煤矿机电工作专业知识题库

煤矿机电工作专业知识题库一、单项选择题1.煤矿井下供电系统中，用于防止人身触电和漏电事故，并能迅速切断故障电源的保护装置是（）。A.过电流保护B.电压保护C.漏电保护D.接地保护答案：C解析：漏电保护是煤矿井下三大保护之一，其核心作用是当电网发生漏电故障时，能迅速切断电源，防止人身触电、漏电电流引发瓦斯煤尘爆炸以及电雷管超前引爆，并防止电气设备长期漏电导致绝缘损坏，甚至发展成短路故障。2.在瓦斯矿井中，掘进工作面的局部通风机必须实行“三专两闭锁”。其中“三专”指的是（）。A.专用变压器、专用开关、专用线路B.专用风机、专用开关、专人看管C.专用电源、专用电缆、专用开关D.专用设备、专用线路、专用管理答案：A解析：“三专”是为保证局部通风机供电的可靠性而设置的，即专用变压器、专用开关、专用线路。这确保了局部通风机不受其他用电设备的影响，避免因其他设备故障导致停风。“两闭锁”则是指风电闭锁和瓦斯电闭锁。3.矿用隔爆型电气设备的标志是（）。A.ExdIB.ExeIC.ExiID.ExmaI答案：A解析：根据国家标准，矿用防爆电气设备的标志为“Ex”。其中，“d”代表隔爆型，“I”代表煤矿用（I类）。因此，“ExdI”是矿用隔爆型电气设备的完整标志。其他选项：“e”为增安型，“i”为本安型，“ma”为浇封型。4.采煤机牵引部液压系统中，用于调节牵引速度的核心元件是（）。A.液压泵B.液压马达C.换向阀D.伺服变量机构答案：D解析：在采煤机牵引部液压系统中，液压泵和液压马达构成主回路，实现能量的转换与传递。而牵引速度的调节，通常是通过改变液压泵的排量来实现的，这个改变排量的装置就是伺服变量机构。它根据控制信号（如手动操作或自动反馈）来调节泵的斜盘倾角，从而改变排量和输出流量，最终调节牵引速度。5.带式输送机在运行中，造成输送带跑偏的主要原因之一是（）。A.输送带张力过大B.驱动滚筒直径不一致C.托辊转动不灵活D.装载点物料偏载答案：D解析：输送带跑偏是带式输送机常见故障。选项A张力过大会加剧磨损但不直接导致跑偏；B驱动滚筒直径在实际中要求一致，若不一致影响不大；C托辊不灵活会导致局部磨损和阻力增加。最主要、最常见的原因是装载点物料未落在输送带中心线上，造成偏载，使输送带两侧受力不均，从而引起跑偏。此外，滚筒、托辊安装不正，机架变形等也是重要原因。6.提升机深度指示器的主要作用不包括（）。A.指示容器在井筒中的实时位置B.发出减速、停车等控制信号C.实现过卷保护D.测量钢丝绳的张力答案：D解析：深度指示器是矿井提升机的重要附属装置，其核心功能是：1）直观显示提升容器在井筒中的相对位置；2）当容器接近停车点时，发出减速信号；3）当容器过卷时，断开安全回路，实现过卷保护（通过深度指示器上的过卷开关）。测量钢丝绳张力是张力检测装置（如液压站、弹簧秤等）的功能，不属于深度指示器的职责范围。7.煤矿井下低压电网的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电，其中分散性漏电通常是由于（）。A.某台设备电缆绝缘击穿B.电缆接头存在“鸡爪子”、“羊尾巴”C.整个电网绝缘水平普遍下降D.开关内部绝缘损坏答案：C解析：集中性漏电是指电网某一处或某一点发生的绝缘损坏，如电缆被砸破、设备内部绝缘击穿等。分散性漏电则是指整个电网或某一条线路的绝缘水平因受潮、老化、粉尘覆盖等原因而普遍下降，导致总绝缘电阻低于规定值。选项A、B、D均属于集中性漏电的特征。8.异步电动机的变频调速属于（）。A.变转差率调速B.变极调速C.变频变压调速D.串电阻调速答案：C解析：异步电动机的转速公式为n=(1−s)，其中f为电源频率，p为极对数，s为转差率。变频调速是通过改变供电频率f来调节同步转速，从而实现平滑调速。为了保持电机磁通恒定，防止铁芯饱和，在改变频率f的同时，必须协调改变定子电压U，即保持9.液压支架的初撑力是指（）。A.支架顶梁完全接触顶板后，立柱下腔达到泵站额定压力时的支撑力B.支架在顶板压力作用下，安全阀开启时的支撑力C.支架能承受的最大顶板压力D.支架所有立柱工作阻力的总和答案：A解析：初撑力是液压支架性能的重要参数。它是在升架过程中，当支架顶梁接触顶板，立柱下腔的液体压力达到泵站额定工作压力时，支架对顶板产生的主动支撑力。选项B描述的是支架的工作阻力（额定工作阻力）；选项C是支架的极限承载能力；选项D是理论最大工作阻力，与初撑力概念不同。10.矿用防爆电气设备引入电缆的方式中，密封性能最好，适用于有剧烈振动、潮湿等工作环境的是（）。A.压盘式引入装置B.压紧螺母式引入装置C.浇封式引入装置D.密封圈式引入装置答案：C解析：压盘式、压紧螺母式和常见的密封圈式都属于机械挤压密封，在剧烈振动下可能松动。浇封式引入装置是将电缆引入部分用环氧树脂等固化材料浇封起来，形成一个整体，具有极佳的防爆、防水、防振和防拉脱性能，特别适用于恶劣环境。但成本较高，且电缆一旦浇封便无法更换。二、多项选择题1.煤矿井下供电的“三大保护”是指（）。A.过电流保护B.漏电保护C.过电压保护D.接地保护E.短路保护答案：A、B、D解析：煤矿井下供电的“三大保护”是一个特定、完整的技术体系，专指：过电流保护（包括短路、过负荷、断相保护）、漏电保护、保护接地。这三者共同构成了保障井下供电安全、防止电气事故的基本防线。过电压保护和短路保护（是过电流保护的一种）均包含在三大保护体系之内，但不是并列关系。2.下列属于刮板输送机常见故障的有（）。A.断链B.飘链C.减速器温升过高D.电动机无法启动E.输送带打滑答案：A、B、C、D解析：断链、飘链（刮板链脱离槽底运行）、减速器过热、电机故障（如无法启动、过载）都是刮板输送机的典型故障。选项E“输送带打滑”是带式输送机的故障特征，刮板输送机依靠链轮与链条的啮合传动，不存在“打滑”这一说法。3.隔爆型电气设备的隔爆外壳必须具备（）特性。A.耐爆性B.隔爆性（不传爆性）C.本安性D.增安性E.气密性答案：A、B解析：隔爆外壳的防爆原理是：当壳内发生可燃性气体爆炸时，1）外壳必须足够坚固，能承受内部爆炸压力而不损坏，此为耐爆性；2）外壳各接合面（隔爆面）的间隙、宽度和表面粗糙度必须满足要求，使得内部爆炸火焰喷出时，能将其冷却到不足以点燃壳外爆炸性混合物的温度，此为隔爆性（不传爆性）。本安性、增安性是其他防爆型式的原理，气密性不是隔爆外壳的核心要求。4.提升机盘形闸制动系统，当制动闸瓦的贴闸油压值偏小时，可能会导致（）。A.制动力矩不足，停车不准B.安全制动减速度过大C.闸瓦磨损加快D.松闸时间延长E.提升机无法正常启动答案：A、C解析：盘形闸是常闭式弹簧制动，液压松闸。贴闸油压是指刚好克服制动弹簧预压力，使闸瓦与制动盘间间隙消失但尚未产生正压力的油压值。若此值偏小，意味着松闸不彻底，在运行中闸瓦与制动盘可能存在轻微摩擦，导致闸瓦异常磨损（C对）和电机负荷增加。在施闸时，由于弹簧预压力未完全被克服，初始制动力会受影响，可能造成制动力矩不足（A对）。B减速度过大通常与弹簧压力过大或油压释放过快有关；D松闸时间与油路通径、阀件响应有关；E无法启动可能是完全未松闸或其它故障。5.变频器在煤矿带式输送机驱动中应用的主要优点包括（）。A.实现带式输送机的软启动和软停车B.降低启动时对电网和机械系统的冲击C.可进行无级调速，适应不同运量需求D.功率因数高，节能效果显著E.结构简单，维护成本低于液力耦合器答案：A、B、C、D解析：变频驱动通过平滑改变电机频率和电压，能完美实现软启软停（A），极大减小冲击（B），并能根据负载灵活调速（C）。变频器内部的直流环节和IGBT技术使其输入侧功率因数接近1，且通过优化调速可节能（D）。但变频器结构复杂，电子元件多，对环境和维护要求高，初期投资和维护成本通常高于液力耦合器，故E错误。6.关于矿用橡套电缆，下列描述正确的有（）。A.移动变电站必须采用屏蔽监视型橡套电缆B.采煤机电缆必须具有加强的护套和抗弯曲性能C.电缆的接地芯线除用作保护接地外，还可兼作其他用途D.1140V电缆的绝缘电阻要求高于660V电缆E.电缆的阻燃性能是矿用电缆的重要安全指标答案：A、B、D、E解析：移动变电站高压侧电缆（如6/10kV）必须采用带金属屏蔽和监视线芯的电缆，实现屏蔽和故障监测（A对）。采煤机电缆因频繁移动、拖拽，需特殊加强（B对）。接地芯线专用于保护接地，严禁兼作动力芯线或控制芯线使用（C错）。电压等级越高，对绝缘电阻的要求也越高（D对）。矿用电缆必须通过阻燃试验，防止电缆火灾蔓延（E对）。7.液压支架的支护方式主要有（）。A.及时支护B.超前支护C.滞后支护D.交替支护E.联合支护答案：A、C解析：液压支架的支护方式主要是根据其推移方式与采煤机割煤工序的配合关系来划分的。及时支护：采煤机割煤后，立即移架支护新暴露的顶板。滞后支护：采煤机割煤后，先推移输送机，再移架支护。这是两种最基本的支护方式。超前支护、交替支护、联合支护不是液压支架的标准支护方式分类。8.矿井主通风机性能测定中，需要测量的主要参数有（）。A.风硐内的静压B.风机的转速C.电动机的输入功率D.扩散器出口或风硐断面的动压E.大气物理参数（密度、温度等）答案：A、B、C、E解析：风机性能测定主要是获取在一定转速下的风压-风量、功率-风量、效率-风量曲线。A静压用于计算风压；B转速是性能换算的基础；C输入功率结合效率可算轴功率；E大气参数用于将测量数据换算到标准状态。D扩散器出口或风硐断面的动压可用于计算平均风速，从而推算风量，但更常用、更准确的方法是使用风表、皮托管或风速传感器在固定断面测量风速，直接测量动压只是其中一种方法，且表述不全面，故不选D为最佳答案。9.造成掘进机截割头转矩下降或停止转动的可能原因有（）。A.截割过负荷，热继电器动作B.截割减速器内部损坏C.液压马达泄漏严重或供油压力不足D.截割电机电源缺相E.截割头被卡住答案：A、B、C、D、E解析：所有选项均可能导致该故障。A是电气过载保护；B是机械传动故障；C是液压驱动系统故障；D是电源故障导致电机出力不足或堵转；E是外部机械卡阻，直接导致过载停转。10.PLC在煤矿机电控制中的优点体现在（）。A.可靠性高，抗干扰能力强B.编程简单，易于修改C.体积小，功耗低D.具备完善的故障诊断和显示功能E.可实现复杂的逻辑控制和模拟量处理答案：A、B、C、D、E解析：PLC采用模块化结构、冗余设计、光电隔离等技术，可靠性高（A）；采用梯形图等直观语言编程（B）；结构紧凑（C）；内置诊断程序，能指示故障（D）；既是其基本功能，也能通过扩展模块处理模拟量，实现复杂控制（E）。三、判断题1.防爆电气设备在井下检修时，可以带电打开隔爆外壳进行内部作业。（）答案：错误解析：严禁带电打开隔爆外壳。隔爆外壳是保证设备防爆性能的关键，打开外壳即破坏了其防爆完整性。检修时必须先切断上级电源，并验电、放电、挂接地线，严格执行停电作业制度。2.局部通风机必须安装在进风巷道中，且距回风口不得小于10米。（）答案：正确解析：这是《煤矿安全规程》的明确规定。目的是防止局部通风机吸入乏风或循环风，保证其吸入新鲜风流，避免瓦斯积聚，确保掘进工作面通风安全。3.提升机的过卷保护装置必须设置为相互独立的双线制。（）答案：正确解析：过卷保护是提升机极其重要的安全保护。为防止单套保护失效，规程要求必须装设相互独立的双线制过卷保护装置。一套为机械式（如安装在深度指示器上的过卷开关），另一套为电气式（如安装在井架上的过卷开关）。4.液力耦合器必须使用难燃液或水作为工作介质。（）答案：正确解析：煤矿井下使用的液力耦合器，严禁使用可燃性传动介质（如矿物油），必须使用难燃液（如乳化液、高含水难燃液）或水，以防止耦合器喷油着火引发火灾事故。5.井下低压电动机的控制设备，必须具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。（）答案：正确解析：这是《煤矿安全规程》对井下低压电动机控制设备的综合保护要求。短路、过负荷、断相是过流保护的具体内容；漏电闭锁是在合闸前检测线路绝缘，防止带漏电故障送电；远程控制是矿井自动化、集中控制的基础。6.带式输送机的软启动装置（如CST、变频器）的主要目的是提高输送带的运行速度。（）答案：错误解析：软启动装置的主要目的是使带式输送机在启动时加速度可控，实现平稳启动，从而降低启动电流对电网的冲击，减小输送带和机械传动系统的动态张力，保护设备。其核心是控制启动过程，而非提高运行速度。7.液压支架的初撑力越高，对控制顶板下沉越有利，因此应尽可能提高泵站压力以增大初撑力。（）答案：错误解析：适当提高初撑力有利于控制顶板早期离层和下沉。但初撑力并非越高越好。过高的初撑力可能对顶底板造成不必要的破坏，增加支架的负荷，加速元件损坏，且受泵站额定压力和管路承压能力限制。应按照作业规程要求，通过保证足够的泵站压力（在额定范围内）和足够的供液时间来保证初撑力达标。8.所有矿用电气设备都必须有“MA”安全标志。（）答案：正确解析：“MA”是煤矿矿用产品安全标志的简称。纳入安全标志管理的矿用产品，必须取得安全标志证书，并在产品上标注安全标志标识（MA），否则不得在煤矿井下使用。这是国家强制性安全管理要求。9.掘进机行走部采用履带装置，其接地比压小，适合在松软底板工作。（）答案：正确解析：履带式行走机构将设备重量分散在较大的接地面积上，接地比压（单位面积压力）小，不易下陷，因此在煤矿井下松软、泥泞的底板条件下通过性和稳定性较好。10.矿井主排水泵的工况点应位于水泵特性曲线的高效区范围内。（）答案：正确解析：工况点是水泵特性曲线与管路特性曲线的交点。将工况点选在水泵高效区，可以使水泵在排水工作中保持较高的运行效率，节约电能，并且运行稳定，避免汽蚀和振动。四、简答题1.简述煤矿井下电气设备发生漏电故障的危害。答案要点：1)人身触电危险：当人员触及漏电设备外壳时，可能造成触电伤亡事故。2)引燃瓦斯煤尘：漏电产生的火花（特别是间歇性漏电产生的电火花）可能引燃井下的瓦斯或煤尘，造成爆炸事故。3)引起电雷管超前引爆：漏电电流可能通过雷管脚线或外壳，使电雷管在未通电的情况下意外引爆。4)烧损电气设备：长期存在的漏电电流，尤其是经过集中点的漏电电流，会使绝缘材料发热老化，甚至导致短路，烧毁设备。5)造成短路故障：严重的漏电，特别是发展性漏电，可能直接发展为相同短路，引发更大的电气事故。2.说明刮板输送机“飘链”故障的现象、原因及处理方法。答案要点：现象：刮板链运行时机身发出“咯噔”声，刮板链在机头链轮处跳牙或脱落，严重时刮板链脱离槽底向上抬起。主要原因：1)输送机不平、不直，出现凹槽。2)刮板链过紧。3)槽底磨损严重，特别是过渡槽中部磨损。4)刮板缺失、弯曲或间距过大。5)煤质较硬、块度大，或底板有台阶，使刮板链受力不均。处理方法：1)调平、调直输送机。2)重新张紧刮板链至合适程度。3)更换磨损过度的中部槽。4)补齐、更换或调整刮板。5)控制采煤工艺，减少大块煤矸。3.解释提升机深度指示器失效保护的作用及实现原理。答案要点：作用：当深度指示器的传动系统（如断轴、脱销、齿轮损坏等）发生故障，导致指示器不能正常显示提升容器的位置时，该保护能自动断电并实施安全制动，防止发生过卷或过放事故。实现原理：通常采用自整角机或轴编码器作为位置传感器。在正常工作时，提升机主轴带动一个发送自整角机（或编码器），深度指示器上装有一个接收自整角机（或另一编码器），两者同步旋转。当传动系统故障时，接收端与发送端的角位置（或脉冲数）出现超出允许范围的偏差。这个偏差信号被检测电路捕捉，触发继电器动作，断开提升机安全回路，使提升机紧急制动。4.简述液压支架电液控制系统的主要功能。答案要点：1)单架控制：通过架上的按钮或遥控器，对单架进行推溜、降架、移架、升架、伸收护帮板等动作的单独操作。2)成组顺序控制：以一架为主控架，设定移架顺序（如顺序移架、交叉移架），实现多架支架的自动连续动作，提高移架速度。3)自动补压功能：系统定时检测支架立柱压力，当压力低于设定下限时，自动进行补压，保持恒阻支撑。4)邻架隔离与闭锁：可对任意一架进行功能闭锁，防止误操作；移架时自动闭锁邻架的某些功能，确保安全。5)故障诊断与显示：系统能检测传感器、电磁阀、电源等状态，并通过显示屏显示故障信息。6)数据传输功能：将支架压力、行程、状态等信息上传至巷道主机或地面调度中心，实现远程监控。5.分析带式输送机驱动滚筒打滑的原因及预防措施。答案要点：原因：1)输送带张力不足，滚筒与输送带间的摩擦力不够。2)驱动滚筒包胶磨损严重或表面有油污、水渍，摩擦系数降低。3)超载运行，负载转矩超过摩擦传动的最大转矩。4)输送带非工作面积水或结冰。预防与处理措施：1)调整张紧装置，保证输送带有足够的张紧力。2)更换磨损的包胶层，清理滚筒表面油污、水渍，可安装滚筒刮扫器。3)控制给料量，严禁超载启动和运行。4)采取防淋水、清扫、加热等措施，保持驱动滚筒和输送带干燥。5)安装打滑检测装置（如速度传感器），实时监测头尾滚筒速度差，一旦打滑立即报警并停机。五、计算题1.一台用于井下