2024年安全工程师《煤矿安全》真题及答案解析

2024年安全工程师《煤矿安全》练习题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选、不选均不得分）1.某突出矿井在掘进工作面实施“四位一体”防突措施时，下列哪项属于区域防突措施？A.超前排放钻孔B.煤层注水C.开采保护层D.松动爆破答案：C解析：区域防突措施的核心是“开采保护层”，其通过先采无突出危险煤层，降低邻近突出煤层的地应力与瓦斯压力，属于大范围、长时效措施；其余选项均为局部防突手段。2.根据《煤矿安全规程》第四百三十七条，井下固定式照明电压在一般巷道中不得超过（）V。A.36B.127C.220D.380答案：B解析：规程明确规定，井下固定式照明电压在一般巷道中不得超过127V，手持式电气设备不得超过36V。3.高瓦斯矿井采掘工作面回风巷甲烷传感器报警浓度为（）%CH₄。A.0.5B.0.75C.1.0D.1.5答案：C解析：高瓦斯矿井采掘工作面回风巷甲烷传感器报警浓度设定为1.0%CH₄，断电浓度为1.5%CH₄，复电浓度小于1.0%CH₄。4.某矿采用综采放顶煤工艺，初次来压步距18m，周期来压步距12m。若工作面长度180m，埋深520m，顶板为坚硬砂岩，则下列关于顶板来压的预测正确的是（）。A.初次来压时支架工作阻力应比周期来压提高15%B.周期来压期间支架安全阀开启率可达30%C.坚硬砂岩顶板条件下，来压动载系数一般取1.2～1.4D.来压期间瓦斯涌出量下降答案：C解析：坚硬砂岩顶板整体性好、破断步距大，来压动载系数经验值1.2～1.4；A项初次来压需提高20%～30%；B项开启率可达50%以上；D项来压时瓦斯涌出量反而增大。5.煤与瓦斯突出矿井的矿井绝对瓦斯涌出量大于（）m³/min时，必须建立地面永久瓦斯抽采系统。A.10B.15C.20D.40答案：D解析：《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》明确，突出矿井绝对瓦斯涌出量≥40m³/min时，必须建立地面永久抽采系统。6.下列关于井下避难硐室设置的说法，错误的是（）。A.额定避险人数应满足采区最大班入井人数B.防护密闭门抗冲击波压力不低于0.3MPaC.室内应配备正压氧气呼吸器不少于额定人数120%D.压风自救系统供风量每人不低于0.3m³/min答案：A解析：避难硐室额定避险人数按“采区最大班入井人数+10%富余”计算，而非简单等于最大班人数。7.某矿主通风机为对旋轴流式，叶片安装角调至最大仍不能克服网络阻力，下列措施中优先选择的是（）。A.降低矿井产量B.更换大功率电机C.并联一台同型号风机D.增大叶片数目答案：C解析：对旋轴流风机并联可显著增大风量且保持较高效率，是优先方案；更换电机需校核轴强度；增大叶片数目破坏原气动设计。8.井下高压电缆铝芯截面选择时，按经济电流密度法计算后，还需校验（）。A.热稳定B.电压损失C.机械强度D.以上全部答案：D解析：高压电缆截面选择需同时满足经济电流密度、热稳定、电压损失及机械强度四项要求。9.某掘进工作面采用“三专两闭锁”供电，其中“两闭锁”是指（）。A.风电、瓦斯电B.风电、漏电C.瓦斯电、漏电D.风电、过载答案：A解析：“三专”专用变压器、专用开关、专用电缆；“两闭锁”风电闭锁、瓦斯电闭锁。10.根据《防治煤与瓦斯突出细则》，区域预测煤层突出危险性时，瓦斯压力临界值为（）MPa。A.0.50B.0.60C.0.74D.0.90答案：C解析：瓦斯压力≥0.74MPa即判定为突出危险区。11.某矿采用注氮防灭火，注氮口应设在（）。A.进风巷B.回风巷C.工作面中部D.采空区进风侧答案：D解析：注氮口布置在采空区进风侧可形成惰性气体覆盖带，抑制浮煤氧化。12.井下胶带输送机阻燃带经酒精喷灯燃烧试验，有焰燃烧时间不应超过（）s。A.10B.15C.30D.60答案：B解析：MT668标准规定，有焰燃烧时间≤15s，无焰燃烧时间≤60s。13.某矿发生突水，初始水量为360m³/h，4h后增至1200m³/h，若矿井最大排水能力为1800m³/h，则该突水等级为（）。A.一般B.中等C.重大D.特别重大答案：B解析：突水量介于300～1800m³/h且发展系数>2，按《矿井水文地质规程》划分为中等突水。14.井下爆破作业中，装配引药必须在（）进行。A.爆破地点B.顶板完好、支架完整、避开电气设备的地点C.炸药箱旁边D.回风巷答案：B解析：装配引药必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的安全地点。15.某矿主井提升采用多绳摩擦式提升机，平衡锤质量为箕斗空载质量的（）倍时，系统动力特性最佳。A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0答案：B解析：平衡锤质量等于箕斗空载质量时，系统加减速度平稳，电机功率最小。16.煤层自然发火期最短的是（）。A.褐煤B.气煤C.肥煤D.无烟煤答案：A解析：褐煤挥发分高、含氧高，自然发火期最短，一般1～3个月。17.井下人员定位系统最大巡检周期不得超过（）s。A.10B.20C.30D.60答案：C解析：AQ6210—2007规定，最大巡检周期≤30s，确保实时性。18.某矿综采工作面支架中心距1.75m，支护强度1.1MPa，则每架工作阻力约为（）kN。A.6000B.7000C.8000D.9000答案：C解析：支护强度=工作阻力/支护面积，支护面积=1.75m×4.2m（平均控顶距）=7.35m²，工作阻力=1.1×7.35×10³≈8085kN，取整8000kN。19.井下电气设备防爆标志ExdIMb中，字母d表示（）。A.增安型B.隔爆型C.本安型D.浇封型答案：B解析：d代表隔爆外壳型，即隔爆型。20.某矿采用顺层长钻孔预抽煤层瓦斯，钻孔封孔深度应超过巷道轮廓线外（）m。A.3B.5C.7D.10答案：B解析：《瓦斯抽采规范》要求封孔段进入煤层原始瓦斯区，封孔深度≥5m。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于煤层瓦斯含量直接测定方法的有（）。A.解吸法B.地勘钻孔法C.高压容量法D.吸附常数法E.间接计算法答案：A、B、C解析：解吸法、地勘钻孔法、高压容量法均为井下或地面直接取样测定；吸附常数法、间接计算法属间接法。22.关于井下防爆柴油机车尾气处理，正确的有（）。A.排气温度不超过150℃B.设置水洗箱，水位低于设定值时自动停机C.尾气中CO浓度不超过1000ppmD.必须安装阻火器E.冷却水温度超过95℃时报警答案：A、B、D解析：CO浓度限值1000ppm为欧Ⅲ标准，但我国井下限值700ppm；冷却水报警温度90℃。23.发生煤与瓦斯突出后，必须立即采取的应急措施包括（）。A.切断回风侧电源B.反向风门关闭C.清点人数，佩戴自救器，按避灾路线撤离D.立即开启压风自救E.恢复通风排放瓦斯答案：A、B、C、D解析：突出后严禁立即排放瓦斯，需先侦察、锁风、制定专项措施。24.下列因素中，影响煤层注水减尘效果的有（）。A.煤的裂隙发育程度B.注水压力C.水的表面张力D.注水速度E.煤层倾角答案：A、B、C、D解析：倾角对注水均匀性有一定影响，但非决定性因素。25.井下高、低压电力电缆在巷道同一侧敷设时，必须满足（）。A.高压在上，低压在下B.垂直距离≥0.1mC.高压电缆之间≥0.05mD.与水管平行距离≥0.3mE.穿管保护答案：A、B、C、D解析：高压电缆在上可减小意外损伤；穿管非强制，视环境而定。26.关于矿井火灾时期风流控制，正确的有（）。A.进风井口火灾应反风B.回风井口火灾应停止主通风机C.上行风流火灾应保持风流方向不变D.下行风流火灾可采取风流短路E.火源下风侧必须立即封闭答案：A、C、D解析：回风井口火灾应保持风机运行，避免烟气倒灌；封闭火区需先侦察。27.下列属于井下安全避险“六大系统”的有（）。A.监测监控B.人员定位C.紧急避险D.压风自救E.供水施救答案：A、B、C、D、E解析：六大系统即监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通信联络。28.某矿采用瞬变电磁法探测掘进工作面前方含水构造，需排除的干扰因素有（）。A.金属支架B.皮带机托辊C.高压电缆D.迎头钻机E.煤层硬度变化答案：A、B、C、D解析：煤层硬度变化属地质因素，非电磁干扰源。29.关于矿用防爆变频器，下列说法正确的有（）。A.必须采用水冷散热B.输出电缆长度≤150mC.具备漏电闭锁保护D.外壳防护等级不低于IP54E.具备瓦斯电闭锁接口答案：B、C、D、E解析：大功率可采用热管风冷，非必须水冷。30.下列属于煤矿重大事故隐患的有（）。A.瓦斯超限作业B.超能力、超强度组织生产C.通风系统不完善、不可靠D.井下防爆电气设备失爆E.采掘工作面风量不足答案：A、B、C、D、E解析：均为《煤矿重大事故隐患判定标准》明确条款。三、案例分析题（共60分）（一）案例背景（20分）某高瓦斯矿井，设计产能1.2Mt/a，主采8号煤层，平均厚度4.5m，倾角12°，埋深520m，瓦斯含量12m³/t，瓦斯压力1.2MPa，煤层自燃倾向性为Ⅱ类，自然发火期4个月。矿井采用综采放顶煤工艺，工作面长度200m，支架中心距1.75m，支护强度0.9MPa。2024年3月，该矿2203工作面回风巷甲烷传感器频繁出现1.2%～1.4%CH₄超限报警，断电后复电困难。矿方采取增大风量、设置风帘、超前排放钻孔等措施，效果不佳。现场检查发现，回风巷上隅角局部冒高2.5m，顶板裂隙发育，瓦斯抽采钻孔封孔段仅3m，且存在漏气。矿井配备地面永久瓦斯抽采系统，抽采泵额定流量500m³/min，运行负压45kPa，抽采浓度平均18%，抽采率仅25%。问题：31.分析造成回风巷瓦斯超限的主要原因。（6分）答案要点：（1）顶板裂隙发育，冒落带沟通采空区，采空区高浓度瓦斯涌入回风巷；（2）上隅角支护不到位，形成涡流区，风流无法有效稀释瓦斯；（3）抽采钻孔封孔深度不足（仅3m），漏气严重，抽采负压损失大，采空区瓦斯未有效抽采；（4）抽采系统运行负压偏低（45kPa），对于埋深520m、透气性差的煤层，难以形成有效压降；（5）抽采率仅25%，远低于《瓦斯抽采基本指标》要求的35%，采动裂隙带瓦斯大量涌入回风流。32.提出针对性的技术措施。（8分）答案要点：（1）上隅角采用“挡风帘+引射器”联合治理，必要时设置隔爆水棚，减少涡流；（2）加密高位裂隙钻孔，孔深进入裂隙带15m以上，封孔深度≥8m，采用“两堵一注”带压封孔工艺，封孔压力≥2MPa；（3）提高抽采负压至65kPa以上，更换大流量水环式真空泵，增设变频调速，实现分单元抽采；（4）实施顶板定向长钻孔水平分段压裂，增加煤层透气性，预抽率提高至50%以上；（5）优化通风系统，增大回风巷断面至14m²，降低风阻，确保上隅角风速≥0.8m/s；（6）采用采空区注氮抑制瓦斯涌出，注氮量按采空区体积0.6m³/min布置，形成惰性隔离带。33.计算若将抽采率由25%提高至45%，需增加多少钻孔量。（6分）已知：工作面日推进度4m，煤层密度1.35t/m³，采高4.5m，工作面长度200m，瓦斯含量12m³/t，原始瓦斯涌出量=4×200×4.5×1.35×12=58320m³/d。原抽采量=58320×25%=14580m³/d；目标抽采量=58320×45%=26244m³/d；需增加抽采量=11664m³/d；单孔抽采量：按有效孔深80m、煤层瓦斯解吸率60%、钻孔半径0.05m、煤层孔隙率4%，单孔瓦斯流量=π×0.05²×80×0.04×12×0.6=0.18m³/d；考虑钻孔干扰系数0.4，实际单孔流量=0.18×0.4=0.072m³/d；需增加钻孔数=11664/0.072≈162孔；考虑10%富余，最终需新增180个钻孔。（二）案例背景（20分）2024年5月，某矿主斜井带式输送机驱动间发生火灾，起火点位于液力偶合器，采用难燃液，但高温引燃附近积尘及电缆。火灾发生时，井下共有人员326人，主通风机保持运行。现场启动《矿井火灾应急预案》，调度室通知井下人员撤离，并启动反风。反风后10min，采区回风巷CO浓度升至800ppm，部分人员因走错避灾路线进入采空区侧，导致16人中毒住院。事故调查发现，驱动间未设自动灭火装置，带式输送机未安装沿线急停保护，且消防管路闸阀锈蚀无法开启。问题：34.指出该矿在火灾防治方面存在的主要问题。（6分）答案要点：（1）液力偶合器虽采用难燃液，但未设置过热保护，无温度监测报警；（2）驱动间未按《煤矿安全规程》设置自动灭火装置（如超细干粉或喷淋系统）；（3）带式输送机未安装沿线拉绳急停，火灾时无法及时停机；（4）消防管路日常维护缺失，闸阀锈蚀，导致初期火灾无法扑灭；（5）带式输送机机头机尾未设置烟雾、温度传感器，不能实现早期预警；（6）巷道积尘严重，未定期冲洗，形成二次飞扬火源。35.说明反风决策是否合理，并给出优化建议。（6分）答案要点：反风决策基本正确：火灾位于主斜井进风侧，反风可阻止烟气进入采掘区域。但反风前未充分通知井下，部分人员因风向突变走错路线。优化建议：（1）建立反风授权机制，由总指挥确认后执行；（2）反风前通过应急广播、定位卡短信等方式，30s内通知所有人员；（3）绘制“火灾时期避灾路线图”，在井下LED屏动态显示风向；（4）每季度进行一次反风演习，确保人员熟悉路线；（5）在关键巷道设置双向避难硐室，配备自救器≥120%额定人数。36.提出防止类似火灾的技术改造方案。（8分）答案要点：（1）驱动间安装双波段火焰探测器+超细干粉自动灭火系统，喷放时间≤5s；（2）带式输送机安装分布式光纤测温系统，温度异常≥70℃时自动停机并报警；（3）机头机尾设置防尘自动洒水装置，与皮带启停联动；（4）消防管路更换为不锈钢快速接头，每50m设消火栓，水压≥0.6MPa；（5）液力偶合器更换为变频驱动，取消易燃工作介质；（6）巷道安装隔爆水棚+泡沫抑尘系统，降低煤尘爆炸风险；（7）建设井下应急柴油泵，火灾时保证消防水源不间断；（8）每班清理驱动间浮尘，建立粉尘考核制度。（三）案例背景（20分）2024年7月，某矿掘进工作面发生冲击地压，造成巷道垮塌120m，掘进机掩埋，2人被困。该矿埋深850m，煤层冲击倾向性鉴定为强冲击，但未建立冲击地压监测预警系统。事故前3天，巷道出现煤炮频繁、片帮加剧、钻孔卡钻等明显动力现象，矿方仅加强支护，未停止作业。事故发生后，采用钻屑法监测，钻屑量达6.2kg/m（临界4kg/m），电磁辐射强度超标3倍。救援采用“掘锚支”平行作业，历时46h救出被困人员。问题：37.分析该矿冲击地压防治管理缺陷。（6分）答案要点：（1）未按《防治煤矿冲击地压细则》建立区域与局部监测预警系统；（2）出现强动力预兆未执行“三限三强”制度（限深、限速、