煤矿智能化考试题库及答案2025年

煤矿智能化考试题库及答案2025年一、单项选择题（每题2分，共40分）1.煤矿智能化开采系统中，用于实时监测煤层厚度变化的核心传感器是（）。A.压力传感器B.激光测距仪C.振动传感器D.红外热像仪答案：B2.以下不属于煤矿智能通风系统关键技术的是（）。A.多源风网解算算法B.瓦斯浓度预测模型C.风机变频调速控制D.采煤机截割路径规划答案：D3.5G技术在煤矿井下应用时，要求单基站覆盖半径不小于（）米。A.100B.200C.300D.400答案：B4.智能掘进工作面中，实现“掘支运”协同作业的核心是（）。A.锚杆机自动找孔B.带式输送机变频联动C.多设备数据同步与控制指令交互D.掘进机截割头自动调偏答案：C5.煤矿数字孪生系统构建的基础数据不包括（）。A.地质三维建模数据B.设备运行实时参数C.人员定位历史轨迹D.地表气象观测数据答案：D6.智能选煤厂中，基于AI的煤矸石分选技术主要依赖（）。A.X射线透射成像B.近红外光谱分析C.可见光图像识别D.以上均是答案：D7.煤矿工业环网的冗余切换时间应小于（）毫秒。A.10B.50C.100D.200答案：B8.以下属于智能矿山“云-边-端”架构中“边缘层”功能的是（）。A.全局数据存储与分析B.设备本地实时控制C.人员定位数据上传D.安全生产报表提供答案：B9.煤矿智能巡检机器人的防爆等级需达到（）。A.ExdIMbB.ExiaIMbC.ExdIIBT4D.ExiaIIBT4答案：A10.用于煤矿设备预测性维护的关键算法是（）。A.决策树分类B.时间序列异常检测C.图像语义分割D.协同过滤推荐答案：B11.智能瓦斯抽采系统的核心目标是（）。A.提高抽采率并降低能耗B.减少抽采钻孔数量C.实现抽采管道自动焊接D.替代人工巡检答案：A12.煤矿智能调度平台的“一张图”功能不包括（）。A.设备位置实时显示B.瓦斯浓度空间分布C.历史事故案例库D.避灾路线动态规划答案：C13.矿用本安型摄像头的最大工作电流应不超过（）mA。A.100B.200C.300D.500答案：B14.智能综采工作面的“三机协同”指（）。A.采煤机、刮板输送机、液压支架B.掘进机、锚杆机、转载机C.通风机、压风机、排水泵D.选煤机、筛分机、破碎机答案：A15.煤矿5G基站天线的防护等级需达到（）。A.IP54B.IP65C.IP67D.IP68答案：C16.基于LoRa的煤矿井下低功耗传感器网络，其最大传输距离可达（）公里。A.1B.3C.5D.10答案：B17.智能矿山数据治理的核心任务是（）。A.增加数据存储容量B.确保数据一致性和可用性C.开发数据可视化界面D.提升数据传输速率答案：B18.矿用智能传感器的“自诊断”功能指（）。A.自动校准测量误差B.检测自身故障并报警C.与相邻传感器同步时间D.根据环境调整采样频率答案：B19.智能煤矿应急救援系统的关键技术是（）。A.井下人员精确定位B.通风系统快速反风C.灾区环境参数实时上传D.以上均是答案：D20.煤矿智能装备的“自主决策”需依赖（）。A.高精度地图B.多源数据融合C.规则库与AI模型D.以上全部答案：D二、多项选择题（每题3分，共30分）1.煤矿智能化建设的“三化”目标包括（）。A.机械化B.自动化C.信息化D.智能化答案：BCD2.智能开采工作面的关键装备包括（）。A.电液控液压支架B.记忆割煤采煤机C.智能型刮板输送机D.矿用本安型计算机答案：ABC3.煤矿工业互联网平台的核心功能有（）。A.设备全生命周期管理B.生产过程数字孪生C.跨系统数据互通D.人员培训虚拟仿真答案：ABCD4.影响煤矿井下5G信号传输的主要因素有（）。A.巷道金属设备反射B.煤岩介质吸收衰减C.多径效应D.基站发射功率限制答案：ABCD5.智能瓦斯治理系统需集成的数据源包括（）。A.钻孔参数B.抽采流量C.瓦斯浓度D.地应力监测答案：ABCD6.矿用智能机器人的典型应用场景有（）。A.巷道巡检B.水仓清淤C.爆炸物处理D.设备安装答案：AB7.煤矿数据中心的灾备要求包括（）。A.异地容灾B.实时数据同步C.备份介质离线存储D.年可用率≥99.99%答案：ABCD8.智能选煤厂的“智能分选”技术包括（）。A.重介质旋流器自动控制B.浮选加药智能调节C.煤矸石AI识别分选D.精煤水分在线检测答案：ABC9.煤矿智能安全监控系统的预警功能需基于（）。A.历史事故数据B.实时监测数据C.物理仿真模型D.专家经验规则答案：ABCD10.矿用智能传感器的发展趋势是（）。A.多参数集成B.低功耗长寿命C.自校准自诊断D.5G直连通信答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1.煤矿智能化建设中，应优先实现“有人巡视、无人操作”的少人化目标。（）答案：√2.矿用本安型设备可以直接接入非本安电路。（）答案：×（需通过关联设备隔离）3.智能掘进机的自动截割控制仅需依赖激光导向系统。（）答案：×（需融合惯导、视觉等多源数据）4.煤矿数字孪生系统可以完全替代物理系统进行决策。（）答案：×（需与物理系统实时交互验证）5.5G网络在煤矿井下只能用于通信，无法承载控制指令。（）答案：×（低时延5G可满足控制需求）6.智能瓦斯抽采系统应根据煤层透气性动态调整抽采参数。（）答案：√7.矿用工业环网必须采用单环结构以降低成本。（）答案：×（需双环冗余保证可靠性）8.智能巡检机器人可以完全替代人工巡检。（）答案：×（复杂场景仍需人工复核）9.煤矿数据治理只需关注生产数据，管理数据无需治理。（）答案：×（需全业务数据统一治理）10.智能矿山建设的核心是购买先进设备，无需改变管理模式。（）答案：×（需技术与管理协同创新）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述煤矿智能开采“三自动”的具体内容。答案：智能开采“三自动”指：①采煤机自动割煤，通过记忆割煤、惯导定位和煤岩识别实现截割路径自动跟踪；②液压支架自动跟机移架，基于电液控制系统与采煤机位置联动完成支护动作；③刮板输送机自动找直，通过直线度监测与液压支架推溜协同调整输送机身位。2.说明5G+UWB融合定位技术在煤矿中的应用优势。答案：优势包括：①5G提供广覆盖高速率通信，满足定位数据实时上传需求；②UWB实现厘米级精确定位（误差≤30cm），弥补5G定位精度不足；③融合后可同时支持人员、设备的高精度定位与轨迹追踪，为安全监控、协同作业提供可靠位置服务；④抗多径干扰能力强，适应井下复杂巷道环境。3.列举智能矿山“云-边-端”架构中各层的主要功能。答案：①感知层（端）：通过传感器、智能装备采集现场数据，完成设备本地控制指令执行；②边缘层：部署边缘计算节点，实现数据预处理、本地实时控制（如设备联动）、简单算法推理（如异常检测），减轻云端计算压力；③平台层（云）：负责全局数据存储、大数据分析、AI模型训练、生产调度优化等，支撑决策中枢功能。4.简述煤矿设备预测性维护的实施步骤。答案：步骤包括：①数据采集：通过传感器获取设备振动、温度、电流等运行参数；②特征提取：对时序数据进行时域、频域分析，提取反映设备状态的关键特征；③模型训练：基于历史故障数据训练机器学习模型（如LSTM、随机森林），识别异常模式；④状态评估：实时分析当前数据，预测故障发生概率与剩余寿命；⑤维护决策：提供检修建议（如更换部件、调整运行参数），避免突发停机。5.说明智能通风系统如何实现“按需供风”。答案：智能通风系统通过以下方式实现按需供风：①实时监测各用风地点的瓦斯浓度、人员数量、设备发热量等参数；②基于风网解算模型计算各分支所需风量；③通过变频风机调节总风量，通过风窗执行器调整分支风阻；④结合AI预测模型（如BP神经网络）预判用风需求变化，提前调整风机转速；⑤最终实现风量与实际需求动态匹配，降低通风能耗并保障安全。五、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某煤矿智能综采工作面投用后，出现液压支架跟机速度滞后于采煤机的问题，导致架间漏矸。经检查，电液控系统通信延迟约200ms，采煤机割煤速度8m/min，支架单架动作时间12s。问题：（1）分析通信延迟对跟机效果的影响；（2）提出至少3项解决措施。答案：（1）通信延迟200ms会导致液压支架接收采煤机位置指令滞后，当采煤机以8m/min（约13.3cm/s）推进时，200ms内采煤机已移动约2.66cm，支架动作起点滞后于实际需求位置，造成架间支护不及时，引发漏矸。（2）解决措施：①升级通信网络为5G低时延专线（延迟≤20ms），缩短指令传输时间；②优化电液控系统控制算法，将“顺序动作”改为“并行动作”（如同时执行降柱、移架、升柱），缩短单架动作时间至8s以内；③在采煤机上加装激光测距仪，与支架建立短距无线通信（如UWB），实现近场快速交互；④增加支架动作提前量，根据采煤机速度动态调整预动作触发阈值。案例2：某煤矿智能巡检机器人在运行3个月后，出现电池续航缩短（由8h降至5h）、红外热像仪检测精度下降的问题。问题：（1）分析电池续航缩短的可能原因；（2）提出红外热像仪精度下降的排查方法；（3）给出机器人维护的改进建议。答案：（1）电池续航缩短的可能原因：①锂电池循环寿命衰减（3个月约100次充放电，容量可能下降10%-15%）；②机器人运行路径优化不足（如重复巡检、爬坡过多）导致能耗增加；③环境温度过低（井下低于10℃时锂电池容量下降）；④电池管理系统（BMS）故障，未准确计算剩余电量。（2）红外热像仪精度下降的排查方法：①检查镜头是否污染（用专用清洁布擦拭）；②校准黑体源，测试热像仪对标准温度的响应误