矿业工程案例题一级建造师全部.doc

矿业工程案例题(一级建造师全部) 作者： 日期：2 案例164150121.背景某瓦斯矿井南翼采区首采工作面轨道顺槽为半煤岩巷道，设计为矩形断面，其岩石硬度为f=7，工作面预计涌水量6m3/h，巷道采用锚网索联合支护。根据这一条件，施工单位编制了施工方案。 2.问题 1)选择适合该巷道施工的炸药。该工程对雷管的延时有何要求，说明理由。 2)该巷道爆破掘进应采用何种爆破网路?对起爆器有何要求? 3)为使巷道断面成型规整，在周边眼的布置和装药方面应采取哪些措施? 3.分析与答案 1)该巷道虽为半煤岩巷道，但岩石硬度中等，且巷道工作面有水和瓦斯，因此应选用爆炸威力较大的抗水型安全炸药，如2号抗水煤矿许用钱梯炸药、煤矿许用水胶炸药。由于该矿为瓦斯矿井，因此爆破网路电雷管应选用毫秒延期电雷管，且不准跳段使用，相邻两段之间的间隔时间(50ms，最末一段雷管的总延期时间镇130ms。不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用。不得使用导爆管或普通导爆索。 2)由于该矿井为瓦斯矿井，因此应选用不能引发瓦斯有害气体爆炸的爆破网路，即电力爆破网路，同时要使用防爆型电力起爆器。3)为使巷道成型规整，周边眼的间距要小，以控制在400 - 600mm，周边眼的眼底应落在巷道断面轮廓线以外;且应采用不藕合装药结构。【案例164150221.背景某金属矿副井一788m水平马头门为东西方向，东、西马头门长度分别为26. 5m和60. 3m，其中井筒中心线向东西方向各14. 5m为马头门的大断面段，该段碉室断面尺寸为(净)宽X高= 6100 7408mm，马头门所处地层为砂岩、砂质页岩地层，岩石坚固性系数f=7-8。临时支护为锚杆喷混凝土，混凝土喷层厚度为200mm。永久支护为钢筋混凝达达碹，混凝土强度C50，壁厚700mm。某施工企业承担了该工程的施工任务，决定采用钻眼爆破法，与井筒顺序施工。2.问题1)根据工程条件确定马头门的开挖方案。2)如果进行该马头门爆破设计，设计文件的主要内容有哪些?3)马头门爆破掘进时的安全管理应特别注意什么?3.分析与答案 1)马头门的净断面尺寸为宽高= 6100mm7408mm，临时支护喷混凝土厚200mm，永久支护混凝土壁厚为700mm，由此确定其掘进断面尺寸为:宽高=7900mm 8308mm，断面尺寸大，且马头门碉室的服务年限长，因此，以保持围岩稳定为原则，确定采用光面爆破下行分层(正台阶工作面)施工的方法掘进马头门。 光面爆破有利于保证铜室断面轮廓平整，利于锚喷临时支护施工，同时也有利于保持马头门碉室围岩的稳定，保证铜室的有效服务年限。 下行分层施工以降低大断面爆破施工的难度。 2)马头门碉室爆破施工设计文件的内容包括:炮眼布置图及装药参数表，综合技术指标表和设计说明等。 炮眼布置图:其内容包括:总的断面尺寸、分层高度，炮眼间距、抵抗线、装药量、每个分层的起爆顺序。掏槽眼应单独画出施工图。 装药参数表包括:炮眼名称与编号，炮眼参数，单眼装药量，段装药量，雷管段号与装药结构，及必要的说明，最后一栏为合计。 技术经济指标包括:周边眼钻爆参数，工程量，材料消耗和其他数据指标。 设计说明:包括设计依据，工程概况，施工方案选择，施工要求与注意的问题，机具材料的说明，设计未尽问题的说明，爆破安全事项及措施说明，必要的补充附图主要有装药结构图、爆破网路连接图和钻眼分工顺序图等。 3)爆破的安全管理，需特别注意以下几个方面:钻眼工作完成后，只运送这一茬炮的炸药、雷管到工作面;连线装药前，只留爆破作业人员及班组长、安全员在工作面，其他人员升井，施工设备撤至地面，吊盘升高;起爆前全部施工人员升井，吊桶提至地面，打开所有井盖门，检查无误时方可起爆。 案例16415023 1.背景 某露天铁矿设计生产能力为年采出矿石150万t。采用中深孔台阶爆破开采矿石，设计台阶高度12m。矿石生产过程中遇到的主要问题是边坡平整度差，稳定性不好，因为临近边坡爆破过程中产生的地震波对已形成的边坡具有一定的破坏作用，而且也直接影响着正在形成边坡的稳定性。2.问题1)露天矿中深孔台阶爆破设计的主要内容有哪些?2)采取哪些措施，来减小爆破震动对已形成边坡和正在形成边坡稳定性的影响?3)露天矿中深孔爆破现场管理的内容主要有哪些?3.分析与答案1)露天矿中深孔台阶爆破设计的内容包括:爆破设计方案选择，爆破参数选择与装药量计算，装药、填塞和起爆网路设计，爆破安全距离计算，安全技术与防护措施，材料消耗和主要技术经济指标等。图纸应包括爆破环境平面图，爆区地形、地质图，台阶三面或两面投影图，装药和填塞结构图，起爆网路敷设图，爆破安全范围及警戒布置图等。其中设计计算的内容主要包括:台阶要素设计，包括台阶高度、最小抵抗线和台阶上眉线至前排孔口的距离，前排钻孔底盘抵抗线等。台阶要素在爆破参数设计时一同考虑。钻孔形式设计。钻孔形式一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两种，个别情况也有采用水平钻孔的。钻孔形式的选择应根据钻机型号、岩石性质、边坡稳定性要求以及岩块破碎程度等综合考虑。布孔方式设计。布孔方式有单排布孔和多排布孔两种。多排布孔又分为方形、矩形和三角形(梅花形)。从能量均匀分布的观点看，以正三角形布孔较为理想。爆破参数设计。包括孔径和孔深、台阶高度和超深、底盘抵抗线、孔间距和排距、填塞长度、单孔装药量。 案例16420012-2 1.背景 某建设项目包括有矿井和工业广场的主要建筑物施工(包括提升机房等工业厂房、生活福利设施、办公楼)，其中矿井项目的副井、井下主要巷道由一矿建企业(甲)承包，主井以及井上下设备安装工作内容由另一矿建一安装施工企业(乙)承包;表土采用冻结施工，由冻结施工企业(丙)承包;地面建筑工程由一土建施工企业(丁)承包。施工过程中，发生了(A)主、副井施工队伍延迟进场;(B)副井没有按时到达井底;(C)提升机设备到货时间延误事件，由于没有注意施工单位间的协调，使得原先安排比较顺畅的作业关系被打乱，造成建设单位以及各施工单位相互间的纠纷。 2.问题 (1)分析以上三起事件会对施工和项目的影响。 (2)说明在案例背景情况下，施工队伍应做好哪些方面的协调工作?3.分析与答案 本案例主要介绍矿业工程项目管理工作中的一部分复杂性内容，并能正确认识协调工作内容以及协调工作的重要性。协调的含义不仅有人际关系，还有更宽的内容。 (1)案例背景反映了矿井建设工作中“矿、土、安(装)三类土程平衡”的重要性。对于(A)事件，造成井筒过度冻结和矿建单位表土段井筒施工的困难，减缓施工速度，增加冻结施工和立井施工的投人。对于(B)事件，使井筒间贯通延迟，改绞延迟，造成改绞前的运输和通风的困难，影响后续井底车场多工作面的安排和施工速度。因为这些工作往往在主要矛盾线上，所以还会造成延迟工期的可能。对于(C)事件，造成提升机房土建施工误工，影响其及时完成，还影响提升机安装施工及时完成;如果施工阶段还要利用该提升机工作，则还将影响矿建工作。(2)矿业工程项目如果涉及的方面越多，协调的内容就越广泛。一般可以归纳为内部协调和外部协调。就案例背景的施工方面内容而言，协调的一个基本要求就是使项目顺利衔接，这些衔接可以归纳为工时的衔接、质量的衔接、施工程度的衔接等方面。应注意工时的延迟或提前，不仅只是时间和接替安排的问题，如案例中由于井筒施工延迟造成井筒过度冻结而给后续施工带来困难;由于设备到货延迟造成施工方法的改变等情况都有可能出现。出现质量衔接差错的情况往往比较多，质量差错可以造成后续工序甚至整个项目的施工困难和质量问题。所谓施工程度反映加工深度，或者是后续工序工作的基础状况，如对冻结井筒施工的冻结程度要求、混凝土强度的增长程度等。这些协调工作关系到与建设单位、各施工单位以及供货商间的协调问题。【案例16420012-1 1.背景 某施工单位以建设单位提供的原0. 30Mt/a的勘探地质资料，承包一煤矿改扩建工程。建设单位认为对原有矿井改造是企业自身的工作，没有提交项目审批，就拟在深部采取同样的巷道布置方式扩展矿井储量和提高一倍的产能;施工单位也认为原矿井生产没有遇到大的地质问题，原有地质资料可以满足新的开拓工作。结果却在施工中被查处，并最终被勒令停止施工。施工单位在建设单位付给损失费用后被迫撤离。2.问题 (1)建设单位认为无须进行项目审批的认识是否正确?说明理由。 (2)什么原因使项目被最终停止施工? (3)分析施工单位承接该项目的合理性和正确做法。3.分析与答案 本案例从合同订立方面分析资源性质、地质风险对矿业工程的特殊意义。 (1)建设单位以为对原矿井进行改扩建是企业的事情，无须进行项目审批的认识是错误的。错误之处在于矿井资源和矿产资源是不同的概念。根据国家资源法和国家资源开采的相关规定，矿产资源为国家所有，国家采取资源有偿开采的政策，因此国家资源开发必须列人国家计划，企业必须获得采矿许可才能进行开采，无论对原矿井新的范围或是对新的矿井，也无论是提高产能或是扩大资源范围。所以旧有矿井的改扩建工程，同样要获得相应的批准。 (2)最终被勒令停止的原因是项目没有获得批准。没有获得批准的原因可能是多方面的，例如扩大资源范围没有列人国家计划范围，或私自改造的合理性受到质疑等。另一个原因还可能在于缺少被批准的改扩建所需的地质勘探资料和依据被批准的勘探所完成的设计。根据这些状况，主管部门认为建设单位短时期内很难依法获得施工许可，因此会被勒令停止改扩建项目的进行。 (3)施工单位承接项目时，必须核对对方的采矿许可和其他的许可条件，当建设单位违法进行改扩建时，施工单位的项目合同利益就不能得到保障。当然，订立合同时，应更多地考虑规避合同其他风险，例如资金保障条件、环境条件等，其中地质条件是矿山工程项目所必须重点考虑的一项内容。因此施工单位也不应该在没有确切设计、没有充分地质条件保障时，参与项目施工，这会增加项目实施过程中因地质条件的风险而造成施工困难以及因此而带来的损失。尽管建设单位给施工单位赔付了停工损失费用，但是施工单位在这次事件中也有责任，也要承担部分责任，这不仅会给施工企业留下信誉损失，同样也造成一定的经济损失。 据此，施工单位不应因眼前的经济利益承接该项目，“冒险”去违法，或给自己造成风险条件。 案例16420012-2 1.背景 某建设项目包括有矿井和工业广场的主要建筑物施工(包括提升机房等工业厂房、生活福利设施、办公楼)，其中矿井项目的副井、井下主要巷道由一矿建企业(甲)承包，主井以及井上下设备安装工作内容由另一矿建一安装施工企业(乙)承包;表土采用冻结施工，由冻结施工企业(丙)承包;地面建筑工程由一土建施工企业(丁)承包。施工过程中，发生了(A)主、副井施工队伍延迟进场;(B)副井没有按时到达井底;(O提升机设备到货时间延误事件，由于没有注意施工单位间的协调，使得原先安排比较顺畅的作业关系被打乱，造成建设单位以及各施工单位相互间的纠纷。 2.问题 (1)分析以上三起事件会对施工和项目的影响。 (2)说明在案例背景情况下，施工队伍应做好哪些方面的协调工作? 3.分析与答案 本案例主要介绍矿业工程项目管理工作中的一部分复杂性内容，并能正确认识协调工作内容以及协调工作的重要性。协调的含义不仅有人际关系，还有更宽的内容。 (1)案例背景反映了矿井建设工作中“矿、土、安(装)三类土程平衡”的重要性。对于(A)事件，造成井筒过度冻结和矿建单位表土段井筒施工的困难，减缓施工速度，增加冻结施工和立井施工的投人。对于(B)事件，使井筒间贯通延迟，改绞延迟，造成改绞前的运输和通风的困难，影响后续井底车场多工作面的安排和施工速度。因为这些工作往往在主要矛盾线上，所以还会造成延迟工期的可能。对于(C)事件，造成提升机房土建施工误工，影响其及时完成，还影响提升机安装施工及时完成;如果施工阶段还要利用该提升机工作，则还将影响矿建工作。 (2)矿业工程项目如果涉及的方面越多，协调的内容就越广泛。一般可以归纳为内部协调和外部协调。就案例背景的施工方面内容而言，协调的一个基本要求就是使项目顺利衔接，这些衔接可以归纳为工时的衔接、质量的衔接、施工程度的衔接等方面。应注意工时的延迟或提前，不仅只是时间和接替安排的问题，如案例中由于井筒施工延迟造成井筒过度冻结而给后续施工带来困难;由于设备到货延迟造成施工方法的改变等情况都有可能出现。出现质量衔接差错的情况往往比较多，质量差错可以造成后续工序甚至整个项目的施工困难和质量问题。所谓施工程度反映加工深度，或者是后续工序工作的基础状况，如对冻结井筒施工的冻结程度要求、混凝土强度的增长程度等。这些协调工作关系到与建设单位、各施工单位以及供货商间的协调问题。 【案例16420023 1.背景 某矿井工业广场布置有主井和副井，风井位于井田边界，主副井所穿过的岩层有一个含水层，临近矿井井田施工通过该含水层曾发生过井筒淹井事故。该矿井施工主、副井由不同的施工单位承包，主井施工单位还承担井巷过渡期后的井底车场和铜室及井下大巷的施工。矿井主井先开工，箕斗装载铜室与井筒同时施工，副井利用永久井架凿井，推迟3个月后开工，计划主、副井同时到底后进行短路贯通，然后主井进行临时改绞，改绞完成副井进行永久装备，副井投人使用后主井进行永久装备，主井装备与整个矿井建设一起竣工。 在工程建设过程中，主井井筒施工单位采用工作面预注浆顺利通过了含水层，施工进度正常，但副井施工单位采用了地面预注浆，未能有效通过含水层，临时改变施工方法，进行工作面预注浆，耽误工期3个月，严重影响了整个矿井建设的施工工期。 2.问题 (1)矿井建设三类工程安排上是否存在不足? (2)出现工期延误应当如何安排工程施工方能保证对总工期的影响最少? (3)如何协调或平衡矿建工程对土建和安装工程的影响? 3.分析与答案 (1)矿井建设是一项复杂的系统工程，涉及矿建、土建和安装三类工程项目，其中矿建工程是主体，一旦矿建工程出现延误，往往会影响到土建和安装工程，而矿建工程又决定着建井工期，因此必须认真规划，全面合理安排工程建设。针对本矿井工程建设项目的安排，总体上已兼顾到了三类工程项目的开展，互相衔接和配合有序，工程进度平衡较好，根据近年我国矿井建设的基本经验，无不足之处。(2)副井井筒通过含水层方案失败，导致工程发生3个月的延误，由于副井井筒施工一般不属于关键工作，不会影响总工期，但会影响后续工作。这里副井井筒延误3个月工期会拖延主副井同时到底进行短路贯通工作，原来安排的对头贯通工作无法进行，这样主井到底后要尽快施工井筒与巷道的连接工程，以便安排主井改绞。由于只有一个井筒到底，在主井进行改绞时，井下工程无法安排施工，通常会影响矿建工程进度0. 5-1. 0个月时间。对于主副井贯通工程及井下绕道等工程，可安排在改绞后进行，在具体安排上以平衡项目出现，以免影响到矿井建设的关键线路上工程项目施工。这样安排对建井工期的影响最少，但仍然应当协调好副井到底后的相关工程项目开展，包括土建和安装工程，以免对总进度计划造成影响。(3)由于副井出现工程延误，不但会影响主、副井的贯通，同时也会影响主、副井的交替装备工作。根据(2)的分析，延误已经影响矿建工程的总进度，会影响总工期0. 5-1. 0个月时间，如果不协调好主、副井的交替装备工作，有可能影响总工期更多。鉴于副井延误3个月工期，在主、副井的交替装备安排上，要加快副井井筒的装备时间，尽可能保证其按原定计划投入永久提升运输，将3个月的延误工期抢回来。如果副井装备时间不能抢回3个月的工期，必须在后续的主井装备工程中抢回，否则主、副井的交替装备工作会变成关键工作，影响整个矿井建设工期。所以在工程安排上，要注意副井和主井的永久装备时间，协调好主、副井的交替装备时的土建、安装与井下矿井工程的关系，保证工程的协调进展，确保建设项目的顺利完成。 案例16420024) 1.背景 某煤矿采用一对立井开拓方式，主副井井筒表土层厚度都为320m，采用冻结法施工，冻结深度为360m。基岩段岩石稳定性较好，非冻结段井筒最大涌水量为15m3 /h。该煤矿为高瓦斯矿井，矿井有一定的水患威胁。建设单位为了便于管理，通过招标选择了一家特级资质企业承担整个矿井的建设。 2.问题 (1)试分析主副井井筒开工顺序、主井相关铜室施工顺序、主副井井筒装备顺序。 (2)简述立井施工到平巷施工转换过程中应注意哪些事项。 (3)分析并简述二期井巷主要工程施工顺序安排。(4)矿井三期工程开拓顺序安排上有哪些要注意的事项? 3.分析与答案 (1)该煤矿为一对立井开拓，且表土段为冻结法施工，由一家企业承建，通常应考虑主副井先后开工，其好处是前期准备包括冻结施工等过程资源需求相对平稳，冻结制冷工程可以错峰。且主副井工程量不同，特别是主井箕斗装载铜室工程量也比较大，主井先开工有利于两井同时到底，然后从两面同时施工贯通巷，可以缩短吊桶临时提升独头掘进距离，有利于贯通施工。 主井相关铜室回风道可以与井筒同时施工3-v5m，并与井筒一体浇筑，剩余部分从回风上山施工;主井箕斗装载铜室一般宜与井筒同时施工，利于安全管理，减少井筒二次提升、吊挂系统改造。 考虑到二期工程的施工，一般宜主井施工到底并与副井贯通后进行临时罐笼改造提升，承担井下巷道开拓运输任务;主井完成临时罐笼提升改造后副井开始进行永久装备，副井永久装备完成后，根据工程进度以及井下开拓提升需求能力综合判断主井进行永久提升系统改造时间。如果主井系统装备时间充裕，且井下巷道开拓需要较大的提升能力，副井提升无法满足时可以延缓主井系统装备时间，否则，副井装备完成并且试运转后就应尽快进人主井系统装备工程。(2)在立井施工到平巷施工转换过程中，应注意尽快形成井下排水系统，以提高矿井的抗灾能力;尽快形成矿井负压通风，以缓解井下通风压力，利于采区巷道的开拓;尽快形成井下环形车场，以增大井下运输能力;注意供电系统的保障，确保井下供电安全。 (3)二期工程施工顺序安排中应注意水仓、泵房、变电所应尽快形成，并尽快进行永久设备安装，以提高设备矿井抗灾能力;尽快形成环形车场，以增大井下运输能力;尽快施工关键线路，即运输大巷，尽快往采区方向开拓。(4)三期工程施工安排过程中，应尽快形成全矿井负压通风;尽可能双巷同时掘进，充分利用巷道进行通风，缩短独头掘进通风距离;如果主井系统形成，可以尽快形成煤流系统，便于顺槽的皮带运输。 案例16420025 1.背景 某施工单位中标承包一井筒工程，井筒有三层相对集中的含水层，涌水量达30 -80m/h。按其提交并被批准的施工组织设计内容，承包单位将由自己完成地面预注浆堵水工作后，进行井筒掘砌工程。因为自身劳力调配不当，施工单位的进场时间被延误。为不影响总工期，施工单位决定不再注浆，采用强排水方法通过含水层，并在口头要求建设单位批准的情况下就开始实际操作。建设单位在其不出质量问题的保证下勉强同意补做施工组织设计，结果这一抢工期的做法造成了成井的井筒漏水严重，井壁质量差，且拖延了工期。 2.问题 (1)施工单位对待施工组织设计工作的做法有何错误? (2)为什么说为抢工期的做法造成了井筒施工质量差和工期超标?分析这种抢工期的做法是否合理。3.分析与答案 本案例主要反映施工单位不重视施工组织设计工作的作用和意义，造成了严重后果。1)从案例反映，施工单位:1)对施工组织设计的严肃性认识不足。提交和被批准的施工组织设计是合同的一部分，是履约的要求，也是建设单位检查履约情况的依据，施工单位必须严格遵守，不能轻易违反，因此施工组织设计要经建设单位批准。施工单位口头要求、匆忙改变其中的重要内容的做法显然是错误的。2)忽视了施工组织设计的作用和意义。施工组织设计是项目实施前必要的准备工作，也是科学管理项目实施过程的手段和依据。施工组织设计是对项目的整体考虑结果，即使局部变动也会影响相应部分工作甚至项目整体。施工单位轻易变更施工方案，并为此随意保证施工质量，造成因方案改变而相应的一系列准备工作匆忙，结果后果严重。 (2)从案例看，为抢工期而造成井筒施工质量差、工期超标的原因是采用的强排水施工方案不合理以及对强排水方案的准备工作不足造成的。通常，在并筒含水层涌水量超过10m3 /h时应采用注浆堵水，因为在涌水较大的条件下施工会造成要求另增加堵排水工序、延长工序工时、增加保证施工质量的困难、恶化施工环境等问题，影响往往还很大;由于施工方案不合理，加之匆忙变更方案，即使有强排水的施工经验，也可能因为准备工作不足、略有疏忽就会造成失误连连。案例说明施工方案在组织设计中占有非常重要的地位，确定施工方案不能以偏概全。应该说，这一抢工期的做法是不合理的。因为施工方案不同，改变了原有合同的许多重要内容，包括按新的施工方案所计算的施工工期和费用，除非建设单位同意改变原合同的施工工期。 【案例1 6420031 1.背景 某单位的材料供应部门根据工程量和技术部门“储备3个月材料用量”的要求，在开工前从离工程40km远的水泥厂拉来了用于立井施工和地面工程施工的250t水泥，却无计划存放地。最后决定将原拟作为班组会议室的旧建筑改作为水泥库房，可存放水泥80t。因为新建库房计划在开工后2个月内完成(实际需要施工时间20天)，余下的水泥只能临时露天堆放。虽然采取一定措施，但是到使用时，仍然有1/6的水泥受潮或失效。 2.问题 说明本案例中施工准备工作的失误和正确做法。 3.分析与答案 施工准备是一项烦琐而仔细的工作。本案例说明了现场勘察和资源准备供应计划工作的部分内容及其重要性。 (1)失误一，材料供应部门没有做好材料供应计划，盲目进货。正确处理办法是，首先根据实际情况(施工需要，考虑到供货点的距离较近)以及供货单位可能的供货能力(由供货合同确定)确定水泥进货量(材料需要量计划);然后根据水泥存放量的要求、落实好库房和合适的堆放地方。不能材料进场后再临时处理。(2)失误二，施工现场没有考虑临时水泥库房的需要，或水泥库房建设的安排时间不合适。从本案例情况看，可能是因为疏忽，不合适地将旧建筑作为会议室，而没有考虑临时水泥库的需要。正确的处理方法是，现场勘察时就应考虑项目开工的各种条件和需要，包括水泥库房;同时，根据实际需要确定临时工程内容，并制定其施工进度计划。案例164200321.背景某矿井