2013年一级建造师矿业工程实务讲义要点.pdf
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1、一级建设师矿业工程实务重点总结 1G411011 掌握工程测量控制网的布设要求 一、土木工程施工测量控制网 施工测量首先确定点-控制点,点与点连成线,点和线构成控制网: 1施工测量控制网是为施工服务的; 2测图控制网是为设计服务的。 1G411010 工程测量 一、土木工程施工测量控制网 施工测量建立施工控制网遵循的原则“从整体到局部、先控制后细部”。P1 施工控制网的特点:P2 (1)较高的密度和精度要求。 (2)局部控制网的精度往往比整体控制网的精度高。 (3)施工控制网受施工的干扰多。 1G411011 掌握工程测量控制网的布设要求 精度控制的基本方法P2 局部施工控制网的精度由相关工程
2、建筑物建成后的允许偏差,即建筑限差确定。 (1)施工控制网的精度取决于工程的性质、结构形式、建筑材料、施工方法等诸多因素。 (2)施工控制(方格)网的主要任务是用来测设工程中各组成单元的中心线,以及各组成 单元连接建筑物的中心线。 1G411011 掌握工程测量控制网的布设要求 二、矿区(井)测量控制网 矿区基本控制网,矿区施工控制网,也称近井网。 矿区(井)测量控制网的基本要求重点 P3 (1)一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。应尽可能采用国家3带高斯平面直角坐标 系统。 (2)矿区高程尽可能采用1985 国家高程基准。 (3)矿区地面平面控制网可采用三角网、边角网、导线网、GPS 定位等
3、布网方法建立。 (4)矿区地面高程首级控制网,一般应采用水准测量方法建立,宜布设成环形网。 1G411011 掌握工程测量控制网的布设要求 近井点和井口高程基点(矿山测量的基准点)布设的基本要求P3 (1)近井点可在矿区三、四等平面控制网的基础上,用插网、插点、敷设经纬仪导线(钢 尺量距或光电测距)或GPS 定位等 方法测设。 (2)井口高程基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要巷道贯通的要求。应按四等水 准测量的精度要求测设。 (3)近井点和井口水准基点标石的埋设深度,在无冻土地区应不小于0.6m,在冻土地区盘 石顶面与冻结线之间的高度应不小于0.3m。在标石上方宜堆放高度不小于0.5m
4、的碎石。 1G411011 掌握工程测量控制网的布设要求 例 1: 井口位置的确定以及井巷贯通等测量都必须依据建立在井口附近的()来进行。 (06 年单选第1 题) A三角控制网和环形控制网 B平面控制点和高程控制点 C水平控制距离和方位角 D平面坐标和坐标方位角 答案: B 1G411000 工程测量与地质 一、地面施工控制测量的基本方法 平面控制网的形式和选择P4 常采用的形式有三角网、GPS 网、导线网、建筑基线或建筑方格网。 1对于地形起伏较大的山区或丘陵地区,常用三角测量、边角测量或GPS 方法建立控制 网; 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 2对于地形平坦而通视
5、比较困难的地区,则可采用导线网或GPS 网; 3对于地势平坦,建筑物众多且分布比较规则和密集的工业场地,一般采用建筑方格网。 三角网控制:两级:基本网(厂区控制网)、厂房控制网。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 高程控制方法P4-P5 1高程控制网的布设要求和高程控制 (1)高程控制网高程控制网要求有足够的密度的水准点; (2)施工期间应保持高程点位置稳定; (3)当场地面积较大时,高程控制网可按首级网和加密网两级布设,相应的水准点称为基 本水准点和施工水准点。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 2基本水准点 是用来检核其他水准点高程是否有变动的首级控
6、制点,通常埋设三个基本水准点,将其 布设成闭合水准路线,并按城市四等水准测量要求进行施测。 3施工水准点 用来测定建(构)筑物高程;应靠近建筑物;按城市四等水准或专门要求进行。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 二、矿井控制测量基本内容和方法 (一)矿井联系测量的基本方法(重点P5) 1联系测量工作的基本内容 将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量,称为联系测量。 平面联系测量 为定向; 高程联系测量为导入高程。联系测量就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系 统。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 2矿井定向:两类 几何定向:通过平硐或斜井的
7、定向、一井定向、两井定向。 物理定向:精密磁性仪器定向和陀螺经纬仪定向。 3高程联系测量 随开拓方法分:平硐导入高程、斜井导入高程和立井导入高程。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 例 2:矿井联系测量的目的是() 。 (07 年单选) A使地面和井下测量控制网采用同一坐标系 B将地面的平面测量与高程测量联系起来 C将井下平面测量与高程测量联系起来 D将地面平面测量与井下高程测量联系起来 答案: A 1G411000 工程测量与地质 例 3:关于矿井联系测量,叙述正确的是() 。 (06 年多选 21) A矿井联系测量的目的是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统 B矿井定
8、向可分为几何定向和用投向仪定向两大类 C导入高程的方法与矿井的开拓方式无关,只与所用仪器有关 D矿井联系测量的主要任务是确定矿井地面测量起始点的坐标、 方位角和高程 E矿井联系测量是将矿井地面的平面坐标系统和高程系统传递到 井下的测量 答案: AE 1G411000 工程测量与地质 (二)井下控制测量的基本方法和要求P5-P6 特点: 井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设;目的是实现井下平面测量的控制,也 能满足一般贯通测量的要求。 方法:井下导线多用“经纬仪-钢尺导线”、现在逐步有了“光电测距导线”、 “全站仪导 线”,另外还有“陀螺定向光电测距导线”。 1G411012 掌握矿业工程控制测
9、量方法和工作要求 井下平面控制测量:井下导线的布设,按照“高级控制低级”的原则进行。我国有关矿 山部门规定,井下平面控制分为基本控制和采区控制两类,这两类控制都应敷设成闭(附) 合导线或复测支导线。 井下高程控制测量:井下高程控制网可采用水准测量方法或三角高程测量方法敷设。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 三、矿井贯通工程测量P6 贯通测量一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通三种类型。 井巷贯通测量的几何要素:井巷中心线坐标方位角、腰线倾角(坡度)、贯通距离等。 贯通测量的技术要求P7 对井下边长较短的测站,要设法提高仪器的对中精度;斜巷中测角要注意仪器的
10、整平精 度,并考虑经纬仪竖轴的倾斜改正。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 巷道贯通的重要方向偏差是水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差和竖直面内垂直于巷 道腰线的上、下偏差;立井贯通影响贯通的是平面位置偏差,即在水平面内上、下两段待贯 通的井筒中心线之间的偏差。 对于一井内巷道贯通,贯通巷道在水平允许偏差值不超过0.3m,竖直不超过0.2m。 1G411012 掌握矿业工程控制测量方法和工作要求 例 4:关于矿山井上、下平面控制测量方法,以下说法错误的是() 。 (09 年单选 5) A对地形平坦而通视比较困难的地区,可采用导线网 B井下平面控制可用GPS 网 C对地势平坦
11、,建筑物众多且分布较规则和密集的工业场地,一般采用建筑方格网 D对地形起伏较大的山区或丘陵地区,常用三角测量 答案: B 1G411000 工程测量与地质 1-1 一级建造师 矿业工程管理与实务 冲刺班 主讲老师:陈海明 前言(概述) 一、测量仪器和一般使用方法 常用测量仪器P8 1经纬仪:测量水平角和垂直角; 2水准仪:测量两点高差; 3钢尺和光电测距仪:测量两点间距离; 4全站仪:集光、机、电为一体,集水平角、垂直角、距离、高差于一体。 激光扫平仪相当于水准仪。 陀螺经纬仪:测定地理方位角,在地球上南北纬度75范围内均可使用。 1G411013 了解测量仪器的使用方法 例 5:具有角度测量
12、、 距离测量、 三维坐标测量、 导线测量等多种用途的测量仪器是() 。 (09 年单选 2) A陀螺经纬仪 B水准仪 C全站仪 D光电测距仪 答案: C 1G411020 矿山地质和工程地质 一、土的分类 黏性土按塑性指数可分为黏土和粉质黏土。按液性指数可分为坚硬黏土、硬塑黏土、可 塑黏土、软塑黏土和流塑黏土。P9 在土方工程施工中,一般按开挖的难易程度(即土的坚实程度)将土进行分类。共分为八 类十六个级别。P9 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 二、土的基本物理性质指标 黏性土的状态指标P11 1土的塑性指数(IP) :塑性指数越大,表示土处于塑性状态的含水量范围越
13、大。土颗粒能 结合的水越多(如细颗粒黏土成分多),塑性指数越大。 2土的液性指数(IL ) :液性指数IL 在 01 之间。液性指数越大,则土中天然含水量 越高,土质越软。 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 (三)土的工程性质P11 土的工程性质包括土的可松性、压缩性和休止角。 土的可松性 指土经过挖掘后,组织破坏,体积增加,虽然经过回填严实,仍不能恢复原来体积的性 质。一般用最初可松性系数和最终可松性系数表示。 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 1G411020 矿山地质和工程地质 三、土的抗剪强度 土的抗剪强度是评价地基承载力、边坡稳定性
14、、计算土压力的重要指标。 (一)抗剪强度计算P11 (二)影响土体抗剪强度的因素P12 1无粘性土的孔隙比影响:土的级配影响 2有效应力影响:排水条件 3土体的固结影响:超固结土、正常固结体和欠固结土。 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 例 7:关于影响无黏性土体抗剪强度因素的正确说法是() 。 (07 年单选 2) A土体颗粒级配越均匀其抗剪强度越高 B土颗粒排列越紧密,其内摩擦角越高 C松砂的内摩擦角为零 D颗粒粗糙度越大,排列越不整齐,其强度越低 答案: B 1G411020 矿山地质和工程地质 四、土压力P12 土压力大小不仅与挡土墙的移动方向有关,而且和墙后
15、土体种类、涂面形式、 墙的刚度, 地面荷载等因素有关。 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 五、岩石的基本力学性质与质量评价 岩石的压缩变形与破坏特性P12 岩石中含有的结构性缺陷(节理等)与裂隙影响岩石变形和承载能力。 岩石是一种脆性材料,破坏前的变形相对很小,破坏迅速,而且压、拉强度相差很大。 围压(约束作用)对岩石性质有重要影响,随围压的提高,岩石的脆性减小、峰值 强度和残余强度提高。 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 岩石破坏与岩石承载能力P12 围压和约束作用对残余强度的高低有重要关系,在较高围岩作用下,岩石甚至不会出现 软化现象。
16、影响节理面抗剪强度的因素包括节理面的接触形式、剪胀角大小、节理面粗糙度以及节 理面充填情况(充填度、充填材料性质、干燥和风化程度)等。P12 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 例 8:岩石压缩全应力应变曲线反映的岩石物理力学性质特点包括() 。 (06 年多选 23) A当岩石所受作用力相对不大时,可以将岩石视为刚性材料 B岩石在加载过程中不断有微破裂出现 C到极限强度后,岩石承载能力没有消失 D在有围压时,可以提高岩石的强度但对岩石的脆性没有改善 E软化段岩石的承载能力随变形增加会不断降低 答案: BCE 1G411020 矿山地质和工程地质 (三)岩石质量评价P1
17、3 1岩石的单轴抗压强度:饱和状态的岩石单轴抗压强度 2岩石的完整性系数(KV ) 3岩石质量指标(RQD) 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 (四) 锚杆喷射混凝土支护技术规范的围岩工程分类P13 围岩工程分类是一种结合理论分析的经验性总结,可通过对比现场实际条件,直接指导 地下岩石工程设计、施工。 1岩石结构的基本类型:完整性系数KV 2岩石质量参数:饱和状态的岩石单轴抗压强度Rb 3工程条件:岩体强度应力比Sm 三部分指标评价结论不一致时,应以较低的指标为准。 1G411021 掌握矿山工程项目的工程地质条件分析与评价 一、岩石的生成分类与构造特点P14 岩石按
18、其生成方式分为三大类,即:沉积岩、岩浆岩和变质岩。 沉积岩根据沉积条件和成分不同分为砾岩、各种砂岩及黏土岩、各种碳酸岩(包括石灰 岩、灰岩等) 。 变质岩随变质环境(母岩种类、温度、压力)的不同,有石英岩、片麻岩、板岩、大理 岩等多种。 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 例 9:关于岩石性质,叙述正确的是() 。 (06 年单选 6) A含高岭石、蒙脱石等成分的岩石孔隙率小、渗透性差, 遇水后极易泥化 B含有硅质和铁质胶结成分的岩石较坚固,钙质胶结难于溶解 C深成的侵入性岩浆岩形体大、结晶较均匀,强度高, 抗风化能力弱 D变质岩一般具有结晶和定向排列结构,变质程度越高岩性
19、越差 答案: A 1G411020 矿山地质和工程地质 二、地层赋存特点与地质构造的主要形式 (一)地层单位P14 地层划分单位:界、系、统; 地质年代单位:代、纪、世。 (二)岩层产状P14-15 走向 倾向 倾角 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 (三)地质构造主要形式 地质构造形式P15 (1)单斜构造 (2)褶皱构造:背斜、向斜 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 (3)断裂构造:岩层或矿体受力后产生断裂,失去连续性和完整性的构造形态。 裂隙:断裂面两侧岩层或矿体没有明显位移 断层:断裂面两侧岩层或矿体发生明显位移 1G411022 掌握地质构
20、造的形式及其对矿山工程影响 断层的分类P15 按断层上下盘相对移动的方向的分类: 1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层。 2)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降的断层。 3)平推断层:两盘沿近直立的断层面作水平移动的断层。 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 根据断层走向与岩层走向的关系分类: 1)走向断层:断层走向与岩层走向平行的断层。 2)倾向断层:断层走向与岩层走向垂直的断层。 3)斜交断层:断层走向与岩层走向斜交的断层。 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 断层引起的构造不连续现象
21、F1走向断层;F2倾向断层; F3斜向断层 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位 (一)原岩应力在矿山工程中的地位(P15) 原岩应力主要由自重应力和构造应力组成; 原岩应力是引起地下结构荷载的根本因素。 支护荷载的大小直接与原岩应力有关。 (二)构造应力特点(P15) 以水平应力为主,虽然是局域性的,但是作用大, 经常造成岩层和矿山井巷工程的严重 破坏。 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位 断层的影响P16 1断层给矿井掘进、运输、巷道维护及开采带来许多困难。 2断层附近岩石
22、一般较破碎,支护往往困难 3含水层水和地表水易通过断层涌入井下,造成矿井涌水量增大和突水危险。 我国许多矿井常以大断层为井田边界。 煤矿向斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域。 1G411022 掌握地质构造的形式及其对矿山工程影响 例 10:关于原岩应力与井巷工程稳定性的关系,观点正确的是() 。 (06 年单选 10) A支护荷载就是原岩应力,原岩应力越大,支护荷载越大 B围岩条件相同时,原岩应力越大,越不利于井巷工程的稳定 C井巷开挖破坏了原岩应力的平衡,所以必须要支护 D原岩应力仅在开挖初期对井巷工程的稳定性有影响 答案: B 1G411020 矿山地质和工程地质 例 11:两盘沿近直立的断
23、层面作水平移动的是()断层。(09 年单选 3) A走向 B倾向 C平推 D斜交 答案: C 1G411020 矿山地质和工程地质 例 12:关于地质构造的特征及其对矿山工程的影响,以下说法正确的有() 。 (09 年多 选 25) A褶曲结构应力的主作用方向和褶曲轴垂直 B通常可以把大断层作为井田边界 C中小断层往往影响巷道布置,但可减少巷道掘进量 D煤矿背斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域 E一般情况下,褶曲会使沿走向布置的巷道发生弯曲 答案: AB 1G411020 矿山地质和工程地质 一、各类矿图的绘制系统和要求 矿图常用比例为:1:10000,1:5000,1:2000,1:50 。P1
24、7 矿图坐标:矿图常用平面直角坐标表示点的相对位置,X 轴与地球子午线方向一致,表 示南北方向,指北为正,指南为负;Y 轴表示东西方向,指东为正,指西为负。 二、矿图的种类及其用途 按用途和性质不同,矿图又可分为基本矿图、专门矿 图、日常生产用图和生产交换图四类。P17 1G411023 熟悉矿山地质图的读图方法 三、矿图的读法 主要地质构造要素在矿图上的表示方法P18 (1)矿体走向等高线延伸的方向即矿体的走向。等高线弯曲表示矿体走向发生变化。 (2)矿体的倾向垂直等高线、指向标高降低的方向为矿体倾向。等高线密集程度发生变化 表示矿体倾角发生变化。 (3)褶曲使等高线弯曲;正断层表现为等高线
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