2025年《矿井通风与安全》考试试卷与答案

2025年《矿井通风与安全》考试试卷与答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.矿井通风的核心目标是通过调节气流参数，确保井下作业环境满足（）A.温度低于25℃B.氧气浓度不低于20.9%C.粉尘浓度低于10mg/m³D.瓦斯浓度持续低于0.5%2.某矿井采用抽出式通风，其主要通风机安装于（）A.进风井口附近B.回风井口附近C.井底车场D.采区变电所3.局部通风机“三专两闭锁”中“两闭锁”指（）A.风电闭锁、瓦斯电闭锁B.风电闭锁、漏电闭锁C.瓦斯电闭锁、过流闭锁D.漏电闭锁、过压闭锁4.矿井总风量计算时，需同时满足人数、瓦斯涌出量和（）的要求，取最大值A.风速限定B.温度调节C.粉尘扩散D.设备散热5.下列不属于矿井有害气体的是（）A.二氧化碳（CO₂）B.氮气（N₂）C.硫化氢（H₂S）D.二氧化氮（NO₂）6.瓦斯爆炸的最敏感浓度范围是（）A.3%-5%B.5%-16%C.16%-20%D.20%以上7.掘进工作面采用压入式通风时，风筒出口距工作面的距离应（）A.不大于10mB.不小于10mC.不大于5mD.不小于5m8.矿井通风阻力测定中，常用的间接测定法是（）A.气压计法B.热球风速仪法C.皮托管-压差计法D.烟雾示踪法9.粉尘的分散度越高，对人体的危害（）A.越小B.越大C.无影响D.先增大后减小10.矿井反风装置的作用是（）A.提高主通风机效率B.改变井下风流方向C.降低通风阻力D.减少漏风11.下列哪项不是矿井通风系统优化的关键指标（）A.通风网络的稳定性B.主通风机的功率C.各用风地点风量匹配度D.通风能耗比12.防治煤与瓦斯突出的“四位一体”综合措施不包括（）A.区域突出危险性预测B.局部防突措施C.安全防护措施D.瓦斯抽采效果检验13.矿井空气中氧气浓度低于（）时，人员会出现呼吸困难、心跳加速A.18%B.16%C.14%D.12%14.下列哪种通风方式适用于开采深度大、多水平的矿井（）A.中央并列式B.中央分列式C.对角式D.混合式15.矿井通风系统图中，进风巷通常用（）表示A.红色实线B.蓝色虚线C.黑色实线D.绿色虚线二、填空题（每空1分，共10分）1.矿井通风阻力包括摩擦阻力和__________，其计算的基本公式为__________。2.呼吸性粉尘是指粒径小于__________μm的粉尘，《煤矿安全规程》规定其最高允许浓度为__________mg/m³。3.局部通风机的通风方式有压入式、抽出式和__________，其中__________是我国矿井掘进通风的主要方式。4.矿井瓦斯等级分为低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和__________，划分依据是矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和__________。5.矿井反风时，主要通风机的反风风量应不小于正常风量的__________，反风操作应在__________min内完成。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述矿井通风系统的构成要素及其相互关系。2.分析掘进工作面发生瓦斯积聚的主要原因及防治措施。3.说明矿井通风阻力测定的意义，并列举两种常用测定方法的原理。4.对比压入式与抽出式局部通风的优缺点，说明为何压入式更常用。5.简述矿井粉尘防治的“风、水、密、净、护”综合措施的具体内容。四、计算题（每题10分，共20分）1.某矿井一采煤工作面同时工作人数为30人，绝对瓦斯涌出量为4m³/min，工作面有效断面积为8m²，矿井通风系数取1.2。已知：每人需风量4m³/min，瓦斯涌出量需风量计算公式为Q=100×q×k（q为绝对瓦斯涌出量，k为瓦斯涌出不均衡系数，取1.5），工作面最低允许风速为0.25m/s。计算该工作面需配给的最小风量。2.某矿井一条巷道长度L=800m，断面周长U=12m，断面积S=8m²，摩擦阻力系数α=0.018Ns²/m⁴，通过风量Q=20m³/s。计算该巷道的摩擦阻力h（提示：摩擦阻力公式h=α×L×U×Q²/S³）。五、论述题（20分）结合当前矿井通风与安全技术发展趋势，论述智能通风系统的构建思路及其对矿井安全的提升作用。答案一、单项选择题1.B2.B3.A4.A5.B6.B7.A8.A9.B10.B11.B12.D13.B14.D15.C二、填空题1.局部阻力；h=RQ²（或h=αLUQ²/S³）2.5；23.混合式；压入式4.煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井；是否发生过突出动力现象5.40%；10三、简答题1.构成要素包括通风动力（主通风机、自然风压）、通风网络（井巷连接关系）、通风控制设施（风门、风桥等）、用风地点（采掘工作面、硐室）。相互关系：动力提供能量克服网络阻力，控制设施调节风量分配，确保各用风地点风量、风速、气体浓度达标，形成稳定、可靠的通风系统。2.主要原因：局部通风机停风或风筒漏风导致风量不足；通风系统不合理（如串联通风）；瓦斯涌出异常（如地质构造带）；风速过低无法稀释瓦斯。防治措施：保证局部通风机连续供风（“三专两闭锁”）；加强风筒管理（减少漏风、合理延伸风筒）；优化通风系统（避免串联）；安装瓦斯传感器实时监测；对高瓦斯区域实施瓦斯抽采。3.意义：掌握通风系统阻力分布，判断系统合理性；为通风设计、优化提供依据；验证通风机工况是否匹配。常用方法：①气压计法：通过测定巷道始末两点的气压差，结合温度、湿度修正，计算通风阻力；②压差计法：利用皮托管-压差计直接测定巷道断面的动压、静压，计算全压差即为阻力。4.压入式优点：风筒出口风速高，有效射程远，利于排除工作面瓦斯和粉尘；风筒内为正压，漏风对工作面影响小；设备在新鲜风流中，安全性高。缺点：污风经巷道排出，作业环境差。抽出式优点：污风经风筒排出，巷道环境好；缺点：风筒内为负压，易吸扁、漏风；局部通风机在污风区，易引发瓦斯爆炸。压入式因安全性高、适应性强，成为我国主要掘进通风方式。5.“风”：合理通风，控制风速（0.25-6m/s）稀释粉尘；“水”：湿式凿岩、喷雾洒水降尘；“密”：密闭尘源（如转载点加罩）；“净”：安装除尘设备（如湿式除尘风机）净化空气；“护”：个体防护（佩戴防尘口罩、呼吸器）。四、计算题1.（1）按人数计算：Q1=4×30×1.2=144m³/min（2）按瓦斯涌出量计算：Q2=100×4×1.5×1.2=720m³/min（3）按风速计算：Q3=0.25×8×60×1.2=144m³/min取最大值，最小风量为720m³/min。2.代入公式：h=0.018×800×12×(20)²/(8)³计算得：h=0.018×800×12×400/512=0.018×800×12×0.78125=0.018×7500=135Pa五、论述题智能通风系统构建思路：①感知层：部署高精度传感器（瓦斯、粉尘、风速、温度），实现全网络实时数据采集；②传输层：利用5G、工业环网等技术，保障数据高速、低延迟传输；③平台层：构建通风大数据平台，集成通风网络解算、灾害预警模型；④应用层：通过AI算法动态优化通风参数（如风机转速、风门开度），