考研矿业2025年地下开采试卷（含答案）

考研矿业2025年地下开采试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题干后的括号内）1.下列哪种采矿方法通常适用于倾角较大的陡倾斜矿体（大于55°-60°）？（）A.长壁法B.房柱法C.大倾角条带法D.矿柱法2.在地下矿山巷道断面设计中，通常不主要考虑的因素是？（）A.运输能力B.风速要求C.围岩压力D.建筑成本（仅考虑初期投资）3.井筒开拓适用于哪些地质条件？（）A.矿体埋藏较浅，范围小B.矿体埋藏深，规模大，地形复杂C.地表有河流阻隔，需从河流下方通过D.矿体倾角很大，地表有大量松散覆盖物4.评价一个采矿方法优劣的主要经济指标通常不包括？（）A.回采率B.单位矿石成本C.工作面生产率D.对围岩稳定性影响程度5.采场通风的主要目的是？（）A.降低采场温度B.排除粉尘和有害气体C.提供新鲜空气D.以上都是6.下列哪种岩体分类方法主要考虑岩体的强度和变形特性？（）A.RMR（岩体质量指标）B.BQ（工程地质分类）C.Hoek-Brown强度准则D.节理统计分类7.矿山提升机选择时，首先需要确定的主要参数是？（）A.提升高度B.提升速度C.提升能力（吨位和次数）D.电机功率8.下列哪种措施不属于提高矿山排水能力的方法？（）A.增加水泵台数B.提高水泵扬程C.加大管路直径D.降低井底水仓水位9.采矿活动对环境的主要影响不包括？（）A.地表沉陷B.水污染C.大气污染D.生物多样性增加10.矿山安全规程中，通常将矿山危险源分为几类？（）A.两类（人为和自然）B.三类（火灾、爆炸、水灾）C.四类（地质、技术、管理、人员）D.六类（瓦斯、水、火、顶板、粉尘、粉尘爆炸）二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上）1.井巷工程的断面形状通常采用______形或______形，以利于通风和减少围岩压力。2.根据矿体倾角不同，巷道可分为水平巷道、______巷道和______巷道。3.长壁采煤法中，沿矿体倾向布置的巷道称为______，沿矿体走向布置的巷道称为______。4.采场通风方式主要有______通风、______通风和______通风。5.矿山排水系统通常包括______、______、管路系统和水仓等组成部分。6.影响矿山开拓方案选择的主要因素有矿床储量、品位、埋藏条件、地形地质、______、______和经济效益等。7.采矿方法的选择应满足开采技术条件、______、______和______等多方面的要求。三、判断题（每题1分，共10分。请将“正确”或“错误”填在题干后的括号内）1.采矿方法的选择对矿山的经济效益没有直接影响。（）2.井巷工程是矿山的基本骨架。（）3.采场通风的目的仅仅是降温。（）4.矿柱的留设主要是为了方便回采。（）5.任何类型的矿山都必须设置排水系统。（）6.矿山地质条件对开拓方式和采矿方法的选择没有决定性影响。（）7.提升机的能力主要取决于其提升速度。（）8.矿山安全主要是防止事故发生。（）9.地表沉陷是地下开采的一种正常地质现象。（）10.简单通风系统是指只有一个进风道和一个回风道的通风网络。（）四、名词解释（每题3分，共15分）1.开拓巷道2.采矿方法3.采场围岩4.矿山通风能力5.地表沉陷五、简答题（每题5分，共20分）1.简述选择矿山开拓方式时应考虑的主要因素。2.简述长壁法和房柱法的主要区别。3.简述矿山粉尘的主要危害及其防治措施。4.简述提高矿山排水系统效率的途径。六、计算题（每题10分，共20分）1.某矿体倾角为45°，平均厚度15m，储量1000万吨。若采用阶段运输开拓，阶段高度50m，试简述该开拓方案的主要特点，并说明其适用于哪些类型的矿山。2.某矿井主提升机提升高度500m，提升速度3m/s，采用罐笼提升，单层罐笼净容量5吨。试计算该提升系统的理论提升能力（以小时为单位，忽略加减速时间）。若要求实际生产提升能力达到120吨/小时，简述可能采取的措施。七、论述题（15分）试论述采矿方法选择对矿山安全生产和经济效益的影响，并举例说明。试卷答案一、选择题1.C2.D3.B4.D5.D6.C7.C8.D9.D10.C二、填空题1.圆拱矩形2.倾斜垂直（或陡倾斜）3.巷道巷道4.中央式对角式分段式5.水泵水管6.开拓方式采矿方法7.安全性经济性技术可行性三、判断题1.错误2.正确3.错误4.错误5.正确6.错误7.错误8.正确9.正确10.正确四、名词解释1.开拓巷道：为将矿体开采出来的矿石和人员运送至地表，以及为通风、排水、供电等服务的，从地表进入矿体或通达矿体的主要巷道。2.采矿方法：在特定的地质技术条件下，为采出矿石、处理废石、保证作业安全而综合采用的一整套工序、设备和操作方式的系统组合。3.采场围岩：指矿山工作面（如回采工作面）周围的自然岩体，其稳定性直接影响回采工作的安全、效率和经济性。4.矿山通风能力：指矿山通风系统在保证安全、健康等基本要求的前提下，能够提供的最大风量或能够承担的最大生产和设备负荷。5.地表沉陷：地下矿产资源的开采导致矿床上覆岩层及地表在一定范围内的应力重新分布，进而发生变形、开裂、移动甚至沉降的现象。五、简答题1.选择矿山开拓方式时应考虑的主要因素：矿床储量、品位和埋藏条件；地形地貌；地质构造和水文地质条件；开采深度和开采年限；开拓方法的经济合理性；矿山安全生产和环境保护要求；现有基础设施状况等。2.长壁法和房柱法的主要区别：*回采方式：长壁法采用长工作面连续切割回采，房柱法在工作面之间留设矿柱，分室回采。*适用条件：长壁法多用于缓倾斜和倾斜矿体，房柱法多用于急倾斜矿体。*回采率：长壁法回采率较高，房柱法因留设矿柱，回采率较低。*通风系统：长壁法通风相对简单，房柱法通风较复杂。*对围岩影响：长壁法工作面推进速度慢，对围岩扰动相对较小；房柱法回采强度大，对围岩扰动和破坏较大。3.矿山粉尘的主要危害及其防治措施：*危害：粉尘可引起职业病（如尘肺病），危害工人健康；粉尘可降低工作面能见度，影响作业安全；粉尘具有爆炸性，可能引发爆炸事故。*防治措施：采用湿式作业、除尘风机、个体防护用品（如防尘口罩）；加强通风，稀释和排出粉尘；对粉尘源进行封闭或隔离；定期清扫和冲洗作业场所；进行粉尘检测和员工健康监护。4.提高矿山排水系统效率的途径：*选用合适的水泵，提高水泵效率。*优化管路系统，减少管路水头损失。*合理布置水仓，保证排水顺畅。*加强设备维护保养，确保排水系统正常运行。*根据排水量变化，适时调整水泵运行台数或切换不同型号水泵。*提高排水系统的自动化管理水平。六、计算题1.简述该开拓方案的主要特点，并说明其适用于哪些类型的矿山。*主要特点：采用阶段运输，即在每个开采水平（阶段）设置运输巷道和提升设备，矿石通过阶段运输巷道集中后，再提升至地表。这种方案通常需要在每个阶段布置提升设备，系统相对复杂，但可以同时开采多个中段（阶段）的矿石，生产连续性好。*适用于：适用于埋藏较深、矿体倾角较缓（如0°-30°）、储量较大、开采深度较大的矿山。特别是在倾斜巷道掘进和运输较为困难的条件下，阶段运输开拓是一种常见的选择。2.计算该提升系统的理论提升能力（以小时为单位，忽略加减速时间）。若要求实际生产提升能力达到120吨/小时，简述可能采取的措施。*计算理论提升能力：*提升一个循环的时间（t）：t=提升高度/提升速度+2*罐笼净容量/系统年工作小时数*提升高度/提升速度。这里需要简化计算，假设一个循环主要是提升和下降，忽略等待时间，则一个往返提升的距离是2倍提升高度。一个循环所需时间t=2*提升高度/提升速度。*t=2*500m/3m/s=1000/3s≈333.33s。*一个小时内的循环次数（n）：n=3600s/t=3600/(1000/3)=10.8次≈10次（取整数）。*一个循环提升的矿石量：5吨/罐笼。*理论提升能力（Q）：Q=n*每次提升矿石量=10次*5吨/次=50吨/小时。**（注：此计算忽略了罐笼运行中的加速和减速时间，以及可能的短暂停顿，实际理论能力会略低于此值。更精确的计算应考虑加减速时间，此时循环时间会变长，能力会降低。但按题目要求忽略，结果为50吨/小时。）**若要求实际生产提升能力达到120吨/小时，可能采取的措施：*提高提升速度：在提升高度和设备允许范围内，选用更高速度的卷筒和钢丝绳。*增加提升罐笼数量或容量：使用双层罐笼或更大容量的罐笼。*增加提升循环次数：优化操作流程，减少非生产时间。*采用多系统提升：在井筒条件允许时，设置多个提升系统并行工作。*提高提升设备运行可靠性和自动化水平，减少故障停机时间。七、论述题采矿方法的选择对矿山安全生产和经济效益具有决定性的影响，是矿山设计的核心内容之一。*对安全生产的影响：不同的采矿方法对应不同的作业空间、作业方式和设备配置，直接关系到矿工的作业环境和工作条件。例如，长壁法工作面相对连续，通风和安全管理有成熟经验；房柱法作业点分散，顶板管理和粉尘防治难度较大，安全风险相对较高。采矿方法的选择必须充分考虑矿床地质条件，特别是围岩稳定性、瓦斯、水、火等灾害因素，选择合适的采矿方法及其参数，是保障安全生产的基础。错误或不合适的采矿方法可能导致冒顶、片帮、瓦斯爆炸、水害等严重事故，危及人员生命安全。同时，采矿方法的选择也影响着安全设施的配置和安全管理的难度。*对经济效益的影响：采矿方法是决定矿山生产成本和经济效益的关键因素。不同的采矿方法在设备投资、能耗、工时效率、矿石回收率、贫化损失等方面存在显著差异。例如，回采率高、效率高的采矿方法通常能降低单位矿石成本，提高经济效益；而需要大量昂贵设备的采矿方法，虽然效率可能高，但初期投资和运营成本也相应增加。采矿方法的选择需要综合考虑矿体赋存条件、技术经济指标，通过技术经济比较，选择投资省、工期短、效率高、成本低、效益好的方案。一个不当的采矿方法选择可能导致资源浪费、成本过高，甚至项目亏损。同时，采矿方法的选择也