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時間:2023-09-19 18:55:00
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇采礦工程專業研究方向范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
作者簡介:張賢平(1964-),男,湖南澧縣人,江西理工大學應用科學學院,副教授。(江蘇?贛州?341000)
基金項目:本文系江西省教育廳教育改革重點資助課題“獨立學院‘科教結合’應用型人才培養模式研究”(編號:JXJG-10-79-4)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)28-0019-02
19世紀初,德國著名教育家洪堡為雪恥拿破侖戰爭中德國的失敗之辱,特別是為了讓德國人取代法國人,獲得學術和科學的領導地位,他創建了柏林大學,貫徹其首先提出的“研究教學合一”的理念。如此改革,使德國的高等教育水平、科學技術水平迅速提高。60年后,德國在普法戰爭中大敗法國,此后德國的科技實力位居世界首位近百年,其他國家,特別是美國和日本大力借鑒德國高等教育,也實現了科技方面的崛起。
我國重視科教興國,注重創新立國,但從我國本科生課程的設置來看,目前的本科生課程中科學前沿課程很少,絕大部分本科生徘徊在科研大門之外。據調查,國內本科生教學較強調知識的學習,而較為忽視讓其參加創造性活動。本科生對近現代科技知識的了解要比傳統知識薄弱,對科技基礎知識理解的深度不夠,對高新科技領域的科學術語與原理理解較差;同時本科生對研究過程與方法的本質理解還有所欠缺,信息的獲取和處理能力有待提高。在我國采礦專業培養中普遍存在的問題是:課程設置不盡合理,畢業生專業知識面較窄、知識結構不完善、創新能力較差,難以適應新世紀發展的需要;在采礦專業人才產學研合作教育培養中,存在合作內容有限、合作層次低、合作形式單一的問題;創造性教育不足。在學生的實習、課程設計和畢業設計環節中沒有充分發揮和調動學生的積極性,使實習與科研相結合、設計與創新相結合。
“科教結合”人才培養模式旨在培養學生的科學精神和創造意識,通過針對不同年級大學生培養目標的不同,將科研融入課堂教學和相應實踐環節,通過在課堂上進行研討式教學或問題情景式教學,將學生帶入一種研究的情景中去;充分利用第二課堂培養學生的科學素養,將一批科研基地和教學實驗室對學生開放,使他們有了新的思想就隨時都能在實驗室動手做;對學生實行分類和按興趣選拔,讓部分成績優秀的學生直接參與教師的科研項目,使本科生經常有機會接觸到科研人員,一起討論,一起體會科研的環境。該培養模式具有實踐性、綜合性和創造性的特征。
一、“科教結合”人才培養模式的設計思路
江西理工大學應用科學學院是一所辦學十多年的獨立學院,學院在繼承母體學校50多年辦學歷程的基礎上創新人才培養模式,取得了良好成效,為社會培養了大批應用創新型人才。學院采礦工程專業進行了“科教結合”人才培養模式試點,逐步形成了“ 一條主線、四個層次、三個實踐環節、綜合能力提升”的人才培養模式,具體設計思路如下:
一條主線:培養具有較強實踐能力和創新精神的應用創新型人才。
四個層次:第一個層次,完成公共課和采礦工程專業的理論學習,使學生理解采礦工程專業的基本理論與知識,掌握基本操作技能,形成基本實踐能力;第二個層次,完成采礦工程專業主干專業理論學習,使學生具備專業技術基本應用能力;第三個層次,根據學生就業的崗位需求和學生的興趣愛好,設置多個專業研究興趣方向,如礦壓理論與控制方向、通風除塵方向、系統工程方向等,每個方向設置一組課程。第四個層次,高質量完成畢業設計環節,改變以往一成不變的畢業設計模式,形成適應現代化礦山的運作理念,豐富畢業設計內容,讓設計與科研相結合。
三個實踐環節:狠抓見習實習、生產實習和畢業實習三個實踐環節。針對目前實踐環節中存在的問題,如實習地點聯系難、實習經費緊張、實習內容不全面、實習過程過于簡單等問題,提出相應的措施,如探索與實習基地合作的新模式,實現校企“雙贏”局面;實習內容和過程多元化新模式探索。
綜合能力提升:建立采礦工程專業人才培養導師負責制,讓學生在完成前三個教學層次的學習后,根據自己的興趣選擇相應研究方向的導師,積極參與導師的科研課題,深入現場實踐,通過科研課題與現場實踐的結合使學生的科研和實踐活動更加接近實際應用,有利于增強學生的實踐能力,極大地促進了學生自主研究意識和創新能力的提高。
二、“科教結合”人才培養模式的設計
1.采礦工程專業人才培養目標的確立
采礦工程專業的建設和教學改革將以科學發展觀為指導,以培養學生綜合素養與專業綜合能力為根本,針對社會對采礦工程專業人才需求的特點,依托行業、融合市場,構建在教學理論指導下的培養模式和教學進程,深入開展課程體系的創新與建設,進一步加強與企業合作,加強產學研基地的建設,強化采礦工程技能培訓,全面提高教學質量,提高學生分析問題和解決問題能力、交流與組織協調能力、主動獲取知識能力、科學創新能力、工程實踐能力;培養學生的創新精神、團隊精神和敬業精神,把采礦工程專業建設成為江西省內具有一定知名度的品牌專業。
1.1建設目標
將社會進步的需求和能源工業的可持續發展作為依托,對當前采礦工程專業的優勢和特色進行保留,在這個基礎之上將人才培養的全過程都貫穿著對學生實踐和創新能力的培養,對人才培養的方案和課程體系進行優化,對教學的內容和專業內涵進行擴充,要對新教材的建設進行加強,還要推動教學管理和質量保障體系的建立,提升教學團隊的能力,提高院校實踐教學的硬件能力,只有這樣,才能夠培養更多的基礎扎實、能力強、知識廣、綜合素質高的采礦人才。
1.2建設方案
1.2.1對于采礦專業國內國外發展的動態進行充分的掌握和全面的調研,在此基礎之上,將“學習、創新、實踐、交流、適應”這5項能力作為培養采礦專業人才的標準,將培養學生實踐和創新能力的培養作為核心,對本科人才培養方案進行調整。
1.2.2要對課程體系和教學內容進行進一步的優化,要將專業實驗室作為建設的重點,在這個基礎之上,要對獨立實驗課程的建設力度進行加大,對實驗內容和實驗程度要更強調綜合性、創新性、研究性,對于實驗室的開放程度也要加強。
1.2.3要對建設新教材的步伐進行快速的推動,在教材中要引入最新科研成果的內容,對于重點主干課程的新教材的編寫要加大力度,還要設計新的畢業設計配套圖冊,教育部將一些采礦工程專業的課程教材的修訂納入了國家級規劃教材的建設。
1.2.4要對實踐教學環節進行強化,對于實踐教學的改革要進一步的深入,更好的實行系統化的改革,其改革重點是專業實習、課程設計、畢業設計。要對專業實習的模式進行改變,傳統專業實習模式中,老師充當主導者的角色,要對這一點進行改革,要讓學生在專業實習中充當主角,要對學生的交流和適應能力進行培養和加強。在對課程設計進行改革強化的時候,還要對畢業設計內容和形式進行調整,這樣有利于學校培養出適應不同社會層次需求的人才。
1.2.5要將課程負責制在教學中推行,還要推行對教學團隊的建設,要對教學團隊中人員的搭配中要注意老中青的合理配置,還要根據教師的研究方向和不同老師的不同教學特長組建最好的專業課程教學團隊。為了使教師的積極性得到充分的調動,可以通過實行課程負責制來達到目的。對于課程負責人的選擇,要根據教學經驗豐富程度和教學效果的好壞來確定,盡量選擇教授或者教學骨干擔當課程負責人,其他相關的教師為課程設計團隊的成員,課程教學工作由教學團隊來完成,和教學相關的教材的編寫工作也要有教學團隊來完成,對于創新能力培養課程的改革需要課程組織形式的保證,實踐環節的改革也需要課程組織形式的保證。
1.2.6要將國家級重點學科的優勢作為依托來將本科導師制進行全面的推廣,要讓學生在課題研究早期就進入課題組,和導師一起完成科研工作,要將畢業設計分組和導師制培養進行有機的結合,這樣有利于科研訓練連貫性的加強。
二、采礦工程特色專業建設的進展
2.1調整人才培養方案
在過去采礦工程專業教學中,主要是對大學生的學習和實踐能力培養為主的,而為了順應社會對于人才需求的變化,要調整人才的培養方案,將培樣學生的創新能力和實踐能力為主,這也是進行人才培養方案調整的目的。要培養更加全面的的采礦工程專業人才,不僅要具有扎實的采礦專業知識基礎,而且綜合能力要強,具備很好的創新能力和實踐能力,能夠在采礦一線從事生產管理、施工管理、科學研究的全方面高素質的工程技術人才。
2.2優化畢業設計環節
應該將多種畢業設計組織方式在人才培養中推行,例如面向設計單位、部分研究生可以推行“大設計、小專題”的組織方式;面向非煤系統、研究生、科研院校可以推行“小設計、大專題”的組織方式;面向研究生、科研院校可以推行“全專題”(類似研究生論文)研究方式。對于實習組織也要采取不同的方式,要以指導教師支持為輔,學生自主聯系實習單位為輔。可以采取下述三種方式:第一種是對于那些被分配到同一實習單位的學生,讓這些學生組成一個小組,現場導師負責指導工作,學生進行自主室習;第二種是校內的導師聯系實習點,校內和現場雙導師負責指導學生進行自主實習;第三種是推薦的研究生,還有就是參加導師制的學生,直接和導師進行聯系,進行自主實習。對于畢業答辯工作也要加強,在改變了畢業設計內容和形式之后,應該嚴格的把好出口關。可以通過分小組的形式進行畢業答辯,一個小組的成員共同完成一個礦井的設計,然后一起答辯,對于在這個礦井設計中自己負責的部分進行內容的介紹,然后老師進行適當的提問。
2.3充實實驗教學內容
為了使學生可以更方便的對實驗課程進行預習,對實驗內容的具體操作進行了解,要制作全過程的視頻。還要通過互聯網建立虛擬實驗室,可以采用虛擬現場、三維動畫等軟件。開發出“煤礦綠色開采技術”、“現代化礦井漫游系統”、“頂板離層指示儀安裝”、“深基點多點位移計安裝”、“頂板離層指示儀安裝”等。學生可網上共享。還要增建“巷道支護質量監測監控技術”,能夠對不同的斷面巷道進行變形和應力的監測,利于學生使用各種儀器儀表。
三、總結
關鍵詞:班級管理;采礦專業;教學活動;綜合應用
中圖分類號:G647  ;  ; 文獻標志碼:A  ;  ; 文章編號:1674-9324(2014)42-0133-03
多年來,作為傳統的艱苦行業――煤炭開采在世人的眼中一直沒有大的改觀,總認為煤炭開采就是臟、苦、累的代名詞,總認為進了這個行業沒有前途,總覺得會低人一等。而殊不知,正是煤炭等資源的持續穩定供應才成就了我國經濟的高速發展,以2010年GDP為例,與2000年相比翻了一番,達到近四萬億元,令世人矚目。
但同時我們也應該清醒地認識到:作為一次性能源,煤炭的再生需要經歷億萬年之久,并且還要有復雜的地質活動及物理化學作用,在找到合適的替代能源之前,我們需要更為合理、科學的方法和技術對其進行充分開采和利用。
居安思危方能未雨綢繆,才能談可持續性發展,處于如此形勢下的高校更應如此。那么在實際的學生管理和教學中,如何讓學生真正認識到形勢的危急,扎實地打好采礦基礎,掌握前沿科技動態,這就對學生教育教學提出了更高的要求。而對于剛入學的采礦工程專業大學生來說,班主任在他們更好地適應大學生活,更快地轉變學習方式、生活習慣等事務中發揮著重要作用。
一、班主任思想工作
學生管理與專業教學活動看似風馬牛不相及,但是深入分析這一問題后會發現,其實兩者是密切聯系,互不可分的。做好學生管理和思想工作,能促使他們更認真地上好專業課,學好專業知識;而從專業教學角度來說,教會教好學生專業知識,讓其充分了解掌握專業知識,又能促進學生管理工作的開展。
不同于中小學班主任,也不同于一般專業的班主任,擔任采礦工程專業大學生的班主任工作必須要做到有的放矢,尋求因材施教的方法。例如,常規工作中就應該做到以下幾點:
1.最重要的思想工作就是讓學生樹立一種信念,一種理想。大學生都是成年人了,有自己的想法和對事物的認識,但是還沒形成成熟的人生觀和價值觀。作為班主任,需要把這方面的問題講清講透。三百六十行行行出狀元,都是在為國奮斗為社會做貢獻,但是只有將個人人生價值的實現與國家的發展和富強聯系起來才更有意義,才能獲得社會的最大認可以及自我內心的高度滿足感、成就感。
眾所周知,國家的發展離不開能源的持續穩定供應,盡管目前各種新能源的發展日新月異,但是煤炭在我國的能源供應中一直占據主導地位,到目前還占60%以上的份額。投身煤炭開采行業,保證煤炭資源的穩產就是非常偉大的獻身精神和勇氣。
2.還有要做好思想教育,深入轉化學生的固有思維,讓學生從思想上認識到采礦業、采煤專業不是垂暮老人,不是夕陽產業,而是有著非常美好的前景。首先,煤炭行業不僅僅作為能源供應支撐著國家的經濟發展和運行,而且隨著科技的發展,煤炭已不能單純作為燃料使用,現在已經能夠從中提取多種化工產品,如烴類、煤焦油(多種油料的來源)等等,其次就是煤煉油技術迅速發展和成熟,可以依托我國蘊藏量豐富的煤炭資源緩解石油供給的嚴重不足和巨大供需矛盾。其中的重大技術工作和新行業的發展,需要年輕一代快速成長來支撐。
國家在宏觀戰略上也高度重視煤化工產業的發展,并把它列入我國中長期能源發展的戰略重點。作為煤化工中重要提取物,甲醇不僅是重要基礎有機化工原料,更是替代石油的重要清潔燃料。我國汽車工業發展迅速,到2020年我國汽車保有量預計將達到1.5億輛,這將使我國承受巨大的能源供應壓力。眾多專家認為,我國應從戰略角度出發,突出發展高硫煤制造甲醇、二甲醚等清潔汽車燃料,代替石油。而目前,我國已自主開發具有自身特色的年產60萬噸高硫煤制甲醇新工藝。計劃中兗礦、國宏化工公司、晉中、陜北以及呂梁等地區均計劃發展或者已在建設相關項目。高硫煤的規模化開發,將大大延長我國煤炭開采期。
3.從開采技術角度講,煤炭行業當屬大有可為行業。
首先,采礦業的工作對象是巖層和礦石,它們是作為地質結構體的一部分而存在,是由多種物質經各種作用組成的集合體,是非勻質體,不進行破壞性試驗、不進行細致物理化學分析之前無法獲知其具體組成,無法掌握其物理性狀和特點,隨之而來的關于巖層斷裂、破壞,裂隙的產生和發展等問題還沒有得到深入完整系統的認識和解決,所以地質災害時有發生。
其次,經過近百年的開采,特別是近幾十年來隨著需求量的急劇攀升,淺埋煤層和賦存穩定、埋藏條件較好的煤層基本開采結束,轉而開采埋藏深、埋藏條件復雜的煤層。但是在開采過程中,各種安全問題隨之而來,例如深部礦井的頂板來壓和巷道支護,地下水的控制和抽取,井底巷道、工作面的降溫,大型露天煤礦對大型化、自動化設備的需求等等,而這些問題的研究和發展都會推進相關科技工作的進步,帶動巖石力學、機械制造等諸多領域的迅速發展,可以為我國科技的發展做出重要貢獻。
因此,在平時的教學及班主任日常管理工作中都需要老師有意識、有針對性地做好相關答疑解惑工作。
4.關于學生畢業后的工作選擇和去向問題。
這是學生包括家長普遍關注的熱點話題。眾所周知,個人發展與成就大小應符合國家的發展趨勢、政策導向,1999年國家提出的“西部大開發戰略”為青年大學生提供了發展才能的大好契機,在這場盛世樂章中唱主角的是青年人,是胸懷雄才偉略的畢業大學生,在十多年之后的現在依然對年輕才俊充滿渴望。
在這個各顯才能的大舞臺上,采礦行業的大學生是不可或缺的重要角色。西部地域廣大,煤炭等資源十分豐富,發展潛力巨大,我國未來的能源供應在西部,采礦專業學生的發展在西部,國家發展的源動力更在西部。
二、采礦專業教學工作
除了在學生思想教育方面努力之外,在采礦專業教學中也需要做好相應工作,與思想教育工作相呼應,共同完成采礦專業技術人才的培養。
1.做好課堂教學工作,完善教學手段,增強教學效果。采礦工程專業的教學有很強的實踐性,可根據此特點在課堂講授時充分注意穿插現場生產實際的資料,照片、視頻非常直觀,具有很強的直觀性和視覺沖擊力,對于吸引當前思想活躍、喜好感官直接感受的當代大學生很有幫助。從理論教學引申到生產實踐,從講解現場的生產情況、特點、存在問題、整改思路、可行解決方案的規劃一直到最優方案的引出,形成完整的教學及實踐思路,對提升教學效果可起到事半功倍的效果。而對于難于表現的生產過程可通過動畫等手段再現,把主要教學對象凸現出來也可獲得良好效果。
2.重視模型講解、實驗以及生產實踐等環節,強化鞏固課堂教學知識。充分利用我校的中國煤炭科技博物館以及各類教學實驗室等各種資源,創造并把握好每次課堂內外的教學機會。博物館內的露天開采物理模型將現場生產各部分及生產環節等比例縮小,是非常好的實物化微縮版生產礦山;“邊坡穩定”課程的野外地質結構面調查可讓學生切身體會采礦邊坡工作者的工作內容、特點和作用;充分利用難得的生產實習、畢業實習機會,實地參觀考察現場生產,把學校教學和生產實踐相結合、相對照,用生產實踐驗證理論的正確性,用理論指導現場生產。
三、結論
沒有過硬的思想工作,采礦專業學生不會安心學習,不會認真學習專業知識;沒有優秀的專業教學工作,采礦專業學生也無法扎實掌握專業知識和技能。通過以上闡述和分析我們可以看出,班主任思想管理工作和采礦專業教學工作完全有需要也有必要做到相輔相成,互相促進,互為補充,只有充分把兩者有機結合,才能為培養高精尖專業人才打下堅實基礎。
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[關鍵字]采礦技術 發展趨勢 采礦設備
[中圖分類號] TD85 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-23-1
隨著科學技術的不斷發展,金屬礦開采所采用的設備在不斷的更新中。首先我們應該了解常見的采礦設備的發展。
1 采礦設備
1.1 露天采礦設備
(1)開采設備大型化是優勢資源集中化開采的必然要求,也是簡化剝采工程并降低開采成本提高經濟效益的重要途徑。實踐證明,采用大型開采設備可以明顯提高礦山產量與經濟效益。例如,單斗電鏟與卡車的標志性配套規格,每隔15到20年就要更新換代一次。
(2)液壓設備將獲得更廣的應用。在設備大型化的同時,鉆孔、鏟裝設備向著液壓化方向發展,國外液壓挖掘機使用率已占26%,液壓電鏟使用率已占 48%。
(3)運輸設備的連續化是提高運輸效率的有效手段。采用連續或半連續開采工藝進行露天礦山剝離和采礦工程,是國際性發展趨勢。陡坡鐵路、大傾角運輸機、礦用汽車整車提升運輸系統等將在不同類型礦山獲得開發、應用與完善;露天礦礦用汽車整車提升系統將是值得發展的方向之一。
1.2 地下采礦設備
(1)地下采礦無軌裝備向著大型化、微型化、自動化的方向發展,目前,最大的電動鏟運機載重量達25t,最大的井下載重汽車載重量達80t。在設備自動化方面,遙控鏟運機已應用于采礦生產,為處理小空間和危險部位開采而研制的微型鏟運機最小斗容僅0.38m3。今后井下設備將向著無人駕駛、機器人作業的方向發展。
(2)近年來,在鑿巖和爆破領域最主要的進步是提高了鑿巖速度和鑿巖的精確度。實現全液壓化是鑿巖設備的發展趨勢。鑿巖設備還將持續向自動化和遙控方向發展。使用自動化遙控設備除可以提高鑿巖效率外,由于炮孔鑿巖精確度的提高,爆破破碎質量也大為提高,同時也顯著地提高了鑿巖作業的安全。
(3)裝備配套,機械化程度高;地下采礦裝備從鑿巖、裝藥到裝運全程實現機械化配套作業,各種類型的液壓鉆車、液壓鑿巖機、柴油或電動及遙控鏟運機將得到普遍運用。隨著智能化采礦技術的突破和興起,遙控采礦設備將是今后采礦設備的發展趨勢和技術研究方向。
2 采礦工藝
填充采礦法是一個技術比較成熟的方法,采礦效率比較高、安全性比較強,并且有靈活性大、礦石損失小。可以有效防止金屬礦石開采的內因火災。因此這個方法在各個大型的礦業企業中得到了非常廣泛的應用。填充采礦法按照填料的性質和作用分為膠結充填和非膠結充填,其中膠結充填首先是最開始的分級尾砂膠結充填,然后經歷了全尾砂高濃度膠結充填,最后進一步發展到現在的不脫水、不收縮的全尾砂膠結充填。 總體來說填充采礦法的發展速度還是比較快的。但是填充采礦法也是存在一些缺點的首先它的回采工藝和填充工藝比較復雜;充填料的運輸、開采、儲存和加工的費用比較高,這些費用占到了開采總費用的一半;最后就是這項工作需要的人力比較多,因此勞動強度很大。
崩落采礦法是一種隨著礦石金屬的開采,工作人員有計劃有目的的強制或者自然崩落的巖石填充采空區的方法。在回采過程中是以礦塊為單位進行連續的回采。這是另外一種高效、安全的采礦方法。在我國經歷了十年磨一劍的發展,現在很好的提高了工作效率,增強了采礦的強度,每一次的崩礦量得到了大大的提高。 因此應用方法獲得了十分可觀的經濟效益。
3 當代采礦技術發展趨勢分析
金屬生產在現在工業是一個必不缺少的環節,而采礦是金屬生產中非常重要的一個環節。 因此采礦技術方法的發明應用就顯得格外重要了。 采礦技術在生產中的應用要遵循高效、高回采率、高產量和保證安全的原則,同時采礦技術的應用會受到資源所處的環境、當時當地的機械設備和施工工藝技術的影響和限制。 綜合這些考慮我國國內的開采技術還是存在開采浪費嚴重、環境污染和礦難頻發的一系列的問題。特別是我國大量存在中小型的金屬礦企業更應該注意開采技術的改進和開發, 只有這樣才能減少更多的悲劇的發生,才能實現可持續發展。 只有如此才能利國利民。 筆者對我國的開采技術的發展趨勢進行了總結,主要在以下幾個方面:
首先是現在的開采技術有向著高效集約型的技術的方向發展。金屬的開采是在地下進行作業的,因此以前的要求就是對整個開采過程包括挖掘、通風和排水都是要分節進行的,這就影響了作業的效率,也增加了作業的危險,但是隨著開采技術的開發和高效的大型機械設備的應用,金屬的開采必然朝著高效的方向發展,這樣不僅會減少人員而且還能提高作業效率,增強生產的安全性,這樣就達到了事半功倍的效果。 我們也要使我們的管理系統高效集約化,實現金屬企業的經濟效益和社會效益的最優化發展。
然后就是開采方法的改進和合理選擇是開采技術的一個發趨勢。在地下金屬開采的過程中我們應該根據當地的環境和地質條件,按照安全、高效和可持續的原則選擇適當的開采方法,盡量減少環境污染、最大限度的開采金屬礦。因此開發方法的選擇和開發是促進金屬礦開采發展的基本條件,因此這必然成為科學工作者的研究的重點也必然成為金屬開采的發展趨勢。
最后因為可持續發展成為了國家戰略, 因此對環保開采技術的開發利用必然成為今后我國金屬開采技術的發展方向。 在金屬事業創造的巨大的經濟效益和工業化的同時,這個行業也帶來了巨大的環境問題例如凹坑、空氣污染、金屬礦不充分開發導致的資源浪費等一些列問題都和現在對和諧社會的要求產生了沖突,因此我們應該利用現有的技術經驗,針對現有的環境問題和工藝,正確處理好金屬開采的實際需求和安全、經濟的關系。 最好的促進我國金屬開采的可持續發展。
關鍵詞:煤礦開采;安全通風;事故防范;對策
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.054
1 引言
安全通L管理是煤礦開采工作中的基礎性工作之一,也是安全保障體系中至關重要的一個環節,其主要目的就是通過采用經濟、有效的通風技術和手段保證及時的將礦井下產生的有毒氣體、易燃易爆氣體以及對人體有害的粉塵、煙霧等及時的排出井外,保持井下空氣的新鮮和流通,從而有效的防止瓦斯爆炸等安全事故的發生,并最大限度的保障井下施工人員的生命健康。但是,從現階段來看,很多煤礦開采企業沒有做好井下通風工作,規章制度不健全,且沒有建成完善的監督機制,致使開采工作的危險性極大,工作人員的生命安全和企業的核心利益得不到很好的保障,不利于我國煤礦開采行業的長久發展。
2 煤礦安全通風管理措施簡介
2.1 加強通風系統管理
加強通風系統管理,有效的消除現有通風系統中的安全隱患是保障通風安全管理質量的先決條件。首先,煤礦企業的相關領導要提起對安全通風管理的高度重視,自上而下營造一種積極向上、注意防范的安全施工氛圍,逐步建立起完善的煤礦通風安全管理體制,并加強對安全保障管理工作的監督,進而從根本上提升企業的安全管理水平。同時,各部門員工也要主動摒棄懈怠的工作情緒,提升自身的安全意識,進而為通風安全管理工作打下堅實的思想基礎;其次,企業應該根據具體工作現狀和工作要求逐步完善員工培訓制度,保障每一位員工掌握基本的安全操作流程,并對員工進行安全培訓教育,在員工中形成一種積極的工作范氛圍;最后,要始終貫徹安全第一、防范為主的工作原則,定期對企業現有的安全管理制度和相應的防范設備進行評估,針對具體的安全隱患制定詳細的防范措施,為員工的工作提供一種穩定、安全和良好的環境。
2.2 加強通風安全控制管理
煤礦企業的通風安全管理工作是一項復雜的系統性工程,其涉及的范圍非常龐大,在任何一個環節上出錯都有可能導致嚴重的煤礦安全事故,給企業的發展和煤礦工人的人身安全帶來巨大的威脅。因此有必要加強通風安全控制管理,通過完善的制度和相應的保護措施防止安全事故的發生。首先,根據企業具體情況和實際開采環境制定明確的安全管理目標,明確規定具體工程中國的最大風險承受能力,并制定逐步完善現有的安全控制體系;其次,建立完善的人才選拔機制和人才晉升機制,通過多種渠道聘請那些有著豐富工作經驗和教育背景的人才從事煤礦通風安全管理工作,并定期對員工的工作質量和狀體進行評價,為其中表現優秀的人員提供晉升渠道,從而為采礦工作的順利發展提供人才儲備;最后,要進一步落實責任制度,對各級工作人員的責任與義務進行明確規定,出現安全問題時要做到明確的責任追究,從而提升員工的安全工作意識。
3 煤礦行業通風事故防范措施
3.1 有針對性的選擇煤礦通風系統
所謂的通風系統,指的是為井下各個作業點提供新鮮空氣并及時的排出有害氣體、粉塵等物質的通風線路、通風動力裝置以及電力控制系統的總稱。通風系統的合理布局與優化配置和煤礦企業的發展息息相關,必須提起企業領導層和工作部門的高度重視。因此安全管理部門應該首先對具體的施工地質環境和地表環境進行詳細的勘探與分析,根據礦井挖掘的路徑設置合理的選擇通風系統,運用專業的分析模型評估通風系統的安全等級以及可能存在的問題,并在減少工程量的前提下將經濟因素考慮在內,從企業具體情況出發為企業創造更大的經濟效益。
3.2 加強瓦斯管理,強化瓦斯堆積
瓦斯是采礦工程中常見的易燃易爆氣體,其在井底的大連堆積可能會導致嚴重的瓦斯爆炸事故,因此加強通風管理是防止瓦斯氣體大量堆積的先決條件。一方面,必須在每一生產水平和采區布置單獨的回風崗,并通過大功率機械設備進行分區通風,保證礦井下的空氣新鮮;另一方面,要在采掘面進行單獨通風,掘進巷道采用礦井全風壓或是局部通風機進行強力通風,防止瓦斯氣體在掘進面大量堆積。同時在瓦斯極易堆積的地方,如采面上限角和采空區邊界等位置進行重點通風裝置的布設,疏通通風線路口,并有效的杜絕機械設備打火、電氣線路錯誤搭接等產生的明火,從根本杜絕瓦斯爆炸的情況出現。常用的巷道瓦斯祛除法主要有引導風流排放瓦斯法、防止瓦斯涌出法、增加風量稀釋瓦斯法等多種方法實際工作中應該注重靈活運用。
3.3 選取合適的風量調節方法
在煤礦開采的實際工作中,很多情況下由于通風巷道的設計線路以及通風設備的分布不合理問題容易導致分配到各個采掘面的風量不能達到通風要求,這就需要選取合適的風量調降方法,保證礦井下每段位置上的有害氣體都能被及時排出井外。目前常用的礦井放量調節方法是改善扇風機的安裝位置、扇風功率以及葉片的安裝位置等,此外局部風量調節方法有增加風阻、減少風阻以及輔助通風三種,通常需要根據實際施工環境進行選擇使用。
4 結束語
總之,真正地搞好煤礦的安全通風管理,就可以控制與預防煤礦的安全事故,在確保人員身體健康和安全的過程中,降低了經濟損失。因此,煤礦企業務必要強化管理煤礦的安全通風,將安全擺在每一項工作的第一位。只有如此,才可以確保煤礦事業健康和穩定的運行。
參考文獻:
[1]姚飛,楊玉磊.煤礦安全通風管理及通風事故的防范研究[J]. 科技創新與應用,2014(20):90.
[2]李利成.煤礦安全通風管理及通風事故的防范措施探究[J].黑龍江科技信息,2012(27):25.
每年高考后如何選擇一個能在五年后立于不敗之地的專業,對于很多優秀學生來說也許是一個比高考更難的問題。國內第三方專業調查機構麥可思研究院的報告顯示:2011年本科就業綠牌發展專業(薪資、就業率持續走高,且失業量較低,為需求增長型專業)包括:地質工程、港口航道與海岸工程、船舶與海洋工程、石油工程、采礦工程、油氣儲運工程、礦物加工工程、過程裝備與控制工程、水文與水資源工程、審計學。本期就向大家介紹這些綠牌專業。
“裝備現在,控制未來”是我們裝控人的宗旨;“不怕吃苦,不怕累,敢打敢拼,勇于承擔”是我們裝控人的精神。在裝控的隊伍里,沒有“女生”,因為專業的學習讓女生鍛煉出一身男兒的氣概;這里也沒有弱者,因為裝控不僅僅要學習專業知識,更需要實踐,每一次實踐都讓我們變得更強。
裝控人的苦與樂
雖然過程裝備與控制工程專業是1998年3月才正式設立的本科專業,但它卻不是一個新專業,其前身是化工設備與機械專業,為了順應社會的發展,在化機的基礎上,融合了化學工程、機械工程、控制工程和管理工程方面的知識便成了過程裝備與控制工程專業。曾經有人這么解釋這個專業:比化學化工的多懂些機械,比化學機械的多懂些控制,比化學控制的又多懂些工藝。由此可見裝控學子具備綜合型人才的特點,在今后的工作中更是天高任鳥飛,海闊憑魚躍。
過程裝備與控制工程專業是一門理論與實踐相結合的交叉學科,幾乎每個學期都安排有理論和實踐課。大一的時候主要學習基礎理論知識,比如:高數、英語等,很少涉及專業課,頂多安排一門專業基礎課,以便新生能很快適應大學生活。到大二的時候,經過一年的沉淀,一些專業基礎課如理論力學、機械工程材料學、金屬工藝學、互換性與技術測量等課程才進入我們的課堂,每一門既有理論課也配有實驗課。每一次的實驗課都是我們的最愛,能自己動手去檢驗課堂上所學的知識,在那里我們第一次看到金屬中的珠光體、奧氏體、馬氏體。大二的金工實習是我們最難忘的,在那里我們實現了第一次脫胎換骨。在第一站鍛造車間里,我們做著打鐵師傅的活,但這里要比武俠小說中的打鐵鋪先進得多,我們使用的錘子是大型氣壓錘,爐是能夠加熱到幾千度的電爐,一塊鐵柱很快就達到了1200℃。在師傅的指導下,我們小心翼翼地用鉗子夾著鐵照著模子鍛打,生怕一個不小心,滾燙的鐵塊就飛到身上。要知道被1200℃的鐵塊打到身上的后果可不是疼一下那么簡單的事情。到了第二站的鉗工車間,做的活被我們戲稱為“站軍姿”。工作的時候我們都保持著一個姿勢在做鉗工,雙腳站立不動,雙手拿著銼刀按一個動作在工件上來回挪動,每到休息的時候你會感覺自己都機械化了。再往后是銑車、數控、焊接、鑄造等車間……一次實習下來,我們把車間里的工種全都做了一遍,收獲的知識比整天呆在課堂上得的多了。
如果說大二我們進行的是技術技能的訓練,那么在大三我們面臨的就是專業知識和精神毅力的考驗,并在這些考驗中實現了第二次脫胎換骨。
大三學習的是專業主干課程:工程力學、流體力學、過程裝備設計、機械設計原理、控制工程原理、化工原理、過程裝備控制技術及應用、過程裝備制造與檢測等。也許你看著這些課程會感到枯燥,但當你融入其中的時候,你會發現這里邊的樂趣大著呢。大三我們安排了兩次課程設計:換熱器設計和減速箱設計(換熱器主要是通過熱量交換,改變流體的溫度的設備,是化工、石油、動力、食品及其他許多工業部門的通用設備。如現在的空調內部就是一個小型的換熱器,把熱風變成冷風。而減速箱是一種由封閉剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿式或者齒輪―蝸桿傳動所組成的,常用于動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置。比如拖拉機機頭的傳送帶就是一個很典型的減速裝置)。那可是工程師干的活,而我們在大三時就可以嘗嘗“鮮”啦。當時我們的設計題目是管殼式油冷卻器,任務是將16Kg/s的油由入口時的 90℃轉化為出口后的45℃。設計是一個既要運算,也要選擇的過程。剛拿到這個題目,我們便開始查閱相關書籍。然后對著上面的要求選擇換熱器的材料,還有換熱管的排列方式,這個對換熱面積是有影響的,從而影響換熱流體的溫度。而流體的速度,也是我們選擇的一部分內容,它會影響流體的阻力,換熱溫度和生產成本。通過一次又一次的選擇,一次又一次的工程運算,我們才能夠確保我們的設計是有效的。由于這個設計是開放式的,不同的人有不同的想法,選擇的不同,那么設計的過程也是不一樣的。一樣的題目,得到的設計說明書是多種多樣的。有的人從設計材料入手,增加材料成本,提高換熱效率;有的人為了降低生產成本,那么它的生產效率有所降低;也有些人有了新的發現,在前人的基礎上,增加自己的特點,既降低了成本也提高了效率。
設計不僅僅是考驗我們的專業知識,更多的是訓練我們專業知識的應用能力。經過一次設計,我們的專業知識會得到進一步的提高,在運算方面的毅力和耐力也得到了加強。
裝控專業是個綜合性的專業,它的研究方向是多樣化的。目前,開設這個專業的學校全國就幾十所。每個學校的情況不一樣,那么上課的側重點也會有所不同。比如:中國石油大學和西南石油大學,這兩所學校培養裝控人才的方向都是石油方向的,廣西大學培養的是以壓縮機設計制造為主的,也有其他一些學校以制冷能源為培養方向。同學們可以根據自己的喜好,選擇自己的研究方向,在相關課程上多下工夫。
過程裝備與控制工程專業的就業前景
Abstract: For the low cycle progress problem of IV 62 mining area track downhill large inclination and downhill construction, this paper formulated a reasonable construction organization plan to solve this problem.
關鍵詞: 巖巷;大傾角;下山施工;方案優化
Key words: rock roadway;large inclination;downhill construction;plan optimization
中圖分類號:U455.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)14-0149-03
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作者簡介:高明亮(1975-),男,安徽太和人,1996年畢業于大同煤校采煤專業,工程師,現任淮北礦業集團公司袁莊煤礦生產技術科科長,研究方向為煤炭。
1 礦井概況
淮北礦業(集團)公司袁莊煤礦地理位置位于淮北東北35公里,徐州市西南20公里,東經116°57′6″~117°1′48″,北緯34°8′42″~34°11′12″,南北長6.5km,東西寬1.0~2.5km,面積12.632km2。區內地勢平坦,無基巖出露,全區均被第四系沖擊層所覆蓋,地表標高32~+36.4m,北高南低,松散層厚度29.8~66.8m,平均厚44.2m。地面分布有牛眠村、小李莊等自然村。礦井為立井—暗斜井多水平開拓,一對立井井底落在二水平;三水平以下為暗斜井方式延深。目前礦井生產活動主要集中在四水平,四水平劃分為IV1、IV2兩個采區。井下主運輸主要以皮帶運輸為主。
隨著我礦主采煤層31煤資源的日趨枯竭,主采煤層已經漸漸的向32煤層轉變。32煤層賦存較不穩定,厚度從0.1~1.4m變化快,平均僅為1.0m,且煤層下部含有一層夾矸,層位穩定,硬度比煤層還軟,放炮后就混進原煤影響煤質,造成原煤灰分增高,且難以洗選。為了盡快提高礦井煤質,提高資源利用率,合理開發利用資源,延長礦井服務年限,滿足煤礦生產的需要,保持礦井可持續發展,我礦通過補勘發現原不可采的6煤存在局部可采。
根據2007年12月提交的《袁莊煤礦6煤層資源井下探采項目勘探地質報告》,6煤總資源量為464.58萬噸(全為推斷的資源量(333萬噸),其中一水平的資源量為40.39萬噸,二水平的資源量為55.90萬噸,三水平的資源量為61.95萬噸,四水平的資源量為306.34萬噸。據此我礦后委托淮北工業建筑設計院就6煤層開采編制《淮北礦業集團公司袁莊煤礦6煤層開采初步設計說明書》并據此確定了Ⅳ62采區是袁莊煤礦生產接替的重點。
2 工程概況
Ⅳ62采區是袁莊煤礦生產接替的重點,年設計生產能力30萬噸,為保證礦井生產的順利接替,Ⅳ62采區上部車場及工程于2009年年底施工結束,并開始施工Ⅳ62軌道下山。Ⅳ62軌道下山,設計長度408m(斜距453.9m),巷道按方位角α=128°,坡度β=26°下山施工。巷道設計斷面為半圓拱型:凈寬×凈高=3600mm×3100mm,采用打錨桿+掛菱形網+梯子梁+噴射混凝土復合型支護,支護材料為:采用長度2200mm,直徑20mm的高強螺紋錨桿,每眼兩支K2550型樹脂卷作為錨固劑;每排13根錨桿。梯子梁采用直徑為14mm的鋼筋加工。菱形網采用8#鐵絲制作,網孔規格60×60mm。砼成份:水泥:黃沙:石子=1:2:2,水泥標號為425#,黃沙為中砂,石子為米石子。
Ⅳ62軌道下山傾角大,下山施工難度大,循環進度較低,嚴重制約了我礦的開拓格局。如何解決巖巷大傾角下山施工難題,提高巖巷炮掘單進水平,成為擺在我礦工程技術人員面前的一個重要難題,為此,礦成立了研究小組,對該巷道的施工進行專門攻關,制定了合理的施工組織方案,并取得了良好的效果。
3 施工組織方案制定
Ⅳ62軌道下山傾角大,下山施工時迎頭積水難排、下山耙矸裝運困難、打眼飄高、爆破后易出現底高等現象,難以實現正規循環作業,循環進度較低。掘進單進水平一般月進為50m左右,有時當月進尺還不到40m。嚴重的制約了我礦的開拓格局。為有效緩解我礦緊張的開拓局面,提高巖巷大傾角下山炮掘施工的單進水平,經過礦工程技術人員現場跟班調研、分析總結,分別采取引進設備、改造機具、重組工序、優化工藝等一系列舉措解決了巖巷大傾角下山施工的難題,具體優化實施方案如下:
3.1 引進設備、改造機具 針對下山施工耙矸裝運困難問題,我礦經研究決定,選用P—60B大耙矸機進行耙矸裝運,并在Ⅳ62上部車場選用3噸電瓶車牽引礦車進行運輸,最終實現耙矸機裝矸,平巷電瓶車運輸,斜巷絞車提升的運輸方式,以提高運輸效率。由于Ⅳ62軌道下山坡度大,新引進來的P—60B耙矸機笆斗在耙矸時剎不下去底,出矸較慢,經過現場調研,及時對耙矸機笆斗及后卸槽進行了改造,使耙矸機笆斗剎底量增大,絞車一次能牽引2個礦車,加快了出矸速度,提高了勞動效率。
3.2 重組工序、優化工藝 Ⅳ62軌道下山原采用全斷面一次起爆,“三—八”工作制,爆破時底高托底現象嚴重,難以正規循環作業,單進水平較低。針對上述問題,經過現場跟班調研、分析,最終確定采用“四—八”交叉作業工作制,并采用臺階法進行施工。即:每個圓班有三個班托底全斷面爆破,一個班噴漿、處理底(如圖1、2所示)。
3.2.1 施工工序及說明
①進尺班:安全確認打眼裝藥爆破敲幫問頂超前臨時支護看線、畫輪廓線、掛網、安裝梯子梁、安裝護頂錨桿遮迎頭矸石、出矸清底驗炮。
②噴漿、處理底班:安全環境檢查看線、定點量尺打底眼、刷幫、打幫錨桿眼爆破敲幫問頂遮迎頭矸石、出矸清底驗炮安裝幫錨桿噴漿清理。說明:拱基以上錨桿緊跟迎頭施工;圍巖巖性為硬巖(f>5)時,幫部錨桿待復噴后滯后耙矸機■10m,釘道移耙矸機后兩個圓班幫錨桿補齊;圍巖巖性為中硬巖(f
3.2.2 施工方案技術要求
①嚴格按照措施要求施工,施工期間嚴格控制巷道中腰線,確保準確無誤。
②施工過程中加強監測監控,頂板巖性發生變化時,及時采取措施,采用補打錨索的方式增強支護強度,特殊地段密集設置礦壓監測點進行觀測、分析,為巷道的安全施工提供科學保障。
③施工過程中加強頂板管理,爆破時嚴格控制裝藥量,確保巷道成型;一次刷幫頂不準超過錨桿的一個排距,夠一排打一排,必要及時打錨索加強支護。
④掘進班組爆破施工時,必須嚴格按照爆破圖表施工。處理底班組要根據底板情況,合理布置眼位,最小抵抗線■300mm,炮眼深度■600mm。做到一次打眼要一次裝藥,一次爆破;嚴禁一次打眼分次裝藥,分次爆破,底板向上兩排眼必須使用抗水型雷管和阻燃彩帶,阻燃彩帶外露■300mm;嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖”爆破制度。
⑤掘進班組打眼要嚴格按導向眼施工法進行施工,以有效控制打眼飄高現象,確保爆破成型。
⑥加強巷道支護效果監測,堅持“小班自檢、區隊日檢、礦井抽檢”的原則,嚴格執行質量交接、驗收制度。
4 效果及效益分析
通過對Ⅳ62軌道下山施工方法的改進,經過近半年的施工情況表明:采用“四—八”交叉作業工作制及臺階法施工,使巖巷大傾角下山炮掘施工單進水平提高為月進80m以上,Ⅳ62軌道下山設計斜長453.9m,方案優化后5.7個月完工(原計劃9個月完工),可使我礦采區接替提前3.3個月,大大提高了大傾角巖巷下山施工的單進水平,保證了巷道施工的安全與質量,也為類似條件下巖巷施工提供了一個可靠的技術途經,積累了寶貴經驗。
參考文獻:
[1]張榮立,何國緯,李鐸.采礦工程設計手冊.煤炭工業出版社.2006.