矿山施工知识竞赛试卷(附答案)

矿山施工知识竞赛试卷(附答案)一、单项选择题（每题2分，共40分）1.在矿山巷道掘进中，用于测量巷道中线的仪器是（）。A.水准仪B.经纬仪C.全站仪D.罗盘仪2.下列哪种爆破方法属于光面爆破技术范畴？（）A.预裂爆破B.毫秒延期爆破C.洞室爆破D.裸露爆破3.矿山井下空气中，一氧化碳的最高允许浓度是（）。A.0.0024%B.0.0025%C.0.0026%D.0.0028%4.巷道支护中，锚杆支护的作用原理主要是（）。A.悬吊作用B.组合梁作用C.挤压加固作用D.以上都是5.提升机过卷保护装置的作用是当提升容器超过正常终端停止位置（）时，必须能自动断电，并能使保险闸发生作用。A.0.3米B.0.5米C.0.8米D.1.0米6.矿井通风方式中，中央并列式通风的进风井和回风井大致位于（）。A.井田沿走向的中央B.井田沿倾向的边界C.井田浅部的中央D.井田深部的中央7.下列岩石坚固性系数（普氏系数f）的数值中，表示岩石最坚固的是（）。A.f=2B.f=8C.f=12D.f=208.在竖井掘进中，为防止井壁岩石风化或破碎带塌落，需及时进行永久支护，最常用的永久支护形式是（）。A.木支护B.料石砌碹C.混凝土浇筑D.锚喷支护9.矿用炸药爆炸后产生的有毒气体总量，按一氧化碳计算，不得超过（）。A.50L/kgB.80L/kgC.100L/kgD.120L/kg10.露天矿山台阶坡面角是指台阶坡面与（）的夹角。A.台阶坡顶线B.台阶坡底线C.水平面D.台阶坡面走向11.巷道贯通测量中，为保证安全贯通，在重要方向上的偏差允许值中，高程方向（腰线）的允许偏差为（）。A.0.1米B.0.2米C.0.3米D.0.5米12.下列不属于矿山防治水主要技术措施的是（）。A.探放水B.留设防水矿柱C.注浆堵水D.增加通风量13.在岩巷掘进中，掏槽眼的布置方式直接影响爆破效果，其中适用于中硬以上岩石的掏槽方式是（）。A.直眼掏槽B.斜眼掏槽C.锥形掏槽D.混合掏槽14.矿井主要排水设备中，工作水泵的能力，应能在（）小时内排出矿井24小时的正常涌水量。A.12B.16C.20D.2415.喷射混凝土支护中，为减少回弹量，一次喷射的厚度，侧壁不应超过（）。A.50mmB.100mmC.150mmD.200mm16.露天矿边坡稳定性分析中，常采用“刚体极限平衡法”，其基本假设是（）。A.岩体为弹性介质B.滑体为刚体，滑面为破坏面C.考虑岩体的流变特性D.岩体为各向同性17.矿山爆破产生的有害效应中，指爆破引起地层震动，以（）作为衡量标准。A.振动速度B.振动加速度C.振动频率D.振动位移18.下列气体中，不属于矿井瓦斯主要成分的是（）。A.甲烷（CH₄）B.一氧化碳（CO）C.氮气（N₂）D.二氧化碳（CO₂）19.在倾斜巷道中，为防止跑车事故，必须设置“一坡三挡”，其中属于常设挡车装置的是（）。A.阻车器B.挡车栏C.防跑车装置D.保险绳20.根据《金属非金属矿山安全规程》，行人的运输斜井，人行道的有效宽度不小于（）米。A.0.8B.1.0C.1.2D.1.5二、多项选择题（每题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.矿山巷道施工中，综合机械化掘进作业线的主要设备包括（）。A.掘进机B.转载机C.可伸缩带式输送机D.局部通风机E.混凝土喷射机2.影响矿井通风阻力的因素主要有（）。A.巷道的断面大小和形状B.巷道的支护方式C.巷道的长度D.巷道的风量大小E.空气的密度和粘性3.下列属于矿山冒顶片帮事故前兆的有（）。A.顶板发出断裂的闷雷声B.顶板裂隙增多、加宽，出现掉渣C.巷道片帮、伞檐脱落D.支柱（架）大量折断或发出响声E.瓦斯涌出量突然增大4.露天矿穿孔作业中，常用的穿孔设备有（）。A.潜孔钻机B.牙轮钻机C.凿岩台车D.钢绳冲击钻机E.手持式凿岩机5.矿井火灾的灭火方法主要包括（）。A.直接灭火法B.隔绝灭火法C.联合灭火法D.增加风量吹散法E.注水淹没法6.锚索与锚杆相比，其特点有（）。A.长度更长，锚固深度大B.承载能力更高C.施加的预应力更大D.适用于更破碎的围岩E.施工工艺更简单7.矿山爆破安全中，早爆事故可能由以下哪些原因引起？（）A.杂散电流B.雷击C.静电D.射频电E.炮孔温度过高8.矿井提升系统必须装设的安全保护装置有（）。A.防止过卷装置B.防止过速装置C.限速装置D.闸间隙保护装置E.松绳保护装置9.露天矿边坡治理的工程措施包括（）。A.削坡减载B.修建挡土墙C.设置排水沟D.预应力锚索（杆）加固E.注浆加固10.矿井粉尘的综合防治措施包括（）。A.湿式凿岩B.通风除尘C.净化风流D.个体防护E.煤层注水三、判断题（每题1分，共20分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.矿山井下所有电气设备都必须采用矿用防爆型。（）2.巷道掘进时，掏槽眼通常布置在巷道断面的中部或中下部。（）3.矿井反风是当矿井进风井口附近、井筒或井底车场发生火灾时，为限制灾区范围扩大而采取的一项技术措施。（）4.普氏坚固性系数f值越大，表示岩石越容易破碎。（）5.露天矿深孔爆破的炸药单耗（单位炸药消耗量）一般要高于井巷掘进爆破。（）6.矿井涌水量是指单位时间内流入矿井的水量，通常以m³/h或m³/d表示。（）7.锚杆支护属于被动支护，而金属支架属于主动支护。（）8.在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。（）9.露天矿的最终边坡角越小，边坡越稳定，但剥采比会增大。（）10.矿井主要通风机必须安装在地面，且必须保证其连续运转。（）11.光面爆破的周边眼应同时起爆，以保证形成光滑的巷道轮廓。（）12.矿井火灾发生时，应首先考虑直接灭火，若无效则迅速采取隔绝灭火法。（）13.巷道腰线是用来指示巷道坡度的基准线，通常设在巷道的一帮或顶底板。（）14.露天矿排土场基底应处理软弱层，并设置排水设施，以防止滑坡和泥石流。（）15.矿井瓦斯爆炸的三个必要条件为：瓦斯浓度在爆炸界限内、足够温度的引火源和充足的氧气。（）16.喷射混凝土施工中，为加快凝结速度，提高早期强度，可以任意加大速凝剂的掺量。（）17.竖井提升的过放距离内不得积水和堆积杂物。（）18.矿山测量中，联系测量是将地面坐标系统传递到井下的测量工作。（）19.露天矿采场工作帮边坡角一定小于非工作帮最终边坡角。（）20.矿井局部通风机必须实行“三专两闭锁”，其中“两闭锁”是指风电闭锁和瓦斯电闭锁。（）四、简答题（每题5分，共30分）1.简述矿山巷道掘进中，正规循环作业的含义及其意义。2.矿井通风的基本任务是什么？3.简述锚杆支护质量检查的主要内容。4.露天矿台阶爆破中，何为“底盘抵抗线”？其大小对爆破效果有何影响？5.矿井突水征兆主要有哪些？6.简述防止矿山坠罐（坠箕斗）事故的主要措施。五、计算题（每题10分，共20分）1.某岩巷掘进断面为半圆拱形，净宽4.0米，墙高1.5米。采用光面爆破，炮眼利用率η为0.9。若每循环计划进尺为2.0米，炮眼直径为42mm，炸药单耗q为1.8kg/m³。试计算：(1)该巷道的掘进断面积（拱形面积按S=B×(H+0.39B)估算，其中B为净宽，H为墙高）。(2)每循环爆破的岩石总体积。(3)每循环所需的总炸药量。2.某矿井采用中央并列式通风系统，测得总进风量Q为120m³/s，矿井通风总阻力h为2500Pa。请计算该矿井的等积孔A，并判断其通风难易程度。（已知等积孔计算公式为A=六、案例分析题（20分）某地下金属矿山一水平运输大巷，采用锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护。巷道埋深约300米，穿过岩层为中等稳定的砂质页岩。在一次例行检查中，发现一段长约20米的巷道出现以下现象：顶板锚杆托盘与岩面间出现明显离层（最大处约15mm），部分金属网锈蚀断裂，喷射混凝土层有数条纵向裂缝，局部有剥落现象，并伴有少量渗水。请根据以上描述，分析：1.该段巷道支护可能出现了哪些问题？（6分）2.导致这些问题产生的可能原因有哪些？（8分）3.针对现状，提出具体的处理措施和建议。（6分）答案与解析一、单项选择题1.B解析：经纬仪主要用于测量水平角和竖直角，是标定巷道中线和腰线的主要仪器。水准仪主要用于高程测量，全站仪功能更全面，罗盘仪用于粗略定向。2.A解析：光面爆破是通过控制周边眼的装药和起爆，使巷道轮廓形成光滑表面并减少对围岩破坏的技术。预裂爆破是光面爆破的一种，先在轮廓线上爆出一条裂缝。毫秒延期爆破是控制爆破时序的技术。3.A解析：《金属非金属矿山安全规程》规定，井下作业场所一氧化碳的最高允许浓度为24ppm，即0.0024%。4.D解析：锚杆支护的作用机理是综合性的，主要包括悬吊不稳定岩层、将薄层岩石组合成厚梁、对围岩施加压应力形成加固拱等。5.B解析：《煤矿安全规程》规定，当提升容器超过正常终端停止位置0.5米时，过卷保护装置必须能自动断电并施闸。6.C解析：中央并列式通风的进风井和回风井均布置在井田中央的同一个工业广场内，位置在井田沿走向和倾向的中央，但通常位于浅部。7.D解析：普氏系数f是表示岩石坚固性的指标，f值越大，岩石越坚固，越难破碎。f=20属于非常坚固的岩石。8.C解析：竖井永久支护要求强度高、耐久性好、防水性强。混凝土浇筑（现浇混凝土井壁）是目前最常用、可靠性最高的形式。料石砌碹过去常用，现已较少。锚喷支护多用作初期支护或辅助支护。9.C解析：矿用炸药安全规程规定，每公斤炸药爆炸后产生的有毒气体（以一氧化碳计）不得超过100升。10.C解析：台阶坡面角是指台阶坡面与水平面的夹角，是露天矿边坡设计的重要参数。11.B解析：《煤矿测量规程》规定，巷道贯通在重要方向上的允许偏差：中线（水平方向）0.3米，腰线（高程方向）0.2米。12.D解析：增加通风量是改善井下气候条件、稀释瓦斯的措施，与防治水无直接关系。A、B、C均为防治水的有效技术手段。13.A解析：直眼掏槽（平行空眼掏槽）掏槽眼垂直于工作面，适用于中硬以上岩石，且巷道断面较大时效果较好。斜眼掏槽更适用于软岩或小断面巷道。14.C解析：规程规定，工作水泵的能力应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。备用水泵能力不小于工作水泵的70%。15.B解析：一次喷射厚度过大会导致混凝土自重过大而脱落。规程要求，一次喷射厚度，侧壁宜为70-100mm，拱部宜为50-60mm。16.B解析：刚体极限平衡法是边坡稳定性分析的经典方法，其基本假设是将滑体视为刚体，滑面（或滑带）为破坏面，仅考虑力的平衡，不考虑岩体变形。17.A解析：爆破振动安全判据主要采用质点峰值振动速度（PPV）作为衡量标准，因其与建（构）筑物破坏的相关性更好。18.B解析：矿井瓦斯广义上指甲烷、二氧化碳、氮气等井下有害气体的总称，但狭义上及主要成分是甲烷（CH₄）。一氧化碳（CO）通常不是原生瓦斯成分，而是火灾、爆炸或爆破的产物。19.A解析：“一坡三挡”通常指：上部车场入口的阻车器（常设）、变坡点下的挡车栏（常闭，提放车时打开）和坡底的挡车装置。阻车器是常设在平车场的装置。20.B解析：规程规定，行人的运输斜井，人行道的有效宽度不小于1.0米。二、多项选择题1.ABCD解析：综合机械化掘进作业线以掘进机为核心，配套转载机、可伸缩带式输送机（或梭车）实现连续运输，局部通风机提供通风。混凝土喷射机属于支护设备，不一定是该作业线的标准配置。2.ABCDE解析：通风阻力h=3.ABCD解析：A、B、C、D都是顶板压力增大、围岩失稳的典型力学现象前兆。E（瓦斯涌出异常）可能是突出、火灾等的前兆，与冒顶片帮无直接必然联系。4.ABD解析：露天矿大规模穿孔主要采用潜孔钻机、牙轮钻机和钢绳冲击钻机。凿岩台车主要用于地下矿山，手持式凿岩机用于小规模或辅助作业。5.ABC解析：矿井灭火基本方法为直接法（水、灭火器、砂土等）、隔绝法（密闭火区）及两者结合的联合灭火法（如注浆）。D项错误，火灾时盲目增加风量可能助燃。E项注水淹没法通常用于救灾结束后的处理，非常规灭火法。6.ABCD解析：锚索长度可达十米至数十米，锚固深部稳定岩层，施加数百kN的预应力，承载能力和控制变形能力远大于锚杆，适用于大断面、高地压、破碎围岩条件。但其施工工艺（钻孔、穿索、注浆、张拉）比锚杆复杂。7.ABCDE解析：A、B、C、D均属于外来电能，可能引起电雷管早爆。E项炮孔温度过高（如硫化矿床自爆或地温异常）也可能引起炸药自燃或早爆。8.ABCDE解析：根据规程，提升系统必须装设防止过卷、过速、限速、闸间隙保护、松绳保护、满仓保护、减速功能保护等多种安全装置，题目中五项均为必须装设的。9.ABCDE解析：A、B、D、E为直接加固或改变边坡形态的工程措施，C（排水）是降低边坡内部水压、提高稳定性的关键辅助措施。10.ABCDE解析：矿井粉尘防治需采取综合措施，包括减尘（E、A）、降尘（B、C）和个体防护（D）等多个环节。三、判断题1.×解析：并非所有井下电气设备都必须防爆。只有在瓦斯矿井的瓦斯积聚区域、煤（岩）与瓦斯突出矿井的井下等爆炸性环境中，才必须使用防爆型。进风井筒、井底车场等无爆炸性气体环境可使用一般型。2.√解析：掏槽眼的作用是首先在工作面上爆出一个槽腔，为后续爆破创造自由面。通常布置在断面中下部，便于岩石抛出和钻眼操作。3.√解析：反风是矿井救灾的重要措施，当进风井口、井筒或井底车场发生火灾时，为防止有毒有害气体进入采区，威胁人员安全，需改变风流方向。4.×解析：普氏系数f值越大，表示岩石越坚固，越难破碎。5.×解析：露天深孔爆破自由面条件好，炸药单耗一般较低（0.3-0.6kg/m³）。井巷掘进爆破自由面少，夹制作用大，炸药单耗通常较高（1.5-3.0kg/m³）。6.√解析：矿井涌水量是表征矿井水文地质条件和涌水程度的关键指标，单位为体积/时间。7.×解析：概念相反。锚杆通过主动对围岩施加预应力，属于主动支护。金属支架（如U型钢支架）是在围岩变形后被动承受压力，属于被动支护。8.√解析：这是煤矿爆破安全的基本规定。煤矿许用炸药和雷管具有更高的安全性能，可降低引爆瓦斯煤尘的风险。9.√解析：最终边坡角减小，边坡稳定性增加，但剥离的废石量相对增多，导致生产剥采比增大，经济效益下降。需在安全与经济间平衡。10.×解析：主要通风机必须安装在地面是正确的。但规程允许有备用通风机，并规定主要通风机必须连续运转，并未要求“必须保证其连续运转”的措辞绝对化，有计划检修是允许的，但必须有备用通风机或确保安全。11.√解析：光面爆破要求周边眼同时起爆，使炮眼间产生应力波叠加，形成平整的贯穿裂缝，从而获得光滑轮廓并减少超欠挖。12.√解析：这是矿井火灾处理的基本原则。抓住火灾初起时机直接扑灭最为有效；若火势已大，直接灭火危险或无效，则应果断封闭火区，隔绝空气。13.√解析：腰线是标定巷道坡度的线，通常设在巷道侧帮上，距轨面或底板一定高度。14.√解析：排土场滑坡和泥石流是重大安全隐患。基底处理（清软、挖台阶）和排水（地表、地下）是防止失稳的关键工程措施。15.√解析：瓦斯爆炸三条件缺一不可。瓦斯爆炸浓度界限一般为5%-16%，引火源温度通常高于650℃，氧气浓度不低于12%。16.×解析：速凝剂掺量需严格控制，过大会导致混凝土后期强度大幅下降、收缩开裂加剧，并可能影响耐久性。17.√解析：过放距离是防过卷装置失效后的最后安全缓冲距离。该区域内必须保持无杂物、无积水，以确保过放容器能平缓停止，避免刚性撞击。18.√解析：联系测量包括平面联系测量（定向）和高程联系测量（导入高程），目的是建立地面与井下统一的坐标和高程系统。19.√解析：工作帮边坡角是动态变化的，随开采推进而变化，通常较陡以利于生产。最终边坡角是矿山开采结束时的稳定边坡角，为保障长期稳定，其值通常小于工作帮边坡角。20.√解析：“三专”指专用变压器、专用开关、专用线路。“两闭锁”指风电闭锁（停风则断电）和瓦斯电闭锁（瓦斯超限则断电），是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井局部通风的基本安全要求。四、简答题1.答：正规循环作业是指在巷道掘进工作面，按照作业规程中循环图表的规定，在规定时间内，以一定的人力和设备，保质保量地完成全部工序和工作量，并周而复始地进行施工的作业方法。其意义在于：①使施工有计划、有节奏，便于组织管理；②有利于各工序紧密衔接，提高工时和设备利用率；③是保证工程质量、施工安全和进度计划完成的基础；④便于进行经济核算和劳动组织。2.答：矿井通风的基本任务包括：①向井下各工作场所连续输送足够的新鲜空气，保证人员呼吸所需；②稀释并排出井下涌出或产生的有毒有害气体（如瓦斯、CO₂、炮烟等）和矿尘，降低其浓度至安全标准以下；③调节井下气候条件，创造适宜的温度、湿度和风速，保障人员健康与设备正常运行；④在发生灾变时，能够有效控制风流，协助救灾和人员撤离。3.答：锚杆支护质量检查主要内容有：①锚杆的材质、规格、强度是否符合设计要求；②锚杆安装角度、间排距、外露长度是否符合规程要求；③锚固剂的型号、数量、搅拌安装质量；④锚杆的预紧力或扭矩是否达到设计值；⑤锚杆托板、螺母是否紧贴岩面，安装是否牢固；⑥必要时进行锚杆拉拔力试验，检验锚固力是否达标。4.答：在露天台阶爆破中，“底盘抵抗线”是指从台阶坡底线到第一排炮孔中心线的水平距离。其大小对爆破效果有重要影响：①底盘抵抗线过大，会导致根底多、大块率高，后冲作用大，影响爆破质量；②底盘抵抗线过小，则炸药能量不能充分利用，易产生飞石过远，且增加穿孔成本。合理的底盘抵抗线需根据岩石性质、炸药威力、台阶高度和孔径等因素综合确定。5.答：矿井突水主要征兆有：①工作面温度降低，空气变冷，出现雾气；②煤层发潮变暗，光泽暗淡，煤壁“挂汗”；③顶板来压、淋水加大，底板鼓起、渗水；④岩层中有“吱吱”水叫声、空洞泄水声等异响；⑤工作面有害气体（如H₂S、CO₂）含量增加；⑥钻孔探水时，出现钻孔水压、水量突然增大，或喷孔现象。6.答：防止坠罐（坠箕斗）事故的主要措施包括：①提升机必须装设可靠的防止过卷、过速、限速、闸瓦磨损、松绳等安全保护装置，并定期试验；②提升容器（罐笼、箕斗）及其连接装置（钢丝绳、钩头、链环等）必须符合安全要求，定期检查、试验和更换；③井口安全设施（阻车器、安全门、摇台等）必须齐全有效，并与提升信号闭锁；④提升信号必须清晰、可靠，并设置信号与提升机控制的闭锁；⑤严格执行操作规程，严禁超载、超员运行，加强司机和信号工的培训与管理。五、计算题1.解：(1)巷道掘进断面积S(2)每循环爆破岩石体积V(3)每循环所需总炸药量=答：巷道掘进断面积为12.24m²，每循环爆破岩石体积为22.032m³，需总炸药量约39.7kg。2.解：已知：Q=120等积孔A由于A=因此，该矿井通风容易。答：矿井等积孔约为2.856m²，通风容易。六、案例分析题1.答：该段巷道支护可能出现了以下问题：锚杆支护失效：锚杆托盘与岩面离层，表明锚杆未能有效锚固或预应力损失，失去了主动支护作用。锚杆支护失效：锚杆托盘与岩面离层，表明锚杆未能有效锚固或预应力损失，失去了主动支护作用。金属网锈蚀断裂：失去了防止表层岩块脱落和联系支护构件的作用。金属网锈蚀断裂：失去了防止表层岩块脱落和联系支护构件的作用。喷层开裂剥落：表明喷层承受的拉应力或剪切应力超过其强度，或与围岩粘结失效，失去了封闭围岩、防风化、防渗水及部分承载作用。喷层开裂剥落：表明喷层承受的拉应力或剪切应力超过其强度，或与围岩粘结失效，失去了封闭围岩、防风化、防渗水及部分承载作用。围岩持续变形与渗水：裂缝和渗水表明围岩应力可能较大或受地下水软化影响，处于不稳定状态。围岩持续变形与渗水：裂缝和渗水表明围岩应力可能较大或受地下水软化影响，处于不稳定状态。2.答：导致问题产生的可能原因有：地质条件变化：该段巷道可能穿过断层、节理密集带或更软弱的岩层，原设计支护参数不足。地质条件变化：该段巷道可能穿过断层、节理密集带或更软弱的岩层，原设计支护参数不足。地下水影响：渗水软化围岩和充填物，降低岩体强度和结构面摩擦系数，同时水的侵蚀加速了金属网锈蚀和喷层劣化。地下水影响：渗水软化围岩和充填物，降低岩体强度和结构面摩擦系数，同时水的侵蚀加速了金属网锈蚀和喷层劣化。支护施工质量问题：如锚杆钻孔深度不足、锚固剂填充不实或过期失效、预应力未达到或损失过快；喷层厚度不均、养护不足、与岩面粘结不良；金属网未紧贴岩面或连接不牢。支护施工质量问题：如锚杆钻孔深度不足、锚固剂填充不实或过期失效、预应力未达到或损失过快；喷层厚度不均、养护不足、与