煤礦公司筆試題目及答案一、專業(yè)基礎(chǔ)題（每題5分，共25分）1.請簡述傾斜煤層（傾角15°-45°）常用的采煤方法及其適用條件。答案：傾斜煤層常用采煤方法包括走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法。走向長壁采煤法適用于傾角12°以上、地質(zhì)構(gòu)造較簡單的煤層，其回采巷道沿走向布置，工作面沿傾斜推進，通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定，便于設(shè)備布置；傾斜長壁采煤法適用于傾角12°以下的煤層（部分礦井通過技術(shù)改進可擴展至15°），回采巷道沿傾斜布置，工作面沿走向推進，具有巷道布置簡單、掘進率低的優(yōu)點，但需注意工作面防倒防滑問題。2.某礦井主通風(fēng)機型號為FBCDZ-8-No28，額定風(fēng)量為180-360m3/s，礦井總需風(fēng)量為320m3/s。若當(dāng)前風(fēng)機實際運行風(fēng)量為280m3/s，且風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)速傳感器顯示風(fēng)速為12m/s，風(fēng)硐斷面積為25m2，判斷風(fēng)機是否滿足礦井需求，并說明原因。答案：不滿足。計算實際風(fēng)量：風(fēng)量=風(fēng)速×斷面積=12m/s×25m2=300m3/s（注：風(fēng)硐內(nèi)為混合風(fēng)，需考慮漏風(fēng)系數(shù)，通常取1.1-1.2）。若按漏風(fēng)系數(shù)1.1計算，實際有效風(fēng)量為300/1.1≈272.7m3/s，仍小于礦井總需風(fēng)量320m3/s。此外，風(fēng)機額定風(fēng)量上限為360m3/s，理論上可通過調(diào)節(jié)葉片角度或轉(zhuǎn)速提高風(fēng)量，但當(dāng)前實際運行風(fēng)量未達(dá)需求，需檢查風(fēng)機工況點是否匹配礦井風(fēng)阻曲線，或是否存在風(fēng)路漏風(fēng)、局部阻力過大問題。3.簡述斷層對煤礦開采的主要影響及應(yīng)對措施。答案：斷層對開采的影響包括：（1）破壞煤層連續(xù)性，增加巷道掘進難度；（2）斷層帶附近巖石破碎，易引發(fā)頂板冒落、瓦斯突出；（3）可能導(dǎo)通含水層，導(dǎo)致透水事故；（4）影響工作面布置，需調(diào)整回采方向或留設(shè)煤柱。應(yīng)對措施：（1）開采前通過物探（地震勘探）、鉆探查明斷層產(chǎn)狀；（2）斷層帶附近加強支護（如使用錨索+鋼帶聯(lián)合支護）；（3）留設(shè)合理斷層煤柱（一般30-50m，具體根據(jù)斷層落差、水文條件確定）；（4）掘進時采用超前支護（如超前小導(dǎo)管注漿加固）；（5）建立斷層水文監(jiān)測系統(tǒng)，預(yù)防突水。4.煤的工業(yè)分析包括哪些指標(biāo)？各指標(biāo)對煤礦生產(chǎn)的實際意義是什么？答案：工業(yè)分析指標(biāo)包括水分（M）、灰分（A）、揮發(fā)分（V）和固定碳（FC）。實際意義：（1）水分影響煤炭發(fā)熱量（每增加1%水分，發(fā)熱量降低約1.1MJ/kg），過高水分還會導(dǎo)致運輸、儲存困難；（2）灰分是煤炭中的不可燃雜質(zhì)，灰分越高，發(fā)熱量越低，且增加磨煤、除灰成本；（3）揮發(fā)分決定煤的燃燒特性（揮發(fā)分＞20%為易燃煤，易引發(fā)采空區(qū)自然發(fā)火），也是判定煤種的關(guān)鍵指標(biāo)（如褐煤揮發(fā)分＞40%，無煙煤＜10%）；（4）固定碳含量直接反映煤的可燃質(zhì)比例，固定碳越高，發(fā)熱量越高，是動力用煤的重要評價指標(biāo)。5.簡述綜采工作面“三機配套”的核心要求及主要設(shè)備選型原則。答案：“三機配套”指采煤機、刮板輸送機、液壓支架的協(xié)同工作，核心要求是三者的幾何尺寸、生產(chǎn)能力、動作時序匹配。具體原則：（1）采煤機截深與刮板輸送機中部槽長度一致（通常0.6-0.8m），確保割煤后輸送機可及時推移；（2）液壓支架的最小支撐高度應(yīng)小于煤層最小厚度，最大支撐高度應(yīng)大于煤層最大厚度（支架高度范圍=煤層厚度×1.05-1.1）；（3）刮板輸送機的輸送能力需大于采煤機的最大落煤量（一般按1.2倍匹配）；（4）采煤機牽引速度與液壓支架移架速度匹配（移架速度應(yīng)≥采煤機牽引速度×截深），避免工作面空頂時間過長。二、安全規(guī)程與操作規(guī)范題（每題6分，共30分）1.依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，掘進工作面局部通風(fēng)機必須實現(xiàn)“三專兩閉鎖”，請解釋其具體內(nèi)容及作用。答案：“三專”指專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路，確保局部通風(fēng)機供電獨立，避免因其他設(shè)備故障導(dǎo)致停風(fēng)；“兩閉鎖”指風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖。風(fēng)電閉鎖：當(dāng)局部通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)或風(fēng)筒風(fēng)量低于規(guī)定值時，自動切斷供風(fēng)區(qū)域內(nèi)的非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備電源，防止停風(fēng)后瓦斯積聚時設(shè)備失爆引發(fā)爆炸；瓦斯電閉鎖：當(dāng)供風(fēng)區(qū)域內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值（如掘進工作面≥1.5%）時，自動切斷該區(qū)域內(nèi)的非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備電源，防止瓦斯超限狀態(tài)下設(shè)備運行產(chǎn)生火花。2.某綜采工作面采高3.5m，煤層硬度f=2.5，直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度4m，基本頂為中砂巖，厚度8m。請設(shè)計合理的頂板支護方案，并說明依據(jù)。答案：支護方案采用ZY6800/18/38型兩柱掩護式液壓支架（工作阻力6800kN，支護高度1.8-3.8m，適應(yīng)采高3.5m），配套超前支護采用2×ZQL2×4000/25/45型超前支架（支護長度20m，工作阻力4000kN/架）。依據(jù)：（1）直接頂厚度（4m）與采高（3.5m）的比值為1.14，屬“中等穩(wěn)定頂板”，需支架提供足夠的初撐力（初撐力≥0.8倍工作阻力，約5440kN）以控制直接頂早期離層；（2）基本頂為中砂巖（堅硬巖層），周期來壓步距大（預(yù)計15-20m），支架需具備較高的工作阻力以抵抗基本頂來壓時的動載荷；（3）超前支護長度按《煤礦安全規(guī)程》要求不小于20m，超前支架可替代單體液壓支柱，提高支護效率和安全性。3.簡述瓦斯抽采鉆孔封孔的技術(shù)要求及常見封孔材料的選用原則。答案：技術(shù)要求：（1）封孔深度：沿煤層鉆孔封孔深度≥8m，穿層鉆孔≥10m（或超過巖層破碎帶2m）；（2）封孔段應(yīng)位于鉆孔穩(wěn)定巖層或未受采動影響的煤體中；（3）封孔后鉆孔周邊不漏氣，瓦斯抽采濃度≥30%；（4）封孔材料需與孔壁緊密結(jié)合，收縮率≤5%。常見材料選用原則：（1）聚氨酯（PU）：適用于煤孔封孔，膨脹性好（膨脹倍數(shù)3-5），但成本高，需控制反應(yīng)時間防止堵塞鉆孔；（2）水泥-水玻璃雙液漿：適用于巖孔或破碎帶封孔，凝固快（初凝時間5-15min），強度高（28天抗壓強度≥20MPa），但流動性差，需高壓注漿；（3）膨脹樹脂：綜合性能好，收縮率低（＜2%），適用于高精度抽采鉆孔（如定向長鉆孔）。4.礦井透水前通常有哪些征兆？若掘進工作面出現(xiàn)“掛紅”現(xiàn)象，應(yīng)采取哪些應(yīng)急措施？答案：透水征兆包括：（1）煤層變濕、掛汗（溫度低于空氣溫度時，煤壁出現(xiàn)小水珠）；（2）空氣變冷、出現(xiàn)霧氣；（3）水叫（巖層裂隙中水流聲）；（4）掛紅（水中含鐵質(zhì)氧化后呈紅色）；（5）底板鼓起、裂隙滲水；（6）有害氣體增加（如H2S氣味）?！皰旒t”應(yīng)急措施：（1）立即停止作業(yè)，撤出所有人員至安全地點；（2）報告礦調(diào)度室，啟動透水事故應(yīng)急預(yù)案；（3）在撤出路徑設(shè)置警戒，嚴(yán)禁人員返回；（4）觀測水情變化（如水量、顏色、氣味），記錄涌水點位置；（5）若涌水量較小且威脅可控，可在確保安全的前提下加固工作面支護，建立臨時擋水墻；（6）配合技術(shù)人員分析水源（是否為老空水、斷層水），制定探放水方案（如采用超前鉆探，探水鉆孔深度≥60m，超前距≥30m）。5.依據(jù)《煤礦機電設(shè)備檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，簡述刮板輸送機日常檢修的重點項目及標(biāo)準(zhǔn)。答案：日常檢修重點及標(biāo)準(zhǔn)：（1）鏈條：檢查鏈環(huán)、連接環(huán)有無變形（伸長量≤2%）、裂紋，鏈間距偏差≤5mm，兩條鏈長度差≤50mm；（2）刮板：彎曲變形≤15mm，缺少數(shù)不超過連續(xù)3個，螺栓齊全緊固（扭矩≥300N·m）；（3）中部槽：槽幫磨損≤原厚度的20%（中板磨損≤3mm），相鄰槽間錯口≤2mm；（4）機頭、機尾：鏈輪齒面磨損≤原齒高的25%，軸承溫度≤75℃（滑動軸承≤65℃），潤滑油油位在油標(biāo)1/2-2/3處；（5）電氣部分：電機接線盒無積塵，電纜護套無破損，接地電阻≤2Ω；（6）運行測試：空載運行時鏈條無卡阻、跳鏈，負(fù)載運行時電機電流不超過額定值，減速器無異常聲響（噪聲≤85dB）。三、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某礦井3煤層回采工作面采用走向長壁后退式采煤法，采高3.2m，煤層傾角8°，瓦斯絕對涌出量12m3/min（其中本煤層涌出占70%），配風(fēng)量2000m3/min。近期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，上隅角瓦斯?jié)舛阮l繁達(dá)到1.2%（《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定≤1.0%），且采空區(qū)CO濃度逐漸升高（0.0024%→0.003%）。問題：（1）分析上隅角瓦斯超限的主要原因；（2）提出至少3種針對性治理措施；（3）判斷采空區(qū)CO濃度升高的可能原因及應(yīng)對方法。答案：（1）瓦斯超限原因：①本煤層瓦斯涌出量大（12×70%=8.4m3/min），配風(fēng)量雖滿足《規(guī)程》最低要求（Q≥100×q=100×12=1200m3/min），但上隅角為采空區(qū)漏風(fēng)匯點，瓦斯易積聚；②工作面推進速度慢（假設(shè)日推進度4m，采空區(qū)冒落不充分，漏風(fēng)通道未閉合）；③通風(fēng)系統(tǒng)不合理（如工作面為“U”型通風(fēng)，上隅角處于回風(fēng)側(cè)，漏風(fēng)攜帶采空區(qū)瓦斯至此處）。（2）治理措施：①增設(shè)上隅角埋管抽采（在采空區(qū)埋入Φ108mm抽采管，距工作面3-5m，抽采負(fù)壓13-18kPa），預(yù)計可降低瓦斯?jié)舛?.3-0.5%；②采用“Y”型通風(fēng)（增加一條專用回風(fēng)巷，減少上隅角漏風(fēng)）；③提高工作面推進速度至日推進6-8m，促進采空區(qū)及時冒落，減少漏風(fēng)通道；④在上隅角設(shè)置導(dǎo)風(fēng)幛（長度10-15m，角度30°-45°），引導(dǎo)風(fēng)流攜帶瓦斯至回風(fēng)巷。（3）CO濃度升高原因：采空區(qū)遺煤氧化自燃（3煤層若為易自燃煤層，氧化升溫階段會釋放CO）。應(yīng)對方法：①加快推進速度，使遺煤處于窒息帶（氧濃度＜5%）；②向采空區(qū)注氮（注氮流量≥300m3/h，使采空區(qū)氧濃度＜7%）；③噴灑阻化劑（如CaCl?溶液，濃度10-15%，用量1.5-2.0L/m2）抑制氧化；④加強束管監(jiān)測（每2h采樣分析一次，重點監(jiān)測CO、O?、C?H4等指標(biāo)），若CO持續(xù)升高且出現(xiàn)C?H4（乙烯），立即撤出人員并封閉工作面。案例2：某礦主斜井提升系統(tǒng)采用JK-3.5/20E型單繩纏繞式提升機（滾筒直徑3.5m，最大提升速度5m/s），配用6×19S+FC-36mm鋼絲繩（破斷拉力總和890kN），提升容器為2輛1.5t礦車（自重0.6t/輛，載重1.5t/輛），斜井傾角16°，斜長600m，軌道摩擦阻力系數(shù)0.015。問題：（1）計算鋼絲繩最大靜張力及安全系數(shù)；（2）判斷是否滿足《煤礦安全規(guī)程》要求（安全系數(shù)≥6.5）；（3）若提升機需增加提升能力，可采取哪些技術(shù)改造措施？答案：（1）最大靜張力計算：提升載荷總重量：G=2×(1.5+0.6)×1000kg=4200kg=41160N（取g=9.8m/s2）鋼絲繩自重：q=36mm鋼絲繩單位重量約1.5kg/m（查表得6×19S+FC-36mm鋼絲繩重量1.48kg/m），總重=1.48kg/m×600m×9.8=8702.4N提升阻力：F阻=G×sin16°+G×cos16°×0.015+q×600×sin16°（鋼絲繩在斜井中的阻力）計算：sin16°≈0.2756，cos16°≈0.9613G×sin16°=41160×0.2756≈11340NG×cos16°×0.015=41160×0.9613×0.015≈593Nq×600×sin16°=8702.4×0.2756≈2400N（注：鋼絲繩自重已包含在q×600×9.8中，此處阻力應(yīng)為鋼絲繩與托輥的摩擦，通常取鋼絲繩重量的1-3%，簡化計算取2%即8702.4×0.02≈174N）總靜張力F靜=G×sin16°+G×cos16°×0.015+q×600×0.02≈11340+593+174≈12107N安全系數(shù)K=破斷拉力總和/F靜=890000N/12107N≈73.5（注：實際計算中需考慮鋼絲繩終端載荷，正確公式應(yīng)為F靜=G×(sinθ+f1cosθ)+q×L×(sinθ+f2cosθ)，其中f1為礦車摩擦系數(shù)0.015，f2為鋼絲繩托輥摩擦系數(shù)0.2。重新計算：F靜=4200×9.8×(0.2756+0.015×0.9613)+1.48×600×9.8×(0.2756+0.2×0.9613)=41160×(0.2756+0.0144)+8702.4×(0.2756+0.1923)=41160×0.29+8702.4×0.4679≈11936+4073≈16009N安全系數(shù)K=890000/16009≈55.6，仍遠(yuǎn)大于6.5）（2）滿足要求，安全系數(shù)55.6＞6.5。（3）技術(shù)改造措施：①更換大直徑滾筒（如JK-4/20E，滾筒直徑4m），增加容繩量，適應(yīng)更長斜井；②采用多繩摩擦式提升機（如JKM-3.5×4），降低單繩張力，提高安全系數(shù)；③更換高強度鋼絲繩（如6×29Fi+IWR-36mm，破斷拉力可達(dá)1050kN）；④優(yōu)化提升循環(huán)時間（如增加礦車數(shù)量至3輛，或采用底卸式礦車減少卸載時間）；⑤升級電控系統(tǒng)（采用PLC+變頻調(diào)速，提高提升效率，降低啟動沖擊）。四、行業(yè)認(rèn)知題（15分）結(jié)合“雙碳”目標(biāo)（2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和），簡述煤礦企業(yè)在綠色轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵路徑及技術(shù)方向。答案：煤礦企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑包括“減碳、固碳、用碳”三方面，技術(shù)方向如下：1.減碳：（1）提高煤炭清潔利用效率：推廣超超臨界發(fā)電技術(shù)（供電煤耗≤27