煤礦機械專業(yè)知識考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.下列采煤機中，屬于雙滾筒可調(diào)高采煤機典型結(jié)構(gòu)的是：A.騎槽式采煤機B.爬底板采煤機C.拖纜式采煤機D.懸臂式采煤機2.刮板輸送機的中部槽連接方式中，能有效提高整體強度和可靠性的是：A.螺栓連接B.啞鈴銷連接C.卡塊連接D.焊接連接3.液壓支架的初撐力是指：A.支架在升架過程中，泵壓達(dá)到額定值時對頂板的支撐力B.支架在頂板來壓時，立柱腔內(nèi)液體壓力達(dá)到安全閥開啟壓力時的支撐力C.支架完全支撐頂板后，立柱活塞腔液體壓力穩(wěn)定時的支撐力D.支架升起后，立柱活塞腔液體壓力達(dá)到泵站工作壓力時的支撐力4.礦用通風(fēng)機按工作原理分類，不屬于葉輪式通風(fēng)機的是：A.離心式通風(fēng)機B.軸流式通風(fēng)機C.混流式通風(fēng)機D.羅茨式通風(fēng)機5.提升機的深度指示器主要功能不包括：A.指示提升容器在井筒中的位置B.發(fā)出減速信號C.防止過卷保護D.監(jiān)測鋼絲繩張力6.采煤機截割部的主要作用是：A.提供行走動力B.破碎煤巖并裝載C.調(diào)節(jié)機身高度D.控制液壓系統(tǒng)7.刮板輸送機的鏈輪組件中，最易磨損的部件是：A.鏈輪齒面B.軸承C.密封件D.連接螺栓8.液壓支架的推移裝置通常采用的結(jié)構(gòu)是：A.單作用液壓缸B.雙作用液壓缸C.彈簧復(fù)位液壓缸D.差動液壓缸9.礦用局部通風(fēng)機的“三專兩閉鎖”中，“三專”指的是：A.專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路B.專用電源、專用電纜、專用風(fēng)機C.專用機房、專用標(biāo)識、專用維護D.專用人員、專用工具、專用記錄10.提升機制動系統(tǒng)中，盤式制動器相比塊式制動器的主要優(yōu)勢是：A.制動力矩大B.結(jié)構(gòu)簡單C.散熱性能好D.維護方便11.采煤機的牽引速度與截割功率的關(guān)系是：A.牽引速度越高，截割功率越大B.牽引速度越高，截割功率越小C.牽引速度與截割功率呈非線性正相關(guān)D.牽引速度與截割功率無關(guān)12.刮板輸送機的鏈速選擇主要考慮：A.煤層硬度B.運輸量和磨損C.電機功率D.中部槽長度13.液壓支架的支護強度是指：A.支架對單位面積頂板的支撐力B.支架立柱的最大工作阻力C.支架初撐力與工作阻力的差值D.支架頂梁與頂板的接觸面積14.礦用空氣壓縮機的冷卻方式中，適用于井下移動式空壓機的是：A.水冷式B.風(fēng)冷式C.混合冷卻式D.自然冷卻式15.提升機的鋼絲繩安全系數(shù)計算時，不需要考慮的因素是：A.鋼絲繩最大靜拉力B.鋼絲繩公稱抗拉強度C.鋼絲繩直徑D.提升容器自重16.采煤機的噴霧降塵系統(tǒng)中，內(nèi)噴霧的作用是：A.冷卻截齒并抑制截割產(chǎn)塵B.降低工作面空氣濕度C.沖洗刮板輸送機上的浮煤D.防止電纜槽積塵17.刮板輸送機的緊鏈裝置作用是：A.調(diào)整鏈條預(yù)張力，防止跳鏈B.提高鏈條強度C.增加運輸量D.降低電機啟動電流18.液壓支架的電液控制系統(tǒng)相比手動控制系統(tǒng)的核心優(yōu)勢是：A.降低成本B.提高支護速度和同步性C.減少液壓管路D.簡化操作步驟19.礦用通風(fēng)機的工況點是指：A.風(fēng)機特性曲線與礦井風(fēng)阻特性曲線的交點B.風(fēng)機額定風(fēng)量與風(fēng)壓的交點C.風(fēng)機效率最高的工作點D.風(fēng)機允許的最大風(fēng)量點20.提升機的等效力矩計算時，需要考慮的工況不包括：A.加速階段B.等速階段C.減速階段D.停車階段二、填空題（每空1分，共15分）1.采煤機的組成部分主要包括截割部、牽引部、________、電氣系統(tǒng)和輔助裝置。2.刮板輸送機的鏈條按結(jié)構(gòu)可分為________和________兩種，其中________更適用于重載荷工況。3.液壓支架按結(jié)構(gòu)類型可分為________、________和________三種，其中________對頂板適應(yīng)性最強。4.礦用通風(fēng)機的主要性能參數(shù)包括風(fēng)量、風(fēng)壓、________和________。5.提升機的制動系統(tǒng)分為工作制動和________，其中________用于緊急情況下的制動。6.采煤機的截割滾筒按結(jié)構(gòu)可分為________和________，________滾筒更適合薄煤層開采。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述雙滾筒采煤機的工作原理及割煤方式。2.分析刮板輸送機運行中出現(xiàn)斷鏈故障的主要原因及預(yù)防措施。3.說明液壓支架“初撐力-工作阻力-最大工作阻力”的變化過程及工程意義。4.對比離心式通風(fēng)機與軸流式通風(fēng)機的性能特點及適用場景。5.提升機鋼絲繩的選擇需滿足哪些技術(shù)要求？四、計算題（每題8分，共24分）1.某采煤機截割部采用電動機直接驅(qū)動，電機功率P=300kW，轉(zhuǎn)速n=1480r/min，截割滾筒轉(zhuǎn)速n_c=45r/min，傳動效率η=0.92。計算截割部的總傳動比及滾筒輸出扭矩。（提示：扭矩公式T=9550P/n）2.某液壓支架立柱缸徑D=200mm，活塞桿直徑d=120mm，泵站工作壓力p=31.5MPa，安全閥開啟壓力p_s=35MPa。計算支架的初撐力和最大工作阻力（π取3.14）。3.某礦井主提升機采用6×19+FC型鋼絲繩，單繩提升，鋼絲繩公稱抗拉強度σ_b=1770MPa，鋼絲繩直徑d=30mm，提升高度H=600m，提升容器自重G_c=8t，最大載重量G_l=12t，鋼絲繩單位長度質(zhì)量q=3.5kg/m。計算鋼絲繩的安全系數(shù)（重力加速度g=10m/s2）。五、綜合分析題（11分）某煤礦綜采工作面采用走向長壁采煤法，煤層平均厚度3.5m，傾角8°，煤的普氏系數(shù)f=1.5，工作面長度200m，設(shè)計日產(chǎn)量8000t（每日20小時生產(chǎn)）。需配套采煤機、刮板輸送機和液壓支架。請結(jié)合煤礦機械選型原則，分析：（1）采煤機的主要選型參數(shù)（截割功率、牽引速度、滾筒直徑）；（2）刮板輸送機的運輸能力匹配要求；（3）液壓支架的支護強度計算及架型選擇依據(jù)。---答案一、單項選擇題1.A2.B3.D4.D5.D6.B7.A8.B9.A10.C11.C12.B13.A14.B15.C16.A17.A18.B19.A20.D二、填空題1.電控箱（或機身）2.圓環(huán)鏈；緊湊鏈；緊湊鏈3.支撐式；掩護式；支撐掩護式；支撐掩護式4.功率；效率5.安全制動；安全制動6.螺旋滾筒；端盤滾筒；螺旋三、簡答題1.雙滾筒采煤機工作原理：通過截割部的左右滾筒旋轉(zhuǎn)破煤，右滾筒割頂煤、左滾筒割底煤（或反之），滾筒上的螺旋葉片將煤裝入刮板輸送機；牽引部驅(qū)動采煤機沿工作面移動。割煤方式：①單向割煤（往返一次割一刀）；②雙向割煤（往返均割煤）；③端部斜切進(jìn)刀（工作面兩端通過斜切進(jìn)入煤壁）。2.斷鏈原因：①鏈條疲勞磨損（長期高負(fù)荷運行導(dǎo)致鏈環(huán)截面減?。虎阪湕l預(yù)張力不足（運行中松弛跳鏈，沖擊載荷過大）；③鏈條材質(zhì)缺陷（制造或使用中產(chǎn)生裂紋）；④刮板或中部槽卡阻（局部阻力驟增）。預(yù)防措施：定期檢測鏈條磨損量（磨損超過10%需更換）；合理調(diào)整緊鏈力（預(yù)張力為最大靜張力的10%-15%）；加強刮板輸送機平直度管理（避免急彎卡鏈）；選用高強度緊湊鏈替代普通圓環(huán)鏈。3.變化過程：升架時，立柱活塞腔充液，支架頂梁接觸頂板后，泵壓升至泵站工作壓力，此時為初撐力；頂板下沉壓縮立柱，腔內(nèi)壓力升高至安全閥開啟壓力時，達(dá)到最大工作阻力；安全閥開啟后壓力穩(wěn)定，維持工作阻力。工程意義：初撐力保證支架及時支撐頂板，減少離層；工作阻力反映支架對頂板的實際支撐能力；最大工作阻力是支架的強度設(shè)計依據(jù)，防止立柱超壓損壞。4.離心式通風(fēng)機：風(fēng)量小、風(fēng)壓高，特性曲線平坦（風(fēng)量變化時風(fēng)壓變化?。?，適用于礦井總進(jìn)風(fēng)或需高風(fēng)壓的長距離通風(fēng)；軸流式通風(fēng)機：風(fēng)量大、風(fēng)壓較低，特性曲線陡峭（風(fēng)量變化時風(fēng)壓變化大），適用于礦井總回風(fēng)或需大風(fēng)量的短距離通風(fēng)。兩者效率均在70%-90%，但軸流式更易通過調(diào)整葉片角度實現(xiàn)工況調(diào)節(jié)。5.技術(shù)要求：①安全系數(shù)滿足《煤礦安全規(guī)程》（升降人員≥9，升降物料≥6.5）；②鋼絲繩類型與提升機匹配（摩擦式提升用同向捻繩，纏繞式用交互捻繩）；③鋼絲繩直徑與提升機滾筒直徑比≥80（立井）或≥60（斜井）；④鋼絲繩抗銹蝕性能符合井下潮濕環(huán)境要求（優(yōu)先選用鍍鋅鋼絲繩）；⑤鋼絲繩的破斷拉力總和需大于最大靜拉力（包括提升載荷、鋼絲繩自重等）。四、計算題1.總傳動比i：i=n/n_c=1480/45≈32.89滾筒輸出扭矩T：電機輸出扭矩T_m=9550×300/1480≈1942.6N·m總輸出扭矩T=T_m×i×η=1942.6×32.89×0.92≈59320N·m（或59.32kN·m）2.初撐力F1：初撐力由泵站壓力決定，活塞腔面積A1=π(D2-d2)/4=3.14×(0.22-0.122)/4=0.020096m2F1=p×A1=31.5×10^6Pa×0.020096m2≈633kN最大工作阻力F2：由安全閥壓力決定，F(xiàn)2=p_s×A1=35×10^6×0.020096≈703kN3.最大靜拉力F_max=G_c×g+G_l×g+q×H×g=8000×10+12000×10+3.5×600×10=80000+120000+21000=221000N鋼絲繩破斷拉力總和F_b=σ_b×πd2/4=1770×10^6Pa×3.14×(0.03m)2/4≈1770×10^6×0.0007065≈1,250,000N（實際需查鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)表，此處為簡化計算）安全系數(shù)m=F_b/F_max=1,250,000/221,000≈5.66（注：若按標(biāo)準(zhǔn)表6×19+FC-30mm鋼絲繩破斷拉力約為485kN，則m=485000/221000≈2.2，顯然不滿足，需選擇更大直徑鋼絲繩）五、綜合分析題（1）采煤機選型參數(shù)：-截割功率：根據(jù)公式P=K×H×B×v×γ×f，K=1.1-1.3（系數(shù)），H=3.5m（采高），B=0.8m（截深），v=5-8m/min（牽引速度），γ=1.35t/m3（煤的容重），f=1.5（普氏系數(shù)）。取K=1.2，v=6m/min，則P=1.2×3.5×0.8×6×1.35×1.5≈30.6kW×2（雙滾筒）≈61kW，實際需選≥600kW（考慮硬煤和過載）。-牽引速度：日產(chǎn)量8000t=20h×60min×Q（t/min），Q=8000/(20×60)=6.67t/min。采煤機生產(chǎn)能力Q=H×B×v×γ=3.5×0.8×v×1.35=3.78v，故v=6.67/3.78≈1.76m/min，考慮富裕系數(shù)，選v=4-6m/min。-滾筒直徑：滾筒直徑D=1.1-1.2H=1.1×3.5≈3.85m（取3.8m或4.0m）。（2）刮板輸送機運輸能力匹配：刮板輸送機小時運輸能力需≥日產(chǎn)量/日工作時間=8000/20=400t/h，考慮運輸不均衡系數(shù)1.2-1.5，設(shè)計能力需≥400×1.5=600t/h。鏈速v_c=Q/(γ×H×B×C)，C=0.8（裝滿系數(shù)），則v_c=600/(1.35×3.5×0.8×0.8)≈600/3.024