矿井灾害复习题1.docx

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矿井灾害复习题1

矿井灾害防治与技术复习题

一、填空：

（25分，每空1分）

1、我国的安全生产方针为安全第一、预防为主、综合治理。

2、瓦斯、矿尘、火灾、水灾、顶板被称为煤矿井下五大自然灾害。

3、瓦斯在煤体内呈两种状态：

游离瓦斯和吸附瓦斯。

4、影响瓦斯涌出量的因素包括自然因素和开采技术因素。

5、大量的承压状态的瓦斯从可见的煤、岩裂缝中快速喷出的现象叫做瓦斯喷出。

6、矿井瓦斯涌出的区域可分为：

回采区、掘进区和采空区。

7、煤矿的矿尘主要是：

煤尘和岩尘。

8、影响矿尘产生的因素有：

和。

9、矿尘是在煤矿里目前危害最大的一种职业病。

10、在矿尘中，小于5微米的尘粒称为呼吸性粉尘。

11、煤的自燃过程一般分为潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段。

12、瓦斯的主要成分通常是以甲烷为主的烃类气体。

13、个体防尘的工具主要是防尘口罩。

14、煤的自燃过程一般分为潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段。

15、、、、、被称为煤矿井下五大自然灾害。

16、影响矿尘产生的因素有：

和。

17、在矿尘中，小于5微米的尘粒称为。

18、我国的安全生产方针为、、。

19、瓦斯在煤体内呈两种状态：

和。

20、是在煤矿里目前危害最大的一种职业病。

21、煤矿的矿尘主要是：

和。

22、大量的承压状态的瓦斯从可见的煤、岩裂缝中快速喷出的现象叫做。

23、矿井瓦斯涌出的区域可分为：

、和。

24、矿井空气的主要成分包括：

氧气、氮气、二氧化碳。

25、在《煤矿安全规程》中规定：

采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不得超过0.5%。

26、空气分子热运动对容器壁碰撞的宏观表现称为绝对静压。

28、风机在某一特定转速下和工作风阻条件下的工作参数称为工况点。

29、利用局部通风机或主要通风机产生产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为掘进通风或局部通风。

30、通风网的基本连接形式有串联、并联和角联三种。

31、矿井、、、和构成煤矿五大自然灾害。

32、矿井瓦斯涌出量的大小，决定于和的综合影响。

33、根据引火源的不同，矿井火灾可分为外因火灾和内因火灾两大类。

34．煤矿井下、、、和并称为煤矿五大灾害。

2．0．5～1．0%

35．使用气瓶时，瓶内气体不得用尽，液化气体应留有不少于规定充装量的剩余气体。

36．煤矿井下供电系统低压安全供电的三大保护是指接地保护,过流保护，漏电保护。

37．有毒品在水中的溶解性越大，其危险性越。

38．煤矿最常见的职业病是尘肺病。

39．在一般情况下矿井瓦斯的爆炸界限为5-16%。

40．《煤矿安全规程》规定CO的安全浓度为1.5%。

41．矿井气候条件是指矿内空气的温度、湿度、风速三者的综合作用。

42.latm=760mmHg=760*13.6mmH2O=760*13.6*9.8Pa。

43．安全阀在安装前应进行试验和试验，以检验安全阀的强度和密封性。

44．电火花可以分为工作火花和本质安全火花。

45．煤矿井下常见的有害气体包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳等。

46．矿井使用的矿井主通风机按其工作原理的不同，分为离心式和轴流式两类。

47．每一矿井至少应有2个通到地面的安全出口。

48．矿井主通风机必须安设反风装置，必须能在_10min内改变风流方向，反风量不小于正常风量的40%_。

49．矿井通风系统包括通风方式、主扇工作方法、通风网络、通风设施。

50．2006年3月27日下午进行的中共中央政治局第三十次集体学习，中共中央总书记胡锦涛指出：

“人的生命是最宝贵的。

我国是社会主义国家，我们的发展不能以牺牲为代价，不能以牺牲为代价，更不能以牺牲为代价。

”

2、判断（10分，每题1分）

1、煤是天然的吸附体，它的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越差。

（×）

2、在煤矿井下，当煤层有露头时，一般存在着瓦斯风化带。

（√）

3、煤层先开采时，其相对瓦斯涌出量小；后开采时，瓦斯涌出量大。

（×）

4、预测相对瓦斯涌出量的方法有两大类：

一是矿山统计法；二是瓦斯含量法。

（×）

5、矿尘中游离二氧化硅的含量越高越易致病。

（√）

6、矿尘的尘粒越微小越不易致病。

（×）

7、在空气中含有的矿尘浓度越大，工人吸入的矿尘量越多，越易得病。

（√）

8、综合防尘技术包括风、水、密、净和护等五个方面，并以风、水为主。

（√）

9、在各种煤的种类中，按照挥发分含量增高的顺序为：

无烟煤、焦煤、肥煤、气煤、贫煤、长焰煤和褐煤。

（√）

10、减尘措施是防尘技术措施中最积极最有效的措施。

（√）

11、煤是天然的吸附体，它的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越差。

（×）

12、在煤矿井下，当煤层有露头时，一般存在着瓦斯风化带。

（√）

13、煤层先开采时，其相对瓦斯涌出量小；后开采时，瓦斯涌出量大。

（×）

14、预测相对瓦斯涌出量的方法有两大类：

一是矿山统计法；二是瓦斯含量法。

（√）

15、矿尘中游离二氧化硅的含量越高越易致病。

（√）

16、矿尘的尘粒越微小越不易致病。

（×）

17、在空气中含有的矿尘浓度越大，工人吸入的矿尘量越多，越易得病。

（√）

18、综合防尘技术包括风、水、密、净和护等五个方面，并以风、水为主。

（√）

19、在各种煤的种类中，按照挥发分含量增高的顺序为：

无烟煤、焦煤、肥煤、气煤、贫煤、长焰煤和褐煤。

（×）

20、减尘措施是防尘技术措施中最积极最有效的措施。

（√）

21．煤矿井下回采工作面允许的风速范围是0.5～1m/s，回采工作面最高允许的温度是26℃。

（×）

22．每个采区必须有独立回风道，实行分区通风。

（√）

23．根据现行有关规定，我国目前使用的安全色中的绿色表示警告、注意。

（×）

24．相对压力的测压基准为当地与测点同标高的地面大气压力。

（√）

25．发生触电事故的危险电压一般是从24伏开始的。

（×）

26．工作压力为5Mpa的容器属于高压容器。

（×）

27．在巷道中检测瓦斯浓度应重点检测巷道断面顶板处的瓦斯浓度。

（√）

28．安全帽上的“D”标志表示安全帽具有耐燃烧的性能。

（×）

29．《煤矿安全规程》规定井下每人每分钟的供风量不得低于A2m3/min。

（×）

30．三线电缆中的红色代表火线。

（√）

31．每个入井人员都必须随身携带的安全装备是氧气呼吸器。

（）

32．当井下发生火灾事故时，位于事故进风侧的人员应该迎着风流撤退。

（√）

三、名词解释（25分，每题5分）

1、煤层瓦斯含量：

指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量（标准状态下的瓦斯体积），通常用m3/m3或m3/t表示。

它是游离瓦斯和吸附瓦斯含量之和。

2、分源治理瓦斯：

以煤层瓦斯含量为预测主要依据，通过计算井下各涌出源的瓦斯涌出量，对矿井瓦斯涌出量进行预测。

3、煤与瓦斯突出

4、感应期：

指可燃物遇火到爆炸的延迟时间。

5、矿尘

6、相对压力：

以当地当时同标高的大气压力为基准测算的压力称为相对压力，

7、通风动力：

即克服矿井通风阻力的能量或压力。

8、等积孔

9、通风构筑物：

矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。

这些设施和装置，统称为通风构筑物

10、煤层自然发火：

有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象

（1）明火、冒烟、火炭；

（2）T>70℃；（3）CO、C2H4等超临界值并上升

11、矿井瓦斯涌出量：

指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量。

12、矿尘：

指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。

13、煤与瓦斯突出：

煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内（几秒到几分钟），从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯（CH4、CO2）的现象，

14、分源治理瓦斯：

工作面瓦斯的来源不同，有开采时煤体释放的瓦斯、有采空区遗煤释放的瓦斯、有邻近层的卸压瓦斯等等，分源治理就是根据瓦斯的不同来源，从源头上治理

15、感应期：

瓦斯在空气中还有一个特性即它遇到引火温度以上的高温时，并不立即燃烧爆炸，而是少有延迟，称此现象为瓦斯的引火延迟性，这是因为瓦斯的热容量比空气大，它在空气中需要吸收一定的热量后，才开始分解与燃烧，其引火延迟的时间称为感应期。

感应期的长短与瓦斯含量和高温热源的程度有关。

16、相对瓦斯涌出量：

矿井在正常生产条件下，平均日产一吨煤所涌出的瓦斯量，单位是m3/t。

17、三专两闭锁：

专用开关、专用变压器、专用电缆、风电闭锁和瓦斯电闭锁。

18、增阻调节法：

在并联风路阻力较小的分支风路中，安设调节风窗，增加风阻，保证风量按需分配。

19、自燃发火期：

从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升至燃点为止所经历时间。

以月或天

20、矿井等积孔：

为了更形象、更具体、更直观地衡量矿井通风难易程度，矿井通风学上常用一个假想的、并与矿井风阻值相当的孔的面积作为评价矿井通风难易程度，这个假想孔的面积如图（3-2）A就叫做矿井等积孔。

四、简答（20分，每题5分）

1、影响煤层瓦斯含量的因素有哪些？

煤的变质程度、煤层有无露头、煤层的赋存深度及倾角、围岩性质、地质构造、矿井水文地质条件。

2、煤与瓦斯突出需要经历哪些阶段？

准备阶段、突出阶段、煤与瓦斯抛出阶段、突出停止阶段。

3、瓦斯爆炸的必要条件有哪些？

（1）CH4浓度处于爆炸范围内（正常条件5~15%）;

（2）氧浓度超过失爆氧浓度（在CO2惰化下，＞12%，在N2惰化下，＞9%）；

（3）引火源的能量大于最小点火能量（0.28mJ）、温度高于最低点火温度（595℃）且高温热源存在时间大于瓦斯引火感应期。

4、抽放瓦斯主要的设备主要有哪些？

瓦斯泵、管道、流量计以及安全装置（防回火网、水封防爆箱、放水器和放空管）

5、矿井通风构筑物主要有哪些？

风墙、风门、风桥、导风板、调节风窗等

6、降低井巷摩擦阻力的具体措施有哪些？

1.减小摩擦阻力系数α。

2.保证有足够大的井巷断面。

在其它参数不变时，井巷断面扩大33%，Rf值可减少50%。

3.选用周长较小的井巷。

在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩形、梯形断面的周长较大。

4.减少巷道长度。

5.避免巷道内风量过于集中。

7、瓦斯在矿井中爆炸时，将产生哪些危害？

高温焰面、冲击波和有害气体。

8、煤尘爆炸具备哪些条件？

答1、煤尘本身具有爆炸性；2、煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度。

单位体积中能够发生煤尘爆炸的最低和最高煤尘量称为下限和上限浓度。

低于下限浓度或高于上限浓度的煤尘都不会发生爆炸。

一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3，上限浓度为1000～2000g/m3。

3、存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。

我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃。

煤尘爆炸的最小点火能为4.5～40mj。

9、抽放瓦斯主要的设备主要有哪些？

10、煤尘爆炸必须具备哪些条件？

11、煤与瓦斯突出需要经历哪些阶段？

12、预防瓦斯爆炸的技术措施有哪些？

一、防止瓦斯积聚技术措施

1、按规程要求做好通风工作：

矿井采用机械通风；所有巷道风量和风速达到规定要求；采掘工作面、主要硐室实行独立通风、各采区间实行分区通风；掘进工作面采用双风机、双电源、双回路和三专两闭锁供电；

2、及时处理局部积聚瓦斯：

1）回采工作面上隅角瓦斯处理技术：

增风吹散法（风障引流法、局部风机吹散法，适用工作面瓦斯涌出量小于2-3m3/min）；无火花设备抽排法（风筒导风法、移动泵站抽放法）；瓦斯尾巷排放法。

2）刮板输送机低槽瓦斯积聚处理技术：

专人处理刮板机低槽遗留煤炭；保持刮板机经常运转；发现积聚，则吊起刮板机；采用压风管引至低槽进行通风。

3）机械化工作面瓦斯积聚处理：

加大风量（1500-2000m3/min）；降低瓦斯涌出不均匀性；抽放瓦斯和煤壁注水；采煤机附近瓦斯积聚采用小型局扇或水力引射器吹散积聚瓦斯。

4）顶板瓦斯积聚处理：

加大风量、加大顶板附近风速（大于0.5-1m/s）、黄泥抹缝、喷浆、瓦斯抽放；顶板冒落空洞瓦斯处理：

导风板吹散法、风筒分支吹散法；5）掘进工作面瓦斯积聚处理：

双巷掘进+横贯、局部通风机通风；6）盲巷积聚瓦斯处理：

排放时间放在非生产班、排放分一级和二级排放（智能型排放瓦斯器、风筒增阻排放法、风机瓦斯增阻排放法、错开风筒接头调风排放法、卸压三通调风排放法）

3、抽放瓦斯

4、经常检查瓦斯浓度和通风状况

二、防止点火源的出现

加强管理，提高防火意识；防止放炮火源；防止电器火源和经典火源；防止摩擦和撞击火花；防止明火点燃。

三、加强瓦斯检查和检测

井下各处瓦斯允许浓度值及超限时措施；规程规定的瓦斯检查制度。

四、防止瓦斯爆炸事故扩大

编制预防和处理事故计划；分区通风（各采区、水平必须布置单独回风道，采掘工作面实行独立通风）；通风系统力求简单；出风口安设防爆门或防爆井盖；采掘工作面进回风巷、回风大巷、进风大巷设置隔爆水棚。

13．试比较离心式和轴流式通风机个体功率特性曲线的特点，并说明在启动时应注意那些问题？

答：

轴流式通风机个体特性曲线特点：

（1）轴流式风机的风压特性

曲线一般都有马鞍形驼峰存在。

（2）驼峰点Ｄ以右的特性曲线为单调下降区段，是稳定工作段；（3）点Ｄ以左是不稳定工作段，产生所谓喘振（或飞动）现象；（4）轴流式风机的叶片装置角不太大时，在稳定工作段内，功率随Ｑ增加而减小。

风机开启方式：

轴流式风机应在风阻最小（闸门全开）时启动，以减少启动负荷。

离心式通风机个体特性曲线特点：

（1）离心式风机风压曲线驼峰不明显，且随叶片后倾角度增大逐渐减小，其风压曲线工作段较轴流式风机平缓；

（2）当管网风阻作相同量的变化时，其风量变化比轴流式风机要大。

（3）离心式风机的轴功率Ｎ随Ｑ增加而增大，只有在接近风流短路时功率才略有下降。

风机开启方式：

离心式风机在启动时应将风硐中的闸门全闭，待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。

14.何谓矿井瓦斯，瓦斯爆炸必须同时具备哪些条件？

影响因素有哪些？

矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的各种气体的总称。

煤矿术语中的瓦斯指的就是甲烷。

瓦斯爆炸必须同时具备条件：

CH4浓度处于爆炸范围内（正常条件5-5%）;

氧浓度超过失爆氧浓度（在CO2惰化下，＞12%，在N2惰化下，＞9%）；引火源的能量大于最小点火能量（0.28mJ）、温度高于最低点火温度（595℃）且高温热源存在时间大于瓦斯引火感应期。

瓦斯爆炸界限影响因素：

可燃气体的混入、煤尘混入、惰性气体混入、混合气体的初始温温度

15.煤炭自燃发火的条件有哪些？

影响煤炭自燃发火的因素有哪些?

答：

1、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态.

2、有较好的蓄热条件。

3、有适量的通风供氧。

4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。

影响煤炭自燃发火的因素：

1、决定煤的自燃性能因素：

1）煤的分子结构。

2）煤化程度。

煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。

3）煤岩成分。

镜煤>亮煤>暗煤>丝炭4）煤中的瓦斯含量。

它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响5）水分。

既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。

6）煤中硫和其它矿物质，煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧化过程。

2、影响煤炭自燃的地质和采矿因素：

1）煤层厚度、倾角和深度；2）地质构造；3）围岩性质；4）开拓开采条件5）；漏风条件。

16、何谓矿尘，其危害有哪些？

答：

矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。

矿尘危害：

1）污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。

2）某些矿尘（如煤尘、硫化尘）在一定条件下可以爆炸。

3）加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。

4）降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。

五、论述（20分）

【1】预防煤与瓦斯突出的措施有哪些？

答：

区域性防突措施：

实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措施，称为区域性防突措施；区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯两种

局部防突措施：

实施以后可使局部区域（如掘进工作面）消除突出危险性的措施称为局部防突措施。

（1）松动爆破；

（2）钻孔排放瓦斯；（3）水力冲孔；（4）超前钻孔；（5）金属骨架；（6）超前支架；（8）震动放炮；

【2】在机械通风中，主要通风机的工作方法有哪些？

各自的优缺点是什么？

答：

主要通风机的工作方式有三种：

抽出式、压入式、压抽混合式。

1、抽出式

抽出式通风的特点是：

在矿井主要通风机的作用下，整个矿内空气处于低于当地大气压力的负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，短时间内可防止井下瓦斯大量涌出，比较安全，同时，抽出式通风管理容易，其主要进风巷不必安设风门，便于运输、行人和漏风少。

缺点是：

当矿井开采水平距地表浅，且矿井露头多，老窑密布或矿井煤层自燃火灾严重，抽出式通风易把有害气体带入工作面。

目前我国大部分矿井，一般多采用抽出式通风。

2、压入式

压入式通风的特点是：

在矿井主通风机的作用下，矿内空气处于高于当地大气压力的正压状态，当矿井与地面间存在漏风通道时，漏风从井内漏向地面。

压入式通风矿井中，由于要在矿井的主要进风巷中安装风门，使运输、行人不便，漏风较大，通风管理工作较困难。

同时当矿井主通风机因故停止运转时，井下风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加，造成瓦斯积聚，对安全不利。

因此，在瓦斯矿井中一般很少采用压入式通风。

矿井浅部开采时，由于地表塌陷出现裂缝与井下沟通，为避免用抽出式通风将塌陷区内的有害气体吸入井下，可在矿井开采第一水平时采用压入式通风，当开采下水平时再改为抽出式通风。

此外，当矿井煤炭自然发火比较严重时，为避免将火区内的有毒有害气体抽到巷道中，有时也可采用压入式通风。

3、压抽混合式

混合式通风是在进风井和回风井一侧都安设矿井主要通风机，新风经压入式主要通风机送入井下，污风经抽出式主要通风机排出井外的一种矿井通风方法。

混合式通风的特点是：

能产生较大的通风压力，通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间状态，其正压或负压均不大，矿井的内部漏风小。

但因使用的风机设备多，动力消耗大，通风管理复杂，一般很少采用。

上述三种通风方法，矿井主要通风机均应安装在地面。

【3】瓦斯爆炸的条件是什么？

其影响因素有哪些？

【4】如何降低矿井通风阻力？

一、降低井巷摩擦阻力措施

1．减小井巷摩擦阻力系数α

（1）尽可能使巷道壁面光滑，如锚喷巷道采用光面爆破法施工；

（2）选用α值小的巷道支护材料，如选用料石砌碹并抹上灰浆或用混凝土砌碹；

（3）注意施工质量，避免壁面粗糙。

如对于无支护的巷道，尽量使壁面平整；对于用棚子支护的巷道，要尽可能使支架整齐，背好帮顶。

2．保证有足够大的井巷断面。

因井巷摩擦阻力大小与巷道断面积的三次方成反比，所以，扩大井巷断面积可使摩擦阻力大幅度减小。

（1）改造通风困难的矿井，都可采用扩大断面的措施，例如把总回风巷道断面扩大。

（2）加强通风管理，及时修复巷道，清除巷道内的堆积物，尽可能保持原有巷道通风断面尺寸。

（3）必要时，另开并联巷道，采用双巷通风。

3．井巷风量要合理

因为摩擦阻力与风量的平方成正比，因此在通风设计和技术管理过程中，不能随意增大风量，各用风地点的风量在保证安全生产要求的条件下，应尽量减少。

掘进初期用局部通风机通风时，要对风量加以控制。

及时调节主通风机的工况，减少矿井富裕总风量。

避免巷道内风量过于集中，要尽可能使矿井的总进风早分开、总回风晚汇合。

4．选用周长较小的井巷。

巷道周长与摩擦阻力成正比，在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩形、梯形断面的周长较大。

一般地，立井井筒选用圆形断面，斜井井筒、主要大巷选用拱形断面，采准巷道因其服务年限较短，可选用梯形断面。

5．减少巷道长度。

在进行矿井通风设计时，在满足开拓开采前提下，尽可能缩短风路长度，直接把新风送到用风地点。

如果用中央并列式通风，风路过长，可考虑改为对角式通风系统。

二、降低局部阻力措施

局部阻力与风速或风量的平方成正比。

它是风流在局部地点发生剧烈冲击和涡流二产生的，所以降低局部阻力的主要措施是减少风流冲击。

具体做法如下：

1．尽量减少局部阻力出现

（1）避免采用风桥，尤其是直径很小的铁筒风桥；

（2）不在主要通风巷道内堆积矿车、材料、机电设备等

2．降低局部阻力系数

（1）巷道断面突然扩大或突然缩小地方要做成圆弧形或斜线形；

（2）风速大的风筒，用吊挂平直，拐弯处的弯曲半径尽可能加大。

3．降低风速

（1）及时清除总回风巷和风硐内的堆积物；

（2）风硐与井巷连接处要做成圆弧形并且壁面光滑；

（3）风硐断面不宜过小，并应砌筑坚固、四壁整齐光滑。