采矿学(露采期末试题(B卷).doc

采矿学（露采）期末试题（B卷）答案
2002.07.04
一、 填空（30分，每空一分）
1． 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，前者主要用于开采金属矿床以及其它硬岩矿床；后者主要用于开采煤炭。
3． 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，即最近样品法、距离N次方反比法和地质统计学法（克里金法）。
5． 废石场的潜在危害主要来自以下两方面：其一是由于废石场稳定性差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环境污染，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排间直列布孔与排间错列布孔，布孔参数有孔间距、排间距和炮孔邻近系数。
7． 现在我国大型露天矿常用的钻孔设备是牙轮钻，二次爆破常用的钻具是7655凿岩机。
8． 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，由基本建设投资、流动资金组成。
9． 按成本与生产的关系可将矿山生产成本划分为直接成本、间接成本。
10．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，及时准备出新的工作水平。
11．进行生产剥采比均衡的方法通常有PV曲线法和经验法。
12．台阶的几何要素包括：台阶高度、台阶宽度和台阶坡面角。

二、 简答题（25分）
1． 何为生产剥采比？均衡生产剥采比有何意义？
答：露天矿山在生产期间的某一段时间内（一般为1年）所生产出来的岩石量与矿石量的比值就是生产剥采比。（2分）
均衡生产剥采比是为了保证矿山生产的稳定，尽量减少生产剥采比的波动，从而可以保持矿山生产设备、人员、管理队伍的稳定，避免矿山使用设备的大副度变化。均衡生产剥采比还可以分散剥岩高峰，取得更大的经济效益。（2分）
2． 露天开拓方法有哪些？
答：公路运输开拓、铁路运输开拓和联合运输开拓（2分）。联合运输开拓包括：铁路——公路联合运输开拓、公路（铁路）——破碎站——胶带运输机联合运输开拓（胶带运输开拓）、公路（铁路）——箕斗联合运输开拓（箕斗运输开拓）和公路（铁路）——平硐溜井联合运输开拓（平硐溜井开拓）。（2分）
3． 提高挖掘机生产能力的途径有哪些？
答：（1）结合矿山的设计生产能力，合理地选择挖掘机的类型与技术规格。（1分）
（2）优化爆破设计，改善爆破质量，以提高挖掘机采装效率与满斗系数。（1分）
（3）通过技术培训，提高挖掘机操纵人员的工作水平和熟练程度，以提高挖掘机的工作效率与生产能力。（1分）
（4）合理选择挖掘机的采装方式与运输设备的供车方式，以缩短挖掘机工作循环时间。（1分）
4． 露天采矿对爆破工作的基本要求是什么？
答：（1）适当的爆破贮备量，以满足挖掘机连续作业的要求，一般要求每次爆破的矿岩量应能满足挖掘机5～10昼夜的采装需要。（1分）
（2）有合理的矿岩块度，以提高后续工序的作业效率，使开采总成本最低。（1分）
（3）爆堆堆积形态好，前冲量小；无上翻，无根底；爆堆集中且有一定的松散度，以利于提高铲装设备的作业效率；在复杂的矿体中不破坏矿层层位，以利于选别开采。（1分）
（4）无爆破危害，由爆破所产生的地震、飞石、噪音等危害均应控制在允许的范围内，同时应尽量控制爆破带来的后冲、后裂和侧裂现象。（1分）
5．技术经济学的研究内容是什么？其应用最广的领域是什么？
答：技术经济学的研究内容就是从经济角度定量地分析不同方案的优劣，为决策者提供决策支持。（2分）技术经济学应用最广的领域是对工程项目的投资效益评价。（2分）
三、 绘出露天采场，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%）（10分）
答：正确绘出台阶剖面示意图（5分）。
出入沟：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一条具有一定坡度的运输通道，称为斜坡道或出入沟。（2分）
最终边帮：推到最终境界线的台阶所组成的空间曲面称为最终边帮。（2分）
工作台阶：正在开采的台阶叫做工作台阶。（1分）
出入沟
工作台阶
最终边帮
四、 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（15分）。
答：金属矿床开采的生产工艺过程一般为：穿孔、爆破、铲装、运输与排岩，各工序环节相互衔接、相互制约，构成了露天开采的最基本生产周期。（3分）
穿孔作业是露天开采的第一道生产工序，其作业内容是采用某种穿孔设备在计划开采的台阶区域内穿凿炮孔，为其后的爆破工作提供装药空间穿孔质量的好坏直接影响着爆破工序的生产效率与爆破质量。（3分）
爆破是露天开采的又一重要工序，通过爆破作业，将整体矿岩进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为后续的采装作业提供工作条件。因此，爆破工作质量、爆破效果的好坏，直接影响着后续采装作业的生产效率与采装作业成本。（3分）
采装与运输作业是密不可分的，两者相互影响、相互制约。如何选择采运设备，采运设备的规格与数量匹配是否合理，采装工作与运输工作的衔接是否流畅，都将影响矿山企业的生产效率与生产成本。（3分）
为了保证金属矿床安全、持续地开采，通常废石的剥离量要比矿石的采掘量大几倍，而剥离下的废石须运到指定场地进行堆放。将剥离下的废石运输到废石场进行排弃，称做排岩工程。废石场的位置、排岩方法和排岩工艺的选择是否合理直接影响着排岩工程的经济效率，同时也对环境和生态平衡有着十分重要的意义。（3分）

五、 图1所示为一个二维矿床价值模型，假定其中每一单元块为一正方形，最终境界帮坡角为45°（10分）。
（1）试用浮锥法确定最终开采境界（要求画出确定过程）；（7分）
（2）计算最终境界总价值（3分）。

-2
-1
+3
+2
-1
+1
-2
-2
-2
+3
+4
+2
-2
-3
-3
-3
+4
+5
+4
-3
-3
-4
-3
-1
+4
-1
-3
-4
答：（1）利用浮锥法确定最终开采境界过程如下：
首先将第一层中的价值为正的模块采出，如图中虚线所示

-2
-1
+3
+2
-1
+1
-2
-2
-2
+3
+4
+2
-2
-3
-3
-3
+4
+5
+4
-3
-3
-4
-3
-1
+4
-1
-3
-4
第二步，将第二层中的价值为正，且采出该模块总价值之和也为正的模块采出，如图中虚线所示

-2
-1

-1

-2
-2
-2
+3
+4
+2
-2
-3
-3
-3
+4
+5
+4
-3
-3
-4
-3
-1
+4
-1
-3
-4

-2

第三步，将第三层中的价值为正，且采出该模块总价值之和不为负的模块采出，如图中虚线所示
-2
-2
-2

-2
-3
-3
-3
+4
+5
+4
-3
-3
-4
-3
-1
+4
-1
-3
-4

第四步，将第四层中+4模块采出（无剥离采矿），如图中虚线所示

-2

-3
-3
-3

-3
-3
-4
-3
-1
+4
-1
-3
-4

开采完成后形成的采场如左图所示

-2

-3
-3
-3

-3
-3
-4
-3
1

-1
-3
-4

采出体如左图所示

-2
-1
+3
+2
-1
+1
-2

-2
+3
+4
+2
-2

+4
+5
+4
+4

（到少画出上述图中的四个，错一处扣1分。最后两个要求必须画出，错一个扣两分）
（2）最终境界的总价值为：
(-2-1+3+2-1+1-2)+(-2+3+4+2-2)+(4+5+4)+(4)=+22
（计算结果正确得3分，计算结果错误得0分）

六、（10分）某矿山公司拟定对一金矿床进行投资开采，根据投资概算及对未来市场预测，矿山生产能力将达到10万吨／年，矿石平均品位为6g/t，需要8000万元的基建投资，生产期间矿石成本为55元/吨，矿山的服务年限为10年，预计每克金子盈利可达25元。
（1） 请画出该扩建项目的现金流量图（5分）。
（2） 设基准收益率为10％，请运用净现值法对该扩建项目做一评价（5分）。
答：
（1）由于扩建每年现金流入量为：25×10×6=1500万元（此数错扣1分），扩建项目的现金流量图如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1500万元
8000万元
0

（图错一处扣1分）
（2）NPV＝1500（P/A,0.10,10）－8000

＝1216.85（万元）>0
所以该项目实施可行。（公式对，数据错者扣2分；数据错，结论错得0分）

5