矿井通风安全试题及答案

矿井通风安全试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.矿井通风系统中风流流动的基本动力是（）。A.自然风压B.机械风压C.温差风压D.大气压力答案：B解析：机械风压由主要通风机提供，是矿井风流流动的根本动力；自然风压随季节变化，只能作为辅助。2.下列关于“U”型通风方式的说法，正确的是（）。A.进风巷与回风巷分列采区两侧B.采空区漏风系数最小C.工作面风流呈直线流动D.需开凿三条上山答案：A解析：“U”型布置将进、回风巷布置在采区两翼，风流绕行采空区，漏风相对“Y”型大，但系统简单、掘进量小。3.主要通风机扩散塔的作用是（）。A.降低噪声B.回收动压C.防止逆流D.减小摩擦阻力答案：B解析：扩散塔通过逐渐扩大断面，把机动压转化为静压，减少出口损失，提高风机有效静压。4.矿井通风网络中，若两条风路风阻相等，则它们的风量分配遵循（）。A.风量与风阻成正比B.风量与风阻成反比C.风量相等D.风量与风阻平方根成反比答案：C解析：并联风路风压相等，若风阻亦相等，则风量自然相等，与风阻大小无关。5.下列气体中，属于矿井火灾标志性气体的是（）。A.CO₂B.C₂H₄C.N₂D.O₂答案：B解析：乙烯（C₂H₄）在煤温升至120℃以上大量出现，是煤炭自燃进入加速阶段的标志性气体。6.压入式局部通风机应安装在距掘进巷道回风口不小于（）m处。A.5B.10C.15D.20答案：B解析：《煤矿安全规程》第135条：压入式风机应设在新鲜风流中，距回风口≥10m，防止循环风。7.风筒接头采用“单反边”时，其漏风率一般可控制在（）以下。A.1%B.2%C.5%D.10%答案：A解析：单反边接头加密封胶垫，漏风率可降至1%以内，优于双反边及插接。8.矿井反风时，主要通风机必须在（）min内改变巷道风流方向。A.5B.10C.15D.20答案：B解析：规程要求10min内完成反风，确保火灾时期人员撤退通道安全。9.下列关于“风窗”调节的说法，正确的是（）。A.增阻调节，适用于风量富余分支B.减阻调节，适用于风量不足分支C.增阻调节，适用于风量不足分支D.减阻调节，适用于风量富余分支答案：A解析：风窗通过增加局部阻力，使富余风量向其他分支转移，属于增阻法。10.通风机工况点落在“驼峰区”左侧时，可能出现（）。A.喘振B.过载C.噪声降低D.效率升高答案：A解析：驼峰左侧为不稳定区，风机流量小、风压高，易引发喘振，损坏叶片。11.采用“均压灭火”时，均压室应设在（）。A.进风侧B.回风侧C.火区下方D.火区上方答案：A解析：均压室向火区进风侧送风，提高其压力，减少向火区漏风，抑制火势发展。12.煤巷掘进面瓦斯涌出量突然增大，首先应（）。A.停止掘进B.加大风量C.检查通风系统D.汇报调度答案：C解析：瓦斯异常必先查因，盲目加大风量可能吹散瓦斯积聚层，引发危险；先查系统是否短路、风筒是否漏破。13.下列关于“风压梯度”的说法，正确的是（）。A.风压梯度越大，漏风越小B.风压梯度与漏风量无关C.风压梯度越大，漏风越大D.风压梯度与风量成正比答案：C解析：漏风量Q∝√(ΔP/R)，ΔP为风压梯度，梯度越大，漏风越多。14.主要通风机性能鉴定周期为（）年。A.1B.2C.3D.5答案：C解析：AQ10112005规定，主要通风机每3年进行一次性能鉴定，确保特性曲线可靠。15.采用“分区通风”时，各分区总回风应（）。A.直接引入总回风巷B.经采区回风巷汇入C.经工作面回风巷汇入D.经风井直接排出答案：B解析：分区回风需经各自采区回风巷集中后汇入总回风，便于风量测定与调节。16.下列关于“防爆门”的说法，错误的是（）。A.应每6个月检查一次B.爆炸压力≥0.1MPa时应自动开启C.开启后应能自动复位D.可用混凝土砌筑答案：D解析：防爆门须为轻质材料（钢板+胶垫），混凝土无法瞬时破裂泄压。17.长距离掘进巷道采用“双风筒”并联供风时，两风筒末端间距不宜大于（）m。A.5B.10C.15D.20答案：B解析：间距过大易出现风流“空白带”，10m内可形成叠加风幕，有效排尘。18.下列关于“矿井气候条件”的说法，正确的是（）。A.干球温度≥30℃即为高温B.相对湿度100%时人体散热最佳C.等效温度综合考虑温、湿、风速D.风速越大越有利于散热答案：C解析：等效温度（ET）综合三要素，反映人体热平衡；风速过大反而易引发感冒、粉尘飞扬。19.瓦斯喷出初速度≥（）m/s时，可判定为瓦斯喷出危险工作面。A.1B.2C.4D.10答案：C解析：AQ10182006规定，初速度≥4m/s即属喷出危险，须采取抽采或局部封闭措施。20.反风后，主要进风巷风流方向改变角应≥（）°。A.60B.90C.120D.180答案：B解析：规程要求反向风流与原风流夹角≥90°，确保火灾烟流不侵入人员撤退路线。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“降低风阻”措施的有（）。A.扩大巷道断面B.巷道壁喷涂光滑材料C.设置导风板D.减少巷道拐弯角度答案：A、B、D解析：导风板属于局部增阻调节，不能降低风阻；其余均可降低摩擦阻力系数或沿程阻力。22.造成局部通风机“循环风”的原因有（）。A.风机安设位置不当B.风筒破损C.回风巷堵塞D.风机吸风口距回风口太近答案：A、C、D解析：风筒破损导致漏风而非循环风；风机吸风口距回风口过近或回风堵塞，易吸入污风。23.下列关于“均压防灭火”的说法，正确的有（）。A.适用于封闭火区B.可提高火区进风侧压力C.需连续监测火区气体D.可与注氮联合使用答案：B、C、D解析：均压适用于敞开火区或采空区，封闭火区采用惰化、密闭为主；均压需监测O₂、CO变化。24.下列属于“风量测定”常用仪表的有（）。A.机械风表B.热球风速仪C.压差计D.超声波风速仪答案：A、B、D解析：压差计用于测风压，不直接测风量；其余均可测风速后换算风量。25.下列关于“矿井通风系统可靠性”评价指标的有（）。A.有效风量率B.风质合格率C.通风系统冗余度D.风机效率答案：A、B、C解析：风机效率属于经济性指标，不属于安全可靠性核心指标。26.下列关于“上行通风”的说法，正确的有（）。A.工作面风流方向与煤炭运输方向相反B.有利于带走瓦斯C.采空区漏风方向与瓦斯浮升方向一致D.适用于瓦斯涌出量大的煤层答案：B、C解析：上行通风风流自下而上，与瓦斯浮升一致，利于瓦斯排出；但与煤炭运输同向，煤尘易扬起。27.下列关于“防爆盖”的说法，正确的有（）。A.应涂成红色B.开启压力应≤0.02MPaC.应每季度试验一次D.爆炸后应能自动复位答案：B、C、D解析：防爆盖颜色无强制要求，但需标注“防爆”字样；开启压力、试验周期及复位功能为强制。28.下列关于“风桥”的说法，正确的有（）。A.通过风量≥20m³/s时应设绕道风桥B.可用木料临时构筑C.应成流线型减少阻力D.应设检查通道答案：A、C、D解析：风桥严禁可燃材料；绕道风桥适用于大风量，流线型可降低局部阻力。29.下列关于“矿井反风演习”的说法，正确的有（）。A.每年至少一次B.反风量应≥正常风量的60%C.应测定反向风到达时间D.应记录风机电流、风压答案：A、C、D解析：反风量≥40%即可，60%为旧规；其余为现行规程要求。30.下列关于“局部通风机三专两闭锁”的说法，正确的有（）。A.专用变压器B.专用开关C.风电闭锁D.瓦斯电闭锁答案：A、B、C、D解析：三专指专用变压器、专用开关、专用线路；两闭锁为风电、瓦斯电闭锁。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.自然风压方向冬季与夏季一定相反。答案：×解析：自然风压方向取决于内外温差与井筒高差，若矿井进、回风井高差极小，方向可能不变。32.主要通风机扩散塔出口风速越高，回收动压效果越好。答案：×解析：扩散塔作用是把高动压转化为静压，出口风速越高说明转化不充分，效果差。33.风阻R与巷道长度L成正比，与断面面积A的5次方成反比。答案：√解析：由R=αLU/S³，而S=A，故R∝1/A³，但摩擦阻力系数α亦与当量直径有关，综合实验得R∝1/A⁵。34.瓦斯爆炸下限随氧浓度降低而升高。答案：√解析：氧浓度低于12%时，瓦斯失去爆炸性；氧浓度降低，爆炸下限升高，范围变窄。35.采用“分区通风”时，各分区进、回风巷必须相互独立。答案：√解析：分区通风核心即“分区进风、分区回风”，严禁串联，确保灾害不扩大。36.风筒吊挂不平直会增加局部阻力，但对风量影响可忽略。答案：×解析：风筒褶皱使断面缩小、局部阻力系数增大，长距离掘进时风量损失可达10%以上，不可忽略。37.均压灭火期间，火区CO浓度持续下降说明火势已熄灭。答案：×解析：CO下降可能因均压抑制漏风，火势仍潜伏；需结合O₂、温度、C₂H₄等多指标判断。38.主要通风机性能鉴定只需测风压、风量即可，无需测功率。答案：×解析：性能鉴定需测风压、风量、输入功率，计算效率，验证是否在高效区运行。39.上行通风工作面发生火灾时，应立即改为下行通风。答案：×解析：改变通风方式需经总指挥批准，贸然改变可能使火烟蔓延至全部采区。40.风桥通过风量越大，其断面越应接近原巷道断面，以减少阻力。答案：√解析：风桥断面不足会形成瓶颈，局部阻力与风速平方成正比，断面接近原巷道可把阻力降到最低。四、填空题（每空1分，共20分）41.矿井通风网络中，若两条风路并联，其总风阻R_total=________。答案：1/(1/R₁+1/R₂)解析：并联风路风压相等，风量相加，按1/√R规律合成。42.主要通风机扩散塔扩散角一般取________°。答案：8～12解析：过大易分离，过小则长度不足，实验表明8～12°动压回收效率≥75%。43.瓦斯爆炸三要素中，瓦斯浓度范围为________%，氧浓度≥________%。答案：5～16；12解析：低于5%不燃，高于16%缺氧无法爆炸；氧浓度≥12%为最低临界。44.风筒百米漏风率计算公式为________。答案：(Q₁Q₂)/Q₁×100%解析：Q₁为风机出口风量，Q₂为末端风量，差值与入口比值即漏风率。45.矿井气候条件评价指标“等效温度”ET计算公式为ET=________。答案：0.44T+0.44Pv+0.92√v解析：T为干球温度℃，Pv为水蒸气分压kPa，v为风速m/s。46.反风时，主要通风机电流一般比正常电流________（高/低）。答案：高解析：反风时风机进入不稳定区，效率下降，轴功率增加，电流升高约10～20%。47.风窗面积A与过风量Q、风压ΔP的关系为A=________。答案：Q/(0.65√ΔP)解析：按孔口出流公式，0.65为流量系数经验值。48.煤巷掘进面瓦斯涌出量预测常用________法。答案：分源预测解析：将涌出分为煤壁、落煤、采空区三部分，分别计算后叠加。49.主要通风机装置效率应≥________%。答案：70解析：GB504182017规定，新装风机装置效率≥70%，老旧风机≥60%。50.均压室向火区供风时，其出口风速应≤________m/s，防止吹散火源。答案：2解析：风速过大易带走炽热颗粒，扩大火势；≤2m/s可缓慢增压。五、简答题（每题5分，共20分）51.简述“U+L”型通风方式的特点及适用条件。答案：“U+L”型即在“U”型基础上，于采空区一侧增设一条尾排巷（L），形成尾排系统。特点：1.采空区漏风经尾排巷直接排出，减少向工作面回风巷漏风，降低回风侧瓦斯浓度；2.尾排巷负压可调节，均压防灭火效果好；3.增加一条巷道，掘进费用高，系统复杂。适用：瓦斯涌出量大、易自燃、煤层倾角小的厚煤层综放工作面。52.说明“风筒百米漏风率”现场测定步骤及注意事项。答案：步骤：1.选测段：在风机出口（A点）和末端（B点）各选平直段；2.测断面：用卷尺量直径，计算面积；3.测风速：用机械风表或热球仪，按等面积环法布点，取平均风速；4.算风量：Q=A×v；5.计算漏风率：ε=(Q_AQ_B)/Q_A×100%。注意事项：1.测前检查风表校验证书；2.风表叶轮平面与风流垂直，误差≤5°；3.测点避开接头、弯头10倍直径距离；4.同步测定大气压、温度，对风量进行标准状态换算；5.取三次平均，相对误差≤3%。53.列举并说明矿井“通风系统可靠性”四个核心指标。答案：1.有效风量率=工作面实测风量/需风量×100%，≥85%为合格；2.风质合格率=风源符合规程次数/总测定次数×100%，≥90%；3.通风系统冗余度=备用通风能力/正常通风能力×100%，≥40%；4.通风网络稳定指数：用风量变化系数σ=√Σ(ΔQi/Qi)²/n，σ≤0.1表明系统稳定。54.简述“上行通风”工作面发生火灾时的应急通风调控原则。答案：1.保持原有通风方向，防止火烟逆退侵人；2.加大工作面风量，抑制火势，降低瓦斯浓度；3.若火源明确且位于工作面下部，可局部挂风帘，引导烟流向上回风巷；4.待人员全部撤离后，经总指挥批准，方可考虑反风或封闭；5.全程监测回风侧CO、温度，确保救援人员安全。六、计算题（共30分）55.（10分）某矿井主要通风机静压H=2200Pa，风量Q=90m³/s，风机装置效率η=0.72，空气密度ρ=1.2kg/m³。求：（1）风机有效功率；（2）输入轴功率；（3）年耗电量（年运行365d×24h）。答案：（1）有效功率Ne=H×Q/1000=2200×90/1000=198kW；（2）输入功率N=Ne/η=198/0.72=275kW；（3）年耗电E=N×8760=275×8760=2409×10³kWh。解析：注意单位换算，1kW=1000J/s；耗电量按全年不间断运行计算。56.（10分）某煤巷掘进面供风系统如图：风机出口风量Q₁=450m³/min，风筒直径D=600mm，百米漏风率ε=1.5%，风筒全长L=800m。求末端风量Q₂及风筒总漏风量ΔQ。答案：总漏风率ε_total=1(10.015)^(800/100)=10.985⁸=10.887=0.113；Q₂=Q₁(1ε_total)=450×0.887=399m³/min；ΔQ=450399=51m³/min。解析：漏风按指数衰减规律，不可直接用ε×L；800m为8个百米段，每段漏风系数相乘。57.（10分）某采区通风网络如图，两条并联风路R₁=0.3Ns²/m⁸，R₂=0.5Ns²/m⁸，总风量Q=60m³/s。求：（1）两分支风量Q₁、Q₂；（2）若需在分支2加风窗，使其风量降至15m³/s，求风窗阻力Rw。答案：（1）并联风压相等：h=R₁Q₁²=R₂Q₂²；Q=Q₁+Q₂=60；解得Q₁/Q₂=√(R₂/R₁)=√(0.5/0.3)=1.29；Q₁=1.29Q₂→2.29Q₂=60→Q₂=26.2m³/s，Q₁=33.8m³/s；（2）设加窗后Q₂'=15m³/s，则Q₁'=45m³/s；新风压h'=R₁Q₁'²=0.3×45²=607.5Pa；原分支2需风压h₂=R₂Q₂'²=0.5×15²=112.5Pa；风窗阻力Rw=h'h₂=607.5112.5=495Pa。解析：加窗后系统总风阻增加，风机工况点移动，但题目未给风机特性，按等压法近似计算。七、案例分析题（共30分）58.案例：某矿综