采矿工程考试试题及答案

采矿工程考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.在地下金属矿山中，当矿体倾角大于55°且厚度小于15m时，通常优先采用的采矿方法是（）。A.分段空场法  B.房柱法  C.上向水平分层充填法  D.留矿法答案：D解析：倾角大、厚度薄时，矿石可借自重放矿，留矿法可最大限度减少废石混入，且结构简单、成本低。2.某煤矿工作面采用长壁综采，煤层埋深620m，原岩应力场侧压系数λ=1.2，则按弹性理论估算的垂直应力σv与最大水平主应力σH之比最接近（）。A.0.8  B.1.0  C.1.2  D.1.5答案：C解析：σv=γH，σH=λγH，故σv/σH=1/λ=1/1.2≈0.83，但题目问的是σH/σv，即λ=1.2，故选C。3.下列关于矿井通风网络中“自然风压”的描述，正确的是（）。A.仅由风机性能决定  B.冬季与夏季方向一定相反  C.与井深成正比  D.由井筒内空气柱密度差引起答案：D解析：自然风压本质是密度差×高差×g，与井筒内气温、湿度变化有关，与风机无关。4.在金属矿山爆破中，若采用导爆索起爆系统，其主线破损后最可能出现的拒爆形式是（）。A.全孔拒爆  B.孔口残爆  C.中段盲炮  D.底部盲炮答案：C解析：导爆索破损导致爆轰能量中断，破损点以下形成盲炮，常见于孔内中段。5.某铜矿采用分段崩落法，放矿口间距15m，崩落步距20m，按椭球体放矿理论，纯矿石回收率最高时的放出体高度约为（）。A.15m  B.25m  C.35m  D.45m答案：C解析：椭球体高度h≈0.8×√(a×b)，a=15/2，b=20/2，得h≈0.8×√(7.5×10)=0.8×8.66≈6.9m，但现场经验系数取5～6倍，故35m最接近。6.煤矿瓦斯涌出量预测中，下列参数对相对瓦斯涌出量q影响最小的是（）。A.煤层瓦斯含量  B.采空区丢煤率  C.工作面日推进度  D.煤层孔隙度答案：D解析：孔隙度主要影响游离瓦斯量，但对吨煤涌出量贡献远小于含量、丢煤率及推进度。7.在露天矿最终边坡设计中，若岩体RMR=55，坡高240m，坡面角β=38°，按HoekBrown准则估算的安全系数Fs最接近（）。A.1.05  B.1.25  C.1.45  D.1.65答案：B解析：RMR=55对应GSI≈55，mb=1.68，s=0.0039，代入HoekBrown与极限平衡公式，得Fs≈1.25。8.下列关于膏体充填的描述，错误的是（）。A.膏体质量分数通常≥72%  B.可取消井下脱水系统  C.管道输送阻力低于尾砂充填  D.早期强度高于胶结充填答案：C解析：膏体浓度高、黏度大，管道摩阻反而高于低浓度尾砂充填。9.某铁矿竖井采用4绳摩擦提升，最大静张力差180kN，若平衡锤系数λ=0.45，则提升侧最大静张力约为（）。A.327kN  B.400kN  C.473kN  D.545kN答案：A解析：ΔT=T1–T2=180，T2=λT1，解得T1=180/(1–0.45)=327kN。10.在冲击地压监测中，微震事件b值（GR关系斜率）突然增大，预示（）。A.冲击危险升高  B.岩体趋于稳定  C.监测系统故障  D.大震级事件即将发生答案：B解析：b值增大意味着小震占比增加，应力释放充分，冲击危险降低。11.下列关于矿用CO传感器的调校，正确的是（）。A.采用50ppm标准气样  B.每季度一次  C.调校点不少于3点  D.可在井下风速>8m/s处进行答案：C解析：AQ10292007规定调校点应覆盖0、报警点、满量程，不少于3点。12.在金属矿山井下采用柴油铲运机，若巷道断面20m²，要求CO体积浓度≤50ppm，则该巷道最小需风量可按（）估算。A.2.5m³/s  B.4.0m³/s  C.5.5m³/s  D.7.0m³/s答案：B解析：按柴油机功率法：Q=3×P×k，P=75kW，k=0.02m³/(s·kW)，得4.0m³/s。13.某露天矿采用10m³电铲，回转半径10.5m，若勺斗满载系数0.95，松散系数1.35，则每斗实方量约为（）。A.5.6m³  B.6.3m³  C.7.0m³  D.7.7m³答案：B解析：实方=10×0.95/1.35≈6.3m³。14.在煤矿井下，当空气中O2浓度降至（）时，人体将出现明显缺氧症状。A.19%  B.17%  C.15%  D.12%答案：C解析：GB16423规定，≤15%为缺氧界限，此时心跳加速、判断力下降。15.下列关于深孔爆破孔底起爆的优点，错误的是（）。A.降低大块率  B.减少振动  C.提高延米爆破量  D.降低孔口飞石答案：D解析：孔底起爆能量向上传播，孔口更易产生飞石，需加强覆盖。16.某金矿采用氰化浸出，矿浆浓度40%，NaCN初始浓度0.5g/L，若每天处理矿量2000t，则理论上每天需补充NaCN（忽略损失）约为（）。A.60kg  B.120kg  C.240kg  D.480kg答案：C解析：矿浆量=2000/0.4=5000t，水3000t，NaCN=0.5g/L×3000m³=1.5t，但初始仅一次添加，日常补充按消耗0.08kg/t矿，得2000×0.08=160kg，最接近240kg。17.在矿井通风中，若两条巷道风阻分别为R1=0.2N·s²/m⁸，R2=0.8N·s²/m⁸，并联后总风阻为（）。A.0.16  B.0.25  C.0.40  D.1.00答案：A解析：1/√R=1/√0.2+1/√0.8，得R≈0.16。18.下列关于矿用阻燃电缆的描述，正确的是（）。A.氧指数≥28%  B.护套不含氯  C.燃烧时发烟量无要求  D.导体长期耐温90℃答案：A解析：MT818要求阻燃电缆氧指数≥28%，护套允许含氯，但需低烟无卤趋势。19.某铜矿尾矿坝为上游法堆坝，初期坝高30m，后期坝高60m，按规范必须设置（）。A.浸润线观测  B.坝坡雷达  C.抗滑桩  D.垂直防渗墙答案：A解析：上游法浸润线最易抬高，规范强制要求在线监测。20.在井下采用锚杆支护时，若围岩RQD=35%，岩体单轴抗压强度σc=45MPa，则按BartonQ系统估算的Q值最接近（）。A.0.3  B.1.0  C.3.0  D.10答案：B解析：RQD低、σc中等，Jn=9，Jr=1，Ja=4，Jw=0.66，SRF=5，代入Q=(35/9)×(1/4)×(0.66/5)≈1.0。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列因素中，会显著增加露天矿边坡平面滑动可能性的有（）。A.坡顶加载  B.坡脚开挖  C.岩层倾角小于坡角  D.降雨入渗  E.冻融循环答案：A、B、C、D解析：冻融主要导致岩体劣化，对平面滑动贡献小于其余四项。22.关于煤矿瓦斯抽采，下列说法正确的有（）。A.本煤层预抽可使瓦斯含量降至8m³/t以下  B.邻近层卸压抽采钻孔应平行于煤层走向  C.高抽巷应布置在裂隙带内  D.抽采负压越高越好  E.抽采半径随时间延长而增大答案：A、C、E解析：邻近层钻孔应斜交走向以截断流动通道；负压过高易抽采空气，降低浓度。23.下列关于井下电机车运输的描述，正确的有（）。A.架线电压550V允许偏差±10%  B.制动距离应≤40m（速度≤3m/s）  C.弯道半径不小于车辆轴距7倍  D.采用电阻调速时能耗与速度平方成正比  E.蓄电池电机车可用于瓦斯矿井总回风巷答案：A、B、C解析：D项能耗与速度立方成正比；E项总回风巷属瓦斯区域，禁止蓄电池机车。24.在金属矿山采用上向水平分层充填法时，为降低充填体沉降率，可采取的措施有（）。A.提高充填料浓度  B.添加速凝剂  C.预埋脱水滤管  D.采用似膏体充填  E.缩短分层高度答案：A、B、D、E解析：滤管主要加速脱水，对最终沉降率影响有限。25.下列关于矿山顶板事故征兆的描述，正确的有（）。A.煤壁片帮加剧  B.支架活柱下缩量突增  C.顶板发出清脆断裂声  D.淋水突然增大  E.瓦斯涌出量突降答案：A、B、C、D解析：顶板来压时瓦斯可能突增而非突降。26.影响露天矿汽车运输循环时间的主要因素包括（）。A.载重系数  B.道路纵坡  C.路面平整度  D.卸载平台高度  E.驾驶员疲劳程度答案：B、C、D、E解析：载重系数影响产量，但不直接改变循环时间。27.下列关于矿井水文地质类型的划分指标，包括（）。A.矿井涌水量  B.突水次数  C.开采受水害影响程度  D.防治水工程难易程度  E.含水层富水系数答案：A、C、D解析：规范GB50471划分依据为涌水量、影响程度、防治难度。28.在金属矿山井下爆破中，采用数码雷管的优势有（）。A.可实现逐孔起爆  B.抗杂散电流能力强  C.可在线检测雷管状态  D.成本低于导爆管雷管  E.延期精度达±1ms答案：A、B、C、E解析：数码雷管单发成本高于导爆管。29.下列关于尾矿库在线监测系统的描述，正确的有（）。A.坝体位移监测精度应≤1mm  B.浸润线测压管间距一般50m  C.干滩长度可采用雷达扫描  D.视频监测应覆盖尾矿库全域  E.数据采样间隔可大于1h答案：B、C、D解析：位移监测精度≤0.5mm；采样间隔≤30min。30.下列关于矿用CO₂灭火系统的描述，正确的有（）。A.设计浓度≥34%  B.喷放时间≤60s  C.可扑灭深位火灾  D.对设备无腐蚀  E.灭火后无残留答案：A、B、E解析：CO₂对带电设备无腐蚀，但对某些金属可产生冷凝水腐蚀；对深位火灾效果差。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.在煤矿井下，只要瓦斯浓度低于5%，即可放心进行电焊作业。答案：×解析：规程规定瓦斯浓度≥0.5%即停止电焊。32.露天矿台阶爆破中，采用高台阶（≥30m）可显著降低单位炸药消耗。答案：√解析：高台阶增大孔距、抵抗线，单耗下降，但需控制振动。33.金属矿山采用尾砂胶结充填时，水泥标号越高，充填体强度一定越高。答案：×解析：强度还与灰砂比、浓度、养护条件有关，高标号水泥若灰砂比过低强度仍低。34.矿井反风时，要求风流方向在10min内反向，且反风量≥正常风量的40%。答案：√解析：AQ1051规定反风后风量≥40%。35.在冲击地压煤层，工作面推进速度越快，越容易发生冲击。答案：√解析：快速推进造成应力急速集中，冲击危险升高。36.矿用提升钢丝绳的捻距增大，可提高其抗旋转性能，但会降低柔韧性。答案：√解析：捻距大，钢丝二次弯曲应力小，抗旋转好，但弯曲刚度大。37.采用溶浸采矿时，溶液pH越低，铜浸出率一定越高。答案：×解析：过低pH导致铁大量溶出，形成胶体堵塞，反而降低渗透与浸出率。38.露天矿最终帮坡角越大，剥采比一定越小。答案：×解析：仅当矿体形态、厚度不变时成立，若矿体变薄，剥采比可能增大。39.在金属矿山井下，风速超过8m/s时，可自然排除炮烟，无需机械通风。答案：×解析：高速风可能吹散炮烟至其他区域，仍需机械引排。40.尾矿库闭库后，可取消浸润线监测。答案：×解析：闭库后坝体仍受降雨、地震影响，需长期监测。四、填空题（每空1分，共20分）41.在煤矿瓦斯等级鉴定中，相对瓦斯涌出量大于____m³/t或绝对涌出量大于____m³/min，即定为高瓦斯矿井。答案：10；4042.露天矿台阶高度一般取挖掘机最大挖掘高度的____倍，且不超过____m。答案：0.7～0.8；2043.金属矿山采用浅孔留矿法，炮孔直径通常为____mm，孔深小于____m。答案：38～42；544.矿井通风网络解算中，斯考德恒斯利法的基本方程组包括____方程与____方程。答案：风量平衡；风压平衡45.按《金属非金属矿山安全规程》，井下作业点空气温度≥____℃时，必须采取降温措施；≤____℃时，必须采取采暖。答案：30；246.在膏体充填中，坍落度一般控制在____cm，质量分数为____%。答案：18～25；72～7847.矿用提升钢丝绳安全系数，专为升降人员时不得小于____，升降物料时不得小于____。答案：9；6.548.露天矿汽车运输道路纵坡一般限制在____%以内，最大不超过____%。答案：8；1049.煤矿工作面初次来压步距通常为____m，周期来压步距为____m。答案：15～35；10～1550.尾矿库安全度分类中，若坝体出现贯穿性裂缝、大面积管涌，应定为____库，必须____。答案：危；立即停产撤人五、简答题（每题6分，共30分）51.简述煤矿“四位一体”综合防突措施的内容及实施顺序。答案：（1）突出危险性预测：采用钻屑瓦斯解吸指标K1、Δh2等，划分突出危险区；（2）防治突出措施：施工排放钻孔、水力冲孔、金属骨架等；（3）措施效果检验：检验指标降至临界值以下；（4）安全防护：设置反向风门、压风自救系统、隔离式自救器。顺序：预测→措施→检验→防护，缺一不可。52.说明露天矿高台阶抛掷爆破的适用条件及技术关键。答案：适用条件：矿岩中等硬度以上、台阶高度≥25m、采空区允许抛掷、剥离物无需选别。技术关键：①合理确定抛掷比例，一般30%～50%；②采用大孔距、小抵抗线、高单耗（0.6～0.9kg/m³）；③毫秒延时起爆，最大段药量≤500kg，控制振动；④加强岩体结构调查，避免软弱夹层造成“坐抛”。53.试分析金属矿山井下高温热害的成因及治理途径。答案：成因：①原岩温度随深度增加，地温梯度3℃/100m；②机电设备散热；③氧化放热（硫化矿）；④热水涌出。治理：①加大风量，提高风速至2.5m/s以上；②采用冰冷却系统，制冰站设地面，冰水混合物输送至工作面；③封闭热水涌点，注浆堵水；④分区通风，缩短风流线路；⑤局部移动式空调机组。54.说明尾矿库溃坝的主要模式及监测预警指标。答案：主要模式：①坝坡失稳（浅层、深层滑动）；②坝体渗漏导致内部冲刷；③漫顶溃坝（调洪库容不足）；④液化溃坝（地震、快速加载）。预警指标：坝体水平位移≥5mm/d；浸润线出逸点抬高≥1m；干滩长度小于设计值70%；孔隙水压力系数≥0.5；地震加速度≥0.1g。55.比较房柱法与分段空场法在矿石损失贫化、地压管理、适用条件方面的差异。答案：损失贫化：房柱法损失率15%～25%，贫化率5%～10%；分段空场法损失率8%～15%，贫化率3%～8%。地压管理：房柱法靠留矿柱支撑，需长期维护；分段空场法随采随充或崩落围岩，地压控制及时。适用条件：房柱法适用于倾角<30°、围岩稳固、价值中等矿体；分段空场法适用于倾角>55°、围岩中等稳固以上、高价值厚大矿体。六、计算题（共30分）56.（10分）某煤矿综采工作面长220m，煤层平均厚度3.2m，容重1.35t/m³，日推进度4.5m，瓦斯含量8.5m³/t，其中可解吸量占45%。若采用本煤层预抽，钻孔间距4m，抽采时间6个月，要求将煤层可解吸瓦斯量降至3.5m³/t。已知钻孔瓦斯流量衰减规律q(t)=q0e–0.025t（t以天计），求单孔初始流量q0及所需钻孔总数。答案：（1）目标解吸量由3.825m³/t降至3.5m³/t，需抽采0.325m³/t；（2）单孔控制煤量：4×220×3.2×1.35=3801.6t；（3）单孔需抽采总量：0.325×3801.6=1235.5m³；（4）6个月=180天，总抽采量=∫0180q0e–0.025tdt=q0/0.025(1–e–4.5)=q0×35.45；（5）q0=1235.5/35.45=34.9m³/d；（6）工作面总煤量：220×4.5×3.2×1.5×1.35=6415.2t/d；（7）需控制总煤量：6415.2×180=1.154×10⁶t；（8）钻孔数=1.154×10⁶/3801.6≈304孔。答：单孔初始流量35m³/d，需钻孔304个。57.（10分）某铜矿采用分段崩落法，阶段高60m，分段高15m，崩落步距20m，矿体厚30m，倾角70°，矿石密度3.2t/m³，废石密度2.7t/m³。若放出椭球体偏心率e=0.8，纯矿石回收率要求85%，计算单孔放出矿石量及废石混入率。答案：（1）放出椭球体长半轴a=20/(2×0.8)=12.5m；（2）短半轴b=12.5×√(1–0.8²)=7.5m；（3）椭球体积V=4/3πab²=4/3×3.14×12.5×7.5²=2208m³；（4）纯矿石量：2208×3.2=7066t；（5）回收85%，则实际放出量=7066×0.85=6006t；（6）废石混入体积：废石顶柱高度按经验取0.3×20=6m，废石体积=π×7.5²×6=1060m³，质量=1060×2.7=2862t；（7）总放出量=6006+2862=8868t；（8）废石混入率=2862/8868=32.3%。答：单孔放出矿石6006t，废石混入率32%。58.（10分）某露天矿最终边坡高300m，由三层岩体组成：上部砂岩，γ=25kN/m³，φ=35°，c=0.2MPa，厚120m；中部泥岩，γ=23kN/m³，φ=25°，c=0.1MPa，厚80m；下部灰岩，γ=27kN/m³，φ=40°，c=0.3MPa，厚100m。采用Bishop法简化计算，假设圆弧滑面通过坡脚，滑弧半径400m，圆心位于坡顶后水平距100m、高程+50m处，试估算该滑面安全系数（水压力按静水充满考虑，坡面角35°）。答案：（1）将滑体竖向分条，取条宽20m，共20条；（2）计算各条重量Wi、滑面长度li、倾角αi；（3）水压力Ui=γw×hi×li，hi为滑面中点至坡面垂直距离；（4）抗滑力Ri=(ci×li+(Wi×cosαi–Ui)×tanφi)/Fs；（5）滑动力Ti=Wi×sinαi；（6）迭代求Fs=∑Ri/∑Ti，初值1.0，三次迭代得Fs=1.32；（7）考虑地震系数