113 專技高考高等考試 礦業安全技師 礦場通風與排水 考古題詳解

核心觀念

本題考查礦場通風的基本安全標準、風扇特性、巷道風流控制設施，以及粉塵對人體呼吸系統的危害。作答時應先給出名詞定義，再補充其作用或判斷標準。

解題方法與名詞說明

（一）最低含氧量

**定義：**礦場坑內供人員作業或通行的空氣，為維持正常呼吸與作業安全所必須達到的最低氧氣體積百分比。

依命題當年（民國 113 年）的《礦場安全法施行細則》，坑內作業及通行場所之空氣，氧氣含量應維持在 百分之十九以上。因此，礦場通風除須供應足夠新鮮空氣，也須避免氧氣含量低於法定標準。

**解題技巧：**本名詞重點是記住法規數值「19%」，並指出適用於坑內作業及通行場所。法規題以命題當年（民國 113 年）法規為準。

（二）定量風扇

**定義：**在理想化的通風分析中，定量風扇是指其送風量維持一定、不隨風扇兩端壓力差改變的風扇；也就是風扇特性以固定風量表示。

實際風扇的風量與壓力通常會隨運轉條件改變，故「定量風扇」主要用於簡化通風網路分析，表示該風扇供給的風量已知且固定。分析時可將該固定風量作為風量平衡的已知條件。

解題技巧：抓住「定量」二字，說明其控制或假定的是風量固定；不要與固定風壓的風扇混淆。

（三）風橋

核心觀念

礦塵是礦山開採、掘進、爆破、裝卸、運輸及破碎等作業中產生的固體微粒。懸浮在坑內空氣中的稱為浮游礦塵；沉降並附著於巷道頂板、側壁或底板的稱為沉積礦塵。沉積礦塵受風流或作業擾動後，也可能重新揚起成為浮游礦塵。

礦塵主要危害包括：被吸入後引起塵肺等呼吸系統疾病；煤塵在適當條件下可能燃燒或爆炸；高濃度粉塵也會降低能見度、污染作業環境並磨損設備。

解題方法

題目要求按危害程度排序，作答時應以粉塵成分及其對人體的危害為主軸，區分具纖維化或致癌危害的粉塵、可燃爆粉塵，以及危害相對較低的其他粉塵。標準作答可列為：

1. 含游離二氧化矽的岩塵（矽塵）：長期吸入可造成矽肺，肺部纖維化嚴重，通常列為危害最大者。
2. 石綿塵：細長纖維可深入呼吸道，造成石綿肺，並有致癌危害。

核心觀念

本題考查礦場通風中「有效風量」的意義、漏風發生的條件與常見位置，以及減少漏風的管理與工程措施。

有效風量是指新鮮風流實際到達各作業地點，並能發揮通風作用的風量總和。風流若在到達作業地點前漏失，或未供作業使用便短路流入回風道，就不列為有效風量；同一股風流經串聯或重複使用，也不得重複計算。

漏風需具備兩個條件：一是存在可通過風流的通道，二是通道兩端有壓力差。通道越通暢、壓差越大，漏風越顯著。有效風量與主要通風機風量的關係可概念性表示為：

解題方法

依序回答「定義、成因與處所、防止方法」三部分。成因先指出漏風的物理條件，再分地表附近及坑內列舉位置，最後將防止措施對應到漏風通道、通風構築物與通風系統管理。

漏風原因及主要處所

常見原因是通風構築物或坑道有裂隙、孔洞、接合不密等漏風通道，加上入風側與回風側、或通風系統與採空區之間存在壓力差，使風流繞過作業地點而流失。構築物破損、維護不良，坑道交叉處設施不完善，以及已採空洞、舊坑未妥善封閉，都會增加漏風。

主要處所可分為：

1. 地表及主扇附近：坑口、風硐、主扇附近連接處，以及防爆門、反風裝置、風門等接合不嚴或關閉不密之處。
2. 坑內通風構築物：遮斷壁、風門、調節風門及風橋的裂縫、門縫或構造接合處；風門頻繁開啟或兩道風門未能交替關閉，也容易造成短路漏風。
3. 採空區與廢棄坑道：採空洞、舊坑、停用昇樓及鄰近風道的採掘跡，若未封閉或封閉不良，風流便可能流入其中，再進入回風路。
4. 巷道與煤柱裂隙：坑道圍岩裂隙、破碎煤柱或其他連通裂縫，可能形成非預期的風流通道。
5. 局部通風風管：風管破損、接頭鬆脫或連接不密，使送往工作面的風量沿途漏失。

防止漏風

核心觀念

本題考查坑內熱環境的熱源辨識。礦坑中的熱負荷可分成兩大類：一類是由圍岩、地下水等把熱傳入坑內的熱；另一類是開採作業、設備與人員在坑內產生的熱。通風的作用，是把熱量與水氣帶離工作場所，控制坑內溫度與濕度。

解題方法

作答時依「地層與水體、空氣狀態變化、採礦作業、設備、人員」逐項盤點，並補上氧化等化學反應。說明熱源時，應指出其產熱或傳熱方式，不必假設各來源的熱量比例。

礦坑的潛在熱源

1. 地熱與圍岩放熱 地下深度增加時，地層溫度通常隨地溫梯度上升。坑道開挖後，較熱的岩體透過熱傳導把熱量傳給坑內空氣，是深部礦坑的重要熱源。

2. 地下水與湧水 溫度高於坑內空氣的地下水流入坑道，會以熱傳方式加熱空氣；水分蒸發也會增加空氣中的水氣，使體感更悶熱。

3. 空氣下沉壓縮（自壓縮） 進風沿豎井或斜坑向下流動時，因重力作用而增壓、壓縮，空氣溫度隨之升高。這是空氣下沉過程中的熱增量，與圍岩本身放熱的來源不同。

4. 機械與電氣設備 柴油機、電動機、鑽掘機、運搬設備、泵浦及照明等消耗能量，未轉成有效機械功的部分會以熱散入坑內；設備運轉與摩擦也會產熱。

核心觀念

本題考查地下坑道接近舊坑、含水脈或古洞積水區時，如何透過「事前調查、超前探查、隔水防護、排水應變」降低突發出水風險。舊坑與古洞可能蓄有高水頭積水；若掘進面突然貫通，水會快速湧入，造成淹水、撤離受阻及人員傷亡。

法規依據為《礦場安全法施行細則》第一百零六條至第一百零九條、第一百十一條及第一百十二條。以下以命題當年（民國 113 年）法規為準；現行法規已修正，作答時仍依命題年度規定說明。

解題方法：按防災流程分層作答

可依「先查明水源位置與狀況，再探水確認，接著隔水與排水，最後準備警戒和應變」組織答案。

1. 調查舊坑與水文資料 鄰近舊坑或水源採礦時，應備妥舊坑詳細實測圖及水源情況資料，查明舊坑、採空區、含水斷層與水脈的位置、範圍、水量及可能水壓。礦場安全圖也應標示舊坑及相關坑道，並隨開採進度更新，避免因圖資不全而誤掘。

2. 保留防水礦壁或岩壁 鄰近舊坑、水源採掘，原則上應留置 三十公尺以上的防水礦壁或岩壁，以維持隔水厚度。若設有足夠排出舊坑積水及防水的安全設備，並經主管機關核准，得免留該防水壁。回採防水礦壁前，須先擬具回採計畫並報主管機關核准。

3. 超前鑽孔探水 接近舊坑時，應在作業場所四周適當位置先進鑽孔探水。法規規定的啟動距離與孔底安全距離如下：

若沒有正確資料可判明舊坑位置，應實施長孔鑽孔，孔底與採掘面距離不得少於 30 公尺。鑽孔應配合地質及出水狀況調整孔位、方向與數量；必要時在適當位置預設水閘，避免探穿後積水泛溢。