2017礦業(yè)工程管理實務一級建造師考點整理

1、礦業(yè)工程管理與實務第一章 礦業(yè)工程技術 1第一節(jié) 工程測量（一）工程測量（一）I. 工程測量控制網(wǎng)的布設要求一、土木工程施工測量控制網(wǎng)建立施工測量控制網(wǎng)的作用和意義：施工測量首先需要在施工場地上建立 統(tǒng)一的施工控制網(wǎng)，然后根據(jù)施工控制網(wǎng)來測設建 （構）筑物的軸線，再根據(jù)軸 線測設建筑物的細部 （基礎、墻體、門窗等 ），即遵循“從整體到局部、先控制 后細部”的原則，完成施工測量工作。建立施工控制網(wǎng)的基本原則和精度要求：1、施工控制網(wǎng)建立的基本原則 :1）施工平面控制網(wǎng)的坐標系統(tǒng)，應與工程設計所采用的坐標系統(tǒng)相同。2）控制網(wǎng)的測點，應根據(jù)總平面圖和施工總布置圖設計確定。2、施工控制網(wǎng)的精度要求施工

2、控制網(wǎng)的精度并不要求整體均勻一致，局部 控制網(wǎng)的精度應由其相關的建筑物建成后的允許偏差，即建筑限差所確定。例 如：施工控制網(wǎng)的精度取決于工程的性質、結構形式、建筑材料、施工方法等 諸多因素。二、礦區(qū)（井）測量控制網(wǎng)（一）礦區(qū)測量控制網(wǎng)及其布設要求1、礦區(qū)測量控制網(wǎng)的概念礦區(qū)基本控制網(wǎng)是指為滿足礦山生產(chǎn)和建設對空 間位置的精確需要而設立的平面和高程控制網(wǎng)。2、礦區(qū) （井）測量控制網(wǎng)的基本要求礦區(qū) （井）測量控制網(wǎng)應符合以下基本要 求：（1）一個礦區(qū)應采用統(tǒng)一的坐標和高程系統(tǒng)。為了便于成果、成圖的相互利 用，應盡可能采用國家 3°帶高斯平面直角坐標系統(tǒng)；（2）礦區(qū)地面平面控制網(wǎng)可采用三角

3、網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導線網(wǎng)、GPS定位等布網(wǎng)方法建立。（二）礦區(qū)地面控制測量礦區(qū)地面髙程控制網(wǎng)可采用水準測量和三角高程測量方法建立。三角高程 測量又分為光電測距三角高程測量和經(jīng)緯儀三角高程測量兩種。礦區(qū)地面高程 首級控制網(wǎng)，一般應采用水準測量方法建立，其布設范圍和等級選擇應依據(jù)礦 區(qū)長度來確定。礦區(qū)地面高程首級控制網(wǎng)宜布設成環(huán)形網(wǎng)，加密時宜布設成附 合路線和結點網(wǎng)，只有在山區(qū)和丘陵地帶，才允許布設成水準支線。各等水準 網(wǎng)中最弱點的髙程中誤差 （相對于起算點 ）不得大于士 2cm。（三）礦井控制測量基本內(nèi)容和方法礦井聯(lián)系測量的基本方法：1、聯(lián)系測量工作的基本內(nèi)容（1）將礦區(qū)地面平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞

4、到井下的測量，稱為聯(lián)系測 量。平面聯(lián)系測量也簡稱為定向。高程聯(lián)系測量也簡稱為導入高程。顧名思 義，聯(lián)系測量就是使地面和井下測量控制網(wǎng)采用同一坐標系統(tǒng)。（2）礦井定向可分為兩大類，一類是從幾何原理出發(fā)的幾何定向；另一類則 是以物理特性為基礎的物理定向。幾何定向有通過平硐或斜井的幾何定向、通 過一個立井 （一井定向 ）或通過兩個立井 （兩井定向 ）的定向。物理定向有精密磁性 儀器定向和陀螺經(jīng)緯儀定向。（3）導入高程的方法隨開拓方法的不同而分為平硐導入高程、斜井導入高程 和立井導入高程。聯(lián)系測量工作的基本要求： 通過斜井或平硐的聯(lián)系測量，可從地面近井點開始，采用經(jīng)緯儀導線（包括用光電測距和鋼尺量距

5、）、三角高程或水準測量的方法。 各礦井應該盡量使用陀螺經(jīng)緯儀定向，只有在確實不具備此條件時，才 允許采用幾何定向。（四）近井網(wǎng)以及近井點與井口高程控制點基本概念：近井點和井口高程基點是礦山測量的基準點。近井點和井口高程基點布設要求：（1）近井點和井口高程基點的基本要求是：盡可能埋設在便于觀測、保存和 不受開采影響的地點；近井點至井口的連測導線邊數(shù)應不超過三個；高程基點 不少于兩個 （近井點都可以作為高程基點 ） 。（2）井口高程基點的高程精度應滿足兩相鄰井口間進行主要巷道貫通的要 求，即井口高程基點的高程測量，應按四等水準測量的精度要求測設。第二節(jié)工程測量（二）工程測量（二）I. 礦業(yè)工程施工

6、測量主要工作內(nèi)容與要求一、地面施工控制測量的基本方法（一）平面控制方法：1. 平面控制網(wǎng)的形式和選擇地面施工平面控制網(wǎng)經(jīng)常采用的形式有三角網(wǎng)、GPS網(wǎng)、導線網(wǎng)、建筑基線或建筑方格網(wǎng)。選擇平面控制網(wǎng)的形式，應根據(jù)建筑總平面圖、建筑場地的 大小、地形、施工方案等因素進行綜合考慮。對于地形起伏較大的山區(qū)或丘陵 地區(qū)，常用三角測量、邊角測量或 GPS方法建立控制網(wǎng)；對于地形平坦而通視 比較困難的地區(qū)，則可采用導線網(wǎng)或 GPS網(wǎng)；對于地面平坦而簡單的小型建筑 場地，常布置一條或幾條建筑基線，組成簡單的圖形并作為施工放樣的依據(jù)； 而對于地勢平坦、建筑物眾多且分布比較規(guī)則和密集的工業(yè)場地，一般采用建 筑方格

7、網(wǎng)。（二）高程控制方法：1、基本水準點：在一般建筑場地上，通常埋設三個基本水準點，將其布設 成閉合水準路線，并按城市四等水準測量要求進行施測。對用于連續(xù)性生產(chǎn)車 間、地下管道等場所的基本水準點，則需按三等水準測量的要求進行施測。2、施工水準點：施工水準點用來直接測定建（構）筑物的高程。為了測設 方便和減少誤差，施工水準點應靠近建（構）筑物。、井下控制測量方法和要求井下測量工作的特點和基本方法1）井下平面控制均以導線的形式沿巷道布設。2）以前井下導線多用“經(jīng)緯儀一鋼尺導線”方法，現(xiàn)在已有“光電測距導 線”、“全站儀導線”和“陀螺定向一光電測距導線”等方法。井下平面控制 測量：我國有關礦山部門規(guī)定

8、，井下平面控制分為基本控制和采區(qū)控制兩類。三、礦井貫通工程測量1、基本知識1）井巷貫通測量的分類：井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的 巷道貫通和立井貫通三種類型。2）井巷貫通測量的幾何要素井巷貫通的幾何關系包括井巷中心線坐標方位 角、腰線傾角（坡度）、貫通距離等。2、貫通測量的技術要求貫通工程兩工作面間的距離在巖巷中剩下 15?20m、煤巷中剩下20? 30m（快速掘進應于貫通前兩天）時，測量負責人應以書 面報告礦 （井）技術負責人，并通知安全檢查和施工區(qū)、隊等有關部門。3、貫通測量偏差1）貫通重要方向偏差 ;2）其他偏差。四、礦井施工測量1、井口標定立井井筒十字中線點在井筒每側均不得

9、少于三個（沒有提升設備的井筒可 以少設 ）。點間距離一般應不小于 20m ，離井口邊緣最近的十字中線點距井筒以 不小于 15m 為宜，用沉井、凍結法施工時應不小于 30m 。部分十字中線點可設 在墻上或其他建筑物上。當主中心線在井口與絞車房之間不能設置三個點時， 可以少設，但須在絞車房后面再設三個，其中至少應有一個能瞄視井架天輪平 臺。2、立井施工的一般性測量工作1）圓形井筒施工，應懸掛井筒中心垂線作為掘砌的依據(jù)。懸掛的垂球重量 應符合規(guī)定；垂掛鋼絲必須安全、不得有影響鉛垂的缺陷。2）當采用激光投點儀指示立井井筒掘砌方向時，應經(jīng)常對儀器進行檢查， 并每隔 100m 用掛垂線等方法對光束進行一次

10、檢查和校正。3、巷道掘砌施工測量1）主要巷道中線應用經(jīng)緯儀標定，主要運輸巷道腰線應用水準儀、經(jīng)緯儀 或連通管水準器標定。2）中線點應成組設置。腰線點可成組設置也可每30? 40m 設置一個，腰線距巷道底板（軌面）的高度在同一礦井中宜為定值。成組設置中、腰線點時， 每組均不得少于三個（對），點間距離以不小于 2m 為宜。最前面的一個中、 腰線點至掘進工作面的距離，一般應不超過 30? 40m 。3）用激光指向儀指示巷道掘進方向時，應遵守下列規(guī)定：（1）激光指向儀的設置位置和光束方向，應根據(jù)經(jīng)緯儀和水準儀標定的中、 腰線點確定。所用的中、腰線點一般應不少于三個，點間距離以大于 30m 為 宜。（2

11、）儀器的設置必須安全牢靠，儀器至掘進工作面的距離應不小于 70m 。在 使用過程中要加強管理，每次使用前應檢查激光光束，使其正確指示巷道掘進 方向。4）巷道每掘進 100m ，應至少對中、腰線點進行一次檢查測量，并根據(jù)檢 查測量結果調整中、腰線。II. 測量儀器的使用方法一、測量儀器和一般使用方法常用測量儀器：常用測量儀器通常指經(jīng)緯儀、水準儀、鋼尺、光電測距儀及全站儀等。第三節(jié)礦山地質與工程地質（一）I.礦業(yè)工程的工程地質條件分析與評價一、土的分類土的基本分類1.巖石土工中的巖石一般按照堅硬程度或巖體的完整程度進行分類2.黏性土黏性土按塑性指數(shù)可分為黏土和粉質黏土。二、土的物理性能指標和工程性

12、質（一）土的基本物理性質指標土的基本物理性質指標表：見下表。指標名稱二單位物理意義表達式附注密度Pt/m3單位體積土的質量，又稱質量密度由試驗方法（一 般用環(huán)刀法）直 接測定重度YkN/m3單位體積土所受的重 力，又稱重力密度由試驗方法測定 后計算求得相對密度ds土粒單位體積的質量與4C時蒸餾水的密度之比由試驗方法（用 比重瓶法）測定干密度pdt/m3土的單位體積內(nèi)顆粒的重量由試驗方法測定 后計算求得干重度丫 dkN/m3土的單位體積內(nèi)顆粒的重力由試驗方法直接 測定含水量w%土中水的質量與顆粒質量之比由試驗方法（烘 干法）測定飽和密度P satt/m3土中孔隙完全被水充滿時土的密度由計算求得飽

13、和重度丫 satkN/m3土中孔隙完全被水充滿時土的重度由計算求得有效重度y'3kN/m在地下水位以下，土 體受到水的浮力作用 時土的重度，又稱浮 重度由計算求得孔隙比e土中孔隙體積與土粒 體積之比由計算求得孔隙率n%土中孔隙體積與土的體積之比由計算求得飽和度Sr%土中水的體積與孔隙 體積之比由計算求得注：表中：W土的總重力（量）；W土的固體顆粒的重力（量）；p w蒸餾水的密度，一般取p w=1t/m3； 丫 w水的重度，近似取丫 w=10kN/m；2g重力加速度，取g=10m/s，其余符號意義見表。（二）黏性土的狀態(tài)指標1. 土的塑性指數(shù)（Ip） 土的塑性指數(shù)是土體液限和塑限的差值（

14、用無百分符 號的百分數(shù)表示）。塑性指數(shù)越大，表示土處于塑性狀態(tài)的含水量范圍越大。 一般，土顆粒能結合的水越多（如，細顆粒黏土成分多），塑性指數(shù)越大。（三）土的工程性質1. 土的可松性2. 土的壓縮性和地基變形土體在附加荷載作用下，或松土經(jīng)回填后壓實， 均會使土體壓縮，土的這種性質稱為土的壓縮性，壓縮性一般用壓縮系數(shù)表 示。可以利用土的壓縮系數(shù)計算地基上的附加荷載所引起的基礎最終沉降變 形。3. 土的休止角無黏性土的休止角是指其在自然堆積狀態(tài)下的坡角，也即土 體可以自穩(wěn)的坡度。三、土的抗剪強度土的抗剪強度是評價地基承載力、邊坡穩(wěn)定性、計算土壓力的重要指標。四、土壓力土壓力性質、大小對基坑支護的作

15、用性質和大小有重要影響，是邊坡穩(wěn)定 的決定性因素。五、巖石的基本力學性質與質量評價（一）巖石基本力學性質1. 巖石的壓縮變形與破壞特性巖石是一種地質材料，完整的巖石有較高的承載 能力。一般巖石中含有大小不同的結構性缺陷（節(jié)理等）與裂隙，這是影響巖 石變形和承載能力的重要因素。巖石是一種脆性材料，破壞前的變形相對很 小，破壞迅速，而且壓、拉強度相差很大。巖石的壓縮變形伴隨有裂隙開裂的 過程，因此破裂聲響不斷，并最終形成斷裂。由于有裂隙張開，巖石在變形過 程中有體積膨脹現(xiàn)象，它稱為擴容。圍壓（約束作用）對巖石性質有重要影 響，隨圍壓的提高，巖石的脆性減小、峰值強度和殘余強度提高。巖石在斷裂 的瞬間

16、，其壓縮過程中所積蓄的能量會突然釋放，造成巖石爆裂和沖擊荷載， 這是地下巖爆等突發(fā)性災害的基本原因。2.巖石破壞與巖石承載能力巖石斷裂強度破壞后剩下有殘余強度。圍壓和 約束作用對殘余強度的髙低有重要關系，在較髙圍壓作用下，巖石甚至不出現(xiàn) 軟化現(xiàn)象。對破壞面（或節(jié)理面）的約束，可以保持巖體具有一定的承載能 力，因此充分利用巖石承載能力是地下巖石工程的重要原則。（二）巖石質量評價1. 巖石質量評價的作用地下工程穩(wěn)定與巖石強度、節(jié)理裂隙的發(fā)育情況、 地下水影響等很多因素有關。2.巖石質量評價的一些重要參數(shù)和方法巖石單軸抗壓強度和普氏系數(shù)普氏系數(shù)由俄國人普氏提出，全稱為巖石堅 固性系數(shù)，其實質還是巖石

17、單軸抗壓強度。第四節(jié) 礦山地質和工程地質（二）礦山地質和工程地質（二）I.地質構造及其對礦山工程影響一、巖石分類及其特性巖石按其成因分為三大類別：沉積巖、巖漿巖和變質巖。二、地層賦存特點與地質構造的主要形式（一）巖層產(chǎn)狀地層產(chǎn)狀指巖層的空間幾何關系，其主要參數(shù)有：1.走向傾斜巖層面與水平面的交線，構成巖層走向線方向。2.傾向通常指巖層傾斜向下且與走向正交的方向，用其在水平面上投影所指的方向表示。3. 傾角巖層層面與水平面的交角。（二）地質構造主要形式1.地質構造形式（1）單斜構造在一定范圍內(nèi)巖層或礦體大致向一個方向傾斜的構造形態(tài)。（2）褶皺構造巖層或礦體受水平擠壓后彎曲，但仍保持連續(xù)性的構造形

18、態(tài)。（3）斷裂構造巖層或礦體受力后產(chǎn)生斷裂，失去連續(xù)性和完整性的構造形 態(tài)。斷裂面兩側巖層或礦體沒有明顯位移的叫裂隙，斷裂面兩側巖層或礦體發(fā) 生明顯位移的叫斷層。2. 斷層基本知識斷層的分類：按斷層上下盤相對移動的方向的分類：1）正斷層上盤相對下降，下盤相對上升的斷層。2）逆斷層上盤相對上升，下盤相對下降的斷層。3）平推斷層兩盤沿近直立的斷層面作水平移動的斷層。 根據(jù)斷層走向與巖層走向的關系分類： 1）走向斷層斷層走向與巖層走向平行的斷層。 2）傾向斷層斷層走向與巖層走向垂直的斷層。3）斜交斷層斷層走向與巖層走向斜交的斷層。三、原巖應力概念及其在礦山工程中的地位 （一）原巖應力在礦山工程中的地

19、位 原巖應力是指地下未受擾動的原始應力分布狀態(tài)。原巖應力的主要組成部 分是自重應力和構造應力。構造應力一般指由地質構造運動引起在地殼巖石內(nèi) 的應力或者是其殘余應力。目前還不能用計算方法確定。原巖應力是引起地下 結構荷載的根本因素。在地下工程中施筑支護后，支護限制圍巖的變形或支撐 破壞的巖石重量，同時也就承受了巖石的作用，這就是圍巖對支護的荷載作用 (稱為狹義的“地壓” )。顯然，支護荷載的大小直接與原巖應力有關。(二)構造應力特點構造應力一般以水平應力為主；由于有構造應力存在，原巖應力的水平側 應力系數(shù)入往往變得大于 1。構造應力雖然分布是局域性的，但因為其作用 大，往往是造成巖層和礦山井巷工程嚴重破壞的主要原因。(三) 地質構造對礦山工程的影響1.構造應力的基本分析方法(1) 褶曲褶曲的主作用方向和褶曲軸垂直(2)斷層2. 地質構造對采礦系統(tǒng)及巷道布置的影響(1)斷層的影響斷層將原完整的礦床、礦體或煤田、煤層分為若干斷塊，給 礦井掘進、運輸、巷道維護及開采帶來許多困難。斷層附近巖石一般較破碎， 支護往往困難；含水層或地表被斷層導通時，地下水或地面水就容易通過斷層 涌入井下，造成礦井浦水量增大和突水危險。井田內(nèi)存在大斷層，必然增加巖 石巷道的工程量