採礦學　申論題歷屆試題與參考架構

參考架構・破題

本題為爆破工程四個基本名詞的定義題，每小題5分，宜各用約4至6行寫出定義、影響因素與實務意義，不要只寫一句話。

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參考架構・破題

直井是連通地表與礦體或運搬水準的垂直開拓工程，本題要求說明施工方法與選擇施工方法時的考量因素，作答應先分類，再比較適用條件。

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參考架構・破題

露天石材礦（如大理石、花崗岩、板岩等大塊原石）不同於一般碎石礦，重視荒料完整與少震裂，因此開拓與開採循環須以切割、分離、搬運為主軸，而非大規模爆破。

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參考架構・破題

房柱法與坑室礦柱法皆屬留礦柱支撐頂板的不支撐採礦法，差異在礦體產狀、開採單元的規模與方向、礦柱配置與機械條件；作答宜以比較方式呈現。

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參考架構・破題

地下礦場水源包括地表水滲入、地下水湧出、採空區積水與生產用水，若未妥善排除將危害作業並可能造成水災；本題分兩部分：排水方法與坑內水災預防。

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參考架構・破題

露天開採因大範圍剝離、爆破與運輸，會對環境與作業安全產生災害及公害；作答宜先分類，再一對一寫預防措施。

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參考架構・破題

房柱法礦場除採掘（鑽孔、爆破、裝載、運搬）外，需要多項附屬作業維持正常生產；題目要求詳列，作答應分類條列並簡述各項功能。

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參考架構・破題

RMR（Rock Mass Rating，Bieniawski 提出的地質力學分類）是以多項參數評分後加總，將岩體分為五級，用於評估邊坡與坑道支撐；作答須說明參數、評分流程與修正因素。

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參考架構・破題

四個名詞分屬探勘、爆破與開採方法，每小題5分，各以定義、原理、應用三點簡潔回答。

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參考架構・破題

本題屬礦業經濟計算題，關鍵在於先算折舊（固定資產成本按5年攤還），再計稅、得淨利，最後以淨利除以投資額得投資報酬率；並須交代對題意的假設。

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參考架構・破題

露天礦場大多採階段開採（Bench mining），依礦石開採種類，我國一般可分為土石採取（如砂石、岩石類）、礦石（非金屬礦如石灰石、大理石等）、以及煤或金屬等其他類型；因題目所稱三類未明列，作答宜先界定分類基準，再寫各類階段布置與殘壁安全，並提醒以現行礦場安全法規為準。

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參考架構・破題

鏟裝與運輸是露天礦場最主要的成本與產能瓶頸，須以機械組合（油壓反鏟加礦山卡車）及固定日產量為設計依據，評估鏟裝運輸配合是否達成生產目標。

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參考架構・破題

露天礦場的整體規劃要在「開採範圍」與「開採順序」之間取得平衡，核心目標是讓礦場儘早達到設計產能並儘快回收現金流。作答時應由經濟性、技術性、環境與安全三個面向，說明設計時必須考量的因素，並扣緊「早期投產、早期回收」這個題眼。

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參考架構・破題

房柱法（room and pillar）是在礦體中開挖一系列坑室（房），並留下礦柱支撐頂板的地下開採法，適用於水平或緩傾斜、厚度適中的層狀礦體（如煤、鹽、石灰石等）。作答須依序交代採區布置、坑室礦柱布置、開採順序、通風布置，並配合圖示標註。

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參考架構・破題

本題要求逐項說明炸藥的七項爆破性質。作答重點在於每項都要交代定義、影響因素、量測或表示方式，以及對爆破效果與選用炸藥的意義。

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參考架構・破題

硝油炸藥（AN/FO）由硝酸銨（氧化劑）與燃料油（還原劑）組成，配比決定氧平衡；氧平衡時能量釋出最大、毒氣最少，偏離任一方都會降低爆力並產生有害炮煙。作答以「反應式＋產物＋影響」三段對照最清楚。

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參考架構・破題

露天開採依礦床型態（厚大塊狀、層狀緩傾、砂礦、石材）與機械組合分成數種方法，作答要逐一交代「布置方式＋主要機械＋適用礦種」，最後可比較其優缺點。

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參考架構・破題

礦量評估是可行性研究與開採設計的基礎。傳統方法以幾何分區、人工計算為主；現代方法以電腦塊體模型與地質統計為核心。作答先說明各方法原理，再對照優缺點。

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參考架構・破題

鑽井泥漿（drilling fluid）經泥漿泵送入鑽桿、由鑽頭噴出後沿環形空間返回地面，是旋轉鑽井的「血液」。作答分「組成」與「功用」兩大段，再補循環系統設備。

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參考架構・破題

落磐（頂磐、側壁岩石掉落）是地下礦場傷亡的主要原因之一。預防應從「設計、支撐、作業管理、監測」四個層面著手，並結合法規要求的檢查制度。

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參考架構・破題

開採設備選擇攸關產能、成本與安全，必須在礦床條件、生產規劃與經濟性之間取得最佳組合。作答可依「礦床與地質、作業條件、技術性能、經濟、管理與環境」分類詳述。

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參考架構・破題

陷落採礦法的共同特徵是不留永久礦柱、不充填，讓上盤或礦體本身在開採後自然崩落。長壁法多用於層狀煤礦，次平巷陷落法與塊狀陷落法用於金屬礦，作答依「適用條件、開採布置、作業方式、優缺點」逐一說明。

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參考架構・破題

階段爆破設計以炮孔直徑為基準，依經驗比例求出最小抵抗線（負載）、孔距、超鑽與填塞，再檢核階段高度與負載比。作答要先列設計原則，再代入 D＝100 mm、H＝10 m 算出數值並說明理由。

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參考架構・破題

礦石蘊藏量（資源量）是地質上存在的量，可採量（儲量）則須扣除經濟、技術上無法採出的部分。作答依「探勘取樣 → 地質解釋 → 體積與噸數計算 → 品位估算 → 轉換為可採量 → 分級」的流程說明。

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參考架構・破題

露天原料石礦場（如石灰石、大理石、白雲石）從開發到閉礦屬完整生命週期，作答依時間順序說明「前期規劃、開發整地、開拓、生產開採、閉礦整復」各階段的工作內容與方法。

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砂金礦屬沖積或殘積的重砂礦床，黃金以游離顆粒存在。評估重在「取樣求品位與量 → 經濟分析」，開採與回收則以「浚渫或挖掘 → 重力選礦 → 熔煉精煉」為主線。

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參考架構・破題

本題要由產量反推每日爆破量與炸藥量，再以階段高 10 m 設計孔網參數並繪圖。作答順序：產量換算 → 藥石比（炸藥單耗）選定與總藥量 → 孔網參數 → 圖示布孔與起爆方式。

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參考架構・破題

露天礦場的階段高度、殘壁（最終邊坡）傾角與殘留平台寬度，是同時受「邊坡穩定」「設備作業條件」「法規與復育要求」三方面約束的設計參數。作答要先說明決定原則，再逐項說明評估方法，最後說明三者如何互相檢核。

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參考架構・破題

露天礦場排水的目的是保持開採面乾燥、維持邊坡穩定並防止含泥砂、高 pH 或含重金屬的逕流污染承受水體。答題要分「礦場外截水」「礦場內集排水」「沉砂與水處理」「放流與監測」四層，並繪出平面配置示意圖。

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參考架構・破題

礦場復育的目標是使採掘後的裸露岩面與平台恢復植被、穩定邊坡、減少沖蝕並與周邊景觀融合。答題要依「殘壁」「階段殘留平台」「最終採掘平台（坑底）」三種部位分別說明植生工法，並配合剖面圖。

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參考架構・破題

礦山開拓（development）是指在回採前建立通達礦體的運輸、通風、排水、動力等永久性井巷或道路系統。開拓方式一經決定便難以更改，影響整個礦山壽命期的成本與安全，因此須綜合考量地質、技術、經濟、安全與環境等因素。

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參考架構・破題

露天開採邊界（最終境界）決定可採礦量、剝離量、礦山壽命與經濟效益。核心原則是「邊界上的邊際礦石所帶來的收益恰好等於其開採（含剝離）成本」，即以經濟剝土比為準則，再以邊坡穩定、地形與法規限制修正。

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參考架構・破題

挖填法、房柱法與陷落法分別代表「充填支撐」「自然（礦柱）支撐」「崩落」三大類地下採礦法。本題要求從靈活性、成本、地質條件、支撐方法四個面向比較，最佳寫法是先簡述三者原理，再以比較表呈現，最後補充適用實例。

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參考架構・破題

失爆（盲爆、拒爆，misfire）是指裝藥後起爆未爆或部分未爆，殘留炸藥或雷管在後續作業中可能被誤觸引爆，是爆破事故的重要來源。作答依「原因—預防—處理」三段展開，處理部分要強調法規程序與安全距離。

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參考架構・破題

長壁法是在煤層中布設一條長工作面，以採煤機連續切割、液壓支架支撐頂板、刮板輸送機運煤，工作面推進後讓頂板在支架後方垮落（全部陷落法管理頂板）。答題依「開採布置—支撐方式—開採設備」三部分，並繪布置示意圖。

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參考架構・破題

藥石比（powder factor）＝單孔裝藥量 ÷ 單孔負擔破碎岩量，可用 kg/t 或 kg/m³ 表示。關鍵是先求孔深與裝藥長度，再求每公尺裝藥量。

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參考架構・破題

政策環評（政府政策環境影響評估、策略性環評）是在政策、計畫層級的上游階段，就礦業開發政策可能造成的環境影響進行評估，與個別開發案的環評不同。作答要先界定政策環評的性質，再依序寫出作業流程，最後點出礦業政策應評估的重點。

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剝土比是露天開採中剝離廢石（覆蓋層）量與採出礦石量的比值，是評估露天開採經濟性、決定開採境界與排程的核心指標。本題三個名詞要分別寫定義、計算式、用途，並說明三者關係。

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參考架構・破題

露天石礦轉為地下開採（如石灰石、大理石地下化），除了回採本身，還必須建構一整套支援系統才能安全、經濟地生產。作答以「附屬作業」為主軸，依通風、運輸、排水、供電、支撐與監測、安全救災、廢石處理與環境等系統條列。

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參考架構・破題

本題考露天礦場的安全設計：先交代主管機關訂定採掘面及殘壁安全規範的目的（防止邊坡崩塌、落石與人員車輛墜落），再依規範的分類說明三類礦場，最後說明各類採掘面（階段）如何布置。

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參考架構・破題

絹雲母為非金屬工業礦物，用於陶瓷、塗料、化妝品與塑膠填料；臺灣東部變質岩區（南橫利稻一帶屬中央山脈片岩帶）產狀多為片岩中的透鏡體或層狀礦體。作答以「礦床特性→開採→運送→洗選」串成一條生產線。

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參考架構・破題

花蓮和平、崇德一帶大理石礦以山坡露天階段開採，並以「直井（豎井）溜礦＋平坑運輸」將礦石由山上送到山下水泥廠，可減少山區道路運輸與景觀破壞。作答分露天礦場開拓與直井開拓兩部分，依施工順序說明。

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參考架構・破題

臺灣礦業規模小、礦種有限，主要以大理石（水泥原料）、白雲石、砂石與少量工業礦物為主，面臨環保、土地、法規、社會觀感與經濟性多重壓力。作答宜分「困境」與「對策」兩大段，並一一對應。

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參考架構・破題

斜坑（傾斜坑道）兼具開拓、運搬、通風與人員出入功能，適合臺灣礦體埋深不大、地形起伏的條件。作答分「設計原則」與「優點」，最後可補缺點對照。

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參考架構・破題

砂石是營建基本材料，臺灣過去高度依賴河川砂石，禁採、限採與環境保護使供給吃緊。作答先說明供需困境，再分來源逐一說明取得方式與配套措施。

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參考架構・破題

次平巷陷落法（分段崩落法，Sublevel Caving）是崩落類採礦法：以垂直間距固定的次平巷由上而下逐層開採，爆破礦石後讓上盤廢石自然崩落充填採空區，在崩落廢石覆蓋下放礦。作答依定義、適用條件、開拓配置、作業循環、優缺點順序說明。

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參考架構・破題

礦業權費與礦產權利金都是礦業權者對國家繳納的費用，但性質不同：前者是「持有權利」的對價，依礦區面積按年徵收；後者是「取走國家礦產資源」的對價，依產量或產值計收。作答先定義，再比較，最後談制度意義。

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參考架構・破題

房柱法（Room and Pillar）是空場法的代表：在礦體中開採礦房、保留礦柱支撐頂板，適用於水平或緩傾斜的層狀礦床（煤、石灰石、鹽、鉀鹽等）。作答依定義、適用條件、配置、作業、礦柱設計、優缺點說明。

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參考架構・破題

地質條件決定礦床能否開採、用什麼方法開採、成本與安全風險多高。作答從「礦床本身」與「圍岩與環境」兩個層次，連結到開採方法、坑道支撐、排水通風與環境影響。

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