2025年巷道掘砌工技师高级技师理论考试题库含答案

2025年巷道掘砌工技师高级技师理论考试题库含答案一、岩石力学与围岩控制1.【单选】在Ⅳ级页岩中掘进直径5m的直墙拱形巷道，若原岩应力场为σv=25MPa、σh=0.7σv，则采用MohrCoulomb准则估算，当内摩擦角φ=28°、黏聚力c=0.8MPa时，巷道顶板首次出现拉伸裂隙的临界埋深约为A.95m B.120m C.145m D.170m答案：C解析：由σt=σh−σv，当σt=−σt0（岩石抗拉强度）时产生拉伸裂隙；取σt0=1.2MPa，则0.7γH−γH=−1.2，解得H=1.2/(0.3γ)=145m（γ取27kN/m³）。2.【多选】下列措施中，可同时降低巷道围岩剪胀变形与支护荷载的是A.注浆加固 B.及时封闭围岩 C.超高强度螺纹钢锚杆 D.预留变形量让压 E.喷射钢纤维混凝土答案：A、B、E解析：剪胀源于围岩内部裂隙滑移，注浆与封闭可抑制裂隙发展；钢纤维混凝土提高喷层延性，共同降低荷载。C项仅提高支护刚度，D项属于“让压”而非“降低”。3.【判断】在挤压性软岩中，采用“先柔后刚、先让后抗”原则时，初始支护的柔性层刚度应小于围岩长期变形模量的1/10。答案：正确解析：柔性层刚度若过大，无法吸收变形，将导致支护结构提前破坏；经验值取1/10～1/15。4.【填空】某深部巷道采用两帮注浆锚索加固，锚索长度应满足L≥lp+Δl+0.3B，其中lp为塑性区深度，B为______。答案：巷道跨度解析：0.3B为规范要求的锚固外延段，确保锚索穿过塑性区并锚固于弹性区。5.【简答】说明在高地应力软岩巷道中使用“让压锚杆+喷射混凝土+U型钢可缩支架”联合支护的力学机理。答案：让压锚杆通过恒阻大变形元件（套管、锥形垫片）允许围岩初期高速变形，释放部分能量；喷射混凝土提供早期封闭与剪切抗力；U型钢可缩支架在围岩变形稳定后提供高刚度约束，形成“让−抗−稳”三阶段控制，避免支护一次性过载。二、爆破设计与掘进循环6.【单选】在f=8的中硬砂岩中，采用φ32mm乳化炸药，炮眼直径42mm，若设计单耗q=1.4kg/m³，则每立方米岩石所需炮眼长度约为A.0.9m B.1.1m C.1.3m D.1.5m答案：B解析：炮眼长度L=V·q/(πd²/4·ρ)，取ρ=1.15g/cm³，代入得L=1.0/0.9≈1.1m/m³。7.【多选】下列因素中，会直接导致掏槽眼爆破效率下降的是A.装药集中度不足 B.空眼数目偏少 C.雷管段别跳段 D.炮泥堵塞长度不足 E.岩体节理与掏槽方向平行答案：A、B、C、E解析：D项堵塞不足主要影响爆轰压力持续时间，对掏槽效率影响次于其他四项。8.【判断】在直眼掏槽中，增加空眼直径可提高掏槽腔体积，但空眼直径超过炮眼直径1.8倍后，腔体体积增长趋于平缓。答案：正确解析：模型试验表明，空眼直径比1.8为临界值，继续增大对应力波反射增强有限，且增加钻孔成本。9.【填空】某隧道采用楔形掏槽，炮眼深度3.2m，若循环进尺要求达到90%，则实际钻孔深度应为______m。答案：3.6解析：考虑5%的孔底偏差与10%的爆破损失，3.2/0.9≈3.6m。10.【计算】某掘进工作面岩体松散系数Ks=1.55，实测循环爆破后石渣堆密度1.85t/m³，原岩密度2.65t/m³，若设计循环进尺2.5m，断面面积18m²，求每循环出渣量（t）。答案：137t解析：实体岩石体积V0=18×2.5=45m³；松散体积V1=Ks·V0=69.75m³；质量m=69.75×1.85=129t；考虑运输损失5%，实际出渣129×1.06≈137t。三、巷道支护理论与设计11.【单选】对φ22mm左旋螺纹钢锚杆，屈服强度fy=500MPa，锚固长度300mm，砂浆与孔壁平均黏结强度τ=2.5MPa，则该锚杆极限拉拔力约为A.108kN B.135kN C.158kN D.190kN答案：C解析：F=min(fy·As,τ·πd·L)=min(500×380,2.5×π×0.022×0.3×10⁶)=min(190kN,52kN)，取小值52kN；但规范允许锚固段剪应力不均匀系数1.2～1.5，取1.5得78kN；若锚固剂为树脂，τ可提高至5MPa，则极限158kN，故选C。12.【多选】下列现象中，可判定为锚杆非拉伸破坏模式的是A.杆体颈缩断裂 B.托盘边缘岩体剪切溃裂 C.锚固段滑移拔出 D.螺纹脱扣 E.杆体弯曲大变形答案：B、C、D、E解析：A为典型拉伸破坏。13.【判断】对于喷射混凝土支护，钢纤维掺量由0提高到40kg/m³，其残余抗弯强度可提高约2倍，但回弹率增加不超过3%。答案：正确解析：试验曲线表明，40kg/m³钢纤维使残余强度提高1.8～2.2倍；纤维短且细，对回弹影响有限。14.【填空】当采用“锚杆+钢筋梯+喷射混凝土”联合支护时，钢筋梯主筋直径d与锚杆间距a的关系应满足d≥______a。答案：1/20解析：确保钢筋梯在喷层开裂后仍能提供足够的悬挂力，规范规定d≥a/20。15.【简答】阐述在深部高应力破碎带中，采用“预应力锚索+让压垫墩”系统时，垫墩尺寸设计的两大控制指标。答案：①垫墩底面积A≥P/[σ]，P为锚索设计张拉力，[σ]为破碎岩体允许承载强度；②垫墩厚度t≥0.8√(P/(fcu·b))，确保混凝土局部抗压，其中fcu为垫墩混凝土立方体强度，b为垫墩边长。四、通风与安全16.【单选】某巷道掘进长度1500m，断面20m²，一次爆破炸药量240kg，若采用压入式通风，要求30min内把CO浓度降至24ppm以下，则最小风量应为A.2.1m³/s B.3.3m³/s C.4.5m³/s D.5.7m³/s答案：B解析：按CO产生量G=0.1m³/kg，则总量24m³；稀释公式Q=G·10⁶/(C·t)=24×10⁶/(24×1800)=3.3m³/s。17.【多选】下列关于巷道防尘的说法正确的是A.煤层注水可使全尘降尘率达60%以上 B.泡沫除尘对呼吸性粉尘效率高于湿式除尘 C.风水联动喷雾的最佳雾滴直径为10～50μm D.掘进机内喷雾压力不得低于8MPa E.个体防护中KP95滤料对油雾颗粒无效答案：A、B、C、E解析：D项内喷雾压力应≥3MPa，8MPa为外喷雾。18.【判断】在煤巷掘进工作面，若采用“双风机双电源”自动切换，备用风机必须在主风机停风后60s内启动，且供风量≥主风机风量的90%。答案：错误解析：《煤矿安全规程》要求30s内启动，风量≥100%。19.【填空】瓦斯喷出初速度q≥______L/min的钻孔，必须按瓦斯抽采孔处理。答案：4解析：AQ10272006规定临界值4L/min。20.【简答】简述巷道掘进面“四位一体”防突措施的现场实施流程。答案：①预测预报：采用钻屑指标法测定K1值与Δh2；②效果检验：效检孔每循环不少于3个，指标低于临界方可掘进；③安全防护：设置压风自救系统、反向风门及远距离爆破；④措施孔施工：按设计施工排放孔，孔深≥8m，控制范围巷道轮廓线外≥5m。五、出渣运输与设备管理21.【单选】某矿采用8t蓄电池机车牵引，坡度5‰，重列车上坡运行，粘着系数μ=0.18，若列车总重80t，则最大牵引质量为A.240t B.290t C.340t D.390t答案：B解析：F=μ·P=0.18×80×9.81=141kN；坡度阻力i=5‰，则G=F/(i+ω)=141/(0.005+0.004)=15.7kN/t，总重=80+290=370t，扣除机车8t，牵引质量≈290t。22.【多选】导致侧卸式装载机铲斗插入阻力增大的原因包括A.岩渣块度超限 B.铲斗刃板磨损钝厚 C.行走速度过高 D.铲斗插入角减小 E.底板水软膨胀答案：A、B、E解析：C项速度高反而减小插入时间；D项插入角减小阻力减小。23.【判断】带式输送机液力偶合器使用清水介质时，其传递功率比使用油介质下降约15%。答案：正确解析：水密度低、黏度小，液力损失大，实测降15%～18%。24.【填空】掘进工作面耙斗装岩机钢丝绳安全系数不得小于______。答案：6解析：MT23891规定。25.【简答】说明在长距离斜井掘进中，采用“皮带+矿车”联合运输的切换点设置原则。答案：①按扒渣机最大扬渣距离≤15m确定一级皮带长度；②二级皮带长度按驱动滚筒许用张力与胶带强度校核，一般不超过800m；③切换点设于坡度变化平缓段，设置溜矸仓容量≥1.2倍列车载重，确保矿车装运连续；④安装缓冲滚筒与清扫器，减少胶带磨损。六、施工组织与项目管理26.【单选】某巷道月掘进计划180m，正规循环率0.85，单循环进尺2.0m，考虑3d检修，则日循环数至少为A.3 B.4 C.5 D.6答案：B解析：月有效天数27d，需循环180/2=90个，日循环90/27≈3.3，取4。27.【多选】下列属于“四新技术”范畴的是A.全断面硬岩掘进机 B.湿喷机械手 C.激光指向仪 D.智慧掘进管控平台 E.传统木背板答案：A、B、D解析：C为测量工具，E为传统材料。28.【判断】采用BIM技术进行巷道支护建模时，IFC4标准可完整表达锚杆预应力损失时序曲线。答案：错误解析：IFC4尚不支持时序曲线，仅支持静态属性。29.【填空】根据《煤矿巷道工程质量验收规范》，喷射混凝土厚度检测采用钻孔法，每______m²应测1个断面。答案：50解析：GB502132010规定。30.【简答】说明在EPC模式下，掘进承包商如何进行“限额设计”优化支护参数。答案：①建立地质−支护−造价数据库，采用神经网络预测不同等级围岩支护成本；②以合同总价为约束，设置支护成本上限；③引入价值工程，对锚杆长度、间排距、喷层厚度进行敏感性分析，优先降低敏感性低、成本高的参数；④采用动态设计，每50m进行地质复核，及时调整，确保不超限额且安全储备系数≥1.3。七、灾害应急与案例分析31.【单选】2019年某矿掘进面发生冲击地压，震级2.1，埋深850m，根据《防治煤矿冲击地压细则》，该矿随后掘进速度应控制在A.≤2m/d B.≤3m/d C.≤4m/d D.≤5m/d答案：A解析：震级2.0～2.5，对应速度≤2m/d。32.【多选】巷道掘进面突水征兆包括A.煤壁“发汗” B.空气变冷 C.钻孔水流由清变浊 D.底板“底鼓”加速 E.瓦斯浓度骤降答案：A、B、C、D解析：E为瓦斯异常，非突水征兆。33.【判断】处理拒爆时，在距拒爆眼0.3m处平行打新眼，其深度可小于拒爆眼0.5m。答案：错误解析：新眼深度应≥拒爆眼深度，确保装药超过拒爆药卷。34.【填空】压风自救系统每人供风量不得少于______m³/min。答案：0.3解析：AQ10282006规定。35.【简答】结合2022年贵州某矿煤与瓦斯突出事故，说明“区域−局部”防突措施失效链及改进对策。答案：失效链：①区域预测孔密度不足，未查明地质构造煤厚变化；②区域瓦斯抽采时间不足45d，抽采半径未验证；③局部效检孔布置在抽采空白带；④远距离爆破撤人距离仅70m，冲击波超压致逆风流逆流。改进：①采用定向长钻孔+水力压裂，抽采时间≥60d；②效检孔采用“三点七孔”法，覆盖轮廓线外8m；③撤人距离≥100m并设防突风门；④引入微震监测，当能量≥10⁴J立即停头撤人。八、数值模拟与信息化36.【单选】采用FLAC3D模拟巷道支护时，锚杆单元选用cable结构，若锚索预应力200kN，则cable的预紧力参数应设为A.1×10⁵N B.2×10⁵N C.2.5×10⁵N D.3×10⁵N答案：B解析：直接输入设计预应力值。37.【多选】智慧掘进“数字孪生”平台的核心技术包括A.5G+UWB融合定位 B.激光点云SLAM C.边缘计算网关 D.区块链存证 E.数字岩芯3D打印答案：A、B、C、D解析：E为展示技术，非核心。38.【判断】采用PFC2D模拟岩体爆破时，颗粒接触黏结模型（BPM）的黏结强度越高，则爆破块度越大。答案：错误解析：黏结强度越高，岩体更难破碎，块度越大，但模拟显示当强度超过临界后块度趋于稳定。39.【填空】井下5G基站天线增益一般为______dBi。答案：8解析：防爆型天线受限尺寸，增益8dBi为常见值。40.【简答】说明利用Python+TensorFlow建立巷道围岩等级预测模型的数据预处理流程。答案：①采集地质钻孔、地震波、电阻率等原始数据，统一坐标系；②缺失值采用KNN插补，异常值用3σ准则剔除；③连续型变量做MinMax归一化，类别变量用OneHot编码；④采用SMOTE算法对Ⅴ级围岩样本过采样，平衡数据集；⑤按7:2:1划分训练、验证、测试集，并做十折交叉验证，确保AUC≥0.92。九、经济分析与节能减排41.【单选】某巷道采用湿喷工艺比干喷工艺增加直接成本15%，但回弹率由25%降至8%，若水泥单价500元