2025年瓦斯泵工(高级)职业技能《理论知识》真题卷(附完整解析)

2025年瓦斯泵工(高级)职业技能《理论知识》练习题卷(附完整解析)一、单项选择题（每题1分，共20题）1.瓦斯泵的核心作用是通过（）将煤层或采空区的瓦斯抽采至地面，降低井下瓦斯浓度。A.正压输送B.负压吸引C.离心力分离D.化学反应吸附2.水环式真空泵正常运行时，工作介质为（），需持续补充以维持液环形成。A.液压油B.乳化液C.清水D.齿轮油3.衡量瓦斯泵抽采能力的关键参数“额定流量”指（）。A.泵入口在标准状态（20℃、101.325kPa）下的瓦斯体积流量B.泵出口在实际工况下的混合气体体积流量C.泵入口在井下温度、压力下的纯瓦斯体积流量D.泵出口在标准状态下的空气体积流量4.抽采系统阻力主要由管道沿程阻力和（）组成，需通过合理设计降低总阻力。A.瓦斯分子间摩擦力B.局部阻力（如弯头、阀门）C.泵内机械摩擦阻力D.煤层透气性阻力5.瓦斯泵启动前需检查轴封装置，机械密封的泄漏量应控制在（）以内，否则需调整或更换。A.5滴/分钟B.15滴/分钟C.30滴/分钟D.50滴/分钟6.当抽采管道内瓦斯浓度低于（）时，需立即停泵并检查抽采系统密封性，防止空气混入引发爆炸。A.15%B.25%C.30%D.40%7.离心式瓦斯泵的叶轮形式多为（），以提高气体压缩效率。A.前弯式B.后弯式C.径向式D.直叶片式8.瓦斯泵运行中，轴承温度应不超过（），否则需检查润滑或冷却系统。A.60℃B.70℃C.80℃D.90℃9.抽采管道安装时，水平段需保持（）的坡度，以便凝结水自然排出。A.0.1%～0.3%B.0.5%～1%C.1.5%～2%D.2.5%～3%10.下列哪种情况会导致水环泵真空度下降？（）A.工作水温度降低B.叶轮与分配板间隙过小C.吸入管路漏气D.电机转速升高11.瓦斯泵的“断水保护”装置触发时，会（）以避免泵体过热损坏。A.自动增大工作水流量B.立即停机并报警C.降低泵转速D.开启备用冷却系统12.计算瓦斯泵轴功率时，需考虑（）、效率和气体压缩功等参数。A.入口瓦斯浓度B.出口压力C.电机额定电压D.管道直径13.回转式瓦斯泵（如罗茨泵）的主要特点是（），适用于高负压、小流量场景。A.流量大、压比低B.流量小、压比高C.结构复杂、维护难D.对介质含尘量不敏感14.抽采系统的“孔板流量计”需安装在（）管道段，以保证测量准确性。A.弯头后5倍管径B.直管段前10倍管径、后5倍管径C.变径管后3倍管径D.阀门前2倍管径15.瓦斯泵长期停运后重启时，需先手动盘车（），确认无卡阻后再启动电机。A.1～2圈B.5～10圈C.15～20圈D.25～30圈16.下列不属于瓦斯泵安全保护装置的是（）。A.轴承超温报警B.瓦斯浓度超限断电C.电机过载保护D.管道壁厚监测17.水环泵工作水温度过高会导致（），需通过冷却塔或换热器降温。A.液环密度增大B.气体压缩比降低C.泵体振动加剧D.密封件老化加速18.抽采管道的“放水器”应安装在（），防止凝结水堵塞管道。A.水平段最低点B.垂直段最高点C.弯头内侧D.阀门上游19.离心式瓦斯泵启动时需关闭出口阀门，目的是（），降低启动电流。A.减少气体流量B.避免逆止阀损坏C.降低启动负荷D.防止管道振动20.瓦斯泵的“喘振”现象主要发生在（）工况下，会导致泵体剧烈振动和效率下降。A.大流量、高压比B.小流量、高压比C.大流量、低压比D.小流量、低压比二、多项选择题（每题2分，共10题，每题至少2个正确选项）21.瓦斯抽采系统的主要组成部分包括（）。A.抽采钻孔B.瓦斯泵C.管道系统D.监测监控装置22.水环式真空泵的常见故障现象有（）。A.工作水流量不足B.泵体发热C.真空度达不到设计值D.电机电流过高23.影响瓦斯抽采效率的因素包括（）。A.煤层透气性系数B.抽采负压C.钻孔封孔质量D.抽采时间24.瓦斯泵运行中需实时监测的参数有（）。A.入口瓦斯浓度B.轴承温度C.工作水压力D.管道壁厚25.下列关于瓦斯泵选型的说法正确的是（）。A.需根据抽采区域的瓦斯储量和抽采率确定流量B.需考虑抽采系统的总阻力确定负压C.优先选择高能耗、低维护成本的型号D.需匹配电机功率和电网容量26.机械密封损坏的可能原因有（）。A.工作介质含杂质B.轴封冷却水断流C.泵轴振动过大D.密封面磨损27.抽采管道内瓦斯爆炸的必要条件包括（）。A.瓦斯浓度在5%～16%B.氧气浓度≥12%C.高温火源D.管道内压力骤升28.瓦斯泵停机的操作步骤包括（）。A.关闭入口阀门B.停止电机C.关闭工作水阀门D.开启放空阀29.罗茨式瓦斯泵的优点有（）。A.流量稳定B.压比高C.对介质含液量不敏感D.结构简单、维护方便30.抽采系统日常巡检的内容包括（）。A.管道法兰连接处是否漏气B.放水器是否正常排水C.监测仪器是否校准D.泵体基础是否沉降三、填空题（每题1分，共10题）31.瓦斯泵的“额定负压”是指泵入口处能达到的最大（），单位为kPa或mmHg。32.水环式真空泵的叶轮与泵体间需保持一定（），过大会导致内泄漏增加，过小会引发摩擦。33.抽采管道的“阻火器”应安装在（）附近，防止外部火源进入管道。34.瓦斯泵的“轴功率”是指泵轴所消耗的功率，等于（）除以泵的总效率。35.回转式瓦斯泵的工作原理是通过（）的旋转形成容积变化，实现气体吸入和排出。36.抽采系统的“总阻力”计算公式为沿程阻力与（）之和，需通过流体力学公式计算。37.瓦斯泵的“冷却方式”分为水冷和风冷，水环泵通常采用（）冷却。38.抽采钻孔的“封孔深度”需根据煤层赋存条件确定，一般不小于（）米，防止漏风。39.瓦斯泵的“振动值”需符合行业标准，通常要求轴承部位振动速度不超过（）mm/s。40.抽采管道的“防腐处理”常用方法有涂防锈漆、（）或内衬防腐材料。四、简答题（共30分）41.（6分，封闭型）简述水环式真空泵的工作原理。42.（6分，封闭型）列出瓦斯泵启动前需检查的5项关键内容。43.（6分，开放型）分析瓦斯泵运行中电机电流突然升高的可能原因及处理措施。44.（6分，开放型）说明抽采管道“漏气”的危害及检测方法。45.（6分，综合型）某矿井抽采系统需将瓦斯浓度从8%提升至12%，请提出3项可行的技术措施。五、应用题（共30分）46.（10分，计算类）某水环式瓦斯泵的额定流量为300m³/min（标准状态），入口负压为40kPa（绝对压力61.325kPa），入口温度为25℃。计算该泵在实际工况下的吸入体积流量（标准状态：P0=101.325kPa，T0=293.15K；实际工况温度T=298.15K）。47.（10分，分析类）某瓦斯泵运行中出现“泵体剧烈振动”现象，结合机械和流体因素，列出可能的故障原因及排查步骤。48.（10分，综合类）某矿井抽采系统长期存在“抽采量不足”问题，经检测管道无漏气、泵性能正常、钻孔布置合理。请从煤层特性和抽采工艺角度分析可能原因，并提出优化方案。答案与解析一、单项选择题1.B解析：瓦斯泵通过负压吸引（泵入口压力低于大气压）将瓦斯从煤层抽出，正压输送是出口功能。2.C解析：水环泵工作介质为清水，乳化液或油会破坏液环形成。3.A解析：额定流量定义为标准状态（20℃、101.325kPa）下的瓦斯体积流量，便于不同泵型对比。4.B解析：抽采系统阻力包括沿程阻力（管道摩擦）和局部阻力（弯头、阀门等管件）。5.A解析：机械密封泄漏量标准通常为≤5滴/分钟，超过需检查密封面或弹簧。6.A解析：瓦斯浓度低于15%时，管道内可能混入空气（氧气浓度≥12%），遇火源易爆炸。7.B解析：后弯式叶轮效率更高，前弯式易导致能量损失。8.C解析：轴承温度上限一般为80℃（滚动轴承），超过可能因润滑不足或冷却不良。9.B解析：抽采管道水平段坡度要求0.5%～1%，确保凝结水自然流向放水器。10.C解析：吸入管路漏气会导致泵吸入空气，真空度（负压）下降；工作水温度降低会提升真空度。11.B解析：断水保护触发时，泵失去冷却和密封介质，需立即停机防止过热损坏。12.B解析：轴功率计算公式为（流量×压力差）/(效率×气体常数×温度)，需出口压力参与计算。13.B解析：罗茨泵属于容积式泵，流量小但压比高（出口压力/入口压力大）。14.B解析：孔板流量计需安装在直管段，前10倍管径、后5倍管径以保证流场稳定。15.A解析：长期停运后盘车1～2圈可检查叶轮是否卡阻，避免直接启动损坏设备。16.D解析：管道壁厚监测属于定期检测项目，非运行中安全保护装置。17.B解析：工作水温度过高会导致液环汽化，气体压缩比降低，抽采能力下降。18.A解析：放水器安装在水平段最低点，利用重力收集凝结水。19.C解析：离心泵闭阀启动可降低启动负荷（此时轴功率最小），减少电机电流冲击。20.B解析：喘振发生在小流量、高压比工况，因气体在叶轮内分离导致周期性振动。二、多项选择题21.ABCD解析：抽采系统由钻孔（气源）、泵（动力）、管道（输送）、监测（安全）组成。22.ABCD解析：水环泵故障包括流量不足（工作水少）、发热（摩擦或冷却差）、真空度低（漏气或间隙大）、电流高（负荷大）。23.ABCD解析：煤层透气性（固有属性）、抽采负压（动力）、封孔质量（防漏风）、抽采时间（累积效果）均影响效率。24.ABC解析：运行监测参数包括瓦斯浓度（安全）、轴承温度（机械状态）、工作水压力（冷却密封）；管道壁厚需定期检测，非实时监测。25.ABD解析：选型需匹配流量（瓦斯储量）、负压（系统阻力）、电机功率（电网容量）；应选择低能耗型号。26.ABCD解析：机械密封损坏原因包括介质杂质（磨损）、冷却水断流（过热）、轴振动（偏磨）、密封面磨损（正常损耗）。27.ABC解析：爆炸三要素：瓦斯浓度5%～16%、氧气≥12%、火源（高温）；压力骤升是爆炸结果非条件。28.ABCD解析：停机步骤：关入口阀（隔离气源）→停电机→关工作水→开放空阀（泄压）。29.AB解析：罗茨泵流量稳定（容积式）、压比高（适合高负压）；对含液量敏感（需除水），结构较复杂（双转子）。30.ABCD解析：巡检内容包括漏气（法兰）、排水（放水器）、仪器校准（数据准确）、基础沉降（设备稳定性）。三、填空题31.真空度32.间隙33.泵入口34.有效功率35.转子（或叶轮）36.局部阻力37.工作水自身38.839.4.540.热镀锌四、简答题41.水环式真空泵工作原理：电机驱动叶轮旋转，带动泵内清水形成旋转液环；叶轮叶片与液环间形成周期性扩大（吸入气体）和缩小（压缩气体）的容积腔；气体从入口吸入，经压缩后从出口排出，液环起密封和传递能量作用。42.启动前检查内容：①工作水压力、流量是否符合要求；②轴承润滑脂是否充足；③联轴器对中是否良好；④电机绝缘电阻是否达标；⑤入口、出口阀门开关状态是否正确；⑥安全保护装置（如断水保护）是否灵敏。（任意5项）43.电机电流突然升高的可能原因及处理：原因1：泵内进入杂物（如煤块、石块），导致叶轮卡阻。处理：停机拆泵检查，清理杂物。原因2：工作水温度过高，液环汽化，泵负荷增大。处理：降低工作水温度（如开启冷却塔）。原因3：出口阀门未完全开启，系统阻力增大。处理：检查阀门开度，调整至全开状态。原因4：轴承损坏，机械摩擦增大。处理：更换轴承并重新润滑。44.抽采管道漏气的危害：①降低抽采负压，减少瓦斯抽采量；②空气混入管道，可能形成爆炸混合气体；③增加泵负荷（需抽排更多空气），导致能耗升高。检测方法：①皂液法：在法兰、焊缝处涂抹皂液，观察是否起泡；②瓦斯浓度监测法：对比泵入口和钻孔端瓦斯浓度，差值过大可能漏气；③压力衰减法：关闭所有阀门，记录管道压力下降速率，速率过快说明漏气。45.提升瓦斯浓度的技术措施：①优化钻孔布置，增加钻孔密度或延长抽采时间，提高煤层瓦斯解析率；②采用水力压裂或定向钻进技术，提高煤层透气性，减少空气混入；③加强封孔质量（如使用膨胀水泥或聚氨酯封孔材料），减少钻孔周边漏风；④对低浓度抽采分支进行隔离，集中抽采高浓度区域瓦斯。五、应用题46.实际工况吸入体积流量计算：根据气体状态方程：P1V1/T1=P0V0/T0已知：P0=101.325kPa（标准压力），V0=300m³/min（标准流量），T0=293.15K（20℃）；实际工况：P1=61.325kPa（绝对压力=大气压负压=101.32540=61.325kPa），T1=298.15K（25℃）。代入公式得：V1=V0×(P0/P1)×(T1/T0)=300×(101.325/61.