2025年煤矿采煤机(掘进机)操作考试试题及答案

2025年煤矿采煤机(掘进机)操作考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.采煤机滚筒截齿磨损量超过原齿高的（）时必须更换。A.1/3B.1/2C.2/3D.3/4答案：C解析：截齿磨损量超过2/3后，截割阻力急剧上升，易造成齿座断裂及滚筒失衡，诱发煤机振动和断链事故。2.掘进机内喷雾降尘系统水压低于（）MPa时，必须停机检查。A.2B.3C.4D.5答案：B解析：内喷雾水压低于3MPa时，雾化角减小，降尘效率降至60%以下，粉尘浓度瞬间超限，违反《煤矿安全规程》第六百四十一条。3.采煤机变频器报“OC”故障，最可能的原因是（）。A.电网欠压B.制动电阻开路C.输出侧短路D.编码器松动答案：C解析：OC为OverCurrent缩写，指示输出电流瞬时值超阈值，常见于截割硬岩或滚筒卡矸导致电机堵转。4.掘进机履带张紧度测量时，上支托链轮与履带板之间的下垂量应为（）mm。A.30～50B.50～70C.70～90D.90～110答案：B解析：下垂量50～70mm时，履带既不会因过松跳齿，也不会因过紧增加行走减速器负荷，符合MT/T1992019规定。5.采煤机记忆截割过程中，若出现“定位偏差>150mm”报警，应优先（）。A.重启PLCB.更换陀螺仪C.重新标定路径D.调高牵引速度答案：C解析：记忆截割路径依赖初始标定，若标定基准漂移，累计误差随行程放大，重新标定可消除系统偏差。6.掘进机切割头减速器润滑油更换周期为（）小时。A.300B.500C.800D.1000答案：B解析：切割头减速器处于重载、冲击工况，按制造商手册每500h换油，可保证黏度与极压性能，防止齿面点蚀。7.采煤机牵引链张紧装置蓄能器氮气压力应为系统压力的（）。A.30%B.50%C.70%D.90%答案：B解析：蓄能器氮气压力为系统压力的50%时，吸收链传动冲击效果最好，过高或过低均会导致张紧缸行程不足。8.掘进机电气系统接地电阻每（）个月测试一次。A.1B.3C.6D.12答案：B解析：井下潮湿，接地极易腐蚀，按《煤矿安全规程》第四百六十二条，每季度测试一次，确保不大于2Ω。9.采煤机滚筒转速与牵引速度匹配关系为“恒功率”控制，其数学本质是保持（）不变。A.截割功率B.牵引力C.切屑厚度D.粉尘浓度答案：A解析：恒功率控制通过实时调节牵引速度，使截割电机功率稳定在额定值附近，防止过载跳闸。10.掘进机使用二级皮带转载时，最前段与最后段皮带速度差应控制在（）以内。A.0.1m/sB.0.2m/sC.0.3m/sD.0.5m/s答案：B解析：速度差大于0.2m/s时，煤流在转载点堆积，易压死皮带或诱发跑偏。11.采煤机红外甲烷传感器应安装在机身（）位置，才能最快检测到涌出的瓦斯。A.滚筒下风侧0.5mB.滚筒上风侧1mC.牵引部上方D.电控箱内部答案：A解析：滚筒下风侧0.5m为瓦斯易积聚区，且不受煤尘遮挡，响应时间小于5s。12.掘进机切割臂水平摆动角度一般为（）。A.±15°B.±25°C.±35°D.±45°答案：C解析：±35°可满足单巷掘进全断面切割，角度过大导致摆动油缸受力恶化，结构件易开裂。13.采煤机记忆截割数据存储器容量为4GB，可连续记录约（）小时的运行数据。A.50B.100C.150D.200答案：B解析：记录周期10ms，单帧数据约1kB，4GB可存储约100h，满足一个综采工作面回采周期。14.掘进机水冷式切割电机绕组温度报警值为（）℃。A.120B.130C.140D.150答案：C解析：H级绝缘允许180℃，但井下散热差，报警值设定140℃，留40℃安全裕量。15.采煤机牵引链发生“跳链”时，应首先（）。A.减速牵引B.反转链条C.停机闭锁D.加大张紧答案：C解析：跳链瞬间张力突变，继续运行将损坏链轮与减速箱，必须立即停机闭锁，防止事故扩大。16.掘进机履带板齿高磨损剩余（）mm时必须更换。A.5B.8C.10D.12答案：B解析：齿高低于8mm时，与驱动轮啮合不良，易打滑，影响行走效率。17.采煤机滚筒截齿排列采用“棋盘式”布置，其主要优点是（）。A.降低截割比能耗B.提高装煤率C.平衡径向力D.减少粉尘答案：C解析：棋盘式使截齿在圆周方向对称切削，径向力相互抵消，轴承寿命延长30%。18.掘进机液压系统回油过滤器压差超过（）MPa时应清洗滤芯。A.0.1B.0.2C.0.3D.0.4答案：B解析：压差超过0.2MPa说明滤芯堵塞严重，继续运行将造成泵吸空或油液气化。19.采煤机记忆截割路径优化算法采用（）实现局部避障。A.遗传算法B.蚁群算法C.人工势场法D.模糊PID答案：C解析：人工势场法将煤壁视为吸引域，夹矸视为排斥域，计算量小，适合嵌入式PLC实时运行。20.掘进机切割头伸缩油缸活塞杆表面镀铬层局部脱落，最大允许面积（）mm²。A.50B.100C.150D.200答案：B解析：镀铬层脱落后基体易锈蚀，面积超过100mm²将加速密封圈磨损，造成油缸内泄。21.采煤机牵引变频器载波频率设定为2kHz时，电机噪声比1kHz降低约（）dB。A.3B.6C.9D.12答案：B解析：载波频率提高，电流谐波减小，电磁噪声降低6dB，但开关损耗增加，需平衡温升。22.掘进机二运皮带机尾缓冲托辊间距应不大于（）mm。A.300B.400C.500D.600答案：B解析：间距400mm可有效分散大块矸石冲击，防止皮带纵向撕裂。23.采煤机滚筒升角θ与煤的静安息角α关系为（）时，装煤效率最高。A.θ＝α－5°B.θ＝αC.θ＝α＋5°D.θ＝α＋10°答案：C解析：升角比安息角大5°，煤流在重力与离心力协同作用下沿螺旋叶片顺利升运，无回流。24.掘进机电气设备防护等级IP66中，第二位数字“6”表示（）。A.防尘B.防强烈喷水C.防海浪D.防短时浸水答案：B解析：IP66第二位6指防强烈喷水，可用于高压水除尘环境，第一位6为完全防尘。25.采煤机液压油颗粒度等级NAS1638达到（）级时必须换油。A.8B.9C.10D.11答案：C解析：NAS10级时，大于10µm颗粒数超过10000个/100mL，已接近伺服阀抗污染极限，继续运行将卡阀。26.掘进机切割电机冷却水流量低于额定值（）%时，机组自动降功率运行。A.50B.60C.70D.80答案：C解析：流量低于70%散热不足，绕组温升速率翻倍，控制系统强制降功率至70%，保护绝缘。27.采煤机记忆截割系统采用RTKGPS定位时，水平精度可达（）cm。A.±1B.±2C.±3D.±5答案：B解析：RTK载波相位差分技术在地表空旷区精度±2cm，井下需配合全站仪校正，综合误差±3cm。28.掘进机液压泵柱塞与缸体配油盘磨损沟槽深度超过（）mm必须更换。A.0.01B.0.02C.0.03D.0.05答案：C解析：沟槽深度0.03mm时，内泄量增加15%，系统容积效率下降，发热加剧。29.采煤机牵引链疲劳寿命计算中，Miner累积损伤指数达到（）时判定为寿命终止。A.0.5B.0.7C.1.0D.1.2答案：C解析：Miner法则认为当累积损伤D=Σ(ni/Ni)=1时，材料发生疲劳破坏，需更换新链。30.掘进机切割头截齿消耗量突增3倍，最可能遇到的地质情况是（）。A.煤层变薄B.夹矸硬度f>8C.瓦斯涌出D.底板渗水答案：B解析：夹矸硬度f>8时，截齿比能耗提高2.5倍，磨损速率呈指数上升，消耗量骤增。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于采煤机恒功率自动调节执行机构的有（）。A.牵引变频器B.截割电机电流互感器C.滚筒升降电磁阀D.牵引伺服阀答案：A、D解析：变频器调节牵引速度，伺服阀调节牵引力，二者协同实现恒功率；电流互感器仅检测，电磁阀控制调高。32.掘进机切割头减速器异响的可能原因包括（）。A.轴承点蚀B.齿轮断齿C.润滑油乳化D.切割臂销轴缺油答案：A、B、C解析：销轴缺油导致铰接异响，与减速器无关；其余三项均直接引起齿轮箱噪声升高。33.采煤机记忆截割路径上传至地面调度室，可采用的通信协议有（）。A.CANopenB.ProfinetC.5GNRD.WiFi6答案：B、C解析：Profinet兼容工业环网，5GNR低时延，适合大数据包；CANopen速率低，WiFi6井下禁用。34.掘进机履带行走无力，与下列哪些参数异常有关（）。A.溢流阀压力低于16MPaB.行走马达泄漏量>5L/minC.泵排量降至70%D.制动器未完全释放答案：A、B、C、D解析：四项均导致行走系统功率不足，需逐一排查。35.采煤机滚筒截齿材料常采用（）复合工艺以提高耐磨性。A.42CrMo整体淬火B.齿尖堆焊WCCoC.表面激光熔覆Ni基合金D.渗硼处理答案：B、C、D解析：整体淬火仅提高基体强度，耐磨提升有限；后三者分别在齿尖形成高硬度层，寿命提高2～4倍。36.掘进机二运皮带跑偏的机械原因有（）。A.托辊支架焊接歪斜B.配重不足C.滚筒粘煤D.皮带接头斜接答案：A、C、D解析：配重不足属张紧问题，非跑偏直接原因；其余三项均造成皮带两侧受力不均。37.采煤机牵引链润滑失效将直接导致（）。A.链环磨损加剧B.链轮齿面剥落C.链条伸长量超标D.变频器过压答案：A、B、C解析：润滑失效与变频器过压无直接因果；前三项均为链条副磨损连锁反应。38.掘进机切割头伸缩系统采用负载敏感泵的优点有（）。A.按需供油减少发热B.空载时压力仅2MPaC.多执行器复合动作无干涉D.系统峰值压力可达40MPa答案：A、B、C解析：负载敏感泵额定压力一般25MPa，40MPa需增压回路；其余三项均为其节能与抗饱和优势。39.采煤机红外测温传感器可用于实时监测（）温度。A.截割电机轴承B.牵引减速器高速轴C.变频器IGBT模块D.液压油箱答案：A、B解析：红外无法穿透金属壳体测IGBT与油液，仅能测裸露轴承及高速轴表面。40.掘进机电气系统EMC测试项目包括（）。A.静电放电抗扰度B.射频电磁场辐射抗扰度C.谐波电流发射D.电压暂降中断答案：A、B、C、D解析：四项均为GB/T17626系列强制测试，确保井下电磁兼容。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.采煤机滚筒转速越高，截割比能耗一定越低。答案：×解析：转速超过最优值后，煤的脆性破碎转为摩擦切削，能耗反而上升。42.掘进机切割头喷雾用水可直接引用井下消防管网，无需减压。答案：×解析：消防管网压力波动大，峰值可达6MPa，需经稳压阀降至3MPa，防止喷嘴爆裂。43.记忆截割系统断电后，路径数据可保存在FRAM中，无需电池即可保持10年。答案：√解析：FRAM非易失存储器，断电数据不丢失，写入寿命10¹²次，适合频繁掉电场合。44.采煤机牵引链节距误差累计是导致“爬链”现象的根本原因。答案：√解析：节距误差使链轮多边形效应放大，链条在链轮上周期性爬升，产生爬链噪声。45.掘进机液压油温度超过80℃时，黏度下降50%，系统容积效率反而提高。答案：×解析：黏度下降虽降低流动阻力，但泄漏量呈指数增加，容积效率显著下降。46.采用水基难燃液替代矿物油，可彻底解决掘进机液压系统火灾风险。答案：×解析：水基液仅降低燃点，仍需防范高压射流冲击炽热矸石引发爆炸性蒸发。47.采煤机变频器采用SVPWM调制，比SPWM直流母线电压利用率高15%。答案：√解析：SVPWM将电压矢量控制在六边形内切圆，幅值提升15%，输出转矩更大。48.掘进机切割头截齿数量越多，单位截割能耗越低。答案：×解析：齿数过多导致单齿切厚减小，煤的破碎不充分，重复切削增加，能耗上升。49.采煤机记忆截割系统可通过5G网络实现地面远程一键启停。答案：√解析：5G端到端时延<20ms，满足远程控制闭环需求，已实现工业示范。50.掘进机履带板采用高锰钢ZGMn13，其耐磨性来源于加工硬化而非初始硬度。答案：√解析：ZGMn13初始硬度HB200，冲击后表面硬化至HB500以上，形成硬壳韧芯结构。四、填空题（每空1分，共20分）51.采煤机滚筒截割扭矩M与牵引速度v、滚筒半径R、煤的抗压强度σ关系可近似表示为M=________。答案：k·σ·v·R²（k为截齿排列系数，0.3～0.5）52.掘进机切割头减速器一级行星架常用________材料，以保证冲击韧性。答案：18CrNiMo7653.采煤机牵引链疲劳寿命服从________分布，现场常用________图进行可靠性评估。答案：威布尔；威布尔概率54.掘进机液压系统清洁度代号ISO4406为________时，可满足伺服阀使用要求。答案：18/16/1355.记忆截割系统采用________算法对IMU零偏进行实时估计与补偿。答案：卡尔曼滤波56.采煤机变频器制动单元功率选择依据为________能量与________时间。答案：回馈；减速57.掘进机二运皮带拉紧装置行程应不小于皮带长度的________%。答案：258.采煤机滚筒螺旋升角ψ与装煤能力Q关系式为Q∝________。答案：tanψ59.掘进机切割头截齿尖角常用________度，可在锐利性与强度间取得平衡。答案：5560.采煤机牵引部齿轮泵侧板采用________表面处理，可提高抗擦伤能力。答案：磷化＋MoS₂涂层五、简答题（每题10分，共30分）61.简述采煤机记忆截割路径偏移大于100mm时的现场快速校正步骤。答案：（1）停机闭锁，将截割头退至已知基准点（如液压支架编号1）。（2）使用全站仪测量机身绝对坐标，记录X、Y、Z偏差。（3）进入HMI“路径标定”界面，选择“单点校正”，输入实测坐标。（4）系统自动重新计算后续路径，并更新IMU零偏。（5）空载运行两个循环，用激光指向仪验证偏差<30mm后，方可带载截割。解析：记忆截割依赖初始坐标系，一旦基准漂移，必须采用绝对测量手段复位，否则误差累积无法通过自控算法消除。62.掘进机切割头减速器早期点蚀失效的主要原因及预防措施。答案：原因：①润滑油极压添加剂不足，齿面无法形成有效保护膜；②切割冲击载荷谱系数K=1.8，设计时未按极限工况校核；③齿轮精度仅达GB/T100958级，齿形误差导致偏载。预防措施：a.选用320合成烃齿轮油，含硫磷极压剂≥2.5%；b.增加变位系数，提高齿根弯曲强度20%；c.精滚后采用珩齿工艺，精度提升至6级；d.每200h取样铁谱分析，若Fe浓度>150×10⁻⁶，提前换油。解析：点蚀为接触疲劳失效，控制润滑油膜厚度λ>3，可显著延长寿命。63.结合实测数据说明采煤机牵引链张力测试方法及数据处理流程。答案：测试方法：①在机头、机尾链轮之间选取平直段，粘贴电阻应变式张力传感器（量程0～200kN，精度0.5%）。②采用24位ADC同步采集张力与牵引速度信号，采样频率1kHz。③连续记录三个完整截割循环，剔除启停冲击段，取稳定段数据。数据处理：a.对张力时域信号进行低通滤波（截止频率10Hz），消除高频抖动；b.计算有效值Trms，与额定张力Tn=160kN比较，得安全系数K=Tn/Trms；c.采用雨流计数法提取载荷谱，输入Miner公式，预测剩余寿命；d.若K<2.5，则通过张紧缸加压至1.2倍初始压力，重新标定张紧力。解析：张力测试可量化链条服役状态，避免经验法带来的过张或欠张问题。六、案例分析题（20分）64.某矿综采工作