礦山地質(zhì)調(diào)查員科技創(chuàng)新考核試卷及答案1.單項選擇題（每題2分，共30分）1.1在三維激光掃描點云數(shù)據(jù)中，若某巷道段出現(xiàn)“空洞”偽影，最可能由下列哪項因素引起？A.掃描儀角分辨率不足B.巷道壁含水率突增導(dǎo)致反射率下降C.注冊過程中標(biāo)靶點被移動D.掃描站間距大于理論最大間距的1.2倍答案：B1.2某金屬礦山采用微震監(jiān)測預(yù)警巖爆，當(dāng)b值由1.5驟降至0.7時，指示：A.巖體趨于穩(wěn)定B.大事件比例下降C.巖爆風(fēng)險顯著升高D.監(jiān)測臺網(wǎng)增益不足答案：C1.3利用InSAR時序分析進行采空區(qū)地表沉降監(jiān)測，選擇“短基線子集”(SBAS)技術(shù)的主要目的是：A.消除DEM誤差B.抑制時空失相干C.提高方位向分辨率D.降低雷達(dá)入射角影響答案：B1.4在礦山無人機航測中，若采用“傾斜+下視”五鏡頭方案，下列哪項對空三精度提升最顯著？A.增加飛行高度B.提高旁向重疊度至85%C.降低相機主距D.減少控制點數(shù)量答案：B1.5某銅礦床采用X射線熒光(XRF)便攜式分析儀現(xiàn)場快速品位估算，對Cl元素干擾最顯著的譜線重疊來自：A.CuKα與ClKαB.FeKβ與ClKαC.ZnLα與ClKαD.PbLβ與ClKα答案：B1.6礦山地質(zhì)建模軟件中，采用“隱式建模”方法對斷層進行三維插值時，最常用的函數(shù)基是：A.反距離加權(quán)B.徑向基函數(shù)(RBF)C.普通克里金D.最近鄰答案：B1.7在井下超前地質(zhì)預(yù)報中，TSP303系統(tǒng)采用的震源類型為：A.電火花B.重錘C.小藥量爆炸D.可控震源振動器答案：C1.8某鐵礦磁法勘探中，觀測到負(fù)磁異常伴生明顯負(fù)梯度帶，最可能指示：A.深部磁性礦體增厚B.礦體向下延深增大C.礦體被斷層錯失D.礦體頂部出現(xiàn)氧化帶答案：D1.9采用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)進行儲量估算時，若實驗變差圖出現(xiàn)“躍遷”(nugget)值顯著增大，最可能的原因是：A.樣品分析系統(tǒng)誤差B.礦化具明顯各向異性C.樣品支距過大D.區(qū)域化變量非平穩(wěn)答案：A1.10在礦山VR培訓(xùn)系統(tǒng)中，實現(xiàn)“爆破飛石”粒子特效與真實巖性參數(shù)耦合的核心算法是：A.有限元B.離散元C.光滑粒子流體動力學(xué)(SPH)D.格子玻爾茲曼答案：C1.11某金礦采用細(xì)菌氧化預(yù)處理后，金浸出率由68%提升至92%，主要作用機理是：A.細(xì)菌分解硅酸鹽包裹B.細(xì)菌氧化砷黃鐵礦暴露金粒C.細(xì)菌降低礦漿電位D.細(xì)菌產(chǎn)生氰化物答案：B1.12在礦山物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，MQTT協(xié)議相較于CoAP協(xié)議的最大優(yōu)勢是：A.低功耗B.發(fā)布/訂閱機制輕量C.內(nèi)置安全加密D.支持IPv6多播答案：B1.13采用機載高光譜進行蝕變填圖時，AlOH特征吸收谷位于：A.1400nmB.1900nmC.2200nmD.2500nm答案：C1.14某露天礦高陡邊坡采用“光纖光柵”監(jiān)測應(yīng)變，若波長漂移量ΔλB=1.2pm，對應(yīng)微應(yīng)變?yōu)椋篈.1.0μεB.1.2μεC.1.5μεD.2.0με答案：B1.15在礦山數(shù)字孿生系統(tǒng)中，實現(xiàn)“爆破塊度”實時預(yù)測的數(shù)據(jù)驅(qū)動模型通常采用：A.支持向量回歸B.隨機森林C.深度強化學(xué)習(xí)D.貝葉斯網(wǎng)絡(luò)答案：C2.多項選擇題（每題3分，共30分；每題至少有兩個正確答案，多選少選均不得分）2.1下列哪些技術(shù)組合可有效提升井下巖體結(jié)構(gòu)面自動識別準(zhǔn)確率？A.激光雷達(dá)+MaskRCNNB.全景相機+SfMC.探地雷達(dá)+YOLOv5D.紅外熱像+UNet答案：A、D2.2影響礦山無人機LiDAR穿透植被能力的主要因素包括：A.激光波長B.脈沖重復(fù)頻率C.掃描角D.回波次數(shù)記錄能力答案：A、B、D2.3采用微震事件聚類分析預(yù)測巖爆時，常用的聚類算法有：A.DBSCANB.Kmeans++C.層次聚類D.自組織映射(SOM)答案：A、B、C、D2.4在礦山酸性排水中，被動式處理系統(tǒng)常用的堿性中和材料有：A.石灰石B.鋼渣C.磷灰石D.方解石答案：A、B、D2.5下列哪些指標(biāo)可用于評價三維地質(zhì)模型不確定性？A.信息熵B.局部奇異性指數(shù)C.隨機模擬Etype方差D.交叉驗證均方根誤差答案：A、C、D2.6采用DInSAR監(jiān)測采空區(qū)沉降時，可能產(chǎn)生“相位解纏誤差”的情形有：A.沉降梯度超過1/2波長/像元B.存在快速動態(tài)沉降C.雷達(dá)視向與沉降方向正交D.多路徑效應(yīng)答案：A、B2.7在礦山VR應(yīng)急演練中，為降低“暈動癥”發(fā)生率，可采取的技術(shù)措施有：A.提高幀率至90fps以上B.降低視場角至70°C.增加預(yù)測跟蹤算法D.使用動態(tài)模糊答案：A、C2.8下列哪些屬于“綠色礦山”評價指標(biāo)中的科技創(chuàng)新加分項？A.5G+無人采礦系統(tǒng)B.尾礦再選回收率提高5%C.礦山數(shù)字孿生平臺D.光伏發(fā)電替代20%外購電答案：A、C2.9采用機器學(xué)習(xí)進行巖芯巖性自動分類時，可提取的紋理特征有：A.GLCM對比度B.LBP局部二值模式C.HOG方向梯度直方圖D.小波能量譜答案：A、B、C、D2.10在礦山物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算節(jié)點中，可部署的輕量級算法有：A.TinyYOLOB.MobileNetv3C.TensorFlowLiteD.KafkaStreams答案：A、B、C3.判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）3.1采用UAV熱紅外可在夜間識別露天礦高硫礦堆自燃點。答案：√3.2在三維地質(zhì)建模中，DSI插值算法必須依賴實體模型，不能用于塊體模型。答案：×3.3微震監(jiān)測中，P波初動向上表示震源機制為拉張型。答案：×3.4光纖分布式聲波傳感(DAS)可實現(xiàn)井中地震波場連續(xù)記錄。答案：√3.5采用隨機森林進行巖爆預(yù)測時，無需對輸入特征進行標(biāo)準(zhǔn)化。答案：√3.6在礦山數(shù)字孿生系統(tǒng)中，時間同步精度只需達(dá)到秒級即可滿足爆破模擬需求。答案：×3.7采用尾礦膠結(jié)充填可降低地表沉降約60%–80%。答案：√3.8高光譜遙感中，2150nm吸收特征可用于識別高嶺石。答案：√3.9在井下WiFi6Mesh組網(wǎng)中，AP節(jié)點間距超過300m仍能保證100Mbps帶寬。答案：×3.10采用區(qū)塊鏈存證礦山監(jiān)測數(shù)據(jù)可防止數(shù)據(jù)篡改并提升公信力。答案：√4.填空題（每空2分，共20分）4.1在三維激光掃描點云配準(zhǔn)中，ICP算法的目標(biāo)函數(shù)最小化的是__________。答案：對應(yīng)點距離平方和4.2采用微震定位時，若P波速度模型誤差為5%，則深度定位誤差約__________%。答案：104.3某鐵礦采用RTKUAV航測，地面采樣距離(GSD)為2cm，則理論高程精度約為__________cm。答案：44.4在礦山物聯(lián)網(wǎng)中，LoRaWANClassB終端的接收窗口時隙由__________信標(biāo)幀同步。答案：基站4.5采用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)進行儲量估算時，若塊體尺寸為10m×10m×5m，則最小樣品長度為__________m。答案：54.6在XRF現(xiàn)場分析中，若采用Compton散射內(nèi)標(biāo)法，需同時測量__________線與樣品線的強度比。答案：Compton4.7采用光纖光柵監(jiān)測邊坡時，溫度補償常采用__________光柵。答案：參考4.8在礦山VR系統(tǒng)中，實現(xiàn)“觸覺反饋”常用的驅(qū)動器為__________電機。答案：線性共振4.9采用InSAR時序分析時，若采用“永久散射體”(PS)技術(shù)，要求點目標(biāo)相干系數(shù)大于__________。答案：0.84.10在礦山數(shù)字孿生平臺中，實現(xiàn)“爆破塊度”實時預(yù)測需輸入__________、__________、__________三類數(shù)據(jù)。答案：孔網(wǎng)參數(shù)、巖體RQD、單耗藥量5.簡答題（每題10分，共30分）5.1簡述采用“深度相機+MaskRCNN”實現(xiàn)井下巖體結(jié)構(gòu)面自動識別的技術(shù)流程，并指出兩項關(guān)鍵超參數(shù)。答案：(1)采集井下深度圖像與RGB圖像，同步標(biāo)定相機內(nèi)外參；(2)構(gòu)建結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)集，標(biāo)注裂隙輪廓與類別；(3)采用ResNet101FPNbackbone訓(xùn)練MaskRCNN，損失函數(shù)為L=Lcls+Lbox+Lmask；(4)在線推理獲取裂隙掩膜，利用深度圖計算產(chǎn)狀；(5)后處理：非極大抑制、裂隙分組、產(chǎn)狀統(tǒng)計。關(guān)鍵超參數(shù)：學(xué)習(xí)率（初始1e4）、掩膜閾值（0.5）。5.2說明利用“光纖分布式聲波傳感(DAS)”進行井下突水監(jiān)測的物理原理，并給出數(shù)據(jù)解釋流程。答案：原理：DAS利用相干瑞利散射，當(dāng)聲波擾動作用于光纖時，引起局部折射率變化，導(dǎo)致后向散射光相位變化，通過φOTDR解調(diào)獲得應(yīng)變率。流程：(1)沿套管外壁鋪設(shè)螺旋光纖，采樣率10kHz；(2)獲取時空二維矩陣（距離時間）；(3)采用帶通濾波(10–500Hz)去除機械噪聲；(4)利用短時傅里葉變換(STFT)提取微震能量；(5)采用Akaike信息準(zhǔn)則自動拾取P波初至；(6)結(jié)合速度模型定位突水通道，誤差<10m。5.3列舉三種“綠色礦山”科技創(chuàng)新案例，并量化其環(huán)境效益。答案：案例1：某銅礦采用“5G+無人電動鏟運機”，減少柴油消耗1.2萬t/a，CO?減排3.1萬t/a；案例2：某鐵礦“尾礦再選+高濃度充填”，尾礦利用率由35%提升至78%，減少尾礦庫占地20ha；案例3：某金礦“光伏+儲能”微電網(wǎng)，替代外購電30%，年節(jié)約標(biāo)煤1.5萬t，SO?減排120t。6.計算題（每題15分，共30分）6.1某鐵礦采用無人機磁測，飛行高度100m，測線間距50m，測點間距10m，地磁總場強度53000nT，磁化率κ=0.025SI，礦體為直立板狀體，厚10m，埋深50m。采用無限延深板公式ΔT=2πκT?sinθ(1cosθ)，θ=60°，計算異常峰值，并討論若飛行高度提高至150m，異常降低百分比。答案：θ=60°，sinθ=√3/2，cosθ=0.5，ΔT=2π×0.025×53000×√3/2×(10.5)=2π×0.025×53000×0.433≈3600nT。高度150m時，幾何衰減近似1/(1+(h/h?)2)，h?=50m，衰減系數(shù)=1/(1+(150/50)2)=1/10，異常降至360nT，降低90%。6.2某銅礦塊體模型共100萬個單元，每個單元存儲Cu品位、密度、巖性代碼、置信度4個浮點型變量，采用Octree壓縮后存儲量降至原始25%，計算壓縮前后磁盤占用差值（GB），并評估在1000Mbps鏈路上傳輸壓縮模型所需時間。答案：原始：4×4B×1e6=16MB；壓縮后：0.25×16=4MB；差值：12MB=0.012GB。傳輸時間：4MB×8bit/B÷1000Mbps=0.032s≈32ms。7.綜合分析題（20分）某深部金礦埋深1200m，地溫42℃，巖性為花崗巖，完整性好，但局部發(fā)育富水?dāng)嗔?。礦山擬采用“深孔采礦+尾礦膏體充填”方案，需建立“地壓微震溫度滲水”多參數(shù)監(jiān)測預(yù)警平臺。請完成：(1)設(shè)計傳感器布設(shè)方案（含種類、數(shù)量、深度、間距）；(2)給出數(shù)據(jù)融合與預(yù)警模型框架；(3)評估潛在技術(shù)風(fēng)險與對策。答案：(1)傳感器布設(shè)：微震：32通道檢波器，間距200m，深度中段50m；光纖測溫：分布式DTS，2km/環(huán)，共4環(huán)，覆蓋采區(qū)；滲壓計：每中段6個，深度至斷裂帶，量程1MPa；應(yīng)力計：空心包體，共12點，深度至工程擾動圈外20m；5GCPE：每中段2臺，帶寬1G