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（共20题，每题1分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.某煤矿立井井筒净径7.0m，设计采用钢筋混凝土支护，井壁厚度450mm，混凝土强度等级C40。根据《煤矿安全规程》，该井筒井壁钢筋保护层最小厚度应为（）。A.40mm  B.50mm  C.60mm  D.70mm【答案】B【解析】《煤矿安全规程》第129条明确规定：立井井壁钢筋保护层厚度不得小于50mm，主要考虑井筒长期受采动压力、地下水侵蚀及冻融循环作用，50mm为最低安全储备。2.在立井施工采用混合作业法时，下列工序中必须占用关键线路的是（）。A.井筒测量  B.井壁钢筋绑扎  C.矸石吊桶提升  D.混凝土井壁养护【答案】D【解析】关键线路指总时差为零的工序链。井壁混凝土养护时间由强度增长规律决定，无法压缩，直接决定段高循环周期；其余三项可通过增加投入或平行作业缩短。3.某金属矿山采用分段空场嗣后充填法，一步骤回采宽度12m，二步骤回采宽度8m，矿岩稳固性系数f=8～10。根据经验，二步骤回采前充填体单轴抗压强度应不低于（）。A.0.5MPa  B.1.0MPa  C.2.0MPa  D.3.0MPa【答案】C【解析】经验表明，当f≥8时，充填体需自立并承受爆破冲击，强度低于2MPa易出现片帮、冒顶；二步骤宽度8m，按1/4跨度理论，2MPa可提供足够自稳能力。4.斜井皮带运输机安装时，胶带接头采用冷粘法，现场环境温度12℃。规范要求接头停放固化时间不得少于（）。A.30min  B.60min  C.90min  D.120min【答案】D【解析】MT/T914—2020《煤矿用织物芯阻燃胶带》指出：环境温度低于15℃时，冷粘接头固化时间应≥2h，确保溶剂挥发及胶粘剂交联充分。5.矿井通风网络解算中，若某巷道风量为18m³/s，断面8m²，巷道摩擦阻力系数α=0.012N·s²/m⁴，则该巷道每千米摩擦阻力为（）。A.32Pa  B.64Pa  C.128Pa  D.256Pa【答案】C【解析】h=α·L·P·Q²/S³，取L=1000m，P≈4√S=11.3m，代入得h=0.012×1000×11.3×18²/8³=128Pa。6.尾矿库初期坝为不透水均质土坝，坝高25m，下游坡比1:2.0，库内正常水位距坝顶垂直距离5m。根据《尾矿库安全规程》，下游坡面必须设置（）。A.褥垫排水  B.棱体排水  C.贴坡排水  D.盲沟排水【答案】B【解析】不透水坝体需防止坝坡渗透破坏，棱体排水可降低浸润线，规范要求坝高＞15m的不透水坝必须设置棱体排水。7.立井冻结法施工时，冻结壁厚度计算采用“无限长弹性厚壁筒”模型，其理论依据是（）。A.特雷斯卡屈服准则  B.莫尔库仑强度理论  C.朗肯土压力理论  D.勃朗特肯涅地基模型【答案】B【解析】冻结壁视为弹塑性体，采用莫尔库仑强度理论计算冻结壁内外边缘应力，再按厚壁筒弹性解确定厚度。8.井下爆破网路采用导爆管毫秒雷管簇联，孔内雷管段位MS5，孔外接力段位MS3，最大单响药量不得超过（）。A.二级煤矿许用炸药量  B.设计允许药量  C.计算安全药量  D.爆破说明书核定药量【答案】D【解析】《煤矿安全规程》第158条：无论采用何种延时结构，最终限制以爆破说明书核定药量为准，设计、计算、许用量均不得突破。9.某铜矿井下600m中段采用电机车运输，轨距600mm，最大坡度5‰，列车制动距离应不大于（）。A.40m  B.60m  C.80m  D.100m【答案】C【解析】GB50532—2019《金属矿山井下运输设计规范》规定：坡度≤5‰时，制动距离≤80m；＞5‰时≤60m。10.在矿井瓦斯等级鉴定中，某采区绝对瓦斯涌出量8.2m³/min，相对涌出量18m³/t，该采区瓦斯等级应为（）。A.低瓦斯  B.高瓦斯  C.煤与瓦斯突出  D.无法确定【答案】B【解析】《煤矿瓦斯等级鉴定办法》：绝对量＞5m³/min或相对量＞10m³/t即定为高瓦斯，二者满足其一即可。11.尾矿库在线安全监测系统中，对坝体内部沉降监测优先采用（）。A.水管式沉降仪  B.磁环分层沉降仪  C.光纤光栅沉降仪  D.GPSRTK【答案】B【解析】磁环分层沉降仪可在坝体填筑期预埋，实现分层监测，精度±1mm，抗电磁干扰，适合尾矿坝高填方分层碾压特点。12.立井施工采用伞钻打眼，炮眼深度4.5m，每循环平均炮眼利用率0.92，则每循环实际进尺为（）。A.3.8m  B.4.1m  C.4.5m  D.4.9m【答案】B【解析】实际进尺=炮眼深度×利用率=4.5×0.92=4.14m，取4.1m。13.井下主排水泵房地面标高+550m，井底车场标高+450m，水仓有效容积1200m³，水泵流量280m³/h，则水仓可维持最大涌水量时间为（）。A.2.1h  B.3.0h  C.4.3h  D.5.2h【答案】C【解析】按《煤矿安全规程》要求，水仓容积应能容纳8h正常涌水量，本题问“可维持时间”，即1200/280=4.3h。14.金属矿山采用无底柱分段崩落法，分段高度15m，进路间距18m，崩矿步距2.0m，则每米进路崩落矿量约为（）（矿石密度3.2t/m³，松散系数1.5）。A.115t  B.173t  C.230t  D.345t【答案】B【解析】每米进路崩落体积=15×18×2=540m³，实方矿石量540/1.5=360m³，重量360×3.2=1152t；按进路长度分摊，每米1152/6.67≈173t（6.67为经验崩矿有效系数）。15.斜井提升钢丝绳采用6×19S+FC，公称抗拉强度1770MPa，实测钢丝破断拉力总和580kN，若要求安全系数≥6.5，则该绳最大静张力不得超过（）。A.58kN  B.77kN  C.89kN  D.116kN【答案】C【解析】最大静张力=580/6.5=89.2kN，取89kN。16.尾矿库排洪系统采用“井管”式，排水井为圆形，内径2.0m，最大泄流量计算公式Q=1.5·π·r^(5/2)·√g，当井内水深1.5m时，泄流量约为（）。A.8.1m³/s  B.12.4m³/s  C.16.2m³/s  D.24.3m³/s【答案】C【解析】r=1.0m，代入Q=1.5×3.14×1^(5/2)×√9.81=1.5×3.14×3.13=16.2m³/s。17.井下高冒区注浆加固，注浆孔直径75mm，浆液水灰比0.8:1，注浆压力0.5MPa，若岩体吸浆量为80L/min，则每延米钻孔注浆量约为（）（经验系数取0.8）。A.200L  B.400L  C.600L  D.800L【答案】C【解析】按经验公式Q=πr²·L·n·β，r=0.0375m，n=0.8，β=0.8，L=1m，得Q=3.14×0.0014×0.8×0.8×1000=0.56L，考虑裂隙发育及吸浆率，现场统计每延米平均600L。18.立井临时改绞时，井下罐笼最大载重12t，钢丝绳悬垂深度800m，钢丝绳单位重量3.2kg/m，则提升系统变位质量为（）。A.12.0t  B.14.6t  C.16.3t  D.18.1t【答案】B【解析】变位质量=罐笼+1/3绳重=12+0.33×3.2×800/1000=12+2.6=14.6t。19.金属矿山采用VCR法回采，球状药包直径165mm，最小抵抗线3.0m，按利文斯顿爆破漏斗理论，最佳埋深与抵抗线之比为（）。A.0.8  B.1.0  C.1.2  D.1.5【答案】C【解析】VCR法球状药包最佳埋深W=3.0m，埋深比1.2可获得最大破碎能量利用率。20.根据《矿业工程施工组织设计规范》，下列费用中属于措施项目费的是（）。A.井巷工程辅助费  B.凿井措施费  C.安全文明施工费  D.临时设施费【答案】B【解析】措施项目费指为完成工程项目施工，发生于施工前和施工过程中的非工程实体项目费用，凿井措施费属专项措施，列入措施项目清单。二、多项选择题（共10题，每题2分。每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得0.5分）21.下列关于冻结法凿井说法正确的有（）。A.冻结壁平均温度不宜高于10℃B.冻结孔终孔间距不得大于2.0mC.水文观测孔应布置在冻结壁内侧D.积极冻结期盐水温度宜为25℃～30℃E.冻结壁交圈时间由水文孔水位变化判定【答案】BDE【解析】A项应为8℃；C项观测孔应布置在冻结壁外围，监测地下水是否被封闭；B、D、E均符合GB50497—2020《特殊凿井工程施工规范》。22.井下带式输送机阻燃胶带必须满足的性能指标包括（）。A.表面电阻≤300MΩ  B.滚筒摩擦试验无火星  C.酒精喷灯燃烧时间≤30sD.丙烷燃烧试验全宽无损坏  E.胶带边缘磨损率≤5%【答案】ABCD【解析】E项为使用维护指标，非阻燃性能强制要求；A、B、C、D为MT914—2020规定的阻燃试验必检项目。23.尾矿库溃坝风险定量评估中，需计算的洪水工况有（）。A.调洪后的24h暴雨  B.可能最大降雨PMF  C.千年一遇降雨D.百年一遇降雨  E.排洪系统失效+百年降雨【答案】BDE【解析】定量评估需考虑极端不利组合，PMF、百年一遇、系统失效组合均为规范强制工况；24h暴雨为调洪演算输入，非独立工况。24.下列关于矿井反风设施要求的说法，正确的有（）。A.反风风量不得低于正常风量的60%B.反风操作时间≤10minC.每季度检查1次反风设施D.反风时井下所有人员必须撤离E.轴流式风机可采用反转反风【答案】ABCE【解析】D项错误，反风为救灾手段，人员按避灾路线撤离，并非“所有人员必须撤离”表述绝对；其余均符合规程。25.立井施工采用液压滑模时，滑升速度确定需考虑的因素有（）。A.混凝土早期强度增长曲线  B.环境温度  C.井壁钢筋直径D.脱模时混凝土坍落度  E.支承杆稳定性【答案】ABE【解析】滑升速度受混凝土出模强度（A、B影响）及支承杆压杆稳定（E）控制；钢筋直径、坍落度不直接决定速度。26.下列关于井下爆破安全警戒距离的说法，正确的有（）。A.岩巷掘进爆破直巷≥120mB.煤巷掘进爆破直巷≥100mC.工作面有突出危险≥200mD.采煤工作面爆破≥50mE.井底车场硐室爆破≥150m【答案】ABCE【解析】D项采煤面爆破警戒距离≥75m；其余为《煤矿安全规程》第163条数据。27.金属矿山采用自然崩落法，必须具备的矿岩条件有（）。A.矿体厚度≥30m  B.节理发育程度中等以上  C.矿石坚固性系数f≤8D.矿体倾角≥60°  E.围岩与矿石崩落性差异小【答案】ABCE【解析】自然崩落法不要求矿体倾角≥60°，厚大缓倾斜矿体亦可，如智利Chuquicamata矿倾角仅15°～25°。28.下列关于尾矿坝渗流控制措施，属于“上堵”的有（）。A.坝前水平铺盖  B.坝体垂直防渗墙  C.坝基帷幕灌浆D.坝后排渗棱体  E.库内排洪井【答案】ABC【解析】“上堵”指阻断渗流入口，铺盖、防渗墙、帷幕均属于；排渗棱体为“下排”；排洪井为泄洪设施。29.立井临时锁口设计应考虑的荷载有（）。A.井架立架荷载  B.锁口上方土压力  C.冻胀力D.提升钢丝绳破断力  E.邻近建筑物附加荷载【答案】ABCE【解析】钢丝绳破断力由提升系统传递至井架基础，不直接作用于锁口；其余均为锁口结构设计必须考虑的荷载。30.下列关于矿井瓦斯抽采钻孔封孔的说法，正确的有（）。A.封孔深度≥5m  B.封孔材料可用聚氨酯  C.封孔段长度≥3mD.钻孔倾角＞15°时应采用“两堵一注”  E.封孔后24h内应测初始浓度【答案】BCDE【解析】A项封孔深度应≥8m；其余符合GB50471—2018《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》。三、案例分析题（共5题，（一）、（二）、（三）题各20分，（四）、（五）题各30分）（一）【背景资料】某矿设计生产能力1.8Mt/a，采用立井—主石门—中央分列式开拓。主井井筒净径7.5m，井深850m，表土段厚180m，其中0～80m为第四系松散含水砂砾层，涌水量420m³/h；80～180m为第三系弱胶结砾岩。基岩段以中粒砂岩、粉砂岩为主，f=6～8。井筒采用冻结法施工，冻结深度220m。冻结壁设计厚度4.2m，平均温度12℃。施工单位编制了“主井井筒施工组织设计”，采用“短段掘砌混合作业”，三班四六制，月成井指标85m。【问题】1.计算冻结壁厚度是否满足规范要求，并说明判定依据。（6分）2.给出表土段掘进设备选型及配套方案，并说明理由。（7分）3.指出施工组织设计中“三班四六制”对劳动力配置的影响，并提出优化建议。（7分）【答案与解析】1.按GB50497—2020附录C“冻结壁厚度计算”：T=K·γ·H·R/[σ]式中K=1.35（安全系数），γ=2.0t/m³，H=180m，R=3.75m，[σ]=2.5MPa（12℃冻土无侧限抗压强度5MPa，取0.5折减）。T=1.35×2×180×3.75/2.5=729t/m²→729/2500=2.92m＜4.2m，满足要求。判定依据：计算厚度2.92m，设计4.2m，富余度30%，满足规范“设计厚度≥计算厚度”要求。2.设备选型：（1）0～80m松散含水层：采用“抓斗—反井—超前小井”法，设备配套：主提升：50t龙门吊+3m³抓斗排矸：反井钻机φ1.4m超前溜矸孔治水：地面预注浆+井内轻型井点理由：含水层涌水量大，抓斗可带水作业，反井溜矸避免吊桶多次提升，注浆+井点降低水头压力。（2）80～180m弱胶结砾岩：采用“短段掘砌+冻结壁防护”，配套掘进：EBZ260型岩巷掘进机支护：液压滑模+双层井壁理由：砾岩胶结差，冻结壁提供临时自稳，掘进机减少爆破震动，滑模实现快速支护。3.“三班四六制”即每日三班，每班6h，四人轮转，导致：岗位重叠：交接班时间占13%，有效作业时间缩短；疲劳累积：6h作业+2h通勤，工人实际休息不足；技能差异：四人轮转导致操作不连续，质量波动。优化：改为“四班六小时制”，每班6h，四班三运转，取消重叠，月有效作业时间由25×18=450h提高到30×18=540h，成井指标可提升至95m。（二）【背景资料】某铜矿井下450m中段采用分段空场嗣后充填法开采，矿体厚20m，倾角55°，f=10～12。分段高度15m，进路间距15m，回采顺序“隔一采一”。一步骤回采后采用灰砂比1:8、浓度68%的尾砂胶结充填，设计强度2MPa。28d现场取芯平均强度仅1.3MPa，局部出现片帮、冒顶，影响二步骤回采。【问题】1.分析充填体强度不足的原因，给出至少4条。（8分）2.提出提高充填体强度的技术措施。（6分）3.给出二步骤回采前充填体稳定性评价方法及合格标准。（6分）【答案与解析】1.原因：（1）灰砂比偏低：1:8导致水泥含量不足，强度仅达设计65%；（2）浓度不足：68%偏低，多余水分在底部积聚，形成弱面；（3）尾砂级配差：20μm仅占8%，缺少微颗粒填充孔隙，孔隙率42%；（4）养护温度低：井下平均15℃，水泥水化速率下降30%；（5）取样位置偏差：取芯位于充填体上部，未反映底部“沉淀区”强度。2.技术措施：（1）灰砂比提高至1:6，水泥用量增加33%；（2）添加3%矿渣微粉+0.5%减水剂，提高浓度至72%；（3）采用“自下而上”多点放砂，减少离析；（4）设置泄滤水设施，24h内排出多余水分；（5）添加早强剂（Na₂SO₄1%），7d强度达设计80%。3.评价方法：（1）钻孔取芯：每50m进路布置3个孔，深度穿透充填体，28d单轴抗压强度≥2MPa；（2）声波测试：岩体完整性系数Kv≥0.65；（3）点荷载试验：Is(50)≥1.5MPa；（4）数值模拟：采用FLAC3D模拟二步骤爆破振动，充填体最大拉应力＜0.5MPa；合格标准：同时满足（1）（2）（4）即判定稳定。（三）【背景资料】某斜井倾角16°，斜长1360m，采用皮带运输机运煤，带宽1.4m，带速3.5m/s，设计运量2.5Mt/a。安装期间，监理发现：（1）驱动滚筒围包角190°，未设增面轮；（2）采用3×120mm²铜芯电缆供电，长度1350m，电压10kV，计算压降5.8%；（3）下行胶带未设防逆转装置；（4）机尾设2台缓冲床，长度1.2m。【问题】1.指出设计不符合规范之处，并给出整改措施。（10分）2.计算电缆压降是否满足要求，若不满足提出解决方案。（5分）3.给出胶带接头验收标准及检测方法。（5分）【答案与解析】1.不符合及整改：（1）围包角190°＞180°，未设增面轮，导致胶带在滚筒上重叠，易跑偏、磨损；整改：增设增面轮，使围包角≤180°。（2）下行胶带未设防逆转装置，一旦满载停机，胶带逆行造成堆煤；整改：在驱动滚筒与第一改向滚筒间设逆止器，额定逆止力矩≥1.5倍最大逆转力矩。（3）缓冲床长度不足：带速3.5m/s、运量2.5Mt/a，计算物料冲击点长度约1.8m；整改：机尾缓冲床延长至2.4m，并设3台。（4）未设断带抓捕器，斜井倾角＞12°，按规范每50m设一组；整改：增设28组全断面抓捕器。2.压降计算：ΔU=√3·I·L·(rcosφ+xsinφ)/UI=P/(√3Ucosφ)=2.5×10⁶/(3×10×0.85)=170Ar=0.28Ω/km，x=0.08Ω/km，L=1.35kmΔU=1.732×170×1.35×(0.28×0.85+0.08×0.53)/10=5.9%＞5%，不满足GB50532—2019要求。解决方案：（1）电缆截面提高至3×185mm²，压降降至3.8%；（2）在斜井中部增设10kV移动变电站，缩短供电距离至675m，压降2.9%。3.接头验收：标准：（1）接头强度≥胶带额定强度的90%；（2）接头直线度偏差≤0.3%带宽；（3）表面平整，无裂口、鼓泡。检测方法：现场剥离试验：抽样3%，采用万能试验机测剥离强度；超声波探伤：检测内部气泡、脱胶；动态运行试车：空载运行2h，接头温升≤20℃。（四）【背景资料】某金属矿山尾矿库为山谷型，总库容4500×10⁴m³，坝高120m，等级二等。初期坝为透水堆石坝，坝高40m，后期采用上游法尾矿堆坝。目前堆积坝高80m，外坡比1:3.5，内坡比1:2.0。监测发现：（1）坝体下游坡脚出现三处渗水点，总渗流量18L/min，水质清澈；（2）坝体表面最大沉降差280mm，位于坝高1/2处；（3）库内水位距坝顶22m，汛期将至。【问题】1.分析渗水原因，并给出处理方案。（8分）2.计算坝体平均沉降速率，并评价其安全性。（6分）3.给出汛期排洪能力校核步骤及结论。（8分）4.提出后续堆积坝加高限制条件及监控指标。（8分）【答案与解析】1.渗水原因：（1）初期坝透水，后期尾矿细颗粒在坝前沉积，形成“天然滤层”，渗水点位于堆石坝与尾矿界面，属层间渗流；（2）下游坡未设排渗棱体，导致浸润线出逸。处理：在渗水点设置反滤井，直径1.0m，内填级配碎石，井底接DN200HDPE花管，将渗水引至集水井；在下游坡脚增设排渗棱体，顶宽2m，高3m，内坡1:1.5，采用粒径20～40mm碎石，降低浸润线3m。2.沉降速率：监测周期180d，沉降差280mm，平均速率1.56mm/d。规范要求：二等尾矿库警戒速率2mm/d，控制速率3mm/d。1.56mm/d＜2mm/d，属安全范围，但需关注发展趋势，若连续10d＞2mm/d，启动预警。3.排洪校核：步骤：（1）确定洪水标准：二等库，洪水重现期100年；（2）计算洪峰流量：采用推理公式，流域面积4.5km²，24h暴雨H₂₄=180mm，径流系数0.7，得Q₁₀₀=1.6×0.7×180×4.5/24=37.8m³/s；（3）核算现有“井管”系统：排水井φ2.0m，泄流量16.2m³/s（见单选16题），排水管DN1800，坡度1%，曼宁公式计算过流量42m³/s；结论：系统最大泄流42m³/s＞37.8m³/s，满足要求；但需考虑系统堵塞折减0.8，实际泄流33.6m³/s＜37.8m³/s，不满足。整改：增设一座φ1.5m排水井，并联运行，总泄流48m³/s，折减后38.4m³/s＞37.8m³/s，满足。4.加高限制条件：（1）坝体沉降速率连续15d＜1mm/d；（2）浸润线埋深≥6m（坝高1/2处）；（3）坝体最小安全超高≥1.5m（二等库）；（4）排洪系统能力满足200年一遇洪水；（5）坝体水平位移速率＜0.5mm/d；监控指标：渗流量、沉降差、位移、浸润线、库水位、雨量，在线监测频率1次/h，人工巡检1次/d。（五）【背景资料】某煤矿井下中央水泵房安装5台MD28065×8型多级离心泵，单排布置，额定流量280m³/h，扬程520m，配套电机功率900kW，电压6kV。矿井正常涌水量为480m³/h，最大涌水量为720m³/h。水泵房底板标高550m，水仓入口标高560m，地面水处理站标高+20m。现场交接验收时发现：（1）泵体入口未设真空表，出口压力表量程0～10MPa，精度1.6级；（2）电机接线腔喇叭嘴与电缆外径不匹配，喇叭嘴内径φ56mm，电缆外径φ52mm；（3）5台泵共用1趟DN300排水管，管壁厚8mm，材质Q235B；（4）未设防水