全国矿业权评估师考试专用教材-采矿学基础

全国矿业权评估师考试专用教材采矿学基础1.矿产资源概述矿产资源是地壳在其长期形成、发展与演变过程中的产物，是自然界矿物质在一定的地质条件下，经一定地质作用而聚集形成的。按其性质和用途可分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四大类。能源矿产如煤、石油、天然气等，为人类提供主要的能源来源；金属矿产包括铁、铜、铝等，是工业生产的重要原材料；非金属矿产如石灰岩、石英砂等，广泛应用于建筑、化工等行业；水气矿产如地下水、矿泉水等，对人类生活和生产也有着重要意义。2.井田开拓井田开拓是指在一个井田范围内，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。井田开拓方式主要有立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓。立井开拓适用于煤层埋藏较深、表土层厚、水文地质条件复杂的井田；斜井开拓具有施工简单、建设速度快、投资少等优点，适用于煤层埋藏较浅、表土层不厚、水文地质条件简单的井田；平硐开拓是最简单、最经济的开拓方式，适用于地形条件合适、煤层赋存较高的山岭、丘陵地区；综合开拓则是结合了上述多种开拓方式的优点，以适应不同的地质和开采条件。3.巷道类型与布置巷道按其空间特征可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。垂直巷道如立井、暗立井等，主要用于提升煤炭、人员和设备，以及通风、排水等；水平巷道如平硐、石门、大巷等，用于运输、通风和行人；倾斜巷道如斜井、上山、下山等，用于运输、通风和行人，以及开采倾斜煤层。巷道布置应根据井田地质条件、开采技术条件和生产要求，合理确定巷道的位置、数量、断面尺寸和支护方式，以保证矿井生产的安全、高效。4.采煤方法采煤方法是指采煤系统和回采工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。采煤方法可分为壁式采煤法和柱式采煤法。壁式采煤法以长壁工作面采煤为主要特征，产量大、效率高、回采率高，适用于各种煤层厚度和倾角；柱式采煤法以短壁工作面采煤为主要特征，巷道布置简单、掘进率低，但回采率低、通风条件差，适用于煤层赋存条件较好、顶板稳定的井田。5.采煤工艺采煤工艺是指在采煤工作面内，按照一定顺序完成破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序的方法及其配合。采煤工艺主要有炮采、普采和综采。炮采是用爆破方法破煤，人工或机械装煤，刮板输送机运煤，单体支柱支护的采煤工艺；普采是用采煤机破煤和装煤，刮板输送机运煤，单体支柱支护的采煤工艺；综采是用采煤机破煤和装煤，刮板输送机运煤，液压支架支护的采煤工艺，是目前最先进、最高效的采煤工艺。6.矿井通风矿井通风的主要任务是供给井下足够的新鲜空气，稀释和排出井下有毒有害气体和矿尘，创造良好的工作环境，保证井下人员的安全和健康。矿井通风系统由通风方式、通风方法和通风网络组成。通风方式可分为中央式、对角式和混合式；通风方法可分为抽出式、压入式和混合式；通风网络可分为串联网络、并联网络和角联网络。矿井通风阻力主要包括摩擦阻力和局部阻力，降低通风阻力的措施主要有扩大巷道断面、减少巷道长度、降低巷道粗糙度等。7.矿井瓦斯防治瓦斯是指煤矿井下以甲烷为主的有毒有害气体的总称。瓦斯具有燃烧、爆炸和使人窒息的特性，是煤矿安全生产的主要威胁之一。瓦斯防治的主要措施有加强通风、瓦斯抽采、监测监控和防止瓦斯积聚等。加强通风是防止瓦斯积聚的最基本措施；瓦斯抽采是降低煤层瓦斯含量、防止瓦斯突出和爆炸的有效措施；监测监控是及时发现瓦斯异常情况、采取防范措施的重要手段；防止瓦斯积聚的措施主要有及时处理局部瓦斯积聚、加强通风管理等。8.矿井火灾防治矿井火灾是指发生在煤矿井下或地面井口附近，威胁到井下安全生产的火灾。矿井火灾可分为内因火灾和外因火灾。内因火灾是由煤炭自燃引起的火灾，主要发生在采空区、煤柱和巷道高冒区等地点；外因火灾是由明火、电火花、爆破等外部火源引起的火灾，主要发生在井口房、井筒、井底车场、机电硐室等地点。矿井火灾防治的主要措施有预防火灾发生、及时发现火灾和采取灭火措施等。预防火灾发生的措施主要有加强防火管理、防止火源产生、采用不燃或难燃材料等；及时发现火灾的措施主要有建立火灾监测系统、加强井下检查等；灭火措施主要有直接灭火、隔绝灭火和综合灭火等。9.矿井水害防治矿井水害是指煤矿在建设和生产过程中，地表水和地下水通过各种通道涌入矿井，造成人员伤亡和财产损失的灾害。矿井水害的水源主要有地表水、含水层水、老空水和断层水等。矿井水害防治的主要措施有查明水源和通道、采取堵水和排水措施、加强水害监测和预报等。查明水源和通道是防治矿井水害的基础；采取堵水和排水措施是防治矿井水害的关键；加强水害监测和预报是及时发现水害隐患、采取防范措施的重要手段。10.矿井运输与提升矿井运输是指将煤炭、矸石、设备和人员从井下运输到地面的过程。矿井运输方式主要有轨道运输、带式运输和无轨运输。轨道运输是最常用的运输方式，适用于各种矿井；带式运输具有运输能力大、运输距离长、工作连续等优点，适用于长距离运输；无轨运输具有机动灵活、适应性强等优点，适用于短距离运输和辅助运输。矿井提升是指将煤炭、矸石、设备和人员从井下提升到地面的过程。矿井提升方式主要有立井提升和斜井提升。立井提升适用于煤层埋藏较深的矿井；斜井提升适用于煤层埋藏较浅的矿井。11.矿山压力与岩层控制矿山压力是指由于采掘活动而在巷道和采煤工作面周围煤岩体中产生的应力。矿山压力显现是指在矿山压力作用下，巷道和采煤工作面周围煤岩体发生的变形、破坏和位移等现象。矿山压力控制的主要目的是保证巷道和采煤工作面的稳定性，防止顶板垮落、煤壁片帮和底鼓等事故的发生。矿山压力控制的主要措施有合理选择巷道和采煤工作面的布置方式、加强支护、采用卸压措施等。12.露天开采露天开采是指将覆盖在矿体上部的表土和围岩剥去，直接从地表揭露矿体，并将矿石和岩石分别运出的开采方法。露天开采具有生产规模大、劳动生产率高、成本低等优点，适用于矿体埋藏较浅、覆盖层薄、矿石品位高的矿床。露天开采的主要生产工艺包括穿孔、爆破、采装、运输和排土等。穿孔是为爆破提供装药空间；爆破是将矿石和岩石破碎成合适的块度；采装是将破碎后的矿石和岩石装入运输设备；运输是将矿石和岩石运到指定地点；排土是将剥离的表土和围岩排到排土场。13.地下开采与露天开采的比较地下开采和露天开采各有优缺点。地下开采的优点是对地形和矿体赋存条件的适应性强，可开采深部矿体，对环境的影响较小；缺点是生产效率低，成本高，劳动条件差，安全风险大。露天开采的优点是生产效率高，成本低，劳动条件好，安全风险小；缺点是对地形和矿体赋存条件的要求较高，对环境的影响较大。在选择开采方式时，应根据矿体的地质条件、地形条件、经济条件和环境要求等因素，综合考虑，选择最合适的开采方式。14.选矿基础选矿是指根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，采用适当的方法将有用矿物与脉石矿物分离，并使有用矿物得到富集的过程。选矿的主要目的是提高矿石的品位，降低杂质含量，满足冶炼或其他工业的要求。选矿方法主要有重力选矿、浮选、磁选、电选和化学选矿等。重力选矿是根据矿物密度的差异进行分选；浮选是根据矿物表面的物理化学性质的差异进行分选；磁选是根据矿物磁性的差异进行分选；电选是根据矿物导电性的差异进行分选；化学选矿是利用化学反应将有用矿物与脉石矿物分离。15.矿山安全管理矿山安全管理是指矿山企业为了实现安全生产，对生产过程中的安全工作进行计划、组织、指挥、协调和控制等一系列活动。矿山安全管理的主要内容包括安全制度建设、安全教育培训、安全检查与隐患排查、安全事故应急救援等。安全制度建设是矿山安全管理的基础，应建立健全各项安全管理制度，明确各级管理人员和员工的安全职责；安全教育培训是提高员工安全意识和安全技能的重要手段，应定期组织员工进行安全教育培训；安全检查与隐患排查是及时发现安全隐患、采取防范措施的重要措施，应定期进行安全检查和隐患排查；安全事故应急救援是减少安全事故损失的重要保障，应制定完善的安全事故应急救援预案，并定期进行演练。题目及答案分析1.矿产资源按性质和用途分为哪几大类？答案：能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四大类。分析：这是对矿产资源分类的基本考查，了解矿产资源的分类有助于对不同类型矿产的合理开发和利用。2.立井开拓适用于什么条件的井田？答案：适用于煤层埋藏较深、表土层厚、水文地质条件复杂的井田。分析：掌握不同井田开拓方式的适用条件，对于合理选择开拓方式，保证矿井建设和生产的安全、高效至关重要。3.巷道按空间特征可分为哪几类？答案：垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。分析：明确巷道的分类，有助于理解不同类型巷道在矿井中的作用和布置原则。4.壁式采煤法和柱式采煤法各有什么特点？答案：壁式采煤法以长壁工作面采煤为主要特征，产量大、效率高、回采率高，适用于各种煤层厚度和倾角；柱式采煤法以短壁工作面采煤为主要特征，巷道布置简单、掘进率低，但回采率低、通风条件差，适用于煤层赋存条件较好、顶板稳定的井田。分析：了解不同采煤方法的特点，便于根据井田的实际情况选择合适的采煤方法。5.采煤工艺主要有哪几种？答案：炮采、普采和综采。分析：掌握采煤工艺的类型，有助于理解不同采煤工艺的破煤、装煤、运煤、支护等工序的特点和适用范围。6.矿井通风的主要任务是什么？答案：供给井下足够的新鲜空气，稀释和排出井下有毒有害气体和矿尘，创造良好的工作环境，保证井下人员的安全和健康。分析：矿井通风是煤矿安全生产的重要保障，明确通风的主要任务，有利于采取有效的通风措施。7.矿井通风系统由哪几部分组成？答案：由通风方式、通风方法和通风网络组成。分析：了解通风系统的组成部分，有助于对通风系统进行合理设计和管理。8.瓦斯防治的主要措施有哪些？答案：加强通风、瓦斯抽采、监测监控和防止瓦斯积聚等。分析：瓦斯是煤矿安全生产的主要威胁之一，掌握瓦斯防治措施，对于预防瓦斯事故具有重要意义。9.矿井火灾可分为哪几类？答案：内因火灾和外因火灾。分析：区分不同类型的矿井火灾，有助于采取针对性的防治措施。10.矿井水害的水源主要有哪些？答案：地表水、含水层水、老空水和断层水等。分析：了解矿井水害的水源，对于防治矿井水害至关重要。11.矿井运输方式主要有哪几种？答案：轨道运输、带式运输和无轨运输。分析：掌握不同矿井运输方式的特点，有助于根据矿井的实际情况选择合适的运输方式。12.矿井提升方式主要有哪几种？答案：立井提升和斜井提升。分析：了解不同矿井提升方式的适用条件，对于合理选择提升方式具有重要意义。13.矿山压力控制的主要目的是什么？答案：保证巷道和采煤工作面的稳定性，防止顶板垮落、煤壁片帮和底鼓等事故的发生。分析：明确矿山压力控制的目的，有助于采取有效的压力控制措施。14.露天开采的主要生产工艺包括哪些？答案：穿孔、爆破、采装、运输和排土等。分析：掌握露天开采的主要生产工艺，有助于理解露天开采的生产过程和技术要求。15.地下开采和露天开采各有什么优缺点？答案：地下开采的优点是对地形和矿体赋存条件的适应性强，可开采深部矿体，对环境的影响较小；缺点是生产效率低，成本高，劳动条件差，安全风险大。露天开采的优点是生产效率高，成本低，劳动条件好，安全风险小；缺点是对地形和矿体赋存条件的要求较高，对环境的影响较大。分析：了解地下开采和露天开采的优缺点，有助于在选择开采方式时进行综合考虑。16.选矿的主要目的是什么？答案：提高矿石的品位，降低杂质含量，满足冶炼或其他工业的要求。分析：明确选矿的目的，有助于理解选矿工艺的重要性。17.选矿方法主要有哪几种？答案：重力选矿、浮选、磁选、电选和化学选矿等。分析：掌握不同选矿方法的原理和适用范围，有助于根据矿石的性质选择合适的选矿方法。18.矿山安全管理的主要内容包括哪些？答案：安全制度建设、安全教育培训、安全检查与隐患排查、安全事故应急救援等。分析：了解矿山安全管理的主要内容，有助于矿山企业建立健全安全管理体系，实现安全生产。19.立井开拓与斜井开拓相比，其优点是什么？答案：立井开拓不受煤层倾角、厚度、瓦斯等条件限制，可延伸到深部煤层，提升速度快、能力大，对复杂地质条件适应性强。分析：对比不同开拓方式的优点，能更清晰地认识其特点，在实际工程中做出更合适的选择。20.普采和综采的主要区别是什么？答案：普采使用采煤机破煤和装煤，刮板输送机运煤，单体支柱支护；综采则是用采煤机破煤和装煤，刮板输送机运煤，液压支架支护。综采的机械化程度更高，生产效率和安全性更好。分析：明确不同采煤工艺的区别，有助于理解其技术水平和适用场景的差异。21.抽出式通风和压入式通风各有什么特点？答案：抽出式通风的特点是井下风流处于负压状态，当主通风机因故停止运转时，井下风流压力提高，可使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；压入式通风的特点是井下风流处于正压状态，可使巷道中的风流从风筒出风口以射流状态射出，将工作面的有害气体和矿尘迅速排出。分析：掌握不同通风方法的特点，对于合理选择通风方法，保证矿井通风效果至关重要。22.防止瓦斯积聚的措施主要有哪些？答案：及时处理局部瓦斯积聚、加强通风管理、保证通风系统稳定可靠、定期检测瓦斯浓度等。分析：瓦斯积聚是瓦斯事故的主要原因之一，掌握防止瓦斯积聚的措施，对于预防瓦斯事故具有重要意义。23.内因火灾的防治措施主要有哪些？答案：合理开拓开采，减少煤柱损失，提高回采率；采用预防性灌浆、阻化剂防火、注惰性气体等措施防止煤炭自燃；加强火灾监测，及时发现自燃征兆并采取措施。分析：内因火灾具有隐蔽性和长期性，掌握其防治措施，对于预防内因火灾的发生和发展至关重要。24.矿井水害防治的“探、防、堵、截、排”原则是什么意思？答案：“探”是指查明水源和通道；“防”是指采取预防措施，防止水害发生；“堵”是指封堵水源和通道；“截”是指截断水流；“排”是指将矿井水排出地面。分析：理解矿井水害防治的原则，有助于系统地开展矿井水害防治工作。25.轨道运输中常用的轨道类型有哪些？答案：常用的轨道类型有轻轨、重轨等。轻轨适用于运输量较小、行车速度较低的巷道；重轨适用于运输量较大、行车速度较高的主要运输巷道。分析：掌握不同轨道类型的适用范围，有助于合理选择轨道类型，保证轨道运输的安全和高效。26.立井提升系统主要由哪些部分组成？答案：主要由提升容器、提升钢丝绳、提升机、井架、天轮、井筒装备等部分组成。分析：了解立井提升系统的组成部分，有助于理解立井提升的工作原理和技术要求。27.矿山压力显现的主要表现有哪些？答案：主要表现为顶板下沉、底板鼓起、煤壁片帮、支架变形和损坏、巷道断面缩小等。分析：掌握矿山压力显现的表现，有助于及时发现矿山压力异常情况，采取防范措施。28.露天开采中穿孔设备主要有哪些类型？答案：主要有潜孔钻机、牙轮钻机、凿岩台车等。潜孔钻机适用于中硬以下岩石；牙轮钻机适用于各种硬度的岩石；凿岩台车适用于小直径钻孔。分析：了解不同穿孔设备的类型和适用范围，有助于根据岩石硬度和钻孔要求选择合适的穿孔设备。29.选矿厂的工艺流程一般包括哪些环节？答案：一般包括破碎、筛分、磨矿、分级、选别、脱水等环节。破碎和筛分是将矿石破碎成合适的粒度；磨矿和分级是将矿石磨细并分级；选别是将有用矿物与脉石矿物分离；脱水是将精矿中的水分脱除。分析：掌握选矿厂的工艺流程，有助于理解选矿过程的复杂性和系统性。30.矿山安全制度建设应包括哪些方面的内容？答案：应包括安全生产责任制、安全操作规程、安全检查制度、安全教育培训制度、安全事故应急预案等方面的内容。分析：完善的安全制度建设是矿山安全管理的基础，明确安全制度建设的内容，有助于矿山企业建立健全安全管理制度体系。31.斜井开拓的适用条件是什么？答案：适用于煤层埋藏较浅、表土层不厚、水文地质条件简单的井田，且煤层倾角较缓时更能体现其优势，建设速度快、投资少。分析：准确把握斜井开拓的适用条件，有助于在合适的地质条件下选择该开拓方式以提高经济效益。32.炮采工艺中爆破参数主要包括哪些？答案：主要包括炮眼深度、炮眼间距、炮眼排距、装药量、起爆方式等。合理的爆破参数能提高破煤效果，减少对围岩的破坏。分析：了解炮采工艺的爆破参数，对于提高炮采效率和安全性具有重要意义。33.矿井通风阻力的主要影响因素有哪些？答案：主要影响因素有巷道断面大小、巷道长度、巷道粗糙度、风流速度等。巷道断面越小、长度越长、粗糙度越大、风流速度越快，通风阻力越大。分析：掌握通风阻力的影响因素，有助于采取措施降低通风阻力，提高通风效率。34.瓦斯突出的预兆有哪些？答案：有声预兆如煤炮声、闷雷声、机枪声等；无声预兆如煤体变软、片帮、煤壁外鼓、瓦斯涌出异常、气温异常等。分析：了解瓦斯突出的预兆，有助于及时发现瓦斯突出危险，采取防范措施。35.矿井外因火灾的预防措施主要有哪些？答案：严禁携带明火下井，井下电气设备要符合防爆要求，防止电火花产生，严格执行爆破制度，防止爆破火焰引发火灾，加强易燃物品管理等。分析：掌握外因火灾的预防措施，对于预防矿井外因火灾的发生具有重要意义。36.带式运输的优点有哪些？答案：运输能力大、运输距离长、工作连续、运行平稳、能耗低、对物料适应性强等。分析：了解带式运输的优点，有助于在合适的运输场景中选择该运输方式。37.斜井提升的类型主要有哪些？答案：主要有串车提升、箕斗提升和胶带输送机提升等。串车提升适用于产量较小、斜井倾角较小的矿井；箕斗提升适用于产量较大、斜井倾角较大的矿井；胶带输送机提升适用于连续运输、产量大的矿井。分析：掌握斜井提升的类型和适用范围，有助于根据矿井的实际情况选择合适的斜井提升方式。38.矿山压力控制中卸压措施主要有哪些？答案：主要有钻孔卸压、爆破卸压、注水软化等。钻孔卸压是在煤岩体中钻孔，释放压力；爆破卸压是通过爆破破碎煤岩体，降低压力；注水软化是向煤岩体中注水，使其强度降低，释放压力。分析：了解矿山压力控制的卸压措施，有助于采取有效的压力控制手段，保证巷道和工作面的稳定。39.露天开采的境界如何确定？答案：露天开采境界的确定需要综合考虑矿体的地质条件、地形条件、开采技术条件、经济条件等因素，通过技术经济分析，确定合理的开采深度、开采边坡角、底部周界等。分析：合理确定露天开采境界，对于提高露天开采的经济效益和资源利用率至关重要。40.浮选法中常用的浮选药剂有哪些类型？答案：常用的浮选药剂有捕收剂、起泡剂、调整剂等。捕收剂能提高矿物表面的疏水性，使其易于附着在气泡上；起泡剂能产生稳定的泡沫，利于矿物的上浮；调整剂能调节矿浆的性质和矿物表面的性质。分析：了解浮选药剂的类型和作用，有助于掌握浮选法的原理和应用。41.矿山安全教育培训的内容应包括哪些方面？答案：应包括安全生产法律法规、安全操作规程、安全知识、安全技能、应急救援知识等方面的内容。分析：全面的安全教育培训内容，有助于提高员工的安全意识和安全技能，减少安全事故的发生。42.平硐开拓的优点和缺点分别是什么？答案：优点是开拓方式最简单、最经济，不需要井筒提升设备，地面设施简单，施工速度快，成本低；缺点是受地形条件限制大，只适用于地形合适、煤层赋存较高的地区。分析：明确平硐开拓的优缺点，有助于在合适的地形和地质条件下选择该开拓方式。43.综采工作面液压支架的作用有哪些？答案：作用有支撑顶板，防止顶板垮落；隔离采空区，防止采空区的矸石进入工作面；推移刮板输送机，实现采煤工作面的推进等。分析：了解液压支架的作用，有助于理解综采工艺的高效性和安全性。44.矿井通风网络中串联网络和并联网络各有什么特点？答案：串联网络的特点是总风阻等于各分支风阻之和，总风量等于各分支风量，某一分支的风流变