矿业

-1-全国二级建造师执业资格考试用书(第三版)《矿业工程管理与实务》2010年网上增值服务（2）2G310000矿业工程施工技术2G311000矿业工程施工技术基础1．矿业工程测量条目的主要内容是哪些？矿业工程测量条目列有4条内容，其中前两条是要求掌握的内容，后两条分别要求熟悉和了解。根据条目的设置与排列可以看出，矿业工程专业二级建造师对矿业测量知识的要求，主要应掌握的是有关矿山测量工作的基本内容以及它们的相关概念，同时熟悉一些常用仪器的使用特点和重要的测量精度要求。矿业工程项目测量的首要任务是建立施工控制网。因此在本目的第一条中首先交代了测量控制网概念，什么是施工控制网、为何要施工控制网及其一般特点；进而介绍了矿区基本控制网的要求及其基本要素，其中一个重要的要素就是“近井点”和“井口高程基点”，包括概念、用途、要求等；然后谈到了矿山测量的基本工作内容，此处又一项矿业工程特有的测量工作，即贯通测量。矿业工程测量的第二条介绍了矿业工程测量工作的基本内容，它根据矿业工程项目性质的要求分为两部分，即地面工业建筑测量和矿井井下的联系测量，并在该条目中比较详细地介绍了贯通测量施测技术工作的要求。第三条主要介绍了常用测量仪器和已在矿业工程项目中应用的现代测量仪器，同时也交代了部分在矿井井下无法使用的测量仪器。2．矿业工程测量控制网的特点和重要性是哪些？矿业工程的测量控制网不同于一般工程，一个特点是项目和地位的重要性，项目的方位通常要纳入国家统一的测量网坐标系统，须要考虑与国家测量控制网的关系。同时矿业工程不仅只是建一个厂房，而是一个系统。因为矿业工程通常是一个工业区域的建设，因此它涉及的系统单元多，例如，井筒及相连装载系统、进出井口的运输系统、公路或铁路系统等以及各种建、构筑物之间的布局，相互都应保持一定的几何关系。因此在整个工业广场中各建、构筑物的测量工作必须是在一个统一的控制网系统中，一套统一的坐标系统。由于矿业工程涉及的场地大，地形也可能比较复杂，场地内的各种建筑物结构形式、施工方式等方面特点相差又很大。这些建、构筑物对施工控制网的精度要求不同。所以矿业工程在布设整体测量控制网的基础上，还采用局部控制网或二（多）级控制网，实施高级控制低级、整体控制局部的原则。矿业工程测量通常是以井筒为核心，因此近井点和井口高程基点是其工业广场测量控制网的重要内容。矿业工程还涉及到矿井的地下工程。矿业工程地面设施的布置必须要考虑井下各种巷道布局的-2-需要，井下生产和施工又必须考虑对地面的影响关系，因此井上下的对照和联系是必不可少的。地面的测量控制网应能准确地传递到井下是矿业工程测量控制网的重要任务，这就是矿业工程测量中所谓的“联系测量”，也就是“定向”和“导入高程”的概念。3．如何学习“了解矿业工程测量精度的要求”条目知识？本条目有许多具体的测量要求，比较繁琐。学习本条目应该从基本原则出发，包括前面条目讲述到的原则，以基本原则为基础，熟悉各部分内容要求。例如，矿区控制网采用国家统一平面坐标和统一高程坐标系统的要求；施工控制网的精度最终要以工程建筑物建成后的允许偏差，即建筑限差来确定的原则；以及施工控制网精度的影响因素，它和工程的性质、结构形式、建筑材料、施工方法等方面有关的特点等。其次，应熟悉各种结构受力及施工过程、施工方法的特点，了解这些因素对施工质量的影响及其与建筑限差的关系，从而引起认识上对这些问题的重视。例如一个连续生产线可能有若干个相互关联的生产单元，控制它们之间关系的主要尺寸是中心线的横向偏差；又如，厂房柱子的安装时，测量要保证柱脚中心线与柱列轴线间关系满足建筑限差的要求，这关系到其地基基础和粱、柱、屋顶结构的受力合理问题；像矿井定向、井下高程导入都有与生产要求相联系的相应要求等。4．土木工程材料条目的主要内容是哪些？土木工程材料条目列有四条内容。混凝土和钢筋的基本知识和施工是要求掌握的内容，水泥及其他建筑材料是分别需要熟悉和了解的内容，要求的重点比较突出。混凝土是几乎所有施工项目都要涉及的建筑材料。因此必须掌握它的基本知识、基本性能评价、工作性能和施工要求、提高混凝土各种性能及施工质量的方法等内容。目前钢材的使用已经越来越广泛，也已经成为施工项目的主要材料，这部分应掌握的内容包括钢材的基本知识、矿业工程常用的型钢（包括矿用特种钢材）基本知识以及钢材加工的基本知识。水泥是构成混凝土的主要原料，也是影响混凝土质量的重要因素，所以有关这些内容也成为必要的内容，有关水泥品种的选型是重点要掌握的。根据矿业工程特点，矿业工程项目还用到一些诸如石材、木材、石灰、石膏、水玻璃、塑料等材料，也须要了解。5．混凝土配合比与集料如何计算？由实验室经过试验后提供的混凝土配合比，现场须要据此计算出各种集料的用量。通常的配合比以水泥为基数1，按各种成分的质量比构成混凝土配合比。因此，只要知道每1m3的水泥用量，就可以计算出其他集料的用量。一般的配合比写成水泥:砂子:石子:水，如配合比为1:1.95:3.52:0.58，且1m3的水泥用量为336kg时，则1m3混凝土中砂子的用量为336×1.95＝654（kg）；1m3混凝土中石子的用量为336×3.52＝1215（kg）；1m3混凝土中水的用量为336×0.58＝195（kg）。要注意的是，以上由实验室提供的配合比通常是在实验室、以干燥状态下砂石骨料为基准配置而成。现场使用时应根据具体情况调整成施工配合比。如当现场砂石骨料含水量变化较大（如经雨水天气）时，应该根据实际的砂石含水量进行换算（一般换算配合比主要是对用水量的调整）。如果经试验测出砂、石含水量分别为3％和0.5％。则以上的调整方法如下：水泥用量不变；-3-砂子用量改为：654×（1＋3％）＝674（kg）；石子用量改为：1215×（1＋0.5%）=1221（kg）；水的用量改为：195－654×3％－1215×0.5％＝169（kg）。6．和易性要求在混凝土施工中的作用和意义体现在哪些方面？混凝土和易性是混凝土的工作性能，也就是在混凝土浇筑过程中所需要的性能。混凝土的和易性主要是为保证混凝土的流动性。混凝土的流动性不好，容易使混凝土结构的边角部分出现蜂窝麻面；只有足够的流动性，混凝土才能在拌制、运输、及捣实过程中既保证混凝土施工质量、又操作方便。例如，在钢筋密布的梁中浇注混凝土，如果混凝土的流动性差，要使混凝土浇捣均匀、密实，不仅施工困难，而且常常会延长浇、捣工作的时间。评价混凝土的和易性指标是其坍落度。正确选择混凝土坍落度不仅有利于施工，而且对保证混凝土质量也有重要的作用。确定混凝土的坍落度大小要根据结构特点，在结构断面小、钢筋分布密、浇捣困难的情况时，常常要求混凝土有更高的流动性能。对混凝土和易性影响最大的因素是其水灰比。水分过少必然会使其和易性差，混凝土的流动性不能满足要求。因此像须要长距离运输的混凝土，应尽量不使其在运输途中水分挥发，影响、甚至损失流动性。但是增加混凝土的水灰比将严重损害混凝土强度，而且会造成混凝土的离析现象。因此当浇、捣混凝土困难时随意加水的行为是不允许的。例如，井筒施工采用溜灰管输运混凝土浇筑井壁时，混凝土的和易性不合适，或者会发生严重的堵管事故，或者会使混凝土产生严重的离析现象。因此合理选择其和易性就显得更为重要。当混凝土的水灰比确定后，其坍落度指标不能满足要求时，通常须要采用外加剂的办法来提高其和易性。但是也要注意，随意添加外加剂也会损坏混凝土的最终强度。7．建筑钢材常用的性能要求和评价指标是哪些？当前，建筑钢材已经广泛使用，包括钢筋、型钢、钢丝、钢绞线以及其他钢材等。在使用钢材时，应考虑钢材的以下一些特点和评价指标及其含义：（1）强度。评价指标是抗拉强度和屈服强度。强度高，承载能力高、安全储备大，钢材用量可以少。（2）塑性。评价指标是伸长率。塑性大，允许变形大，有利于调节材料或结构因有缺陷而引起的应力集中情况。这一性能对于保证结构在动力作用下的安全可靠性是必要的。（3）冷加工性能。评价指标是冷弯试验合格。冷弯试验可检验材料的内部缺陷，并评价构件对冷加工工艺过程的适应性，鉴定钢材的塑性、可焊性等性能。（4）冲击韧性。评价指标是冲击韧性值。冲击韧性用于衡量钢材抗冲击（动力）性能。（5）疲劳破坏性。评价指标是疲劳强度，适用于评价钢材长期承受反复荷载作用的能力。（6）可焊性。采用专门的焊接检验评价。可焊性是钢材热加工的性能。（7）目前对钢结构的耐久性评价日显重视。钢结构的耐久性与钢材抗腐蚀性有关。目前还没有统一的评价指标。8．水泥的品种及其性质有哪些？通常，水泥可分为普通水泥和特种水泥两种。所谓普通水泥，即硅酸盐水泥，就是熟料的主要成分是硅酸盐。特种水泥就是熟料的成分不是硅酸盐的水泥，如高铝水泥、硫铝酸盐水泥等。-4-通常使用的水泥中，除熟料外，一般还要掺加有混合料。普通水泥根据掺加的混合料不同,还有矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等之分。这些水泥掺加的混合料相对较多（20%）,但是它们均是以硅酸盐水泥熟料为主要组分的一类水泥；如果不掺混合料、或掺得很少（5%的石灰石或粒化高炉炉渣），此称为硅酸盐水泥；如果掺加的混合料略多些（6％～15％），则又称为普通硅酸盐水泥。这些当然也属于普通水泥。掺加混合料可提高水泥产量，降低水泥标号，减少水化热，改善水泥性能等作用。可见，普通水泥的主要性质是由硅酸盐熟料决定的，混合料掺加量多，对硅酸盐熟料性质的影响就大。因此，一般性能较好的是硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，但是它们水化热高。其他普通水泥和混合料性质有关，如矿渣硅酸盐水泥水化热低，火山灰硅酸盐水泥抗渗性好，粉煤灰硅酸盐水泥有一定抗裂性能。9．矿业工程地质和水文地质条目的主要内容是哪些？如何进行复习？地质资料掌握不清，会给工程带来很大的麻烦，许多质量、安全事故也和地质因素有关。因此，掌握本条目知识和学会分析方法是重要的。基本知识包括工程地质部分和水文地质部分。第一部分有土工中的土（岩）分类、物理性能及其指标、工程性质和力学性质；岩石物理力学性质、节理面与构造影响，以及岩石工程稳定问题。第二部分主要涉及矿井水害的内容。土的基本物理性质指标由土的三相构成所决定，对土的状态及力学性质也有重要影响。掌握土的三相组成关系是分析土性的基础。为评价岩土体的承载能力、分析工程稳定问题，还应该掌握有关岩土体主要工程性质强度、变形、压力及其影响因素，以及相应的指标。地下水水源及其性质、以及矿山水文地质工作主要任务，是认识和预防矿山水害工作的基础。掌握地层构造知识是分析矿业工程地质因素的基础。本节要求掌握地质构造在地质图上的表现，并可以分析各种构造对岩石工程的影响。10．造成地基变形的主要因素是哪些？地基变形对结构物稳定有重要影响，因此建筑物施筑前必须对地基变形应有计算，重要的建筑物在施筑后要对地基变形进行监测。地基承载性能和承载能力是地基变形的主要因素。地基随基础荷载作用的增加，其变形有三个阶段。当基础荷载较小时，地基变形与荷载呈线性关系；当荷载增大到一定值以后，基础边缘出现剪切破坏，沉降速率将变大，说明地基开始趋于承载能力极限而濒临失效；一旦荷载继续增大，地基出现整体性破坏而基础将急剧沉降或出现倾倒。因此在设计中地基的允许承载力要限制在极限承载能力（缩小若干倍）的范围以内；施工中应尽量避免对地基承载能力的破坏，例如采取降水、留保护层等措施。确定地基上附加荷载所引起的基础最终沉降变形，其基本方法是根据土体的压缩系数来进行计算。计算要注意不同土层的压缩系数是不同的，对于多种土层的地基，可以根据影响深度范围内的各种不同土性土层沉降量，采用累加的方法获得最终沉降值。影响地基变形大小的因素还包括地基的应力史，如因为已有建筑物的影响使部分建筑地基产生固结，这时两种地基的变形情况就会不一致而造成建筑物偏斜。地基变形的另一种因素是土体的固结。固结沉降有时间过程，主要是考虑土中水的排出快慢、超孔隙水压的消散影响。-5-11．水对岩石性质的影响应注意哪几点？水对岩石的影响同样是很不利的。例如，矿山井下巷道的底板经过浸泡水后常常会出现明显