2021年中级注册安全工程师考试《煤矿安全》真题

卷面总分：100分
答题时间：100分钟
题量：28题
题型：单选题, 问答题, 不定项选择题
试卷简介: 2021年中级注册安全工程师考试《煤矿安全》真题, 此试卷为参加"安全实务-煤矿安全"的考生提供的"2021年中级注册安全工程师考试《煤矿安全》真题"的答案和解析。
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1 多选题 2分
某煤矿地表平坦，平均海拔305m，只有3号煤层一个可采煤层，煤层底板标高-220~-260m，平均普氏系数f为1.6（简称f=1.6），平均开采厚度为4.5m。工作面直接顶为泥岩或粉砂岩，平均厚度3.2m，f=2；基本顶为中砂岩，平均厚度18.9m，f=5.5；基本顶之上为平均厚度4m的砂质页岩和泥岩互层，f=2.5；再上为平均厚度30m的砂砾岩，f=7。直接底为平均厚度1.6m的泥岩，其下为平均厚度9m的细砂岩。
该矿目前正在开采21303工作面，工作面采长270m。该工作面北部是21301采空区，南部是正在准备中的21305工作面，西侧为二采区，东侧为一采区的3条上山。
采掘工作面位置关系见下图。21303工作面安装了微震监测系统、应力在线监测系统、支架压力在线监测系统和地音监测系统，采用钻屑法进行监测。因顶板有淋水，工作面两巷留设了0.3m的底煤。

2019年7月5日，21303工作面开始回采，至8月16日工作面已经推进300m，8月10～16日，微震监测能量时间频次从每天12次增加到46次，总能量增幅3倍以上，煤矿没有采取任何措施。8月17日夜班2时15分采煤机正在机头割煤，工作面突然出现连续煤炮，当班班长和安监员决定停止生产撤出人员，在人员撤离过程中，工作面突然发生巨大声响和震动，15名工人受到不同程度的冲击，其中1名工人在21303工作面运输巷转载机过桥处受伤，5根肋骨骨折。
根据以上场景，回答下列问题：

21303工作面开采过程中，下列监测数据中，可以用于冲击地压预测预报的是（）。
  • A. 每米钻孔排出的煤粉量
  • B. 监测到的一个地音信号强度
  • C. 工作面支架底板比压
  • D. 工作面支架初撑力
  • E. 工作面超前支护段两帮移近量
2 多选题 2分
某煤矿地表平坦，平均海拔305m，只有3号煤层一个可采煤层，煤层底板标高-220~-260m，平均普氏系数f为1.6（简称f=1.6），平均开采厚度为4.5m。工作面直接顶为泥岩或粉砂岩，平均厚度3.2m，f=2；基本顶为中砂岩，平均厚度18.9m，f=5.5；基本顶之上为平均厚度4m的砂质页岩和泥岩互层，f=2.5；再上为平均厚度30m的砂砾岩，f=7。直接底为平均厚度1.6m的泥岩，其下为平均厚度9m的细砂岩。
该矿目前正在开采21303工作面，工作面采长270m。该工作面北部是21301采空区，南部是正在准备中的21305工作面，西侧为二采区，东侧为一采区的3条上山。
采掘工作面位置关系见下图。21303工作面安装了微震监测系统、应力在线监测系统、支架压力在线监测系统和地音监测系统，采用钻屑法进行监测。因顶板有淋水，工作面两巷留设了0.3m的底煤。

2019年7月5日，21303工作面开始回采，至8月16日工作面已经推进300m，8月10～16日，微震监测能量时间频次从每天12次增加到46次，总能量增幅3倍以上，煤矿没有采取任何措施。8月17日夜班2时15分采煤机正在机头割煤，工作面突然出现连续煤炮，当班班长和安监员决定停止生产撤出人员，在人员撤离过程中，工作面突然发生巨大声响和震动，15名工人受到不同程度的冲击，其中1名工人在21303工作面运输巷转载机过桥处受伤，5根肋骨骨折。
根据以上场景，回答下列问题：

为防止21303工作面再次发生类似事故，可采取的合理措施是（）。
  • A. 爆破松动两巷所留底煤，降低底煤的应力集中程度
  • B. 每隔20m施工一个孔径为42mm、长度为50m与顶板平行的煤层钻孔
  • C. 对工作面推进方向的深部煤体进行水力割缝
  • D. 爆破处理采煤工作面两端头后方悬顶
  • E. 超前爆破处理煤层上方顶板中的中砂岩
3 问答题 20分
某煤矿设计生产能力1.20Mt/a，2004年11月投产，2008年矿井核定生产能力为1.80Mt/a。该矿为高瓦斯矿井，有冲击地压危险，水文地质类型复杂，最大涌水量为2000m3/h，采用双回路供电。井田内有8号煤层和10号煤层两个可采煤层，均为自燃煤层，平均厚度为6.68m。
目前有8号煤层4采区和10号煤层5采区两个生产采区，采区上山两翼布置走向长壁综采工作面，8号煤层布置8402综采工作面，10号煤层布置一个备用综采工作面。
2020年10月15日，该煤矿邀请专家组进行了安全生产标准化达标预验收。专家组在检查中发现：该煤矿共配备生产、掘进、通风、机电4名副总工程师；1月生产原煤15.2×104t，2月生产原煤17.5×104t；进风大巷有1盏照明灯失爆；8402综采工作面生产班安排了51名职工作业，有1台电气开关失爆；8号煤层4采区东翼有2个煤巷掘进面和1个半煤岩巷掘进面同时掘进；主排水泵房的工作水泵额定工作能力为2500m3/h；水灾专项应急预案包括事故风险分析、应急指挥机构、处直程序和注意事项4部分内容。
该煤矿针对专家检查发现的问题，矿长口头指定了整改责任人，但没有开展实际整改工作，最终导致该矿未通过安全生产标准化达标验收。
根据以上场景，回答下列问题：
1.补充该矿水灾专项应急预案缺少的2项内容。
2.根据《煤矿重大事故隐患判定标准》，指出该矿存在的重大事故隐患。
3.根据《煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法（试行）》，辨识该矿8402采工作面的重大安全风险。
4 问答题 20分
某煤矿开采4号煤层，核定年生产能力为3Mt。该矿有主斜井、副斜井、回风立井3个井筒，采用中央边界式通风。副斜井主进风，回风立井回风，地面建有永久瓦斯抽放系统。综采工作面采用U型通风，上隅角附近设置木板隔墙引导风流稀释冲淡瓦斯，该工作面采取了喷雾降尘措施，未进行煤层注水。掘进工作面采用局部通风机压入式通风，选用FBD-No6.3/2x30局部通风机，配套柔性风筒。备用采煤工作面进风巷内设置调节风门进行风量调节。采区进风上山和回风上山之间的联络巷内按要求砌筑永久性挡风墙隔断风流。相邻采煤工作面之间设置了隔爆水棚。
矿井煤层瓦斯含量为12.9m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为90.1m3/min，相对瓦斯涌出量为55.5m3/t，综采工作面绝对瓦斯涌出量为59.3m3/min，掘进工作面绝对瓦斯涌出量3.8m3/min。矿井采取抽采措施后，综采工作面风排瓦斯量为18.5m3/min，工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数按1.2考虑；综采工作面平均采高2.4m，最大控顶距6.2m，最小控顶距5.6m，综采工作面有效通风断面面积按70%考虑；综采工作面同时最多作业人数为25人。综采工作面上隅角一氧化碳浓度为0.0012%。
根据2017月矿井通风阻力测定报告，矿井通风路线长度为12000m，较投产初期增加4000m；矿井有5处巷道失修，变形严重，断面减小；1处有严重积水。测定结果显示：矿井自然风压为353Pa，总进风量为10476m3/min，总回风量为10671m3/min，总阻力为2660Pa，副斜井风速为6.9m/s，采区回风石门风速为6.4m/s，总回风巷风速为7.8m/s，回风立井风速为10.6m/s。矿井风量大且过于集中。根据矿井通风阻力测定报告反映出的问题，矿领导责成相关部门制定整改方案，对通风系统进行优化改造。
根据以上场景，回答下列问题：
1. 判断该矿井瓦斯等级，并列出该等级的判定标准。
2. 根据《煤矿安全规程》，列出该矿井副斜井、采区回风石门、总回风巷、回风立井的最高允许风速，并指出风速超限的井巷。
3. 列出该矿井构筑的通风设施。
4. 根据风排瓦斯量和作业人数分别计算综采工作面的配风量，按照风速进行验算并给出结论。
5 问答题 20分
某煤矿属于水文地质类型复杂的矿井，设计生产能力为1.5Mt/a。该矿只有13号煤层一个可采煤层，平均厚度7m，埋深240~385m，倾角0°~5°，属于全区稳定可采煤层。该煤层上部岩层有含水层，无冲击地压倾向性。
2017年4月1日，矿井开始沿井田边界施工13201回风顺槽掘进工作面，巷道沿底板掘进，宽4.8m，高3.8m。经调查邻近矿井为已经废弃的封闭老窑，开采图纸等资料不详。该矿制定了探放水措施，但在生产过程中并未严格按规定进行探放水作业。
4月28日19时30分，当班工人在13201工作面回风顺槽掘进工作面作业时，发现迎头附近出现雾气，煤帮出现淋水且淋水量不断增大，局部出现掉渣、片帮等现象。20时05分，该矿生产技术部副部长到该工作面巡查，但未作任何安排使自行离开。当班工人继续进行掘进作业。21时40分，13201工作面回风顺槽掘进工作面迎头发生透水事故。
21时45分，当班瓦检员第二次巡检行至该巷道口时，听到异常响声，看到风筒摆动、巷道底板积水不断增加，马上向矿调度室汇报。矿调度员立即通知井下所有人员升井，同时向矿领导进行了汇报。
经统计，当班井下作业人员158人，紧急升井153人，事故共造5人死亡。
事故调查发现：
①安全管理比较混乱。
②防治水技术管理仅由一名机电专业的助理工程师负责。
③除掘进迎头附近区域外，13201工作面回风顺槽与邻近矿井采空区之间的煤柱宽度21~25m。
④13201回风顺糟邻近矿井采空区积水量达425600m3，水头压力达0.4MPa。
⑤13号煤的抗拉强度为0.3MPa。
根据事故调查结论，政府相关部门要求该矿深刻吸取教训，严格遵循煤矿防治水工作原则，按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水细则》相关规定，对存在问题或隐患进行整改。
［注］防隔水煤（岩）柱计算公式
L=0.5KM（3p/Kp）1/2
式中：L-煤柱留设的宽度，m；
K-安全系数，一般取2~5，本题取5；
M-煤层的厚度或者采高，m；
p-实际水头值，MPa；
Kp-煤的抗拉强度，MPa。
根据以上场景，回答下列问题：
1.列出煤矿防治水工作应坚持的“十六字”原则。
2. 简述13201工作面回风顺槽探放水钻孔布置应考虑的参数。
3. 指出13201工作面回风顺槽防治老空积水应监测的内容。
4. 判断13201工作面回风顺槽与邻近矿井采空区之间21~25m的煤柱是否安全，并计算说明。
5.提出防治13201工作面透水事故应采取的措施。
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