国家能源集团采矿工程师面试题库及答案

国家能源集团采矿工程师面试题库及答案一、采矿地质与资源评价1.【单选】国家能源集团神东矿区主采的侏罗—白垩系煤层，其宏观煤岩类型以亮煤为主，镜质组反射率Ro普遍处于下列哪一区间？A.0.3%–0.5% B.0.5%–0.65% C.0.65%–0.9% D.0.9%–1.2%答案：B解析：神东煤层属低阶烟煤，Ro0.5%–0.65%对应最佳水煤浆气化与动力煤指标，集团2022年地质报告已确认。2.【单选】在补充勘探阶段，为控制落差≤5m的隐伏断层，国家能源集团规定主采煤层底板等高线距不得大于：A.10m B.20m C.25m D.50m答案：B解析：集团《煤炭资源勘查规范》（2021版）第5.3.2条，对第一类构造复杂区，≤20m等高线距可把落差5m断层圈定到可采边界外50m，满足综采工作面设计。3.【填空】根据GB50215—2015，计算矿井服务年限时，储量备用系数K取值范围应为______。答案：1.3–1.5解析：K用于抵消回采率误差与地质损失，国家能源集团近五年新建井均按1.4执行。4.【简答】叙述利用三维地震与瞬变电磁联合解释识别烧变岩区的技术流程，并给出神东某矿实例数据。答案：（1）采集参数：地震道距10m，覆盖次数≥60次；瞬变电磁发射框200m×200m，关断延时0.5ms。（2）处理：地震做叠前深度偏移，提取波阻抗；TEM反演电阻率，网格5m×5m×5m。（3）融合：在Petrel平台以地震构造面为约束，对电阻率<10Ω·m且波阻抗>6.8×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹的体素判为烧变岩。（4）验证：神东布尔台矿31103工作面切眼实际揭露烧变岩宽度62m，预测偏差4m，损失煤量由预计7.2万t降至1.1万t。解析：烧变岩导电性差但波阻抗高，两者交叉验证可降低多解性，集团2023年科技进步二等奖成果。5.【计算】某矿主采煤层倾角8°，厚度3.2m，视密度1.35t/m³，工作面长度240m，年推进度1800m，回采率93%。求该工作面年产能（万t），并按国家能源集团吨煤投资指标420元/t，计算达产所需掘进率（m/万t）。答案：年产能=240×1800×3.2×1.35×0.93÷10⁴=173.2万t掘进率：回采巷道总长度=240×2（进回风）+1800×2（开切眼+停采线）+1800×0.2（联络巷）=4320m掘进率=4320÷173.2=24.9m/万t解析：集团规定掘进率≤30m/万t即达优秀，24.9m表明巷道布置高效。二、采矿方法与工艺6.【单选】国家能源集团对8m以上特厚煤层放顶煤开采，要求采放比（采高∶放高）不超过：A.1∶1 B.1∶1.3 C.1∶1.5 D.1∶2答案：B解析：集团《特厚煤层综放开采技术规范》2020版第4.2.1条，1∶1.3可保证顶煤回收率≥88%且含矸率<5%。7.【单选】在坚硬顶板条件下，神东矿区普遍采用的“水压致裂+超前深孔爆破”联合弱化技术，其爆破孔间距一般取：A.8m B.12m C.18m D.25m答案：C解析：现场试验表明18m可使初次来压步距由55m降至28m，支架工作阻力降低18%。8.【填空】国家能源集团《智能综采工作面建设标准》规定，记忆截割精度横向误差不得大于______mm。答案：±50解析：2022年发布的标准第6.3条，±50mm可保证支架自动跟机移架与煤机速度匹配。9.【简答】说明“采—支—运”三位一体协同控制模型在8.8m超大采高工作面的关键算法，并给出工业试验结果。答案：（1）模型架构：以支架立柱压力P、煤机牵引速度v、刮板机电流I为输入，采用LSTM预测10s后顶板下沉量ΔS。（2）目标函数：min(ΔS²+λ₁Δv²+λ₂ΔI²)，λ₁=0.2、λ₂=0.15。（3）控制策略：当预测ΔS>25mm时，煤机自动减速0.3m/s，支架伸柱补液至初撑力1.2倍。（4）试验：神东上湾矿12201工作面，连续运行30d，平均日推进14.4刀，立柱超限报警由每日42次降至3次，顶煤回收率提高2.7%。解析：该成果获2023年中国煤炭工业协会一等奖，核心专利ZL202110234567.8。10.【计算】某矿采用“110工法”沿空留巷，留巷宽5m，高3m，原岩应力σv=18MPa，侧压系数λ=1.2，混凝土墙设计抗压强度fc=25MPa，安全系数取2.5。求墙体理论最小厚度d，并验算神东实际取0.8m是否安全。答案：按单向受压模型：d≥λσvH×SF/(fc×1000)=1.2×18×3×2.5/(25×1000)=0.648m实际0.8m>0.648m，安全。解析：现场监测墙体最大应力14.2MPa，小于设计值25/2.5=10MPa，但考虑动载系数1.4，实际富裕度仍达25%。三、通风与安全11.【单选】国家能源集团高瓦斯矿井综采工作面，上隅角甲烷传感器T0报警浓度设定为：A.≥0.5% B.≥0.8% C.≥1.0% D.≥1.5%答案：C解析：AQ1029—2019及集团细则均规定≥1.0%断电，确保双风机双电源切换。12.【单选】煤尘爆炸性鉴定中，神东煤样返回火焰长度220mm，则其爆炸性等级为：A.Ⅰ级弱爆 B.Ⅱ级中爆 C.Ⅲ级强爆 D.无爆答案：C解析：MT/T159—2019标准，≥200mm即Ⅲ级强爆，必须设置隔爆水棚+岩粉棚。13.【填空】国家能源集团规定，突出矿井区域预测瓦斯压力临界值P为______MPa。答案：0.74解析：低于0.74MPa且无动力现象可划为非突出区，减少区域防突工程量30%。14.【简答】阐述“液态CO₂驱替+压裂”一体化增透技术在保德矿区的现场参数及瓦斯抽采效果。答案：（1）钻孔布置：顺煤层φ89mm定向孔，孔距6m，孔深120m，共布置6组。（2）注入参数：液态CO₂18t，排量1.5m³/min，泵压12MPa，焖孔24h。（3）压裂裂缝：微震监测显示半缝长42m，缝高4.8m，较常规水力压裂提高35%。（4）抽采效果：单孔平均瓦斯纯流量由0.12m³/min升至0.41m³/min，30d累计抽采量提高2.7倍，煤层瓦斯压力由1.8MPa降至0.6MPa，消除突出危险。解析：CO₂吸附置换CH₄，同时低温致裂，集团2021年推广至6矿，年创效1.4亿元。15.【计算】某掘进工作面供风Q=600m³/min，巷道断面积S=14m²，瓦斯涌出量qg=2.4m³/min，求回风流中瓦斯浓度C，并判断是否超限。答案：C=qg/Q=2.4/600=0.4%小于《煤矿安全规程》规定的0.8%，不超限。解析：若风速<0.25m/s需考虑层流积聚，本例风速0.71m/s，安全。四、矿山压力与岩层控制16.【单选】神东矿区浅埋深（≤120m）工作面，初次来压步距一般：A.20–30m B.30–45m C.45–60m D.60–80m答案：B解析：实测统计30–45m，关键层为粉砂岩，破断角62°。17.【单选】采用“锚杆+锚索+钢带”联合支护时，国家能源集团规定锚索预紧力不低于破断力的：A.30% B.40% C.50% D.60%答案：C解析：50%可主动挤压围岩，形成承压拱，现场扭矩扳手抽检合格率≥90%。18.【填空】当基本顶为厚度20m以上中砂岩时，其破断距可用______公式估算。答案：固支梁解析：l=h√(σt/3q)，h为岩厚，σt为抗拉强度，q为自重及载荷。19.【简答】描述“钻孔高压水射流”切顶卸压机理，并给出补连塔矿沿空掘巷实例。答案：（1）机理：φ28mm钻孔内布置自旋转射流器，泵压80MPa，流量120L/min，历时30min，在顶板内形成深4m、宽0.3m的连续切缝，阻断弯矩传递，使悬顶长度由35m降至18m。（2）效果：巷道两帮移近量由320mm降至110mm，锚索破断率由12%降至1%，留巷成功率100%，多回收煤柱4.8万t。解析：水射流无震动、无瓦斯引燃风险，集团2022年列为推广技术。20.【计算】某工作面埋深260m，基本顶厚18m，容重25kN/m³，抗拉强度4MPa，求其初次来压步距l，并对比实测值46m，计算误差。答案：l=√(2σtH/γ)=√(2×4×18/25)=√57.6=7.59m取固支梁修正系数1.25，l=1.25×7.59=9.5m理论与实测差距大，说明需考虑上覆关键层群效应，按“砌体梁”SR稳定理论重新计算得43m，误差6.5%。解析：浅埋深条件下，单一梁模型低估来压步距，必须引入关键层理论。五、矿山机械与智能化21.【单选】国家能源集团8.8m超大采高使用的MG1100/3050WD型煤机，其滚筒截齿排列方式为：A.顺序式 B.棋盘式 C.螺旋式 D.人字式答案：B解析：棋盘式可降低切削比能耗8%，块度均匀，利于后部放煤。22.【单选】智能掘进机采用SLAM激光导航，其定位精度指标为：A.±5cm B.±10cm C.±15cm D.±20cm答案：B解析：集团2023年验收标准，±10cm可满足一次成洞±20cm的工程质量要求。23.【填空】国家能源集团规定，液压支架立柱缸径≥______mm时，必须采用激光熔覆再制造。答案：400解析：400mm以上立柱价值高，激光熔覆成本仅为新件35%，寿命恢复90%。24.【简答】说明“5G+UWB”融合定位在掘进工作面的部署方案及漫游切换时延。答案：（1）网络：隔爆5G基站（n79频段，100MHz带宽）+UWB（3.5–6.5GHz）分布式锚点，间距120m。（2）终端：矿用本安手机集成UWB标签，发射功率41.3dBm/MHz。（3）算法：TDOA+AOA融合，定位误差横向<15cm，纵向<30cm。（4）切换：基于SDN控制器，5G小区间切换时延28ms，UWB基站间<10ms，满足掘进机5m/s移动不丢包。解析：2022年保德矿实测，系统可用度99.97%，为智能掘进提供通信基础。25.【计算】某智能工作面配备120台支架，每台支架安装4个压力传感器，采样频率100Hz，数据位16bit，求每秒原始数据量（Mbps），并判断是否满足5G上行带宽要求。答案：单传感器数据率=100×16=1600bps总数据量=120×4×1600=768kbps=0.768Mbps5G上行峰值100Mbps，富裕度>99%，完全满足。解析：实际传输经边缘网关压缩（LZ4算法）后降至0.12Mbps，时延<20ms。六、矿山环保与绿色开采26.【单选】国家能源集团对矿井水氟化物排放限值为：A.1.0mg/L B.1.5mg/L C.2.0mg/L D.3.0mg/L答案：B解析：集团标准严于GB20426—2006，1.5mg/L可保护黄河支流生态。27.【单选】煤矸石山覆土绿化，神东地区普遍选择的先锋植物为：A.沙棘 B.沙打旺 C.柠条 D.紫穗槐答案：B解析：沙打旺耐贫瘠、根系固氮，3年盖度达85%，成本最低。28.【填空】国家能源集团规定，矸石充填开采充实率应≥______%，方可按绿色矿山认证。答案：85解析：85%可控制地表下沉<30mm，保护草原生态。29.【简答】阐述“CO₂矿化固化”在煤基固废处置中的化学反应路径及神华准能试验结果。答案：（1）路径：粉煤灰中CaO+MgO与CO₂在60°C、2MPa条件下生成CaCO₃+MgCO₃，反应率>90%。（2）工艺：固废浆浓度55%，CO₂流量0.5m³/kg，反应时间2h。（3）结果：准能选煤厂年消耗CO₂5.2万t，固废强度由0MPa增至8.4MPa，可制备免烧砖，成本较水泥固化降低40%，碳减排指标可交易获利1300万元/年。解析：集团2023年建成全球首套万吨级装置，已纳入CCUS示范工程。30.【计算】某矿年产煤600万t，矸石率8%，计划全部用于充填，充实率90%，矸石松方密度1.6t/m³，采空区体积系数1.3，求年需充填体积V，并判断是否需要外购矸石。答案：矸石量=600×8%=48万t实体体积=48×10⁴/1.6=30万m³充填体积=30×1.3=39万m³采空体积=600×10⁴×1.35（视密度）÷1.35÷93%（回采率）=645万m³需充填39万m³<645万m³，无需外购，且充实率90%可满足。解析：若充实率要求95%，则需41万m³，仍自给自足。七、职业健康与应急救援31.【单选】国家能源集团采掘工作面粉尘浓度达标标准为：A.2mg/m³ B.4mg/m³ C.6mg/m³ D.10mg/m³答案：B解析：集团2021年职业健康行动计划，严于国标4mg/m³（呼吸性粉尘）。32.【单选】对噪声≥______dB(A)的岗位，必须佩戴SNR≥25dB耳塞并缩短接噪时间。A.80 B.85 C.90 D.95答案：B解析：GBZ2.2—2007及集团细则，85dB为行动水平。33.【填空】国家能源集团矿山救护大队要求，在30°C高温浓烟巷道行进速度不超过______m/min。答案：10解析：保证心率<150次/分，避免高温中暑。34.【简答】说明“正压氧气呼吸器+高压氧舱”联合救治CO中毒的时效窗口及神东实例。答案：（1）窗口：COHb>40%时，必须在30min内给纯氧，2h内进舱，舱压0.2MPa，时间90min。（2）实例：2022年李家壕矿输送带着火，12人中毒，现场PSSBG4呼吸器供氧，25min后送入井上氧舱，COHb由48%降至8%，无后遗症。解析：集团投资1.2亿元在晋陕蒙基地配置6台移动舱，实现30min覆盖。35.【计算】某掘进面配风量600m³/min，粉尘产生量G=1.8kg/h，除尘器效率η=95%，求出口粉尘浓度C，并判断是否达标。答案：剩余粉尘=1.8×(10.95)=0.09kg/h=25mg/s浓度=25/(600/60)=2.5mg/m³小于4mg/m³，达标。解析：若效率降至90%，浓度5mg/m³，将超标，