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2025环球网校一级建造师《矿业工程管理与实务》考点精讲-第14讲
第7章 露天矿山工程
7.1 露天矿剥离工程
7.1.1 露天矿剥离施工方法及应用
1.露天矿剥离施工方法和开采工艺
露天矿剥离施工是指通过一系列的爆破、掘进和运输等工序，将矿石从矿床中剥离出来的过程。
剥离施工首先要剥离覆盖在矿层或煤层上的岩石、土壤等覆盖层，以暴露和获取所需的开采资源；然
后采用爆破技术进行粉碎和分离，使用大型采矿设备将所要开采的资源运输出来。露天矿剥离施工和
开采顺序进行，常见的剥离和开采系统工艺形式及特点如表7.1-1所示。
表7.1-1露天矿剥采系统工艺形式及适用条件
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
2.露天矿剥离和开采主要施工技术 要求
1）单斗挖掘机—卡车工艺
（1）剥离与开采工程应按施工组织设计编制工程进度计划；
（2）作业台阶的上部平盘应按采掘带宽度 预设安全挡墙； 8
1
7
9
（3）移动坑线修筑应采用挖掘机开挖、推土机 辅助，平路机平整的方
8
式4；
信
3
（4）剥离与开采工作面应具有不少于7d的煤、岩量；
微
（5）单斗挖掘机宜采用双面装车； 联
系
一
（6）单斗挖掘机宜采用端工作面方式作业。 唯
2）单斗挖掘机—铁道工艺
（1）剥离与开采工程应按施工组织设计编制工程进度计划，剥离与开采工作面应备有保证工程
位置正常衔接的岩量。
（2）单斗挖掘机装自翻车宜采用排斗装车，所装岩堆中心线和自翻车纵向中心线应一致，误差
应小于0.5m,并应确保自翻车平稳不倾斜。
3）连续开采工艺
轮斗挖掘机尾部与工作面坡面之间的水平距离不得小于2m。
4）半连续开采工艺
（1）剥离与开采工程应按施工组织设计编制工程进度计划。
（2）自移式破碎站的作业入坑道路和初始工作平盘，应由单斗挖掘机、前装机、自卸卡车、推
土机等设备修筑；进行破碎作业时，排料臂的下缘与转载机、带式输送机或连接桥的安全距离不应小
于0.5m。
（3）自移式破碎站任何突出部位距挖掘机机尾回转范围净距离不得小于1.0m。
7.1.2 剥离施工疏干与排水工程
1.疏干井工程
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露天矿山采矿时，为了降低矿坑内水位，确保采矿活动的正常进行，需要进行疏干排水。
露天矿山疏干井以钻井施工方法为主，常用钻井施工方法的钻进方法、工艺特点和适用条件见表
7.1-2。
表7.1-2疏干井施工常用钻进方法、工艺特点和适用条件
8
7
1）疏干井钻井工程施工主要技术9 1要求
4
8
（1）钻井工程施工前，施工信 3单位应到现场核实孔位，了解孔位附近地下电缆管道以及地面高压
微
电线分布情况，并确定孔位。系
联
（2）钻塔基础应坚固题，当提压钻进时，不应出现不均匀沉降。
押
（3）应按照岩石的准物理性质、可钻性、孔径、孔深和施工条件，选择相适应的钻进方法。
精
（4）当采用冲击钻进法施工时，应找正钻孔中心，并应保持钻具垂直冲击钻进；开孔钻进应加
强护孔和防斜措施；深度 超过正常钻进所用粗径钻具长度后，应改用正常的工艺钻进。
（5）当采用反循环钻进时 ，应采用“水压”钻进，在地下水位小于3m的松散易坍塌地层钻进时，
应采取措施进行护壁。
（6）当采用正循环回转钻进时 ，应按照钻孔直径和深度选择钻具级配；钻进中宜采用钻铤加压，
并应使用钻压表控制钻压；钻进过程中 ，应保持钻压均匀，不得随意改变钻进技术参数；钻进过程中
应定期冲孔排渣，保持孔内干净；钻进过程中应随时注意孔内情况变化，当出现回转阻力增大，负荷
突变，泥浆压力不足或憋泵，孔口返浆减少 或不返浆、岩心堵塞以及钻速突然降低等异常状况时，应
立即采取措施，经处理无效时应及时提钻检查；每 回次钻进结束后，应认真检查钻
8
头磨碎和变形情况，
分析原因，有针对性地调整下一回次的钻进技术参 数和改进操作；停钻时钻具9 1
7
不得在孔底停放，应将
8
4
钻具提至孔外或安全孔段。 信
3
微
（7）进行大孔径的钻进前，当地质条件不明确或为 地质条件复杂系地段时，应进行小孔径取芯，
联
并应进一步对各地层进行了解研究后再进行扩孔或在其附近进行大一孔径钻进。
唯
（8）在管井施工中，每钻进30m应测量一次井斜，当管井 深 度小于100m时，井斜不得超过2°,
且井深度每增加100m,井斜增加不应超过0.5°。
（9）在钻探过程中，应对水位、水温、冲洗液消耗量、漏水位置、自流水的水头和自流量、井
壁坍塌、涌砂和气体逸出的情况、岩层变层深度、含水构造和溶洞的起止深度进行观测和记录。
【例题·单选】在管井施工中，每钻进（）应测量一次井斜。
A.30m
B.40m
C.50m
D.60m
【答案】A
【解析】在管井施工中，每钻进30m应测量一次井斜，当管井深度小于100m时，井斜不得超过2°,
且井深度每增加100m,井斜增加不应超过0.5°。
2）疏干井成井工程施工主要技术要求
（1）在无坍塌、无充填物的岩溶地层或裂隙底层中施工时，可不设置井管。
（2）成井下管前应矫正孔深。
（3）在管井中设置井管缠丝、包网过滤器时，应设置导正器且不应影响滤料的填入。
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（4）井管连接时应对准中心线。
（5）验收合格后应立即填注充填材料。
（6）填砾应从孔口井管四周均匀填入。
3）疏干井洗井及抽水试验相关技术要求
（1）管井成井后应及时洗井。
（2）采用泥浆钻进的疏干井，洗井应选择活塞分段洗井法或活塞与其他方法相结合的联合洗井
方法。
（3）洗井工程施工应目测水清。
（4）抽水试验时，水泵进水口应置于含水层底板1m以下。
4）疏干井护井工程相关技术要求
（1）洗井合格后应对现场进行平整清理，待用管井的井口应妥善封盖，并应进行井位复测。
（2）建筑物或井台应高出地面0.2m以上，在受洪水威胁的地段应达到防洪要求。
2.巷道疏干工程
露天矿开采时，采场地下水还可以采用地下巷道进行疏干排水。
1）巷道、主排水井及放水孔的施工技术要求
（1）开掘硐口之前应做好加固。
（2）下山巷道每掘进200m应设置8 一处集水坑导水。
7
1
（3）施工揭露的巷道应进行地4质9写实，并应测量涌水量。
8
3
（4）从水仓处到巷道硐口，信每隔50m应用木板在距巷道底板高0.5m处设置一处挡淤木墙。
微
（5）主排水井施工时，当系穿过的含水层不是疏干巷道疏干的对象时，应进行封闭止水，并应检
联
查止水效果。 题
押
（6）完成每组硐（准室）放水孔施工后应测量涌水量，并应做好记录。
精
2）巷道贯通、巷道 与主排水井贯通施工技术要求
（1）贯通的两个地点相距20m时应停止一个工作面施工，并应在贯通线设置警戒。
（2）工作面距贯通点 5m 时，应采用放小炮的方法，循环进度应控制在 0.5m 之内，并应采取探
眼方法，探眼长度不应小于2m。
（3）预贯通时应对贯通点处的支护进行加固；贯通时断面逐渐扩大，应加强顶板管理。
（4）贯通前应将贯通点处积水排 净，掩盖好电气设备，并应切断电源。
【例题·多选】巷道与主排水井贯通 施工技术要求包括（）。
A.相距20m时应停止一个工作面施工
B.工作面距贯通点5m时，应采用放小炮的 方法 8
1
7
9
C.循环进度应控制在0.5m之内
8
4
信
3
D.探眼长度不应小于2m
微
E.探眼长度不应小于1m
系
联
一
【答案】ABCD
唯
【解析】（1）贯通的两个地点相距20m时应停止一个工作面 施工，并应在贯通线设置警戒。（2）
工作面距贯通点5m时，应采用放小炮的方法，循环进度应控制在0.5m之内，并应采取探眼方法，探
眼长度不应小于2m。（4）贯通前应将贯通点处积水排净，掩盖好电气设备，并应切断电源。
3.防排水工程
露天矿的防排水工程有防洪堤工程和排水工程。防排水工程施工的主要工作内容和要求有：
（1）防洪堤是软弱堤基时，可以采用换填处理以及堤身自重挤淤法、两侧坡脚外设置压载体处
理。
（2）防洪堤采用土料碾压筑堤，作业面应分层统一铺土、统一碾压。
（3）采用土工合成加筋材料加筋土堤时，筋材铺放基面应平整。
（4）防洪堤或者防洪沟边坡及沟底采用浆砌石砌筑时，应采取坐浆法分层砌筑。
（5）排水工程主要有明渠和集水仓。
7.2 露天矿边坡工程
7.2.1 露天矿边坡稳定
1.露天矿边坡稳定性分类
1）露天矿边坡分级
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露天矿边坡按最终高度H分为四级：
（1）超高边坡：H大于500m；
（2）高边坡：H大于300m,小于或等于500m；
（3）中边坡：H大于100m,小于或等于300m；
（4）低边坡：H小于或等于100m。
【例题·单选】露天矿边坡大于300m,小于或等于500m属于（）。
A.高边坡
B.超高边坡
C.中边坡
D.低边坡
【答案】A
【解析】露天矿边坡按最终高度H分为四级：
（1）超高边坡：H大于500m；
（2）高边坡：H大于300m,小于或等于500m；
（3）中边坡：H大于100m,小于或等于300m；
（4）低边坡：H小于或等于100m。
2）露天矿边坡安全等级划分 8
7
1
（1）露天矿边坡危害等级分为4 9三级，根据可能的人员伤亡、潜在的直接和间接经济损失数量，
8
3
综合评定为很严重、严重、不严信重三个等级，见表7.2-1。
微
系 表7.2-1露天矿边坡危害等级
联
题
押
准
精
【例题·单选】露天矿边坡危害等级 Ⅱ，的特点是（）。
A.有人员受伤
B.有人员伤亡
8
C.无人员伤亡 1 7
9
D.无人员伤
信
3 8
4
【答案】A 微
系
【解析】露天矿边坡危害等级Ⅱ的特点是”有人员受 伤“ 联
一
（2）露天矿边坡工程安全等级分为 I、Ⅱ、Ⅲ级，对应 的边唯坡高度及危害等级情况见表 7.2-2。
表7.2-2露天矿边坡工程安全等 级划分
2.露天矿边坡稳定性评价
1）边坡稳定性评价基本要求
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（1）露天矿边坡稳定性评价应结合不同勘察阶段的要求进行。
（2）边坡稳定性评价应在定性分析的基础上定量计算评价。
（3）边坡破坏模式应根据边坡地质结构和边坡潜在破坏的组合情况确定。
（4）边坡稳定性计算应以极限平衡法为主，以安全系数作为主要评价指标。
（5）对安全等级为I级的边坡，宜采用有限元等数值分析方法。
（6）对安全等级为I级的边坡，宜采用数值分析法进行边坡的渗流分析。
2）边坡稳定性分析与计算
稳定性计算
3）边坡稳定性评价
边坡稳定性评价应包括：边坡稳定状态的定性判断，边坡稳定性计算，边坡稳定性综合评价和发
展趋势分析，确定各分区最优边坡角。
对露天矿边坡治理工程，应提出相应的工程措施和建议，并确定满足设计安全系数的支护结构抗
力。
3.露天矿边坡变形破坏防治措施（治理）
露天矿边坡治理应根据边坡稳定性评价的结果，结合边坡安全等级、矿山生产的要求进行。边坡
治理工程设计应安全可靠、技术可行、经济合理、可操作性强；宜结合矿山开采工艺，采用综合治理
方式；采用的工艺应相对简单、易于实8 施且处理周期短；边坡治理工程实施后，边坡安全系数必须满
7
1
足设计要求。 4 9
8
3
露天矿边坡治理应综合选用信削坡减载、疏排水和工程加固方法，并宜优先选用削坡减载、疏排水
微
方法，工程加固宜优先选用锚系杆加固。
联
【例题·多选】露天矿题边坡治理施工法包括（）。
押
A.削坡减载 准
精
B.疏排水
C.工程加固
D.提高边坡高度
E.提高边坡角度
【答案】ABC
【解析】露天矿边坡治理应综合选 用削坡减载、疏排水和工程加固方法，并宜优先选用削坡减载、
疏排水方法。
1）锚杆和喷锚支护方法
（1）锚杆加固应按规程要求进行，包括确 定锚固体与岩层间粘结强度、确8定锚固段变形参数和
1
7
9
应力分布的锚杆基本试验。当边坡变形控制要求严 格或边坡稳定性较差时，
8
4宜采用预应力锚杆加固补
信
3
强。
微
（2）锚索预应力锁定值应根据地层条件及支护结构 变形要求确定
系
，宜取轴向受拉承载力设计值
联
一
的50%～65%。
唯
（3）喷射混凝土强度等级不应低于C20,喷射混凝土1d龄期 的抗压强度不应低于5MPa;喷层厚度
不宜低于50mm,挂网钢筋直径宜为6～12mm,钢筋网的钢筋间距宜为150～300mm。
（4）岩质边坡采用喷锚支护后，对局部不稳定的块体应采取加强支护的措施。
2）抗滑桩和框架梁锚固方法
（1）抗滑桩桩长宜小于 40m;对于滑面埋深大于 25m、倾角大于 40°的滑坡，采用抗滑桩时应有
专门论证。当滑坡推力较大时，可采用大截面矩形方桩或预应力锚拉桩。
（2）锚拉桩的锚索与水平面的下俯倾角宜采用 20°~30°;锚索的锚固力和最佳锚固深度应通过
现场拉拔试验确定。
（3）采用框架梁控制边坡时，框架梁宜采用矩形或菱形形式，现浇混凝土强度宜在 C25 等级以
上；框架梁节点锚杆宜采用φ25~φ40mm螺纹钢，长度宜为4m以上，全粘结灌浆，并与钢筋笼电焊连
接。
3）注浆加固方法
（1）注浆加固宜选用可注性较好，固结收缩小，粘结性、抗渗性、耐久性和化学稳定性良好，
且环境污染小、工艺简单、施工操作方便、安全可靠的浆液材料。
（2）注浆压力不宜超过2MPa。
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【例题·单选】边坡注浆加固，注浆压力不宜超过（）。
A.2MPa
B.3MPa
C.4MPa
D.5MPa
【答案】A
【解析】边坡注浆加固，注浆压力不宜超过2MPa
7.2.2 露天矿边坡监测
1.露天矿边坡工作量监测工作规定
（1）露天矿边坡工程监测工作应坚持“综合监测、科学分析预测预报、保障安全”的基本原则，
并应遵循“定人、定时、定设备”的三固定方针。
（2）露天矿进行剥采前，应编制边坡工程监测方案。
（3）露天矿边坡工程监测工作等级，应根据边坡工程安全等级、边坡工程监测阶段等综合划分。
【例题·多选】露天矿边坡工程监测原则包括（）。
A.“综合监测、科学分析预测预报、保障安全”
B.“定人、定时、定设备”
C.“定人、定时” 8
7
1
D.根据天气 4 9
8
3
E.根据人手 信
微
【答案】AB 系
联
【解析】露天矿边坡工题程监测工作应坚持“综合监测、科学分析预测预报、保障安全”的基本原
押
则，并应遵循“定人、定准时、定设备”的三固定方针
精
（4）露天矿边坡工 程监测阶段可根据边坡工程监测时间节点按表7.2-3划分。
表7.2-3露天矿边坡工程监测阶段划分
8
9
1
7
（5）露天矿边坡工程监测工作等级，应根据边 坡 工程安全等级和边坡
信
3工8
4
程监测阶段，按表 7.2-4
划分。 微
系
表7.2-4露天矿边坡工程监测 工作等级划联分
一
唯
6）露天矿边坡工程监测项目应根据边坡工程安全等级，并综合考虑边坡工程实际监测需求，分
别进行边坡巡视监测、变形监测、应力监测、地下水监测、爆破振动监测与其他监测等。监测项目和
内容按表7.2-5的规定进行。
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表7.2-5露天矿边坡工程监测项目和内容
【例题·多选】露天矿边坡变形监8测包括（）。
7
1
9
A.地表水平位移和垂直位移 4
8
3
信
B.裂缝错位
微
系
C.边坡深部变形/位移
联
题
D.支护结构变形
押
准
E.边坡振动监测
精
【答案】ABCD
【解析】露天矿边坡变形监测包括：地表水平位移和垂直位移
；裂缝错位；边坡深部变 形/位移；支护结构变形
2.露天矿采场边坡工程监测
露天矿采场边坡工程监测应根据边坡工程地质复杂程度、水文地质条件、边坡工程监测等级、变
形特点和控制要求等选择边坡工程监测 内容与方法，监测内容包括变形监测、应力监测、振动监测、
水文监测和滑坡监测等。
1）变形监测
（1）露天矿边坡应进行变形监测和支护结 构 变形监测，其中边坡变形监
1
7测8应包括地表位移监测
9
和深部位移监测。地表水平位移监测网和监测点的 精度要求，根据不同的边8 4坡安全等级应符合相关规
信
3
定。 微
系
（2）监测网和监测点的初次观测，应在埋设标石 10 ～15d 后进联行；边坡变形监测频率应根据边
一
坡位移速率和季节来确定，新布设点一周内每天应观测 1 次 ，位唯移趋于稳定后每月应观测 1～2 次，
雨季适当增加观测次数，暴雨前后增加观测密度。在边坡位移剧 烈时，每日观测不应少于 2次。
（3）监测网的观测应定期进行，建网的初期宜每个月观测 1 次，一年后可每三个月观测 1 次；
当有异常情况时，应随时进行观测。监测期间，个别监测网点和监测点被破坏时，应补救恢复，并应
进行监测结果的校核。
（4）地表裂缝错位监测宜采用伸缩仪、位错计等仪器。
（5）变形监测成果应包括：变形监测方案，监测仪器的型号、规格和标定材料，监测原始资料、
变形曲线图、相对变形曲线图、变形速率图，变形监测成果分析与评述。
2）应力监测
（1）露天矿边坡应力监测应进行边坡内部应力监测、支护结构应力监测和锚固应力监测。
（2）监测点的布设应根据边坡岩土性质与支挡结构特点、施工工艺、荷载大小及作用条件综合
确定。
（3）应力传感器的选用应符合现场实际要求，量程应大于设计最大压力的 1.2 倍，精度应小于
满量程的0.5%。传感器埋设后，应进行检验性观测不少于5次，其中应该至少有3次连续校差在2kPa
以下的稳定值。
（4）监测点应选择在应力典型断面处布置。
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【例题·多选】露天矿边坡应力传感器的选用包括（）。
A.量程应大于设计最大压力的1.2倍
B.精度应小于满量程的0.5%
C.检验性观测不少于5次
D.至少有3次连续校差在2kPa以下的稳定值
E.每月标定
【答案】ABCD
【解析】应力传感器的选用应符合现场实际要求，量程应大于设计最大压力的1.2倍，精度应小
于满量程的 0.5%。传感器埋设后，应进行检验性观测不少于 5 次，其中应该至少有 3 次连续校差在
2kPa以下的稳定值。
（5）锚杆应力监测时，应选择有代表性的锚杆测定锚杆应力和预应力损失；锚固力监测应重点
布设在地质条件复杂、有代表性的部位；预应力锚杆的锚固力监测时，监测根数不应少于预应力锚杆
总数的10%；非预应力锚杆的锚固力监测时，监测根数不应少于非预应力锚杆总数的 5%。
（6）应力监测成果应包括：应力监测方案，监测仪器的型号、规格和标定参数，监测原始资料
与应力变化曲线，监测结果分析与评述。
3）振动监测
（1）安全等级为I、Ⅱ级的边坡，8应 通过爆破振动监测或爆破试验确定爆破振动对边坡稳定性的
7
1
影响。 4 9
8
3
（2）爆破振动监测应进行边信坡质点振动速度和振动加速度的监测与测试。
微
（3）振动监测成果应包括系：爆破振动监测方案（包括监测仪器、点位选择与实施采用的爆破参
联
数）,监测原始数据，振动题监测数据变化曲线，计算坡面允许质点振动速度下的最大一段控制药量，
押
监测结果分析与评述。 准
精
4）水文监测
（1）露天矿边坡应对降雨进行监测。
（2）降雨监测应采用自动 气象站或雨量计等计量仪器。
（3）地表水监测应采用三角 堰等计量仪器动态等进行监测。
（4）地下水水压的长期监测应选择位于境界线附近。
（5）地下水监测应在观测孔或抽 水井中进行。
（6）对采用锚杆或混凝土抗滑结构加 固的边坡，应进行地下水的水质监测。
（7）地下水监测成果应包括：监测方案，采用仪器规格、参数，监测原始资料，变化曲线，监
测结果分析与评述 8
1
7
9
5）滑坡监测
8
4
信
3
（1）滑坡监测应进行施工安全监测、防治效果监测和动态长期监测，监测数据宜采用自动化方
微
式采集。
系
联
一
（2）施工安全监测应对滑坡体进行实时监控，宜采用 24h自
唯
动定时观测方式。
（3）防治效果监测应结合施工安全和动态长期监测进行， 监测周期不应少于一个水文年，数据
采集时间间隔宜为7～10d。
（4）滑坡动态长期监测宜沿滑坡主剖面进行，监测点的布置可少于施工安全监测和防治效果监
测。监测内容应包括滑带深部位移监测、地下水位监测和地面变形监测。数据采集时间间隔宜为 10～
15d。动态变化较大时，可适当加密观测次数。
（5）滑坡监测成果应包括：监测方案，监测仪器设备规格、型号及系统功能，监测数据原始资
料及变形曲线，监测成果分析及评述。
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