣、稀釋并排出（）和（）、創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。2.煤的自燃過程可分為（）、（）和（）三個(gè)階段。3.礦井瓦斯等級(jí)劃分為（）、（）和（）。4.沖擊地壓的主要影響因素包括（）、（）和（）。5.煤礦防治水“三?！敝福ǎ?、（）和（）。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述礦井主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)操作的具體步驟及安全注意事項(xiàng)。2.分析采空區(qū)遺煤自燃的主要影響因素，并提出3項(xiàng)針對(duì)性防治措施。3.對(duì)比說明瓦斯爆炸與煤塵爆炸的條件差異及危害特征。4.簡(jiǎn)述礦井突水前的主要征兆，并說明“探放水”作業(yè)的“三單”管理制度內(nèi)容。5.結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，論述煤礦安全高效開采與綠色低碳轉(zhuǎn)型的協(xié)同路徑。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某礦井總進(jìn)風(fēng)量為6000m3/min，總回風(fēng)巷斷面積12m2，測(cè)得回風(fēng)巷風(fēng)速為8m/s。已知空氣密度為1.2kg/m3，通風(fēng)機(jī)全壓為3500Pa，試計(jì)算：（1）礦井總風(fēng)阻；（2）通風(fēng)機(jī)輸出功率（保留兩位小數(shù)）。2.某突出煤層采用順層鉆孔預(yù)抽瓦斯，鉆孔直徑94mm，孔間距3m，抽采時(shí)間180天。煤層瓦斯含量初始為12m3/t，孔隙率5%，抽采后殘余瓦斯含量降至6m3/t。若煤層平均厚度3.5m，容重1.4t/m3，試計(jì)算單孔控制范圍內(nèi)的瓦斯抽采量（單位：m3）。五、案例分析題（25分）2024年11月，某礦11203工作面發(fā)生瓦斯超限事故，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)1.8%，持續(xù)時(shí)間12分鐘；工作面風(fēng)量為1800m3/min（設(shè)計(jì)風(fēng)量2000m3/min），采高3.8m（設(shè)計(jì)采高3.5m），推進(jìn)速度8m/d（正常推進(jìn)速度6m/d）。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)：局部通風(fēng)機(jī)存在“循環(huán)風(fēng)”現(xiàn)象，瓦斯傳感器安裝位置距工作面迎頭20m（規(guī)定≤10m），且未按周期標(biāo)校；作業(yè)規(guī)程中未對(duì)采高超設(shè)計(jì)的瓦斯涌出增量進(jìn)行預(yù)測(cè)。請(qǐng)結(jié)合上述信息，分析事故直接原因與間接原因，并提出5項(xiàng)針對(duì)性整改措施。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.B解析：《煤礦安全規(guī)程》第169條規(guī)定，總回風(fēng)巷或一翼回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛瘸^0.75%時(shí)需立即處理。2.A解析：摩擦阻力公式為h_f=αLUQ2/S3，與風(fēng)速平方（Q2）成正比；局部阻力h_j=ξρQ2/(2S2)，與風(fēng)速平方成正比。3.B解析：Ⅱ類為自燃煤層，最短自然發(fā)火期60天（《煤礦防滅火細(xì)則》第12條）。4.C解析：本質(zhì)安全型標(biāo)志為ExiaⅠ（ia為最高防爆等級(jí)）。5.B解析：《防治煤礦沖擊地壓細(xì)則》第53條規(guī)定，鉆孔卸壓直徑不小于94mm。6.B解析：《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》第26條：巖巷封孔≥3m，煤巷≥6m。7.A解析：“截”指切斷水源補(bǔ)給路徑（如填堵地表裂隙、修筑防水閘門）。8.C解析：通風(fēng)動(dòng)力參數(shù)包括通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、功率等；斷面積、密度為通風(fēng)阻力參數(shù)。9.A解析：無聲預(yù)兆包括層理紊亂、煤體干燥、光澤變暗等；支架來壓、煤壁外鼓為有聲預(yù)兆。10.B解析：5G+UWB融合定位精度可達(dá)0.1-0.3m，用于人員設(shè)備精確定位。二、填空題1.有毒有害氣體；礦塵2.潛伏期；自熱期；燃燒期3.低瓦斯礦井；高瓦斯礦井；煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井4.地質(zhì)因素（如構(gòu)造、煤層厚度）；開采技術(shù)因素（如采深、開采順序）；煤巖物理力學(xué)性質(zhì)5.專門防治水機(jī)構(gòu)；專門探放水隊(duì)伍；專用探放水設(shè)備三、簡(jiǎn)答題1.反風(fēng)步驟：（1）接到反風(fēng)指令后，停止主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）轉(zhuǎn)換反風(fēng)裝置（如翻轉(zhuǎn)葉片、交換風(fēng)門）；（3）啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)，檢查反風(fēng)后風(fēng)量是否達(dá)到正常風(fēng)量的40%以上；（4）記錄反風(fēng)開始與結(jié)束時(shí)間、風(fēng)量、瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)。安全注意事項(xiàng)：反風(fēng)前需通知井下所有人員撤至進(jìn)風(fēng)巷；反風(fēng)期間加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)，若回風(fēng)瓦斯超過1%立即停止反風(fēng)；反風(fēng)后確認(rèn)各區(qū)域通風(fēng)穩(wěn)定后方可恢復(fù)生產(chǎn)。2.影響因素：（1）遺煤厚度與分布（厚度＞0.3m易自燃）；（2）采空區(qū)漏風(fēng)強(qiáng)度（漏風(fēng)率0.1-0.2m3/min·m2最危險(xiǎn)）；（3）煤的自燃傾向性（Ⅰ、Ⅱ類易自燃）；（4）采空區(qū)封閉時(shí)間（封閉越晚，氧化時(shí)間越長(zhǎng)）。防治措施：（1）優(yōu)化開采工藝，減少遺煤（如提高回采率＞95%）；（2）采用注氮、注漿等惰化技術(shù)（注氮流量≥1000m3/h）；（3）加強(qiáng)漏風(fēng)控制（如噴涂堵漏材料，降低漏風(fēng)率＜0.1m3/min·m2）。3.條件差異：（1）瓦斯爆炸需瓦斯?jié)舛?%-16%、氧氣濃度＞12%、引爆火源（650-750℃）；（2）煤塵爆炸需煤塵濃度45-2000g/m3、揮發(fā)分＞10%、氧氣＞12%、火源＞700℃。危害特征：瓦斯爆炸產(chǎn)熱集中，沖擊波傳播快；煤塵爆炸可產(chǎn)生二次爆炸，生成大量CO（濃度可達(dá)2%-3%），持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，傷亡更嚴(yán)重。4.突水征兆：（1）煤層變濕、掛紅、掛汗；（2）空氣變冷、出現(xiàn)霧氣；（3）水叫、頂板來壓、底板鼓起；（4）鉆孔噴水、涌水含砂量增大。“三單”管理：（1）探放水設(shè)計(jì)單（明確鉆孔參數(shù)、安全措施）；（2）探放水驗(yàn)收單（記錄鉆孔深度、涌水量等數(shù)據(jù)）；（3）允許掘進(jìn)通知單（確認(rèn)安全后允許繼續(xù)施工）。5.協(xié)同路徑：（1）推廣智能開采技術(shù)（如大采高、放頂煤），降低萬噸煤能耗；（2）加強(qiáng)瓦斯抽采利用（瓦斯發(fā)電、制CNG），變廢為寶減少碳排放；（3）采用保水開采、充填開采，保護(hù)地下水資源，減少生態(tài)破壞；（4）礦井余熱利用（利用礦井水、乏風(fēng)熱量供暖），替代燃煤鍋爐；（5）建立碳匯林，通過植被固碳抵消開采活動(dòng)碳排放。四、計(jì)算題1.（1）總風(fēng)量Q=6000m3/min=100m3/s；回風(fēng)巷風(fēng)速v=8m/s，斷面積S=12m2，實(shí)際回風(fēng)量Q’=vS=8×12=96m3/s（存在漏風(fēng)）。礦井總風(fēng)阻R=h/Q2=3500/(100)2=0.35Ns2/m?（注：若按實(shí)際回風(fēng)量計(jì)算，R=3500/(96)2≈0.38Ns2/m?，需根據(jù)題意判斷，此處按總進(jìn)風(fēng)計(jì)算）。（2）通風(fēng)機(jī)輸出功率P=hQρ/(1000η)，假設(shè)效率η=0.85，則P=3500×100×1.2/(1000×0.85)≈494.12kW（若題目未給效率，默認(rèn)η=1，則P=420kW）。2.單孔控制范圍：長(zhǎng)度L（假設(shè)鉆孔長(zhǎng)度100m），寬度=孔間距×2=6m（兩側(cè)各3m），面積A=L×6=600m2；煤層體積V=A×厚度=600×3.5=2100m3；煤的質(zhì)量m=V×容重=2100×1.4=2940t；抽采瓦斯量=（初始含量-殘余含量）×m=(12-6)×2940=17640m3；或按體積計(jì)算：瓦斯體積=（12-6）×2940=17640m3（因1t煤對(duì)應(yīng)瓦斯含量單位為m3/t）。五、案例分析題直接原因：（1）工作面風(fēng)量不足（1800＜2000m3/min），無法有效稀釋瓦斯；（2）采高超設(shè)計(jì)（3.8＞3.5m）導(dǎo)致瓦斯涌出量增加（采高每增加0.1m，瓦斯涌出量約增5%-8%）；（3）瓦斯傳感器安裝位置超限（20＞10m），未能及時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?；?）局部通風(fēng)機(jī)循環(huán)風(fēng)導(dǎo)致有效風(fēng)量降低。間接原因：（1）作業(yè)規(guī)程未對(duì)采高變化的瓦斯涌出增量進(jìn)行預(yù)測(cè)，技術(shù)措施缺失；（2）瓦斯傳感器未按周期標(biāo)校，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)失真；（3）現(xiàn)場(chǎng)管理不到位，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)循環(huán)風(fēng)問題；（4）安全培訓(xùn)不足，作業(yè)人員未嚴(yán)格執(zhí)行采高設(shè)計(jì)要求。