2025年单体支护工(高级)职业技能《理论知识》真题卷及答案

2025年单体支护工(高级)职业技能《理论知识》练习题卷及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项填入括号内）1.单体液压支柱初撑力不足时，最优先应检查的项目是（）。A.泵站压力表是否归零B.三用阀是否漏液C.支柱缸体是否弯曲D.柱鞋面积是否足够【答案】B【解析】三用阀是控制支柱初撑、溢流与卸载的核心元件，其密封失效会直接导致初撑力不足；其余选项虽可影响支护效果，但非“最优先”检查项。2.在冲击地压煤层使用φ110mm缸径的单体柱时，其额定工作阻力应不低于（）。A.180kNB.250kNC.300kND.350kN【答案】C【解析】根据GB/T133312020《矿用单体液压支柱》，φ110mm支柱在46MPa安全阀开启压力下，理论工作阻力=46×π×(110/2)²/1000≈300kN。3.采用“见四回一”循环作业时，若基本顶来压步距平均18m，则合理控顶距宜选（）。A.2.4mB.3.6mC.4.8mD.6.0m【答案】B【解析】控顶距≈来压步距/5，兼顾通风与行人安全，18/5=3.6m，现场取3.6m可保证两次来压间完成回柱。4.井下发现活柱镀层局部剥落面积大于________cm²时，该支柱必须升井大修。A.2B.5C.9D.15【答案】C【解析】MT/T4592018《矿用单体液压支柱检修规范》5.2.4条：镀层剥落≥9cm²即丧失防腐能力，必须大修。5.使用DWX型悬浮式支柱时，其复位弹簧自由高度允许缩短量不得大于原长的（）。A.3%B.5%C.8%D.10%【答案】B【解析】复位弹簧自由高度缩短>5%会导致活柱回缩不到位，造成“假支护”隐患。6.工作面倾角18°，支柱必须设防倒绳，其钢丝绳破断拉力安全系数应≥（）。A.2.0B.3.0C.4.0D.6.0【答案】C【解析】AQ10102005《煤矿安全规程》执行说明：倾斜工作面防倒设施安全系数≥4。7.支柱缸体材料为27SiMn，其屈服强度σs≥（）MPa。A.735B.835C.930D.1080【答案】B【解析】GB/T173962022规定27SiMn调质后σs≥835MPa，保证支柱在46MPa内压下处于弹性变形区。8.初撑力检测常用“手动增压—稳压—读表”法，其稳压时间规定为（）。A.5sB.10sC.20sD.30s【答案】D【解析】MT/T4592018附录C：稳压30s消除液路惯性后读数，误差<±2%。9.工作面出现“压死架”征兆时，最先发生的矿压显现是（）。A.煤壁片帮加剧B.支柱安全阀普遍开启C.顶板掉渣D.支架立柱下缩【答案】A【解析】煤壁片帮是基本顶回转下沉的先兆，随后才出现支柱载荷骤增。10.采用“井上下对照”观测顶板下沉量时，地面观测点应布设在（）。A.采空区中央B.开切眼正上方C.运输巷上方D.停采线上方【答案】B【解析】开切眼位置对应工作面推进起点，可获取全周期下沉曲线。11.支柱缸体内表面粗糙度要求Ra≤（）μm。A.0.2B.0.4C.0.8D.1.6【答案】B【解析】粗糙度0.4μm可保证活塞密封圈寿命≥3年，降低漏液率。12.使用乳化液泵站，水质pH值应控制在（）范围内。A.5.5～6.5B.6.0～7.0C.6.5～9.5D.9.0～10.5【答案】C【解析】pH<6.5易腐蚀缸体，>9.5易引发密封膨胀，6.5～9.5为最佳区间。13.支柱检修做1.5倍额定压力试验，保压时间不少于（）。A.2minB.3minC.4minD.5min【答案】D【解析】GB/T1333120206.3.2：1.5倍额定压力保压5min，无渗漏、永久变形为合格。14.工作面突然来压，安全阀开启后支柱仍下缩，最可能失效的部件是（）。A.手把体B.底座C.缸体D.限位套【答案】C【解析】缸体鼓胀变形导致活塞有效面积减小，安全阀虽开启但阻力下降，支柱继续下缩。15.采用“锚—带—网—索”联合支护时，锚索预紧力应达到破断力的（）。A.30%B.50%C.70%D.90%【答案】B【解析】预紧力50%可充分利用钢绞线强度，避免剪切断丝。16.支柱检修后涂漆前，缸体外壁需喷砂至Sa（）级。A.1B.2C.2.5D.3【答案】C【解析】GB/T8923.12011：Sa2.5级露出金属本色，附着力≥5MPa。17.工作面周期来压步距与直接顶厚度h、岩性系数k的关系式为L=24√(h/k)，若h=4m，k=2，则L≈（）m。A.24B.34C.48D.68【答案】B【解析】L=24×√(4/2)=24×1.414≈34m。18.支柱在井下贮存超过（）个月必须升井试压。A.3B.6C.9D.12【答案】B【解析】MT/T4592018：贮存期>6个月，密封件老化风险增大，需升井复检。19.采用红外热像仪检测支柱漏液，其原理是乳化液蒸发带走热量导致漏液点温度（）。A.升高>3℃B.降低>2℃C.不变D.波动>5℃【答案】B【解析】节流制冷效应使漏液点温度降低2℃以上，热像仪可捕捉低温斑。20.工作面使用双排柱时，排距一般取（）m。A.0.6B.0.8C.1.0D.1.2【答案】C【解析】1.0m排距兼顾行人、通风与支护密度，现场验证效果最佳。21.支柱安全阀开启压力允许偏差为额定值的（）。A.±2%B.±5%C.±8%D.±10%【答案】B【解析】GB/T1333120205.3.3：开启压力偏差±5%，保证批量一致性。22.支柱缸体直线度每米不得大于（）mm。A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0【答案】B【解析】直线度>1mm/m易造成活塞偏磨，密封早期失效。23.采用“微震—地音”联合监测冲击地压时，微震事件能量E与里氏震级M关系为lgE=4.8+1.5M，若M=0，则E≈（）J。A.6.3×10³B.6.3×10⁴C.6.3×10⁵D.6.3×10⁶【答案】B【解析】lgE=4.8，E=10^4.8≈6.3×10⁴J。24.支柱手把焊缝需做超声波探伤，合格等级为（）级。A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ【答案】B【解析】GB/T113452013：焊缝质量Ⅱ级可保证动载疲劳寿命≥5万次。25.工作面过断层落差1.5m，断层带支护应选用（）支柱。A.φ90B.φ100C.φ110D.φ125【答案】D【解析】大缸径支柱提供更高工作阻力，可抑制断层滑移。26.支柱底座与底板接触面积应≥（）cm²，以防钻底。A.100B.150C.200D.250【答案】C【解析】200cm²可将比压降至1.5MPa以下，适应一般煤底。27.乳化液泵站蓄能器充气压力为系统压力的（）%。A.60B.70C.80D.90【答案】B【解析】70%可吸收90%压力脉动，保护支柱密封。28.支柱检修后做疲劳试验，循环次数为（）次。A.1000B.2000C.3000D.5000【答案】D【解析】GB/T133312020：5000次循环无渗漏为合格，模拟3年服役。29.工作面初次来压前，支柱初撑力应提高（）%。A.5B.10C.15D.20【答案】D【解析】初撑力提高20%可提前压实顶板，减小来压动载系数。30.支柱镀层中性盐雾试验时间应≥（）h无红锈。A.48B.72C.96D.120【答案】C【解析】96h盐雾试验对应井下5年腐蚀量，确保镀层质量。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.下列哪些因素会缩短单体柱密封圈寿命（）。A.乳化液浓度2%B.水质硬度400mg/LC.缸体内壁划痕深度0.3mmD.井下温度35℃E.紫外线照射【答案】BCD【解析】高硬度水、划痕、高温均加速密封磨损失效；乳化液2%为合格，紫外线对井下无影响。32.关于DWX型悬浮式支柱，下列说法正确的是（）。A.无活塞杆结构B.复位弹簧位于活柱内C.可水平使用D.工作行程大于普通柱E.必须双伸缩【答案】ABD【解析】悬浮式无活塞杆，行程大；复位弹簧内置；严禁水平使用；非双伸缩。33.工作面出现以下哪些征兆时必须立即撤人（）。A.煤炮频繁>10次/hB.支柱安全阀连续开启C.顶板掉渣声加剧D.瓦斯浓度0.5%E.煤壁温度骤降【答案】ABCE【解析】瓦斯0.5%未超限，其余均为冲击或冒顶前兆。34.支柱检修质量记录应包含（）。A.缸体直线度B.密封件批次号C.镀层厚度D.检修人员指纹E.1.5倍压力试验曲线【答案】ABCE【解析】指纹非强制要求，其余均为追溯性依据。35.下列哪些属于支柱“三用阀”组成部分（）。A.单向阀B.安全阀C.卸载阀D.节流阀E.溢流阀【答案】ABC【解析】三用阀即单向、安全、卸载三功能一体。36.影响基本顶来压步距的主要岩性参数有（）。A.弹性模量B.抗拉强度C.泊松比D.体积质量E.节理间距【答案】ABCE【解析】体积质量对步距影响可忽略，其余均显著。37.采用红外热像仪巡检支柱时，需避开（）干扰源。A.掘进机电机B.照明灯C.行人呼吸D.电缆接头E.喷雾降尘【答案】ABDE【解析】电机、灯、电缆发热、喷雾均产生假低温或高温斑。38.支柱井下运输应做到（）。A.活柱缩至最短B.阀件朝外C.轻拿轻放D.用钢丝绳捆扎E.严禁与腐蚀性液体同车【答案】ACDE【解析】阀件应朝内防止磕碰，其余均正确。39.关于支柱防倒绳设置，下列正确的是（）。A.倾角>15°必须设置B.绳卡间距≥绳径6倍C.每柱一绳D.绳与顶板夹角<30°E.使用尼龙绳亦可【答案】ABD【解析】可隔柱设绳；尼龙绳易老化，禁用。40.支柱缸体材料27SiMn中，主要合金元素作用为（）。A.Si提高强度B.Mn提高淬透性C.Cr细化晶粒D.Ni提高韧性E.C提高硬度【答案】ABE【解析】27SiMn不含Cr、Ni，C、Si、Mn为主要元素。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.支柱安全阀开启后应立即更换，不可重复使用。（×）【解析】经校验合格可重复使用，但开启次数>3次需报废。42.镀层厚度越厚，防腐性能一定越好。（×）【解析】过厚易剥落，最佳厚度25～35μm。43.支柱初撑力越大，越能有效减小顶板最终下沉量。（√）【解析】高初撑可提前压实顶板，减少离层。44.工作面过断层时可采用“带压移架”技术。（√）【解析】带压移架可防断层滑移冲击。45.支柱缸体出现0.5mm腐蚀坑可补焊后直接下井。（×）【解析】需热处理消除焊接应力并重新镀层。46.采用φ125mm支柱时，其初撑力一定大于φ100mm支柱。（×）【解析】初撑力=泵站压力×面积，若泵站压力低，可能反而小。47.支柱检修车间相对湿度应≤70%。（√）【解析】防密封件吸潮膨胀。48.井下可用氧气瓶给支柱做气密试验。（×）【解析】氧气与乳化液混存爆炸风险高，禁用。49.支柱镀层做划格试验，等级≤1级为合格。（√）【解析】GB/T92862021：1级剥落≤5%为合格。50.工作面周期来压步距与推进速度无关。（×）【解析】推进速度影响顶板悬露时间，步距随之变化。四、简答题（每题8分，共40分）51.简述单体液压支柱在冲击地压煤层中的“三级预警”支护强化措施。【答案】一级（预警值：微震能量<1×10⁴J，煤炮<3次/h）：将泵站压力由28MPa提至31MPa，初撑力提高10%；加密支柱至0.6m；增设防倒绳。二级（危险值：能量1×10⁴～1×10⁵J，煤炮3～10次/h）：改用φ125mm大缸径支柱；排距缩至0.5m；顶板补打φ21.8mm锚索，预紧力120kN；工作面限速推进≤2刀/d。三级（临界值：能量>1×10⁵J或出现动力弹射）：执行撤人断电；采用“锚索+门式支架”特种支护；在回风巷施工大直径卸压孔（φ150mm，深15m，间距3m）；待微震能量连续48h<1×10⁴J后，经矿总工程师批准方可恢复生产。【解析】三级预警以能量与频次双指标量化，逐级提升支护强度与卸压力度，形成闭环管理。52.叙述支柱缸体镀层剥落的原因及修复工艺。【答案】原因：1.镀前基体除油不彻底，残酸腐蚀；2.井下乳化液浓度<1%或>5%，电化学腐蚀；3.搬运磕碰产生微裂，扩展剥落；4.镀层厚度>40μm，内应力大。修复：1.车削去除旧镀层，单边留0.3mm；2.碱性溶液除油，温水冲洗；3.采用特殊镍打底0.5μm；4.电镀硬铬30μm，镀液温度55℃，电流密度45A/dm²；5.200℃低温回火2h去氢；6.磨削至尺寸，粗糙度Ra≤0.4μm；7.划格试验1级，盐雾96h无红锈。【解析】镀层修复需兼顾结合力与防腐，低温回火防氢脆。53.计算：某工作面倾角20°，使用φ110mm支柱，安全阀开启压力46MPa，柱鞋直径280mm，煤层单轴抗压强度15MPa，验证是否钻底。【答案】支柱工作阻力F=46×π×(110/2)²/1000=437kN；柱鞋面积A=π×(280/2)²=61544mm²=0.0615m²；底板比压σ=437/0.0615=7.1MPa>15MPa？否，7.1<15，故不会钻底。【解析】计算表明比压远小于煤体强度，满足要求。54.说明“初撑力—时间”曲线在顶板管理中的应用。【答案】曲线获取：在每班接班后，随机抽10根支柱，安装压力记录仪，连续记录24h。应用：1.若曲线在10min内下降>15%，判定系统漏液，需查三用阀与泵；2.若曲线在2h后陡降，对应基本顶断裂，可预测来压；3.对比多循环曲线，若峰值压力逐次增大，说明周期来压步距缩短，需提前加强支护；4.曲线平稳段压力均值<24MPa，则泵站压力不足，需调压。【解析】曲线将隐性矿压转为显性数据，实现精准支护。55.列举支柱检修后出厂资料清单并说明保存期限。【答案】清单：1.原材料质量证明书（缸体、活柱、密封件）；2.尺寸检验报告（缸体内径、直线度、镀层厚度）；3.1.5倍压力试验曲线及结论；4.疲劳试验报告；5.盐雾试验报告；6.超声波探伤报告（手把焊缝）；7.合格证；8.使用说明书；9.检修人员签字表。保存期限：自出厂之日起≥5年，涉及安全阀校验记录永久保存。【解析】资料追溯期覆盖支柱一个寿命周期，便于事故分析。五、综合案例分析题（共50分）56.案例：某矿3301工作面埋深680m，煤层厚度3.5m，倾角12°，基本顶为厚8m的细砂岩，单轴抗压强度82MPa，直接顶为2m泥岩，工作面长180m，采用综合机械化采煤，配套DWX35型单体柱φ110mm，初撑力24MPa，布置“三排五柱”，排距1.0m，柱距0.75m。2025年3月12日夜班，推进至距开切眼96m处，工作面中部70～110支架区域发生冲击，微震监测能量1.2×10⁵J，煤炮持续15次/h，支柱安全阀大面积开启，活柱下缩200mm，顶板下沉460mm，无人员伤亡。事后检查发现：1.该段支柱初撑力仅18MPa；2.乳化液浓度1.2%；3.有5根支柱缸体镀层剥落；4.防倒绳缺失率40%。问题：（1）分析冲击发生的主因（10分）；（2）制定恢复生产的技术方案（15分）；（3）提出防止类似事件的长