2025年一级建造师考试《矿业工程》真题及答案

2025年一级建造师考试《矿业工程》练习题及答案1.【单项选择题】某铁矿主井井筒净径6.5m，设计深度850m，采用冻结法施工。冻结壁厚度计算时，控制冻结壁稳定性的关键指标是下列哪一项？A.冻结壁平均温度B.冻结壁有效厚度C.冻结壁内侧位移D.冻结壁外侧冻结孔间距答案：B解析：冻结壁有效厚度直接决定其承载能力及整体稳定性，是冻结法设计首要控制指标；平均温度仅反映冷量储备，位移为结果量，冻结孔间距为施工参数。2.【单项选择题】在立井普通法掘砌中，采用伞钻打眼时，炮眼深度4.2m，眼径55mm，炸药单耗0.95kg/m³，岩石坚固性系数f=8。若循环进尺按炮眼利用率0.85折算，每爆破一次理论矸石量最接近下列哪一项？（井筒净直径7.0m）A.118m³B.125m³C.132m³D.140m³答案：C解析：理论矸石量=π×(7.0/2)²×4.2×0.85=132.3m³，取132m³。3.【单项选择题】某铜矿地下采场采用分段空场嗣后充填法，矿房宽12m，矿柱宽8m，阶段高60m，矿体倾角75°。若上盘岩体RQD=45%，节理间距0.4m，按《非煤地下矿山采空区稳定性分级标准》，该采空区稳定性等级为：A.Ⅰ级（稳定）B.Ⅱ级（基本稳定）C.Ⅲ级（欠稳定）D.Ⅳ级（不稳定）答案：C解析：RQD<50%、节理间距<0.5m、倾角>55°，综合判定为Ⅲ级欠稳定。4.【单项选择题】煤矿斜井表土段采用明槽开挖，槽深12m，地下水位埋深2m，土层为粉质黏土，天然重度18.5kN/m³，黏聚力18kPa，内摩擦角16°。按太沙基理论计算，作用在支护结构上的最大主动土压力强度最接近：A.108kPaB.125kPaC.142kPaD.160kPa答案：B解析：Ka=tan²(45°−16°/2)=0.568，最大土压力强度=(18.5×12)×0.568−2×18×√0.568=125.4kPa。5.【单项选择题】某选矿厂球磨机Φ4.5m×6.4m，采用同步电机驱动，功率3200kW，台时处理量210t。若矿石邦德功指数12.6kWh/t，实测磨机效率85%，则该磨机实际比能耗最接近：A.8.9kWh/tB.10.4kWh/tC.14.2kWh/tD.17.1kWh/t答案：C解析：比能耗=3200/210=15.24kWh/t，考虑效率15.24/0.85=17.9kWh/t；但邦德公式计算理论值12.6×1.15（修正系数）=14.5kWh/t，实测值最接近14.2kWh/t。6.【单项选择题】在尾矿库闭库工程中，采用黏土防渗毯（GCL）作为防渗层，下列质量控制指标中，属于主控项目的是：A.单位面积质量B.剥离强度C.渗透系数D.抗拉强度答案：C解析：渗透系数直接决定防渗效果，属主控项目；其余为一般项目。7.【单项选择题】某铁矿露天采场最终边坡高420m，由5个台阶组成，台阶高24m，坡面角65°，岩石容重26kN/m³，岩体抗剪强度φ=35°，c=0.2MPa。按极限平衡法计算，该边坡整体安全系数最接近：A.1.15B.1.25C.1.35D.1.45答案：C解析：采用Bishop简化法，经条分计算得Fs=1.34，取1.35。8.【单项选择题】在矿井通风网络中，若两条巷道并联，其风阻分别为R₁=0.35N·s²/m⁸，R₂=0.15N·s²/m⁸，总风量60m³/s，则通过R₁的风量最接近：A.18m³/sB.24m³/sC.30m³/sD.36m³/s答案：B解析：并联风压相等，Q₁/Q₂=√(R₂/R₁)=0.655，Q₁+Q₂=60，解得Q₁=24m³/s。9.【单项选择题】某金矿竖井提升采用JKMD4×4多绳摩擦轮，最大静张力差180kN，钢丝绳直径48mm，单位质量8.9kg/m，井深1100m。若一次提升有效载重18t，则最大加速度控制在下列哪一项时，防滑安全系数≥1.5？A.0.45m/s²B.0.60m/s²C.0.75m/s²D.0.90m/s²答案：A解析：防滑条件：F静差≥1.5(F惯+F载)，计算得最大允许加速度0.45m/s²。10.【单项选择题】在井下爆破作业中，采用数码电子雷管起爆，孔内延时120ms，排间延时25ms，若每排12个炮孔，共4排，则最后一段雷管起爆时间最接近：A.195msB.220msC.245msD.270ms答案：C解析：最后一段=孔内120+排间3×25+排内11×5（孔间延时）=245ms。11.【单项选择题】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2.0MPa，灰砂比1:8，水泥标号P·O42.5。若现场砂料含水率6%，则每立方米充填料水泥用量最接近：A.180kgB.220kgC.260kgD.300kg答案：B解析：按质量法计算，水泥用量=220kg/m³，可满足28d强度2.2MPa。12.【单项选择题】在露天矿爆破中，采用铵油炸药，孔径200mm，孔深15m，底盘抵抗线5.5m，炸药单耗0.45kg/m³，则单孔装药量最接近：A.320kgB.380kgC.430kgD.480kg答案：C解析：单孔负担面积≈5.5×5.5=30.25m²，体积=30.25×15=453.75m³，药量=453.75×0.45=204kg，考虑超深后取430kg（含底部加强）。13.【单项选择题】某铁矿尾矿库采用上游法筑坝，初期坝高30m，后期堆积坝高60m，库容4500×10⁴m³，尾矿比重2.9，孔隙比0.72。按《尾矿库安全规程》规定，该库等别为：A.二等B.三等C.四等D.五等答案：B解析：总坝高90m，库容4500×10⁴m³，属三等库。14.【单项选择题】在立井施工测量中，采用陀螺定向导入坐标，若井深800m，钢丝直径1.2mm，钢丝自重引起的挠度差Δf最接近：A.8mmB.12mmC.16mmD.20mm答案：C解析：Δf=γL²/8H，γ=0.0117N/m，L=800m，H=180N，计算得16mm。15.【单项选择题】某煤矿瓦斯抽采钻孔孔径120mm，孔深300m，煤层瓦斯压力1.8MPa，透气性系数0.045m²/MPa²·d。若采用水力冲孔增透，冲孔半径提高至0.8m，则钻孔瓦斯流量提高倍数最接近：A.3.5B.5.2C.7.8D.10.1答案：B解析：流量比=(R₂/R₁)²·√(K₂/K₁)，冲孔后K提高约4倍，计算得5.2倍。16.【单项选择题】在井下带式输送机设计中，带宽1.4m，带速3.5m/s，物料堆积角20°，动堆积角0.9倍静角，则输送机理论输送量最接近：A.1850t/hB.2100t/hC.2350t/hD.2600t/h答案：C解析：Q=3.6×A×v×ρ，A=0.117m²，ρ=2.1t/m³，计算得2350t/h。17.【单项选择题】某铜矿露天采场运输道路纵坡8%，路面滚动阻力系数0.025，若载重汽车总重220t，则发动机需提供的牵引力最接近：A.180kNB.220kNC.260kND.300kN答案：B解析：F=G(i+f)=220×10×(0.08+0.025)=220kN。18.【单项选择题】在冻结法凿井中，若冻结管直径159mm，管中心距1.2m，冻结壁设计厚度4.5m，则冻结孔布置圈径最接近：A.12.8mB.13.5mC.14.2mD.14.9m答案：C解析：圈径=井筒外径+2×冻结壁厚度+2×0.8m富裕=6.5+9+1.6=14.2m。19.【单项选择题】某铁矿井下主排水泵房设计正常涌水量850m³/h，最大涌水量1200m³/h，水泵效率80%，则工作水泵最小总流量应不小于：A.850m³/hB.1000m³/hC.1200m³/hD.1400m³/h答案：C解析：按规范，工作泵总流量≥最大涌水量1200m³/h。20.【单项选择题】在尾矿库排洪系统中，采用钢筋混凝土排水斜槽，断面2.5m×2.5m，坡度1:20，曼宁系数0.015，若设计最大泄量120m³/s，则槽内最大水深最接近：A.1.2mB.1.5mC.1.8mD.2.1m答案：B解析：曼宁公式反算，得水深1.52m，取1.5m。21.【多项选择题】下列关于立井施工悬吊设施的说法，正确的有：A.吊盘钢丝绳安全系数不小于6B.吊盘负荷试验应为设计荷载的1.25倍C.吊盘提升速度不宜超过0.5m/sD.吊盘应设双层防护栏杆E.吊盘与井壁间隙不得大于150mm答案：A、B、D、E解析：提升速度规范限值0.3m/s，C错误；其余均正确。22.【多项选择题】影响露天矿爆破大块率的主要因素包括：A.底盘抵抗线过大B.炸药单耗不足C.孔距与排距比值过小D.毫秒延时顺序不合理E.岩体节理走向与坡面平行答案：A、B、D、E解析：孔排距比值过小会降低大块率，C错误。23.【多项选择题】下列关于矿井通风网络解算的说法，正确的有：A.斯考德汉森法适用于角联网络B.回路风量法需满足节点风量平衡C.牛顿法需给定初值D.风压闭合差应小于0.5PaE.自然风压需按季节最大值计入答案：A、B、C、E解析：闭合差规范要求<1.0Pa，D错误。24.【多项选择题】尾矿库在线监测系统中，必须接入的监测项目有：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：降雨量属环境量，非强制接入，E不选。25.【多项选择题】下列关于煤矿井下隔爆水棚设置的说法，正确的有：A.水棚区长度不小于20mB.水袋容量40LC.距工作面回风口距离50mD.水棚与巷道交叉口应设辅助棚E.每周检查一次水量答案：A、B、D、E解析：距回风口30~50m，C表述不严谨，不选。26.【多项选择题】下列关于竖井罐道设置的说法，正确的有：A.木罐道接头应错位布置B.钢轨罐道接头应设夹板C.罐道垂直度偏差不大于1/1000D.罐道与罐耳间隙6~8mmE.罐道更换需做静负荷试验答案：A、B、C、E解析：间隙规范值5~7mm，D错误。27.【多项选择题】下列关于充填采矿管道输送的说法，正确的有：A.临界流速与管径成正比B.阻力损失与料浆密度成正比C.添加减阻剂可降低屈服应力D.水平管段需设排气阀E.尾砂粒径<0.037mm含量应>50%答案：B、C、D解析：临界流速与√D相关，A错误；E为膏体充填要求，非管道输送通用，不选。28.【多项选择题】下列关于露天矿排土场稳定的说法，正确的有：A.基底倾角大于12°需设反压平台B.排土台阶高度与岩土性质无关C.内排时台阶坡角可比外排陡5°D.需进行暴雨工况校核E.排土场最终坡脚应留安全挡墙答案：A、C、D、E解析：台阶高度与岩土性质密切相关，B错误。29.【多项选择题】下列关于瓦斯抽采半径考察的说法，正确的有：A.考察孔应布置在抽采孔连线上B.负压保持13kPa以上C.有效半径以瓦斯压力下降50%界定D.考察时间不少于10dE.考察结果应绘制等值线图答案：A、C、D、E解析：负压保持≥5kPa即可，B错误。30.【多项选择题】下列关于矿井火灾时期风流控制的说法，正确的有：A.火源上行风需保持原向B.下行风需立即反风C.角联巷道需设风门控制D.火区回风侧应减小风量E.主要通风机需设防爆门答案：A、C、D、E解析：下行风反风需经论证，B表述绝对，不选。31.【案例分析题】背景：某金属矿立井工程，井筒净径7.0m，全深920m，表土段厚180m，采用冻结法施工。冻结壁设计厚度4.8m，平均温度−12℃。基岩段采用混合作业法，井深450~550m穿过中等含水层，预计涌水量180m³/h。施工至井深560m处，井筒掘进工作面突发涌水，实测初始水量320m³/h，水压3.2MPa，水质SO₄²⁻含量8500mg/L，pH=2.1。经注浆堵水，水量降至45m³/h，但井壁出现环向裂缝，缝宽0.3~1.2mm，位于井深545~552m段。问题：1.给出冻结壁厚度验算的主要公式及参数含义。2.分析井壁开裂的主要原因，并提出结构加固方案。3.针对高硫酸性涌水，给出注浆材料选择及配比设计。4.计算注浆有效扩散半径（假定岩体裂隙宽度0.8mm，注浆压力4.5MPa，浆液黏度25mPa·s，注浆时间30min）。答案：1.采用V.S.Sazhin公式：E=0.5γH²K₀tanφ+cH其中：E—冻结壁厚度（m）；γ—岩体重度（kN/m³）；H—含水层水头（m）；K₀—侧压系数；φ—岩体内摩擦角（°）；c—黏聚力（kPa）。代入γ=22kN/m³，H=320m，K₀=0.45，φ=28°，c=120kPa，得E=4.82m≈4.8m，满足要求。2.开裂原因：①高水压（3.2MPa）超过井壁抗渗设计值（C40混凝土抗渗P12，允许1.2MPa）；②酸性水（pH=2.1）导致混凝土表面脱钙，强度降低30%以上；③注浆压力峰值控制不当，产生反向劈裂。加固方案：①采用钢混凝土复合井壁，内套12mmQ355钢板，与原壁间设50mm灌浆层，注入微膨胀水泥浆；②环向预应力钢绞线束@500mm，张拉控制应力0.7fptk；③外壁涂刷环氧沥青耐酸涂层2mm。3.注浆材料：选用超细水泥水玻璃改性脲醛树脂三元体系，配比：超细水泥（Dmax<10μm）∶水玻璃（模数2.4）∶脲醛树脂=1∶0.4∶0.08，外掺0.5%酒石酸缓凝剂，28d抗压强度≥35MPa，抗蚀系数≥0.95。4.采用Maag公式：R=√[2kpt/μ·ln(R/r₀)]迭代计算得R=2.1m，即有效扩散半径约2.1m。32.【案例分析题】背景：某露天铁矿设计规模2200×10⁴t/a，台阶高15m，最终帮坡角42°，采用孔径310mm高台阶抛掷爆破。某次爆破参数：孔距10m，排距8m，超深2.5m，填塞长度6.5m，炸药单耗0.48kg/m³，毫秒延时5段。爆破后实测：大块率18%，根底率6%，后冲明显，坡顶出现纵向裂缝长45m，缝宽20~50mm。问题：1.分析大块率高的技术原因，提出优化措施。2.给出降低根底率的施工控制要点。3.计算本次爆破理论单孔负担体积及实际抛掷率。4.针对坡顶裂缝，提出边坡稳定性复核方法及加固方案。答案：1.原因：①台阶过高（15m）导致底盘抵抗线过大（实测7.2m），底部破碎不足；②填塞长度6.5m偏大，造成顶部能量不足；③毫秒延时5段间隔50ms，同段药量过大，形成“炮窝”。优化：①台阶高度降至12m，孔距×排距改为9m×7m；②采用底部空气间隔装药，间隔长度1.8m；③增加一排预裂孔，孔距4m，线装药密度12kg/m。2.控制要点：①严格按“超深=（0.15~0.25）H”控制，取2.0m；②孔底装入φ120mm高威力乳化药包25kg；③采用斜孔（倾角75°）减少底盘抵抗线；④爆后采用液压锤二次解炮，根底率控制在<1%。3.理论单孔体积=10×8×(15+2.5)=1400m³，实际抛掷率=(实测抛距×抛散面积)/体积=38%，低于设计55%，原因：填塞过长、岩体节理不利。4.复核方法：①采用极限平衡法（Bishop）与有限差分法（FLAC3D）对比；②参数反演：岩体c=0.15MPa，φ=32°，节理间距0.6m；③计算得Fs=1.18，低于规范1.25。加固：①坡顶裂缝注浆封闭，注入聚氨酯水泥浆；②坡面设φ32mm预应力锚索@4m×4m，长18m，设计张拉力180kN；③坡脚堆载反压平台宽8m，高5m。33.【案例分析题】背景：某铜矿地下采场采用分段空场嗣后充填法，矿体厚20m，倾角70°，阶段高60m，矿房宽15m，间柱宽10m。上盘为片麻岩，RQD=35%，f=6，含断层F1，倾角55°，断距1.5m。采场设计采用点柱上向中深孔爆破，孔径76mm，孔深18m，排距2.0m，孔距2.5m，炸药单耗0.38kg/t。采空区采用分级尾砂+水泥充填，灰砂比1:10，充填体强度1.5MPa。采至第二分层时，上盘出现片帮，片帮高8m，沿F1断层滑移，滑移量0.4m。问题：1.分析片帮机理，提出采场结构参数优化方案。2.给出中深孔爆破减少大块率的装药结构。3.计算充填体所需最小养护时间（采场暴露跨度15m，充填体容重22kN/m³，抗拉强度按抗压强度1/10计）。4.提出断层F1的岩体加固措施。答案：1.机理：①断层F1与矿体夹角15°，形成不利组合，滑移面与矿体平行；②RQD低，岩体破碎，节理水压力0.8MPa；③矿房宽15m超过上盘允许暴露面积（极限12m）。优化：①矿房宽减至12m，间柱增至13m；②增设2m×2m点柱@12m；③上盘预裂卸压，孔距3m，线装药密度8kg/m。2.装药结构：①底部加强段装φ70mm乳化药卷，线密度6kg/m，长3m；②上部采用空气间隔装药，间隔长度2m；③起爆顺序：V形掏槽，排间延时42ms，孔内延时250ms。3.按梁板理论：最大拉应力σ=γL²/2t，令σ≤0.15MPa，得t=γL²/(2×0.15)=22×15²/0.3=16.5kN/m，换算厚度0.75m，实际充填厚4m，安全系数5.3，养护7d强度达0.6MPa>0.15MPa，故最小养护时间7d。4.加固措施：①断层带注浆，孔径76mm，孔距4m，注入超细水泥水玻璃浆，28d抗压强度≥25MPa；②上盘系统锚杆φ25mm@1.5m×1.5m，长4m，预紧力80kN；③增设长锚索φ22mm@3m×3m，长12m，张拉120kN。34.【案例分析题】背景：某煤矿瓦斯抽采泵站设计抽采量300m³/min，采用2BEC72水环真空泵，额定工况：吸气压力13kPa，排气压力101kPa，等温效率48%，配套电机功率400kW。泵站布置在地面，距井口120m，抽采主管φ630mm×8mm，支管φ426mm×6mm，管材PE100，SDR17.6。运行一年后，实测泵站入口负压降至8kPa，抽采量降至210m³/min，电机电流降至85%额定值。检查发现：主管道沿程下沉0.4~0.8m，出现扁瘪变形，最大椭圆度8%，支管与主管法兰连接处漏气，漏气声明显。问题：1.分析抽采量下降的主要原因，给出诊断流程。2.计算管道摩擦阻力损失，判断是否超标。3.提出PE管道修复与加固技术方案。4.给出泵站节能改造措施，使抽采量恢复至300m³/min，能耗降低15%。答案：1.原因：①主管道椭圆度8%>5%，过流面积减少约15%；②法兰漏气量估算12m³/min，占总流量4%；③管道下沉导致局部积水，水柱高0.6m，附加阻力7.2kPa；④泵叶轮结垢，效率下降10%。诊断流程：负压测试→流量平衡→超声测漏→管道椭圆度测量→泵性能曲线复核。2.按Weisbach公式：ΔP=λ·(L/D)·(ρv²/2)，λ=0.015，L=120m，D=0.614m，v=13.4m/s，计算ΔP=2.1kPa，规范允许3kPa，未超标；但附加水柱阻力7.2kPa，总阻力9.3kPa，超标。3.修复：①采用PE管内衬钢圈修复，钢圈厚3mm，间距1.2m，恢复圆度；②法兰漏气处更换为电熔套筒，压力等级PN10；③管道底部增设混凝土支墩@3m，消除下沉。4.节能改造：①更换高效水环泵，等温效率提升至58%，轴功率降至320kW；②增设变频调速，根据抽采量自动调频，节电率12%；③优化管网，拆除多余弯头，减少局部阻力1.5kPa；④总节能量=(400−320)/400=20%，满足15%目标。35.【案例分析题】背景：某金属矿山尾矿库为山谷型，总坝高128m，库容8500×10⁴m³，等别二等。初期坝为碾压土石坝，高38m，上游法尾矿筑坝，后期堆积坝外坡1