2025年采掘机械考试题及答案

2025年采掘机械考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下哪种采煤机牵引方式属于无链牵引？A.钢丝绳牵引B.销轨式牵引C.链轮-齿条牵引D.液压牵引答案：B2.悬臂式掘进机的截割头布置形式中，更适合硬岩掘进的是？A.横轴式B.纵轴式C.行星式D.摆臂式答案：B（纵轴式截割头轴向力大，破岩效率高，适合硬岩）3.刮板输送机的中部槽中，用于防止煤粉进入链条与槽帮间隙的结构是？A.铲煤板B.挡煤板C.封底板D.连接环答案：C4.液压支架的初撑力主要由以下哪个参数决定？A.立柱缸径B.泵站工作压力C.安全阀调定压力D.推移千斤顶行程答案：B（初撑力=立柱数量×π×(缸径/2)²×泵站压力）5.滚筒采煤机的截深通常设计为？A.0.3-0.5mB.0.6-0.8mC.1.0-1.2mD.1.5-2.0m答案：B（主流机型截深多为0.6m或0.8m，适应煤层开采效率与顶板管理平衡）6.掘进机喷雾系统的主要作用是？A.降低油温B.冷却截齿并降尘C.润滑传动部件D.防止液压系统泄漏答案：B7.刮板输送机链条的破断载荷应至少为最大静张力的多少倍？A.1.5倍B.3倍C.5倍D.7倍答案：B（《煤矿机电设备检修质量标准》规定安全系数不小于3）8.采煤机摇臂的主要功能是？A.传递牵引动力B.调节滚筒高度C.安装截齿D.支撑电控系统答案：B9.液压支架的支护强度计算公式为：支护强度=（工作阻力×立柱数量）/（）A.支架中心距×支护宽度B.顶梁长度×宽度C.立柱缸径×行程D.泵站压力×立柱数量答案：A10.以下哪种设备不属于综采工作面“三机配套”范围？A.采煤机B.液压支架C.刮板输送机D.带式输送机答案：D（三机指采煤机、液压支架、刮板输送机）11.掘进机截割减速器的传动形式多采用？A.行星齿轮传动B.蜗杆传动C.带传动D.链传动答案：A（行星传动结构紧凑、传动比大，适合截割高扭矩需求）12.采煤机牵引部的调速方式中，属于电牵引的是？A.变量泵-定量马达B.变频调速C.手动节流阀D.伺服阀控制答案：B13.刮板输送机的链速一般设计为？A.0.5-1.0m/sB.1.0-1.5m/sC.1.5-2.0m/sD.2.0-2.5m/s答案：B（链速过高会加剧磨损，过低影响运输能力，主流链速1.2-1.5m/s）14.液压支架的移架方式中，“及时支护”指的是？A.先移架后推溜B.先推溜后移架C.移架与推溜同时进行D.滞后采煤机10m移架答案：A（及时支护在割煤后立即移架，控制顶板暴露时间）15.滚筒采煤机的截齿排列方式中，“顺序排列”的主要优点是？A.降低截割阻力B.提高装煤效果C.减少截齿磨损D.增加截深答案：B（顺序排列截齿沿滚筒圆周均匀分布，装煤时煤流连续）16.掘进机行走机构的驱动方式多采用？A.电动机-液压马达B.电动机-齿轮箱C.柴油机-皮带传动D.气动马达答案：A（液压传动可实现无级调速，适应复杂巷道地形）17.刮板输送机的“飘链”故障主要原因是？A.链条张力过大B.中部槽铺设不平C.链轮齿形磨损D.煤量过大答案：B（中部槽起伏导致链条脱离槽底，形成飘链）18.液压支架立柱的“缩缸”故障可能是由于？A.安全阀开启压力过高B.液控单向阀密封失效C.立柱缸径过小D.泵站流量不足答案：B（液控单向阀无法闭锁，立柱腔内液体泄漏导致缩缸）19.采煤机的截割功率计算公式为：P=K×H×v×σ/60，其中σ代表？A.截深B.滚筒高度C.煤层截割阻抗D.牵引速度答案：C20.智能化采煤机的关键传感器不包括？A.惯导系统B.煤岩识别传感器C.温度传感器D.手机信号接收器答案：D二、填空题（每空1分，共15分）1.滚筒采煤机的主要组成部分包括截割部、牵引部、______和电气系统。（答案：行走部）2.掘进机的截割头按结构分为______和纵轴式两种。（答案：横轴式）3.刮板输送机的链条类型主要有______和紧凑链。（答案：圆环链）4.液压支架按结构分为支撑式、掩护式和______三种。（答案：支撑掩护式）5.采煤机的截割阻抗是指截割______厚度煤壁所需的力。（答案：单位）6.掘进机的最大截割高度由______和卧底量决定。（答案：截割头中心高度）7.刮板输送机的运输能力计算公式为Q=3600×k×b×h×v，其中k代表______。（答案：装满系数）8.液压支架的工作阻力是指______达到额定压力时的支撑力。（答案：立柱）9.采煤机的无链牵引系统包括销轨、齿轨和______三种形式。（答案：链轨）10.掘进机的喷雾系统分为内喷雾和______两种。（答案：外喷雾）11.刮板输送机的链条张紧装置通常采用______或液压张紧。（答案：螺旋张紧）12.液压支架的移架力由______的推力决定。（答案：推移千斤顶）13.滚筒采煤机的截齿类型主要有______和刀形齿。（答案：镐形齿）14.掘进机的接地比压应小于巷道底板的______。（答案：容许比压）15.智能化采掘机械的核心技术包括______、自主导航和智能控制。（答案：煤岩识别）三、简答题（每题6分，共48分）1.简述采煤机无链牵引的优点。答案：①牵引力大，适合大采高、硬煤层；②牵引速度稳定，无打滑现象；③可靠性高，链条不易断裂；④适应复杂煤层倾角，爬坡能力强；⑤维护量小，使用寿命长。2.悬臂式掘进机截割头设计应遵循哪些原则？答案：①截齿排列均匀，避免载荷集中；②截割头形状与煤岩硬度匹配（硬岩用锥形，软岩用球头形）；③中心区域布置强力截齿，提高破岩效率；④截割头长度与悬臂刚度协调，减少振动；⑤考虑内喷雾通道布置，确保冷却效果。3.刮板输送机断链的主要原因及预防措施。答案：原因：①链条长期磨损导致截面减小；②链条张紧力过大或过小；③槽箱内卡矸石、杂物导致冲击载荷；④链条材质缺陷或焊接质量差。预防措施：①定期检测链条磨损量（磨损超过10%需更换）；②合理调整张紧力（下垂量控制在2-3个链环）；③加强煤流管理，防止大块矸石进入；④采用高强度紧凑链，提高抗冲击能力。4.液压支架初撑力不足的危害及解决方法。答案：危害：①顶板早期下沉量增大，易发生冒顶；②支架与顶板接触不紧密，降低支护稳定性；③影响“支架-围岩”系统平衡，增加片帮风险。解决方法：①检查泵站压力（确保达到31.5MPa）；②更换泄漏的液控单向阀；③清理立柱缸腔杂物，确保活塞密封良好；④优化移架操作，延长供液时间（初撑力需达到工作阻力的80%以上）。5.滚筒采煤机截割部减速箱发热的可能原因及处理措施。答案：原因：①润滑油不足或牌号不符；②齿轮啮合间隙过小或齿面磨损；③轴承损坏或安装过紧；④冷却系统故障（如冷却水堵塞）。处理措施：①按标准补充或更换润滑油（通常使用N220工业齿轮油）；②调整齿轮间隙（圆柱齿轮侧隙0.2-0.5mm）；③更换损坏轴承（安装时保持0.02-0.05mm游隙）；④清理冷却水道，确保流量≥15L/min。6.智能化掘进机的关键技术特征有哪些？答案：①自动截割控制：通过激光雷达或视觉传感器实现巷道轮廓自动跟踪；②煤岩识别：利用多光谱分析或力觉传感器判断截割介质硬度；③自主导航：基于惯导+视觉SLAM技术实现巷道内精确定位；④故障自诊断：通过物联网平台实时监测电机、液压系统状态；⑤远程操控：支持5G通信下的地面集控中心远程干预。7.综采工作面“三机配套”的主要参数匹配要求。答案：①几何尺寸匹配：采煤机截深与液压支架推移步距一致（通常0.6m或0.8m）；刮板输送机中部槽长度与支架中心距匹配（一般1.5m）；②生产能力匹配：刮板输送机运输能力＞采煤机最大割煤能力（1.2-1.5倍）；液压支架移架速度＞采煤机牵引速度（确保及时支护）；③空间位置匹配：采煤机滚筒直径与支架最大/最小高度协调；刮板输送机铲煤板与采煤机底托架间隙≥100mm，避免卡阻。8.简述掘进机行走机构“跑偏”故障的原因及排查步骤。答案：原因：①两侧履带张紧力不一致；②一侧行走马达或减速器故障（输出扭矩不等）；③巷道底板不平导致单侧阻力大；④液压系统单侧泄漏（流量不足）。排查步骤：①检查履带张紧度（下垂量应为50-70mm）；②测量两侧行走马达压力（正常工作压力20-25MPa）；③观察减速器油温（超过80℃可能内部磨损）；④清理底板浮煤，测试空载行走状态；⑤更换泄漏的液压油管或密封件。四、计算题（每题10分，共30分）1.某综采工作面选用MG500/1180-WD型采煤机，截深0.8m，滚筒直径2.2m，牵引速度0-8m/min，煤层截割阻抗80N/mm，试计算截割部所需的最小功率（截割功率系数取1.2）。解：截割功率计算公式：P=K×H×v×σ/60其中：H=滚筒高度=2×滚筒半径=2×1.1=2.2m（滚筒高度约等于直径）；v=最大牵引速度=8m/min；σ=80N/mm=80×10³N/m；K=1.2代入得：P=1.2×2.2×8×80×10³/60=1.2×2.2×8×80000/60=1.2×2.2×8×1333.33≈1.2×2.2×10666.64≈1.2×23466.61≈28159.93W≈28.16kW但实际采煤机截割功率需考虑装煤功率（约占截割功率的20%），因此总功率P总=28.16×1.2≈33.79kW（注：实际机型MG500/1180-WD截割功率为2×500=1000kW，此处为简化计算示例）2.某液压支架立柱缸径280mm，泵站工作压力31.5MPa，立柱数量4根，支架中心距1.75m，顶梁有效支护宽度1.6m，计算该支架的初撑力和支护强度。解：初撑力F初=立柱数量×π×(D/2)²×P泵站D=280mm=0.28m，P泵站=31.5MPa=31.5×10⁶PaF初=4×3.14×(0.28/2)²×31.5×10⁶=4×3.14×0.0196×31.5×10⁶≈4×3.14×0.6174×10⁶≈4×1.938×10⁶≈7.752×10⁶N=7752kN支护强度q=F初/(中心距×支护宽度)=7752×10³N/(1.75m×1.6m)=7752000/(2.8)≈2768571Pa≈2.77MPa3.某刮板输送机设计链速1.3m/s，中部槽内宽1000mm，链道高度180mm，装满系数0.9，煤的散密度1.3t/m³，试校核其运输能力是否满足采煤机最大割煤能力600t/h的要求。解：运输能力Q=3600×k×b×h×v×ρ其中：k=0.9，b=1.0m，h=0.18m，v=1.3m/s，ρ=1.3t/m³Q=3600×0.9×1.0×0.18×1.3×1.3=3600×0.9×0.18×1.69=3600×0.9×0.3042=3600×0.27378≈985.6t/h985.6t/h＞600t/h，满足要求。五、综合分析题（每题13.5分，共27分）1.某矿井3煤层平均厚度3.5m，倾角8°，硬度f=3，顶板为中等稳定砂岩，设计年产300万吨的智能化综采工作面，需选择采煤机、液压支架和刮板输送机的主要参数，并说明选型依据。答案：（1）采煤机选型：①采高范围：煤层厚度3.5m，考虑0.2m卧底量和0.3m割顶量，采高范围2.8-4.0m，选择滚筒直径2.0m（最大采高=滚筒直径×2×1.1=4.4m，满足4.0m需求）；②截割功率：煤层硬度f=3，截割阻抗约120N/mm，牵引速度8m/min，截深0.8m，截割功率P=K×H×v×σ/60=1.2×3.5×8×120×10³/60=1.2×3.5×8×2000=1.2×56000=67200W≈67.2kW（实际需放大，选择双电机各800kW，总截割功率1600kW）；③牵引方式：电牵引（变频调速），最大牵引力800kN，适应倾角8°；④智能化配置：加装惯导系统、煤岩识别传感器（γ射线或雷达）、记忆截割功能。（2）液压支架选型：①架型：支撑掩护式（顶板中等稳定，需兼顾支撑与掩护）；②工作阻力：按支护强度3.0MPa计算，支架中心距1.75m，支护宽度1.6m，工作阻力F=q×中心距×支护宽度=3.0×10⁶×1.75×1.6=8.4×10⁶N=8400kN，选择工作阻力10000kN（留安全裕度）；③初撑力：不低于工作阻力的80%，即8000kN，立柱缸径320mm（单柱初撑力=π×(0.32/2)²×31.5×10⁶≈2500kN，4根立柱总初撑力10000kN）；④移架速度：≥6m/min（匹配采煤机牵引速度8m/min，移架步距0.8m，时间≤8s/架）；⑤智能化功能：电液控系统（邻架/远程控制）、压力传感器（实时监测顶板压力）。（3）刮板输送机选型：①运输能力：工作面日产量=300万t/330天≈9091t/d，按16小时生产，小时能力=9091/16≈568t/h，选择运输能力1500t/h（留2倍裕度）；②链速：1.5m/s（链速过高磨损大，1.5m/s对应运输能力Q=3600×0.9×1.2×0.2×1.5×1.3≈1460t/h，接近1500t/h）；③中部槽内宽：1200mm（提高过煤断面）；④链条类型：高强度紧凑链（破断载荷≥4500kN）；⑤智能化配置：链条张力传感器、煤量监测装置（雷达或称重）、自动张紧系统。选型依据：需满足“三机配套”原则（几何尺寸、生产能力、空间位置匹配），同时结合煤层赋存条件（厚度、倾角、硬度）、顶板特性（稳定性）和智能化需求（传感器、远程控制），确保高产高效和安全可靠性。2.某矿EBZ260型掘进机在硬岩巷道（f=8）掘进时，出现截割头振动大、截齿磨损快的问题，分析可能原因并提出解决方案。答案：可能原因分析：（1）截割头设计缺陷：①截齿排列密度不足（硬岩需增加截齿数量，减少单齿载荷）；②截割头形状不合理（硬岩应采用锥形头，减少端面阻力）；③截齿类型错误（硬岩需用硬质合金更厚的镐形齿，而非刀形齿）。（2）截割工艺问题：①牵引速度过快（硬岩掘进牵引速度应≤0.5m/min，原机可能设置1.0m/min）；②截割顺序不当（未采用“先掏槽后扩帮”工艺，导致截割头受冲击载