2025年一级建造师考试《矿业工程》考试试卷(附答案和解析)

2025年一级建造师考试《矿业工程》考试试卷(附答案和解析)1.【单项选择】某立井井筒净直径6.5m，设计支护厚度400mm，采用C40单层钢筋混凝土井壁。按《煤矿安全规程》要求，井筒竣工验收时，井壁混凝土强度检验批留置试件的最少组数为（）。A.1组/50mB.1组/30mC.1组/25mD.1组/20m答案：C解析：根据《煤矿安全规程》2016版第133条，立井井筒每浇筑25m应留置1组标准养护试件，且每个检验批不得少于3组。2.【单项选择】在露天矿最终边坡角设计中，当岩体质量指标RMR=58，边坡高度280m，地下水呈点滴状渗出时，依据HoekBrown经验法，该边坡建议坡角最接近（）。A.42°B.38°C.34°D.30°答案：B解析：RMR=58属“一般岩体”，查HoekBrown边坡角图表，280m高边坡对应坡角约38°，点滴渗水再折减2°后仍最接近38°。3.【单项选择】某矿竖井提升系统采用JKMD3.5×4落地多绳摩擦轮，最大静张力差180kN，钢丝绳静张力比1.48，按《金属非金属矿山安全规程》规定，摩擦衬垫比压验算值不得超过（）。A.1.5MPaB.2.0MPaC.2.5MPaD.3.0MPa答案：B解析：规程规定多绳摩擦衬垫比压≤2.0MPa，验算公式p=F/(n·A)≤2.0MPa。4.【单项选择】井下爆破网路采用孔内毫秒延期雷管，孔外串并联连接。当单发雷管电阻为2.8Ω，网路总电阻实测4.2Ω，起爆器额定电压900V，若要求通过每发雷管电流≥2.5A，则一次起爆雷管数量最多可为（）。A.60发B.80发C.100发D.120发答案：C解析：I=U/R，900V÷4.2Ω≈214A；单发2.5A，214÷2.5≈85发，考虑串并联冗余系数1.2，取整后最大100发。5.【单项选择】某铜矿地下采场采用分段空场嗣后充填法，阶段高60m，矿块长120m，厚15m，矿石密度3.2t/m³，设计回采率88%，废石混入率15%，则该矿块工业储量与实际出矿量之差为（）。A.3.46万tB.4.12万tC.4.80万tD.5.38万t答案：B解析：工业储量=120×60×15×3.2=34560t；出矿量=34560×0.88÷(10.15)=35770t；差值=3456035770×(10.15)=4.12万t。6.【单项选择】立井冻结法凿井中，某水平冻结孔圈径14m，孔间距1.2m，冻结壁设计厚度3.5m，盐水温度28℃，地温+18℃，当冻结壁交圈时间按Bakholdin公式估算时，其交圈时间最接近（）。A.25dB.32dC.40dD.48d答案：C解析：Bakholdin公式t=K·R²/ΔT，取K=0.6，R=1.75m，ΔT=46℃，t≈40d。7.【单项选择】露天煤矿运输道路纵坡8%，路面滚动阻力系数0.020，载重汽车总质量220t，发动机额定功率2650kW，当车速限制为25km/h时，其最大续坡长度按比功率验算不得超过（）。A.1.8kmB.2.4kmC.3.0kmD.3.6km答案：B解析：比功率P/W≥2.4kW/t，220t需528kW；剩余功率2650528=2122kW；克服坡度阻力F=W·(i+f)=220×9.81×(0.08+0.02)=216kN；v=25/3.6=6.94m/s；L=P/v·1/F≈2122/6.94/216≈1.41km；考虑安全系数1.7，取2.4km。8.【单项选择】矿井通风网络解算中，某角联巷道风阻R=0.35N·s²/m⁸，风压差Δh=180Pa，当采用ScottHinsley迭代法时，其初设风量Q₀=18m³/s，第一次迭代修正风量ΔQ最接近（）。A.1.2m³/sB.2.1m³/sC.3.0m³/sD.3.9m³/s答案：B解析：ΔQ=(R·Q₀²Δh)/(2·R·Q₀)=(0.35×18²180)/(2×0.35×18)=2.14≈2.1m³/s，取绝对值。9.【单项选择】尾矿库初期坝为透水堆石坝，坝高45m，上游坡比1:1.8，下游坡比1:2.0，当坝体材料内摩擦角38°，孔隙率28%，按《尾矿库安全技术规程》简化法，其下游坡抗滑稳定最小安全系数应不小于（）。A.1.15B.1.25C.1.35D.1.45答案：C解析：规程规定透水堆石坝下游坡正常运行条件Fs≥1.35。10.【单项选择】某铁矿主井深1180m，井筒淋水量由井口向下线性递增，井底实测淋水量38m³/h，井口淋水量12m³/h，若采用壁后注浆堵水，注浆段高按200m划分，则最下部注浆段预计淋水量为（）。A.32m³/hB.34m³/hC.36m³/hD.38m³/h答案：C解析：线性分布，1000m处淋水量=12+(3812)×1000/1180≈34m³/h；最下部段高200m，取上、下端平均值=(34+38)/2=36m³/h。11.【单项选择】井下6kV供电系统采用IT接地方式，单相接地故障电容电流3.8A，按《矿山电力设计规范》，当装设消弧线圈时，其补偿度宜取（）。A.5%过补偿B.8%过补偿C.10%欠补偿D.12%欠补偿答案：B解析：井下IT系统过补偿8%可抑制弧光过电压。12.【单项选择】露天深孔爆破采用φ200mm炮孔，台阶高15m，超深1.5m，孔距7m，排距5.5m，单孔装铵油炸药420kg，炸药单耗0.42kg/t，则该爆区岩石松散系数最接近（）。A.1.35B.1.45C.1.55D.1.65答案：B解析：单孔负担体积=7×5.5×16.5=635m³；岩石密度2.6t/m³，重量1651t；理论单耗420/1651=0.254kg/t；松散系数=0.42/0.254≈1.45。13.【单项选择】立井施工采用MJY型整体金属模板，段高4.0m，直径7.0m，模板自重68kN，混凝土侧压力标准值65kN/m²，当采用6个液压油缸均匀支撑时，单个油缸额定推力应不小于（）。A.120kNB.150kNC.180kND.210kN答案：D解析：总侧压力F=65×π×7×4=5723kN；6个油缸，每缸≥5723/6≈954kN；考虑1.2动载系数及0.9折减，额定推力≥954×1.2/0.9≈1272kN；油缸选型向上取整210kN级（双作用双油缸并联）。14.【单项选择】某矿采用皮带斜井运输，倾角14°，带宽1600mm，带速4.5m/s，物料堆积角18°，当输送量要求6000t/h时，按ISO5048计算，其最大允许块度为（）。A.250mmB.300mmC.350mmD.400mm答案：C解析：Q=3.6Aρv，A=6000/(3.6×2.4×4.5)=0.154m²；查带式输送机设计手册，1600mm带宽、18°堆积角对应最大块度350mm。15.【单项选择】矿井通风机性能现场测定中，若采用皮托管—微压计法，测得巷道平均动压32Pa，空气密度1.18kg/m³，则该巷道平均风速为（）。A.6.3m/sB.7.3m/sC.8.3m/sD.9.3m/s答案：B解析：v=√(2·Pd/ρ)=√(2×32/1.18)=7.3m/s。16.【单项选择】尾矿库排洪系统采用“井—管—洞”形式，进水井直径3.5m，井口标高+218m，库内最高洪水位+215m，当要求井口最小安全超高1.5m时，该井顶高程应为（）。A.+216.5mB.+217.0mC.+217.5mD.+218.0m答案：D解析：215+1.5=216.5m，但井口不得低于设计标高+218m，故取+218.0m。17.【单项选择】某铜矿地下采场采用上向水平分层充填法，充填体设计强度R₂₈=3.0MPa，灰砂比1:8，质量浓度68%，当采用普通硅酸盐水泥时，其理论水泥用量最接近（）。A.180kg/m³B.220kg/m³C.260kg/m³D.300kg/m³答案：B解析：根据充填强度公式R₂₈=K·C/W，取K=0.45，W/C=8，则C=220kg/m³。18.【单项选择】立井提升钢丝绳采用三角股6×36WSFC，公称直径48mm，抗拉强度1960MPa，其最小破断拉力为1580kN，当安全系数要求≥7.5时，该绳最大允许静张力为（）。A.190kNB.210kNC.230kND.250kN答案：B解析：1580/7.5≈210kN。19.【单项选择】露天矿排土场基底为软弱黏土，天然含水率42%，液限45%，塑限22%，当采用预压法加固时，其最大竖向排水体间距按Barron理论计算宜取（）。A.1.2mB.1.8mC.2.4mD.3.0m答案：C解析：塑性指数Ip=23，查Barron图表，固结度90%时，排水体间距2.4m。20.【单项选择】井下柴油铲运机尾气中CO初始体积浓度1800ppm，当采用水幕—催化联合净化，CO去除率≥95%时，净化后CO浓度低于（）。A.24ppmB.60ppmC.90ppmD.120ppm答案：C解析：1800×(10.95)=90ppm。21.【多项选择】下列关于立井短段掘砌混合作业特点的说法，正确的有（）。A.段高一般2～4mB.模板与掘进可平行作业C.井壁接茬缝少D.要求围岩自稳时间≥8hE.适用于含水不稳定地层答案：A、B、C、D解析：短段掘砌混合作业段高小、接茬少、模板与掘进平行，围岩自稳≥8h即可，不适用于强含水层。22.【多项选择】影响露天矿汽车运输坡道极限长度的因素包括（）。A.发动机比功率B.道路滚动阻力系数C.环境温度D.轮胎花纹类型E.载重利用系数答案：A、B、C、E解析：轮胎花纹对极限长度影响较小，其余均直接相关。23.【多项选择】下列属于尾矿库在线安全监测必测项目的有（）。A.坝体表面位移B.浸润线C.库水位D.干滩长度E.降雨量答案：A、B、C、D解析：降雨量属选测。24.【多项选择】下列关于矿井通风网络解算HardyCross法的表述，正确的有（）。A.属于流量校正法B.每次迭代需计算回路风压闭合差C.适用于非线性网络D.收敛速度与初值无关E.可处理含风机特性曲线网络答案：A、B、C、E解析：初值越接近真值收敛越快。25.【多项选择】下列关于膏体充填的描述，正确的有（）。A.质量浓度≥70%B.无需脱水C.可实行高浓度管道自流输送D.水泥用量高于水砂充填E.接顶效果优于低浓度充填答案：A、B、E解析：膏体需泵送，不能自流；水泥用量低于水砂。26.【多项选择】下列关于提升钢丝绳张力自动平衡装置的描述，正确的有（）。A.可消除钢丝绳弹性蠕动差B.采用液压缸—闭环控制C.适用于多绳摩擦提升D.可补偿井筒塑性变形E.需设置钢丝绳张力在线监测答案：A、B、C、E解析：塑性变形需井塔结构补偿，非平衡装置功能。27.【多项选择】下列关于露天矿电子雷管起爆系统的优势，正确的有（）。A.可实现逐孔起爆B.抗杂散电流能力强C.网路可在线检测D.雷管可重复使用E.延时精度≤1ms答案：A、B、C、E解析：电子雷管一次性使用。28.【多项选择】下列关于立井冻结壁厚度计算有限元法的表述，正确的有（）。A.可模拟非均质地层B.需输入岩体热物理参数C.可考虑盐水温度波动D.结果需与经验法相互验证E.可省略井壁结构耦合答案：A、B、C、D解析：冻结壁—井壁应耦合分析。29.【多项选择】下列关于井下6kVIT系统绝缘监测的描述，正确的有（）。A.采用附加直流电源法B.报警值一般整定50kΩC.跳闸值一般整定30kΩD.需区分对称与不对称故障E.可安装自动复电装置答案：A、B、D解析：IT系统只报警不跳闸；自动复电违反规程。30.【多项选择】下列关于排土场基底排渗措施的描述，正确的有（）。A.设置盲沟B.铺设土工复合排水网C.采用碎石垫层D.增设垂直排水板E.基底预裂爆破答案：A、B、C、D解析：预裂爆破破坏基底完整性，不宜采用。31.【案例分析】背景：某金属矿设计生产能力3.0Mt/a，采用主井+副井+斜坡道联合开拓。主井净直径7.0m，深1050m，采用双层罐笼+平衡锤提升系统，钢丝绳为三角股6×36WSFC，直径46mm，最小破断拉力1480kN。井筒穿过第四系厚180m，基岩段870m，第四系采用冻结法施工，冻结壁设计厚度4.2m，盐水温度32℃。井底车场水平850m，设1.6m带式输送机与井下破碎系统，破碎后矿石粒度≤250mm，经主井提升至地面选厂。问题：（1）按《煤矿安全规程》，主井提升钢丝绳安全系数如何校验？（2）若冻结壁平均温度10℃，求冻结壁无侧限抗压强度（经验公式）。（3）带式输送机带宽1600mm，带速4.0m/s，输送量3000t/h，核算其输送能力是否满足要求。（4）井底车场主变电所6kV母线短路容量150MVA，选用真空断路器，其额定短路开断电流最小应选多少？答案与解析：（1）按规程，提升人员时安全系数≥9，提升物料≥7.5；本矿主井主要提升矿石，按物料验算：1480kN÷7.5=197kN；实际最大静张力需由提升动力学计算，若小于197kN则满足。（2）经验公式：qᵤ=0.45|t|+1.2=0.45×10+1.2=5.7MPa。（3）Q=3.6Aρv，A=0.16×1.6×0.95=0.243m²，ρ=1.6t/m³，Q=3.6×0.243×1.6×4≈5600t/h＞3000t/h，满足。（4）I″=S/(√3·U)=150/(√3×6)=14.4kA，断路器额定开断≥14.4kA，选16kA。32.【案例分析】背景：某铜矿露天采场最终边坡高420m，由第四系、砂岩、花岗闪长岩组成，采用台阶高度15m，坡面角65°，安全平台宽8m，清扫平台宽12m，每两个安全平台设一清扫平台。边坡上部第四系厚30m，内摩擦角18°，黏聚力25kPa；下部岩体RMR=65。地下存在旧采空区，距坡脚水平距离120m，空区高6m，埋深80m。问题：（1）用极限平衡法（Bishop法）计算整体边坡安全系数，已知滑面圆弧通过旧空区，半径280m，条分后总抗滑力矩1850MN·m，滑动力矩1480MN·m，求Fs。（2）按《有色金属矿山安全规程》，最终边坡角应如何折减？（3）若采用预应力锚索加固，单孔锚索设计承载力1500kN，锚固段位于花岗闪长岩，锚固长度如何估算（τ=0.8MPa，孔径150mm）？（3）旧空区对边坡稳定性的主要危害有哪些？答案与解析：（1）Fs=1850/1480=1.25。（2）规程要求：当存在旧空区时，最终边坡角宜较正常值减小3°～5°；原65°减至60°～62°。（3）La=P/(π·d·τ)=1500/(π×0.15×0.8)=3978mm，取4.0m。（4）空区导致上覆岩层冒落、引发沉降裂隙、改变应力场、形成潜在滑移面、增大爆破振动放大效应。33.【案例分析】背景：某铁矿尾矿库为山谷型，总库容4500万m³，坝高180m，等别二等。初期坝为透水堆石坝，高50m，上游设复合土工膜防渗。堆积坝平均外坡比1:4.0，采用上游法尾矿筑坝，平均堆积密度1.65t/m³，孔隙比0.72。库内设置排洪斜槽—隧洞系统，设计洪水标准为500年一遇，洪峰流量520m³/s。现需在坝体安装在线监测。问题：（1）按《尾矿库安全规程》，二等库坝体最小安全超高与最小干滩长度分别为多少？（2）计算尾矿饱和内摩擦角（经验公式）。（3）若坝体表面位移监测采用GNSS，基准点应如何布设？（4）简述排洪隧洞进口“井—洞”连接段应采取的抗冲刷措施。答案与解析：（1）二等库：最小安全超高1.5m，最小干滩长度150m。（2）φ=281.5e=281.5×0.72≈27°。（3）基准点应设在库外稳定基岩或坚固混凝土平台上，距坝体水平距离≥200m，高程与坝顶高差≤50m，埋设强制对中标志，定期与国家级CORS网联测。（4）进口设置防涡栅、钢筋混凝土护坦、抛石防冲槽、底部设抗滑齿墙、侧墙采用钢筋混凝土衬砌厚≥0.5m，并做环氧砂浆护面。34.【案例分析】背景：某煤矿井下综采工作面长240m，采高3.5m，煤层倾角6°，埋深520m，上覆岩层平均密度2.5t/m³，采用“三进一回”通风方式，工作面配风1800m³/min，绝对瓦斯涌出量18m³/min，煤尘爆炸指数32%，自然发火期45d。采煤机截深0.8m，牵引速度6m/min，日产原煤9500t。问题：（1）计算工作面瓦斯抽采率应达到多少才能满足风排瓦斯量≤8m³/min？（2）按《煤矿安全规程》，工作面风速是否超限？（3）简述煤层注水抑制煤尘的钻孔布置参数。（4）若采用注氮防灭火，注氮量如何估算（按氧含量降至10%）？答案与解析：（1）风排≤8，抽采≥10，抽采率=10/18=55.6%。（2）风速v=Q/S=1800/(240×3.5)=2.14m/s，小于规程上限4m/s，不超限。（3）孔深8～12m，孔径50～75mm，布置在煤壁中部，仰角5°～10°，间距15～20m，注水压力5～8MPa，流量≥5L/min，每孔注水时间≥20min。（4）工作面空间约3000m³，空气量4500m³，氧含量21%，降至10%需置换氧约495m³，按氮气纯度97%，需注氮495/0.97≈510m³，考虑漏风系数1.5，注氮量≥765m³，取800m³。35.【案例分析】背景：某金矿采用上向水平分层充填法，阶段高60m，矿体厚10m，倾角70°，矿石密度2.7t/m³，围岩稳固。采场长120m，分层高3.0m，采用点柱式布置，点柱直径6m，中心距15m，采场底部结构为堑沟式。充填体为灰砂比1:10、质量浓度70%的尾砂胶结充填，设计强度R₂₈=2.5MPa。问题：（1）计算采场回采率与贫化率。（2）若点柱回收采用分段爆破，简述其爆破设计原则。（3）充填体28d强度不足，仅达1.8MPa，分析可能原因。（4）简述采场通风方式及风流线路。答案与解析：（1）点柱体积=π×3²×120/15=226m³，矿块体积=120×10×60=72000m³，回采率=(72000226)/72000=99.7%，贫化率0%。（2）原则：分段高≤10m，孔径76mm，对角孔网，毫秒延期，单孔药量≤20kg，先中间后周边，确保柱内自由面充分，爆破振动速度≤100mm/s。（3）原因：灰砂比偏低、水泥质量差、尾砂含泥量高、浓度不足、养护温度低、充填过程严重离析。（4）采用压入式，新鲜风由阶段巷道经人行通风井进入分层巷道，清洗工作面后污风经另一侧回风井排至回风巷道，风速≥0.25m/s。36.【案例分析】背景：某磷矿露天采场采用高台阶爆破，台阶高25m，孔径250mm，超深3m，孔距10m，排距8m，梅花形布孔，单孔装药1200kg，铵油炸药，单耗0.45kg/t，岩石密度2.6t/m³。爆破后发现后冲明显，坡顶裂隙发育。问题：（1）计算实际单耗与理论单耗差异，分析后冲原因。（2）提出降震降冲技术措施。（3）若采用空气间隔装药，间隔比例如何确定？（4）简述高台阶爆破飞石安全距离计算方法。答案与解析：（1）理论单耗=1200/(10×8×28×2.6)=0.206kg/t，实际0.45kg/t，偏大；后冲原因：单耗过高、单孔药量集中、抵抗线不足、起爆顺序不合理、岩体节理发育。（2）措施：逐孔毫秒起爆、减小排距至7m、底部减药、顶部空气间隔、预裂爆破、采用电子雷管精准延时、坡顶设置减震沟。（3）间隔比例15%～30%，底部装药60%，中部空气，顶部装药20%，间隔位置在台阶中部。（4）按经验公式Rf=K·Q^(1/3)，K取15，Q=1200kg，Rf=15×10.6=159m，考虑高台阶放大系数1.5，安全距离≥240m，设置双层防护网。37.【案例分析】背景：某铜矿井下600m中段采用上向扇形中深孔落矿，孔径76mm，孔深25m，最小抵抗线2.2m，每米装药量5.2kg，炸药单耗0.38kg/t，矿石密度3.1t/m³。爆破后大块率12%，出矿采用6m³铲运机，铲装循环时间3.5min，班工作时间6h，设备利用率75%。问题：（1）计算单孔爆破矿石量及炸药单耗是否满足设计。（2）分析大块率偏高原因。（3）计算单台铲运机班出矿能力。（4）简述降低大块率的技术措施。答案与解析：（1）单孔负担体积=2.2×25×2.2×0.9=109m³，矿石量=109×3.1=338t，单孔装药=25×5.2=130kg，单耗=130/338=0.385kg/t≈0.38kg/t，满足。（2）原因：最小抵抗线过大、孔底距偏大、炸药性能差、装药结构不合理、自由面不足、岩体节理发育。（3）班出矿=6×60/3.5×6×0.75=463m³，约1436t。（4）措施：减小抵抗线至1.8m、采用底部加强装药、增加空孔作自由面、采用高精度毫秒雷管、优化孔网参数、采用分段装药、加强堵塞质量。38.【案例分析】背景：某铁矿主井采用塔式多绳摩擦提升，提升高度1120m，最大提升速度16m/s，加速度0.8m/s²，减速度0.9m/s²，爬行距离6m，爬行速度0.5m/s，装卸载时间18s。提升循环中，主加速、等速、主减速、爬行、停休各阶段时间分别为20s、58s、22s、12s、18s。问题：（1）计算一次提升循环时间。（2）若提升6000kg矿石，计算小时提升能力。（3）简述多绳摩擦提升钢丝绳滑移防治措施。（4）当钢丝绳张力差超过15%时，如何调整？答案与解析：（1）T=20+5