一级建造师考试矿业工程管理与实务试卷与参考答案(2025年)

一级建造师考试矿业工程管理与实务试卷与参考答案(2025年)一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个最符合题意的选项，选对得分，选错不扣分）1.某煤矿立井井筒净径7.0m，设计采用冻结法施工，冻结壁厚度计算时，下列哪项参数对冻结壁厚度影响最大？A.岩层单轴抗压强度B.冻结温度梯度C.地压值D.冻结管间距答案：C解析：冻结壁厚度由地压值与冻结壁强度共同决定，其中地压值是外部荷载，对厚度起控制作用；其余参数影响冻结壁强度或冻结速度，但非决定性因素。2.在金属矿山竖井提升系统中，多绳摩擦提升与单绳缠绕提升相比，其最大优势是：A.井架高度低B.钢丝绳安全系数高C.提升深度不受钢丝绳直径限制D.电机功率小答案：C解析：多绳摩擦提升利用多根钢丝绳共同承担载荷，单根绳直径可减小，提升深度不再受单绳直径限制，理论上可无限加深；其余选项并非最大优势。3.井下爆破作业中，采用数码电子雷管逐孔起爆技术，下列哪项参数最能直接降低爆破振动速度？A.单孔药量B.最大单段药量C.孔距D.填塞长度答案：B解析：爆破振动速度经验公式v=K(Q^(1/3)/R)^α中，Q为最大单段药量，减小Q可直接降低振速；单孔药量若分段合理，对振速影响有限。4.尾矿库闭库设计中，必须首先确定的防洪标准是：A.初期坝防洪标准B.尾矿库等别对应的洪水重现期C.排洪系统泄流能力D.沉积滩顶高程答案：B解析：根据《尾矿库安全规程》（GB394962020），尾矿库等别决定防洪标准，等别由总库容和坝高共同确定，是后续所有防洪计算的前提。5.在煤矿井下掘进工作面，采用综掘机作业时，下列哪项措施最能有效抑制煤尘产生？A.增大截割头转速B.内外喷雾降尘系统压力≥8MPaC.减小截齿线速度D.增加通风风量答案：B解析：内外喷雾压力≥8MPa可形成水幕包裹截割头，使粉尘颗粒迅速沉降，是综掘机降尘的核心技术措施；其余选项或无效或副作用大。6.矿山井下主排水泵房设计中，备用水泵的能力应满足：A.不小于工作水泵能力的50%B.不小于最大涌水量C.不小于工作水泵能力的70%D.与工作水泵能力相同答案：B解析：《煤矿安全规程》第四百一十二条明确规定：备用水泵能力应不小于最大涌水量，确保任何工作泵故障时仍能排出最大涌水。7.金属矿山采用无底柱分段崩落法回采，下列哪项参数直接决定矿石损失率？A.分段高度B.崩落步距C.进路间距D.放矿截止品位答案：D解析：放矿截止品位越高，废石提前混入，矿石损失率增大；其余参数影响回收率或贫化率，但非损失率直接决定因素。8.立井施工采用伞钻打眼时，炮眼深度受下列哪项因素限制最大？A.伞钻推进油缸行程B.钻杆单根长度C.井筒荒径D.提升绞车能力答案：A解析：伞钻推进油缸一次行程通常为4.0~4.5m，超过需接杆，效率骤降，故眼深受油缸行程限制最大；钻杆长度可接长，但非限制主因。9.尾矿库在线安全监测系统中，对坝体内部变形监测最有效的仪器是：A.水管式沉降仪B.固定式测斜仪C.土压力盒D.孔隙水压力计答案：B解析：固定式测斜仪（IPI）可连续测量坝体内部水平位移，精度达0.01mm/m，是内部变形最直接有效的手段；沉降仪仅能测竖向位移。10.煤矿井下高瓦斯掘进工作面，采用局部通风机供风时，其“三专两闭锁”中的“两闭锁”是指：A.风电闭锁、瓦斯电闭锁B.风电闭锁、故障闭锁C.瓦斯电闭锁、过载闭锁D.风电闭锁、漏电闭锁答案：A解析：“三专”指专用变压器、专用开关、专用电缆；“两闭锁”指风电闭锁（停风断电）、瓦斯电闭锁（瓦斯超限断电），确保瓦斯不超限作业。11.金属矿山竖井罐笼提升系统，防坠器空行程时间要求不大于：A.0.15sB.0.25sC.0.35sD.0.45s答案：B解析：《金属非金属矿山安全规程》规定：防坠器空行程时间≤0.25s，确保断绳瞬间抓捕器及时动作，防止罐笼坠落距离过大。12.露天矿最终边坡角设计时，若岩体质量指标RQD=70%，则岩体质量等级为：A.Ⅰ级B.Ⅱ级C.Ⅲ级D.Ⅳ级答案：C解析：RQD50%~75%对应Ⅲ级岩体，最终边坡角需相应降低5°~8°；Ⅰ级RQD>90%，Ⅱ级75%~90%，Ⅳ级<50%。13.煤矿井下采用锚杆支护时，锚固剂搅拌时间一般不少于：A.15sB.20sC.25sD.30s答案：D解析：树脂锚固剂要求搅拌时间≥30s，确保树脂与固化剂充分混合，达到设计锚固力；时间不足易导致锚固失效。14.尾矿库排洪系统采用排水井—隧洞方案时，排水井最大堰上水头按下列哪项洪水标准计算？A.100年一遇B.200年一遇C.500年一遇D.1000年一遇答案：D解析：根据《尾矿库安全规程》，一等、二等库排水井最大堰上水头按1000年一遇洪水校核，确保极端洪水不漫顶。15.立井施工采用冻结法，冻结壁交圈时间主要取决于：A.冻结孔间距B.盐水温度C.岩层导热系数D.冻结管直径答案：A解析：冻结壁交圈时间t∝L²/a，L为冻结孔间距，间距越大交圈时间越长；其余参数影响冻结速度，但非平方关系。16.井下爆破网路采用数码雷管时，下列哪项操作必须在地面完成？A.雷管注册编号B.起爆延期设置C.网路电阻测试D.起爆器充电答案：A解析：数码雷管唯一ID编号必须在地面专用设备写入，井下禁止插拔芯片，防止误操作；延期设置可在井下完成。17.金属矿山采用分段空场嗣后充填法，下列哪项措施最能降低地表沉降？A.提高充填体强度B.减小分段高度C.增加矿柱尺寸D.采用尾砂充填答案：A解析：充填体强度≥4MPa可自立支撑顶板，有效控制岩移；矿柱留设减少资源回收，非首选；尾砂充填强度低，沉降大。18.煤矿井下主变电所应设置在：A.进风风流中B.回风风流中C.掘进工作面附近D.采空区下方答案：A解析：主变电所必须设在进风风流中，防止瓦斯积聚引发爆炸；回风风流瓦斯浓度高，严禁设置电气设备。19.露天矿深孔爆破采用逐孔起爆技术，下列哪项参数最能改善爆堆松散度？A.减小孔距B.增大排距C.优化延期时间Δt=3~8ms/mD.提高单孔药量答案：C解析：合理延期时间使岩体碰撞充分，爆堆松散；Δt过小形成切割，过大则独立爆破，均不利于松散。20.尾矿库沉积滩顶高程低于设计洪水位时，必须立即采取的措施是：A.降低库内水位B.加高子坝C.加固坝体D.增设排洪井答案：A解析：沉积滩顶高程低于洪水位意味着调洪库容不足，必须立即降低库内水位，防止洪水漫顶；其余措施为长期手段，无法应急。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有2~3个正确选项，多选、少选、错选均不得分）21.下列哪些因素会显著降低冻结壁有效厚度？A.冻结管偏斜B.盐水温度升高C.地下水流速>5m/dD.岩层含盐量高E.冻结孔间距减小答案：A、C、D解析：冻结管偏斜导致交圈盲区；地下水流速大带走冷量；含盐量降低冰点，均使有效厚度减小；盐水温度升高仅降低强度；孔距减小反而增加厚度。22.煤矿井下掘进工作面出现以下哪些情况必须立即停钻撤人？A.钻孔内喷水B.瓦斯浓度达1.0%C.煤壁出现“挂汗”D.钻孔内出现哨叫声E.顶板掉渣加剧答案：A、C、D解析：喷水、挂汗、哨叫声均为突水、瓦斯突出预兆，必须停钻撤人；瓦斯浓度1.0%为报警值，未超限；顶板掉渣加强支护即可。23.金属矿山竖井提升系统，防止过卷的有效措施包括：A.井架顶部安装楔形罐道B.提升机设置深度指示器失效保护C.井底设置过放挡梁D.罐笼安装缓冲木E.设置井口安全门答案：A、B、D解析：楔形罐道、深度指示器失效保护、缓冲木均可防止或减轻过卷冲击；过放挡梁防过放；安全门防坠人，与过卷无关。24.尾矿库在线监测系统中，必须接入全国尾矿库风险监测预警平台的数据包括：A.坝体表面位移B.浸润线埋深C.库水位D.干滩长度E.排洪隧洞流量答案：A、B、C、D解析：根据应急管理部2022年文件，四等及以上尾矿库必须上传表面位移、浸润线、库水位、干滩长度；隧洞流量非强制。25.露天矿卡车运输道路，影响制动距离的主要因素有：A.路面平整度B.轮胎花纹类型C.道路纵坡D.车载重量E.发动机功率答案：A、C、D解析：平整度差、纵坡大、载重大均显著增加制动距离；轮胎花纹影响附着系数，但非主因；发动机功率与制动无关。26.煤矿井下采用掘锚一体机作业时，其“三机”联动控制包括：A.截割部B.装载部C.锚杆钻机D.胶带输送机E.除尘风机答案：A、B、C解析：掘锚一体机“三机”指截割、装载、支护（锚杆钻机）一体化联动；胶带机为后配套，除尘风机为辅助系统。27.下列哪些方法可用于测定井下巷道围岩松动圈范围？A.声波测试B.多点位移计C.钻孔摄像D.锚杆拉拔试验E.地震波CT答案：A、B、C解析：声波速度降低、多点位移突变、摄像可见裂隙均可直接判断松动圈；拉拔试验测锚固力；地震波CT分辨率不足。28.金属矿山竖井施工采用伞钻打眼，为提高炮眼利用率可采取：A.采用高威力炸药B.优化掏槽眼布置C.增大眼深D.提高装药系数E.采用反向起爆答案：B、D、E解析：优化掏槽、提高装药系数、反向起爆均可提高利用率；高威力炸药易超挖；眼深超过伞钻行程反而降低效率。29.尾矿库闭库后，坝体植被恢复应选择：A.深根性乔木B.浅根性灌木C.草本植物D.藤本植物E.农作物答案：B、C解析：浅根灌木、草本可固土防冲刷，且根系不破坏坝体；深根乔木、藤本根系穿透防渗层；农作物需施肥灌溉，不利坝体稳定。30.煤矿井下发生火区封闭后，判断火区熄灭的条件包括：A.火区出水温度<30℃B.火区内氧气浓度<5%C.一氧化碳浓度持续0ppmD.火区气体温度<25℃E.火区内无乙烯乙炔答案：B、D、E解析：氧气<5%、气温<25℃、无烯烃类标志气体，且持续稳定1个月以上，可判定熄灭；出水温度非指标；CO为中间产物，非必须0ppm。三、案例分析题（共5题，每题20分，共100分。要求结合矿业工程实际，给出完整计算过程、判断依据及结论）【案例一】背景：某煤矿年产3.0Mt，采用立井开拓，井筒净径7.2m，井深850m。井筒穿过表土段厚180m，主要为含水流砂层，采用冻结法施工。冻结壁设计厚度4.2m，冻结孔间距1.8m，盐水温度28℃。施工至垂深320m处，发现冻结壁温度场出现“开窗”，测温孔显示局部温度升至3℃，且伴有渗水，最大水量30m³/h。问题：1.分析“开窗”原因，指出主要影响因素。（6分）2.给出应急处理技术方案，并说明理由。（8分）3.计算需增设的冻结孔数量（要求单孔冻结圆柱体有效半径1.2m，重叠系数1.2）。（6分）答案与解析：1.原因：①地下水流速>5m/d，带走冷量形成热沟；②冻结管偏斜>1.5%，导致交圈盲区；③含盐量升高至15g/L，冰点降低至1.2℃，需更低温度才能冻结。影响因素排序：地下水流速>冻结管偏斜>含盐量。2.应急方案：①立即在“开窗”区域补打双排冻结孔，孔距1.0m，内排距原孔0.6m，外排1.2m，形成加强冻结帷幕；②采用液氮速冻，注入温度80℃，持续72h，快速封堵水流通道；③井筒内设置临时止水箱套，采用钢板+气囊组合，承受水压0.4MPa，确保作业安全；④加强测温，每2h一次，温度<5℃后方可恢复掘进。理由：液氮可提供巨大冷量（蒸发潜热199kJ/kg），快速克服热沟；双排孔缩小间距，提高交圈可靠性；止水箱套为二道防线。3.计算：“开窗”弧长对应圆心角约60°，弧长L=πD×60/360=3.14×(7.2+4.2×2)×1/6=3.14×15.6/6=8.17m。单孔有效冻结直径2.4m，考虑重叠系数1.2，需孔数n=8.17/(2.4/1.2)=8.17/2=4.08，取5孔。双排共需10孔，其中内排5孔，外排5孔，梅花形布置。【案例二】背景：某金属矿山露天采场最终边坡高300m，由石英闪长岩组成，岩体RQD=65%，节理间距0.4m，倾角55°，倾向与边坡同向。原设计边坡角48°，台阶高15m，安全平台宽5m。生产中发现第6~8台阶出现连续拉裂缝，长150m，最大张开度25cm，后缘下沉40cm。问题：1.判断边坡破坏模式，并给出依据。（4分）2.采用极限平衡法（Bishop法）计算当前安全系数（已知：岩体重度γ=27kN/m³，节理内摩擦角φ=35°，黏聚力c=0.15MPa，地下水位在坡脚以上20m，滑面假设沿节理面）。（10分）3.提出降坡加固综合方案，并预测加固后边坡角。（6分）答案与解析：1.破坏模式：顺层岩石滑坡。依据：节理倾角55°>边坡角48°，且倾向与边坡一致，属典型顺层边坡；拉裂缝出现后缘下沉，预示滑移—拉裂型破坏。2.计算：滑面长L=150m，滑体平均厚度h=20m，滑面倾角α=55°。单宽滑体重W=γ×A=27×150×20=81000kN/m。地下水压力：hw=20m，u=γw×hw×cos²α=10×20×cos²55°=200×0.329=65.8kPa。Bishop法安全系数：Fs=Σ[(c′+(σu)tanφ′)/mα]/ΣWsinα简化：σ=Wcosα/L=81000×cos55°/150=81000×0.574/150=310kPa。mα=cosα+sinαtanφ/Fs，迭代取Fs=1.0，得mα=0.574+0.819×0.7/1=1.147。分子=(0.15×1000+(31065.8)×0.7)×150=(150+171)×150=48150kN/m。分母=81000×sin55°=81000×0.819=66339kN/m。Fs=48150/66339=0.73<1.0，处于极限失稳状态。3.综合方案：①降坡：将48°降至42°，削坡石方量约120万m³，增加安全平台至8m；②预应力锚索：采用Φ15.2mm×1860MPa钢绞线，间排距4m×4m，单孔锚固力1000kN，共布设3000根；③排水：设置水平排水孔，仰角5°，孔深30m，间排距3m，降低水压力30%；④监测：安装固定式测斜仪30套、GNSS表面位移站10套。预测：经FLAC3D数值模拟，加固后边坡角可维持45°，安全系数提高至1.35，满足规范要求。【案例三】背景：某铜矿井下600m中段采用分段空场嗣后充填法，矿块垂直矿体走向布置，矿体厚10m，倾角70°，分段高15m，进路间距12m，回采顺序自上而下。充填体为分级尾砂，灰砂比1:8，设计强度4MPa。生产中发现相邻进路充填体侧壁出现片帮，片帮高2.5m，深0.8m，影响下分段回采。问题：1.分析片帮原因。（5分）2.计算充填体自立高度，并判断是否满足自立要求（充填体容重γ=22kN/m³，内摩擦角φ=38°，黏聚力c=0.5MPa，侧压系数K=0.45）。（7分）3.提出防止片帮的技术措施。（8分）答案与解析：1.原因：①灰砂比偏低，实际强度仅2.8MPa，低于设计；②充填体养护时间不足7d即开始下分段凿岩，强度未达标；③进路跨度大，12m导致侧壁拉应力集中；④下分段爆破振动速度达15cm/s，超过充填体抗振极限10cm/s。2.自立高度：采用普氏理论，临界高度Hc=2c/(γ√K)=2×0.5×1000/(22×√0.45)=1000/(22×0.67)=67.8m。实际分段高15m<67.8m，理论可自立，但考虑爆破振动、暴露时间，需安全系数1.5，允许高度=67.8/1.5=45m仍>15m，故强度不足是主因。3.措施：①提高灰砂比至1:6，添加3%水泥熟料，强度提升至5MPa；②延长养护时间至14d，采用喷雾养护，保持湿度>90%；③减小进路间距至10m，并在充填体内预埋Φ20mm螺纹钢钉，长1.5m，间排距1m，增加抗剪；④下分段爆破采用数码雷管逐孔起爆，降振50%，最大振速控制在8cm/s；⑤在充填体侧壁喷50mm厚钢纤维混凝土，挂Φ6mm钢筋网，网度150mm×150mm，提高表面整体性。【案例四】背景：某磷矿尾矿库为二等库，总库容4500万m³，坝高120m，采用上游法筑坝，现状坝顶高程+385m，沉积滩顶+380m，干滩长度650m，库水位+370m。汛期将至，区域24h最大暴雨580mm，经调洪计算，需调洪库容850万m³。问题：1.判断当前库水位是否满足调洪要求，若不满足，给出允许最高库水位。（6分）2.计算需增设的排洪设施泄流量（洪水总量1200万m³，允许下泄流量200m³/s，洪水历时24h）。（6分）3.提出汛期应急度汛方案。（8分）答案与解析：1.现状调洪库容=沉积滩顶库水位=380370=10m，对应库容曲线得调洪库容仅600万m³<850万m³，不满足。允许最高库水位=370+(850600)×(385370)/(45003500)=370+250×0.015=373.75m，取373.5m。2.需新增泄流量：剩余洪量=1200200×24×3600/10000=12001728=528万m³，说明现状排洪隧洞已满足，但需复核控泄要求。按规范二等库最大下泄≤200m³/s，现状隧洞泄流能力Q=μA√(2gH)=0.85×45×√(2×9.81×15)=0.85×45×17.2=658m³/s>200m³/s，需设置闸门控泄。3.应急方案：①立即降低库水位至373.5m，开启泄洪塔全部闸门，预