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一级建造师矿业工程管理与实务专业知识点全面总结试题分析

一级建造师矿业工程管理与实务

1G411011工程测量控制网的布设要求

一、土木工程施工测量控制网

1、工程施工测量

就是将图纸上所设计的建(构)筑物的位置、形状、大小及高程,在地面上实地放样、标定,为施工提供正确的施工依据,还验证所建的建(构)筑物的尺度参数是否符合设计要求。

2、建立施工测量控制网的作用

首先建立统一的施工控制网,然后根据施工控制网来测设建(构)物的轴线,再根据轴线测设建筑物的细部(基础、墙体、门窗等),即遵循:

“从整体到局部、先控制后细部”的原则。

施工控制网是施工放样的依据。

3、建立施工控制网的基本原则和精度要求

局部控制网的精度由相关工程建筑物建成后的允许偏差,即建筑限差确定。

二、矿区(井)测量控制网

1、矿区测量控制网的概念

是指为满足矿山生产和建设对空间位置的精确需要而设立的平面和高程控制网。

2、矿区(井)测量控制网的基本要求

(1)一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。

(2)矿区高程尽可能采用1985国家高程基准。

(3)矿区地面平面控制网可采用三角网、边角网、导线网、GPS定位等布网方法建立。

(4)矿区地面高程控制网可采用水准测量和三角高程测量方法建立。

三角高程分为光电测距三角高程测量和经纬仪三角高程测量。

首级控制网一般用水准测量方法建立,宜布设成环形网,加密时宜布设成附合路线和结点网,只有在山区和丘陵地带,才允许布设成水准支线。

三、矿井控制测量基本内容和方法

(一)矿井联系测量的基本方法

1、联系测量工作的基本内容

将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量,称为联系测量。

平面联系测量简称定向,高程联系测量简称为导入高程。

矿井定向分为两大类,一类是几何定向,另一类是物理定向。

几何定向有平硐或斜井的几何定向,通过一个立井(一井定向)或通过两个立井(两井定向)定向。

物理定向有精密磁性仪器定向和陀螺经纬仪定向。

导入高程的方法随开拓方法的不同而分为平硐导入高程、斜井导入高程和立井导入高程。

2、联系测量工作的基本要求(重点)

(1)联系测量应至少独立进行两次,在互差不超过限差时,采用加权平均或算术平均值作为测量成果。

(2)在进行联系测量工作前,必须在井口附近建立近井点、高程基点和连测导线点,同时在井底车场稳固的岩石中或碹体上埋设不少于四个永久导线点和三个高程基点(也可用永久导线点作为高程基点)。

(3)通过斜井或平硐的联系测量,可从地面近井点开始,采用经纬仪导线(包括用光电测量距和钢尺量距)、三角高程或水准测量的方法。

(4)尽量采用陀螺经纬仪定向,不具备条件时,才允许采用几何定向。

(5)两次独立导入高程的互差不得超过井深的1/8000。

(6)对各种通往地面的井巷,原则上都应进行联系测量。

(7)在进行联系测量工作前,应编制施测方案和技术措施,报矿务局地质测量处(或总工程师)批准。

在进行测量时,应有一名测量负责人全面指挥。

(二)近井网以及近井点与井口高程控制点

1、基本概念

近井网就是矿井测量控制网,近井点和井口高程基点是矿山测量的基准点。

2、近井点和井口高程基点布设要求(重点)

(1)尽量能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点;近井点至井口的连测导线边数不超过三个;高程基点不少于两个(近井点都可作为高程基点)。

(2)

(3)尽可能使各近井点位于同一平面控制网中,并使相邻井口的近井点构成控制网中的一条边或力求间隔的边数最少。

(4)井口高程基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要巷道贯通的要求。

(5)近井点和井口水准基点标石的埋设深度,在无冻土地区应不小于0.6m,在冻土地区盘石顶面与冻结线之间的高度应不小于0.3m。

为使近井点和井口水准基点免受损坏,在点的周围宜设置保护桩和栅栏或刺网。

在标石上方宜堆放高度不小于0.5m的碎石。

例1、关于联系测量工作的基本要求说法正确的是(  )。

A.联系测量应独立进行两次,在互差不超限时,采用加权平均值或算术平均值作为测量成果。

B.在进行联系测量工作前,必须在井口附近建立近井点、高程基点和连测导线点。

C.在进行联系测量工作前,在井底车场稳定岩石中或碹体上埋设不少于四个永久导线点和三个高程基点。

D.通过斜井或平硐导的联系测量,可采用三角高程或水准测量的方法,但不可采用经纬导线。

E.两次独立导入高程的互差不得超过井深的1/8000。

答案:

ABCE

例2、关于近井点和井口高程基点的要求说法正确的是(  )。

A.尽可能埋设在便于观测、保存和不受采动影响的地点。

B.近井点至井口的连测导线边数不应少于三个。

C.高程基点不少于两个。

D.尽可能使各近井点位于同一个平面控制网中,并使邻近井口的近井点构成控制网的一条边或间隔边数最少。

E.在无冻土地区,近井点和井口水准点标石埋设深度不小于0.6米。

答案:

ACDE

例3、局部施工控制网的精度应满足(  )要求。

A.整个施工控制网的最低精度B.整个施工控制网的最高精度

C.建筑物的建筑限差D.建筑物将会出现的偏差答案:

C

1G411012矿业工程施工测量主要工作内容与要求

一、地面施工控制测量的基本方法

(一)平面控制方法

1、平面控制网的形式和选择

常采用的形式有三角网、GPS网、导线网、建筑基线或建筑方格网。

选择平面控制网的形式:

  地形起伏的山区或丘陵地区----三角测量、边角测量或GPS方法建立控制网;

  地形平坦而通视比较困难的地区----导线网或GPS网;

  地面平坦而简单的小型建筑场地----建筑基线网;

  地势平坦,建筑物众多且分布规则和密集的工业场地----建筑方格网。

(二)高程控制方法

1、高程控制网的布设要求和高程控制

高程控制网要求有足够的密度;

当场地面积较大时,可按首级网和加密网两级布设,相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。

2、基本水准点

是用来检核其他水准点,通常埋设三个基本水准点,将其布设成闭合水准路线。

3、施工水准点

用来直接测定建筑物高程,为测设方便和减少误差,应靠近建筑物;对中小型建筑场地,施工水准点应布设成闭合路线或附合路线。

二、井下控制测量方法和要求

1、井下测量工作的特点和基本方法

特点:

均以导线的形式沿巷道布设;最终形成全矿井的测量控制网。

方法:

经纬仪-钢尺导线、光电测距导线、全站仪导线、陀螺定向-光电测距导线。

2、井下平面控制测量

分为基本控制和采区控制两类,这两类控制网都应敷设成闭(附)合导线或复测支导线。

主要巷道每隔1.5-2.0km应加测一条陀螺定向边,以提供检核和角度平差条件。

3、井下高程控制测量

采用水准测量方法或三角高程测量方法敷设。

4、测点的设置(新增内容,重点)

(1)导线点:

井下导线点分永久点和临时点两种。

永久导线点应设在主要巷道的碹顶上或巷道顶底板的稳定岩石中。

一般每隔300-500m设置一组,每组至少三个相邻点。

(2)高程点:

可用永久导线作为高程点,高程点一般每隔300-500m设置一组,每组至少由三个高程点组成,两高程点间距离以30-80m为宜。

导线测点和高程点均应编号,并标记在点的附近。

三、矿井贯通工程测量

(一)基本知识

1、井巷贯通测量

分类:

一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通三种类型。

2、井巷贯通测量的几何要素:

井巷中心线坐标方位角、腰线倾角(坡度)、贯通距离等。

(二)贯通测量的技术要求

1、进行重要的贯通测量前,须编制贯通测量设计书,其内容包括:

(1)进行井巷贯通点的误差预计。

(2)按设计要求制定测量方案,选择测量仪器和工具,确定观测方法及限差要求。

(3)绘制贯通测量导线设计图,比例尺应不小于1:

2000。

重要贯通测量设计书应报矿务局(矿建公司或基建公司)审批。

2、贯通测量导线的最后几个(不少于三个)测站必须牢固。

最后一次标定贯通方向时,两个相向工作面间的距离不得小于50m。

3、贯通测量数据应可靠:

(1)原始数据可靠,起算数据准确无误。

(2)各项测量工作都要有可靠、独立的检核,复测复算,防止产生误差。

对重要的贯通工程的复测,应尽可能换人观测和计算,或换用测量仪器、工具,复测合格后方可施工。

(3)精度要求很高的贯通,要有提高精度的相应措施。

(4)对施测成果要及时进行精度分析,各个环节均不能低于原精度要求,必要时进行返工重测。

4、在重要贯通工程施工过程中,应有比例尺不小于1:

2000的贯通工程进度图,并及时填绘工程进展情况。

5、贯通测量要与贯通巷道掘进工作紧密联系。

按施工规程要求及时通报,与施工部门协力完成贯通工作。

贯通工程两工作面间距离在岩巷中剩下15-20m,煤巷不20-30m(快速掘进应于贯通前两天)时,测量负责人应以书面报告矿(井)技术负责人,并通知安全检查和施工区、队等有关部门。

(三)贯通测量偏差

1、重要方向偏差

巷道的上下、左右偏差,立井平面位置偏差均为重要方向偏差。

2、其他偏差:

距离。

例1、关于矿山井上、下平面控制测量方法,以下说法错误的是(  )。

A.对地形平坦而通视比较困难的地区,可采用导线网

B.井下平面控制可用GPS网

C.对地势平坦,建筑物众多且分布较规则和密集的工业场地,一般采用建筑方格网

D.对地形起伏较大的山区或丘陵地区,常用三角测量

答案:

B

例2、矿业工程井下施工控制网采用的形式是(  )。

A.方格网B.三角网C.GPS网D.导线网答案:

D

例3、测量规程要求,新开口的巷道中腰线,应(  )。

A.开口前一次标定B.开口后还应重新标定

C.由原来的巷道中腰线延长D.在巷道建成后标定并存档答案:

B

例4、井下高程控制网可采用的敷设方法是(  )。

A.水准测量B.经纬仪C.光电测距仪D.陀螺经纬仪答案:

A

四、矿井施工测量(新增内容)

1、巷道中、腰线标定,车场巷道中腰线标定前,对设计图纸的几何要素进行闭合验算。

标定后交施工单位。

2、可用经纬仪、水准仪、连通水准器标定。

3、中线点成组设置,腰线点可30-40米设一个,腰线距巷道底板(轨面)的高度在同一巷道中宜为定值。

中线点成组设时不少于三个,点间距不小于2米。

4、最前面的中、腰线点至工作面距离一般不超过30-40米。

例题1、在巷道掘进施工过程中,需要及时延长巷道的腰线,其目的在于保证巷道的(  )。

A.方位B.高度C.坡度D.长度答案:

C

例题2、根据(  )不同,导入高程可分为通过平峒导入、斜井导入和立井导人高程三种。

A.采掘方法B.开拓方法C.提升系统D.运输系统答案:

B

例题3、关于贯通测量技术要求,说法正确的是()。

A.对大型的贯通测量,须编制贯通测量设计书。

B.最后一次标定贯通方向时,两个相向工作面间的距离不得大于50米。

C.原始资料可靠,起算数据准确无误。

D.各项测量工作都要有可靠、独立的检核,复测复算,防止产生误差。

E.重要贯通测量,应有比例尺不小于1:

2000的贯通工程进度图。

答案:

CDE

1G411013测量仪器的使用方法

一、测量仪器和一般使用方法

(一)常用测量仪器

1、经纬仪:

测量水平角和垂直角;

2、水准仪:

测量两点高差;

3、钢尺和光电测距仪:

测量两点间距离;

4、全站仪:

集光、机、电为一体,集水平角、垂直角、距离、高差于一体。

例、具有角度测量、距离测量、三维坐标测量、导线测量等多种用途的测量仪器是(  )。

A.陀螺经纬仪 B.水准仪 C.全站仪D.光电测距仪答案:

C

1G411021矿业工程的工程地质条件分析与评价

土的基本分类和工程分类,土的基本物理性质指标和土的工程性质,土的抗剪强度和土压力,岩石的基本力学性质和质量评价。

重点是土的基本物理性质指标和土的工程性质。

一、土的分类

(一)土的基本分类

1、岩石:

按照坚硬程度、完整程度。

2、碎石土:

按颗粒级配分为:

漂石、块石、卵石、碎石;圆砾、角砾。

3、砂土:

按颗粒级配分为:

砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。

4、黏性土:

按塑性指数分为:

黏土和粉质粘土;按液性指数可分为:

坚硬粘土、硬塑粘土、可塑黏土、软塑黏土和流塑粘土。

(二)土的工程分类

一般按开挖的难易程度(即土的坚实程度)将土共分为八类十六个级别。

二、土的物理性能指标和工程性质

(一)土的基本物理性质指标

例题:

在天然状态下,土中水的质量是20g,土的质量是80g。

则土的含水量是(  )。

A.20%B.25%C.30%D.50%答案:

B

(二)黏性土的状态指标

1、土的塑性指数(IP):

土的塑性指数是土体液限和塑限的差值(用无百分符号的百分数表示)。

塑性指数越大,表示土处于塑性状态的含水量范围越大。

2、土的液性指数(IL):

土的液性指数是指黏性土的天然含水量和土的塑限的差值与塑性指数之比。

液性指数IL在0--1之间。

液性指数越大,则土中天然含水量越高,土质越软。

(三)土的工程性质

1、土的可松性

  一般用最初可松性系数Kp和最终可松性系数Kp′表示。

Kp=V2/V1,Kp′=V3/V1

式中:

V1—开挖前土的自然体积;

  V2—开挖后土的松散体积;

  V3—运至填方处压实后的体积。

2、土的压缩性和地基变形

3、土的休止角:

无黏性土在自然堆积状态下的坡角,也即土体可以自稳的坡度。

三、土的抗剪强度

土的抗剪强度是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。

抗剪强度计算

σ—作用于剪切面上的法向应力,KPa;

φ—土的内摩擦角,(º)

c—土的黏聚力,KPa,它表示法向应力为零时土的抗剪强度,砂类c=0。

四、土压力可以分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。

五、岩石的基本力学性质与质量评价

(一)岩石基本力学性质

1、岩石的压缩变形与破坏特性

岩石是一种地质材料,一般含有大小不同的结构性缺陷(节理等)与裂隙,这是影响岩石变形和承载能力的重要因素。

岩石是一种脆性材料,破坏前的变形相对很小,破坏迅速,而且压、拉强度相差很大。

围压(约束作用)对岩石性质有重要影响,随着围压的提高,岩石的脆性减小、峰值强度和残余强度提高。

2、岩石破坏与岩石承载能力

充分利用岩石承载能力是地下岩石工程的重要原则。

(二)节理的影响和岩体力学特性

岩体内存在有节理面(弱面)是影响岩体力学性质的重要因素。

节理面的影响因素包括节理面本身的(强度、变形、结构形式等)性质、节理面的分布(密度和朝向)等因素决定。

(三)岩石质量评价

2、岩石质量评价的一些重要参数和方法

1)岩石的单轴抗压强度和普氏系数(新增内容)岩石单轴抗压强度是评价岩石质量的基本参数。

一般采用饱和状态的岩石单轴抗压强度值作为评价的参数,现场采用点荷载方法获得。

普氏系数全称为岩石坚固性系数,实质还是岩石单轴抗压强度。

表达式为

2)岩石的完整性系数(KV)

Vmp—原岩处岩石纵波波速,km/s;

Vrp—巷道围岩纵波波速,km/s。

3)岩石质量指标(RQD)

 

(四)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的围岩工程分类

根据岩石的基本类型、岩石质量参数和工程条件等三方面指标,进行评价分类。

三部分指标评价结论不一致时,应以较低的指标为准。

例1:

在土方工程施工中,一般按土的(  )将土分为八类16个级别。

A.颗粒级配B.块体体积C.单位重量D.坚实程度答案:

D

例2:

表征土在挖掘后体积增加的性质,可以用参数(  )表示。

A.体积膨胀系数B.内摩擦角C.最初可松性系数D.扩容系数答案:

C

1G411022地质构造及其对矿山工程影响

一、岩石的生成分为沉积岩、岩浆岩和变质岩。

例:

关于岩石性质,叙述正确的是(  )。

  

A.含高岭石、蒙脱石等成分的岩石孔隙率小、渗透性差,遇水后极易泥化

B.含有硅质和铁质胶结成分的岩石较坚固,钙质胶结难于溶解

C.深成的侵入性岩浆岩形体大、结晶较均匀,强度高,抗风化能力弱

D.变质岩一般具有结晶和定向排列结构,变质程度越高岩性越差

答案:

A(B钙质胶结易于溶解;C深成的侵入性岩浆岩抗风化能力强;D变质程度越深岩性越好)

二、地层划分单位:

界、系、统;地质年代单位:

代、纪、世。

(二)岩层产状

走向:

倾斜岩层面与水平面的交线,构成岩层走向线方向。

倾向:

通常指向岩层倾斜向下且与走向正交的方向。

倾角:

岩层层面与水平面的交角。

(三)地质构造主要形式

1、地质构造形式

(1)单斜构造:

(2)褶皱构造:

背斜、向斜。

(3)断裂构造:

岩层或矿体受力后产生断裂,失去连续性和完整性的构造形态。

分裂隙、断层。

2、断层的基本知识

(1)断层的要素

1)断层面和断层线:

岩层沿之断裂的面;断层面与地面的交线。

2)交面线:

指断层面与矿体或煤层的交线。

3)断盘:

指断层面分开的两侧岩体,上盘和下盘。

4)断距和落差:

断层两盘相对移动的距离,落差指垂直断距。

5)断层的走向、倾向和倾角

(2)断层的分类

按断层上下盘相对移动的方向的分类:

1)正断层:

上盘相对下降,下盘相对上升的断层。

2)逆断层:

上盘相对上升,下盘相对下降的断层。

3)平推断层:

两盘沿近直立的断层面作水平移动的断层。

根据断层走向与岩层走向的关系分类:

1)走向断层:

断层走向与岩层走向平行的断层。

2)倾向断层:

断层走向与岩层走向垂直的断层。

3)斜交断层:

断层走向与岩层走向斜交的断层。

三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位

(一)原岩应力在矿山工程中的地位

  原岩应力是指地下未受扰动的原始应力分布状态。

  原岩应力主要由自重应力和构造应力组成;

  原岩应力是引起地下结构荷载的根本因素。

  支护荷载的大小直接与原岩应力有关。

(二)构造应力特点

构造应力一般以水平应力为主,虽然是局域性的,但是作用大,经常造成岩层和矿山井巷工程的严重破坏。

(三)地质构造对矿山工程的影响

1、构造应力的基本分析方法

分析地质构造形态可以确定构造应力的主作用方向。

(1)褶曲主作用方向和褶曲轴垂直;

(2)断层通过断层性质和滑动方向,可以判断最大构造应力的主方向。

见图σ1为主作用方向

(3)节理岩层内X状节理的最大主作用方向平分X的夹角,并与一个节理面成

(45º-Ф/2),最大主作用方向和纵张节理平行,和横张节理垂直。

2、地质构造对采矿系统及巷道布置的影响

(1)断层的影响(重点)

断层附近岩石一般较破碎,支护往往困难;含水层水和地表水易通过断层涌入井下,造成矿井涌水量增大和突水危险。

大断层增加岩石巷道的工程;我国许多矿井常以大断层为井田边界;中小型断层往往限制采区或盘区的划分,影响巷道布置,增加巷道掘进工程量,影响机械化设备充分发挥作用和高产高效开采;断层两侧往往要保留矿柱,增加了矿体损失。

(2)褶区的影响

褶曲轴部顶板压力常有增大现象;煤矿向斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域。

褶曲使沿层布置的巷道发生弯曲。

例1:

土体强度大小主要用土的(  )说明。

A.抗压强度B.抗拉强度C.抗剪强度D.摩擦角答案:

C

例2:

断层中的交面线是指(  )的交线。

A.断层面与矿层B.断层上下盘C.断层面与地面D.走向与倾向答案:

A

例3:

依据断层走向和岩层走向关系划分的断层类型是(  )。

A.斜交断层B.逆断层C.正断层D.平推断层答案:

A

例4:

关于地质构造的特征及其对矿山工程的影响,以下说法正确的有(  )。

A.褶曲结构应力的主作用方向和褶曲轴垂直

B.通常可以把大断层作为井田边界

C.中小断层往往影响巷道布置,但可减少巷道掘进量

D.煤矿背斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域

E.一般情况下,褶曲会使沿走向布置的巷道发生弯曲

答案:

ABE(C增加巷道掘进工程量;D向斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域)

1G411023矿山地质图的读图方法

1、矿图投影基本原理:

矿图绘制采用正投影和标高投影方法。

2、矿图坐标和坐标网格

(2)矿图坐标网格:

网格间距一般为10cm。

(3)常用的比例为1:

10000,1:

5000,1:

2000,1:

50。

二、矿图的种类及其用途

(一)矿图的分类

  基本矿图、专门矿图、日常生产用图和生产交换图四类。

(二)基本矿图的用途(难点)

■井田地形地质图:

反映井田范围内地物、地貌及地表等。

■工业场地平面图:

反映工业场地范围内生产系统、生活系统和其他自然要素的综合性图纸,作业工业场地规划设计、改扩建和保护矿柱设计的依据。

■井底车场平面图:

反映主要开采水平的井底车场的巷道与硐室的位置分布以及以及通风、排水、排运及各种管线布置系统的综合性图纸,主要为矿井生产和进行改扩建设计服务。

■采掘进工程平面图:

反映采掘工程活动和地质特征的综合性图纸,是矿井生产建设中最重要的图纸,主要用于指挥生产、掌握采掘进度、了解与邻近矿层的空间关系、修改地质图纸等。

并作业编绘其他生产用图的基础。

■主要巷道平面图:

反映矿井某一生产水平内的主要巷道布置和地质特征的综合性图纸,为安全生产、掌握巷道进度等提供基础资料。

■井上下对照图:

反映地面的地形、地物、地貌和井下的采掘工程之间的空间位置关系的综合性图纸,用来掌握井下施工、生产及其对地面的影响,为在井田范围内进行各类工程规划、村庄搬迁、征购土地、土地复垦、矿井防排水等提供资料依据。

■井筒断面图:

反映井筒装备、井筒施工和井筒穿越的岩层地质特征的综合性图纸,为矿井井筒安装和井筒维修等提供资料。

■主要保护矿柱图:

反映井筒和各种重要建(构)筑物免受采动影响所划定的矿层开采边界综合性图纸,由平面图和沿层走向、倾向的若干剖面图组成。

为矿井改扩建设计、确定开采边界和指挥生产提供资料。

(二)主要地质构造要素在矿图上的表示方法(重点)

1、岩层产状表示方法

等高线延伸的方向即矿体的走向。

等高线发生弯曲表示矿体走向发生变化。

矿体的倾向垂直等高线、指向标高降低的方向为矿体倾向。

等高线密集程度发生变化,表示矿体倾角发生变化。

2、巷道与巷道间的关系

(1)水平巷道和倾斜巷道主要是通过标高来辨别,也可利用标识的巷道名称来辨别。

(2)区分巷道相交和相错主要是通过两条巷道内导线点标高间的关系判断,标高相同相交,否则相错。

3、部分地质构造的表示特点

(1)褶曲使等高线发生弯曲。

(2)正断层表现为等高线缺失,缺失部分为无矿体区;逆断层表现为等高线重叠,重叠部分为上下盘同一层矿体的重叠区。

例1:

矿图绘制采用(  )方法和标高投影方法。

A.正投影B.水平投影C.立投影D.侧投影答案:

A

例2:

矿图上,表示矿体倾角发生变化的是(  )。

A.相交巷道导线点标高不同B.底板等高线发生弯曲

C.底板等高线密集度有变化D.巷道内的导线标高发生变化答案:

C

例3:

矿图中,反映矿井建设施工及生产过程的采掘工程活动和地质特征的综合性图纸是(  )。

A.采掘工程平面图B.工业场地平面图C.井田地形地质图D.井底车场平面图答案:

A

例4:

矿图中的等高线发生弯曲,表明此处有(  )构造。

A.正断层B.褶曲C.节理D.逆断层答案:

B

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