采矿工程师 试卷

采矿工程师试卷一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内）1.下列矿床开拓方式中，适用于矿体赋存于当地侵蚀基准面以上、地形适宜的是（）A.平硐开拓B.竖井开拓C.斜井开拓D.斜坡道开拓2.金属非金属地下矿山中，串车斜井的井筒倾角通常不得超过（）A.15°B.25°C.35°D.45°3.下列采矿方法中，属于空场采矿法的是（）A.分层崩落法B.上向水平分层充填法C.房柱法D.分段崩落法4.2号岩石铵梯炸药的规定爆速不低于（）m/sA.2800B.3200C.3800D.42005.爆破作业中，最小抵抗线是指（）A.炮孔底部到自由面的最短距离B.药包中心到自由面的最短距离C.炮孔口到自由面的距离D.药包中心到炮孔底部的距离6.金属非金属地下矿山采掘工作面进风流中，氧气浓度不得低于（），二氧化碳浓度不得超过0.5%A.18%B.19%C.20%D.21%7.下列矿山压力显现现象中，属于基本顶初次来压典型表现的是（）A.工作面顶板下沉速度突然增大、支架载荷剧增B.采空区顶板随采随冒C.工作面煤壁片帮减轻D.顶板离层量减小8.采空区处理方法中，全部充填法的主要适用场景是（）A.地表不允许塌陷、开采贵重矿石的矿山B.围岩易冒落、地表允许塌陷的矿山C.薄矿脉、围岩稳固的矿山D.急倾斜厚大矿体、围岩中等稳固的矿山9.矿井通风系统中，抽出式通风的主要特点是（）A.井下风流处于正压状态，漏风较少B.主扇安装在进风井口，新鲜风被压入井下C.主要进风巷无需安设风门，便于运输行人D.适用于开采深度浅、瓦斯等级低的小型矿井10.根据《金属非金属矿山安全规程》，地下矿山每个矿井至少应有（）个独立的直达地面的安全出口，安全出口的间距不得小于30mA.1B.2C.3D.411.下列关于露天开采台阶高度的说法，正确的是（）A.小型露天采石场台阶高度统一不得超过10mB.机械铲装时，台阶高度不得大于机械最大挖掘高度的1.2倍C.人工开采时，砂状矿岩的台阶高度不得超过1.5mD.坚硬矿岩的台阶高度可不受设备限制12.崩落采矿法中，无底柱分段崩落法的分段高度通常为（）A.5-10mB.10-20mC.20-30mD.30-40m13.矿山地质中，矿体的产状要素不包括（）A.走向B.倾向C.倾角D.品位14.下列爆破方式中，属于控制爆破范畴的是（）A.浅孔爆破B.深孔爆破C.预裂爆破D.药室爆破15.金属非金属地下矿山排水系统中，主要水仓的有效容量应能容纳（）小时的正常涌水量A.4B.8C.12D.2416.下列措施中，不能有效控制爆破飞石的是（）A.合理确定最小抵抗线B.增大炸药单耗C.保证炮孔堵塞质量D.覆盖爆破体17.一般金属矿山矿井水中的主要污染物不包括（）A.悬浮物B.重金属C.石油类D.放射性物质18.下列支护方式中，属于主动支护的是（）A.锚杆支护B.混凝土衬砌支护C.型钢支架支护D.木支架支护19.露天开采的剥采比是指（）A.剥离的岩石量与采出的矿石量之比B.采出的矿石量与剥离的岩石量之比C.剥离的岩石量与矿井工业储量之比D.采出的矿石量与矿井工业储量之比20.根据《生产安全事故报告和调查处理条例》，造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故属于（）A.一般事故B.较大事故C.重大事故D.特别重大事故二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有两个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）1.下列采矿方法中，属于充填采矿法的有（）A.上向水平分层充填法B.下向进路充填法C.房柱法D.削壁充填法E.阶段崩落法2.矿床开拓方案选择的主要影响因素包括（）A.矿体赋存条件B.地形地质条件C.生产能力要求D.技术经济水平E.企业员工数量3.下列关于矿山爆破安全的说法，正确的有（）A.爆破作业人员必须持证上岗B.雷雨天气禁止进行露天爆破作业C.爆破后必须等待15min以上才能进入爆破作业面D.炮孔堵塞可以使用石块作为堵塞材料E.相邻矿山爆破作业可以统一安排警戒4.地下矿山通风的基本任务包括（）A.向井下作业场所供给足够的新鲜空气B.稀释并排出有毒有害气体和矿尘C.调节井下气候条件D.提高矿石开采效率E.降低矿山生产成本5.下列属于矿山压力显现形式的有（）A.顶板下沉B.支架变形C.煤壁片帮D.瓦斯涌出E.底板鼓起6.露天开采的主要生产工艺包括（）A.穿孔B.爆破C.采装D.运输E.充填7.下列关于竖井提升系统的说法，正确的有（）A.罐笼提升可用于提升人员和物料B.箕斗提升主要用于提升矿石C.竖井提升系统必须装设防坠器D.提升钢丝绳可以长期使用无需更换E.提升容器的超载系数不得超过20%8.采场顶板事故的主要诱因包括（）A.地质构造复杂，断层裂隙发育B.采矿方法不合理，采场参数不匹配C.支护不及时，支护强度不足D.爆破作业对顶板的破坏E.矿井通风量过大9.矿山固体废物的主要处理处置方式有（）A.堆存法B.充填法C.土地复垦法D.焚烧法E.化学固化法10.下列属于金属非金属矿山重大事故隐患的有（）A.矿井没有两个独立的直达地面的安全出口B.通风系统不完善、不可靠C.提升系统未按规定检测检验D.采场未按设计进行支护E.井下局部存在少量积水三、判断题（共10题，每题1分，共10分。请在括号内打“√”表示正确，打“×”表示错误）1.矿体的走向是指矿体层面与水平面交线的延伸方向，其方位角相差180°的两个方向均为矿体走向。（）2.斜井开拓的井筒坡度越大，提升效率越高，因此设计时应尽量采用大坡度斜井。（）3.空场采矿法适用条件是矿石和围岩均稳固，采空区可以暂时不处理，依靠矿柱和围岩自身强度维持稳定。（）4.爆破作业中，自由面越多，爆破单位耗药量越大，爆破效果越差。（）5.矿井瓦斯等级是按照矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分的。（）6.全部垮落法处理采空区适用于地表允许塌陷、围岩容易冒落的矿山。（）7.锚杆支护的作用原理只有悬吊作用，即把松动的围岩悬吊在深部稳固岩层上。（）8.露天开采的境界剥采比大于经济合理剥采比时，该开采境界是经济合理的。（）9.地下矿山爆破作业可以使用普通导火索作为起爆器材。（）10.矿山建设项目的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。（）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述上向水平分层充填采矿法的工艺特点及适用条件。2.简述矿井通风系统中压入式与抽出式通风的优缺点及适用场景。3.简述露天矿边坡稳定性的主要影响因素及常用的边坡治理措施。4.简述地下矿山提升运输系统的主要安全要求。5.简述金属非金属矿山采空区的主要处理方法及各自适用条件。五、案例分析题（共2题，每题10分，共20分）案例一某中型金属矿山采用地下开采方式，矿体为急倾斜中厚矿体，倾角65°，平均厚度12m，矿石稳固性中等，上盘围岩为灰岩，稳固性较好，下盘围岩为页岩，稳固性较差。矿山设计采用分段矿房法开采，分段高度15m，矿房沿走向长度40m，矿柱宽度8m，采空区采用矿柱支撑法临时处理。开采过程中，某中段采场回采完毕后，未及时对采空区进行监测，后续在相邻矿房回采爆破作业后，发现该采场下盘页岩帮壁出现大面积开裂，局部出现片帮，顶板下沉速度由原来的2mm/d增大到15mm/d，支架载荷超过设计值的30%，现场作业人员及时撤离，未造成人员伤亡。根据上述背景，回答以下问题：（1）分析该采场出现顶板及帮壁失稳的主要原因。（5分）（2）针对该矿山的矿体条件，提出合理的采空区处理及围岩管控措施。（5分）案例二某小型露天采石场主要开采建筑用石料，采用台阶式开采，台阶高度12m，台阶坡面角70°，采用浅孔爆破，爆破参数为：炮孔直径40mm，孔深10m，堵塞长度1.5m，最小抵抗线2m，单孔装药量8kg，采用导爆管起爆。某次爆破作业后，爆破员等待5min后即进入爆破作业面检查，发现有1个炮孔未爆，随即安排工人采用镐刨的方式处理盲炮，处理过程中盲炮发生爆炸，造成1人死亡、2人重伤。事故调查发现，该采石场未编制爆破作业专项方案，爆破作业人员未取得相应资格证书，爆破安全距离不足，周边300m处有居民住房未进行警戒。根据上述背景，回答以下问题：（1）分析本次爆破事故的直接原因和间接原因。（6分）（2）简述该采石场爆破作业安全管理的整改措施。（4分）参考答案一、单项选择题1.A2.B3.C4.B5.B6.C7.A8.A9.C10.B11.C12.B13.D14.C15.B16.B17.D18.A19.A20.B二、多项选择题1.ABD2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABCE6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判断题1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.×9.×10.√四、简答题1.参考答案：工艺特点：①将矿体划分为矿房、矿柱，分两步骤回采，或采用盘区连续回采模式；②自下而上分层回采，每分层回采后即时充填，充填体作为下一分层作业平台，同时为围岩提供支撑；③普遍采用凿岩机凿岩、爆破落矿、铲运机出矿的作业流程；④充填材料可根据需求选择尾砂、废石、胶凝材料等，分为胶结充填和非胶结充填两类。（3分）适用条件：①地表不允许塌陷，或开采高价值、高品位矿石的矿山；②矿体厚度从薄到极厚、倾角从缓倾斜到急倾斜均可适配，尤其适用于中厚以上急倾斜矿体；③矿石稳固性中等及以上，围岩稳固性可为不稳至中等稳固，充填体可辅助维护围岩稳定；④矿山有稳定的充填材料来源，充填成本可承受。（3分）2.参考答案：（1）抽出式通风：①优点：主扇安装在回风井口，井下风流呈负压状态；主要进风巷无需设置风门，便于运输、行人，通风管理难度低；污风直接经回风井排出，不会污染进风系统。②缺点：井下负压较高，开采深度大、瓦斯含量高时，瓦斯涌出量会随负压增大而提升；进风段漏风相对较多。③适用场景：绝大多数地下矿山，尤其是开采深度中等以上、井田范围大、瓦斯含量较高的金属矿与煤矿。（3分）（2）压入式通风：①优点：井下风流呈正压状态，可抑制瓦斯涌出，降低瓦斯涌出风险；回风段漏风少，通风效率较高。②缺点：主要进风巷需安设大量风门，干扰运输与行人，通风管理复杂；污风经回风井自然扩散，易造成井口周边空气污染。③适用场景：开采深度浅、井田范围小、瓦斯等级低的小型矿山，以及局部掘进工作面的通风系统。（3分）3.参考答案：主要影响因素：①地质因素：边坡岩性、地质构造（断层、节理、裂隙）、岩层产状、地下水赋存状态等；②开采技术因素：边坡角大小、台阶高度、开采顺序、爆破震动影响等；③自然因素：降雨、地震、风化作用等；④外部因素：边坡上部荷载、周边工程活动等。（3分，答出3项即可得满分）常用治理措施：①减载优化：边坡上部削坡减载，合理降低边坡高度与角度；②排水防控：设置地表排水系统与地下排水孔，降低地下水的渗透压力与软化作用；③支护加固：采用锚杆、锚索、抗滑桩、挡墙等结构加固边坡；④爆破控制：采用预裂爆破、光面爆破等控制爆破技术，减少爆破对边坡岩体的破坏；⑤监测预警：建立边坡位移、应力监测系统，实时掌握变形动态，及时处置隐患。（3分，答出3项即可得满分）4.参考答案：①竖井提升系统必须装设防坠器、过卷保护、过放保护、限速保护、声光信号装置等安全设施，定期检测检验，确保完好有效；②提升钢丝绳需按规定周期检查、试验，达到报废标准时立即更换，严禁超载提升；③斜井提升系统必须装设跑车防护装置、阻车器、挡车栏等防跑车设施，提升速度符合规程要求；④井下轨道运输需设置可靠的信号系统，机车制动装置完好，严禁超速、超载行驶，弯道、道岔处设置警示标识；⑤无轨运输设备必须制动可靠，装有尾气净化装置，行驶路线设置反光标识，严禁无证驾驶、违规载人；⑥提升运输操作人员必须持证上岗，严格遵守操作规程，定期开展设备维护保养。（6分，每点1分，答出6项即可得满分）5.参考答案：①全部垮落法：通过放顶使采空区顶板自行垮落，利用垮落岩石的碎胀性充填采空区。适用于围岩易冒落、地表允许塌陷的矿山，尤其适配中厚以上缓倾斜、倾斜矿体。（1.5分）②充填法：用尾砂、废石、胶结材料等充填采空区，支撑围岩、控制岩层移动。适用于地表不允许塌陷、开采贵重或高品位矿石的矿山，以及围岩不稳、易发生冒顶事故的采空区。（1.5分）③矿柱支撑法：保留一定数量的矿柱支撑采空区顶板，维持采空区稳定。适用于薄矿脉、矿石价值较低、围岩与矿石均稳固的矿山，也可作为临时处理措施。（1.5分）④封闭隔离法：用密闭墙将采空区与生产区域隔离，防止采空区有害气体、积水威胁生产安全。适用于无法采用其他方法处理的孤立小型老采空区，且采空区无进一步扩张风险的场景。（1.5分）五、案例分析题案例一参考答案：（1）失稳主要原因：①采矿方法与采场参数不合理：下盘围岩为页岩、稳固性差，采用空场类的分段矿房法开采，矿柱宽度不足、采空区跨度大，下盘围岩长期暴露，受力超过自身强度极限，引发开裂片帮。（1.5分）②采空区处理方式不当：下盘围岩稳定性差，仅采用矿柱支撑法临时处理采空区，未采取充填或加固措施，无法有效控制下盘围岩变形与顶板下沉。（1.5分）③爆破作业的扰动影响：相邻矿房爆破产生的震动对采空区围岩造成损伤，降低了围岩的完整性与强度，加剧了围岩变形失稳。（1分）④监测体系缺失：矿山未建立采空区监测系统，未能及时发现围岩变形征兆，无法提前采取防控措施。（1分）（2）管控与处理措施：①优化采矿方法与采场参数：针对下盘围岩不稳的特点，缩小矿房沿走向长度，增大矿柱宽度，或改用充填采矿法，减少围岩暴露时间与暴露面积。（1.5分）②改进采空区处理工艺：对已形成的采空区采用胶结充填，利用充填体支撑下盘围岩与顶板，控制岩层移动；后续回采采场采用采后即时充填工艺。（1.5分）③控制爆破震动影响：采用控制爆破技术，降低单段炸药量，优化起爆顺序，减少爆破对围岩的破坏；爆破后及时检查采场围岩，排查隐患。（1分）④完善监测