《采矿学》习题选集露天开采考研.docx

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《采矿学》习题选集露天开采考研

露天开采习题选

一、填空

1.________是人类可以直接或间接利用的存在于自然界的________或________，与人类生存直接相关的自然资源有土地资源、水资源、气象资源、森林资源、海洋资源和矿产资源。

2.露天开采有两种方法，即台阶式开采和条带剥离式开采，前者主要用于开采________以及其它________；后者主要用于开采________。

3.用于________与________、________的数据主要来源于探矿钻孔的________，钻孔一般按照一定的网度布置在一些叫勘探线的直线上。

4.在三维块状模型中，将矿床分为单元块后，需要应用某种方法对每一小块的平均品位进行估计。

常用的方法有三，即________、________和________。

5.废石场的潜在危害主要来自以下两方面：

其一是由于废石场_______所引发的废石场变形、滑坡及废石场泥石流；其二是废石场所造成的________，其污染形式有粉尘、毒气和酸雨。

6.露天开采设计中广泛采用的布孔方式有两种即________与________，布孔参数有________、________和________。

7.现在我国大型露天矿常用的钻孔设备是________，二次爆破常用的钻具是________。

8.矿山投资项目是指使矿山形成设计生成能力所需要的________，由基本建设投资、流动资金组成。

9.露天矿床开拓是指建立地面与露天矿场内各水平以及各工作水平之间的矿岩运输通道，以保证露天矿场的生产运输，及时准备出新的________。

10.进行生产剥采比均衡的方法通常有________和________。

11.现在我国露天矿爆破中常用的炸药是_________和_________。

12.矿产资源依其在地壳中富集的物质形态的不同,可分为____________、____________和______________。

13.根据采掘方向和工作线方向之间的关系，有两种基本的采掘方式，即____________和____________。

14.采矿是从地壳中将____________开采出来并____________到矿物加工地点或使用地点的行为、过程或工作。

15.在矿量和品位计算前，一般需要对取样数据进行预处理，包括____________处理和____________的处理。

16.废石场的潜在危害主要来自以下两方面：

其一是由于废石场稳定性差所引发的____________、____________及____________；其二是废石场所造成的环境污染，其污染形式有____________、____________和____________。

17.露天开采设计中广泛采用的布孔方式有两种即___________与____________，布孔参数有孔间距、排间距和炮孔邻近系数。

18.现在我国露天矿常用的钻孔设备有____________和____________，二次爆破常用的钻具是____________。

19.最小沟底宽度是满足采运设备基本的作业空间要求的宽度，其值取决于____________、____________与____________。

20.按____________的关系可将矿山生产成本划分为直接成本、间接成本。

21.____________是指建立地面与露天矿场内各水平以及各工作水平之间的矿岩运输通道，以保证露天矿场的生产运输，及时准备出新的工作水平。

22.进行生产剥采比均衡的方法通常有____________和____________。

23.台阶的几何要素包括：

____________、____________和____________。

24.自然资源是人类可以直接或间接利用的存在于自然界的物质或环境，与人类生存直接相关的自然资源有____________、____________、____________、____________、____________和____________。

25.露天开采有两种方法，即________________和________________，前者主要用于开采金属矿床以及其它硬岩矿床；后者主要用于开采煤炭。

26.用于矿体圈定与矿量、品位估算的数据主要来源于探矿钻孔的岩心取样，钻孔一般按照一定的网度布置在一些叫____________的直线上。

27.矿山投资项目是指使矿山形成设计生成能力所需要的全部费用，由_______________和______________组成。

28.按成本与生产的关系可将矿山生产成本划分为_________和_________。

29.露天矿床开拓是指建立地面与露天矿场内各水平以及各工作水平之间的矿岩运输通道，以保证露天矿场的生产运输，及时准备出新的___________。

30.为了开采一个台阶并将采出的矿岩运出采场，需要在本台阶及其上部各台阶修筑至少具有一定坡度的运输通道，称为________或________。

31.台阶坡顶面和坡底面与台阶坡面的交线分别称为台阶的________和________。

组成台阶的二个要素是________和________。

32.应用传统的手工方法圈定露天开采境界时，对于走向较短的矿体，其端部的岩石量对_____________影响很大，此时，_________剖面图较好地反映矿体的赋存形态，所以宜采用_________剖面_________法确定短露天矿的最终开采境界。

33.依据工作线的推进方向与矿体走向的关系，台阶工作线的布置方式可有三种形式，即_________、_________和_________布置。

34.在矿床露天开采的实际生产中通常采用_________、_________和_________等控制爆破手段来避免或减少台阶靠帮或并段爆破对最终边帮的稳定性造成的危害。

二．解释下列基本概念

1.采矿；

2.自然资源；

3.组合样品；

4.极值样品；

5.最近样品法；

6.距离N次方反比法；

7.区域化变量；

8.块金效应；

9.最终开采境界；

10.开采储量；

11.最终帮坡角；

12.境界剥采比；

13.经济合理剥采比；

14.价值块状模型；

15.正则树；

16.最大闭包；

17.台阶；

18.采区宽度；

19.最小工作平盘宽度；

20.最小沟底宽度；

21.新水平准备；

22.采区长度；

23.迂回布线；

24.螺旋布线；

25.并段；

26.移动式布线；

27.组合台阶；

28.露天矿生产能力；

29.露天矿安全平台；

30.线路定线；

31.爆破作用指数；

32.底盘抵抗线；

33.炸药单耗；

34.炮孔邻近系数；

35.不耦合装药；

36.台阶光面爆破；

37.生产剥采比；

38.露天矿最终帮坡角；

39.经济合理剥采比；

40.电机车轮周索引力；

41.露天矿山开拓矿量；

42.挖掘机技术生产能力；

43.工作帮坡角；

44.分期开采；

45.扩帮开采；

46.采掘进度计划；

47.设计计算年；

48.边界品位；

49.盈亏平衡品位；

50.封闭水平；

51.排岩工作；

52.开采的选别性；

53.新水平准备周期；

54.安全平台；

55.工作帮；

56.露天矿床开拓；

57.最小工作平盘宽度；

58.什么叫工作帮坡面和非工作帮坡面？

这两个概念在解决实际问题时起什么作用？

59.在线路定线中，常遇到“自由导线地段”及“紧坡导线地段”等术语，请解释这两个术语的概念；

60.利息和利率；

61.勘探线；

62.简单利率；

63.复合利率；

64.等价性；

65.流动资金；

66.综合概算；

67.总概算；

68.可变成本；

69.固定成本；

70.直接成本；

71.间接成本；

72.投资返本期；

73.近现和近现率；

74.资本成本；

75.机会成本；

76.基准收益率；

77.贴现法；

78.投资风险。

三．简答题

1）何谓多排微差爆破？

采用此种爆破方法有何优点？

2）影响牙轮钻机钻进速度的因素有哪些？

3）单斗挖掘机工作面的主要参数有哪四种？

4）传统的缓帮开采条件下，当实际开采平盘宽度小于最小平盘宽度时，生产是否面临采剥失调？

为什么？

5）为何公路设计中，设计技术参数中有最大允许纵坡这一指标？

6）简述靠近境界边坡线时采用预裂爆破和光面爆破的作用原理；

7）为何对生产剥采比要进行均衡？

8）选择废石场（排土场）场地的主要原则有那些？

9）牙轮钻机穿孔作业的优缺点及适用条件。

10）我国露天开采在铁矿石，石灰石，部分有色金属矿石的开采产量比重占有明显优势，请简述露天开采能得到广泛应用的主要原因。

11）露天矿台阶高度的确定受那些因素的影响？

单斗挖掘机平装车时，对台阶高度的确定有那些要求

12）金属矿山露天开采常用的排岩工艺有哪几种？

13）简述陡帮开采的优缺点。

14）单斗挖掘机开采工作面参数的组成；

15）露天矿台阶多排孔微差爆破参数有哪些？

16）在公路定线设计时为何在长陡坡段上要考虑坡长限制？

17）在露天矿排岩工作中最常用的排岩方式有哪几种？

18）露天矿在开采过程中研究工作帮坡角有何实际意义？

19）简述牙轮钻机、潜孔钻机钻孔的优缺点及使用条件

20）露天开采对深孔爆破工作的基本要求有哪些？

21）何谓设计算年，研究这一概念有何实际意义？

22）为何在露天矿山设计时要考虑对生产剥落采比进行均衡？

在手工设计中最常用的均衡计算方法是哪几种？

23）为什么我国大型露天矿多采用重型牙轮钻机（钻孔直径D≥250~380㎜）为主要穿孔设备？

24）为什么目前国内大多数露天矿生产爆破中普遍采用多排微差爆破？

25）在公路设计中，坡道上为什么要设定最大允许纵坡？

为什么在公路坡度i＞5%时，根据不同情况设置不同的限制坡长？

26）何谓露天矿联合运输？

露天矿主要联合运输方式有几种？

27）在露天矿境界设计中，引出经济合理剥采比的概念有何实际意义？

28）最终开采境界的设计在方法与手段上经历了哪几个阶段？

29）露天开采境界的确定原则有哪些？

30）最终开采境界由哪几个因素确定？

31）最终开采境界受哪些因素影响？

32）确定最终境界的准则是什么？

33）为什么最终开采境界的确定是露天矿设计与规划中的一项十分重要的工作？

34）经济合理剥采比与哪些因素有关？

35）用面积比法设计露天开采境界时，第一步骤做什么？

36）为什么对于走向短露天矿，宜采用水平剖面面积法确定开采深度？

37）什么情况下可以使用线段比法确定矿体的合理开采深度？

38）什么是价值块状模型？

它有什么用途？

39）绘出露天采场水平投影与剖面示意图，并解释出入沟、最终边帮和工作台阶的概念？

（假设台阶高度为12M，台阶坡面角67º，安全平台宽5M，运输道路宽12M，道路坡度8%）

40）何为生产剥采比？

均衡生产剥采比有何意义？

41）绘出露天采场剖面图，说明什么是出入沟、最终边帮和工作台阶？

（假设台阶高度为12M，台阶坡面角67º，安全平台宽5M，运输道路宽12M，道路坡度8%）

42）绘图说明台阶几何要素，并阐明影响台阶各要素的因素。

43）绘示意图说明什么是出入沟？

什么是段沟？

44）什么是最小沟底宽度？

其值取决于哪些因素？

45）什么是采区长度？

它与开采强度有何关系？

46）什么是采区宽度？

什么是采掘带宽度？

两者有何关系？

47）工作线的布置方式有哪几种？

48）螺旋布线的特点主要有哪些？

49）露天矿床开采中，出入沟布线方式有哪几种？

50）何时可采用临时出入沟？

临时出入沟有何特点？

51）工作帮坡角对矿山的经济效益有何影响？

52）什么是组合台阶？

采用组合台阶开采有何好处？

53）分期开采有什么优点？

54）什么是露天矿生产能力？

确定生产能力有何意义？

55）影响露天矿生产能力的主要因素有哪些？

56）确定边界品位常用的方法有哪两种？

二者有什么差别？

57）编制露天矿采掘进度计划的总目标是什么？

58）编制露天矿采掘进度计划必须满足技术上的约束条件有哪些？

59）露天矿采掘进度计划怎样划分？

60）手工法编制露天矿采掘进度计划需要的基础资料主要有哪些？

61）为什么说露天矿床开拓设计是露天开采设计中带有局性的大问题？

62）影响开拓方案设计的主要因素有哪些？

63）依据所选取的运输设备，露天开拓方法分为哪几种？

64）公路运输开拓时，为什么有最大纵坡和最大坡长限制？

65）汽车运输开拓有哪些优缺点？

66）铁路运输开拓有哪些优缺点？

67）为什么铁路运输开拓多采用固定式坑线？

68）为什么露天矿山多采用联合运输开拓方式？

69）采用平硐溜井开拓方式时，如何选择溜井的位置？

70）平硐溜井开拓方式的优缺点有哪些？

71）提高牙轮钻机穿孔效率的途径有哪些？

72）牙轮钻机的钻进速度可用经验公式V=0.383

近似计算。

其中：

V—钻进速度，cm/min；P—轴压力，KN;

n—钻头转数，r/min；f—岩石坚固性系数；D—钻头直径，cm；

请分析当P增大到一定程度后，钻进速度V不再提高的原因。

73）露天采矿中常用的炸药有哪些？

各用于什么情况？

74）露天采矿中常用的控制爆破有哪些？

各用于什么情况？

75）露天采矿对爆破工作的基本要求是什么？

76）什么是爆破作用指数？

什么是最小抵抗线？

77）布孔设计的参数有哪些？

78）台阶正常采掘爆破时，需要确定哪些参数？

79）什么是炸药单耗？

它取决于哪些因素？

80）采用间隔装药有什么好处？

81）起爆方法有哪些？

82）光面控制爆破有什么特点？

83）提高挖掘机生产能力的途径有哪些？

84）露天矿汽车自动调度系统由哪些几部分组成？

该系统有什么优点？

85）露天矿排岩技术与废石场治理方面的发展趋势主要表现在哪几个方面？

86）废石场的选择应遵循的原则有哪些？

87）废石场有哪些危害？

88）露天开拓方法有哪些？

89）技术经济学的研究内容是什么？

其应用最广的领域是什么？

90）公路运输开拓与铁路运输开拓相比有哪些优缺点？

91）露天采矿中常用的炸药有哪些？

各用于什么情况？

92）露天采矿中常用的控制爆破有哪些？

各用于什么情况？

93）克立金估值是具有无偏性和最佳性的线性估值，请说明其中无偏性、最佳性及线性估值的含义。

94）请阐述矿床可用的露天开拓方法有那些？

95）汽车在行驶中，若遇到“翻浆”或泥泞的路段时，常出现打滑（轮子空转现象），这是为什么？

四．论述题

1）我国露天开采矿山面临的主要问题有哪些？

2）试述露天开采的发展方向是什么？

3）在当前矿床开采业不太景气的情况下，较多的地下矿山被关、停，而露天矿尽管也面临着挑战，但国内广泛应用露天开采，为什么？

4）汽车运输的矿山，为什么多采用移动坑线开拓？

5）试述我国加入WTO后，采矿业应如何应对？

6）如何评价胶带运输开拓？

7）采用优化方法确定露天开采境界有浮锥法和图论法，两者各有何优缺点？

8）经济合理剥采比取决于哪些因素？

说明经济合理剥采比在圈定露天开采过程中所起的作用。

9）论述金属矿床开采的生产工艺过程中各个工序环节之间的关系；

10）试论述金属矿床开采的爆破生产工艺环节在整个生产过程中所起的作用；

11）请简述露天矿分期开采的有缺点及适用条件？

12）为何我国一些大型露天矿山，当开采深度达到一定深度后，在修改设计时一般都有原来的单一铁路运输开拓或单一的汽车运输开拓改变为某种形式的联合运输开拓？

13）影响工作帮坡角的因素有那些？

并请谈谈工作帮坡角对剥采比变化及矿山生产经济效益的作用，及提高工作帮坡角的重要途径。

14）请说明全境界开采与分期开采各自的特点和适用条件，分期开采比全境界开采相比有那些优点？

15）一新建露天矿山，矿体较规则，矿体水平厚度平均98米，走向长2200米。

开采境界初步确定后，封闭圈以上开采高度为75米，封闭圈以下开采深度为450米。

若你从事此项工程设计，在具体经济计算比较前，你优等考虑何种开拓方案？

并论述其理由。

16）某露天铁矿，矿石生产能力为800万t/年，开采过程中，生产剥采比变化于2.5—2.9M³/M³之间，设计采深为290米。

设计在+120米水平以上采用铁路运输开拓，现需二期过度设计。

在深部可行开拓方案技术经济指标具体计算比较前，请你推荐一种深部开采较可行的开拓方案，并说明理由。

五．论证题

1．《金属矿床露天开采》（冶金工业出版社1992年版）第219页，引用的矿山矿石生产能力Ak的表达式为：

式中Ak——矿石生产能力，t/a；

η——矿石回收率，％；

P——露天矿境界内矿石的工业储量，t；

ρ——废石混入率，％；

T——露天矿正常服务年限a。

有人认为上述表达式有误，正确的表达式应为：

你认为哪种表达式正确？

请回答采出原矿所含金属量与回收工业储量的金属量相等原理证明之。

2．同第1小题教材的第175页，论述了汽车—半固定—胶带运输开拓，并将固定破碎站移设步距计算公式表述如下：

式中H——半固定破碎站移设的垂直距离，m；

C——半固定破碎站移设一次所需费用，元；

γ——矿岩的平均容重，t/m3；

C1，C2——分别为自卸汽车和带式运输机折算的矿岩提升费用，元/t·m；

S——矿岩的平均水平截面积，㎡。

六．计算题

1．基础数据：

ctg40°＝1.192；ctg38°＝1.280；ctg60°＝0.577

某乡镇企业，准备开发一赋存简单小型长露天铁矿山。

矿床赋存要素如图所示：

埋藏深度150米，倾角60°；宽60m；走向长约200米。

若经过调研后，采用下列数据为设计参数：

开采矿石的平均成本a＝25元/t；剥岩成本b＝8元/m3；矿石容重γ＝3.4t/m3；若矿石的销售价格P0＝38元/t，矿山下盘最终边坡角取38°，上盘最终边坡角取40°，请按下面二种条件要求进行计算。

1．按价格法，确定该矿山开发盈利最大时的开采深度。

2．若矿山生产初期，因某种原因，暂时只能开动一台小型挖掘机和一台自卸式载重汽车，若全天100％时间作业，挖掘机生产能力可达1000t/日，汽车生产能力可达到150t/日。

当挖掘机作业率为80％，汽车作业率为70％时，此作业系统日最大生产能力可达多少吨？

2．拟新建一个上部采用露天开采，下部采用地下开采的大型铁矿山，此矿山的矿床为地表平坦且规则的矿体，其埋藏深度为458m，走向长2500m，矿体厚度60m，倾角60°，矿石容重3.2t/m3，设计采用上下盘最终边坡角均为45°，露天开采矿石成本（不包括剥离）为13元/t，剥岩成本为18元/m3,地下开采原矿成本58元/t。

若使全矿床联合开采总成本最小，试计算露天开采最佳开采深度H。

3．计算所需数据如下：

ctg300=1.23;ctg420=1.11;ctg700=0.36;计算结果精确到米。

）

如图所示，一埋藏简单，规则的铁矿床，埋藏深度H0=500米，矿石倾角=700，

矿体厚度m=70米，走向长2KM。

此矿床拟上部分采用露天开采，深部采用地下开采，

若矿石的品位波动在30~35%，矿石容重为3.4t/m3，露天开采剥岩费用为4.5元/m3，

露天开采每吨矿石储量平均赢利12元（VL），地下开采每吨矿石储量平均赢利3元（VD），

露天开采上盘最终边坡角=420，

下盘最终边坡角=390，请计算

此矿床上部露天开采深度H为多

少米时，全矿床赢利最大？

4．参考符号：

m：

矿体水平厚度，米；Ho：

矿体埋藏深度，米；

L：

矿体走向长度，米；φ：

矿体倾角，度；

γ：

矿石容重，t/m³;a：

露采不包括剥离的纯采矿费用，元/t;

b：

剥离成本，元/m³；c：

地下开采原矿成本，元/t;

α，β：

分别为露天开采上、下盘最终边坡角，度；

地表平坦，产状规则的矿体，基埋藏条件如图所示。

上部用露天开采，深部用地下开采。

请推导开采全矿床开采总费用最小时露天开采深度为H的境界剥采比的表达式（采用原矿成本比较法推导）。

5．某产状简单、规则的长大铁矿床，埋藏深度426米，矿体宽度80米，矿体倾角60º，矿石容重3.4t/M³。

若开采境界的上下盘最终边坡角分别为45º，30º（如图），设计选用地下开采矿石成本C=60元/t,露天开采纯成本（不包括剥岩）a=28元/t,剥离成本b=13.6元/M³。

请计算此矿床上部采用露天开采，深部为地下落不明开采，全矿床开采成本最佳的露天开采深度（保留整数，单位米）。

{tg30º=0.58;tg60º=1.73}

6．某拟新建露天开采矿山，其可行开拓方案有三种形式，其三种不同方案的基建投资、年经营费用（年产品成本）如下表：

方案

一方案

二方案

三方案

基建投资（万元）

1900

2200

2400

年经营费用（万元）

400

380

300

若投资定额回收期To=6年，定额投资效果系数Eo=1/6。

请按上述条件，以静态的费用最小法计算选取较好投资方案。

7．某露天矿最终产品为铁精粉，精矿品位为64%，选矿回收率为87%，矿石开采成本为每吨18元，废石剥离成本为每吨14元，选矿成本为每吨110元（原矿），精矿售价为每吨290元，在做下一年度开采计划时需要在每一台阶上依据生产探矿取样进行矿体重新圈定。

（1），矿体圈定时采用的边界品位是多少时才能使赢利最大？

（用盈亏平衡法求解，不考虑矿石损失贫化）

（2）是否依据矿石这一边界品位所圈定的每一吨矿石都能赢利？

为什么/

8．已知有n台的汽车队，若每台的设备利用率为p，n台车中同时有k台作业的概率（或作业时间分布）符合二项分布。

即：

若n=3，p=70%时，一台车都不作业的概率为：

有一台车作业的概率为

其它类推，既有两台同时作业的概率为

现将有一汽车车队为154台，每台汽车设备利用率均为70%的由0台车，1台车作业，2台车同时作业，3台车同时作业的概率列于下表。

读懂表后，计算下面具体车队可能达到的最大产量。

（见后表）

设有一台挖掘机配备三台汽车，挖掘机设备利用率为80%，台班生产能力可达到9000吨，汽车利用率均为70%，台班生产能力可达到4000吨，假设挖掘机和汽车全部停机才算不工作，从考虑设备作业的概率情况下，一台挖掘机配备三台汽车可能达到的最大班产量是多少吨？

汽车车队设备数量

可利用汽车台数的概率

（n）

01234

1

0.300.70

2

0.090.420.49

3

0.030.190.440.34

4

0.010.080.260.410.24

8．参考数据：

ctg43。

＝1.072；ctg39。

＝1.235；ctg50。

＝0.839

一小型露天矿，设计时，计算剥离岩土排弃实方量为1050万m3，岩土松散系数为1.