矿山机械复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案

矿山机械(专科)

一、填空题：

1.煤岩的物理性质主要包括 、 、 、 等。 2.截齿按齿头几何形状不同分为 、 两种。 3.机械化采煤工作面分为 、 两类。

4.采煤机螺旋滚筒主要由 、 、 、 等部件组成。 5.刨煤机的截深一般为 。

6.刨煤机刨头有 、 之分。

7.连续采煤机是用于 采煤法的采煤机。 8.煤壁与铲煤板间应留间隙一般为 。

9.采煤工作面的推移液压缸的形成应较截深大 。

10.煤岩的力学性质主要包括 、 、 、 、 等。 11.刨煤机按刨削速度和刮板速度之间的关系分为 、 。

12.采煤机的基本作业参数包括 、 、 、 、 、 等。 13.液压凿岩机按操作方式不同分为 、 两种。

14.目前我国矿山使用最为广泛的提升机为 、 两种。

15.液压支架按支护方式和结构特点分为 、 、 三种。 16.截齿按安装方式不同分为 、 两种。

17.滚筒式采煤机根据工作机构型式不同分为 、 、 三类。 18.刨链的牵引力主要包括 、 、 等。

19.静力刨煤机按刨头的导向方式分为 、 、 三种。 20.采煤机工作面的“三机”是指 、 、 。 21.桥式转载机机身由 、 、 三部分组成。 22.掘进机按所掘断面的形状分为 、 两类。 23.采掘机械按作用不同分为 、 、 。 24.采煤机械主要实现 、 的机械化。 25.大型掘进机械可分为 、 两类。 26.装载机械常见的类型 、 。 27.耙斗装载机适用于 角度倾斜巷道。 28.液压支架是以 为动力。

29.液压支架能实现对顶板的 、 、 、 等工序的机械化。 30.多绳摩擦式提升机又分为 、 。 31.第一代采煤机为 。

32.煤岩的密度一般在 范围内变化。

33.采煤机向遥控及自动控制发展，逐步过渡到 等 34.综采可采用 使采煤机滚筒进入煤壁。 35.液压凿岩机钻孔直径通常为 。

36.悬臂式掘进机按掘进对象分为 、 、 三种。 37.导轨式凿岩机按重量又可分为 、 、 三种。

38.单体液压支柱工作循环包括 、 、 、 4个过程。 39.通风系统按通风机和巷道布置方式不同分为 、 、 三种。 40.煤岩是 、 、 的脆性物质。

41.切削破碎过程对应的作用力包括 、 、 。 42.截割阻力平均值为 、 两者的乘积。

43.比能耗计算公式中包含的参数有 、 、 。

44.通风机根据气体在通风机叶轮内部的流动方向不同分为 、 。 45.铲斗装载机按卸载方式不同分为 、 、 三种。

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二、不定项选择题：

1.煤岩破碎理论研究方法主要包括： [ ] A.现场试验法 B.模化试验法 C.正交试验法 D.“纯“化试验法

2.高档普采设备包括： [ ] A.单体液压支柱 B.液压支架 C.采煤机 D.输送机

3.采煤机的基本参数包括了： [ ] A.生产率 B.截割高度 C.截割深度 D.装机功率

4.采煤机牵引部液压调速一般采用什么调速系统？ [ ] A.变量泵—定量马达 B.变量泵—变量马达 C.定量泵—定量马达 D.定量泵—变量马达

5.采煤机采用的喷雾方式有哪几种？ [ ] A.内喷雾 B.外喷雾 C.左喷雾 D.右喷雾

6.矿井提升方式按动力传输类型分为： [ ] A.单绳缠绕式 B.多绳缠绕式 C.单轮摩擦式 D.多轮摩擦式

7.煤岩主要是什么性质的物质： [ ] A.非均匀 B.粘性 C.非连续 D.各相异性

8.反映煤岩受外力作用时与其变形之间性质的力学特性包括： [ ] A.弹性 B.塑性 C.脆性 D.坚固性

9.采煤机截割部能耗占采煤机装机总功率的比例是： [ ] A.50～60% B.60～70% C.70～80% D.80～90%

10.螺旋叶片参数包括： [ ] A.螺旋升角 B.螺距 C.叶片头数 D.叶片包角

11.用于极薄煤层拖钩刨煤机的功率一般为： [ ] A.50～80kW B.80～200kW C.200～320kW D.260～800kW

12.液压支架的推溜力一般为多少： [ ] A.50～80kN B.100～150kN C.200～300kN D.300～400kN

13.煤岩的密度一般在多少范围内变化： [ ]

A.1.5～1.0t/m3 B.1.3～1.45 t/m3

C.2.0～2.5 t/m3 D.3.0～3.5 t/m

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14.密实核说是哪些力学联合作用的切削破碎煤岩机理学说： [ ] A.压陷 B.拉伸 C.剪切 D.扭转

15.以下哪一种学说不属于切削破碎机理学说？ [ ] A.楔裂说 B.密实核说 C.断裂力学 D.土力学

16.根据螺旋叶片的旋向，分为哪几种螺旋滚筒？ [ ] A.上旋 B.左旋 C.右旋 D.下旋

17.厚煤层支架的移架力一般为多少？ [ ] A.100～200kN B.300～400kN C.500～600kN D.600～700kN

18.矿山排水设备多级泵D型泵是什么类型的离心式水泵？ [ ] A.单吸 B.单级 C.多级 D.分段式

19.流行的切削破碎机理学说包括： [ ] A.楔裂说 B.剪裂说 C.密实核说 D.断裂力学说

20.第二代采煤机为： [ ] A.固定滚筒式采煤机 B.单摇臂可调高滚筒采煤机 C.双摇臂滚筒采煤机 D.无链牵引采煤机

21.采煤机采过后，滞后多少距离开始推移刮板输送机： [ ] A.5m B.15m C.20m D.30m

22.刨煤机按刨头的工作原理可分为： [ ] A.动力刨煤机 B.准动力刨煤机 C.静力刨煤机 D.准静力刨煤机

23.钢丝绳按绕制次数分为： [ ]

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A.一次捻绳 B.二次捻绳 C.三次捻绳 D.四次捻绳

24.连续采煤机的截割滚筒长度大多为： [ ] A.1.5m B.2.5m C.3.3m D.4m

25.第二代采煤机为： [ ] A.固定滚筒式采煤机 B.单摇臂可调高滚筒采煤机 C.双摇臂滚筒采煤机 D.无链牵引采煤机

26.高档普采设备包括： [ ] A.单体液压支柱 B.液压支架 C.采煤机 D.输送机

27.液压支架能实现对顶板哪些工序的机械化？ [ ] A.支撑 B.切顶 C.移架 D.推移输送机

28.采煤工作面实际截割高度比煤层厚度小多少？ [ ] A.0.1～0.3m B.0.5～0.8 C.0.8～1.0m D.1.0～1.2m

29.桥式转载机机身由哪几部分组成？ [ ] A.拱桥段 B.爬坡段 C.悬空段 D.落地段

30.液压支架的初撑力一般为工作阻力的多少倍？ [ ] A.0.2～0.5 B.0.6～0.8 C.1.0～1.5 D.1.5～2.0

31.煤层按倾角大小分为哪几种？ [ ]A.近水平煤层 B.缓倾斜煤层 C.中斜煤层 D.急斜煤层

32.采煤机截割速度一般为多大？ [ ]A.1.0～2.0 m/min B.2.0～3.0 m/min； C.3.5～5.0 m/min D.5.5～6.0 m/min

33.高档普采设备包括 [ ]A.单体液压支柱 B.液压支架 C.采煤机 D.输送机

34.液压支架常用的顶梁形式有哪几种？ [ ] A.整体顶梁 B.局部顶梁 C.铰接式顶梁 D.楔形机构顶梁35.刮板输送机按机头卸载方式分为 [ ] A.重叠式 B.并列式 C.敞底式 D.封底式

36.根据通风机用途不同分为 [ ] A.主要通风机 B.次要通风机 C.全局通风机 D.局部通风机

三、名词解释： 1.煤岩硬度 2.煤岩含水率 3.截割速度 4.煤岩强度 5.煤岩松散性 6.截割阻抗 7.煤岩弹性 8.煤岩稳定性 9.通风机风压

10.采煤机理论生产率 11.凿岩台车 12.煤岩塑性 13.滚筒下切深度 14.密实学说 15.截齿配置图 16.支护强度 17.模化试验法 18.截割高度

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四、简答题：

1.简述冲击破碎钻孔的原理？

2.采煤机选型的主要依据包括哪些？

3.高档普采和综采工作面各配置了哪些设备？二者的主要区别在于？ 4.简述切削破碎煤岩的原理？

5.螺旋滚筒的转向与旋向有何要求？

6.全断面掘进机和部分断面掘进机的应用区别？ 7.简述双滚筒采煤机的工作过程？

8.采煤机使用的截齿主要有哪几种？如何区别及各自的适用特性？ 9.液压凿岩机的结构组成及工作过程？ 10.滚筒截齿配置的原则包括？

11.对采煤机牵引部提出的要求包括？ 12.采煤机无链牵引的优点包括？

13.简介采煤机无链牵引机构的形式及其特点？ 14.综采工作面的采煤工艺过程？ 15.矿井排水系统分类及其功能？

16.简介普采工作面的采煤工艺过程及其特点？ 17.部分断面掘进机的组成及工作原理？ 18.矿井通风系统分类及其适用特点？

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参考答案

一、填空题：

1.密度 湿度 松散性 稳定性 2.扁形 锥形 3.高档普通采煤工作面 综合机械化采煤工作面 4.螺旋叶片 筒毂 端盘 截齿 5.30～120mm 6.单刨头 多刨头

7.房柱式 8.100～150mm 9.100～200mm 10.强度 硬度 弹塑性 坚固性 截割阻抗等 11.普通刨煤法 超速刨煤法 12.生产率 截割高度 截割深度 牵引速度 牵引力 装机功率 13.支腿式 导轨式 14.单绳缠绕式提升机 多绳摩擦式提升机 15.支撑式 掩护式 支撑掩护式

16.径向截齿 切向截齿 17.滚筒式 钻削式 截链式

18.刨削阻力 装煤力 摩擦阻力 19.钩刨煤机 滑行刨煤机 滑行拖钩刨煤机 20.采煤机 输送机 液压支架 21.拱桥段 爬坡段 落地段

22.全断面掘进机 部分断面掘进机 23.采煤机械 掘进机械 支护设备 24.落煤 装煤 25.凿岩台车 掘进机 26.铲斗装载机 耙斗装载机 27.5°～10° 28.高压液体 29.支撑 切顶 移架 推移输送机 30.井塔式提升机 落地式提升机

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31.固定滚筒式采煤机 32.1.3～1.45 t/m 33.无人工作面采煤

34.斜切进刀 35.30～65mm 36.煤巷 煤岩巷 全岩巷 37.轻型 中型 重型 38.生柱 初撑 承载 卸载回柱 39.中央并列式 对角式 中央边界式

40.非均质 非连续 各向异性 41.压应力 剪切力 拉应力 42.截割阻抗 截割深度 43.截割长度 剥落煤量 煤岩实体密度 44.离心式通风机 轴流式通风机 45.后卸式 侧卸式 前卸式 二、不定项选择题：

1.ABD 2.ACD 3.ABCD 4.A 5.AB 6.C 7.ACD 8.ABC 9.D 10.ABCD 11.B 12.B 13.B 14.ABC 15.D 16.BC 17.B 18.ACD 19.ABCD 20.B 21.B 22.AC 23.ABC 24.C 25.B 26.ACD 27.ABCD 28.A 29.ABD 30.B 31.ABCD 32.C 33.D 34.ACD 35.ABCD 36.AD 三、名词解释：

1.煤岩硬度指煤岩抵抗尖锐工具侵入的性能，它反映煤岩体在较小的局部面积上抵抗外力作用而不被破坏的能力。

2.煤岩含水率指煤岩的缝隙中存留的水的质量与煤岩固体质量之比。 3.水泵扬程指单位重量液体流过水泵时所获得的能量。

4.煤岩强度指煤岩体在一定条件下受外力作用开始破坏时所具有的极限应力值。

5.煤岩松散性表示煤岩被破碎后其容积增大的性能。破碎后与破碎前煤岩的容积之比成为煤岩的松散比（或松散系数）。

6.截割阻抗指单位截割深度作用于刀具上的截割阻力。 7.煤岩弹性指所受外力撤消后煤岩恢复原来形状的性能。 8.煤岩稳定性表示煤岩暴露出自由面以后，不致塌陷的性能。 9.通风机风压表征介质通过通风机所获得的能量大小。

10.采煤机理论生产率指在额定工况和最大参数条件下工作的生产率。

11.凿岩台车是一种钻孔设备，将一台或数台高效能的凿岩机连同推进装置一起安装在钻臂导轨上，并配以行走机构，使凿岩作业实现机械化。

12.煤岩塑性指所受外力消失后煤岩不能恢复原来形状的性能。

13.水泵允许吸上真空度指水泵在不发生汽蚀时，允许吸上真空度的最大限值。 14.密实学说是指拉伸和剪切联合作用的切削破碎煤岩机理学说。 15.截齿配置图表示出所有截齿在工作机械形成表面上的坐标位置。 16.支护强度指有效工作阻力与支护面积之比。

17.模化试验法指在实验室内用试验台按相似理论的要求进行试验和处理试验结果。 18.截割高度指采煤机工作时在工作面底板以上形成空间的高度。

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四、简答题：

1.凿岩机的活塞以一定速度冲击钎杆使钎头侵入岩体，形成破碎坑；又由于钎头的转动，使破碎坑扩展成孔眼，并逐渐形成一定深度的钻孔。

2.采煤机选型的依据主要包括根据煤的坚硬度选型、根据煤层厚度选型、根据煤层倾角选型、根据顶底板性质选型等。

3.高档普采配置设备包括：单滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、单体液压支柱、铰接顶梁等；综采工作面配置设备包括：双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、自移液压支架等。两者的区别主要在于： (1) 使用的液压支护设备不同。高档普采选用单体液压支柱和金属滑移顶梁；综采选用液压支柱。 (2) 配套设备的运输机不同。高档普采选用轻型或中型刮板输送机；综采选用重型刮板输送机、桥式转载机和可伸缩胶带输送机。 (3) 采煤机进刀的方式不同。高档普采使用的是单滚筒采煤机，需人工开缺口使采煤机进入煤壁；综采使用双滚筒采煤机，可采用斜切进刀使采煤机滚筒进入煤壁。

4.关于切削破碎煤岩的过程，流行的机理学说主要有楔裂说、剪裂说、密实核说、断裂力学说和剪切变形说等。密实核说是拉伸和剪切联合作用的切削破碎煤岩机理学说，截齿刀刃接触媒体时产生集中应力，当达到极限值时，煤岩体会被局部粉碎成粉末，形成处于体积压缩状态的核，成为密实核；密实核位于紧贴刀具前面的煤岩体内，是煤岩受到向自由表面作用的拉伸力；刀具继续向前移动，是密实核内的压强逐渐增大，当达到一定程度时，小块崩落而使煤岩表面形成缺口。对应的力学特性以压应力对压实核起压碎作用，以剪切力产生裂缝，以拉应力扩大裂缝，直到煤块飞出，具有脆性破碎的特性。

5.滚筒的转向，为了向输送机运煤，滚筒的转向必须与滚筒的螺旋方向一致。对于逆时针方向旋转的滚筒，叶片应为左旋；反之，右旋。即通常所说的“左转左旋、右转右旋”。对于双滚筒采煤机滚筒转向，为了使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，以增加机器的工作稳定性，须使两个滚筒的转向相反，滚筒的转向分为反向对滚和正向对滚。

6.全断面掘进机适用于直径一般为2.5～10m的全岩巷道，岩石单轴抗压强度50～350MPa的硬岩巷道，可一次截割出所需断面，且断面形状多为圆形，主要用于工程涵洞及隧道的岩石掘进；部分断面掘进机一般适用于单轴抗压强度小于60 MPa的煤、煤岩、软岩水平巷道，但大功率机器也可用于单轴抗压强度达200 MPa的硬岩巷道，一次仅能截割断面一部分，需要工作机构多次摆动，逐次截割才能掘出所需断面，断面形状可以是矩形、梯形、拱形等多种形状。

7.双滚筒采煤机由采空区侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别骑在工作面刮板输送机销轨和铲煤板上起支承和导向作用；当行走机构的驱动轮转动时，经齿轨轮与销轨啮合，驱动采煤机移动，同时滚筒旋转进行落煤和装煤；采煤机采过后，滞后15m左右开始推移刮板输送机，紧接着移支架，直至工作面全长。将前、后滚筒对调高度位置，反转弧形挡板，然后反向行走割煤。

8.采煤机使用的截齿主要有扁形截齿和锥形截齿两种。扁形截齿是沿滚筒径向安装在螺旋叶片和端盘的齿座中的，又称径向截齿，这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬煤和粘性煤；锥形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为切向截齿，这种截齿一般在脆性煤和节理发达的煤层中具有较好的截割性能。

9.液压凿岩机的典型结构由钎杆、转钎机构、配流阀、冲击锤、供水机构、缓冲装置、液压马达和蓄能器等组成。冲击机构主要由缸体、活塞和配油阀组成。在配油机构的作用下，压力油交替进入活塞前、后腔，推动活塞在缸体内做往复运动，冲击钎子破碎岩石。液压凿岩机采用独立外回转式转钎机构（即转钎机构和冲击机构相互独立），由液压马达、齿轮、钎尾套和供水套等组成。液压马达经齿轮减速后驱动钎尾套使钎子转动。

10.确保被截割的煤全部破落下来；截割下来的煤块度大、煤尘少、比能耗小，截割阻力和牵引阻力要比较均衡地作用在滚筒上。

11.要求包括：牵引力大，为了提高牵引力，常采用双牵引或多牵引方式，目前牵引力已达1000kN，最大超过2000kN；传动比大，总传动比高达300左右，行走速度一般为0～23m/mim；实现无级调速，要求行走速度能随着载荷的变化而变化；不受滚筒转向的影响，通常电动机和滚筒的转向是一定的，但采煤机的行走方向是要往返变化的，所以它不能受滚筒转向的影响；能实现正反向行走和停止行走；具有完善可靠的安全保护；操作方便。

12.优点包括：不存在链牵引时因弹性脉动而产生的动载荷和振动，也不会发生跳链、断链现象，采煤机

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四、简答题：

1.凿岩机的活塞以一定速度冲击钎杆使钎头侵入岩体，形成破碎坑；又由于钎头的转动，使破碎坑扩展成孔眼，并逐渐形成一定深度的钻孔。

2.采煤机选型的依据主要包括根据煤的坚硬度选型、根据煤层厚度选型、根据煤层倾角选型、根据顶底板性质选型等。

3.高档普采配置设备包括：单滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、单体液压支柱、铰接顶梁等；综采工作面配置设备包括：双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、自移液压支架等。两者的区别主要在于： (1) 使用的液压支护设备不同。高档普采选用单体液压支柱和金属滑移顶梁；综采选用液压支柱。 (2) 配套设备的运输机不同。高档普采选用轻型或中型刮板输送机；综采选用重型刮板输送机、桥式转载机和可伸缩胶带输送机。 (3) 采煤机进刀的方式不同。高档普采使用的是单滚筒采煤机，需人工开缺口使采煤机进入煤壁；综采使用双滚筒采煤机，可采用斜切进刀使采煤机滚筒进入煤壁。

4.关于切削破碎煤岩的过程，流行的机理学说主要有楔裂说、剪裂说、密实核说、断裂力学说和剪切变形说等。密实核说是拉伸和剪切联合作用的切削破碎煤岩机理学说，截齿刀刃接触媒体时产生集中应力，当达到极限值时，煤岩体会被局部粉碎成粉末，形成处于体积压缩状态的核，成为密实核；密实核位于紧贴刀具前面的煤岩体内，是煤岩受到向自由表面作用的拉伸力；刀具继续向前移动，是密实核内的压强逐渐增大，当达到一定程度时，小块崩落而使煤岩表面形成缺口。对应的力学特性以压应力对压实核起压碎作用，以剪切力产生裂缝，以拉应力扩大裂缝，直到煤块飞出，具有脆性破碎的特性。

5.滚筒的转向，为了向输送机运煤，滚筒的转向必须与滚筒的螺旋方向一致。对于逆时针方向旋转的滚筒，叶片应为左旋；反之，右旋。即通常所说的“左转左旋、右转右旋”。对于双滚筒采煤机滚筒转向，为了使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，以增加机器的工作稳定性，须使两个滚筒的转向相反，滚筒的转向分为反向对滚和正向对滚。

6.全断面掘进机适用于直径一般为2.5～10m的全岩巷道，岩石单轴抗压强度50～350MPa的硬岩巷道，可一次截割出所需断面，且断面形状多为圆形，主要用于工程涵洞及隧道的岩石掘进；部分断面掘进机一般适用于单轴抗压强度小于60 MPa的煤、煤岩、软岩水平巷道，但大功率机器也可用于单轴抗压强度达200 MPa的硬岩巷道，一次仅能截割断面一部分，需要工作机构多次摆动，逐次截割才能掘出所需断面，断面形状可以是矩形、梯形、拱形等多种形状。

7.双滚筒采煤机由采空区侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别骑在工作面刮板输送机销轨和铲煤板上起支承和导向作用；当行走机构的驱动轮转动时，经齿轨轮与销轨啮合，驱动采煤机移动，同时滚筒旋转进行落煤和装煤；采煤机采过后，滞后15m左右开始推移刮板输送机，紧接着移支架，直至工作面全长。将前、后滚筒对调高度位置，反转弧形挡板，然后反向行走割煤。

8.采煤机使用的截齿主要有扁形截齿和锥形截齿两种。扁形截齿是沿滚筒径向安装在螺旋叶片和端盘的齿座中的，又称径向截齿，这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬煤和粘性煤；锥形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为切向截齿，这种截齿一般在脆性煤和节理发达的煤层中具有较好的截割性能。

9.液压凿岩机的典型结构由钎杆、转钎机构、配流阀、冲击锤、供水机构、缓冲装置、液压马达和蓄能器等组成。冲击机构主要由缸体、活塞和配油阀组成。在配油机构的作用下，压力油交替进入活塞前、后腔，推动活塞在缸体内做往复运动，冲击钎子破碎岩石。液压凿岩机采用独立外回转式转钎机构（即转钎机构和冲击机构相互独立），由液压马达、齿轮、钎尾套和供水套等组成。液压马达经齿轮减速后驱动钎尾套使钎子转动。

10.确保被截割的煤全部破落下来；截割下来的煤块度大、煤尘少、比能耗小，截割阻力和牵引阻力要比较均衡地作用在滚筒上。

11.要求包括：牵引力大，为了提高牵引力，常采用双牵引或多牵引方式，目前牵引力已达1000kN，最大超过2000kN；传动比大，总传动比高达300左右，行走速度一般为0～23m/mim；实现无级调速，要求行走速度能随着载荷的变化而变化；不受滚筒转向的影响，通常电动机和滚筒的转向是一定的，但采煤机的行走方向是要往返变化的，所以它不能受滚筒转向的影响；能实现正反向行走和停止行走；具有完善可靠的安全保护；操作方便。

12.优点包括：不存在链牵引时因弹性脉动而产生的动载荷和振动，也不会发生跳链、断链现象，采煤机

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