一级建造师《矿业工程管理与实务》历史真题（175题）

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背景资料

某煤矿采用立井开拓方式，设有主井、副井和边界风井，设计年产量为2.40Mt。该矿井主井净直径6.5m，深度720m；副井净直径7.0m，深度760m；风井净直径6.0m，深度680m。三个井筒表土段深度分别为360m、365m和338m，均采用冻结法施工。井筒基岩段所穿过的岩层主要是中等稳定的砂岩和页岩，无断层及破碎带，涌水量较小。矿井为低瓦斯矿井。

某矿建施工单位中标承建该矿井，所编制的施工组织设计部分内容如下：

1．主井井筒施工选用Ⅱ型凿井钢井架，布置两套单钩提升，主提升为JK-2.5提升机配4m3吊桶，副提升为JKZ-2.8提升机配5m3吊桶；井筒掘砌施工采用4臂风动伞钻凿岩，3台HZ-4抓岩机装岩，段高2.0m整体金属液压模板砌壁；箕斗装载硐室与井筒同时施工。

2．副井井筒施工利用永久井架凿井，布置两套单钩提升，其中主提升吊桶为5m3，自重16.56kN，提升矸石的容重为16.00kN/m3，松散系数2.0，装满系数0.9；吊桶所配钩头、滑架及缓冲器总重量4.95kN，钢丝绳选用18×7+FC-Φ36-1570型不旋转钢丝绳，地面钢丝绳悬吊高度为28.50m。

3．矿井首采区运输顺槽为矩形断面，高度3.6m，宽度3.2m，采用综掘机进行掘进，通风方式为巷道入口处安装局扇进行压入式通风。

表5 18×7+FC纤维芯多层股不旋转钢丝绳特征表（部分）

钢丝绳直径 （mm）	钢丝绳单位质量 （kg/m）	钢丝绳公称抗拉强度（MPa）
		1470	1570	1870
		钢丝绳最小破断拉力（kN）
32	3.99	493	527	628
34	4.51	557	595	709
36	5.05	624	667	795
38	5.63	696	743	885
40	6.24	771	823	981
42	6.88	850	908	1080
注：最小钢丝绳破断力总和=钢丝绳最小破断拉力×1.283，重力加速度g=9.8m/s2。

问题

1．该矿井采用主、副井同时开工，风井稍后开工的施工顺序是否合理？说明理由。

2．该矿井施工中，井筒交替装备应采用哪种方案？

3．主井井筒施工方案存在不合理之处，写出正确做法。

4．计算副井主提升钢丝绳的终端荷载及工作荷载，验算钢丝绳的安全系数，判断钢丝绳选型的合理性。如果选用公称抗拉强度为1870MPa的钢丝绳，请重新确定钢丝绳的规格及工作荷载。（计算结果保留两位小数）

5．矿井首采区运输顺槽掘进工作面需风量计算应考虑哪些主要因素？

知识点：20年一级矿业真题

参考答案：↓

解析：

1．

不合理。

理由：主、副井井筒深度相差不大，箕斗装载硐室需要与主井同时施工，副井利用永久井架凿井，前期准备工作量大，为保证主副井同时到底进行短路贯通，应当主井先开工。风井断面小、深度浅，工程量小，最后开工，方便到底后与主副井进行贯通。

2．

主井和副井到底贯通后，主井进行临时改绞，采用临时罐笼提升，副井进行永久装备；待副井永久装备完成后，进行主井永久装备；

风井进行临时改绞，采用临时罐笼提升，待风井与主、副井贯通后选择合适的时间进行风井永久装备。

3．

（1）选用Ⅱ型凿井井架不合理，应采用ⅣG型或Ⅴ型井架；

（2）主提升选用单滚筒提升机不合理，应选用双滚筒提升机；

（3）采用4臂伞钻凿岩不合理，应采用6臂伞钻；

（4）采用3台HZ-4抓岩机不合理，应采用1台HZ-4（或HZ-6）抓岩机；

（5）采用段高2m整体金属模板不合理，应采用段高3.5～4.0m整体金属模板。

4．

副井主提升钢丝绳的终端荷载为115.56kN，工作荷载为154.58kN，

钢丝绳提升物料的安全系数为667×1.283/154.58=5.54，不符合《煤矿安全规程》规定安全系数为7.5的要求，钢丝绳选型不合理。

副井主提升钢丝绳选用18×7+FC-Φ40-1870型不旋转钢丝绳，工作荷载为163.78kN。

5．

需风量计算主要因素有：瓦斯涌出量、工作面同时工作的人数、巷道通风方式、巷道风速