2026年采矿设计考试题目及答案

2026年采矿设计考试题目及答案一、单项选择题（共15题，每题1分，共15分。每题只有1个正确答案，将正确答案的字母填在括号内）1.依据《有色金属采矿设计规范》GB50771-2012，某露天铜矿开采深度为80m，上盘围岩为石英砂岩（坚固性系数f=9），无大规模地质构造，水文地质条件简单，其最终上盘边坡角设计合理值为（）A.38°B.48°C.58°D.62°2.依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020，地下开采中型金属矿山开拓矿量的可采期不应低于（）A.1年B.2年C.3年D.5年3.缓倾斜薄矿体（厚度<5m，倾角<30°），矿石与围岩均稳固，优先选用的采矿方法是（）A.全面采矿法B.阶段矿房法C.充填采矿法D.有底柱崩落法4.下列露天矿开拓方式中，最适用于地形复杂、高差较大的山地露天矿的是（）A.公路开拓B.铁路开拓C.斜坡卷扬开拓D.平硐溜井开拓5.地下矿山开采倾斜中厚矿体（倾角35°~55°），围岩稳固性中等，阶段高度的合理取值范围是（）A.15~25mB.40~60mC.80~100mD.100~120m6.依据《爆破安全规程》GB6722-2014，露天矿山深孔爆破在复杂地形条件下，个别飞散物对人员的最小安全允许距离为（）A.200mB.300mC.400mD.500m7.下列充填采矿方式中，成本最低、应用范围最广的是（）A.干式充填B.水砂充填C.尾砂充填D.胶结充填8.依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020，地下矿山每个生产水平（中段）的安全出口数量不应少于（）个，且至少有1个直达地面。A.1B.2C.3D.49.露天矿按台阶工作线长度验证生产能力时，核心计算参数不包括（）A.工作线长度B.台阶高度C.年推进度D.运输能力10.下列采矿方法中，属于空场采矿法的是（）A.分段崩落法B.房柱采矿法C.上向分层充填法D.壁式采矿法11.依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020，竖井专为升降人员的钢丝绳，安全系数不应小于（）A.6.5B.7C.9D.1012.露天开采境界圈定的核心控制指标是（）A.境界剥采比B.生产剥采比C.经济合理剥采比D.平均剥采比13.地下矿山矿柱尺寸设计的核心影响因素是（）A.矿体厚度B.阶段高度C.矿石与围岩稳固性D.采场长度14.依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020，地下矿山主要排水设备的工作水泵，应能在（）h内排出矿山24h的正常涌水量。A.12B.16C.20D.2415.依据《有色金属采矿设计规范》GB50771-2012，有自燃倾向性的高硫矿石地下开采，不宜选用的采矿方法是（）A.充填采矿法B.留矿采矿法C.崩落采矿法D.房柱采矿法二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有2~4个正确答案，多选、少选、错选均不得分）1.露天开采境界设计的主要影响因素包括（）A.矿体赋存条件B.经济合理剥采比C.地表环境保护要求D.矿山生产规模E.工人操作水平2.地下矿山开拓方案技术经济比选的核心指标有（）A.基建工程量B.基建投资C.年经营成本D.矿山服务年限E.劳动生产率3.空场采矿法的适用条件包括（）A.矿石稳固B.围岩稳固C.矿体形态规整D.矿石有自燃倾向E.地表必须保护4.露天矿山边坡加固的常用工程措施有（）A.锚杆（索）加固B.抗滑桩C.削坡减载D.帷幕注浆E.留设保安矿柱5.下列地下矿山工程中，属于采准工程、对应采准矿量范畴的有（）A.主竖井B.阶段运输大巷C.采场天井D.分段凿岩巷道E.拉底巷道6.充填采矿法的主要优点有（）A.矿石损失率低B.贫化率低C.有利于地表保护D.生产成本低E.作业安全条件好7.露天深孔爆破的主要设计参数有（）A.台阶高度B.炮孔直径C.炮孔深度D.超深E.炸药单耗8.地下矿山竖井开拓方式的适用条件有（）A.矿体赋存深度大B.矿体倾角较陡C.地表无适宜平硐出口地形D.矿山生产规模较大E.矿石有自燃性9.采矿设计中，影响矿石损失与贫化的主要因素有（）A.采矿方法B.矿柱留设尺寸C.爆破质量D.矿体厚度E.选矿工艺10.依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020，地下矿山必须设置的通用安全设施有（）A.安全出口B.通风系统C.排水系统D.充填系统E.应急避险系统三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.露天开采经济合理剥采比的核心定义是：露天开采单位矿石的成本与地下开采单位矿石成本相等时的剥采比。（）2.依据《有色金属采矿设计规范》GB50771-2012，小型地下金属矿山采准矿量的可采期不应低于1年。（）3.阶段矿房法适用于缓倾斜薄矿体，且矿石与围岩均稳固的开采条件。（）4.露天矿公路开拓机动灵活、建设速度快，是中小型露天矿的首选开拓方式。（）5.留矿采矿法回采过程中，崩落的矿石全部留在采场中，待矿房回采结束后一次性放出。（）6.水文地质条件复杂的地下矿山，应在井底车场周围设置防水闸门，防范突水事故。（）7.露天开采境界圈定后，境界范围内的矿石储量即为矿山的工业储量。（）8.胶结充填体具有自立强度，适用于矿石价值高、围岩不稳固、需保护地表的矿山。（）9.地下矿山阶段高度越大，开拓工程量越少，因此阶段高度设计越大越经济。（）10.露天矿生产能力仅由开采技术条件决定，与市场需求、经济效益无关。（）四、简答题（共3题，每题5分，共15分）1.简述露天开采境界设计的基本原则及主要影响因素。2.简述地下矿山采矿方法选择的主要步骤及核心依据。3.简述充填采矿法的适用条件及主要分类。五、计算分析题（共2题，每题10分，共20分）1.某地下铜矿山采用阶段矿房法开采急倾斜中厚矿体，矿体平均水平厚度18m，矿石容重3.0t/m³；矿块沿走向长度58m，其中矿房长度50m、间柱宽度8m；阶段高度60m，顶柱厚度7m（垂直厚度），底柱厚度12m（垂直厚度）。已知单个矿块的采准工程量包括：采场天井2条，每条长度85m；分段凿岩巷道3条，每条长度55m；漏斗颈10个，每个长度8m。要求：（1）计算单个矿块的地质矿石储量；（2）计算单个矿房的可采矿石量（间柱、顶柱、底柱为永久损失，矿房内矿石回采率为98%）；（3）计算该采矿方法的采准比（单位：m/kt，结果保留两位小数）。2.某露天铝土矿采用公路开拓、汽车运输，设计生产规模为800万t/a（矿石量），平均生产剥采比为3.2:1（剥离量/矿石量），矿石容重2.7t/m³，岩石容重2.6t/m³。已知采用斗容12m³的挖掘机采装，挖掘机工作时间利用系数为0.75，矿石挖掘效率为1200m³/台班，岩石挖掘效率为1350m³/台班；矿山年工作300天，每天3班作业；自卸汽车有效载重量60t，平均运输周期30min，工作时间利用系数为0.8，运输不均匀系数为1.1。要求：（1）计算年采剥总实方体积；（2）计算需要配备的工作挖掘机总数量（矿石、岩石分别计算，结果向上取整）；（3）计算需要配备的工作汽车总数量（结果向上取整）。六、综合设计题（共1题，20分）某黄金矿山位于华北丘陵地区，矿区地表分布有基本农田和2个自然村，属于重点保护对象。矿体赋存于太古界变质岩系中，呈似层状产出，走向长度1500m，倾斜延伸900m，矿体平均厚度14m，平均倾角58°，为中厚倾斜~急倾斜矿体。矿石平均品位3.5g/t，伴生银元素可综合回收，矿石稳固性中等（坚固性系数f=7~9），无自燃性、结块性。矿体上盘围岩为千枚岩，稳固性较差（f=4~6），节理裂隙发育；下盘围岩为混合花岗岩，稳固性好（f=11~13）。矿区水文地质条件中等，矿体顶部埋藏深度80m，底部埋藏深度650m。矿山设计生产规模为120万t/a，服务年限约25年，属中型金属矿山。请结合上述基础资料，完成以下设计内容：1.选择合理的开拓方式，说明选择依据并给出主要开拓系统参数；（10分）2.选择合理的采矿方法，说明选择依据并给出主要技术参数。（10分）--参考答案及评分标准---一、单项选择题（每题1分，共15分）1.B解析：依据《有色金属采矿设计规范》GB50771-2012表6.1.4，坚固性系数f=8~12、边坡高度≤100m的岩体，最终边坡角取值范围为45°~55°，选项中仅48°符合区间要求。2.C解析：依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020及采矿设计规范，大中型地下金属矿山开拓矿量可采期不应低于3年，小型矿山不应低于2年。3.A解析：全面采矿法适用于缓倾斜（倾角<30°）、薄至中厚（厚度<5~12m）、矿石与围岩均稳固的矿体，是该条件下的首选空场采矿法。4.D解析：平硐溜井开拓利用地形高差实现溜井放矿、平硐运输，可大幅减少斜坡道或公路工程量，适用于地形复杂、高差大的山地露天矿。5.B解析：倾斜中厚矿体阶段高度一般取40~60m，急倾斜厚矿体可适当提高至60~80m，缓倾斜矿体多取20~30m。6.B解析：依据《爆破安全规程》GB6722-2014表12，露天深孔爆破个别飞散物安全允许距离一般为200m，复杂地形或边坡爆破时不小于300m。7.C解析：尾砂充填以选矿尾砂为骨料，来源广泛、成本低廉，是当前充填采矿法中应用最广的充填方式。8.B解析：依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020第6.1.1.3条，每个生产水平（中段）至少应有2个安全出口，且至少有1个直达地面。9.D解析：按台阶工作线长度验证生产能力的公式为：年矿石量=工作线总长度×台阶高度×年推进度×矿石容重×回采率/（1-废石混入率），运输能力属于运输系统验证参数。10.B解析：房柱采矿法是空场采矿法的典型类型，适用于缓倾斜中厚以下、围岩稳固的矿体；分段崩落法属于崩落采矿法，上向分层充填法属于充填采矿法。11.C解析：依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020第6.3.3.2条，竖井升降人员用钢丝绳的安全系数不应小于9，升降物料用钢丝绳不应小于6.5。12.C解析：经济合理剥采比是圈定露天开采境界的核心控制指标，即境界剥采比不应大于经济合理剥采比，确保露天开采的经济合理性。13.C解析：矿柱尺寸设计的核心是满足采空区稳定要求，主要取决于矿石与围岩的稳固性，同时参考矿体厚度、阶段高度等参数。14.C解析：依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020第6.6.4.1条，工作水泵的能力应能在20h内排出矿山24h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：留矿采矿法回采过程中大量矿石堆积在采场内，高硫自燃矿石易氧化发热引发自燃，因此规范明确规定有自燃倾向性的高硫矿石不宜选用留矿法。二、多项选择题（每题2分，共20分）1.ABCD解析：露天开采境界设计需综合考虑矿体赋存条件、经济合理剥采比、地表保护要求、生产规模等因素，工人操作水平属于生产管理范畴，不属于设计核心影响因素。2.ABCE解析：开拓方案比选的核心指标包括基建工程量、基建投资、投产达产时间、年经营成本、劳动生产率、安全可靠性等；矿山服务年限由资源储量和生产规模决定，与开拓方案无关。3.ABC解析：空场采矿法要求矿石与围岩均稳固、矿体形态规整，矿石无自燃、结块性；地表必须保护时可通过留设永久矿柱实现，但并非通用适用条件，矿石有自燃倾向时严禁使用空场法。4.ABCD解析：露天边坡加固常用措施包括锚杆/锚索加固、抗滑桩、削坡减载、帷幕注浆、喷射混凝土支护等；留设保安矿柱属于地下矿山保护地表的措施。5.CD解析：采准矿量对应采准工程控制的矿量，采场天井、分段凿岩巷道属于采准工程；主竖井、阶段运输大巷属于开拓工程（对应开拓矿量），拉底巷道属于切割工程（对应回采矿量）。6.ABCE解析：充填采矿法具有损失贫化低、保护地表、作业安全等优点，但需配套充填系统，生产成本显著高于空场法和崩落法。7.ABCDE解析：露天深孔爆破的主要设计参数包括台阶高度、炮孔直径、炮孔深度、超深、底盘抵抗线、孔距、排距、炸药单耗、填塞长度等。8.ABCD解析：竖井开拓适用于矿体埋藏深度大、倾角较陡、地表无平硐开拓条件、生产规模较大的矿山；矿石自燃性与开拓方式选择无关。9.ABCD解析：采矿损失贫化主要受采矿方法、矿柱尺寸、爆破质量、矿体形态与厚度等开采环节因素影响，选矿工艺属于矿石加工环节，与采矿损失贫化无关。10.ABCE解析：安全出口、通风系统、排水系统、应急避险系统是所有地下矿山的必备通用安全设施；充填系统仅适用于采用充填采矿法的矿山，不属于通用设施。三、判断题（每题1分，共10分）1.√解析：经济合理剥采比的核心定义为露天开采与地下开采单位矿石成本相等时的剥采比，是圈定露天境界、判断露天开采合理性的核心指标。2.√解析：依据《有色金属采矿设计规范》GB50771-2012，小型地下金属矿山采准矿量可采期不低于1年，大中型不低于1.5年。3.×解析：阶段矿房法适用于急倾斜中厚以上矿体，或倾斜厚矿体，且矿石与围岩均稳固；缓倾斜薄矿体优先选用全面采矿法或房柱采矿法。4.√解析：公路开拓具有机动灵活、建设周期短、适应地形能力强等特点，是中小型露天矿的首选开拓方式，大型露天矿也常作为辅助开拓方式。5.×解析：留矿采矿法回采过程中仅放出约1/3的崩落矿石，剩余矿石留在采场内作为作业平台，待矿房回采结束后再进行大量放矿。6.√解析：依据《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020第6.6.2.7条，水文地质条件复杂或有突水危险的矿山，应在井底车场周围设置防水闸门。7.×解析：工业储量是指矿区范围内全部能利用的储量，包括露天开采境界内和可地下开采的储量；露天境界内的储量仅为露天开采可利用的部分。8.√解析：胶结充填通过添加胶凝材料使充填体具有自立强度，可有效控制围岩变形和地表沉降，适用于高价值、难采、需保护地表的矿山。9.×解析：阶段高度增大可减少开拓工程量，但会提升采准施工难度、通风与提升要求，且对围岩稳固性要求更高，需通过技术经济比选合理确定，并非越大越好。10.×解析：矿山生产能力的确定需综合考虑资源条件、开采技术条件、市场需求、经济效益、政策要求等多方面因素，市场需求是重要的决策依据。四、简答题（每题5分，共15分）1.参考答案：（1）基本原则：①确保开采技术可行、经济合理，境界剥采比不大于经济合理剥采比；②充分利用矿产资源，尽量减少境界外永久损失的矿量；③保障边坡稳定，满足安全生产要求；④符合地表环境保护、土地利用及重要设施保护要求。（3分，答出3点即可得满分）（2）主要影响因素：①矿体赋存条件（矿体形态、产状、规模、埋藏深度等）；②矿石与围岩性质（岩性、稳固性、力学参数等）；③经济指标（矿石价格、开采成本、经济合理剥采比等）；④外部约束（地表保护要求、水文地质条件、周边设施等）；⑤矿山生产规模与服务年限。（2分，答出2点即可得满分）2.参考答案：（1）主要步骤：①收集基础资料，包括矿体赋存条件、矿石围岩性质、水文地质条件、地表要求、生产规模等；②初步筛选可行的采矿方法方案，排除明显不适用的方法；③对初选方案进行技术经济分析，计算主要技术经济指标（损失贫化、生产能力、成本、投资等）；④综合比选确定最优采矿方法，必要时进行方案优化。（3分，答出3点即可得满分）（2）核心依据：①地质条件：矿体厚度、倾角、形态，矿石与围岩的稳固性，矿石品位与价值，水文地质条件等；②开采要求：生产规模、服务年限、地表保护要求、安全要求等；③经济技术条件：技术装备水平、开采成本、资源回收率要求、环保要求等。（2分，答出2点即可得满分）3.参考答案：（1）适用条件：①矿石价值高、需提高资源回收率的矿山；②围岩不稳固、采用空场法难以维持采场稳定的矿山；③地表需保护（如村庄、农田、水体、重要设施）的矿山；④开采深度大、地压高的矿山；⑤有自燃倾向性、放射性等特殊性质的矿石。（3分，答出3点即可得满分）（2）主要分类：按充填材料和工艺分为三类：①干式充填：以废石、砂石等干式材料充填，靠重力或机械运输，工艺简单但效率低；②水砂充填：以尾砂、河砂等为骨料，通过水力输送，成本较低但充填体无自立强度；③胶结充填：以尾砂、废石等为骨料，添加水泥等胶凝材料，充填体具有自立强度，稳定性好但成本较高。按回采方式又可分为上向分层充填、下向分层充填、分段充填、阶段空场嗣后充填等。（2分，答出3种充填类型即可得满分）五、计算分析题（每题10分，共20分）1.参考答案及评分标准：（1）单个矿块地质矿石储量计算：矿块地质体积=矿块走向长度×矿体水平厚度×阶段高度=58m×18m×60m=62640m³（1.5分）矿块地质储量=地质体积×矿石容重=62640m³×3.0t/m³=187920t=187.92kt（1.5分）（2）单个矿房可采矿石量计算：矿房内矿石地质体积=矿房长度×矿体水平厚度×（阶段高度-顶柱厚度-底柱厚度）=50m×18m×(60-7-12)m=50×18×41=36900m³（2分）矿房内地质矿石量=36900m³×3.0t/m³=110700t（1分）矿房可采矿石量=矿房内地质矿石量×回采率=110700t×98%=108486t=108.49kt（1分）（3）采准比计算：单个矿块采准巷道总长度=2×85m+3×55m+10×8m=170+165+80=415m（2分）采准比=采准巷道总长度/矿块地质储量=415m/187.92kt≈2.21m/kt（1分）2.参考答案及评分标准：（1）年采剥总实方体积计算：年矿石体积=年矿石产量/矿石容重=800万t/2.7t/m³≈296.30万m³（1.5分）年剥离岩石量=年矿石产量×生产剥采比=800万t×3.2=2560万t（0.5分）年剥离岩石体积=2560万t/2.6t/m³≈984.62万m³（1分）年采剥总实方体积=296.30+984.62=1280.92万m³（1分）（2）工作挖掘机数量计算：单台矿石挖掘机年生产能力=台班效率×日班数×年工作天数×时间利用系数=1200m³/台班×3班/天×300天/年×0.75=810000m³/年=81万m³/年（1分）需矿石挖掘机数量=296.30万m³÷81万m³/台≈3.66台，向上取整为4台（1分）单台岩石挖掘机年生产能力=1350m³/台班×3班/天×300天/年×0.75=911250m³/年≈91.13万m³/年（1分）需岩石挖掘机数量=984.62万m³÷91.13万m³/台≈10.8台，向上取整为11台（1分）工作挖掘机总数量=4+11=15台（0.5分）（3）工作汽车总数量计算：单台汽车每小时运输趟数=60min÷30min/趟=2趟/小时（0.5分）单台汽车年工作小时数=300天×3班/天×8小时/班×0.8=5760小时（0.5分）单台汽车年运输能力=载重量×每小时趟数×年工作小时数=60t/趟×2趟/小时×5760小时=691200t/年=69.12万t/年（0.5分）年总运输量=矿石量+岩石量=800+2560=3360万t（0.5分）需汽车数量=（年总运输量×不均匀系数）÷单台汽车年运输能力=（3360万t×1.1）÷69.12万t/台≈53.47台，向上取整为54台（0.5分）六、综合设计题（共20分）参考答案及评分标准：1.开拓方式选择：下盘竖井开拓+辅助斜坡道开拓（2分）选择依据（5分，答出5点即可得满分）：（1）矿体埋藏深度大（顶部80m、底部650m），倾角较陡（58°），斜井开拓提升长度大、效率低，平硐开拓无适宜地表出口，因此竖井开拓为最优选择；（2）下盘围岩为混合花岗岩，稳固性好（f=11~13），竖井及井底车场布置在下盘围岩中，支护成本低、运营安全；（3）地表有基本农田和村庄需保护，竖井布置在下盘移动范围外，不会影响地表保护目标；（4）辅助斜坡道可实现无轨设备的井下转运、人员应急疏散，提升矿山机动灵活性和安全保障水平；（5）矿山生产规模为120万t/a，属于中型矿山，竖井罐笼提升可满足矿石、废石、人员、设备的运输需求；（6）矿区水文地质条件中等，竖井掘