2025年采礦學(xué)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列巷道中，屬于開拓巷道的是（）。A.采區(qū)運輸巷B.階段運輸平巷C.主井D.回采巷道答案：C2.充填采礦法中，用于處理采空區(qū)并控制地壓的關(guān)鍵材料是（）。A.廢石B.尾砂C.混凝土D.木料答案：B3.礦石損失率的計算公式為（）。A.（損失的工業(yè)礦石量/工業(yè)礦石總儲量）×100%B.（采出礦石中的廢石量/采出礦石總量）×100%C.（損失的金屬量/工業(yè)礦石中金屬總量）×100%D.（采出礦石中的有用礦物量/工業(yè)礦石中有用礦物總量）×100%答案：A4.金屬礦山中，適用于急傾斜薄礦體的典型采礦方法是（）。A.房柱法B.留礦法C.分段崩落法D.階段礦房法答案：B5.礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，主要通風(fēng)機的工作方式不包括（）。A.壓入式B.抽出式C.混合式D.對角式答案：D6.礦山壓力顯現(xiàn)的主要表現(xiàn)不包括（）。A.巷道變形B.頂板冒落C.地表沉降D.礦石自燃答案：D7.井田劃分時，優(yōu)先考慮的地質(zhì)因素是（）。A.斷層分布B.礦石品位C.礦體傾角D.水文條件答案：A8.露天礦山境界剝采比的經(jīng)濟合理值主要取決于（）。A.礦石價格B.開采深度C.設(shè)備效率D.圍巖穩(wěn)固性答案：A9.地下礦山溜井的主要作用是（）。A.通風(fēng)B.行人C.礦石運輸D.排水答案：C10.綠色礦山建設(shè)中，“三廢”治理的核心是（）。A.廢水循環(huán)利用B.廢氣達標(biāo)排放C.廢石綜合利用D.尾礦庫防滲答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.采礦方法由（采準(zhǔn)）、（切割）和（回采）三項工作組成。2.階段高度是指上下兩個（階段運輸平巷）之間的垂直距離。3.崩落采礦法的核心是通過（崩落圍巖）來管理采空區(qū)。4.礦井通風(fēng)阻力包括（摩擦阻力）和（局部阻力）兩種基本類型。5.礦石貧化率的計算需考慮（采出礦石品位）與（原礦品位）的差異。6.露天礦開拓方式中，（公路開拓）適用于中小型礦山，（鐵路開拓）適用于大規(guī)模深凹露天礦。7.地下礦山主通風(fēng)機的安裝方式有（地面安裝）和（井下安裝）兩種。8.礦山壓力控制的主要技術(shù)措施包括（加強支護）、（卸壓爆破）和（調(diào)整開采順序）。9.充填采礦法按充填料性質(zhì)可分為（干式充填）、（水砂充填）和（膠結(jié)充填）。10.智能化采礦的核心技術(shù)包括（智能感知）、（自主決策）和（自動執(zhí)行）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述階段礦房法的適用條件及工藝特點。答：適用條件：礦體厚度大于8-10m，傾角大于50°-60°，礦石和上盤圍巖穩(wěn)固（f≥8），下盤圍巖中等穩(wěn)固以上；礦體形態(tài)規(guī)整，無大的斷層破壞。工藝特點：將階段劃分為礦房和礦柱，先采礦房后采礦柱；礦房回采時，自下而上分層鑿巖爆破，崩落礦石由底部結(jié)構(gòu)放出；采用深孔或中深孔鑿巖，爆破后礦石暫留部分于采場作為作業(yè)平臺（留礦法類似但階段礦房法不長期留礦）；礦房回采完畢后，需及時處理采空區(qū)（如崩落圍巖或充填），再回采礦柱。2.分析露天礦邊坡穩(wěn)定的影響因素及防治措施。答：影響因素：①地質(zhì)因素：斷層、節(jié)理等結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度，巖石強度；②水文因素：地下水滲透壓力、雨水軟化作用；③開采因素：邊坡角設(shè)計過大、爆破振動、超挖欠挖；④氣候因素：凍融循環(huán)、風(fēng)化作用。防治措施：①優(yōu)化邊坡設(shè)計，采用階梯式邊坡并預(yù)留安全平臺；②疏干排水，設(shè)置截水溝、排水孔降低地下水壓力；③加固處理，如錨桿（索）支護、注漿加固；④控制爆破參數(shù)，減少振動影響；⑤建立邊坡監(jiān)測系統(tǒng)（如GPS、位移計），實時預(yù)警。3.說明礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的主要原則。答：①安全性：確保各作業(yè)地點有足夠新鮮風(fēng)量（≥4m3/min·人），有效排除粉塵、有害氣體（CO濃度＜24ppm，NO?＜2.5ppm）；②經(jīng)濟性：合理選擇通風(fēng)方式（壓入、抽出、混合）和風(fēng)機類型（離心式、軸流式），降低能耗；③適應(yīng)性：考慮礦山延伸開采需求，預(yù)留通風(fēng)井巷斷面；④可靠性：采用雙回路供電，主要通風(fēng)機配備備用設(shè)備；⑤環(huán)保性：減少漏風(fēng)（漏風(fēng)率＜15%），避免污風(fēng)串聯(lián)，出風(fēng)口遠離生活區(qū)。4.對比空場采礦法與崩落采礦法的主要區(qū)別。答：①采空區(qū)處理方式：空場法依靠圍巖自身穩(wěn)固性或礦柱支撐，暫不處理采空區(qū)；崩落法主動崩落圍巖充填采空區(qū)，控制地壓。②適用條件：空場法適用于礦石和圍巖穩(wěn)固的礦體；崩落法適用于圍巖不穩(wěn)固或允許地表沉降的礦山。③資源回收率：空場法因保留礦柱，回收率較低（70%-80%）；崩落法可回收大部分礦石（85%-95%），但可能混入廢石。④成本與效率：空場法采準(zhǔn)工作量小，成本較低；崩落法需大規(guī)模崩落圍巖，設(shè)備投入較高但效率可能更高。5.簡述礦石損失與貧化對礦山生產(chǎn)的影響。答：①資源浪費：損失率過高導(dǎo)致可采儲量減少，縮短礦山服務(wù)年限；②經(jīng)濟效益下降：貧化率高使采出礦石品位降低，選冶成本增加（如磨礦能耗、藥劑用量上升）；③環(huán)境壓力：廢石混入量增加，尾礦庫容積需求增大，廢石場占地和揚塵污染加??；④生產(chǎn)計劃混亂：損失貧化數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確會導(dǎo)致礦石產(chǎn)量、品位預(yù)測偏差，影響銷售和配礦方案。四、計算題（每題10分，共20分）1.某鐵礦床工業(yè)礦石儲量為500萬t，原礦品位35%。采礦過程中損失工業(yè)礦石50萬t，采出礦石中混入廢石80萬t，廢石品位2%。計算該礦山的礦石損失率、貧化率和采出礦石的平均品位。解：損失率=（損失工業(yè)礦石量/工業(yè)礦石總儲量）×100%=（50/500）×100%=10%采出工業(yè)礦石量=500-50=450萬t采出礦石總量=450+80=530萬t采出礦石中金屬量=450×35%+80×2%=157.5+1.6=159.1萬t原礦中金屬總量=500×35%=175萬t貧化率=（原礦品位-采出礦石品位）/原礦品位×100%采出礦石品位=159.1/530≈29.98%貧化率=（35-29.98）/35×100%≈14.34%答：損失率10%，貧化率約14.34%，采出礦石平均品位約29.98%。2.某礦井總進風(fēng)量為2000m3/min，通風(fēng)系統(tǒng)總阻力為3000Pa。若需將風(fēng)量增加至2500m3/min，且假設(shè)通風(fēng)阻力與風(fēng)量平方成正比，計算新的通風(fēng)阻力及需增加的風(fēng)機功率（風(fēng)機效率η=80%）。解：通風(fēng)阻力定律：h=RQ2，原阻力h?=RQ?2，新阻力h?=RQ?2則h?=h?×(Q?/Q?)2=3000×(2500/2000)2=3000×1.5625=4687.5Pa風(fēng)機功率P=hQ/(1000×η×60)（單位：kW）原功率P?=3000×2000/(1000×0.8×60)=3000×2000/(48000)=125kW新功率P?=4687.5×2500/(1000×0.8×60)=4687.5×2500/48000≈244.14kW需增加功率=244.14-125=119.14kW答：新通風(fēng)阻力4687.5Pa，需增加功率約119.14kW。五、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合智能化技術(shù)發(fā)展，論述其對金屬礦山開采模式的變革影響。答：智能化技術(shù)正推動金屬礦山從傳統(tǒng)勞動密集型向無人化、少人化模式轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在以下方面：①智能裝備應(yīng)用：智能鑿巖臺車（如EpirocSmartROC）可自動定位、編程鑿巖，精度提升30%；無人鏟運機（如山特維克AutoMine）通過5G+SLAM導(dǎo)航實現(xiàn)全天候連續(xù)出礦，效率提高25%；智能裝藥車集成傳感器，可根據(jù)礦巖硬度自動調(diào)整裝藥量，降低爆破成本。②數(shù)據(jù)驅(qū)動決策：礦山物聯(lián)網(wǎng)（IoT）平臺實時采集地質(zhì)、設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)（如地壓、瓦斯?jié)舛龋?，結(jié)合AI算法（如機器學(xué)習(xí)）預(yù)測礦體邊界、設(shè)備故障（預(yù)測準(zhǔn)確率＞90%），優(yōu)化采礦設(shè)計和生產(chǎn)計劃。③安全監(jiān)控升級：智能頭盔集成生命體征監(jiān)測（心率、體溫）和定位功能，井下機器人（如防爆巡檢機器人）替代人工進行危險區(qū)域（如采空區(qū)、高應(yīng)力巷道）巡查，事故率下降40%。④管理模式轉(zhuǎn)型：傳統(tǒng)“人管設(shè)備”變?yōu)椤捌脚_管系統(tǒng)”，調(diào)度中心通過數(shù)字孿生技術(shù)（如礦山三維可視化模型）遠程控制多個采場，減少現(xiàn)場作業(yè)人員（單班作業(yè)人數(shù)從50人降至10人），運營成本降低15%-20%。未來，隨著5G+邊緣計算、數(shù)字孿生與AI深度融合，礦山將實現(xiàn)“感知-決策-執(zhí)行”全流程智能化，推動行業(yè)進入“無人礦山”新階段。2.從資源利用與生態(tài)保護角度，論述綠色礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)路徑。答：綠色礦山建設(shè)需統(tǒng)籌資源高效開發(fā)與生態(tài)可持續(xù)，關(guān)鍵技術(shù)路徑包括：①資源高效利用技術(shù)：推廣膠結(jié)充填采礦法（如全尾砂膠結(jié)充填），尾砂利用率達90%以上，減少廢石排放；采用低貧損開采技術(shù)（如智能爆破參數(shù)優(yōu)化、礦體三維建模指導(dǎo)回采），將損失率控制在8%以內(nèi)，貧化率低于12%；發(fā)展共伴生礦綜合利用技術(shù)（如銅鉬礦、鉛鋅礦多金屬分選），綜合回收率提升至85%以上。②生態(tài)修復(fù)技術(shù)：采用“邊采邊復(fù)”模式，剝離表土單獨存放（復(fù)墾利用率＞95%），利用微生物復(fù)墾技術(shù)（如菌根真菌改良土壤）加速植被恢復(fù)（3年內(nèi)植被覆蓋率達80%）；礦山廢水采用“中和-沉淀-膜分離”工藝（如反滲透技術(shù)），實現(xiàn)循環(huán)利用（回用率＞90%），外排水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級要求；廢石場采用“階梯式堆放+土工