礦業(yè)工程管理實務(wù)一級建造師考點整理

礦業(yè)工程管理與實務(wù)礦業(yè)工程技術(shù)1工程測量（一）工程測量（一）I.工程測量控制網(wǎng)的布設(shè)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(shè)建(構(gòu))筑物的軸線，再根據(jù)軸線測設(shè)建筑物的細(xì)部(基礎(chǔ)、墻體、門窗等)，即遵循“從整體到局部、先控制后細(xì)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(biāo)系統(tǒng)，應(yīng)與工程設(shè)計所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)相同。2)控制網(wǎng)的測點，應(yīng)根據(jù)總平面圖和施工總布置圖設(shè)計確定。2、施工控制網(wǎng)的精度要求施工控制網(wǎng)的精度并不要求整體均勻一致，局部控制網(wǎng)的精度應(yīng)由其相關(guān)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(zhì)、結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)對空間位置的精確需要而設(shè)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(yīng)符合以下基本要求：2)當(dāng)采用激光投點儀指示立井井筒掘砌方向時，應(yīng)經(jīng)常對儀器進(jìn)行檢查，并每隔100m用掛垂線等方法對光束進(jìn)行一次檢查和校正。3、巷道掘砌施工測量1)主要巷道中線應(yīng)用經(jīng)緯儀標(biāo)定，主要運輸巷道腰線應(yīng)用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀或連通管水準(zhǔn)器標(biāo)定。2)中線點應(yīng)成組設(shè)置。腰線點可成組設(shè)置也可每30?40m設(shè)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(shè)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(jìn)工作面的距離，一般應(yīng)不超過30?40m。3)用激光指向儀指示巷道掘進(jìn)方向時，應(yīng)遵守下列規(guī)定：(1)激光指向儀的設(shè)置位置和光束方向，應(yīng)根據(jù)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀標(biāo)定的中、腰線點確定。所用的中、腰線點一般應(yīng)不少于三個，點間距離以大于30m為宜。(2)儀器的設(shè)置必須安全牢靠，儀器至掘進(jìn)工作面的距離應(yīng)不小于70m。在使用過程中要加強管理，每次使用前應(yīng)檢查激光光束，使其正確指示巷道掘進(jìn)方向。4)巷道每掘進(jìn)100m，應(yīng)至少對中、腰線點進(jìn)行一次檢查測量，并根據(jù)檢查測量結(jié)果調(diào)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(zhǔn)儀、鋼尺、光電測距儀及全站儀等。第三節(jié)礦山地質(zhì)與工程地質(zhì)（一）I.礦業(yè)工程的工程地質(zhì)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(jìn)行分類。2.黏性土黏性土按塑性指數(shù)可分為黏土和粉質(zhì)黏土。二、土的物理性能指標(biāo)和工程性質(zhì)(一)土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)表：見下表。指標(biāo)名稱符號單位物理意義表達(dá)式附注密度ρt/m3單位體積土的質(zhì)量，又稱質(zhì)量密度由試驗方法（一般用環(huán)刀法）直接測定重度γkN/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(zhì)量與4℃時蒸餾水的密度之比由試驗方法（用比重瓶法）測定干密度ρdt/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γdkN/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(zhì)量與顆粒質(zhì)量之比由試驗方法（烘干法）測定飽和密度ρsatt/m3土中孔隙完全被水充滿時土的密度由計算求得飽和重度γsatkN/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γ'kN/m3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）；Ws——土的固體顆粒的重力（量）；ρw——蒸餾水的密度，一般取ρw=1t/m3；γw——水的重度，近似取γw=10kN/m3；g——重力加速度，取g=10m/s2，其余符號意義見表。(二)黏性土的狀態(tài)指標(biāo)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（用無百分符號的百分?jǐn)?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(jié)合的水越多（如，細(xì)顆粒黏土成分多），塑性指數(shù)越大。(三)土的工程性質(zhì)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(zhì)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(chǔ)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(biāo)。四、土壓力土壓力性質(zhì)、大小對基坑支護(hù)的作用性質(zhì)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(xué)性質(zhì)與質(zhì)量評價(一)巖石基本力學(xué)性質(zhì)1.巖石的壓縮變形與破壞特性巖石是一種地質(zhì)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(jié)構(gòu)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(kuò)容。圍壓（約束作用）對巖石性質(zhì)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，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(zāi)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(guān)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(zhì)量評價1.巖石質(zhì)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(guān)。2.巖石質(zhì)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(zhì)還是巖石單軸抗壓強度。第四節(jié)礦山地質(zhì)和工程地質(zhì)（二）礦山地質(zhì)和工程地質(zhì)（二）I.地質(zhì)構(gòu)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(zhì)巖。二、地層賦存特點與地質(zhì)構(gòu)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(guān)系，其主要參數(shù)有：1.走向傾斜巖層面與水平面的交線，構(gòu)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(zhì)構(gòu)造主要形式1.地質(zhì)構(gòu)造形式(1)單斜構(gòu)造在一定范圍內(nèi)巖層或礦體大致向一個方向傾斜的構(gòu)造形態(tài)。(2)褶皺構(gòu)造巖層或礦體受水平擠壓后彎曲，但仍保持連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)。(3)斷裂構(gòu)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(gòu)造形態(tài)。斷裂面兩側(cè)巖層或礦體沒有明顯位移的叫裂隙，斷裂面兩側(cè)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(guān)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(yīng)力概念及其在礦山工程中的地位(一)原巖應(yīng)力在礦山工程中的地位原巖應(yīng)力是指地下未受擾動的原始應(yīng)力分布狀態(tài)。原巖應(yīng)力的主要組成部分是自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力。構(gòu)造應(yīng)力一般指由地質(zhì)構(gòu)造運動引起在地殼巖石內(nèi)的應(yīng)力或者是其殘余應(yīng)力。目前還不能用計算方法確定。原巖應(yīng)力是引起地下結(jié)構(gòu)荷載的根本因素。在地下工程中施筑支護(hù)后，支護(hù)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(hù)的荷載作用(稱為狹義的“地壓”)。顯然，支護(hù)荷載的大小直接與原巖應(yīng)力有關(guān)。(二)構(gòu)造應(yīng)力特點構(gòu)造應(yīng)力一般以水平應(yīng)力為主；由于有構(gòu)造應(yīng)力存在，原巖應(yīng)力的水平側(cè)應(yīng)力系數(shù)入往往變得大于1。構(gòu)造應(yīng)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(yán)重破壞的主要原因。(三)地質(zhì)構(gòu)造對礦山工程的影響1.構(gòu)造應(yīng)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(zhì)構(gòu)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(jìn)、運輸、巷道維護(hù)及開采帶來許多困難。斷層附近巖石一般較破碎，支護(hù)往往困難；含水層或地表被斷層導(dǎo)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；我國許多礦井常以大斷層為井田邊界；中小型斷層往往限制采區(qū)或盤區(qū)的劃分，影響巷道布置，增加巷道掘進(jìn)工程量，影響機(jī)械化設(shè)備充分發(fā)揮作用和高效開采；斷層兩側(cè)還往往要保留礦柱，增加了礦體損失。(2)褶曲的影響褶曲軸部頂板壓力常有增大現(xiàn)象，巷道容易變形，難于維護(hù)，該處開采需加強支護(hù)；煤礦向斜軸部是煤礦瓦斯突出的危險區(qū)域；一般情況下，井田內(nèi)的階段或水平運輸大巷、總回風(fēng)巷沿走向布置，褶曲會使沿層布置的巷道發(fā)生彎曲。II.礦山地質(zhì)圖的讀圖方法—、礦圖的繪制和要求1.礦圖坐標(biāo)和坐標(biāo)網(wǎng)格1)礦圖坐標(biāo)礦圖常用平面直角坐標(biāo)表示點的相對位置，X軸與地球子午線方向一致，表示南北方向，指北為正，指南為負(fù)；Y軸表示東西方向，指東為正，指西為負(fù)。2)礦圖坐標(biāo)網(wǎng)格在水平投影圖上與坐標(biāo)軸平行的方格網(wǎng)線，稱為坐標(biāo)網(wǎng)格。網(wǎng)格間距一般為10cm。3)礦圖比例：礦圖常用的比例為1:10000，1:5000，1:2000，1:50。二、礦圖的讀法地層結(jié)構(gòu)