《礦山機械》試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.以下屬于采礦機械的是（）A.球磨機B.顎式破碎機C.采煤機D.振動篩答案：C2.顎式破碎機的主要破碎方式是（）A.擠壓破碎B.沖擊破碎C.研磨破碎D.劈裂破碎答案：A3.刮板輸送機的鏈條在運行中最易出現(xiàn)的故障是（）A.鏈條斷裂B.鏈輪磨損C.跳鏈D.鏈條松弛答案：A4.液壓支架的初撐力是指（）A.支架升起后對頂板的最大支撐力B.支架升起后對頂板的初始支撐力C.支架承受頂板壓力時的工作阻力D.支架降柱時的最小支撐力答案：B5.礦井通風機按工作原理可分為（）A.離心式和軸流式B.往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式C.容積式和動力式D.高壓和低壓答案：A6.提升機的制動系統(tǒng)中，安全制動的作用是（）A.正常停車B.緊急情況下快速停車C.調(diào)節(jié)提升速度D.防止過卷答案：B7.圓錐破碎機與顎式破碎機相比，主要優(yōu)點是（）A.結(jié)構(gòu)簡單B.處理能力大、產(chǎn)品粒度均勻C.能耗低D.維修方便答案：B8.帶式輸送機的驅(qū)動裝置中，液力耦合器的主要作用是（）A.傳遞動力B.過載保護和軟啟動C.調(diào)節(jié)帶速D.增大摩擦力答案：B9.鑿巖機按動力來源分類，不包括（）A.氣動鑿巖機B.液壓鑿巖機C.電動鑿巖機D.內(nèi)燃鑿巖機答案：D（注：實際分類包括氣動、液壓、電動，內(nèi)燃式較少見）10.礦用汽車的傳動系統(tǒng)中，輪邊減速器的作用是（）A.增大扭矩B.提高車速C.減少傳動比D.簡化結(jié)構(gòu)答案：A11.礦井排水設(shè)備中，多級離心泵的主要特點是（）A.單級揚程高B.流量大C.總揚程高D.結(jié)構(gòu)簡單答案：C12.振動篩的篩分效率與以下哪個因素無關(guān)（）A.篩面傾角B.物料濕度C.篩孔形狀D.設(shè)備重量答案：D13.破碎機的排料口調(diào)整裝置中，液壓調(diào)整相比墊片調(diào)整的優(yōu)勢是（）A.調(diào)整精度低B.操作復(fù)雜C.可實現(xiàn)自動調(diào)整D.成本更低答案：C14.提升鋼絲繩的安全系數(shù)計算時，不需要考慮的力是（）A.鋼絲繩自重B.提升容器重量C.加速度產(chǎn)生的動載荷D.鋼絲繩表面磨損答案：D（安全系數(shù)計算基于靜載荷和動載荷，表面磨損影響強度但屬于校核條件）15.礦用通風機的工況點是指（）A.風機最大風量點B.風機最高效率點C.風機特性曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點D.風機額定功率點答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.顎式破碎機的主要部件包括（動顎）、（定顎）、（偏心軸）、（推力板）和（機架）。2.刮板輸送機的組成部分包括（機頭傳動部）、（機尾部）、（中部槽）、（刮板鏈）和（緊鏈裝置）。3.液壓支架按結(jié)構(gòu)類型可分為（支撐式）、（掩護式）和（支撐掩護式）三種。4.礦井通風機的主要性能參數(shù)有（風量）、（風壓）、（功率）和（效率）。5.帶式輸送機的張緊裝置作用是（保證輸送帶在傳動滾筒上有足夠的張力）和（補償輸送帶的彈性伸長和塑性變形）。6.提升機的深度指示器功能包括（指示提升容器在井筒中的位置）、（發(fā)出減速和過卷信號）和（參與安全制動控制）。7.圓錐破碎機按破碎腔形式可分為（標準型）、（中間型）和（短頭型），其中（短頭型）適用于細碎作業(yè)。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述顎式破碎機的工作過程及主要優(yōu)缺點。答案：工作過程：電動機通過皮帶輪帶動偏心軸旋轉(zhuǎn)，使動顎相對于定顎做周期性的往復(fù)運動。當動顎靠近定顎時，物料受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎；當動顎離開定顎時，破碎后的物料在重力作用下從排料口排出。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修方便、適應(yīng)性強（可破碎各種硬度物料）；缺點：工作效率較低（非連續(xù)破碎）、產(chǎn)品粒度不均勻、能耗較高、動顎及推力板易磨損。2.刮板輸送機在礦井運輸中的主要作用及常見故障有哪些？答案：作用：作為綜采工作面的主要運輸設(shè)備，用于將采煤機采下的煤從工作面運至轉(zhuǎn)載機，同時為采煤機提供運行軌道，為液壓支架提供推移支點。常見故障：①鏈條故障（斷裂、跳鏈、卡鏈）；②鏈輪磨損；③中部槽變形或磨損；④電機或減速器過熱；⑤液力耦合器噴油或失效；⑥刮板彎曲或脫落。3.液壓支架的初撐力與工作阻力有何區(qū)別？如何提高初撐力？答案：區(qū)別：初撐力是支架升柱時，當頂梁接觸頂板后，操作閥關(guān)閉前，泵站壓力通過立柱對頂板產(chǎn)生的初始支撐力；工作阻力是支架在頂板壓力作用下，立柱內(nèi)液體壓力達到安全閥調(diào)定壓力時，對頂板的最大支撐力。初撐力反映支架對頂板的主動支撐能力，工作阻力反映支架的最大承載能力。提高初撐力的措施：①提高泵站工作壓力；②縮短支架升柱時間（減少高壓膠管長度或增大管徑）；③確保立柱密封性能良好（減少泄漏）；④合理設(shè)計立柱缸徑（增大活塞面積）。4.礦井通風機選型的主要步驟包括哪些？答案：步驟：①確定礦井所需風量（根據(jù)瓦斯涌出量、作業(yè)人數(shù)、通風方式等計算）；②計算通風阻力（通過通風網(wǎng)絡(luò)計算或?qū)崪y，確定管網(wǎng)特性曲線）；③選擇通風機類型（離心式或軸流式，根據(jù)風量、風壓范圍及礦井條件）；④確定通風機工況點（選擇特性曲線與管網(wǎng)特性曲線交點在高效區(qū)的風機）；⑤校驗電動機功率（考慮通風機效率、傳動效率及備用系數(shù)）；⑥考慮礦井未來發(fā)展（預(yù)留風量和風壓裕度）。5.帶式輸送機的跑偏現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？常用的調(diào)偏措施有哪些？答案：跑偏原因：①輸送帶中心線與傳動滾筒、改向滾筒軸線不垂直；②滾筒或托輥表面粘有物料，導(dǎo)致直徑不均；③輸送帶接頭不正（中心線不重合）；④物料裝載位置偏離輸送帶中心；⑤托輥安裝不正或損壞；⑥張緊力分布不均（兩側(cè)張力不等）。調(diào)偏措施：①調(diào)整滾筒位置（偏移側(cè)滾筒向輸送帶運行方向調(diào)整）；②安裝調(diào)心托輥（自動糾正跑偏）；③修正輸送帶接頭（重新硫化或機械連接）；④調(diào)整給料裝置（確保物料落料點在中心）；⑤清理滾筒/托輥表面粘附物；⑥調(diào)整張緊裝置（使兩側(cè)張力均衡）。四、計算題（每題10分，共40分）1.某顎式破碎機的給料口寬度為600mm，排料口寬度為80mm，嚙角為20°，動顎擺動次數(shù)為250次/分鐘，動顎行程為30mm，物料松散密度為1.6t/m3，計算其生產(chǎn)能力（單位：t/h）。（提示：生產(chǎn)能力公式Q=K·B·S·n·ρ·60/1000，其中K=0.85）解：代入公式：Q=0.85×0.6×0.03×250×1.6×60/1000=0.85×0.6×0.03×250×1.6×0.06計算步驟：0.6×0.03=0.018；250×1.6=400；0.018×400=7.2；7.2×0.85=6.12；6.12×0.06=0.3672t/min；換算為t/h：0.3672×60=22.032t/h答案：約22.03t/h2.某刮板輸送機的鏈速為1.2m/s，中部槽寬度為730mm，鏈間距為150mm，物料堆積高度為0.2m，松散密度為1.4t/m3，滿載系數(shù)取0.9，計算其輸送能力（單位：t/h）。（公式：Q=3600×B×h×v×ρ×K，其中B為中部槽寬度，h為堆積高度，v為鏈速，ρ為松散密度，K為滿載系數(shù)）解：代入數(shù)據(jù)：Q=3600×0.73×0.2×1.2×1.4×0.9計算步驟：0.73×0.2=0.146；1.2×1.4=1.68；0.146×1.68=0.24528；0.24528×0.9=0.220752；0.220752×3600=794.7072t/h答案：約794.71t/h3.某礦井通風系統(tǒng)需要風量Q=2000m3/min，通風阻力H=3500Pa，擬選一臺軸流式通風機，其特性曲線在Q=2000m3/min時，全壓H_f=3800Pa，效率η=85%，傳動效率η_c=0.95，空氣密度ρ=1.2kg/m3，計算所需電動機功率（單位：kW）。（公式：P=H_f·Q·ρ/(1000·η·η_c·9.81)）解：注意單位換算：Q=2000/60≈33.333m3/s代入公式：P=3800×33.333×1.2/(1000×0.85×0.95×9.81)分子：3800×33.333≈126,665.4；126,665.4×1.2≈151,998.48分母：1000×0.85×0.95=807.5；807.5×9.81≈7921.575P≈151,998.48/7921.575≈19.19kW答案：約19.2kW4.某單繩纏繞式提升機，提升高度H=400m，提升容器自重G_c=8000kg，載重G=15000kg，鋼絲繩每米重量p=3.5kg/m，鋼絲繩破斷拉力總和Q_d=650kN，提升加速度a=0.8m/s2，重力加速度g=9.8m/s2，計算鋼絲繩安全系數(shù)（提示：安全系數(shù)m=Q_d/(F_max)，F(xiàn)_max=G_c+G+p·H+(G_c+G+p·H)·a/g）解：計算F_max：F_max=(8000+15000+3.5×400)×(1+0.8/9.8)=(23000+1400)×(1+0.0816)=24400×1.0816≈26,391.04kg轉(zhuǎn)換為牛頓：26,391.04×9.8≈258,632.2N≈258.63kN安全系數(shù)m=650/258.63≈2.51（注：《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，提升鋼絲繩安全系數(shù)需≥6.5，此例為計算練習）答案：約2.51五、論述題（每題15分，共30分）1.試論述井下帶式輸送機與地面帶式輸送機在設(shè)計和使用中的主要差異。答案：井下帶式輸送機與地面帶式輸送機的差異主要體現(xiàn)在以下方面：（1）環(huán)境條件：井下空間狹窄，需適應(yīng)巷道坡度（一般≤18°）、彎曲段（需設(shè)轉(zhuǎn)向裝置）；地面輸送機可長距離直線布置，坡度限制較小（一般≤16°）。井下存在瓦斯、煤塵等爆炸性氣體，設(shè)備需滿足防爆要求（電機、電控裝置為隔爆型）；地面環(huán)境相對安全，防爆要求低。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計：井下輸送機需緊湊，采用可伸縮結(jié)構(gòu)（適應(yīng)工作面推進），中間架多為可拆卸式；地面輸送機多為固定或半固定式，結(jié)構(gòu)更龐大。井下輸送機托輥間距較?。ㄍǔ?.6-1.0m），以減少輸送帶垂度；地面托輥間距較大（1.5-3.0m），降低成本。（3）驅(qū)動與制動：井下輸送機功率較大（單電機可達1000kW以上），多采用多電機驅(qū)動（機頭、機尾雙驅(qū)動），需配置軟啟動裝置（液力耦合器、CST）；地面輸送機驅(qū)動功率相對較小，多為單電機驅(qū)動。井下需頻繁啟動，制動時需防止輸送帶下滑（設(shè)逆止器或制動器）；地面輸送機制動要求較低。（4）安全保護：井下必須配置打滑、跑偏、堆煤、溫度、煙霧、撕裂等保護裝置（符合《煤礦安全規(guī)程》）；地面輸送機保護裝置可選配，要求較低。（5）維護條件：井下維修空間有限，需快速更換部件（如模塊化設(shè)計）；地面維修方便，可停機長時間檢修。（6）輸送帶選擇：井下輸送帶需阻燃、抗靜電（覆蓋層材料符合MT914標準）；地面輸送帶注重耐磨、耐候性，無特殊阻燃要求。2.結(jié)合礦山生產(chǎn)實際，論述如何合理選擇礦井通風機類型（離心式與軸流式）。答案：選擇礦井通風機類型需綜合考慮以下因素：（1）風量與風壓需求：軸流式通風機適用于大風量、中低壓工況（風量范圍50-2000m3/s，風壓500-5000Pa）；離心式通風機適用于中低風量、高壓工況（風量10-500m3/s，風壓1000-15000Pa）。對于大型礦井（需風量＞1000m3/s），優(yōu)先選軸流式；小型礦井或需高風壓（如多臺風機串聯(lián)）可選離心式。（2）礦井通風系統(tǒng)特性：軸流式風機特性曲線較陡，對管網(wǎng)阻力變化敏感（風量變化小，風壓變化大），適合通風阻力穩(wěn)定的礦井；離心式風機特性曲線較平緩（風量變化大，風壓變化?。m合阻力波動大的礦井（如開采初期與后期阻力差異大）。（3）安裝空間與維護：軸流式風機體積小、重量輕，可直接安裝在風硐內(nèi)（節(jié)省空間），適合井下或地面狹窄場地；離心式風機體積大、占地面積廣，需單獨機房，適合地面開闊區(qū)域。軸流式風機葉片可調(diào)節(jié)（動葉或靜葉可調(diào)），方便根據(jù)礦井產(chǎn)量變化調(diào)整工況；離心式風機調(diào)節(jié)主要靠風門，效率損失大。（4）效率與能耗：軸流式風機在設(shè)計工況點效率高（可達85%-90%），且通過葉片調(diào)節(jié)可在較寬范圍內(nèi)保持高效；離心式風機最高效率約80%-85%，偏離設(shè)計工況時效率下