2025年煤礦綜采支架初撐力題庫(附答案)一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.煤礦綜采支架初撐力的核心作用是：A.提高支架使用壽命B.初期控制頂板下沉C.降低液壓系統(tǒng)能耗D.增強支架抗沖擊能力答案：B2.下列哪項不是影響初撐力的關(guān)鍵因素？A.乳化液泵站工作壓力B.立柱活塞有效面積C.支架推移步距D.立柱密封性能答案：C3.某綜采工作面選用雙伸縮立柱，其初撐力計算時應(yīng)采用：A.活柱伸出時的活塞面積B.油缸大腔的活塞面積C.活柱收縮時的活塞桿面積D.油缸小腔的活塞面積答案：B4.按照《煤礦安全規(guī)程》（2024版）要求，薄煤層綜采支架初撐力不得低于額定值的：A.80%B.85%C.90%D.95%答案：B5.初撐力檢測時，若使用數(shù)字式壓力傳感器，其精度應(yīng)不低于：A.0.5級B.1.0級C.1.5級D.2.0級答案：A6.支架操作過程中，初撐力不足的典型表現(xiàn)是：A.支架頂梁與頂板間隙＞50mmB.乳化液泵站壓力持續(xù)升高C.立柱伸縮速度明顯加快D.支架推移千斤頂行程超限答案：A7.下列哪種情況會導致初撐力實測值高于理論值？A.立柱密封老化漏液B.泵站安全閥整定值偏高C.頂梁與頂板接觸不平整D.操作時供液時間不足答案：B8.對于大采高綜采支架（采高＞5m），初撐力設(shè)計時需重點考慮：A.底板比壓B.頂板來壓步距C.支架重心穩(wěn)定性D.瓦斯涌出量答案：B9.初撐力與工作阻力的本質(zhì)區(qū)別在于：A.初撐力是靜態(tài)壓力，工作阻力是動態(tài)壓力B.初撐力由泵站壓力決定，工作阻力由頂板壓力決定C.初撐力用于移架，工作阻力用于支護D.初撐力無時間限制，工作阻力受循環(huán)影響答案：B10.乳化液濃度過低時，對初撐力的直接影響是：A.泵站壓力無法建立B.立柱密封件磨損加快C.液壓系統(tǒng)溫度升高D.初撐力衰減速度減慢答案：B11.某支架立柱缸徑為200mm，泵站工作壓力為31.5MPa，單根立柱初撐力約為：（π取3.14）A.989kNB.1236kNC.1570kND.1864kN答案：A（計算：F=π×(0.2/2)2×31.5×10?=3.14×0.01×31.5×10?=989100N≈989kN）12.初撐力檢測應(yīng)在支架接頂后多長時間內(nèi)完成？A.1minB.3minC.5minD.10min答案：B13.下列哪種設(shè)備可實現(xiàn)初撐力的連續(xù)監(jiān)測？A.手動測壓表B.電子壓力記錄儀C.U型管壓差計D.機械壓力表答案：B14.初撐力不足時，頂板離層量會：A.顯著增加B.基本不變C.略有減少D.周期性波動答案：A15.支架操作規(guī)范中，“二次供液”的目的是：A.提高泵站效率B.補償初撐力衰減C.延長立柱壽命D.降低乳化液消耗答案：B16.對于“三軟”煤層（軟煤、軟頂板、軟底板），初撐力設(shè)計應(yīng)：A.取最小值B.取中間值C.取最大值D.無特殊要求答案：C17.初撐力檢測數(shù)據(jù)異常時，首先應(yīng)檢查：A.支架結(jié)構(gòu)是否變形B.測壓儀器是否校準C.乳化液泵站壓力D.立柱伸縮行程答案：B18.下列哪項不是初撐力不足的直接后果？A.頂板臺階下沉B.支架壓死事故C.煤壁片幫加劇D.乳化液泵損壞答案：D19.智能綜采工作面中，初撐力自動控制的核心是：A.電液控制系統(tǒng)B.視頻監(jiān)控系統(tǒng)C.人員定位系統(tǒng)D.瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)答案：A20.初撐力理論值與實測值偏差超過15%時，應(yīng)：A.繼續(xù)觀察B.調(diào)整泵站壓力C.全面排查液壓系統(tǒng)D.更換支架答案：C二、判斷題（每題1分，共15分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.初撐力是支架對頂板的最大支撐力。（×）解析：初撐力是支架接頂后立即產(chǎn)生的支撐力，工作阻力才是頂板來壓時的最大支撐力。2.乳化液泵站壓力越高，初撐力一定越大。（×）解析：若立柱密封失效或供液時間不足，泵站壓力高也無法保證初撐力達標。3.支架移架后應(yīng)立即檢測初撐力。（×）解析：需待支架完全接頂并穩(wěn)定3分鐘后檢測，避免液壓系統(tǒng)壓力波動影響數(shù)據(jù)。4.初撐力不足會導致頂板下沉速度加快。（√）5.單伸縮立柱與雙伸縮立柱的初撐力計算方法相同。（√）解析：均以油缸大腔活塞面積計算，與伸縮方式無關(guān)。6.初撐力檢測只需測量1-2架支架即可代表全工作面。（×）解析：需按工作面長度每10-15架檢測1次，確保數(shù)據(jù)覆蓋性。7.支架頂梁與頂板接觸面積不影響初撐力效果。（×）解析：接觸面積小會導致局部壓強過大，易壓壞頂板或造成頂梁變形。8.液壓系統(tǒng)中混入空氣會導致初撐力衰減。（√）9.初撐力達標后，支架無需再進行二次供液。（×）解析：受液壓系統(tǒng)泄漏和頂板下沉影響，需定期補壓。10.薄煤層支架初撐力應(yīng)低于厚煤層支架。（√）解析：薄煤層頂板壓力較小，初撐力設(shè)計值可適當降低。11.初撐力檢測儀器無需定期校準。（×）解析：需每季度由計量部門校準，確保數(shù)據(jù)準確性。12.支架操作時，供液時間越長，初撐力越高。（×）解析：達到泵站壓力后，延長供液時間不會增加初撐力。13.初撐力不足會增加支架倒架風險。（√）14.智能支架可通過傳感器自動調(diào)整初撐力。（√）15.初撐力與支架工作阻力的比值越大，頂板控制效果越好。（√）三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述綜采支架初撐力的定義及工程意義。答案：初撐力是指支架在升架過程中，頂梁接觸頂板后，液壓系統(tǒng)停止供液時立柱對頂板的初始支撐力。其工程意義為：初期控制頂板下沉，減少頂板離層，避免頂板早期破壞；提高支架與頂板的接觸剛度，增強支護系統(tǒng)穩(wěn)定性；為后續(xù)工作阻力的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)，降低頂板來壓時的動載影響。2.列舉初撐力不足的5種常見原因。答案：（1）乳化液泵站工作壓力低于設(shè)計值；（2）立柱或千斤頂密封件老化、損壞導致漏液；（3）支架操作時供液時間不足，未達到額定初撐力；（4）頂梁與頂板接觸不平整，局部空頂導致有效支撐面積減??；（5）液壓系統(tǒng)中混入空氣，造成壓力損失；（6）立柱缸徑或數(shù)量與設(shè)計不符（任選5點）。3.說明初撐力檢測的主要步驟。答案：（1）準備工具：數(shù)字式壓力傳感器（精度≥0.5級）、記錄表、校準證書；（2）選擇檢測點：按工作面長度每10-15架選擇1個檢測架，機頭、機尾各增加1-2個點；（3）操作支架：移架后升架至頂梁完全接頂，持續(xù)供液3分鐘，待壓力穩(wěn)定；（4）讀取數(shù)據(jù)：通過壓力傳感器讀取立柱大腔壓力值，記錄泵站壓力、支架編號、檢測時間；（5）計算初撐力：F=P×A×n（P為泵站壓力，A為單根立柱活塞面積，n為立柱數(shù)量）；（6）數(shù)據(jù)對比：與設(shè)計值比較，偏差超過10%時標記異常；（7）整理匯總檢測結(jié)果，分析異常原因并提出整改措施。4.如何通過調(diào)整操作工藝提高初撐力達標率？答案：（1）規(guī)范升架操作：確保頂梁與頂板全面接觸，避免偏載；（2）延長供液時間：在支架接頂后繼續(xù)供液10-15秒，補償液壓系統(tǒng)壓力損失；（3）實施“二次供液”：移架后30分鐘內(nèi)再次供液，補充因密封泄漏或頂板下沉導致的初撐力衰減；（4）優(yōu)化移架順序：采用“帶壓移架”方式，減少移架過程中頂板下沉量；（5）加強操作培訓：提高支架工對初撐力重要性的認識，避免人為縮短供液時間。5.初撐力與工作阻力的關(guān)系是什么？答案：（1）初撐力是工作阻力的初始值，工作阻力是頂板來壓時支架的最大支撐力；（2）初撐力越高，支架與頂板的接觸剛度越大，頂板下沉量越小，工作阻力的發(fā)揮越平穩(wěn)；（3）若初撐力不足，頂板早期下沉量大，可能導致頂板斷裂，工作阻力會突然增大，增加支架過載風險；（4）合理的初撐力應(yīng)達到工作阻力的60%-80%，以平衡初期控制與經(jīng)濟性。6.分析乳化液質(zhì)量對初撐力的影響機制。答案：（1）濃度過低：乳化液潤滑性下降，立柱密封件磨損加快，導致漏液量增加，初撐力衰減；（2）雜質(zhì)過多：顆粒堵塞液壓閥組或立柱缸筒，造成供液壓力損失，初撐力無法建立；（3）酸堿度（pH值）異常：腐蝕液壓元件，縮短密封件壽命，加劇漏液；（4）溫度過高：乳化液黏度降低，泄漏量增大，泵站效率下降，影響初撐力穩(wěn)定性；（5）抗泡性差：液壓系統(tǒng)混入空氣，形成氣穴，導致壓力波動，初撐力實測值偏低。四、計算題（每題6分，共18分）1.某綜采支架配置4根立柱，單根立柱缸徑240mm，泵站工作壓力31.5MPa，計算該支架的理論初撐力（π取3.14，結(jié)果保留整數(shù)）。答案：單根立柱活塞面積A=π×(d/2)2=3.14×(0.24/2)2=3.14×0.0144=0.045216m2單根立柱初撐力F1=P×A=31.5×10?Pa×0.045216m2=1,424,304N≈1424kN支架總初撐力F=4×F1=4×1424=5696kN2.實測某支架初撐力為4800kN（設(shè)計值5500kN），泵站壓力30MPa，立柱數(shù)量4根，缸徑220mm，分析初撐力不足的原因（假設(shè)立柱密封良好）。答案：理論初撐力F理=P×π×(d/2)2×n=30×10?×3.14×(0.22/2)2×4=30×10?×3.14×0.0121×4=30×10?×0.151976=4,559,280N≈4559kN實測值4800kN＞理論值4559kN，說明泵站實際壓力高于30MPa（可能為31-32MPa），但仍低于設(shè)計要求（設(shè)計初撐力5500kN對應(yīng)的泵站壓力P=F/(π×(d/2)2×n)=5500×103/(3.14×0.0121×4)=5500000/(0.151976)≈36.2MPa）。因此，初撐力不足的主要原因是泵站工作壓力未達到設(shè)計值（需36.2MPa）。3.某工作面支架初撐力設(shè)計值為6000kN，立柱缸徑260mm，數(shù)量4根，若實測泵站壓力為32MPa，計算初撐力達標率（π取3.14，結(jié)果保留1位小數(shù)）。答案：理論初撐力F理=32×10?×3.14×(0.26/2)2×4=32×10?×3.14×0.0169×4=32×10?×0.212264=6,792,448N≈6792kN達標率=（實測值/設(shè)計值）×100%=（6792/6000）×100%≈113.2%（注：若實測值等于理論值，則達標率為113.2%，說明泵站壓力偏高或設(shè)計值偏保守）五、案例分析題（每題9分，共18分）案例1：某煤礦301工作面采用ZY12000/28/62型支架，近期礦壓觀測顯示頂板離層量較上月增加30%，初撐力檢測數(shù)據(jù)顯示70%的支架初撐力僅為設(shè)計值的75%。試分析可能原因及解決措施。答案：可能原因：（1）乳化液泵站故障：安全閥整定值偏低，實際輸出壓力不足；（2）液壓系統(tǒng)泄漏：立柱密封件老化（尤其是O型圈、Y型圈），導致供液時壓力無法維持；（3）操作不規(guī)范：支架工為加快移架速度，縮短供液時間，未達到額定初撐力；（4）頂梁與頂板接觸不良：頂板不平整或支架歪倒，導致有效支撐面積減??；（5）乳化液質(zhì)量差：濃度過低或雜質(zhì)過多，造成閥組卡阻，供液不暢。解決措施：（1）檢測泵站壓力：使用標準壓力表校驗泵站輸出壓力，調(diào)整安全閥整定值至設(shè)計值（35MPa）；（2）排查泄漏點：對立柱、千斤頂進行打壓試驗（保壓5分鐘壓力下降≤5%），更換損壞的密封件；（3）規(guī)范操作流程：制定《支架操作規(guī)程》，要求升架時供液時間≥45秒，推行“二次供液”制度；（4）處理頂板不平：移架前用背板充填頂梁與頂板間隙，確保接觸面積≥80%；（5）加強乳化液管理：定期檢測濃度（3%-5%）、雜質(zhì)含量（≤0.1%），更換乳化液箱過濾裝置。案例2：某智能化工作面裝備電液控支架，初撐力自動控制功能投用后，仍出現(xiàn)部分支架初撐力不達標現(xiàn)象。結(jié)合智能系統(tǒng)特點，分析可能的技術(shù)原因及改進方案。答案：技術(shù)原因：（1）壓力傳感器故障：部分傳感器零點漂移或線性度偏差，導致檢測數(shù)據(jù)失真；（2）控制程序邏輯缺陷：自動供液時間設(shè)定過短（如僅10秒），未考慮液壓系統(tǒng)響應(yīng)延遲；（3）通信延遲：電液控系統(tǒng)與泵站聯(lián)動存在時滯，泵站無法及時調(diào)整壓力；（4）支架姿態(tài)識別