考研礦業(yè)工程2025年采礦工程理論測(cè)試試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述礦井開拓方式的主要類型及其各自的特點(diǎn)。2.礦山壓力是如何產(chǎn)生的？它對(duì)巷道和采場(chǎng)有何主要影響？3.礦井通風(fēng)的主要目的是什么？簡述通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分。4.簡述礦井瓦斯爆炸的三個(gè)必要條件及其防治措施。5.什么是綠色礦山？建設(shè)綠色礦山需要關(guān)注哪些主要方面？6.簡述影響巖石破碎的主要因素。二、論述題（每題10分，共40分）1.試述長壁采煤法的工作系統(tǒng)及其主要設(shè)備配置。2.結(jié)合實(shí)際，論述礦山壓力控制的基本原則和主要方法。3.論述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)量調(diào)節(jié)方法及其應(yīng)用。4.試述智能化礦山建設(shè)對(duì)現(xiàn)代采礦工程帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。三、計(jì)算題（每題15分，共45分）1.某礦井主運(yùn)輸巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，巷道長度L=1500m，巷道坡度i=2%，運(yùn)輸量Q=600t/h。假設(shè)輸送機(jī)運(yùn)行阻力系數(shù)f=0.015，傾角影響系數(shù)η=1.02，求克服運(yùn)輸阻力所需的功率（忽略爬坡阻力的影響，取重力加速度g=9.8m/s2，帶式輸送機(jī)效率η_帶=0.90）。2.某采場(chǎng)巷道頂板為單一均質(zhì)巖層，厚度h=5m，巖石單軸抗壓強(qiáng)度σ_c=80MPa，泊松比ν=0.25。巷道跨度S=4m。試用經(jīng)驗(yàn)公式估算該巷道頂板的最大垂直應(yīng)力（假設(shè)巷道埋深H足夠，僅考慮巖體自重應(yīng)力）。3.某礦井需風(fēng)量Q主=2000m3/min，備用風(fēng)量按主風(fēng)量的10%計(jì)算。礦井總風(fēng)阻R總=1500Pa/(m3/min)2?，F(xiàn)因檢修需要關(guān)閉一條支路，該支路風(fēng)阻R支=500Pa/(m3/min)2。求關(guān)閉支路后，礦井總風(fēng)阻變?yōu)槎嗌?？主扇風(fēng)機(jī)能維持的礦井總風(fēng)量是多少？（假設(shè)主扇風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)始終位于高效區(qū)，且風(fēng)阻與風(fēng)量平方成反比關(guān)系）四、案例分析題（25分）某礦井開采深度逐漸增加，某采區(qū)工作面出現(xiàn)嚴(yán)重的頂板下沉和片幫現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。初步分析可能的原因有：頂板巖石強(qiáng)度降低、應(yīng)力集中、支護(hù)強(qiáng)度不足、采動(dòng)影響等。請(qǐng)結(jié)合礦山壓力和巖層控制的相關(guān)知識(shí)，分析可能導(dǎo)致該現(xiàn)象的幾個(gè)主要因素，并提出相應(yīng)的處理措施建議。試卷答案一、簡答題1.礦井開拓方式的主要類型及其各自的特點(diǎn)：*類型：平硐開拓、斜井開拓、豎井開拓、綜合開拓。*特點(diǎn)：*平硐開拓：從地表水平進(jìn)入煤層，開拓工程量小，初期投資省，但服務(wù)年限短，通常適用于埋藏較淺、儲(chǔ)量不大的煤層。*斜井開拓：通過斜井進(jìn)入煤層，兼具運(yùn)輸、通風(fēng)、提升等功能，開拓方式較平硐復(fù)雜，但服務(wù)年限較長，適用于中等深度、儲(chǔ)量較大的煤層。*豎井開拓：通過豎井進(jìn)入煤層，提升能力大，服務(wù)年限長，能開采深部煤炭，但開拓工程量大，初期投資高，施工難度大，適用于埋藏深、儲(chǔ)量大的煤層。*綜合開拓：結(jié)合平硐、斜井、豎井等多種開拓方式，以適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件或優(yōu)化開拓方案。2.礦山壓力是如何產(chǎn)生的？它對(duì)巷道和采場(chǎng)有何主要影響？*產(chǎn)生原因：礦山壓力是上覆巖層（包括地表）的重量以及采動(dòng)影響下應(yīng)力重新分布所產(chǎn)生的垂直作用于礦體和開采空間（巷道、采場(chǎng)）上的力。其來源主要是上覆巖層的自重應(yīng)力。*對(duì)巷道的影響：導(dǎo)致巷道圍巖產(chǎn)生變形和移動(dòng)，可能引起巷道變形、斷面縮小、甚至失穩(wěn)破壞。主要表現(xiàn)為頂板下沉、底板隆起、兩幫收縮。*對(duì)采場(chǎng)的影響：導(dǎo)致頂板、底板和兩幫產(chǎn)生變形和移動(dòng)，可能引起采場(chǎng)變形、礦柱失穩(wěn)、頂板冒頂、底鼓、采動(dòng)裂隙發(fā)育等，嚴(yán)重影響采煤安全和生產(chǎn)效率。3.礦井通風(fēng)的主要目的是什么？簡述通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分。*主要目的：*提供新鮮空氣，保證井下作業(yè)人員必要的氧氣供應(yīng)，滿足呼吸需要。*排除井下污濁空氣，包括瓦斯、二氧化碳、粉塵等有害氣體和粉塵，將濃度控制在安全標(biāo)準(zhǔn)以下。*調(diào)節(jié)井下氣候，改善作業(yè)環(huán)境，使氣溫、濕度、風(fēng)速等符合衛(wèi)生要求。*降低井下濕度，預(yù)防頂板淋水、凍結(jié)等。*對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行冷卻。*主要組成部分：*通風(fēng)動(dòng)力源：主要是指主扇風(fēng)機(jī)及其附屬設(shè)備，提供通風(fēng)所需的風(fēng)量和風(fēng)壓。*通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)：由井巷（巷道、硐室）、通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門等構(gòu)成的通路系統(tǒng)，負(fù)責(zé)風(fēng)氣的輸送和分配。*通風(fēng)設(shè)施：包括風(fēng)門、風(fēng)窗、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)橋、反風(fēng)設(shè)施等，用于控制風(fēng)量、引導(dǎo)風(fēng)流、保證通風(fēng)安全。*輔助通風(fēng)設(shè)備：如局扇風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒等，用于局部區(qū)域的通風(fēng)。4.礦井瓦斯爆炸的三個(gè)必要條件及其防治措施：*三個(gè)必要條件：*瓦斯（可燃?xì)怏w）達(dá)到爆炸濃度：瓦斯在空氣中的濃度通常在5%至16%之間時(shí)具有爆炸性。低于5%時(shí)燃燒不充分，高于16%時(shí)則不易點(diǎn)燃。*充足的氧氣：爆炸需要氧化劑，井下空氣中氧氣濃度一般滿足要求，但某些情況下可能降低。*點(diǎn)火源：具有一定能量，能夠點(diǎn)燃瓦斯?jié)舛鹊狞c(diǎn)火源，如明火、電火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、自燃等。*防治措施：*瓦斯抽采：從煤層、巷道、圍巖中預(yù)先抽采瓦斯，降低作業(yè)空間瓦斯?jié)舛取?通風(fēng)管理：建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，保證足夠的通風(fēng)量，稀釋瓦斯?jié)舛龋乐雇咚狗e聚。*防滅火：控制井下火源，消除或控制瓦斯自燃。*瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)：安裝瓦斯傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?，?shí)現(xiàn)超限報(bào)警和自動(dòng)斷電。*隔爆措施：設(shè)置隔爆水槽、巖粉棚等，防止瓦斯爆炸的傳播。*安全教育與培訓(xùn)：提高全員安全意識(shí)，嚴(yán)禁攜帶火源進(jìn)入井下。5.什么是綠色礦山？建設(shè)綠色礦山需要關(guān)注哪些主要方面？*定義：綠色礦山是指資源開發(fā)過程符合綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展理念，對(duì)生態(tài)環(huán)境影響小、資源利用效率高、安全生產(chǎn)保障能力強(qiáng)的礦山。*關(guān)注方面：*資源節(jié)約與高效利用：提高礦產(chǎn)資源回收率，推廣選礦新技術(shù)，減少資源浪費(fèi)。*生態(tài)環(huán)境保護(hù)：加強(qiáng)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)，控制水土流失、植被破壞、粉塵污染、廢水排放等，保護(hù)生物多樣性。*節(jié)能減排：推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，降低礦山生產(chǎn)過程中的能源消耗和碳排放。*土地復(fù)墾與生態(tài)重建：礦山閉坑后及時(shí)進(jìn)行土地復(fù)墾，恢復(fù)植被，改善生態(tài)環(huán)境。*安全與清潔生產(chǎn)：實(shí)施本質(zhì)安全型礦山建設(shè)，推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少污染物產(chǎn)生。*智能化建設(shè)：應(yīng)用信息技術(shù)、人工智能等，提高礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)警和智能化管理水平。6.簡述影響巖石破碎的主要因素：*巖石性質(zhì)：巖石的強(qiáng)度（單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度）、硬度、脆性、韌性、層理、節(jié)理裂隙發(fā)育程度等。一般強(qiáng)度高、硬度大、脆性強(qiáng)的巖石更難破碎。*外加載荷：破碎時(shí)所施加的力的大小、作用方式（壓、拉、剪）、應(yīng)力集中程度。*破碎方法與能量輸入：使用的破碎設(shè)備類型、工作原理、能效，以及破碎過程中的能量輸入方式和效率。*環(huán)境因素：溫度、濕度、巖石飽水狀態(tài)等也會(huì)對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)和破碎效果產(chǎn)生影響。二、論述題1.試述長壁采煤法的工作系統(tǒng)及其主要設(shè)備配置。*工作系統(tǒng)：長壁采煤法是一種連續(xù)開采方式，其主要工作系統(tǒng)包括：*工作面：這是煤炭開采的核心區(qū)域，沿煤層傾向布置，長度可達(dá)幾百米。工作面由煤壁、頂板、底板和兩幫組成。*采煤機(jī)：安裝在液壓支架前部，沿工作面煤壁移動(dòng)，完成割煤、落煤、裝煤（部分采煤機(jī)兼有裝煤功能）三個(gè)工序。*液壓支架：安裝在采煤機(jī)后方，沿工作面移動(dòng)，其主要功能是支撐頂板、控制頂板沉降、掩護(hù)采煤機(jī)作業(yè)、實(shí)現(xiàn)工作面運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭與機(jī)尾的連接。*工作面運(yùn)輸機(jī)（刮板輸送機(jī)）：安裝在液壓支架底部，負(fù)責(zé)將采煤機(jī)落下的煤炭運(yùn)出工作面。*順槽運(yùn)輸系統(tǒng)：工作面運(yùn)輸機(jī)出煤后，通過設(shè)置在工作面兩端（或兩側(cè)）的順槽內(nèi)的運(yùn)輸機(jī)（通常是帶式輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)）運(yùn)往采區(qū)集中運(yùn)輸系統(tǒng)或地面。*支護(hù)系統(tǒng)：除了液壓支架，根據(jù)頂板條件可能還需要輔助支護(hù)，如頂板錨桿、頂板噴漿等。*主要設(shè)備配置（典型）：*采煤機(jī)：通常為雙滾筒采煤機(jī)，適用于中硬及以上煤層。*液壓支架：型號(hào)根據(jù)煤層厚度、頂?shù)装鍡l件、支護(hù)強(qiáng)度要求等選擇，常見的有支撐掩護(hù)式、掩護(hù)式等。*工作面運(yùn)輸機(jī)：通常為重型刮板輸送機(jī)，鏈速較高，承載能力大。*順槽運(yùn)輸機(jī)：多采用帶式輸送機(jī)，運(yùn)量要大于工作面運(yùn)輸機(jī)，且具有足夠的爬坡能力。*采區(qū)上山（或下山）運(yùn)輸機(jī)：用于將順槽運(yùn)輸機(jī)運(yùn)來的煤炭提升（或下降）到主運(yùn)輸水平或地面。*主提升機(jī)、主運(yùn)輸系統(tǒng)（大巷帶式輸送機(jī)）等輔助設(shè)備。2.結(jié)合實(shí)際，論述礦山壓力控制的基本原則和主要方法。*基本原則：*以預(yù)防為主，防治結(jié)合：通過合理的開拓布局、開采設(shè)計(jì)，從根本上減少礦山壓力對(duì)巷道和采場(chǎng)的不利影響，同時(shí)輔以必要的支護(hù)或控制措施。*因地制宜，分類施策：根據(jù)具體的地質(zhì)條件（煤巖性質(zhì)、厚度、傾角、構(gòu)造）、開采深度、開采方法等，選擇最適宜的礦山壓力控制方案。*動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整：對(duì)礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律、圍巖變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)或措施，確保安全。*經(jīng)濟(jì)合理：在保證安全的前提下，選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)可行的控制方法，優(yōu)化成本。*主要方法：*巷道支護(hù)：在巷道圍巖變形達(dá)到一定程度或可能發(fā)生破壞時(shí)，施加外力支撐或約束圍巖，防止失穩(wěn)。包括：*錨桿支護(hù)：利用錨桿及其配件將圍巖深部錨固區(qū)錨固起來，形成“組合梁”或“拱”結(jié)構(gòu)，提高支護(hù)效率和安全性。適用于穩(wěn)定及中等穩(wěn)定頂板。*錨噴支護(hù)：錨桿與噴射混凝土（有時(shí)加鋼筋網(wǎng)）相結(jié)合的支護(hù)方式，具有強(qiáng)度高、柔性較好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。*架設(shè)支架：使用金屬頂梁、底梁、撐桿、單體液壓支柱等組成的支架支撐頂板和/或兩幫。適用于圍巖穩(wěn)定性較差、變形量大的巷道或工作面。*充填支護(hù)：向巷道圍巖或采空區(qū)充填材料（如混凝土、碎石混凝土、背板等），增加圍巖承載能力，填充空間，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。*采場(chǎng)支護(hù)（巖柱與頂板管理）：在采煤工作面，通過合理的采煤方法、留設(shè)煤（巖）柱、使用液壓支架等方式控制頂板和兩幫的移動(dòng)。*留設(shè)煤柱：在采區(qū)邊界、斷層附近等留設(shè)一定寬度的煤柱，以承受部分礦山壓力，維護(hù)巷道或防止巖層移動(dòng)影響。*工作面頂板管理：合理選擇支護(hù)方式（如使用液壓支架），及時(shí)支護(hù)頂板，處理頂板事故，防止冒頂。對(duì)于高檔普采或綜采工作面，液壓支架是主要的頂板管理手段。*調(diào)整開采順序與參數(shù)：通過改變工作面推進(jìn)速度、一次采全高或分層開采、調(diào)整采區(qū)巷道布置等方式，改變應(yīng)力集中程度和分布，緩解礦山壓力的影響。*卸壓措施：通過鉆孔、巷道（如抽放巷）等方式，預(yù)先卸除部分巖層或煤體的應(yīng)力，降低礦山壓力或改變其作用方式。如瓦斯抽采鉆孔在一定程度上也起到卸壓作用。3.論述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)量調(diào)節(jié)方法及其應(yīng)用。*風(fēng)量調(diào)節(jié)的必要性：由于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各條支路的阻力不同，以及生產(chǎn)需求（如某些區(qū)域需要增加風(fēng)量，某些區(qū)域需要減少風(fēng)量或封閉），導(dǎo)致風(fēng)量分配不符合設(shè)計(jì)要求。風(fēng)量調(diào)節(jié)的目的就是通過改變通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)阻或風(fēng)門開度，使各條支路或用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際風(fēng)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。*主要風(fēng)量調(diào)節(jié)方法：*風(fēng)門調(diào)節(jié)（局部調(diào)節(jié)）：在需要增大或減少某條支路風(fēng)量的地方，通過調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度大小來改變?cè)撝返木植孔枇?，從而改變風(fēng)量。這是最常用、最靈活的調(diào)節(jié)方法。具體有：*關(guān)小風(fēng)門：關(guān)小支路的風(fēng)門，增大局部阻力，減少該支路風(fēng)量，使更多風(fēng)量進(jìn)入其他支路。*開大風(fēng)門：開大支路的風(fēng)門，減小局部阻力，增加該支路風(fēng)量。*調(diào)節(jié)風(fēng)窗：在風(fēng)門處設(shè)置風(fēng)窗板，通過調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。*調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)工況（全局調(diào)節(jié)）：改變主扇風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，從而改變?nèi)V井的總風(fēng)量。方法包括：*改變風(fēng)機(jī)葉片角度：對(duì)于可調(diào)角式風(fēng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)葉片角度改變風(fēng)壓特性曲線，進(jìn)而改變工作點(diǎn)風(fēng)量。*改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：通過液力耦合器、變頻器等設(shè)備改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，改變風(fēng)壓特性曲線，進(jìn)而改變工作點(diǎn)風(fēng)量。*改變風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)：在有備用風(fēng)機(jī)的情況下，根據(jù)需要開啟或關(guān)閉部分風(fēng)機(jī)。*反風(fēng)：雖然主要目的是改變通風(fēng)方向，但在某些情況下也可能對(duì)風(fēng)量分配產(chǎn)生影響。*輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)：在阻力較大的分支巷道中安裝局扇風(fēng)機(jī)，輔助通風(fēng)，增加該支路的風(fēng)量。適用于局部通風(fēng)困難或需要加強(qiáng)通風(fēng)的區(qū)域。*改變通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：通過開設(shè)新巷道、封閉廢棄巷道等方式，改變通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系和阻力分布，從而重新分配風(fēng)量。這是一種較為永久性的調(diào)節(jié)方法。*應(yīng)用：*滿足用風(fēng)地點(diǎn)需求：保證采煤工作面、掘進(jìn)工作面、回采工作面、機(jī)電硐室等用風(fēng)地點(diǎn)有足夠的風(fēng)量。*實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化：在保證安全的前提下，通過調(diào)節(jié)使風(fēng)量分配更合理，提高通風(fēng)效率。*處理通風(fēng)困難區(qū)域：對(duì)瓦斯積聚區(qū)、粉塵濃度高等區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)通風(fēng)。*平衡通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)：當(dāng)某條支路阻力過大導(dǎo)致風(fēng)量不足時(shí)，通過調(diào)節(jié)（如開輔助風(fēng)機(jī)）使其與其他支路達(dá)到相對(duì)平衡。*應(yīng)對(duì)生產(chǎn)變化：當(dāng)生產(chǎn)布局、工作面位置發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)適應(yīng)新的通風(fēng)需求。4.試述智能化礦山建設(shè)對(duì)現(xiàn)代采礦工程帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。*帶來的機(jī)遇：*提高生產(chǎn)效率與安全性：自動(dòng)化、智能化設(shè)備（如智能采煤機(jī)、自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)、機(jī)器人）替代人工，減少井下作業(yè)人員，提高生產(chǎn)連續(xù)性和效率，降低安全事故發(fā)生率。*提升資源回收率與經(jīng)濟(jì)效益：智能化技術(shù)（如三維地質(zhì)建模、精準(zhǔn)探測(cè)、智能開采規(guī)劃）有助于更準(zhǔn)確地掌握地質(zhì)信息，優(yōu)化開采設(shè)計(jì)，提高資源回收率和礦井生產(chǎn)效益。*改善作業(yè)環(huán)境：減少井下作業(yè)人員數(shù)量，降低井下惡劣環(huán)境（粉塵、噪音、高溫、高濕、缺氧）對(duì)人員健康的影響。*增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與應(yīng)急能力：通過傳感器網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)，對(duì)瓦斯、水、火、頂板等災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)警，提高災(zāi)害防治水平，并實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)急響應(yīng)。*促進(jìn)綠色礦山建設(shè)：智能化技術(shù)有助于優(yōu)化生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理，推動(dòng)礦山向綠色、可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)型。*推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型：智能化礦山是礦業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要載體，促進(jìn)了信息技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與傳統(tǒng)采礦工程的深度融合，推動(dòng)了礦業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。*帶來的挑戰(zhàn)：*巨大的投資成本：智能化設(shè)備、系統(tǒng)、平臺(tái)研發(fā)和應(yīng)用需要投入巨額資金，對(duì)礦山企業(yè)的資金實(shí)力要求很高。*技術(shù)集成與兼容性難題：來自不同廠商的智能化設(shè)備和系統(tǒng)可能存在兼容性問題，需要解決數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成等難題。*數(shù)據(jù)安全與網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)：智能礦山高度依賴網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)，面臨數(shù)據(jù)泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊等安全風(fēng)險(xiǎn)，需要建立完善的安全保障體系。*人才短缺與技能更新：智能礦山需要大量既懂礦業(yè)又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才，現(xiàn)有從業(yè)人員需要接受大量培訓(xùn)以更新知識(shí)和技能，人才隊(duì)伍建設(shè)面臨挑戰(zhàn)。*地質(zhì)條件復(fù)雜性應(yīng)對(duì)：智能化技術(shù)在復(fù)雜、多變、不確定的地質(zhì)條件下的應(yīng)用效果和可靠性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。*傳統(tǒng)觀念與模式轉(zhuǎn)變阻力：智能化礦山要求礦山管理、生產(chǎn)組織方式等進(jìn)行深刻變革，可能會(huì)遇到傳統(tǒng)觀念和模式的阻力。*標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系不完善：智能化礦山相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全規(guī)范、評(píng)價(jià)體系等尚在發(fā)展中，不夠完善。三、計(jì)算題1.計(jì)算過程：*首先計(jì)算輸送機(jī)運(yùn)行阻力：F_運(yùn)行=f*Q=0.015*600=9(kN)*爬坡阻力忽略不計(jì)，則總阻力F_總=F_運(yùn)行=9kN*所需功率P=F_總*v/(η_帶*1000),其中v是帶速（題目未給，通常有設(shè)定值，如1.5m/s），η_帶=0.90*假設(shè)帶速v=1.5m/s(此為假設(shè)值，實(shí)際應(yīng)看題目給定或設(shè)定)，則P=9*1.5/(0.90*1000)=15/900=0.0167(kW)*但通常計(jì)算電機(jī)功率需要考慮電機(jī)功率備用系數(shù)和安全系數(shù)，且題目未給帶速，若按理論推導(dǎo)或常見公式，功率P=(F_總*v)/(η_帶*η_電)，η_電通常取0.85-0.95。若按P=(F_總*v)/(η_帶*η_電)并假設(shè)η_電=0.9，則P=9*1.5/(0.90*0.9)=13.5/0.81≈16.67(kW)。*考慮到題目是模擬卷，且未給帶速和電機(jī)效率，按最簡模型P≈F_運(yùn)行*v/(η_帶*1000)≈9*1.5/(0.9*1000)=13.5/900≈0.015(kW)，這似乎太小。更合理的可能是P≈(F_運(yùn)行*v)/(η_帶*η_電)，若η_電=0.9，v=1.5，則P≈(9*1.5)/(0.9*0.9)=13.5/0.81≈16.67(kW)。*修正與重新審視題目：題目條件F=600t/h,L=1500m,i=2%,f=0.015,η_帶=0.90，未給v。通常計(jì)算輸送機(jī)功率P=(Q*h*γ*i)/(367.3*η_帶*η_電*π*v*η_坡)，其中h=η_坡*L*i=1*1500*0.02=30m,γ=26.5kN/m3(煤炭密度)。代入Q=600/3600=0.1667t/s,h=30m,γ=26.5kN/m3,i=0.02,η_帶=0.9,η_電=0.9(假設(shè)),π=3.14,v=1.5m/s(假設(shè))。P=(0.1667*30*26.5*0.02)/(367.3*0.9*0.9*3.14*1.5)≈(26.68)/(912.2*4.71)≈26.68/4286.5≈0.0062(kW)，這依然不合理?？磥眍}目條件可能不完整或需要重新解讀。更可能的模型是基于阻力F和速度v的P=Fv/η。題目只給了F=9kN(運(yùn)行阻力)，未給速度v。若假設(shè)題目意圖是求理論功率且忽略η，則P≈F*v。需要假設(shè)一個(gè)v。若假設(shè)v=1.5m/s，則P≈9*1.5=13.5kW。這仍然偏低?？赡茴}目遺漏了速度或效率參數(shù)，或者使用了非標(biāo)準(zhǔn)的公式/參數(shù)定義。（此處假設(shè)題目意圖是求克服運(yùn)行阻力的電機(jī)輸入功率，忽略η電，并假設(shè)v=1.5m/s）*最終計(jì)算結(jié)果（基于假設(shè)）：P≈9kN*1.5m/s=13.5kW。*更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎觯侯}目條件不完整，無法準(zhǔn)確計(jì)算。若假設(shè)運(yùn)行阻力為總阻力，帶速v=1.5m/s，電機(jī)效率η電=0.9，則所需電機(jī)輸入功率約為P≈(F_總*v)/η_電=(9*1.5)/0.9=13.5kW。（注意：此結(jié)果基于多個(gè)假設(shè)，實(shí)際工程計(jì)算需完整參數(shù)）。2.計(jì)算過程：*根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算垂直應(yīng)力：σ_v≈H*γ*K_0/h*其中：H=未知（題目未給，通常指巷道中心埋深）；γ=80MPa/m(需單位換算，1MPa=10^6Pa,1kg/m3=1kN/m3,1MPa/m≈9.8kN/m3*10^6Pa/m≈9.8kN/m3。若γ=80MPa/m，則γ=80*9.8kN/m3=784kN/m3)；h=5m；K_0是側(cè)壓力系數(shù)，與圍巖應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，通常取0.5-1.0，此處假設(shè)K_0=1.0（簡化模型）。*代入計(jì)算：σ_v≈H*784kN/m3*1/5m=156.8*HkPa(若H單位為米)*結(jié)論：該巷道頂板的最大垂直應(yīng)力σ_v約為156.8*HkPa。（注意：此結(jié)果高度依賴于埋深H的值和側(cè)壓力系數(shù)K_0的假設(shè)，且使用了γ=80MPa/m的單位，實(shí)際應(yīng)用中需謹(jǐn)慎）。3.計(jì)算過程：*總風(fēng)阻變化：當(dāng)一條風(fēng)阻為R_支的支路被關(guān)閉時(shí)，如果該支路與主風(fēng)路是串聯(lián)關(guān)系，則總風(fēng)阻R_總'=R_總+R_支。如果該支路與主風(fēng)路是并聯(lián)關(guān)系，則總風(fēng)阻R_總'=(R_總*R_支)/(R_總+R_支)。*題目未說明支路與主風(fēng)路的關(guān)系。通常礦井通風(fēng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，可能存在串并聯(lián)混合。若按最簡單的模型，假設(shè)關(guān)閉的支路與主風(fēng)路是并聯(lián)關(guān)系（這可能是簡化假設(shè)，實(shí)際需看網(wǎng)絡(luò)圖），則：*R_總'=(R_總*R_支)/(R_總+R_支)=(1500*500)/(1500+500)=750000/2000=375(Pa/(m3/min)2)*礦井總風(fēng)量變化：*根據(jù)風(fēng)阻與風(fēng)量平方成反比的關(guān)系，風(fēng)量Q∝1/√R。設(shè)關(guān)閉支路前后的風(fēng)量分別為Q_總和Q_總'，風(fēng)阻分別為R_總和R_總'，則有Q_總/Q_總'=√(R_總'/R_總)。*關(guān)閉支路前，礦井總風(fēng)量Q_總=2000+2000*10%=2200m3/min。*關(guān)閉支路后的總風(fēng)阻R_總'=375Pa/(m3/min)2(基于并聯(lián)假設(shè))。*關(guān)閉支路后的總風(fēng)量Q_總'=Q_總*√(R_總/R_總')=2200*√(1500/375)=2200*√4=2200*2=4400m3/min。*