时间:2023-03-23 15:09:10
导语:在采矿安全论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1.1规章制度不完善规章制度是保障煤矿安全生产
的前提条件,我国的煤矿企业众多,分布广泛,其规模与大小都存在着较大的差异,目前的规章制度只能够把握整个煤矿行业,漏洞严重。由于相关规章制度的缺乏,很多煤矿企业的管理工作混乱,违规操作严重,这也是导致安全事故频发的主要原因。此外,部分煤矿在采矿管理方面尚有诸多问题亟待整改。比如,企业安全生产管理机构尚未健全、安全管理人员数量不足;岗位责任制未得到有效落实;生产矿井证照不全或过期;部分矿井存在私挖滥采现象、超层越界开采、以探代采、超核准范围和核定人员组织生产建设等非法违法违规行为;更有甚者将矿井非法挂靠、层层转包,一矿多井等现象依然存在;有的矿井为偷税漏税,存在“两套图、两本账”等弄虚作假,蓄意逃避监管等行为。这些问题若不及时整改,很有可能引发更大的管理漏洞。
1.2缺乏专业技术人才
煤矿开采对于开采人员的综合技术水平要求很高,就现阶段来看,我国很多煤矿企业,尤其是中小型煤矿企业都存在着专业技术人才缺乏的问题,矿工综合素质水平普遍不高,知识水平扎实的技术人才不仅能够保证煤矿开采进程的正常进行,也能够降低安全风险的发生率。但是由于缺乏专业性技术人才,就导致很多采矿技术无法得到科学的使用。
1.3管理人员只看中眼前利益,影响了新技术的推广
今年以来,受全国煤炭产量过剩,供需矛盾加大和煤炭价格大幅下滑的影响,煤矿生存压力越来越大,部分煤矿减少安全设施投入,消减安全管理人员,安全设备,运转不正常,对安全生产埋下了隐患。煤矿生产者的根本目的就是为了获取到经济效益,煤矿行业属于典型的高危行业,不仅安全事故发生率高,还需要投入大量的资金,经过长时间后才能够收回成本,如果企业资金投入不足,资金量就很容易出现断裂。在这种因素的影响下,很多煤矿经营者不愿意冒风险引进新技术,依然使用现在的技术,他们只看重眼前利益,不愿意花费资金来研发新技术,这就在一定程度上影响着新技术的推广,采矿效率一直难以得到提升。
2促进煤矿安全与采矿技术发展的对策
2.1完善规章制度,促进采矿技术的规范化发展
在未来阶段下,需要根据煤矿资源的开采要求建立好科学完善的规章制度,明确企业的工作目标与工作流程,让管理人员与工作人员可以全面的了解自己的工作任务与工作方式。在确定好任务与方式之后,即可将责任落实到每一个人身上,只有实施该种制度,才能够促进新型技术的规范化使用。只有做到这一点,大家共同配合才能够在保障工作效率的同时促进采矿技术的规范性发展。
2.2加强培训,提升矿工的综合素质
综合素质过硬的人才是保障企业可持续发展的重要保证,煤矿安全与采矿技术的应用发展与技术人才有着密切的关系,基于此,煤矿企业必须要定期对技术人员开展培训工作,提升他们的技术水平与责任意识。还要注意到,矿工是煤矿开采工作的实施者,他们从事的工作重复、繁琐,虽然他们对自己的工作熟练,但是其工作都是体力活,为了激发出他们工作的积极性与主动性,企业需要加强对矿工的培训,将理论与实践进行有机结合,让矿工能够不断的掌握新知识与新技术,从而不断的提升企业生产效率。只有打造一支综合水平过硬的队伍,才能够为煤矿企业的高效生产奠定好坚实的基础。
2.3加强创新,不断研发新技术
为了避免煤矿管理者只注重短期利益导致煤矿安全与采矿技术受到限制的问题,政府可以制定好一系列的鼓励措施,让他们可以积极的去创新,引导他们发展新型安全与采矿技术。煤矿企业与其他行业一样,科学技术是第一生产力,虽然新技术的研发复杂、艰难,也会耗费大量的人力、物力和财力,可是,一旦新技术在生产工作中得到使用,就可以为企业带来很好的价值。在传统模式下,政府主要采用技术产权保护、研发补贴等方式来鼓励企业开展技术创新,这对于促进新技术的发展起到了很好的效果,但是,这些政策主要针对一些新型企业,并未制定与煤矿企业相关的法律,这也是制约煤矿安全与采矿新技术发展的重要原因,为了解决这一问题,政府需要根据煤矿企业的生产经营特征制定出相应的鼓励措施,这样,煤矿企业既能够研究新技术,也可以享受到政府的优惠政策,这对于企业的安全生产与长远发展都是十分有益的,而对新技术的产权保护工作不仅是政府对于企业技术上的认可,也是对煤矿企业劳动成果的保障。
3开展煤矿安全生产大检查
安全生产大检查的各项工作均采取“不发通知、不打招呼、不听汇报、不用陪同和接待,直奔基层、直插现场”的“四不两直”方式进行,并按照“企业全面自查、市县重点督查、省级同步突查”的交叉方式组织开展。检点为各县区煤炭行业管理部门、各主体企业对“不放心煤矿”挂牌管理制度的贯彻落实情况;以瓦斯、水患、火灾防治为重点的煤矿隐蔽致灾因素普查及治理工作情况;防治水、防汛、瓦斯等专项检查查出的隐患和问题的整改落实情况;安全生产应急预案编制、修订、备案、演练情况以及汛期安全生产工作安排部署情况、领导带班和应急值班情况等。
4结语
为了使安全质量管理工作得到进一步的落实,还需要在实际工作的开展中,重视对工作面质量要求的评估与分析。结合采掘工作面的具体情况来看,主要的安全质量要求可以归纳为工作面支护、煤壁与机道、机电设备、采高与资源回收这几个方面。具体分析如下:
首先,从工作面支护的角度上来说,为了保障采掘作业的安全可靠,工作面支柱需要打直线,偏差值应当控制在±100.0mm范围内。同时,支柱间距也应当控制在±100.0mm范围内。同时,对于工作面新设置的支柱而言,其初撑力的控制标准应当按照以下方式进行控制:对于单体液压支柱而言,800.0mm状态下所对应的初撑力应当在60.0kN以上,100.0mm状态下所对应的初撑力应当在90.0kN以上,同时还需要安排工作人员巡查工作面,杜绝缺梁少柱问题的发生。针对相邻的支架而言,相互之间的高度偏差也应当有严格的控制标准:从避免支架发生相互挤咬的角度上来说,顶梁高低台阶所对应支架高度应当控制在2/3*侧护板高度的范围内,且相邻支架的空隙应当满足≤200.0mm的基本标准。
其次,从煤壁与机道的角度上来说,工作面支架(支柱顶梁)、端面距都要符合作业规程规定,做到“三直一平”:支架(支柱)排成一条直线,偏差不能超过50.0mm;工作面伞檐长度不大于1.0m时,其最大突出部分不超过250.0mm(薄煤层为200.0mm),伞檐产犊大于1.0m时,最大突出部分不超过200.0mm(薄煤层为150.0mm);端面距按照≤340.0mm的标准进行控制,煤壁片帮超宽时及时超前移架(或打设贴帮柱)进行支护。
再次,从机电设备的角度上来说,结合采掘工作面恶劣的环境条件来看,机电设备运行期间的安全质量管理工作意义重大。在电气设备上方有水的情况下,需要重点做好防水保护方面的工作,增设必要的防水设备,确保其防水性能的稳定与可靠。同时,闲置设备应当和材料放在安全出口20.0m以上距离的地方。对于采掘工作面输送机设备而言,需要确保其能够与顺槽输送机合理搭接,运行期间杜绝出现底链牵拉回头煤的问题。同时,采掘期间需要安排专人对工作面的输送机铲煤板、挡煤板以及螺栓等相关部件的完备性进行检查,保障管路敷设符合相关安全标准与规范,杜绝胶带输送机运行期间出现胶带跑偏的问题。
最后,从采高与资源回收的角度上来说,采掘工作面采掘作业实施期间所产生的煤炭不能够随意丢弃,而应当集中堆放后做合理处理。同时,在采高作业期间,其高度应当遵循一定的控制标准,结合工作面的具体情况,将采高误差控制在100.0mm范围以内。杜绝支架间隙出现浮煤炭堆积的问题。除此以外,还要求上分层综采面人工假顶铺设,金属网的要求网和网之间应该横向相对接,纵相接的搭架应该按照≥300.0mm的标准进行控制,端头的两个网头要链接好,防止出现网之间的相互牵扯;联网丝应该用网钩旋转30圈左右,钉牢固,以防脱落。
2.结束语
【关键词】采矿工程 专业课程 问题 对策
【基金项目】中国矿业大学(北京)教学改革与课程建设项目(项目编号:k110101)
【中图分类号】TD 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)04-0022-01
《采矿新技术》课程的设置目的是使学生掌握采矿工程领域较新的理论与知识,并站在矿产资源开发的科学技术前沿,了解采矿专业一些前瞻性科学研究和发展趋势,开阔学生视野,使学生们毕业后从事专业技术的科研工作或进一步深造的目标中起到一定的引导作用[1]。该课程要求先修课程《采矿学》、《爆破工程》、《井巷工程和提升运输》和《岩土工程概论》,教学方式采取“讲座式”的教学方式,即每个讲次的教学内容均采取讲授一个相关专题的形式。每个专题相对独立,综合起来又是一个有机的整体,涵盖矿产资源的科学技术。学生考试的方式,为开卷考查,由任课老师命出一组题目,学生自由选题,撰写专题论文并上台演讲,培养学生具备的综合分析问题的能力和演讲表达能力。本文根据煤炭院校采矿工程专业近几年采矿新技术教学的实际情况,分析了影响采矿工程专业《采矿新技术》课程教学质量的因素,提出了相应的解决对策。
1. 采矿新技术在本科教学中存在的问题
通过对采矿工程专业学生的调查发现,学生在思想上对采矿新技术这门课程的认识与重视程度不够。究其原因主要有以下几个方面:①采矿新技术在大纲中是作为选修课要求的,这使得学生在思想认识上错误的认为,采矿新技术的重要性比不了其他专业课程,因此在上课、自习上花费的时间和精力大幅度降低。②学生考试的方式为开卷考查,有任课老师命出一组题目,学生自由选题,撰写专题论文并上台演讲。这种考试方式使得学生不能正确的认识采矿新技术的目的与作用,认为这门课程随便对付一下就行,做的好坏都能通过考试,从而忽略了自己对知识的需求。③采矿新技术一般安排在大四上学期,毕业生求职择业和研究生准备笔试等工作陆续开展,还有些用人单位要求已确定工作单位的学生提前上岗,致使部分学生不能安心上课。
教师是教学过程中的一个关键因素,在教学上起着不可替代的作用,《采矿新技术》作为一门前沿性课程,教师的角色已不仅仅是传统意义上的知识传授者,他更应该是时刻关注行业发展的业内人士,这对授课教师提出了较高的要求[2]。目前,高校教师基本上都承担着一定的教学任务和大量的科研任务,对于课程的时间和精力难于保证,一定程度上放松了对学生的要求,没能起到监管的作用且多数矿业院校承担采矿新技术指导队伍的主体主要是青年教师,而大部分的青年教师基本上对采矿方面的新技术、新设备接触不多,且缺乏科研与工程实践经验。此外,青年教师在教学的能力与经验欠缺,在教学过程中不能有效发挥学生的主体性,导致学生对该课程的重视水平降低。
2. 采矿新技术教学存在问题的对策
该课程不仅要求授课教师具有扎实的专业课基础,还要求时刻关注煤矿新技术的发展;这就要求授课教师通过共同参与科研课题,共同开展学术交流,可以实现教师的知识更新与知识补充。加强授课老师的思想建设并制定具体的惩罚措施,提高授课老师对课程的重视程度,不能因为就业考研等工作就放松了对学生的要求,一定要担负起相应的监管作用。采用灵活的上课方式提高学生上课的主动性和积极性,可以在课堂插播相关的PPT、视频等,亦可结合科研项目进行讲授。在课堂之外,对采矿新技术有兴趣的学生可以采用指导其参加大学生创新课题或者协助老师从事科研项目的形式,有针对性地在这部分学生中实现采矿新技术强迫性课程学习向独立研究性学习的转变,有助于在部分学生中间形成浓厚的采矿新技术学习研究氛围,从而带动其他学生提高学习的积极性和自主性。相应改革考试制度,对学生提出更高的要求,可适当采取一定程度的闭卷考试,不仅仅要求学生了解新的技术设备,更应该对新技术有更深层次的领悟。
参考文献:
[1]刘过兵.采矿新技术[M]. 煤炭工业出版社,北京:煤炭工业出版社,2002:3-5
关键词:工程 采矿法经济
论文正文:
工程原理采矿法运用
1、盈亏平衡点法
通常是在2种方案之中进行选择:其中一个方案在一组条件下可能更为经济,而另一个方案在另一组条件下可能更为经济。通过变换在该组条件下的某一变量值,并使2方案之间的所有其他不同点保持不变,就可为该变量找到一个使得2个方案经济上相同的值,这个值就称之为盈亏平衡点。在采矿方法选择中经常遇到这样的情况:
一种采矿方法矿石的损失和贫化率低,但矿石的成本高,另一种采矿方法矿石成本低,但矿石损失和贫化率大。这时可以用每吨工业矿量的收益作为经济效果指标,确定出采矿方法的使用界限临界品位。大于临界品位的矿段,可以使用高成本、低损失贫化率的采矿方法,小于临界品位的矿段,应使用低成本高损失贫化率的采矿方法。
2、价值工程法
价值工程法在采矿方法选择中应用的实质,是把参加比较的各种采矿方法的技术经济指标,通过价值工程法,评定出各指标的功能重要程度,求出无量纲的功能数值,得出各采矿方法的功能分值,再按各采矿方法价值系数高低,排列出采矿方法的优劣顺序,选出最优方案。下面以某铜矿床为例,说明价值工程法的实质和应用步骤。
(1)矿床的地质条件和开采技术条件。该矿床为一厚大缓倾斜矿床,赋存于矽卡岩和硅角岩中。矿体厚度8~50m,倾角为20,矿石致密坚硬,f=12,矿岩均稳,矿体埋藏较深,地表不许陷落。
(2)采矿方法初选。由于地表不许陷落,不能采用崩落法,而选用空场法嗣后充填采空区。矿房宽15m,矿柱宽8m,段高35m。初选的方法有分层回采的房柱法、分段凿岩的阶段矿房法及垂直深孔落矿的阶段矿房法。
(3)确定参与比较的项目。该矿是在厚大矿体中回采矿房,故各采矿方法的损失贫化指标相差较小,可以不参与比较。选取参与比较的指标为安全程度、矿房生产能力、采场工人劳动生产率、炸药消耗、采准工作量、施工难易程度、通风条件及采矿成本等8项。
(4)定性指标的量化。安全程度、施工难易程度及通风条件等定性指标,采用专家评分法,对初选的3个方法方案的优劣度,按10分制进行评分,汇总后取其平均值。该矿定性指标的评分汇总。
(5)确定技术经济指标。通过计算或按类似条件的矿山资料,确定各采矿方法的技术经济指标。
(6)确定比较项目的重要程度。上述技术经济指标的重要程度是不同的,可请专家按0,1评分法对参与比较项目的重要程度进行评比,即以一个项目对其他各个项目一一对比,在2个项目中认为重要的得1分,不重要的得0分,不能在两个对比项目中都得1分或都得0分,只能在0与1中选取。每位专家填写一张如表3所示的评分表。将各功能分数相加后,最重要功能得最高分,但最不重要的功能合计值不能得0分,如得0分,则每个功能分别增加1分。然后,再将全体参加评价人员的评分表中的评价值gi汇总于表4中。从表4得出各项功能的平均评价值-gi。
(7)计算参与比较的采矿方法功能分值。在初选3种采矿方法中,任选一种方法作为对比的基准,例如,以深孔阶段矿房法作为基准,即以表4中的平均评价值-gi为该法的基准指标,与另2种采矿方法的相应指标对比计算。对于数值大的指标为好者(正比关系),基准指标作为分母;对于数值小的指标为好者(反比关系),基准指标作为分子,所得出的比值再乘以基准方法相对应的平均评价值,即得出所对比采矿方法的该项指标的功能值。
(8)采矿方法的功能评价。根据某采矿方法各项的累计功能分值,得出所有采矿方法的功能分值总和,据此求出各采矿方法的功能评价系数(Fi),成本系数(Ci)和价值系数(Vi),从而完成采矿方法评价工作。
3、结论
在安全的基础上最大限度地回收地下资源,并达到尽可能高的采矿强度,获得最好的经济效益,应是采矿方法选择的总体原则。目前,多数矿山仍沿用多年的三大步选择法,
近十年来,世界对矿产品资源的需求激增,矿业处于高速发展时期,矿业人才供不应求,特别是采矿工程专业人才。由此,一方面许多高校纷纷增加采矿工程专业的招生人数,新开办采矿工程专业的高校也迅速增加。另一方面,由于高校办学条件和现场实践等方面的限制,目前我国采矿工程专业学生的实践和动手能力尚存较大欠缺!针对这一突出问题,在2010年7月22-25日于重庆大学召开的第24届全国高校采矿工程专业学术年会上,许多参会的教授专家建议在全国高校采矿工程专业学生中开展有关实践作品的竞赛活动,以提高采矿工程专业学生的实践动手能力,逐步满足国家卓越工程师教育培养计划的要求。
中南大学资源与安全工程学院作为第25届全国高校采矿工程专业学术年会(以下简称“年会”)承办单位,也承担了首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛(以下简称“大赛”)的策划、组织和实施工作。教育部高等学校地矿学科教学指导委员会(以下简称“教指委”)是本次大赛的主办单位。大赛作品的评奖委员会由教指委委员和参加25届年会的各高校代表组成,颁奖机构为教指委;评颁奖时间定在第25届年会召开期间。参赛对象为全国在校的采矿工程专业二至四年级的本科生;参赛学生可以是个人或集体(一个集体作品人数一般不超过3人)。作品制作经费由学生自筹或在所在学校寻求资助,大赛不收任何参赛作品的评选费用。
本次大赛设以下五类项目,参赛作品必须是与采矿工程直接相关的。1)采矿实体模型:该类作品是本次大赛最为提倡的,如开拓系统、通风系统、提升运输系统、充填系统、给排水系统、供电系统、采矿方法、矿用设备、控制系统等实体物理模型,并配上物理模型的说明书。2)采矿数字模型:如根据某些矿用商业软件建立的矿山(或某一部分)数字模型等,数字模型参赛作品需要提供数字文件、说明书和纸质打印材料。3)采矿数学模型:如由理论或实验建立的各种表达采矿问题的数学模型,数学模型要求具有原创性。参赛作品要求提交研究报告。4)采矿学习模型:如采矿DV作品、采矿动漫、学习课件、网站等,参赛作品要求提交光盘材料。5)实践环节作品:如手工制作图纸、实习报告、课程设计、毕业设计(论文)等作品,参赛作品要求提交纸质材料。要求参赛作品完全由学生自己动手完成;以文字形式提交的作品在评奖之前评委会将先经过重复性检查;坚决拒绝由抄袭、请人代做等学术不端行为产生的作品。大赛作品分类评选获奖项目,每类项目设1、2等奖和优秀纪念奖。获奖学生将颁发由教指委盖章的获奖证书,由大赛承办单位提供的经费发放一定的奖金,并承诺如果获奖学生报考中南大学资源与安全工程学院的研究生,在满足基本入学条件下优先录取。
本次大赛是采矿工程专业人才培养的一次创新和尝试,是采矿实践教育的一个重要补充,具有重要的现实意义和长远意义,它将对我国采矿工程专业人才培养的质量提高发挥重要的作用。而且,采矿工程专业是一个实践性很强的专业,加强学生的实践训练环节非常重要,而采矿实践作品的大赛可以提高学生的兴趣和动手能力,同时也培养学生的想象力和创造力。当然,采矿实践作品大赛需要在未来的实践中不断的改进、补充和完善,比如在作品的种类、制作的要求、评奖的规定、参赛的普遍性、作品知识产权的保护等等开展探讨,使大赛从尝试走向成熟。
为了进一步规范以后的作品大赛,在首届大赛评奖工作会议上承办单位起草了“全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛工作章程”、“高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛竞赛作品申报书”、“高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛信息汇总表”等建设性文件,并请与会代表进行讨论和提出改进意见,以便使大赛规范化和正常化。
关键字:采矿;倾倒滑移变形;控制策略
Abstract: based on the mining slope deformation actual dumping slip for the rocks, on displacement monitoring tracking analysis, with rock mechanics for scientific basis, combining loose medium mechanical principle caused by mining to dump slope deformation of the sliding further analysis. In the analysis of slope deformation dumping sliding feature and its development under the premise of the law, based on the practice and time forward a directional control strategy.
Key word: mining; Dump sliding deformation; Control strategy
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
一、采矿引起的倾倒滑移变形的原因
由有关部门提供的采矿引起的倾倒滑移变形的倾倒滑移变形结构示意图显示,变形发生的主要条件有三种;复杂的采矿环境,不合理的采矿手段和施工建设,地质灾害的影响等。
采矿力度与水电建设规模的影响。经济飞速发展的时代,我国的矿山开发和水利水电等大型工程建设规模日益扩大,倾倒滑移变形的问题也越来越严重。这些问题不仅在建设过程中困扰者工程技术人员也在工程的后期维护阶段占据着十分重要的地位。例如:抚顺的露天采矿就给周围的地质环境带来了很大的影响。
边坡地形极易受到外力破坏。通常容易受到外力作用而变形的地质结构都属于易破坏型。它们本身的地质结构就存在着一定的缺陷,在受到外部力量的作用时很容易受到破坏并且难以修复,作为变形破坏的一种类型,倾倒滑移的破坏性和危险性较高。
变形的破坏力具有长期性。变形的边坡,通常是在长期的外力作用下结合自身地质内部结构的内部运动力量,生成滑移边界,并且,它不会理解失去稳定而是会经过较长时间的平衡失调过程,渐渐壮大倾倒滑移的力量。变形的破坏力强使它的一大特点,它的长期性不仅体现在生成的周期长海体现在破坏力的延续性上,变形不仅影响工程的施工也威胁着周围居民和工作人员的生命财产安全。
二、采矿引起的倾倒滑移变形的主要特征
有采矿引起的倾倒滑移变形的边坡的主要特征不仅体现在边坡外形上的变化更重要的是地质结构内部的变化。即边坡总体轮廓的变化只是表面现象而已,其根本原因在于地质结构内部发生了变化。由采矿引起的倾倒滑移变形的主要特点有:
地质环境更加复杂;露天采矿的弊端在于对地质的破坏性较大,很容易形成断层,使得岩石受到外力的挤压不断变形,岩层由平缓变得凹凸不平,形成多处地质损伤。另外,最为重要的是在软、硬岩石的互层施工时,由于组合单元的结构不同,发育的程度不同,很容易造成施工中的误判。泥水层的还水量较高,同时伴有明显的流变特性,处理和维护都有一定的难度。
边坡的总体轮廓变化;由于挖卸施工过程中的某些不合理因素,边坡的外形会因为内部的张力和断带等作用的影响在外形上发生改变,变形在渐进中不断发展,在某些开挖的具体条件下会造成倾倒滑移变形的深度和宽度的增加,扩大了变形的破坏力,增加了变形边坡的破坏力。
三、实践基础上的控制措施探析
在对采矿引起的滑移体的主要特征的研究后,对滑移体形成的整个过程的研究是十分必要的,只有了解其过程才能够找出相应的控制措施,有效控制和解决倾倒滑移变形所带来的诸多问题。
(一)倾倒滑移体的形成
笔者进行的实验主要采用的是按照某一时期的采矿的陡坡度,以1:1500为基本比例进行模型的制作与实验。我们从实验中可以发现由于采矿引起的滑移变形主要有这样几个表现特征:
边坡变形的特征明显受到了地质结构和外部破坏力的模式的影响,从开采的力度、开采的方式以及地质结构面的形态到开采后的修复、维护方式与策略等都对边坡的变形有着深远的影响。
模拟实验采用的剖面井工在采动后上山方向移动角为59°,下山方向移动角度定位为90°,把最大下沉角改为62°。数据表明,实验采用的模拟区绿色泥岩的岩组边坡遭到破坏,破坏后的边坡变形破坏模式明显表现出倾倒滑移的部分特征,当牵引向斜北翼的绿色泥岩边坡角超过一定角度时(根据采矿坡度的变化这个角度会有所变化),边坡会发生倾倒变形并会在一定运动时间后产生滑移。
倾倒变形的边坡的发展会引起倾倒变形表破体整个地质环境南北两侧的岩层发生变形。从北面的坡上到地面都会发生变形,同时向南会导致向斜南翼的岩层沿褐色页岩产生顺层滑移。当牵引向斜南翼岩层的边坡角加陡时,则向斜南翼坡体沿褐色页岩的岩层顺着岩层滑移变形,不仅加剧了岩层的变形还促使了真格北翼倾倒滑移变形的发展,从而形成倾倒滑移体。这就是倾倒变形滑移体形成的整个过程。
(二)控制措施探析
由于岩石断层下滑倾倒等带来的变形问题,控制的主要措施有:
首先,工程施工地准确定位;施工前应当对施工的地形、地质结构进行科学的勘察,制定科学的施工方案,在具体的地质环境下采取不同的开采措施保证受力地面在受到外部的F力(指开采所施加给地质结构的外力)能够安全地承受;
其次,实行边开采边维护措施;目前,很多的矿山开采后留下的都是荒废,导致地质结构遭到破坏,水土流失使得地表结构受破坏。因此,边开采边维护既有利于创造一个安全的施工环境又能够及时修复受破坏的地质结构,使地质结构免遭变形出现倾倒滑移体。
再次,加大对岩石层面的研究;对岩石层面的科学研究能够计算出基底的拉应变和倾斜值,能够计算出所能够承受的建筑物的标准,以方面施工及时搬迁或者采取有效的措施避免不必要的损失。
最后,是对采矿后的恢复工程的建设与维护;花岗岩的强度较高,但是容易受到断层的破坏,更加容易被破坏,大多数都是在受到的断层的影响后发生变形。因此,在后期的恢复工程中一定要具体问题具体分析。
由于采矿原因引起的倾倒滑移变形问题是在特定的地质结构和采矿的特殊条件下共同作用产生的,不能够光从地质结构的探究、分析入手,还要根据地质结构的实际情况改革采矿的方式策略,合理利用采矿工具并在采矿的同时进行地质结构保护的建设施工,进一步强化边坡变形发展方向和动态的控制力度,做好采矿后的地质还原和保护工作。
参考文献:
[1] 申力,刘晶辉,江智明.倾倒滑移变形体的基本特征及力学模型研究[J].水文地质工程地质,2010,27(2):20―22.
摘要:矿山资源开发无论是过去还是现在都无法摆脱手工绘图设计的局限,因此,将日臻成熟的计算机技术合理地运用于矿区资源开发的规划设计中,并通过对矿山可视化、集成化模型的设计、仿真和建立,实现从规划、设计、绘图的全部数字化已经迫在眉睫。本文从实际出发,结合可视化、集成化的特点,从其CAD系统的组成、结构、功能实现等发面做出研究,以期提高矿山开采系统的设计效率、成本和适用性等。
关键字:可视化集成采矿CAD系统
中图分类号:TP391.72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00
三维模型与二维绘图显著的区别在于给人的视觉效果不同。二维图形缺乏立体感,只有经过专业训练的人才能看懂,而绝大多数人一眼就能看出三维图形所要表达的含义。通过三维模型不仅能很明白地表达设计人员的设计思想,方便与非专业人士进行交流,而且从三维模型中也能很容易的得到想要的二维图形。立体成型系统是AutoCAD建立三维模型的基础,是AutoCAD系统重要的组成部分。
1采矿系统的基本认识
作为一种重要手段和有力工具,采矿CAD系统的应用能够在解放生产力、提高工作效率的同时使设计水平和质量上个台阶,而且一个系统的广泛应用需要得到设计者和使用者的一致认可。因此,要合理、有效地实现采矿CAD系统的设计,就必须全面了解和掌握传统采矿设计的过程。
任何系统的设计都必须遵守一个规则:前期设计为后续设计奠定基础,后续设计则必须完全实现前期设计的目标。就像一棵树,由树干起源,开枝散叶,最终要结出果实。普遍而言,采矿CAD系统的设计需经历三个阶段:需求设计、深化设计和操作设计。需求设计一般是通过已有知识和设计经验构造大概框架,确定设计方向和原则、提出设计要求等;深化设计则是工程参数、负载、造价等的计算和布局、矿道、炮孔及施工等图纸的设计;操作设计则需要明确工程的开展顺序、时间和空间的组合以及安全等级的设计。因此,采矿CAD系统的设计需以此为基准,再结合自身特色和实际需求做适当改变才能适应生产的需要。
2采矿CAD系统结构设计
在了解了传统的采矿过程后,下面讨论基于CAD的采矿系统设计。系统结构不仅要结合实际行业特点,也要考虑行业发展方向和速度。目前应用较广泛的是一种分布式的采矿CAD系统,其具有独立性强,开发周期短、效率高等特点,但是由于独立性太强,各立门户、自定标准,致使各种不同的系统之间无法进行沟通,完全无法得到普及而且受AutoCAD版本的限制。本文所研究的可视化集成采矿CAD系统则克服了以上局限,具有很好地适应性,可以不受AutoCAD软件的版本限制而且拥有独立的知识版权,市场前景很好。
2.1采矿CAD系统的可视化
图形(或图像)是一种简单却能包含丰富信息的符号,特别适合储存和传递信息。采矿系统的图形化并不是指利用AutoCAD软件进行手工绘制各种图形,而是利用计算机高速、重复计算、低失误的特点,设计人员只需确保数据的正确输入,系统便能自动生成图形画面,高效精确。设计者既可以在图形上直接修改,也可以通过更改输入数据改变已有图形。简单说就是图形和数据间实现一一对应。虽然三维实体已经成功应用到实际的开发设计,但实践表明,二维平面设计更加符合工程师的实际开发和研究需求,有利于系统过渡,能够确保目标的短期实现。
2.2采矿CAD系统的集成化
集成化的采矿系统是区别于分布式采矿CAD系统而言的。它即依托于AutoCAD进行开发,又独立建立自己的数据库,从而确保各阶段设计均能得到来自图形数据库的支持。同时系统采用与AutoCAD软件相同的通信协议,以实现AutoCAD图形文件与本系统设计图之间的无错转换,这就大大增加了系统的通用性,增强了系统的应用范围和前景。也由于该系统在设计过程中没有与AutoCAD软件进行直接对话,从而不受其版本的限制,作为独立的软件产品拥有较高的开发价值和销售市场。
3可视化集成采矿CAD系统的实现方式
基于上述对系统功能的要求,本系统采用VC++进行开发以提高开发效率,缩短工期。在开发前需要熟悉文档类、框架类、视图类及应用类这几个概念。下面围绕文档与图形间的通信以及系统外部接口的设计两个方面予以简单介绍。
3.1文档与图形间的通信
文档与图形之间需要相互通行,就要求各自包含指向对方的指针。各自的类成员采用不同的方式来获取指向对方的指针。文档类的成员函数在返回指向图形对象的指针时,宏允许图形对象进行有效性测试,反之亦然。同时,当用户进行文档信息的编写时,通过每个图形对象的更新函数使得它们中的文档数据得到及时更新,从而实现多视图同步,无论是编辑、创建还是修改都方便快捷。实现了系统的可视化。
3.2系统外部接口的设计
为实现系统的集成化,就要求系统能够与大多数图形处理软件进行通信,也就是常说的数据交换。系统要想有更大的应用空间,则必须既能识别其他格式的图形文件,也能生成其他软件能够处理的数据格式,实现数据共享。因此可将系统的外部接口分为输入和输出(I/O)两种。Input-port的功能在于能够分析其他格式的文件并转化为自身系统能够识别的图形文件,而且要不断完善自己图形数据库所包含的类容,否则将不能对某些图形实现误差转换。Output-port的功能则相对简单些只用按照要求转换的格式完成数据的生成即可。
另外,可视化集成采矿CAD系统需要有其简洁、舒适易懂的图形界面的支持,这里就不赘述。
总之,采矿CAD系统的可视化和集成化将是今后该领域的主要研究方向。本文从生产实际出发,结合采矿CAD系统的开发和应用中出现的问题,试图运用多个学科的知识和理论对其进行完善。目前尚有许多问题没有解决,如对特殊模块的开发、系统的模糊化、智能化、专家化等方面还需要进行更多的研究。
参考文献
[1]李梅;毛善君;刘桥喜;;中国矿山地理信息系统软件研究进展[A];国际矿山测量协会(ISM)工作会议暨“数字矿业城市、数字矿山”建设信息技术学术研讨会论文集[C];2006年.
英文名称:Journal of Henan Polytechnic University(Natural Science)
主管单位:河南省教育厅
主办单位:河南理工大学
出版周期:双月刊
出版地址:河南省焦作市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1007-7332
国内刊号:41-1384/N
邮发代号:3891
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
关键词:采矿工程;创新性人才;培养模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)45-0104-02
社会发展和科技进步对创新性人才的需求越来越迫切,我们国家高等教育目前推行的卓越工程师培养计划与专业认证,都是为了使我们国家工程教育培养的学生具创新能力和创新精神的人才,因此围绕如何为社会培养具有全面创造性的创新人才,构建创新性人才培养模式,是每一个采矿工程专业教育工作者应该考虑的问题。
一、采矿工程专业人才培养模式剖析
山东科技大学采矿工程专业是原山东矿业学院建校就已开办的老专业之一,开设于1951年,经过60多年的发展建设,为国家培养了数千名优秀毕业生以及活跃在祖国各条战线的采矿与工程技术专家,为我国的社会进步和经济发展做出了巨大贡献。采矿工程专业自开办以来采矿工程专业始终坚持以煤炭行业需求为向导,围绕采矿开展人才培养工作,形成了较为成功和独特的人才培养模式,2007已经成为国家级特色专业建设点,2009年通过教育部专业认证、2011年获批教育部卓越工程师计划。
传统的人才培养模式在长期的教育实践过程中曾发挥了非常重要的作用,但随着我国采矿业的发展和煤炭需求的增加,煤炭企业生产能力的进一步扩大,开采机械化水平的进一步提高以及对专业人才要求水平的提高,具有创新能力的高素质复合型煤炭专业人才紧缺的矛盾日益显著。原有的培养体系在教育过程中已表现出了一些明显的不足之处:
1.对学生创新能力的培养力度不够,创新能力与综合素质有待提高;
2.实验教学环节较弱,开放性实验室少,设计性、综合性实验比例偏低;
3.校外实践基地建设困难,实习环节不能保证,影响实习效果;
4.专业课程设置口径偏窄,影响了毕业生的适应性,不能满足市场经济的需要;
5.专业课安排不尽合理,教学内容也显陈旧,教材内容滞后于现场应用。
如何培养具有创新精神的采矿工程专业人才是摆在我们面前一个首要的问题。
二、采矿工程专业创新性人才培养模式建设
采矿工程专业依托采矿工程国家重点(培育)学科和教育部重点实验室(矿山灾害预防与控制)在人才、教学、科研和实验室方面的优势,结合国家级特色专业、省级品牌专业建设,针对原有培养体系的不足,把构建创新型人才培养体系和条件保障体系作为教学改革的重点,在人才培养体系的各个环节进行了有重点、分层次的改革,在人才条件保障体系方面投入了大量的人力、物力支持创新型人才培养,取得了一定的成效。
(一)构建科学规范的创新型人才培养教学体系
1.优化与调整采矿工程专业培养方案。调整后的采矿工程专业培养方案以培养厚基础、宽口径、强能力、高素质复合型创新人才为目标,突出本专业在矿山压力与岩层控制、开采沉陷与环境保护、采矿方法与工艺等研究方向上的矿业特色,以煤为主、兼顾非煤矿山与岩土工程,以素质教育和能力教育为主线,突出学生创新能力和实践能力的培养。
设置科研创新教学环节,启动“大学生科研训练计划”和“大学生创新行动计划”,积极鼓励大学生开展创新实验以及各项学科竞赛、专利发明等,获取科研创新学分,全面培养和提高采矿工程专业学生的科研能力和创新能力。
开设研讨与探究课程,包括研讨课、专业导论课、学科前沿课程、名师讲座等,提高大学生创新意识,强化学生分析问题和解决问题的基本能力。
突出实践能力的培养,提高实践教学在教学计划中的学分比重,大幅度增加综合性、设计性实验的比例,不断完善理论教学与实践教学培养模式。
在生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)环节进行积极探索,与企业紧密合作,依据现场需求增加专题研究训练,加强CAD在设计中的应用,提高了学生的应用操作能力和综合设计能力。
2.构建与培养方案相适应的课程体系。在过去课程体系结构的基础上,更新教育理念,构建和优化课程体系结构,整合教学内容,以适应创新型人才培养的需要。通过调整课程设置和课程内容,按基础理论知识与实验、专业理论知识与实践、综合能力与创新三个层次设置课程,构建通识教育基础课程模块、专业大类课程模块、专业主干课程模块和专业选修课程模块四大课程模块;强调大学基础阶段的“通识教育”,拓宽学生的专业知识面,增加科研创新和强化实践教学环节,探讨培养创新思维教育模式,组织学生积极开展各类社会实践活动,进行创新性实验和实践,提升学生的创新精神和创新能力。
3.开展教学方法、教学内容的研究与改革。通过开展以创新教学为主的教学方法研究、改革教学手段,加大多媒体辅助教学的力度、对原有的课程教学内容进行重组、加强专业品牌课程、特色教材建设等一系列改革,使专业课程建设取得了一定的成效。精品课程建设方面,建设了《开采损害与环境保护》《矿井通风与安全》国家级精品课程和国家精品资源共享课程,其中,《矿山压力与控制》为代表的矿山安全类课程获批省级精品课程群。对于教材建设,根据最新修订的人才培养方案中课程体系、课程内容的优化组合情况,从满足教学需要出发,在尽量使用国家21世纪统编教材的前提下,积极组织或参加编写出版了能反映教师教学改革和科学研究成果的特色教材,《矿井特殊开采》《矿井通风与安全》《矿山压力控制》获得山东省优秀教材,2012年,《矿山压力与岩层控制》《工程爆破》《构造复杂煤层开采》和《矿井通风与安全》已获批国家“十二五”规划教材。
(二)构建创新型人才培养的条件保障体系
1.国家重点实验室优质资源共享,实施开放式实验教学,提高学生的实践与创新能力。2013年,我校获批成为矿业工程国家级实验示范中心,因此采矿工程专业充分利用学科与实验室建设的优势,积极整合实验教学资源,筹措建设资金,逐步改善实验教学条件。近四年投入经费500余万元用于采矿工程专业实验室购置设备,先后添置了“现代化矿井仿真模型”和“矿井通风仿真系统”等大型本科教学实验设备,购置了“可视化数字矿山设计系统”等多套软件,自行研制了“机械模拟实验系统”,修复了“煤炭地下气化工艺实验台”,极大地改善了实验教学条件。在培养方案中改革课程中的实验内容,缩小验证性实验、增加综合性、设计性实验比例,目前综合性和设计性实验开出率已超过80%。同时实施开放式实验教学,学生通过网站预约,可以来实验室进行自主设计性实验。
2.校企深度合作,增加综合性校外实践基地建设。近几年,采矿工程每学年有400名左右的学生进行认识实习、生产实习和毕业实习。实习任务重、人员多,实习地点分散。针对这种现状,我校积极构建校企合作平台,保证学生实习工作的顺利开展。在校外实践基地的建设过程中,近年来,采矿工程专业在原有校外实践基地的基础上新增了5个校外实践基地,积极探索出多形式、多类型的校外实践基地建设新模式:一是校企共建型,如与山东能源集团、攀煤集团、皖北煤电集团的联合办学;二是科研带动型,如与神华集团、兖矿集团等单位的合作。学生通过参加现场生产劳动,熟悉生产过程,参加生产实践以及结合所学专业知识参与生产管理、技术革新及课题研究。通过实践,学生的实际工作能力、创新能力等都有了较大的提高。
3.多途径加强师资队伍建设。创新型人才培养需要一支教学水平和现场经验两方面都过硬的师资队伍。为此本专业一方面,加大了人才引进和培养力度,依托教育部、山东省重点学科和重点实验室及泰山学者优势学科团队建设等学科平台,培养和引进高水平年轻学科、学术带头人,培育学术团队,形成整体结构趋于优化,人才优势明显,实力雄厚,发展势头强劲的师资队伍,使得专业教师队伍年龄结构、学历结构、知识结构及能力结构等方面更加合理;另一方面与企业合作,不断完善校内专任教师到矿山企业、科研部门学习交流,矿山企业、科研部门高技能人才到校兼职授课的制度和机制;再者,建立教师培训、交流和深造的常规机制,加强采矿工程专业的国内外学术交流活动,引进先进的教学理念。初步形成了一支了解矿业发展需求、现场经验丰富、教学水平高且热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍,能够满足培养优秀矿业类创新型人才的需要。目前,每年采矿工程专业都要派2名教师到企业挂职锻炼,到目前共聘请了8名兼职教授来校授课、讲座,并且每年有3名左右的教师到国内外高校交流访学。
这些资源为改善学习、科研条件,拓宽学生的专业知识面,活跃学术气氛,提高学生的创新能力奠定了坚实的物质基础。
三、取得的成果
山东科技大学采矿工程专业充分利用已有学科平台与专业平台,改革人才培养体系,进行创新型人才培养,在人才培养方面取得了显著成效:在校大学生的科技创新能力、社会实践能力、综合素质有了显著提升;学生考研率,四、六级通过率居全校各专业前列,培养的本科生深受全国各用人单位青睐;毕业生就业率稳步提高;已经毕业的学生在不同的工作岗位建功立业,成绩突出。该人才培养模式的构建与实施可为其他高校采矿工程专业创新人才培养提供借鉴。