地質(zhì)與礦業(yè)工程基礎(chǔ)練習題及答案一、單項選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.在莫氏硬度計中，石英的硬度等級為（）A.5B.6C.7D.8答案：C2.下列哪種礦物屬于氧化物類（）A.方鉛礦B.赤鐵礦C.螢石D.重晶石答案：B3.巖層產(chǎn)狀三要素不包括（）A.走向B.傾向C.傾角D.厚度答案：D4.露天礦最終邊坡角設(shè)計的首要控制因素是（）A.礦體厚度B.巖石力學性質(zhì)C.品位高低D.剝采比答案：B5.下列哪種采礦方法屬于空場法（）A.分段崩落法B.房柱法C.上向水平分層充填法D.留礦法答案：B6.礦井通風網(wǎng)絡(luò)中，串聯(lián)風路的風壓特性是（）A.風壓相等，風量相加B.風壓相加，風量相等C.風壓、風量均相加D.風壓、風量均相等答案：B7.下列哪種鉆具最適合在堅硬完整巖層中取芯（）A.牙輪鉆頭B.金剛石鉆頭C.PDC鉆頭D.潛孔錘答案：B8.按《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》，控制的邊際經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量編碼為（）A.111bB.122bC.2M22D.2S22答案：C9.尾礦庫安全度分級中，允許最高洪水位對應的是（）A.正常庫B.病庫C.險庫D.危庫答案：A10.煤與瓦斯突出預測中，下列哪項屬于局部指標（）A.瓦斯壓力B.瓦斯放散初速度ΔpC.煤的堅固性系數(shù)fD.開采深度答案：B11.在JORC規(guī)范中，用于公開報告的礦石量最低級別是（）A.ProvedOreB.ProbableOreC.MineralResourceD.OreReserve答案：C12.下列哪種爆破起爆順序最有利于改善破碎質(zhì)量（）A.逐孔起爆B.排間毫秒延期C.V形起爆D.直線掏槽答案：A13.巖體質(zhì)量指標RQD值計算時，只統(tǒng)計長度大于（）cm的完整巖芯。A.5B.10C.15D.20答案：B14.下列哪種方法不能直接測定巖體原位應力（）A.水壓致裂法B.應力解除法C.扁千斤頂法D.聲波透射法答案：D15.礦山三級礦量中，開拓礦量對應的服務年限一般不少于（）年。A.1B.2C.3D.5答案：C16.下列哪種礦物具有完全解理（）A.石英B.方解石C.磁鐵礦D.橄欖石答案：B17.在金屬礦床工業(yè)指標中，最低可采厚度一般與（）成反比。A.品位B.體重C.回收率D.精礦價格答案：A18.下列哪項不是礦井火災時期風流紊亂的直接原因（）A.火風壓B.巷道冒落C.輔扇作用D.主扇反轉(zhuǎn)答案：B19.下列哪種尾礦排放方式最有利于滲流穩(wěn)定（）A.上游法B.下游法C.中線法D.全庫均勻放礦答案：B20.在三維地震勘探中，CDP道集的主要作用是（）A.提高信噪比B.壓制多次波C.求取速度譜D.識別斷層答案：C二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）21.下列屬于巖漿巖構(gòu)造的有（）A.流紋構(gòu)造B.片麻構(gòu)造C.氣孔構(gòu)造D.層理構(gòu)造答案：A、C22.影響崩落法礦石損失貧化的因素包括（）A.礦體傾角B.巖石穩(wěn)固性C.放礦制度D.品位高低答案：A、B、C23.下列屬于礦井瓦斯抽采方法的有（）A.本煤層抽采B.鄰近層抽采C.采空區(qū)抽采D.地面鉆井抽采答案：A、B、C、D24.關(guān)于巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強度，下列說法正確的有（）A.與法向應力呈線性關(guān)系B.與粗糙度無關(guān)C.與充填物性質(zhì)有關(guān)D.與含水量有關(guān)答案：A、C、D25.下列屬于礦山環(huán)境恢復治理措施的有（）A.廢石場復墾B.酸性廢水中和C.尾礦庫防滲D.地表塌陷注漿答案：A、B、C、D26.下列哪些屬于礦井通風構(gòu)筑物（）A.風橋B.風窗C.風墻D.風筒答案：A、B、C27.下列屬于鉆探工程質(zhì)量指標的有（）A.巖芯采取率B.孔斜度C.簡易水文觀測D.爆破效率答案：A、B、C28.下列哪些屬于煤系共伴生礦產(chǎn)（）A.鋁土礦B.耐火黏土C.硫鐵礦D.油頁巖答案：A、B、C、D29.下列屬于露天礦運輸方式的有（）A.汽車運輸B.鐵路運輸C.膠帶運輸D.箕斗提升答案：A、B、C30.下列哪些屬于地震勘探野外采集參數(shù)（）A.道距B.炮檢距C.覆蓋次數(shù)D.采樣率答案：A、B、C、D三、填空題（每空1分，共20分）31.地殼中含量最高的元素是________，其質(zhì)量分數(shù)約為48.6%。答案：氧32.按照《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》，礦井水文地質(zhì)類型分為________類。答案：四33.在巖體工程分類RMR系統(tǒng)中，總分________分以上為“很好”巖體。答案：8134.煤的工業(yè)分析項目包括水分、灰分、揮發(fā)分和________。答案：固定碳35.露天礦臺階高度一般不大于挖掘設(shè)備最大挖掘高度的________倍。答案：1.536.我國規(guī)定，井下作業(yè)場所粉塵中游離SiO2含量大于10%時，最高允許濃度為________mg/m3。答案：237.在金屬礦床工業(yè)指標中，邊際品位=________×選礦回收率×精礦價格/采選總成本。答案：盈虧平衡品位38.尾礦庫安全監(jiān)測中，壩體表面位移觀測網(wǎng)一般采用________形布設(shè)。答案：方格39.礦井反風時，主要通風機供風量應不小于正常風量的________%。答案：4040.三維地震數(shù)據(jù)體中，inline與crossline方向的道間距通常________（相等/不等）。答案：相等41.巖爆傾向性指數(shù)Wet=σc/σt，其中σc表示________強度。答案：單軸抗壓42.煤礦井下供電系統(tǒng)“三大保護”是指過流保護、漏電保護和________保護。答案：接地43.在崩落法放礦橢球體理論中，放出橢球體體積與________橢球體體積之比稱為回收率。答案：松動44.鉆探現(xiàn)場若發(fā)現(xiàn)巖芯采取率連續(xù)________米低于規(guī)范要求，應重新掃孔或更換鉆具。答案：0.545.按《固體礦產(chǎn)勘查規(guī)范》，推斷的資源量可信度系數(shù)一般取________。答案：0.5～0.746.礦井通風機工況點位于特性曲線________區(qū)運行最穩(wěn)定。答案：駝峰右側(cè)單調(diào)下降47.煤的鏡質(zhì)組最大反射率常用于判別煤的________程度。答案：變質(zhì)48.露天礦排土場穩(wěn)定性計算時，安全系數(shù)一般取________。答案：1.15～1.3049.在巖體聲波測試中，縱波速度Vp與巖體完整性系數(shù)Kv呈________相關(guān)。答案：正50.礦山三級礦量中，采準礦量一般應滿足________個月以上生產(chǎn)能力。答案：12四、簡答題（共30分）51.（封閉型，6分）簡述巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀測量的三種常用方法并比較其精度。答案：（1）羅盤接觸法：用地質(zhì)羅盤直接貼靠結(jié)構(gòu)面測量，操作簡單，誤差±2°～5°，受人為因素影響大。（2）攝影測量法：利用近景攝影或三維激光掃描獲取點云，通過擬合平面求產(chǎn)狀，誤差±0.5°～1°，精度高但設(shè)備昂貴。（3）鉆孔定向法：采用定向巖芯或鉆孔電視，在鉆孔內(nèi)直接測定結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，誤差±1°～2°，適用于深部巖體，但成本較高。精度排序：攝影測量>鉆孔定向>羅盤接觸。52.（封閉型，6分）寫出露天礦臺階爆破設(shè)計“三步法”并給出各步核心參數(shù)。答案：第一步：孔網(wǎng)參數(shù)確定——底盤抵抗線Wd=（25～40）d（d為孔徑），孔距a=（1.0～1.5）Wd，排距b=（0.8～1.0）a。第二步：單孔藥量計算——Q=q×a×W×H（q為單位炸藥消耗量，H為臺階高度）。第三步：起爆網(wǎng)路設(shè)計——采用逐孔毫秒延期，同段最大藥量按振動安全允許距離反算，V=K（Q^0.5/R）^α，確保振速V小于允許值。53.（開放型，8分）結(jié)合實例說明“三下”開采中建筑物下采煤的地表移動變形控制技術(shù)。答案：（1）條帶開采：例山東某礦在村莊下留設(shè)40m寬煤柱，采出條帶60m，使地表最大下沉<200mm，滿足II級破壞標準。（2）充填開采：安徽某礦采用綜采+矸石膏體充填，充填率92%，地表下沉系數(shù)由0.8降至0.1，保護地面教學樓。（3）協(xié)調(diào)開采：河北某礦通過上下煤層工作面錯距布置，使拉伸變形峰谷疊加抵消，地表水平變形降低55%。（4）地面加固：對重要建筑物采用CFG樁筏基礎(chǔ)+變形縫，允許傾斜3mm/m，提高抗變形能力。綜合效果：多技術(shù)耦合后，地表最大下沉速度<1mm/d，建筑物裂縫寬度<2mm，滿足安全使用要求。54.（封閉型，5分）列出礦井通風網(wǎng)絡(luò)解算常用的兩類數(shù)學模型并給出其基本方程。答案：（1）回路風量法（HardyCross）：∑Qi=0（節(jié)點風量平衡），∑hi=∑RiQi|Qi|=0（回路風壓平衡）。（2）節(jié)點風壓法（NewtonRaphson）：G（P）=0，其中G為節(jié)點流量殘差向量，P為節(jié)點風壓向量，通過雅可比矩陣迭代求解。55.（開放型，5分）說明深部金屬礦高地溫危害及其綜合治理對策。答案：危害：①作業(yè)面溫度>30℃，勞動效率下降30%；②巖體強度降低，巖爆傾向增大；③設(shè)備散熱困難，故障率升高。對策：①冷源預冷：地面集中制冷站制取5℃冷水，通過隔熱管道送至工作面，空冷器降溫4～6℃。②局部降溫：采用移動式渦流管制冷機，風量600m3/min，出口溫度18℃。③熱源隔離：對高溫涌水采用注漿堵水，減少熱水散熱量40%。④個體防護：發(fā)放相變冷背心，吸熱量180kJ/件，工作時間延長2h。⑤采礦優(yōu)化：采用大直徑深孔崩礦，減少作業(yè)人員暴露時間，實現(xiàn)無人化采礦。五、應用題（共60分）56.（計算類，15分）某露天鐵礦臺階高度12m，坡面角65°，臺階坡面角70°，安全平臺寬5m，清掃平臺寬8m（每兩臺階一設(shè)）。試按《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》計算并繪制終了邊坡剖面，要求給出整體邊坡角β，并驗算是否滿足規(guī)范要求（規(guī)范規(guī)定高差≤60m時整體角≤55°）。答案：（1）幾何作圖：設(shè)臺階頂寬為0，坡面投影長=12/tan70°=4.37m；安全平臺5m；下一臺階重復，至第5臺階設(shè)清掃平臺8m。（2）總高差H=5×12=60m，總水平投影L=5×4.37+4×5+8=49.85m。（3）整體邊坡角β=arctan（60/49.85）=50.3°<55°，滿足規(guī)范。（4）剖面圖：按比例1:500繪制，標注平臺、坡面、整體角。57.（分析類，15分）某銅礦地下采場采用分段空場法，礦體厚8m，傾角60°，上盤圍巖穩(wěn)固性中等，下盤穩(wěn)固。已知：巖石容重2.7t/m3，抗拉強度3MPa，抗剪強度c=0.8MPa，φ=35°，采場跨度設(shè)計為15m。試用“梁理論”分析頂板穩(wěn)定性，計算最大拉應力并判斷是否需要支護。答案：（1）計算模型：頂板視為兩端固定的斜梁，跨度l=15m，厚度h=8m，均布荷載q=2.7×9.81×8=212kN/m2。（2）最大彎矩M=ql2/12=212×152/12=39750kN·m/m。（3）截面模量W=h2/6=82/6=10.67m3/m。（4）最大拉應力σt=M/W=3.72MPa>3MPa，超過抗拉強度，需支護。（5）建議：采用預應力錨索+鋼筋網(wǎng)噴砼聯(lián)合支護，錨索長12m，間排距2m×2m，設(shè)計錨固力200kN/根，安全系數(shù)1.5。58.（綜合類，15分）某金礦選廠日處理礦石2000t，原礦品位3g/t，選礦回收率90%，氰化尾礦品位0.25g/t。現(xiàn)擬對尾礦再選，采用浮選重選聯(lián)合流程，試驗指標：浮選尾礦品位降至0.10g/t，重選精礦產(chǎn)率0.8%，品位80g/t。求：（1）再選后尾礦總含金量kg/d；（2）再選精礦金產(chǎn)量kg/d；（3）年新增經(jīng)濟效益（金價300元/g，年作業(yè)330天，再選成本20元/t）。答案：（1）再選尾礦量=2000t，品位0.10g/t，含金=2000×0.10/1000=0.20kg/d。（2）重選精礦產(chǎn)率0.8%，產(chǎn)量=2000×0.008=16t/d，含金=16×80/1000=1.28kg/d。（3）年新增金量=1.28×330=422.4kg，年銷售收入=422.4×300=12672萬元；年成本=2000×20×330=1320萬元；年凈效益=126721320=11352萬元。59.（設(shè)計類，15分）某煤礦綜放工作面長200m，推進長度1000m，采高3m，放煤高度6m，煤層密度1.35t/m3，采出率85%，瓦斯含量8m3/t，瓦斯壓力1.2MPa。設(shè)計高位鉆孔抽采瓦斯，鉆孔終孔層位位于裂隙帶，距煤層頂板15m，鉆孔直徑120mm，單孔有效抽采半徑2m，抽采率要求50%。求：（1）工作面瓦斯涌出總量m3；（2）需布置鉆孔數(shù)；（3）若單孔抽采量0.05m3/min，抽采時間300天，驗算抽采量是否滿足。答案：（1）煤炭產(chǎn)量=200×1000×（3+6）×1.35×0.85=2065500t；瓦斯涌出量=2065500×8=1652.4萬m3。（2）抽采目標量=1652.4×50%=826.2萬m3；鉆孔控制面積沿走向1000m，傾向方向孔距=2×2=4m，需孔數(shù)=200/4=50個。（3）單孔抽采總量=0.05×60×24×300=21600m3；50孔總抽采=50×21600=108萬m3<826.2萬m3，不滿足。調(diào)整：增加鉆孔密度至孔距1m，孔數(shù)200個，總抽采432萬m3，仍不足；再輔以本煤層平行鉆孔抽采，最終滿足50%目標。六、案例綜合分析題（30分）60.某大型斑巖型銅鉬礦床，探獲礦石量5億t，Cu平均品位0.45%，Mo品位0.03%。礦體呈厚大透鏡狀，埋深0～700m，圍巖以花崗閃長斑巖為主，穩(wěn)固性良好。礦區(qū)地勢西高東低，年降雨量800mm，地震烈度7度。現(xiàn)有兩個開發(fā)方案：方案A：露天開采，設(shè)計規(guī)模2000萬t/a，剝采比3:1，最終坑