2026年一级建造师之一建矿业工程实务题库含答案(综合题)

2026年一级建造师之一建矿业工程实务题库含答案(综合题)一、案例分析题（共5题，每题20分）案例一某新建立井井筒工程，设计净直径8.0m，深度750m，井筒表土层厚度120m，为松散砂层与黏土层交替分布，基岩段以泥岩、砂岩互层为主，岩石普氏系数f=4~6。建设单位通过公开招标确定施工单位，施工单位编制的井筒施工组织设计中，表土层采用地面预注浆加固，基岩段采用普通钻眼爆破法施工，配套FJD9型伞钻、HZ6型中心回转抓岩机，两套单钩提升系统，吊桶容积6m³。井筒开工后，地面预注浆施工过程中，发现钻孔漏浆严重，注浆压力难以提升。施工单位现场调整注浆参数，将水灰比由1:1调整为0.8:1，增加注浆孔深度5m，并在注浆材料中添加3%的水玻璃。调整后注浆效果明显改善，注浆结束后进行钻孔取芯检验，加固圈厚度达到设计要求的2.5m。基岩段施工至350m深度时，工作面出现涌水，涌水量达到15m³/h。施工单位采用工作面预注浆进行堵水，注浆孔布置在工作面周边，共布置8个注浆孔，孔径50mm，孔深8m，注浆材料采用水泥水玻璃双液浆。注浆结束后，涌水量降至2m³/h以下，满足施工要求。井筒施工至600m深度时，发现井筒偏斜，最大偏斜值达到250mm，超过设计允许偏差150mm。施工单位采用吊桶悬挂激光指向仪进行井筒偏斜测量，分析偏斜原因是提升机两侧提升钢丝绳张力不均，导致吊桶运行轨迹偏移。施工单位立即调整提升机钢丝绳张力，在后续施工中严格控制掘进段高，每掘进20m进行一次井筒偏斜测量，最终井筒竣工偏斜值控制在120mm以内。问题：1.地面预注浆调整注浆参数的理由是什么？注浆材料中添加水玻璃的作用有哪些？2.基岩段工作面预注浆的注浆孔布置是否合理？说明理由。3.井筒偏斜测量除采用激光指向仪外，还可采用哪些方法？井筒偏斜的处理措施有哪些？4.井筒施工过程中，提升系统的能力应满足哪些要求？参考答案：1.调整注浆参数的理由：原水灰比1:1的浆液流动性大，在松散砂层中易流失，导致注浆压力难以提升，无法形成有效加固圈；减小水灰比至0.8:1，可增大浆液稠度，提高注浆压力，增强浆液在松散层中的停留时间，提升加固效果；增加注浆孔深度可使注浆范围覆盖更厚的表土层，确保加固圈厚度；添加水玻璃的作用：加速浆液凝固，缩短注浆间歇时间；提高浆液的结石体强度；增强浆液的防渗性能；改善浆液的和易性，防止浆液沉淀分层。2.注浆孔布置合理。理由：工作面预注浆当涌水量较小时，可在工作面周边布置注浆孔，形成封闭止水圈；8个注浆孔可均匀覆盖井筒周边，孔深8m大于预计涌水段的厚度，能够有效封堵基岩裂隙水；孔径50mm适合水泥水玻璃双液浆的注浆施工，确保注浆材料顺利注入裂隙。3.还可采用的测量方法：挂垂线法（吊线坠法）、陀螺经纬仪测量法。井筒偏斜的处理措施：调整提升机钢丝绳张力，确保两侧张力差控制在允许范围内；调整井筒掘进方向，采用边掘进边找正的方法，在偏斜一侧适当减小掘进深度，另一侧加大掘进深度；采用井筒壁后注浆或刷壁的方法，对已偏斜的井筒段进行纠偏；严格控制掘进段高，减小单次掘进深度对井筒偏斜的影响；定期检查提升设备的运行状态，及时调整设备参数。4.提升系统的能力应满足：提升能力应满足井筒掘进、出矸、下料、提人等综合需求，确保循环时间符合施工组织设计要求；提升钢丝绳的张力差应控制在5%以内，防止吊桶运行轨迹偏移；提升机的制动系统应灵敏可靠，确保吊桶在提升、下放过程中运行平稳；提升信号系统应清晰准确，实现工作面与提升机房的实时通讯；提升系统的安全保护装置应齐全有效，包括过卷保护、过速保护、过负荷保护等。案例二某矿井井底车场及巷道工程，设计巷道总长度5000m，其中井底车场巷道1200m，主要运输巷道2000m，采区巷道1800m。巷道断面均为矩形，断面尺寸为4.2m×3.5m（宽×高），锚网喷支护，锚杆采用φ22mm螺纹钢锚杆，长度2.4m，间排距800mm×800mm，喷射混凝土厚度100mm，混凝土强度等级C20。施工单位编制的施工组织设计中，井底车场巷道采用钻眼爆破法施工，采用YT28型风动凿岩机钻孔，炮眼深度2.0m，炮眼利用率按85%计算；主要运输巷道采用综掘机掘进，综掘机型号为EBZ160，掘进速度可达8m/d；采区巷道采用炮掘与综掘结合的方式施工，其中1000m采用综掘，800m采用炮掘。井底车场巷道施工时，为确保巷道成型质量，施工单位采用光面爆破技术，周边眼间距500mm，抵抗线600mm，周边眼装药量为0.2kg/m，采用导爆管毫秒雷管起爆，周边眼与掏槽眼的起爆时差为100ms。爆破后巷道成型规整，超挖量控制在100mm以内，欠挖量为0。主要运输巷道综掘施工时，出现掘进速度下降的情况，经检查发现综掘机截齿磨损严重，截割头喷雾降尘系统堵塞，且巷道顶板出现局部破碎，导致综掘机停机频繁。施工单位立即更换全部截齿，清理喷雾降尘系统，并在破碎段采用超前锚杆进行临时支护，每排布置5根超前锚杆，长度3.0m，间排距1.0m×1.0m。处理后综掘机掘进速度恢复至7m/d左右。采区巷道炮掘施工时，工作面出现瓦斯浓度超标，瓦斯浓度达到1.2%，超过《煤矿安全规程》规定的1.0%。施工单位立即停止作业，撤出人员，切断电源，并采用局部通风机加大供风量，将瓦斯浓度降至0.8%以下后，恢复作业。施工单位还在工作面安装了瓦斯断电仪，设置瓦斯浓度报警值为0.8%，断电值为1.0%。问题：1.井底车场巷道光面爆破的炮眼参数设计是否合理？说明理由。2.主要运输巷道综掘施工速度下降的原因有哪些？超前锚杆临时支护的作用是什么？3.采区巷道瓦斯浓度超标的原因可能有哪些？瓦斯断电仪的设置是否符合规定？说明理由。4.锚网喷支护的施工顺序是什么？喷射混凝土施工应注意哪些事项？参考答案：1.光面爆破炮眼参数设计合理。理由：周边眼间距500mm小于光面爆破允许的最大间距（一般为600mm~800mm），可确保周边眼爆破后形成平整的巷道轮廓；抵抗线600mm与周边眼间距的比值为1.2，符合光面爆破抵抗线与间距的比值要求（1~1.5）；周边眼装药量0.2kg/m较小，可有效控制爆破对围岩的破坏，减少超挖；周边眼与掏槽眼的起爆时差100ms，可保证掏槽眼充分起爆后，周边眼再起爆，为周边眼爆破创造自由面，提升光面爆破效果。2.综掘施工速度下降的原因：综掘机截齿磨损严重，截割岩石的能力下降；喷雾降尘系统堵塞，导致截割头散热不良，影响截割效率；巷道顶板局部破碎，为确保施工安全，需频繁停机进行临时支护，占用大量施工时间。超前锚杆临时支护的作用：提前加固破碎顶板的围岩，防止顶板岩石掉落；增强顶板围岩的稳定性，为综掘机连续掘进创造安全条件；减少顶板冒落的风险，保障施工人员的安全。3.瓦斯浓度超标的原因：局部通风机供风量不足，无法将工作面的瓦斯及时排出；工作面附近的瓦斯涌出量突然增加，如遇到瓦斯富集区或裂隙导通瓦斯源；风筒漏风严重，导致到达工作面的有效风量不足；瓦斯检测仪器故障，显示值不准确（需结合实际情况排查）。瓦斯断电仪的设置符合规定。理由：根据《煤矿安全规程》，瓦斯断电仪的报警值应设置为0.8%，断电值应设置为1.0%，当瓦斯浓度达到报警值时，发出报警信号，达到断电值时，自动切断工作面及回风巷内的非本质安全型电气设备电源，施工单位的设置符合规程要求。4.锚网喷支护的施工顺序：先喷射一层厚度为50mm的混凝土（初喷），然后安装锚杆，铺设金属网，最后喷射剩余厚度的混凝土（复喷），总厚度达到设计要求的100mm。喷射混凝土施工的注意事项：喷射前应清理工作面的浮矸、积水，处理好围岩的裂隙；喷射混凝土的配合比应符合设计要求，严格控制水灰比，确保混凝土强度；喷射时应采用分段、分片、分层的顺序，自下而上进行喷射，喷头与工作面的距离保持在0.8~1.2m，喷射角度与工作面垂直；喷射过程中应控制喷射厚度，初喷厚度不宜超过50mm，复喷时应在前一层混凝土初凝前进行；喷射后应及时进行养护，养护时间不少于7d，养护期间应防止混凝土受冻、受水冲刷。案例三某煤矿采区巷道工程，设计巷道长度2500m，巷道断面为梯形，上宽4.0m，下宽4.6m，高3.2m，锚网索支护，锚杆采用φ20mm螺纹钢锚杆，长度2.2m，间排距800mm×800mm；锚索采用φ17.8mm钢绞线，长度6.3m，间排距1600mm×1600mm，每排布置3根锚索；金属网采用φ6mm钢筋焊接而成，网孔尺寸100mm×100mm。施工单位采用炮掘法施工，炮眼深度2.0m，炮眼利用率80%，循环进尺1.6m。施工过程中，巷道顶板出现离层，离层值达到120mm，超过设计允许值80mm。施工单位采用顶板离层仪进行监测，监测数据显示，巷道掘进后7d内顶板离层速度较快，7d后趋于稳定。针对顶板离层问题，施工单位采取以下措施：将锚杆长度由2.2m调整为2.5m，间排距由800mm×800mm调整为700mm×700mm；锚索长度由6.3m调整为7.0m，间排距由1600mm×1600mm调整为1400mm×1400mm；在金属网与围岩之间铺设一层土工格栅，增强支护的整体性。调整后，顶板离层值降至60mm以下，满足设计要求。巷道施工至1500m位置时，遇到断层，断层落差达到3.0m，断层带岩石破碎，普氏系数f=2~3。施工单位采用超前小导管注浆进行超前支护，超前小导管采用φ42mm无缝钢管，长度4.0m，间排距400mm×400mm，注浆材料采用水泥水玻璃双液浆，注浆压力0.5~1.0MPa。注浆结束后，采用炮掘法通过断层带，炮眼深度调整为1.5m，循环进尺1.2m，每循环爆破后及时进行锚网索支护。问题：1.顶板离层仪的安装位置和安装要求有哪些？2.施工单位调整锚网索支护参数的理由是什么？土工格栅的作用有哪些？3.超前小导管注浆的施工顺序是什么？注浆压力控制在0.5~1.0MPa的理由是什么？4.断层带施工时，炮眼深度和循环进尺调整的理由是什么？断层带支护应注意哪些事项？参考答案：1.顶板离层仪的安装位置：应安装在巷道顶板的中部，且远离锚杆、锚索的位置，避免锚杆、锚索的支护效果影响离层监测数据；对于梯形巷道，应安装在顶板的中线位置，确保监测数据能反映顶板整体的离层情况。安装要求：安装前应在顶板钻孔，钻孔深度应超过锚杆的锚固深度，一般为锚杆长度加500mm；将离层仪的深部基点安装在钻孔底部，并用锚固剂固定，浅部基点安装在锚杆锚固深度的端部；安装完成后，应调整离层仪的刻度，确保初始读数准确；定期对离层仪进行校准，防止监测数据失真。2.调整支护参数的理由：原锚杆长度2.2m，锚固深度不足，无法有效控制顶板深部围岩的离层；减小锚杆间排距可增大锚杆的支护密度，提高对顶板浅部围岩的约束能力；原锚索长度6.3m，无法深入到顶板稳定岩层中，调整为7.0m后，可将锚索锚固在更稳定的岩层中，增强对顶板的悬吊作用；减小锚索间排距可提高锚索的支护强度，进一步控制顶板离层。土工格栅的作用：分散顶板围岩的压力，使支护应力均匀分布；增强金属网与围岩的贴合度，防止围岩碎块掉落；提高支护结构的整体性，协调锚杆、锚索与围岩的变形，共同抵抗顶板围岩的压力。3.超前小导管注浆的施工顺序：先在工作面按设计要求钻孔，孔径略大于小导管直径（一般为45~50mm），孔深与小导管长度一致；将小导管插入钻孔中，小导管外露200~300mm用于连接注浆管；在小导管与钻孔之间的空隙中注入锚固剂，固定小导管；连接注浆管，进行压水试验，检查管路的密封性；压水试验合格后，采用水泥水玻璃双液浆进行注浆，注浆顺序由下而上、由外而内（或由稀到浓）进行；注浆结束后，关闭注浆阀门，拆除注浆管。注浆压力控制在0.5~1.0MPa的理由：压力过低，注浆材料无法有效填充断层带的裂隙，达不到超前支护的效果；压力过高，可能导致注浆材料击穿围岩，造成浆液流失，甚至引发围岩破碎区扩大，影响施工安全；0.5~1.0MPa的压力范围，既能保证浆液填充裂隙，又能避免对围岩造成过度破坏。4.调整炮眼深度和循环进尺的理由：断层带岩石破碎，普氏系数f=2~3，岩石强度低，炮眼深度过深易导致炮眼塌孔，无法正常装药爆破；减小炮眼深度至1.5m，可降低塌孔的风险，确保炮眼成型质量；循环进尺调整为1.2m，与炮眼利用率80%相匹配，同时减小每循环的掘进深度，可及时对破碎围岩进行支护，防止顶板冒落。断层带支护的注意事项：缩短支护的循环时间，每循环爆破后立即进行支护，避免围岩长时间暴露；增大支护密度，可适当减小锚杆、锚索的间排距，提高支护强度；采用联合支护方式，除锚网索支护外，可增加钢支架支护，进一步增强支护结构的稳定性；加强围岩监测，采用顶板离层仪、锚杆测力计等仪器，实时监测围岩的变形和支护应力，及时调整支护参数；严格控制工作面的瓦斯浓度，断层带可能导通瓦斯源，应加强瓦斯检测，防止瓦斯超限；爆破时减小装药量，采用松动爆破，避免对断层带围岩造成更大的破坏。案例四某金属矿山露天开采工程，设计开采境界内的矿石量为1000万t，岩石量为2000万t，开采深度为150m，台阶高度15m，共分为10个台阶。开采工艺采用单斗挖掘机汽车运输工艺，挖掘机型号为WK4，斗容4m³，汽车型号为20t自卸汽车，载重20t。施工单位编制的施工组织设计中，采场工作线长度为300m，挖掘机的生产能力为120万t/年，汽车的运输能力为150万t/年。采场剥离工程采用自上而下的顺序，先剥离上部台阶的岩石，再开采下部台阶的矿石。采场施工至第5个台阶时，发现台阶边坡出现滑动迹象，边坡位移达到200mm，边坡上部出现裂缝，裂缝宽度达到50mm。施工单位采用边坡位移监测系统进行监测，监测数据显示，边坡位移速率达到5mm/d，超过预警值2mm/d。施工单位立即停止台阶的开采作业，采取以下措施：在边坡上部卸载，卸载深度2m，卸载宽度10m；在边坡坡脚堆砌装岩石的编织袋，堆砌高度3m；在边坡内部设置排水孔，孔径100mm，孔深10m，间距5m，排水孔内插入透水管。采取措施后，边坡位移速率降至1mm/d以下，边坡趋于稳定。后续施工中，施工单位调整台阶边坡角，由设计的60°调整为55°，并在边坡表面喷射厚度100mm的混凝土，混凝土中添加2%的聚丙烯纤维，增强边坡的抗滑能力。采场矿石开采至第8个台阶时，遇到地下水涌水，涌水量达到50m³/h。施工单位采用潜水泵进行排水，共布置10台潜水泵，每台流量10m³/h，扬程20m。同时，在采场周边设置截水沟，将采场周边的地表水引至采场外的沉淀池，防止地表水进入采场。问题：1.挖掘机和汽车的生产能力匹配是否合理？说明理由。2.边坡滑动的原因可能有哪些？边坡卸载的作用是什么？3.边坡表面喷射混凝土添加聚丙烯纤维的作用有哪些？喷射混凝土施工应注意哪些事项？4.采场地下水治理的措施还有哪些？潜水泵排水应注意哪些事项？参考答案：1.挖掘机和汽车的生产能力匹配合理。理由：挖掘机的生产能力为120万t/年，汽车的运输能力为150万t/年，汽车运输能力大于挖掘机的生产能力，可确保挖掘机挖掘的矿石和岩石能及时被运出，避免挖掘机等待汽车，提高整个开采系统的效率；同时，考虑到汽车可能出现故障、检修等情况，汽车运输能力留有一定余量，可保证采场生产的连续性。2.边坡滑动的原因：原设计边坡角60°过大，边坡的稳定性不足；台阶上部的岩石荷载过大，超出边坡的抗滑能力；地下水的作用，软化边坡岩石，降低岩石的强度和抗滑力；边坡岩石的节理、裂隙发育，岩体完整性差，易发生滑动；开采作业的振动影响，破坏了边坡岩石的稳定性。边坡卸载的作用：减小边坡上部的荷载，降低边坡的下滑力；改善边坡的应力分布，减小边坡内部的剪应力；促进边坡的位移稳定，防止滑动进一步扩大。3.聚丙烯纤维的作用：提高混凝土的抗裂性能，防止混凝土因收缩或温度变化产生裂缝；增强混凝土的抗拉强度和韧性，提高混凝土的抗冲击能力；改善混凝土的和易性，防止混凝土在喷射过程中出现离析；提高混凝土的抗渗性能，增强边坡的防渗能力，减少地下水对边坡的影响。喷射混凝土施工的注意事项：喷射前应清理边坡表面的浮石、杂物，处理好岩石的裂隙；喷射混凝土的配合比应符合设计要求，严格控制聚丙烯纤维的掺量；喷射时应采用分段、分片的顺序，自下而上进行喷射，喷头与边坡表面的距离保持在1.0~1.5m，喷射角度与边坡表面垂直；喷射厚度应均匀，避免出现局部厚度不足或过厚的情况；喷射后应及时进行养护，养护时间不少于14d，养护期间应防止混凝土受冻、受雨水冲刷。4.地下水治理的措施：采用边坡截水墙，在边坡内部设置连续的截水墙，阻断地下水的渗透路径；采用帷幕注浆，在采场周边设置注浆帷幕，形成防渗层，防止地下水进入采场；采用井点降水，在采场周边设置井点，降低地下水位。潜水泵排水的注意事项：定期检查潜水泵的运行状态，确保水泵的流量、扬程满足排水要求；设置备用潜水泵，避免因水泵故障导致排水中断；潜水泵的安放位置应在采场的低洼处，确保能有效排出积水；定期清理沉淀池，防止排水管道堵塞；做好水泵的接地保护，防止触电事故；当采场涌水量变化时，及时调整潜水泵的开启数量，确保排水能力与涌水量匹配。案例五某矿井立井井筒永久装备工程，设计井筒直径8.0m，深度750m，永久装备包括罐道、罐梁、梯子间、管路、电缆等。罐道采用16号槽钢，罐梁采用20号工字钢，梯子间采用角钢焊接而成，管路包括排水管、压风管、供水管，电缆包括动力电缆、信号电缆。施工单位编制的施工组织设计中，永久装备采用分层安装的方式，每20m为一个安装层，先安装罐梁、罐道，再安装梯子间、管路、电缆。安装顺序为先安装井筒一侧的罐梁、罐道，再安装另一侧的罐梁、罐道，最后安装梯子间等辅助设施。罐梁安装时，采用吊桶悬挂手动葫芦进行吊装，罐梁与井壁的固定采用预埋螺栓，螺栓直径24mm，长度300mm，每根罐梁采用4根螺栓固定。安装完成后，采用水平仪测量罐梁的水平度，允许偏差为2mm/m。罐道安装时，采用钢丝绳悬挂吊盘进行安装，罐道与罐梁的连接采用螺栓连接，螺栓直径20mm，每根罐道与罐梁的连接点采用2根螺栓。安装完成后，采用钢直尺测量罐道的垂直度，允许偏差为1.5mm/m。梯子间安装时，发现梯子间的平台与井壁之间的间隙达到300mm，超过设计允许间隙150mm。施工单位采用在井壁上预埋钢板，然后将梯子间平台与预埋钢板焊接的方式进行处理，确保间隙符合要求。管路安装时，采用卡箍将管路固定在井壁的预埋支架上，支架间距为6m。排水管采用直径200mm的无缝钢管，压风管采用直径150mm的无缝钢管，供水管采用直径100mm的无缝钢管。管路安装完成后，进行压力试验，排水管的试验压力为1.0MPa，压风管的试验压力为1.5MPa，供水管的试验压力为1.0MPa，压力试验持续时间为30min，无渗漏现象。电缆安装时，采用电缆挂钩将电缆悬挂在井壁上，电缆挂钩间距为1.5m。动力电缆与信号电缆分别悬挂在井筒两侧，间距达到0.8m，符合设计要求。电缆安装完成后，进行绝缘电阻测试，动力电缆的绝缘电阻达到10MΩ，信号电缆的绝缘电阻达到50MΩ，满足施工要求。问题：1.永久装备分层安装的优点是什么？安装顺序是否合理？说明理由。2.罐梁、罐道安装的允许偏差是否符合规范要求？说明理由。3.梯子间平台与井壁间隙过大的处理措施是否合理？说明理由。4.管路压力试验的要求是否符合规范？电缆安装的注意事项有哪些？参考答案：1.分层安装的优点：便于组织施工，每个安装层的施工内容相对独立，可组织专业班组进行流水作业；便于控制安装质量，每完成一个安装层即可进行质量检验，及时发现并处理问题；便于施工安全管理，分层作业可减少高空作业的交叉，降低安全风险；便于材料和设备的运输，每20m一个安装层，可根据施工进度分批运输材料和