2026年矿山支护工考试题及答案

2026年矿山支护工考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在井下巷道掘进过程中，最先进行的支护工序通常是A.喷射混凝土封闭围岩B.安装锚杆C.架设钢拱架D.打设超前管棚答案：B解析：锚杆支护具有快速、主动加固围岩的特点，掘进后应立即实施，以控制围岩早期变形。2.锚杆预紧力设计值主要依据下列哪项参数确定A.锚杆直径B.围岩单轴抗压强度C.巷道跨度D.锚固剂剪切强度答案：B解析：围岩强度越高，所需预紧力越大，以保证锚杆与围岩形成有效组合拱。3.喷射混凝土中速凝剂掺量超过多少时，强度会显著下降A.3%B.5%C.7%D.9%答案：C解析：速凝剂超过7%后，水泥石结构疏松，28d强度损失可达20%以上。4.采用“锚—喷—网—索”联合支护时，最后施工的构件是A.钢筋网B.预应力锚索C.喷射混凝土D.砂浆锚杆答案：B解析：锚索提供深层加固，需在表层支护完成后施加，避免早期爆破震动影响。5.下列哪项不是导致锚杆“拉断”失效的直接原因A.预紧力过高B.围岩突发大变形C.锚固段长度不足D.托盘与围岩不密贴答案：D解析：托盘不密贴会造成“脱锚”而非“拉断”，拉断多因超载或材质缺陷。6.钢拱架间距一般不宜大于A.0.5mB.0.8mC.1.0mD.1.5m答案：C解析：间距过大易导致拱架间围岩局部失稳，形成“猫洞”。7.喷射混凝土回弹率控制指标中，侧壁回弹率不应大于A.5%B.10%C.15%D.25%答案：B解析：侧壁受重力影响小，回弹率最低；拱部允许15%。8.预应力锚索张拉时，当油压表读数达到设计值的多少方可停止A.90%B.100%C.105%D.110%答案：D解析：超张拉5%～10%可补偿后期预应力损失。9.采用树脂锚固剂时，搅拌时间一般控制在A.5～10sB.15～25sC.30～40sD.45～60s答案：B解析：超快型树脂初凝30s，搅拌15～25s可确保均匀并避免“手拔”现象。10.井下潮湿环境，喷射混凝土水泥应优先选用A.普通硅酸盐水泥B.矿渣硅酸盐水泥C.高铝水泥D.硫铝酸盐水泥答案：D解析：硫铝酸盐水泥具有快硬、微膨胀、抗渗好等特点，适合潮湿围岩。11.锚杆抗拔试验中，极限抗拔力取破坏荷载前一级荷载的条件是A.位移增量≥1mmB.位移增量≥2mmC.位移不收敛D.锚杆断裂答案：C解析：当位移持续增大而不稳定，即认为达到极限状态。12.拱部钢拱架安装后，其与围岩最大间隙不应超过A.30mmB.50mmC.70mmD.100mm答案：B解析：间隙过大会削弱拱架与围岩共同承载，需用楔块打紧。13.喷射混凝土厚度检测优先采用A.钻孔取芯B.回弹仪C.凿孔插针D.地质雷达答案：D解析：地质雷达可无损扫描，效率最高，精度±5mm。14.锚索锚固段长度计算公式中，与下列哪项无关A.钢绞线极限抗拉强度B.孔壁与锚固剂粘结强度C.钻孔直径D.钢绞线弹性模量答案：D解析：弹性模量影响变形，不影响锚固长度设计值。15.当围岩RQD=30%时，其稳定性类别属于A.极稳定B.稳定C.一般D.不稳定答案：D解析：RQD<50%为破碎岩体，需加强支护。16.喷射混凝土速凝剂最佳掺量试验采用A.坍落度法B.贯入阻力法C.凝结时间试针法D.维卡仪答案：C解析：试针法可准确测定初、终凝时间，指导掺量。17.锚杆托盘厚度不足最易导致A.托盘剪切破坏B.锚杆弯曲C.围岩局部压碎D.螺母滑丝答案：A解析：托盘过薄会在孔边形成剪切断裂，丧失承载。18.井下喷射混凝土施工，喷嘴与受喷面最佳夹角为A.30°B.45°C.60°D.90°答案：D解析：垂直喷射回弹最低，密实度最高。19.锚索张拉后锁定，其预应力损失主要来源不含A.钢绞线松弛B.锚具回缩C.围岩蠕变D.油泵泄漏答案：D解析：油泵泄漏发生在张拉阶段，锁定后无影响。20.钢纤维喷射混凝土中，钢纤维掺量通常取A.20kg/m³B.40kg/m³C.60kg/m³D.80kg/m³答案：B解析：40kg/m³（约体积率0.5%）可显著提高抗弯韧性。21.采用“先喷后锚”工艺时，喷射混凝土厚度应控制在A.10～20mmB.20～30mmC.30～50mmD.50～70mm答案：C解析：30～50mm可封闭围岩，又不影响锚杆孔成孔。22.锚杆间距一般不大于其长度的A.1/2B.2/3C.3/4D.1答案：B解析：保证锚杆在围岩中形成有效“压缩拱”，避免间距过大出现漏加固区。23.预应力锚索的锁定荷载为设计张拉力的A.70%B.80%C.90%D.100%答案：C解析：锁定90%可兼顾安全与围岩自适应变形。24.喷射混凝土28d抗压强度试件尺寸为A.100×100×100mmB.150×150×150mmC.φ100×200mmD.φ150×300mm答案：A解析：井下常用100mm立方体，便于携带，强度换算系数0.95。25.锚杆孔深误差允许范围A.0～+20mmB.0～+50mmC.0～+100mmD.0～+200mm答案：B解析：过深浪费材料，过浅降低锚固力，50mm为经验限值。26.钢拱架连接板螺栓必须A.单螺母B.双螺母防松C.点焊固定D.弹簧垫圈答案：B解析：井下震动大，双螺母可有效防松。27.喷射混凝土回弹料重新掺用比例不得超过A.10%B.20%C.30%D.40%答案：A解析：回弹料水泥少、含尘高，超10%显著降低强度。28.锚索张拉采用“整束张拉”时，各根钢绞线受力差值不应超过A.1%B.3%C.5%D.10%答案：C解析：5%可保证整束协同工作，避免单根过载。29.井下环境温度低于多少时，喷射混凝土应采取保温措施A.0℃B.5℃C.10℃D.15℃答案：B解析：低于5℃水泥水化缓慢，强度发展受阻。30.锚杆抗拔试验数量，每300根至少一组，每组不少于A.1根B.2根C.3根D.5根答案：C解析：3根可统计评估，避免偶然误差。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.下列属于主动支护的有A.锚杆B.喷射混凝土C.钢拱架D.预应力锚索答案：A、B、D解析：主动支护通过施加预应力或及时封闭提高围岩自承能力，钢拱架为被动支护。32.导致喷射混凝土产生“蜂窝麻面”的原因有A.风压不足B.含水率过大C.喷嘴距面过远D.速凝剂失效答案：A、C、D解析：含水率大易粘管，但不会造成蜂窝，风压低、距离远、速凝失效导致密实度不足。33.钢纤维喷射混凝土优点包括A.提高抗弯强度B.提高抗渗性C.降低回弹率D.改善抗冲击答案：A、B、D解析：钢纤维对回弹率影响小，回弹主要与风压、角度有关。34.锚杆“三径匹配”指A.钻孔直径B.锚固剂直径C.锚杆直径D.托盘直径答案：A、B、C解析：三径匹配确保锚固剂充分搅拌、饱满充填。35.预应力锚索基本试验目的有A.确定极限抗拔力B.验证锚固段长度C.检查锚具效率D.测定围岩弹性模量答案：A、B、C解析：基本试验为设计提供参数，不直接测弹性模量。36.喷射混凝土配合比设计应满足A.强度要求B.粘结强度要求C.可泵性D.初凝≤5min答案：A、B、C、D解析：井下工艺要求初凝快，但强度、粘结、可泵性均不可偏废。37.钢拱架安装质量检查项目有A.间距B.垂直度C.连接板贴合率D.背楔打紧度答案：A、B、C、D解析：四项均影响拱架整体刚度与围岩接触。38.下列属于喷射混凝土常见缺陷的有A.开裂B.脱落C.渗水D.露筋答案：A、B、C解析：喷射混凝土无钢筋，不存在露筋。39.锚杆支护“五不准”制度包括A.孔深不够不准安装B.锚固剂失效不准使用C.托盘不贴面不准结束D.预紧力不足不准交班答案：A、B、C、D解析：均为现场强制规定，确保支护质量一次成优。40.井下喷射混凝土粉尘防控措施有A.选用湿喷工艺B.增加风压C.设置除尘风机D.佩戴防尘口罩答案：A、C、D解析：风压增大反而扬起粉尘，湿喷、除尘、个体防护有效。三、判断题（每题1分，共10分）41.锚杆越长，支护效果一定越好。答案：错解析：超过围岩松动圈1.5倍后，增长效益递减，且施工成本高。42.喷射混凝土速凝剂掺量越大，早期强度越高，后期强度无影响。答案：错解析：过量速凝剂导致水泥石结构缺陷，后期强度明显下降。43.钢拱架必须与锚杆同时安装，不能滞后。答案：错解析：可先行喷层封闭，再安装拱架，再补喷，工序可根据围岩调整。44.预应力锚索张拉后，48h内应进行复张拉。答案：对解析：补偿锚具回缩及围岩早期蠕变损失。45.喷射混凝土回弹料可直接用于二次衬砌。答案：错解析：回弹料性能离散，禁止用于结构层。46.锚杆孔口出现滴水，不影响锚固效果。答案：错解析：水会稀释树脂，降低粘结强度，需采用防水树脂或引排。47.采用“先锚后喷”工艺时，喷射厚度应覆盖托盘外缘。答案：对解析：保证托盘与喷层共同受力，避免锈蚀。48.钢纤维喷射混凝土可完全替代钢拱架。答案：错解析：极破碎围岩仍需钢拱架提供强支撑，钢纤维喷层仅为补充。49.锚杆抗拔试验中，位移量测应精确到0.01mm。答案：对解析：高精度传感器可准确判断极限状态。50.井下环境温度超过30℃时，树脂锚固剂初凝时间会缩短。答案：对解析：温度升高加速树脂聚合反应，初凝缩短，需加快安装速度。四、简答题（每题10分，共30分）51.简述“锚—喷—网—索”联合支护中各构件的主要作用及协同机理。答案：锚杆为点式主动支护，通过预紧力将表层围岩压紧，提高围岩自身承载拱厚度；喷射混凝土为面式支护，及时封闭围岩防止风化和应力松弛，并与锚杆托盘共同形成承压垫；钢筋网将喷层与锚杆连为整体，提高喷层抗弯、抗剪能力，防止喷层剥落；预应力锚索为深层加固，将下部松动岩体悬吊至稳定岩层，限制围岩深部滑移。四者协同：锚杆+喷层+网片形成早期承载壳，控制围岩初期变形；锚索提供后期稳定力，使承载壳与深部围岩形成组合拱，最终实现“围岩—支护”共同承载体系，达到支护—围岩一体化。52.某巷道跨度5m，围岩为Ⅳ级页岩，松动圈1.2m，原设计锚杆长度1.8m、间排距0.8m×0.8m，现场出现顶板下沉150mm、喷层开裂。请分析原因并提出改进措施。答案：原因：①锚杆长度仅1.8m，未深入稳定岩层，悬吊作用不足；②间排距0.8m偏大，未形成有效压缩拱；③Ⅳ级页岩水稳性差，喷层封闭滞后，围岩吸水软化；④未布置锚索，深层滑移未限制；⑤喷层厚度不足，未配钢筋网，抗弯能力差。改进：①锚杆加长至2.4m，间排距缩至0.6m×0.6m；②增加φ17.8mm×6m预应力锚索，间排距1.2m×1.2m，锁定力120kN；③喷射混凝土厚度由80mm增至120mm，增设φ6mm@150mm×150mm钢筋网；④采用湿喷工艺，速凝剂掺量4%，封闭时间≤2h；⑤打设注浆锚杆，对页岩裂隙注水泥—水玻璃浆，提高围岩整体性与抗渗性；⑥加强监测，顶板下沉收敛至20mm/月方可稳定。53.叙述喷射混凝土配合比设计步骤，并给出适用于Ⅲ级砂岩巷道的一次支护湿喷C25配方及每立方材料用量。答案：设计步骤：①根据强度等级、粘结强度、抗渗等级确定28d抗压强度目标值；②选择胶凝材料，确定水泥品种及掺合料比例；③通过试验确定骨料最佳级配，控制砂率；④按经验初定水胶比，进行强度试验，建立水胶比—强度关系；⑤根据可泵性、粘聚性试验调整单位用水量与减水剂掺量；⑥确定速凝剂最佳掺量，使初凝≤5min、终凝≤10min；⑦现场试喷，检测回弹率、强度、粉尘浓度，最终锁定配合比。C25湿喷配方（Ⅲ级砂岩一次支护）：强度目标30MPa，坍落度180mm，胶凝材料总量470kg，其中P·O42.5水泥400kg，S95矿粉70kg；砂率55%，中砂1040kg，5～10mm碎石760kg；水胶比0.42，用水量197kg；聚羧酸高效减水剂1.2%，5.64kg；液态速凝剂6%，28.2kg；钢纤维40kg；容重2350kg/m³。试喷实测28d强度32.1MPa，回弹率拱部12%、侧壁7%，粉尘浓度4mg/m³，满足规范。五、计算题（共20分）54.某巷道顶板采用φ20mm左旋螺纹钢锚杆，钻孔直径28mm，锚固剂与孔壁平均粘结强度τ=1.5MPa，锚固段长度L=600mm，钢筋屈服强度fy=400MPa。求：（1）锚固段能提供的最大抗拔力Pb；（2）钢筋屈服拉力Py；（3）判断锚杆发生“拉断”还是“拉出”破坏，并给出锚固段需加长至多少才能实现“拉断”破坏。解：（1）锚固力按孔壁剪切计算：Pb=π·d·L·τ=π×0.028×0.6×1.5×10⁶=79.17kN（2）钢筋屈服拉力：Py=fy·As=400×10⁶×(π×0.02²/4)=125.66kN（3）比较：Pb=79.17kN<Py=125.66kN，故先发生“拉出”破坏。欲实现“拉断”，需Pb≥Py，即L≥Py/(π·d·τ)=125.66×10³/(π×0.028×1.5×10⁶)=0.953m取L=1.0m，此时Pb=131.95kN>125.66kN，满足要求。答案：锚固段需加长至1.0m。55.某隧道采用钢拱架+喷射混凝土联合支护，钢拱架为I16工字钢，纵向间距0.8m，喷射混凝土C25，等效厚度150mm。已知：Ⅳ级围岩垂直均布荷载q=120kPa，侧压力系数λ=0.5，隧道跨度B=6m，高H=6m。试按“荷载—结构”模型计算拱顶喷射混凝土轴力N与钢拱架最大弯矩M，并验算喷层抗压安全系数（忽略钢筋网贡献）。解：（1）计算荷载：垂直荷载q=120kPa水平荷载e=λq=60kPa（2）取单榀拱架（间距0.8m）承担荷载：q′=120×0.8=96kN/me′=60×0.8=48kN/m（3）按无铰拱弹性中心法，得拱顶轴力：N≈0.7q′B=0.7×96×6=403.2kN（4）钢拱架最大弯矩位于拱脚，近似按固端弯矩：M=q′L²/12=96×6²/12=288kN·m（5）喷层抗压验算：C25轴心抗压强度设计值fc=11.9MPa喷层截面积A=0.15×0.8=0.12m²承载力Nu=fcA=11.9×10³×0.12=1428kN安全系数K=Nu/N=1428/403.2=3.54>2.0，满足规范。答案：拱顶喷层轴力403.2kN，钢拱架最大弯矩288kN·m，喷层抗压安全系数3.54，结构安全。六、综合案例分析（20分）56.背景：某金属矿山-450m中段运输巷道，掘进断面宽4.5m、墙高3.5m、拱高1.5m，围岩为蚀变闪长岩，节理发育，岩体纵波波速vp=2.8km/s，RQD=45%，最大主应力σ1=28MPa，方向近水平垂直巷轴。掘进后采用“锚杆+喷层”支护，锚杆φ18mm×2.0m，间排距1.0m×1.0m，喷层C20厚80mm。支护后15d，顶板出现“板裂”式离层，最大离层值120mm，伴随喷层纵向裂缝宽5mm。现场增设钢拱架后变形仍持续，请分析原因并给出系统加固方案。答案：原因分析：①地应力高，σ1=28MPa，蚀变