2026年换证复审煤矿井下排水系统维护人员专业知识试卷及答案

2026年换证复审煤矿井下排水系统维护人员专业知识试卷及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的）1.煤矿井下主要排水设备的工作水泵能力，应能在（）小时内排出矿井24小时的正常涌水量。A.10B.20C.24D.122.离心式水泵在启动前，必须进行灌泵（引水）或利用真空泵抽出泵内空气，其主要目的是为了防止发生（）。A.电机过载B.气缚现象C.汽蚀现象D.水锤现象3.水泵的扬程是指单位重量的液体通过水泵后所获得的能量，在实际应用中，它代表了水泵能够（）。A.抽送液体的流量大小B.提升液体的高度C.克服管路阻力的能力D.提升液体的高度与克服阻力之和4.对于煤矿井下排水泵，常用的密封装置中，既允许少量滴水润滑冷却又能防止高压水大量泄漏的是（）。A.机械密封B.迷宫密封C.填料密封D.浮动环密封5.某离心泵运行时，发现压力表读数剧烈波动，真空表读数很高，且伴有异常噪音，这最可能是（）。A.流量过大B.发生气蚀C.电压过低D.轴承损坏6.矿井主排水泵房至少应装有（）台水泵。A.2B.3C.4D.57.水泵的吸水高度（安装高度）主要受限于（）。A.水泵的轴功率B.大气压力与被输送液体的饱和蒸汽压之差C.水泵的效率D.排水管路的直径8.在水泵检修中，测量电动机及水泵的绝缘电阻时，通常使用（）。A.万用表B.兆欧表（摇表）C.钳形电流表D.电桥9.离心泵启动时，通常要求（）。A.先开出口阀，再启动电机B.先启动电机，再开出口阀C.关闭出口阀启动电机D.出口阀半开启动电机10.煤矿井下排水管路必须能够承受工作压力的（）倍以上，并进行耐压试验。A.1.2B.1.5C.2.0D.2.511.水泵联轴器找正时，主要测量两半联轴器的（）。A.轴向间隙和径向位移B.端面间隙和径向位移C.端面间隙和轴向间隙D.径向位移和转速12.滚动轴承在运行中，其最高温度一般不超过（）℃。A.60B.70C.80D.9513.当矿井涌水量突然增大，工作水泵和备用水泵同时运行仍不能满足排水需求时，应立即（）。A.增加水泵转速B.关小排水阀门C.向调度室汇报并采取应急措施D.停止其他非关键负荷14.水泵的比转数是一个相似准则，它反映了水泵的（）。A.流量与扬程的关系B.功率与效率的关系C.几何尺寸与转速的关系D.汽蚀性能与转速的关系15.阀门在管路中主要用于调节流量和切断介质，在离心泵出口安装的止回阀（逆止阀）作用是（）。A.调节流量B.防止倒流C.防止水锤D.检修时隔离16.下列哪种情况会导致离心泵的轴功率增加？（）A.流量增加B.扬程增加C.转速降低D.叶轮切割17.煤矿井下主排水泵房，应设置（）个安全出口。A.1B.2C.3D.418.水泵叶轮由于磨损或腐蚀导致平衡盘（平衡盘）磨损严重，会引起（）。A.流量减小B.扬程降低C.泵体振动D.电机电流波动19.潜水电泵在井下使用时，必须安装（）保护装置。A.漏电闭锁B.过流C.短路D.以上都是20.对于新安装或大修后的水泵，必须进行试运转，连续运转时间一般不少于（）小时。A.4B.8C.12D.24二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，有两个或两个以上是符合题目要求的，多选、少选、错选均不得分）1.煤矿井下排水系统主要包括（）等部分。A.水泵房B.水仓C.管路及阀门D.供电系统2.离心泵产生汽蚀的原因包括（）。A.吸水高度过高B.吸水管路阻力过大C.输送液体温度过高D.流量过小3.水泵运行中，轴承发热的原因可能有（）。A.缺油或油质变坏B.油环转动不灵活带油不足C.轴承装配不当（过紧或过松）D.润滑油过多4.矿井主排水泵应定期进行检修，检修内容主要包括（）。A.更换磨损的叶轮、密封环B.检查并更换轴承C.测定电机绝缘D.清扫泵房及水仓5.关于水泵的并联运行，下列说法正确的有（）。A.并联运行可以增加总流量B.并联后总扬程等于每台泵的扬程C.管路阻力特性曲线越陡，并联增加流量的效果越差D.两台性能完全相同的泵并联，总流量是单台流量的两倍6.水泵房内的安全监测与控制系统应具备（）功能。A.水位自动监测B.水泵自动启停C.电机过载保护D.故障报警与显示7.离心泵常用的轴向力平衡方法有（）。A.平衡孔B.平衡盘C.平衡鼓D.双吸叶轮8.造成水泵流量不足或不出水的原因包括（）。A.叶轮流道或吸水管堵塞B.吸水管路漏气C.叶轮反转D.底阀未打开或淹没深度不够9.排水管路布置应遵循的原则有（）。A.沿巷道壁敷设，便于检修B.尽量减少转弯，以降低阻力C.管路应设伸缩节，补偿管路热胀冷缩D.必须使用同一规格的管子10.电动机运行中，声音异常且电流过大，可能的原因是（）。A.电源电压过低B.负载过重（如泵内有异物）C.电机单相运转D.电机轴承损坏三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.煤矿必须建立健全______、______和检修维护制度，保证排水系统始终处于完好状态。2.水仓的有效容量应能容纳______小时的矿井正常涌水量。3.离心泵的性能曲线通常包括______曲线、______曲线和功率曲线。4.水泵的效率是指水泵的______功率与轴功率之比，通常用百分数表示。5.在测量水泵扬程时，通常需要安装______表和______表。6.为了防止水泵启动时电机过载，离心泵启动时应采用______启动，即关闭出口阀门。7.水泵填料密封（盘根）的正常滴漏量一般以每分钟______滴为宜。8.矿井主要排水设备的备用水泵的能力，应不小于工作水泵能力的______%。9.水泵的允许吸上真空高度是指水泵在标准大气压下、输送______℃清水时，最大允许的几何安装高度。10.检修水泵时，必须严格执行______制度，悬挂“禁止合闸，有人工作”警示牌。11.离心泵的叶轮主要有闭式、______和______三种形式。12.水泵联轴器对中不良，不仅会导致振动，还会造成______和______的过早磨损。13.排水管路中，逆止阀应安装在______阀之后。14.水泵房应有两个出口，一个通向井底车场，另一个通向______。15.水泵的比转数越小，叶轮形状越______，流道越窄。16.真空表通常安装在水泵的______管上，用于监测吸水真空度。四、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）1回答：简述离心式水泵的工作原理。2回答：水泵在运行维护中，发现轴承温度过高，应如何检查处理？3回答：什么是水泵的汽蚀现象？其主要危害有哪些？4回答：煤矿井下主排水泵房水仓的清理和维护有哪些具体要求？5回答：简述水泵启动前的准备工作有哪些？6回答：排水系统管路产生水锤现象的原因是什么？如何预防？五、应用题（本大题共4小题，共60分。其中计算题需写出计算过程，分析题需逻辑清晰）1.某矿井正常涌水量为400m³/h，最大涌水量为600m³/h。排水高度为250m。现配置三台D280-43×6型离心泵（单台流量280m³/h，单级扬程43m，级数6级，效率78%）。(1)验算工作水泵能力是否满足《煤矿安全规程》要求？（10分）(2)计算该水泵的总扬程，并判断是否满足排水高度要求（保留5%的扬程储备）。（10分）2.某离心水泵运行时，测得流量Q=150L/s，出口压力表读数p2=2.0MPa，进口真空表读数p1=0.04MPa，两表垂直高度差ΔZ=0.5m，进出口管径相同。若水泵效率η=75%，电机效率ηm=92%。(1)计算水泵的扬程H。（取g=9.81m/s²，水的密度ρ=1000kg/m³）（10分）(2)计算水泵的轴功率N。（10分）3.案例分析：某矿主排水泵在检修后试运行，启动时电机电流达到额定电流的1.5倍且长时间不下降，泵体振动剧烈，压力表无读数或读数很低。请根据上述现象，分析可能产生故障的原因，并提出相应的排查处理方案。（10分）4.综合分析题：某矿井由于地质条件变化，近期涌水量有所增加，且水中含泥沙量增大。排水系统出现电耗增加、排水能力下降、叶轮磨损加快的现象。(1)请分析造成电耗增加和排水能力下降的物理及机械原因。（5分）(2)针对含泥沙量大的情况，维护人员应采取哪些针对性的维护措施以保证排水系统安全经济运行？（5分）试卷答案及详细解析一、单项选择题答案1.B2.B3.D4.C5.B6.B7.B8.B9.C10.B11.B12.C13.C14.A15.B16.A17.B18.C19.D20.B二、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.AC6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABC10.BCD三、填空题答案1.岗位责任制；操作规程2.83.流量-扬程（H-Q）；效率4.有效（输出）5.压力；真空6.零流量（或闭阀）7.10~30（或15~30，视具体标准，填15-30均可）8.709.2010.停电闭锁（或工作票）11.半开式；开式12.轴承；密封（或轴封）13.闸（或调节）14.管子道（或安全出口）15.扁平（或宽）16.吸四、简答题答案及解析1.简述离心式水泵的工作原理。答：离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用力，将原动机的机械能传递给液体。当叶轮旋转时，叶片间的液体随之旋转，在离心力的作用下，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，并以较高的速度流入蜗壳或导叶，将速度能转换为压力能，最后从排出管排出。与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成真空，吸水池中的液体在大气压力作用下，经吸水管路被压入叶轮中心。这样，叶轮连续旋转，液体就不断地被吸入和压出，从而达到输送液体的目的。2.水泵在运行维护中，发现轴承温度过高，应如何检查处理？答：(1)检查油质：看润滑油是否变质、变脏，油量是否过多或过少。若油质变坏应换油，油量不足应补充。(2)检查油环：观察带油情况，油环是否转动灵活，是否带油正常。(3)检查装配：检查轴承装配是否过紧（过盈量过大）或过松，轴瓦间隙是否过小。(4)检查冷却：检查水冷轴承的冷却水是否畅通，水量是否充足。(5)检查对中：检查泵轴与电机轴对中是否良好，联轴器是否有摩擦。(6)检查负载：检查泵是否超负荷运行或发生汽蚀引起振动。根据检查结果，进行换油、调整间隙、疏通冷却水、重新对中等处理。3.什么是水泵的汽蚀现象？其主要危害有哪些？答：当泵内某处的液体压力降低到该温度下液体的饱和蒸汽压时，液体开始汽化产生气泡，气泡随流体进入高压区时急剧凝结、溃灭，周围液体以极高速度填充空穴，产生高频高强的水击冲击，这种现象称为汽蚀。主要危害：(1)产生噪音和振动，影响泵的稳定运行。(2)破坏过流部件表面的金属保护层，形成蜂窝状麻点，严重时导致叶轮穿透或断裂。(3)导致水泵流量、扬程和效率显著下降，严重时甚至断流。4.煤矿井下主排水泵房水仓的清理和维护有哪些具体要求？答：(1)水仓必须由两个独立巷道组成，一个主水仓，一个副水仓。(2)水仓应及时清理，每年雨季前必须彻底清理一次，保证水仓的有效容量。(3)水仓入口处应设置篦子（格栅），防止大块杂物进入泵体。(4)水仓内应设置淤泥监测装置，定期测量淤泥深度。(5)清理水仓时，必须制定安全措施，并严格执行，防止瓦斯积聚和人员坠落。(6)配合吸水井的清理，保证底阀（或无底阀吸水）有足够的淹没深度。5.简述水泵启动前的准备工作有哪些？答：(1)检查各部位螺栓是否紧固，联轴器连接是否良好，防护罩是否安装牢固。(2)盘车检查：转动转子应灵活，无卡阻、异响及轻重不匀现象。(3)检查轴承润滑情况：油位正常，油质合格，油环转动灵活。(4)检查填料密封：压盖松紧适度，滴漏正常。(5)检查电气系统：绝缘电阻合格，接地良好，仪表指示准确，启动装置处于准备状态。(6)检查管路阀门：出口闸阀处于关闭状态（离心泵），吸水管入口底阀无堵塞。(7)灌泵引：打开排气阀，向泵内注水（或启动真空泵），直到排尽空气见水流出。(8)确认无误后，通知泵房内无关人员撤离，准备启动。6.排水系统管路产生水锤现象的原因是什么？如何预防？答：原因：液体在管路中流动时，当阀门突然关闭或开启，水泵突然停机或启动，导致流速急剧变化，引起流体的惯性力，使管内压力产生剧烈的波动（升高或降低）。预防措施：(1)延长阀门启闭时间，缓慢操作。(2)在管路上安装水锤消除器（如安全阀、缓闭止回阀）。(3)在泵出口设置旁通管或泄压阀。(4)减少管路布置中的坡度突变，减少管路长度。(5)采用惯性大的飞轮电机（虽不常用但也是一种原理）。五、应用题答案及解析1.解：(1)验算工作水泵能力：规程要求：工作水泵能力应在20小时内排出24小时正常涌水量。即：Q_work≥(24/20)×Q_normal=1.2×400=480m³/h。现配置水泵流量为280m³/h。通常工作水泵需至少2台同时运行（或单台大泵）。假设开启2台工作泵：Q_total=2×280=560m³/h。因为560>480，所以2台工作泵并联运行满足能力要求。（注：若只开1台，280<480不满足。题目未说明台数，但常规设计需满足，故按常规配置2台工作泵分析）。(2)计算总扬程并判断：单泵扬程H_pump=43×6=258m。排水高度H_geo=250m。扬程储备系数k=1.05。所需扬程H_required=250×1.05=262.5m。比较：H_pump(258)<H_required(262.5)。结论：该水泵扬程略显不足，不满足5%的扬程储备要求（实际储备仅为3.2%）。但在实际工程中若管路损失较小，可能勉强使用，但严格按题意要求判定为不满足。2.解：(1)计算扬程H：根据公式：H=(p2-p1)/(ρg)+ΔZ+(v2²-v1²)/(2g)已知进出口管径相同，故流速v1≈v2，速度水头差为0。p2=2.0MPa=2.0×10^6Pap1=-0.04MPa=-0.04×10^6Pa(真空表读数即为相对大气压的负值，计算时注意符号，通常工程计算中p1取真空度值带入公式H=H2+H1+ΔZ，其中H1为真空表读数换算的水柱高)另一种工程常用算法：出口压头H2=p2/(ρg)=(2.0×10^6)/(1000×9.81)≈203.87m吸入真空压头H1=0.04×10^6/(1000×9.81)≈4.08m总扬程H=H2+H1+ΔZ=203.87+4.08+0.5≈208.45m。(2)计算轴功率N：流量Q=150L/s=0.15m³/s有效功率Nu=ρgQH=1000×9.81×0.15×208.45≈306,726W≈306.73kW轴功率N=Nu/η=306.73/0.75≈408.97kW。3.案例分析：故障现象：启动电流大且不降、振动剧烈、压力表无读数。原因分析：(1)泵内有异物或卡阻：导致电机负载过大，电流高，且引起转子不平衡振动。(2)电机单相运转：虽然会电流大，但通常伴随嗡嗡声，且泵无出水，但题目强调“检修后”，机械卡阻可能性大。(3)启动时未关闭出口阀门：离心泵零流量启动功率最小，若开阀启动，负载极大，电流飙升。(4)填料压得过紧：导致轴套摩擦阻力极大。(5)电机故障：如轴承损坏扫膛。(6)液体密度过大：如水仓泥沙过多，但通常电流不会达到1.5倍