煤矿地质和机械基础考试资料

1、、简述题什么是储量，什么是可采厚度和最低可采厚度？储量是煤田内蕴藏的具有一定工业价值和一定研究程度的煤炭资源数量；可采厚度是层厚在最低可采厚度以上的煤层或煤分层的总厚度； 最低可采厚度指目前经济技术条件下具有工业开采价值的最小厚度地层划分与对比的主要方法有哪些？地层对比指将在空间上不同的一套地层，使之属性相同者相对应的工作。地层对比方法有：地层生成顺序法、岩性法、古生物法和绝对 年龄法。请说明解理、片理、层理与节理的区别。解理是矿物的物理性质，指矿物受外力打击后沿固定方向裂开成平面的性质；片理是变质岩的构造，指变质岩中片状矿物定向排列的 性质；层理是沉积岩的构造，指沉积岩在垂向上由于成分、结构

2、或颜色变化形成的层状构造；节理是一种构造现象，指岩石发生破裂变 形但无明显相对位移的地质构造什么是最低可采厚度？基本线距？极限线距？最低可采厚度指目前经济技术条件下具有工业开采价值的最小煤层厚度；基本线距指根据构造类型和煤层型别确定的勘探线距离，目的 是为控制储量级别及构造、煤层的地质情况。极限线距指根据我国实际情况制定的勘探线最低距离（250m），附加勘探线不受极限线距 的控制。请说明煤层顶、底板构造。在正常的沉积序列中，位于煤层上下一段距离内的岩层，成为煤层的顶、底板。顶板分为伪顶、直接顶、老顶。底板分为直接底、老底7 .断层识别标志有哪些。岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移

3、的断裂构造；断层识别标志有：地貌标志（如断层崖等）、构造标志（如牵引构造 等）和地层的重复或缺失等三类煤厚变化是由于什么原因产生的，煤厚变化对煤矿生产有哪些影响？煤层厚度是指煤层顶、底板的垂直距离，产生原因：（1）原生变化（包括地壳不均衡沉降、泥炭沼泽基底不平、煤层的同生冲蚀）；（2） 后生变化（包括煤层的后生冲蚀、构造挤压、岩浆岩侵入、岩溶陷落）；煤厚变化对煤矿生产的影响包括：煤层厚度变化对煤矿开采设计 和采掘部署、采煤方法的选择、采区和工作面的划分都会造成一定影响，因此在矿井生产中常常通过探测煤厚来正确指导采掘生产。影 响采掘部署、影响生产计划、增加掘进巷道数量、降低回采率等试述陷落柱的基

4、本特征。.形态特征平面形状是指陷落柱内腔表面与水平面交线的形状。剖面形状是指沿陷落柱中心轴线剖切以后的形态。陷落柱的高度是指从溶洞底面到 塌陷顶的距离。陷落柱的中心轴是指陷落柱各平面中心线的连线。.出露特征地表出露特征是陷落柱出露在地表时，被塌陷的岩体与周围正常岩层的层位、产状和岩性都不一样，同时该处地貌呈现各种异常现象。井下出露特征主要表现包括柱面特征和陷落柱柱体组成及其附近岩层特征地质构造对生产的影响主要有以下几个方面影响井型规模和井田划分；影响开拓部署；影响掘进率；影响工作面正常生产；影响安全生产巷道遇断层前可能出现的征兆煤岩产状发生显著变化；煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行现像

5、；近断层处常出现牵引褶曲、煤层揉皱和破碎现象；接近断 层时，煤层和顶、底板中裂隙显著增加，并且常常具有个一定的规律性；在大断层附近常伴生一系列小断层二、问答题1、试分析褶皱对煤矿生产的影响？褶皱构造造成的影响主要分成三种类型：大型褶曲的规模、方向和位置影响到井田的划分和矿井开拓方式及开拓系统的部署。中型褶曲 对整个矿井的开拓部署并不大，但对采区布置的关系影响密切，影响到采区的大小和采区巷道的布置。小型褶曲是在回采工作面准备过 程中，在巷道中揭露的幅度仅几米到几十米，长度为几米到几十米的褶曲。它影响煤层平巷的掘进方向，从而影响工作面长度，给机械 化回采、顶板管理带来一定困难。小型褶曲还往往引起煤

6、层厚度变化，使生产条件复杂化。小型褶曲特别发育时，甚至会出现煤层变成 不可采。2、回采地质说明书的主要内容回采地质说明书由文字说明和图件二部分构成。文字说明主要包括采区概况、地质构造、可采煤层、水文地质、其他地质因素、储量计 算和存在问题及建议。图件包括煤层结构及顶底板岩性柱状图（1:100）回采工作面巷道实测剖面图（1:200）回采工作面煤层底板等高 线及储量计算图（1:1000）3、在接受地质勘探资料时，要对地质资料进行审查和评价，请问主要从哪几个方面入手？对原始资料和综合资料进行全面系统审核，包括：（1）钻孔资料数据；（2）勘探线剖面图相关资料和数据；（3）核对底板等高线图；（4） 露头

7、实地检查地质构造；（5）核实地质储量。2抓住关键问题评价勘探程度是否满足煤矿设计和建设需要，包括：（1）勘探类型划分； （2）勘探线选择和布置；（3）对井田内重要地质构造的控制；（4）储量计算的可靠性。4、在煤矿生产过程中，如何进行断层预测，当遇到断层时，如何判断断层的性质？预测断层可从以下几点进行：（1）裂隙增多、出现淋水、涌水现象；（2）产状急剧变化；（3）煤厚发生变化；（4）高瓦斯矿井瓦斯涌出 量增加。判断断层性质的方法：（1）煤、岩层对比法；（2）利用断带附近的伴生地质现象；（3）作图分析法（4）根据断层规律类推法5、在生产煤矿过程中如何处理断层？开拓设计阶段对断层的处理：（1）将大规

8、模断层作为井田或采区边界，（2）将井筒偏离断层一定距离，（3）做好运输大巷的改向，（4） 根据断层分布划分好开采块段。2巷道掘进阶段对断层的处理：（1）平巷过断层采用斜穿煤层顶、底板或顺断面掘进方式，（2）根据落 差大小，采取挑顶、卧底、挑顶卧底相结合、石门、反眼、立眼等方式过断层。3回采阶段对断层的处理：（1）落差小的走向断层，采 用挑顶、卧底方式、落差大走向断层采用增加顺槽上下分别回采的方式过断层，（2）倾斜断层落差小时采用挑顶卧底方式、落差大时需 重新开切割眼，（3）斜交断层方式与倾向断层基本相同，当工作面内断层两端落差变化较大时，可采用合采与分采相结合的方式过断层6、试分析断层对煤矿生

9、产的影响？断层破坏了煤层的连续性和完整性，对煤矿生产造成了很大的影响。断层对煤矿生产的影响主要表现为：1）影响井田划分2）影响井田 开拓方式3）影响采区和工作面布置4）影响安全生产5）增加煤炭损失量6）增加巷道掘进量7）影响煤矿综合经济效益7、采区地质说明书的主要内容采区地质说明书由文字说明和图件二部分构成。文字说明主要包括采区概况、地质构造、可采煤层、水文地质、其他地质因素、储量计 算和存在问题及建议。图件主要包括：采区煤岩层综合柱状图（1： ：200）、采区地质剖面图（1:1000）、采区运输或回风水平地质切面图 （1:1000）；采区煤层底板等高线及储量计算图（1:2000）3、试述断失

10、翼煤层的寻找方法在掘进过程中遇到落差较大的断层时，常不能看到另一盘的煤层，此时需找缺失煤层。因此确定断层性质和断距正为确定掘进方向的主 要问题。确定断层性质和确定断距的方法由以下几种：层位对比法；断层面构造特征法；经验类比法；作图分析法（实际测量断层产状；2判断断层性质，可采用：（1）煤岩层对比法；（2）依据伴生构造判断；（3）作图分析法；（4）根据断层规律推 断法；（5）生产勘探法；3确定断层规模（落差和断距），寻找断失煤层。）三、论述题什么是含煤岩系，含煤岩系有哪几种类型，各有什么特征？煤系是指在一定地质历史时期内形成的、具有成因联系且连续沉积的一套含有煤层的沉积岩系。含煤岩系有近海型煤系

11、和内陆型煤系。内陆型含煤岩系成煤环境为河流和湖波环境。岩性以粗碎屑岩为主，成分、结构成熟度低，一般没有石灰岩出现；岩性、岩相在横向上 变化大，煤系厚度大，旋回不清，对比困难；煤层厚度大但稳定性差；煤质以低硫高灰为特征。近海型煤系由陆相、过渡相及海相岩层 组成，沉积物分选性和磨圆度较好，粒度通常较细，成分都比较简单。近海型分布的较广，厚度较小，煤层稳定，结构简单。近海型煤 系中旋回结构明显，岩性自上到下由粗到细，岩相则是由陆相到海相。机械设计基础考试题及答一填空题（每小题2分，共20分）两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄

12、摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m和压力角必须分别相等。两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc和小轮转速n1选取的。链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题

13、C B D B D渐开线标准齿轮的根切现象发生在。cA.模数较大时B.模数较小时C.齿数较少时D.齿数较多时在下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用。bA.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是。dA.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性套柱销联轴器在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是b。A. B. C. D.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是d。A.拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题1分，共8分）三、判断提X X V

14、 X X X X V在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。（）在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。（在平键联接中，平键的两侧面是工作面。（）斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。（）带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。（）转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。（）向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。（）圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。（四、问答题（每小题3分，共9分）试述齿廓啮合基本定律。试述螺纹联接防松的方法。试分析影响带传动承载能力的因素？四、问答题所谓齿廓啮合基本定律是指：作

15、平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将 齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。初拉力Fo?包角a?摩擦系数f?带的单位长度质量q?速度v五、分析判断题（共12分）在铰链四杆机构中，已知mm, mm, mm, mm,试判断该机构的类型，并给出判断依据。（本题6分）题五、1图如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传

16、动，1轴为输入轴，已知小齿轮1的转向和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的 轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力、和轴向力、的方向。（本题6分）题五、3 图五、分析判断题解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件Lab+LadLbc+Lcd且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构解：1）3齿轮为右旋2）受力方向如图六、计算题（共36分）计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度（每小题3分，共6分）题六、1图已知轮系如2图所示中，？，且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。（本题10分）如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强，缸径，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F=1.6F,F 为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限N/mm2,试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径。（本题10分）题六、2图题 六、3图一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力，外部轴向力，方向如图所示，试求两轴承的轴向力、。（注：内 部轴向力）。（本题10分）题六、4图六、计算题a）解：F=3n-2PL-Ph=3*5 2*70=1此题中存在复合铰链备注：此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副b）解：F=3n2PLPh=3*42*5 1=1此题中滚子为局部自由度2.解