矿床开采复习题及参考答案

矿床开采复习题及参考答案一、名词解释（每题2分，共10分）1.矿石品位答案矿石品位是指矿石中有用组分（元素、化合物或矿物）的质量分数，常用百分数表示。如铜矿石品位为1%表示每100吨矿石中含铜1吨。它是衡量矿石质量的重要指标，直接决定矿石的开采价值。2.开拓方式答案开拓方式是指从地表开掘通达矿体的井巷工程（如竖井、斜井、平硐、斜坡道等）的布置形式及其与矿体的空间关系。它决定了矿山运输、提升、通风、排水等系统的总体布局，是矿山设计的核心内容。3.采矿方法答案采矿方法是采区（矿块）内进行的采准、切割和回采工作的总称。它包括采准巷道布置、切割工程、回采工艺（落矿、运搬、支护）等三大部分，是矿床开采的核心技术。4.贫化率答案贫化率是指采出矿石的品位比原矿（地质）品位降低的百分率。其计算公式为：贫化率它反映了开采过程中废石混入或高品位矿石损失的程度。5.充填采矿法答案充填采矿法是一种将采空区用充填料（如尾砂、废石、胶结材料等）进行充填的采矿方法。其目的是维护采场稳定、控制地压、减少地表沉陷、提高矿石回收率，适用于开采条件复杂、地表需要保护或矿石价值较高的矿床。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.按矿体倾角分类，倾角为30°的矿体属于（）A.水平矿体B.缓倾斜矿体C.倾斜矿体D.急倾斜矿体答案C解析矿体按倾角分为：水平矿体（<5°）、缓倾斜矿体（5°∼302.下列哪项不是矿床开拓的主要方式？（）A.平硐开拓B.竖井开拓C.斜井开拓D.露天剥离开拓答案D解析矿床开拓方式按主要井巷类型分为平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓和斜坡道开拓等，"露天剥离开拓"属于露天开采范畴。3.采场回采工作中，"落矿"工序的主要目的是（）A.将矿石运出采场B.将矿石从矿体中崩落下来C.对采空区进行充填D.支护采场顶板答案B解析落矿是将矿石从矿体上崩落下来的工序，主要方法有爆破落矿、机械落矿等，是回采工作的核心环节。4.以下哪种采矿方法属于空场采矿法？（）A.留矿采矿法B.分层充填采矿法C.壁式崩落采矿法D.分段崩落采矿法答案A解析空场采矿法包括留矿采矿法、房柱采矿法、分段矿房法等；充填法包括分层充填、分段充填等；崩落法包括壁式崩落、分段崩落等。5.矿石损失率与回收率之间的关系是（）A.损失率=回收率B.损失率+回收率=C.损失率−回收率=D.两者无关答案B解析矿石损失率与回收率之和为100%，损失率越高，回收率越低，二者相互补充。6.平硐开拓的适用条件是（）A.矿体埋藏在地表以下很深B.矿体赋存在当地侵蚀基准面以上且有合适的山地地形C.矿体倾角很缓D.矿体位于水体下方答案B解析平硐开拓要求有适宜的地形条件，即矿体位于当地侵蚀基准面以上，且山势陡峭便于开掘平硐。7.采准工作的任务是（）A.在采场中进行回采作业B.在矿块中开掘采准巷道，为回采创造条件C.将矿石从井下运至地表D.对采空区进行处理答案B解析采准工作是在已开拓的矿块中，开掘采准巷道（如阶段运输巷道、天井、漏斗等），将矿块划分为回采单元，为切割和回采工作创造条件。8.井底车场的作用是（）A.连接井筒与主要运输巷道B.布置采矿设备C.存放矿石D.通风换气答案A解析井底车场是连接竖井（或斜井）井筒与阶段运输大巷的一组巷道和硐室的总称，用于矿石、废石的转运以及人员、材料的进出。9.阶段高度的确定主要考虑（）A.矿体厚度B.矿体倾角和开采技术条件C.矿石品位D.围岩硬度答案B解析阶段高度主要取决于矿体倾角、厚度、开采方法及技术装备水平等因素。倾斜和急倾斜矿体阶段高度通常较大。10.崩落采矿法中，覆盖岩层的作用是（）A.提高矿石品位B.安全上保护人员与设备，防止采空区垮塌冲击C.降低开采成本D.增加矿石产量答案B解析在崩落采矿法中，崩落围岩形成覆盖层，可缓冲地压活动、防止采空区突然垮落对人员和设备造成危害。三、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列属于地下矿床开拓方式的有（）A.平硐开拓B.竖井开拓C.斜井开拓D.斜坡道开拓E.联合开拓答案ABCDE解析以上五种均属于矿床开拓方式，其中联合开拓是多种基本开拓方式的组合应用。2.回采工作包括的主要工序有（）A.落矿B.运搬C.支护D.采空区处理E.勘探答案ABCD解析回采工作的基本工序包括落矿、矿石运搬和采场支护（或地压管理），采空区处理是回采后期的重要环节。勘探属于地质工作，不属于回采工序。3.影响采矿方法选择的主要因素有（）A.矿体厚度与倾角B.矿石与围岩的稳定性C.矿石品位与价值D.地表是否允许沉陷E.技术经济条件答案ABCDE解析采矿方法选择需综合考虑地质条件、开采技术条件、安全环保要求及经济合理性等因素。4.下列属于充填采矿法优点的有（）A.矿石回收率高B.贫化率低C.能有效控制地压D.适用各种倾角的矿体E.生产能力大答案ABCD解析充填采矿法的优点包括回收率高、贫化率低、地压控制好、适应性强等，但其工序复杂、成本高、生产能力通常不如崩落法。5.井巷掘进中常用的支护方式有（）A.锚杆支护B.喷射混凝土支护C.金属支架支护D.砌碹支护E.临时木支护答案ABCDE解析以上五种均为井巷工程中常用的支护形式，锚喷支护是当前应用最广泛的方式。四、判断题（每题1分，共10分）1.矿体倾角越大，开拓难度越大，因此急倾斜矿体只能采用竖井开拓。答案错误解析急倾斜矿体可采用竖井、斜井、斜坡道等多种开拓方式，具体选择需综合考虑技术经济条件。2.矿石的损失与贫化是衡量采矿方法优劣的重要指标。答案正确3.采准系数是指每千吨采出矿石所需开掘的采准巷道长度。答案正确解析采准系数K=采准巷道总长度采出矿石量4.阶段运输巷道的功能仅是运输矿石。答案错误解析阶段运输巷道兼有运输、通风、排水、行人等多种功能。5.浅孔落矿的炮孔深度一般不超过3米。答案错误解析浅孔落矿的炮孔深度一般不大于3米，但"3米"不是绝对界限，通常定义为2∼6.在充填采矿法中，充填体的主要作用是支护围岩和作为工作平台。答案正确7.矿体厚度小于0.8米的矿体通常称为极薄矿体。答案正确8.崩落采矿法适用于地表允许塌陷且围岩易崩落的矿床。答案正确9.井筒断面越大，提升能力越强，因此井筒断面越大越好。答案错误解析井筒断面需根据提升容器尺寸、安全间隙、通风要求等因素合理确定，过大会增加掘进成本。10.矿山开采设计时，阶段高度越大，阶段数目越少，开拓工程量越省，因此阶段高度应尽量取大值。答案错误解析阶段高度的确定需综合考虑矿体倾角、厚度、采矿方法、设备能力等多种因素，过大或过小均不合理，不能简单认为越大越好。五、填空题（每空1分，共15分）1.矿床开采的三大主要工序是____、__和____。答案开拓、采准、回采2.按矿体厚度分类，厚度在0.8m以下的矿体为______，厚度在0.8∼4m之间为____，厚度大于4m为____。答案极薄矿体；薄矿体；中厚及厚矿体解析按厚度分类：极薄矿体<0.8m，薄矿体0.8∼4m，中厚矿体43.回采工作的三个基本工序是____、__和____。答案落矿、矿石运搬、采场地压管理（支护）4.竖井开拓时，井筒与阶段运输巷道的连接枢纽是______。答案井底车场5.矿石损失率与______之和等于100%。答案矿石回收率6.阶段高度是指阶段间______的垂直距离。答案运输巷道底板7.房柱采矿法适用于矿石和围岩______的矿体。答案稳固8.充填采矿法中，按充填料不同可分为____充填、__充填和____充填等类型。答案干式充填；水力充填；胶结充填六、简答题（每题5分，共20分）1.简述矿床开拓方式选择的主要影响因素。答案(1)矿体赋存条件：包括矿体倾角、厚度、走向长度、埋藏深度等；(2)地形条件：地表地形是否有利于平硐或斜井开拓；(3)水文地质条件：地下水、地表水对井巷工程的影响；(4)年产量与服务年限：生产规模大小影响井筒能力设计；(5)矿石与围岩的物理力学性质：影响井巷支护方式与掘进方法；(6)技术经济条件：建设投资、运营成本及施工工期。2.简述空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法的主要区别。答案(1)空场采矿法：采场回采过程中保持空场状态，依靠矿柱和围岩自身强度维护采场稳定，采后不进行充填或崩落处理。适用于矿石和围岩稳固的矿床。(2)充填采矿法：随回采推进，用充填料充填采空区，以维护采场稳定、控制地压。适用于矿石价值高、围岩不稳固或地表需保护的矿床。(3)崩落采矿法：通过崩落围岩来管理地压，采空区随回采被崩落围岩充满。适用于地表允许塌陷、围岩易崩落的矿床。3.简述矿石损失与贫化的概念及其对矿山生产的影响。答案(1)矿石损失：开采过程中未能采出或采下后未能运出的矿石量占工业储量的百分比。矿石损失会缩短矿山服务年限、浪费矿产资源。(2)矿石贫化：采出矿石品位低于原矿品位，主要由废石混入或高品位粉矿损失造成。贫化会增加运输、选矿成本，降低选矿回收率。(3)影响：损失和贫化直接关系矿山的经济效益与资源利用率，应在保证安全的前提下尽量降低二者指标。4.简述阶段开采的顺序安排原则。答案(1)自上而下开采：一般从上阶段向下阶段依次开采，便于利用重力运矿，减少二次提升；(2)合理划分阶段间开采顺序：上阶段超前下阶段一定的距离，避免相互干扰；(3)优先开采品位高、条件好的矿段：尽快投产见效；(4)兼顾通风与安全：合理安排开采顺序，保证采场通风良好和地压管理。七、计算题（10分）某矿块工业储量Q=50万t，地质品位C=2.5%(1)矿石损失率与回收率；(2)矿石贫化率。答案：(1)矿石损失量Q损矿石损失率：ρ矿石回收率：ρ(2)矿石贫化率：ρ解析：本题关键在于理解损失率与回收率互补关系、贫化率的计算定义。注意损失率以矿石量为基准，贫化率以品位为基准，二者不能混淆。八、论述题（选做1题，每题10分，共10分）1.试论述影响采矿方法选择的主要因素及其内在联系。答案采矿方法的选择是矿床开采设计的核心内容之一，直接关系到矿山的安全、效率与经济效益。主要影响因素包括以下几个方面：（一）地质条件因素(1)矿体厚度与倾角：决定了采场的布置形式、落矿方式及运搬方式。如急倾斜薄矿体宜采用留矿法，缓倾斜中厚矿体宜采用房柱法。(2)矿石与围岩的稳定性：围岩稳固是空场法应用的前提；矿石稳固性影响矿柱尺寸和支护方式。(3)矿石品位与价值：高品位矿石宜采用回收率高的充填法，减少损失。（二）技术经济因素(1)生产能力要求：大规模生产宜采用高效率的崩落法或空场法，充填法生产能力相对较低。(2)地表允许塌陷情况：地表有重要建筑物或水体时，须采用充填法或留设保安矿柱。(3)设备与技术水平：深孔设备普及使分段崩落法应用更广泛。（三）安全环保因素(1)地压管理要求：围岩不稳定时须采用充填或崩落法管理地压。(2)环境保护要求：充填法可减少地表沉陷和尾矿排放，但成本较高。（四）各因素的内在联系上述因素并非孤立存在，而是相互关联、相互制约的。例如，矿体倾角大且围岩稳固时，可采用留矿法，但若矿石品位高且地表需保护，则需改用充填法。因此，采矿方法选择需综合考虑，通过技术经济比较确定最优方案。2.试论述矿山地压管理的基本方法及各自适用条件。答案地压管理是矿床开采中的核心安全问题，其目的是控制采场及巷道的围岩变形与破坏，保证开采安全。主要方法包括：（一）留设矿柱支撑法在采场中留设规则或不规则的矿柱（如房柱法中的矿柱），利用矿柱支撑上覆岩层。适用于矿石价值不高、围岩较稳固的矿床。优点是工艺简单、成本低；缺点是矿石损失较大。（二）充填法将采空区用充填料充填密实，利用充填体支撑围岩、转移