采矿安全论文范文

时间:2023-03-26 23:55:48

导语:如何才能写好一篇采矿安全论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

采矿安全论文

篇1

科学技术是第一生产力,安全生产是提高企业经济效益的重要保障。采矿工程本身具有一定的安全隐患,加上一些意外情况的发生,使采矿工程中安全事故发生率比较高,因此在采矿工程过程中应用安全性原则是十分必要的,具有十分重要的现实意义。那么,什么是安全性原则呢?安全性原则,简单来说,就是各项活动包括安全活动中对于客观存在着的安全问题所要坚持的规范。

1.安全性原则的运用可以促进采矿企业的经济发展。

在采矿工程中重视安全生产,把安全性原则落实到采矿技术、采矿工艺、提高工作人员安全素质、运用先进的安全设备等方面,不仅可以提高采矿质量,而且可以减少安全事故的发生,为企业带来更多的经济效益和社会效益,实现双赢目标。

2.安全性原则的运用可以促进其他行业的经济发展,从而促进国民经济进一步发展。

采矿坚持安全性原则不仅可以提高采矿企业的经济效益,而且可以为其他工业提供优质的矿石,促进其他工业的进一步发展。

3.安全性原则的运用可以促进社会的和谐发展。

近年来煤矿采矿安全事故频发,事故处理纠纷问题一直不断,给社会增加了负能量,不利于社会的和谐发展。因此采矿工程活动要改变以往的忽视安全谋求利润的模式,改用安全与经济并重的生产模式,在采矿工程过程中认真贯彻落实安全性原则,把安全事故发生率减到最低。同时如果发生安全事故,要妥善处理事故,用法律保障受害者及其家属得到合理补偿,促进社会的和谐发展。收稿日期:2014-06-16作者简介:吴开洪(1969-),男,毕业于湘潭矿业学院采矿工程专业,工程师,现任云南东源昭通煤业有限公司总经理。总之,在采矿工程中坚持安全性原则,把安全问题的处理措施落实到采矿活动过程中,不仅可以促进采矿企业的经济发展,而且可以促进社会经济的健康发展,让社会更加和谐稳定发展。

二、安全性原则在采矿工程过程中的应用

对采矿工程来说,安全性原则的应用可以体现在安全施工技术、安全生产规章制度、现代计算机应用、工作人员的专业素质等多个方面。

(一)采矿安全施工技术的应用

采矿工程难度大,涉及技术比较多,因此要加强采矿技术的开发和利用,有效防范安全事故的发生。

(1)提高采矿工程技术。

采矿工程具有专业性强、危险系数高等特点,要积极吸引或引进采矿专业技术强的综合性人才,并鼓励其进行技术创新和理论研究,不断更新采矿技术,为采矿工程服务。同时要加强工程技术人员培训,给其充足的发展空间。此外,国家要加大对采矿现场的安全基础设施建设,如采矿交通运输(主要是公路建设)、能源开发(如水电设施建设等),为采矿工程施工创造良好的物质基础。

(2)在采矿前,要进行技术交底。

组织相关人员对工程设计图纸进行学习和研究,要熟悉掌握施工设计图纸中的施工重点、关键工艺、施工参数等,编制安全施工说明书,并严格执行。同时要做好物资采购工作,根据采矿工程施工设计选购材料,严格把控材料质量关,并经验收合格后方可进入施工现场。此外,要根据采矿工程施工现场具体情况选择适合的施工设备和施工工艺。

(3)严格按照施工技术标准完成施工任务。

如某采矿工程在进行凿岩爆破施工时,选用Boomer281液压凿岩台车、乳化炸药配段发塑料导爆爆管进行凿岩爆破,且按照爆破参数完成工作,其中,炮眼深度3.0~3.2m,爆破进尺2.5~3m等,根据采矿工程实际情况确定相关参数。此外,要提高施工人员环境保护意识,在采矿时尽量不破坏自然环境,让矿区与生态环境和谐共处。

(二)建立健全安全生产规章制度

安全生产规章制度能够有效约束和规范人们的行为,要建立健全安全生产规章制度,使采矿工程活动有章可依。风门至少要建立2座风门,间距大于运输工具的长度,以便一座风门开启时,另一座风门是关闭的。风门分为普通风门和自动风门两类。自动风门是借助各种动力来开启与关闭的一种风门,自动风门中有机械传动式、电气传动式、气动式和水动式等。(三)控制风流设施控制风流的设施主要有调节风窗。调节风窗是在风门或挡风墙上方,开设一个面积可调节的矩形小窗口,移动窗板的位置可调节窗口的面积大小,从而改变巷道通过的风量,达到调节风量的目的。

三、煤矿通风与安全技术应用的有关建议

(一)注意选择巷道贯通的地点

巷道贯通的地点尽量选在危险性小的地区,当面尤其是在瓦斯隐患突出的矿井,巷道要选择无危险或者危险性小的地区作为巷道贯通地点,巷道选择的不合理极易引起卡钻、顶钻的情况,极大增加了安全隐患。此外,进回风系统之间尽量不要设置巷道贯通点,因为,一旦选择在这,而且没有行之有效的控风措施,容易造成风流改变,加剧消极影响。

(二)有效的控风措施

1.加强巷道贯通处的局部通风管理

巷道贯通时,掘进的方向只能选择一个,其他其余要保持正常的通风状态,对于局部通风要实行定期检查制度,通过检查来判定安全情况以及瓦斯浓度,要做到回风巷中瓦斯浓度低于1%,局部通风系统要保障巷道的风速、风流情况符合标准,严禁出现循环风等不合理的通风情况。尤其是隐患严重的煤矿中,为保障巷需通风系统的顺利运行,倾斜巷道与上部的平巷道需要预留出至少5m的超前距离。

2.贯通时采取有效的控风措施

在通风系统贯通前后要进行必要的调整和检测,一旦出现进回风系统之间设置巷道贯通点时要立刻根据现场情况进行及时调整,减少两侧空气压差,减少两侧空气压差,然后在贯通的两个方向设置好风门,贯通时关闭风门,等到放炮贯通之后再进行一遍通风系统的检测和调整。矿井中通风系统越复杂,在进行巷道贯通时风流越不容易控制,贯通后的各个巷道中的通风情况很难得到准确的数据、因此特别强调加强通风管理和安全技术的应用,避免循环风和串联风的产生。

3.加强通风瓦斯系统的监测与管理

对于煤矿挖掘区域的瓦斯浓度情况要进行实时监测,对于每个监测地点的瓦斯浓度都要及时汇报。一旦监测到异常情况,要立刻上报,并对监测数据进行研究分析,确定主监控地区,将危险性降低到最低。

四、结语

篇2

1.1单道起坡不安全技术因素

针对采区中部车场进行设计时,必须要以满足工程实际生产需求为基础,选择不同的措施来建设不同巷道的起坡轨,主要包括弹道与双道两种起坡方式。两种方式相比较来说,单道起坡方式要相对简单,并且工程量比较少,而双道起坡的建设要求则比较严格,需要设置一定固定的道岔以及弹簧道岔等。就现在采矿井巷工程施工,单道起坡方式为首选,因为其具备需要资金少、工作量低等特点。在建设单道起坡时下放空重车与材料车时,为了能够有效解决空重车在通过简易岔道易倒掉进入中部车场的问题,需要打钩人员在道岔位置给予一定的助推。但是如果选择此种方式,会加大对挂钩人员的安全威胁。为了能够更好的解决这一技术问题,在对采区中部车场进行设计时,可以选择用双道起坡的方式,可以提高空重车与材料车运行的有效性与安全性,减少对工作人员造成的威胁。

1.2弯道井巷采取曲率半径

对与采矿井巷的施工,对于巷道曲率半径一般会采用12m或者是15m,其能够更好的满足井下七吨架线式防爆电机车运输的数值。但是如果选择的是其他运输方式,还是设计此为曲率半径的话就不能满足工程施工的需求,而是应该选择9m曲率半径。在工程实际施工过程中,大部分的采矿井巷都是采取的6m曲率半径,这样设计的结果就会导致巷道拐弯处变大,在生产过程中就会容易出现使耙矸机钢丝因为磨损加剧而断裂伤人的事故。并且,如果井巷曲率半径设计的过大,在进行爆理后落下的矸石耙不到底,会增加巷道的坡度,增加了工程的运输难度。因此,在设计采矿井巷曲率半径时,应该以满足工程施工实际情况为基础,将其确定为9m或者是12m为佳。

1.3车场设计在弯道巷道中

在对车场进行设计时,一般情况下技术人员只会对采区上山方位以及运输大巷方位进行研究分析,将下部车场设计在采矿区的弯道巷道内部,而这种设计则直接会增大电机车司机的视野盲区,对于前方以及周边的警示信号等不能及时发现,很大程度上影响了司机与信号挂钩人员之间的信息交流,经常会因为交流不及时而出现一系列的安全事故。为了避免此类情况的发生,在设计下部车场时,应该尽量将其设计在直线部位,以免设计不合理减小司机的视野范围而造成安全事故。

2开拓井巷工程施工不安全技术因素

开拓井巷的设计施工中,经常会存在下部车场轨道安全间隙过小等不安全因素,如果不能掌握巷道的所有信息,就会导致在巷道设计过程中出现高度过低的情况,并且在对巷道的腰线进行设定时也存在很明显的不安全因素。只要是其中有一个环节存在不安全因素,就会影响整个采矿工程的正常进行。

2.1下部车场轨道间安全间隙过小

对于下部车场的设计,车场间隙一般确定为1.3m,但是在实际施工中很多矿井的安全间隙仅有1.3m。在这种施工的情况下,一旦车场运输任务重,并且运输车变形或者材料车过宽的情况下,很容易因为双轨之间的挤碰而威胁到工作人员的人身安全。因此,在对下部车场进行设计时,必须要充分考虑超宽运输车可能通过的情况,增大间隙到1.4m左右,确保运输工作能够正常进行。

2.2巷道高度过低

巷道掘进施工一般都是采用砌碹支护开拓作业的方式,半圆拱形断面首先的也是掘进方式,一般情况下会将墙的高度控制在1.2m上下。就采矿井巷实际施工情况来看,存在少数的矿区没有采取规定的方式来对巷道进行开拓,很多大断面积的巷道墙高为1.1m左右,这样在巷道进行架线时,高度不能达到架线以及施工的安全标准,在后期的施工过程中很容易就出现触电安全事故。因此,在对巷道进行开拓施工时,必须要严格结合当地实际情况来进行综合分析,确定最终的巷道墙高,保证其能够满足工程施工的安全需求。

2.3巷道腰线设计不合理

中线与腰线主要对井下巷道进行施工控制的,其中中线的主要是对巷道的掘进方向进行指导,一般情况下应在巷道顶板位置或者是棚梁上设置3~4个中线点,选择用正中或者偏中线的形式来表示,而设备可以选择激光光束的方式来确定掘进迎头的尺寸是否合理。而腰线的作用主要是完成对标高与坡度的控制,以水平尺等施工工具延伸到掘进迎头的位置来探测腰线所在位置是否合理。在实际施工过程中,一般都是在间隔30~50cm的位置用测量一起设置一个中腰线。并且针对煤层较厚的区域,为保证掘进的正确性,还需要对巷道进行分层,在开采难度降低的情况下,巷道的压力也会增加,而支架承受压力过大发生变形后就会对设置的中线点造成影响,使其不能够完全保证在同一水平线上,进而会造成巷道施工质量减低。并且,在实际的巷道施工过程中,受地质地形等因素影响比较大,往往会造成施工方位的变化,为了保证工程施工质量,需要将拐弯处的曲线巷道半径以及转角等转化为切线或者弦线。

3采掘面不安全技术因素

采矿工程采掘面的工程施工,也会存在一定的不安全技术因素,例如急倾斜煤层主斜坡设计中存在的坡度过小不安全技术因素,以及存在切眼与分斜坡开口的施工问题,还有改造眼拐弯处过多以及反眼坡度设计过大等问题等,都会对工程的安全施工造成不良影响。

3.1急倾斜煤层主斜坡坡度过小

为满足工程安全施工的要求,在对采矿井巷采掘面进行设计时,必须要通过全面分析后做好对急倾斜每层主斜坡坡度的控制。但是在实际施工过程中,即便是有明确的倾斜角度作为参考,也会出现各种各样的施工问题,最终导致主斜坡坡度不能够满足工程建设要求,导致煤炭在受到自身重力影响后也不会出现下降,很大程度上影响了工作效率。

3.2切眼口及分斜坡开口

矿井采掘面进行切眼开口设计时,如果没有按照每层正倾斜的方向进行设计,或者是沿着要求的方向设计但是最终确定的长度不够,形成的三角带切眼,很容易就会出现煤柱垮塌的现象。因此,在对采掘面切眼口进行时设计时,必须要严格按照相关要求来进行,以免因为设计不合理而出现各种质量问题。

3.3反眼双向施工

从布置在巷道底层的煤层底板来看,如果采用反眼双向施工的方式,经常会因为放炮震动而对反眼头煤柱造成影响,甚至会因为空顶过大的原因,最终导致垮帮问题的出现,无法进行正常的维护工作。在对采掘面进行此项施工后,往往会在本区段回采完成后,无法保住煤柱,在二段回采过程中将会出现窜矸问题,进而会对工程的正常开采造成负面影响。因此,为保证工程的顺利施工,确保煤柱不会受到损伤,在反眼头施工时,应该选择单向施工的方式,以此种方式来保证回采与正规推采都能够顺利进行。

4提高采矿工程安全性改进策略

4.1井巷工程施工安全策略

对于井巷工程施工时,在设计中部车场时应该选择单道起坡的施工的方式,可以确保采矿井巷工程中部车场设计与施工工作的顺利进行,并且可以降低施工成本,重要的可以避免空车在道岔行驶过程中发生倒掉,保证挂钩工作人员的生命安全。为保证采矿工程的安全施工,要求设计人员必须要对矿井进行全面分析,将巷道曲率半径控制在12m左右。并且下部车场的谁及应该尽量避免将其设计在弯曲巷道中,将其设计在直线巷道中,避免对电机车司机的视野造成影响而发生安全事故。

4.2开拓巷道施工安全策略

在对下部车场轨道进行施工时,应加强对之间安全间隙的控制,为避免受运输车重量过大或者是运料车过宽等因素影响,造成挤压而产生安全事故,应该将间隙控制在1.3m以上,大概1.4m左右为佳。另外,采矿巷道施工一项的安全措施就是保证用电安全,为了确保线路的架设高度达到安全标准,必须要确保巷道墙高能够满足施工要求。另外,应该加强对中线以及腰线的控制,保证掘进工作面的正常。

4.3采矿工作面安全策略

采矿工作面的安全技术策略,需要结合存在的不安全因素进行分析,在全面了解矿井工程实际情况后,以满足工程正常施工为根本目的,采取最有效的施工技术。例如针对三角带煤柱垮帮事故,在施工时应该严格按照规定对切眼的开口进行操作,保证施工中切眼开口长度、方向以及各项参数都能够符合施工要求。

5结束语

篇3

关键词:采矿工程;安全;知识图谱;可视化分析;关键词;研究热点

当今是经济飞速发展的时代,由于城市规划、人类生产生活等的需求,采矿工程在各国的发展尤为迅速,采矿业年产量、年产值呈现逐年增长趋势[1]。由此可知,采矿工程的发展对于国家发展而言极其重要,但由于采矿工程属于高危行业,采矿安全事故在全球各地区仍持续发生,特别是重大事故时有发生,安全成为该行业面临的巨大挑战[2]。因此,为了减少和避免安全事故的发生,国家在给予采矿工程安全方面极大重视的同时,还提供了大量的资助,因而采矿工程安全形势一片好转。为了使采矿工程有更好的发展前景,国内外许多学者逐渐对采矿工程安全领域展开科学研究,并提出了一系列可行、有效的与安全相关的方法和建议,并以文献的方式进行发表,达到业界成果共享的目的,从而促进该领域的发展。这些研究文献中包含的理论、信息能较为有效地从侧面折射出采矿工程安全方面的状态。但到目前为止,国内还少有学者对采矿工程安全研究领域进行系统而全面的分析,尤其缺乏对采矿工程安全领域热点和趋势分析方面的研究。自2012年5月以来,Google首次将知识图谱应用到其搜索引擎。随后,国内各行业先后兴起运用科学知识图谱方法来分析本行业学科研究前沿和知识发展动态的浪潮,并且先后取得了一定成果。在知识图谱构建过程中需首要解决的是知识的建模及知识的表示方法。刘峤等[3]对当前知识图谱构建技术面临的重大挑战和关键问题进行了总结,李秀玲等[4]提出了一种基于工艺知识图谱的异构CAM(计算机辅助制造)模型的结构化建模方法,孙小兵等[5]提出一种基于知识图谱对bug问题进行探索性搜索的方法,王琪[6]利用知识图谱将国内外大数据领域的研究情况进行可视化分析,对比国际和国内大数据研究热点与趋势上的异同。基于以上总结分析,本文将采用文献计量学的统计分析方法,借助知识图谱分析工具,分析中国2007—2020年间收录在CNKI(中国知网)上有关“采矿工程安全”主题的核心文献。通过对研究领域的时间、作者、机构、关键词等方面进行分析,可视化地展现这15a采矿工程安全研究领域的知识结构和研究现状,并探讨了该领域的发展趋势、研究热点和发展方向,以期为中国采矿工程安全领域的发展提供更直观、清晰、可见的发展局势图,为相关学者后续的深入创新研究提供参考。

1数据来源和研究方法

1.1数据来源

研究选用CNKI为基础数据源,以“采矿工程安全”为主题,对2007—2020年间的数据库文献进行了检索。选取期刊来源均为SCI(美国《科学引文索引》)、EI(美国工程索引)和核心,将数据整理后共得到实用文献503篇。该次文献获取方式均为人工剔除不符合条件的新闻、会议记录、学术报告等形式后得到文献数据,从而使获得的数据更具有代表性、实用性和权威性。

1.2研究方法

主要借助知识图谱分析工具———CiteSpaceV对采矿工程安全领域的核心文献进行可视化分析。该软件适用于分析多元、分时、动态的复杂网络,是新一代的信息可视化技术[6],也是当今大数据时代高效、有效分析信息最具特色和影响力的软件之一。常用于分析某研究领域的科学知识结构和研究热点等信息。因此,可通过分析文献关键词直观反映关键词之间的内在关联,从而达到研究采矿工程安全领域发展趋势的目的。

2国内采矿工程安全研究的可视化分析

2.1论文产出分析

论文产出是衡量一个学科或研究领域发展状况的重要指标之一,也是该领域知识积累量和成熟程度的标志[7]。图1是2007—2020年采矿工程安全领域研究论文的整体产出图。根据图1中曲线趋势,可将煤矿安全生产研究划分为3个阶段:初步萌芽阶段(2007—2011年)、初步发展阶段(2011—2013年)、快速发展阶段(2013—2020年)。初步萌芽阶段每年论文数量为个位数,该阶段论文年产出总数为19篇。初步发展阶段,采矿工程安全领域的研究热度开始摆脱低迷的困境,持续升温,发文数量明显上升,采矿工程安全逐渐成为安全领域内的关键问题之一。快速发展阶段,采矿工程安全领域的关注度逐年升高,发文量不断增加,采矿工程安全领域的问题受到各高校和研究机构的广泛关注。

2.2作者特征分析

通过对文献作者的分析,可清楚了解所研究领域的开创者,再研究这些作者所写文献里提及的最新成果,不难得到具有代表性的数据[8]。同时,这些作者发表文献的数量在一定程度上可代表一个作者在该领域所研究的深度与广度,因此统计高产作者对于研究这一领域的焦点和发展前景有着非同寻常的意义[9]。根据普莱斯定律,通过计算可知,在2篇的就可以算是高产作者。据统计,2007—2019年高产作者有23位,占作者总数的1.72%,累计46篇,占论文总数的4.57%,远低于50%。因此,中国矿山工程安全领域尚未形成核心作者群。现将2007—2019年发文量为2篇的高产作者统计如表1所示。分析表1可知,最早开始发文的作者是吴超,初始发文年为2007年。高产作者发文量所占比例都偏低,作者数量较多,整体上研究该领域的作者发文量都非常少。因此,中国应加强对采矿工程安全领域的重视程度,加大研究力度,引领各高校、研究机构对该领域进行研究,形成以政府为指引、各高校和研究机构共同研究发展的新体系。通过分析可知,高产作者文献中引用频率最高的是陈文伟2015年发表的《采矿工程施工工程中不安全技术因素和对策解析》,在一定程度上反映了矿山工程发展最主要的障碍是技术因素,如何将这些对策应用于采矿工程安全领域的研究越来越受到相关学者的关注。

2.3机构分析

机构分析可以使矿业工程安全研究领域主要科研力量的分布及其相互之间的合作关系清晰可见,明确得出该领域内具有较高学术影响力的科研机构,从而方便该行业的学术交流[10]。以2007—2020年的论文为基础,以1a为1个时间点,对整理收集的数据进行机构分析。对2007—2020年采矿工程安全领域发文量排名前十的机构进行整理得到表2。分析表2可得,该领域已形成了以安徽理工大学、中国矿业大学、西安科技大学为代表的较为稳定的科研机构,这些机构在一定程度上促进并引领了该领域的研究和发展。此外,山西、陕西、贵州等省份的建设监理方面工作也不断为采矿工程安全生产研究注入新元素。这些研究机构广泛分布于华北、华东地区,说明中国矿山工程安全研究领域受到地理位置的制约,其分布散乱,在研究进展方面,没有充分的合作和交流,同时也能说明采矿工程安全领域相关研究成果和进度与当地经济发展程度有一定的联系。

3研究热点及趋势分析

3.1研究热点分析

关键词可直观展现文献研究内容,是文献计量研究中最重要的一环。对采矿工程安全领域的关键词进行整理分析,可进一步把握该领域的研究热点和发展方向。国内采矿工程安全领域中出现了15个主要关键词,这些关键词所反映的都是采矿工程安全领域的研究热点。根据这些关键词可以将该领域的研究热点主要分为以下三方面:a)生产安全因素研究。关键词中的不安全技术因素、采矿技术、巷道掘进、问题等都是以生产安全因素为主题进行分析研究,说明在采矿工程中安全技术是备受关注的话题。b)安全管理研究。安全管理、施工安全等反映出要提高采矿工程的安全性必定离不开安全管理的配合,要做好安全工作,就必须要高度重视、发挥管理的作用,提高、完善管理系统可减少或避免不安全事故的发生。c)生产技术研究。关键词中出现的数字模拟、绿色开采,说明随着采矿工程的发展,将数字模拟技术应用到该领域的研究方法中将成为越来越重要的研究手段,并且绿色开采的研发将逐渐成为该领域研究者共同关注的焦点话题。

3.2研究趋势分析

为了进一步展现各突变词的变化趋势,统计2007—2020年突变词每年出现的频次,整理出排名前15位的突变词,如表3所示。分析表3可知,根据频次及突变持续时间可将这15个突变词分为以下5种类型:a)突现型。例如数字模拟、矿产资源,虽然频次不高,但在最近3年突然出现并保持一定的数量,对相关的研究具有一定的引导作用,说明在未来一段时间内,结合数字模拟对矿产资源进行新型的规划和研究将成为一个新的发展趋势。b)上升型。例如安全管理,不仅频次高,而且出现以后总体呈上升趋势,说明现有的安全管理系统尚不完善,有待提高。c)稳定型。例如,采矿技术、施工安全、巷道掘进在该领域的研究中基本保持着一定的频率,持续时间较长,属于该领域中持续受到关注的话题。d)下降型。例如对策,频次从出现后的一段时间内持续下降或呈现先增长后下降的趋势,表明这类主题研究的热度正在逐渐减弱或相对成熟。e)消亡型。例如新模式,在2013年首次被提及,却在短时间内消亡,但并不表明新模式不被学者关注。由表3可知,绿色开采其实是新模式开发的最新成果,新模式的研究只是暂时被绿色开采的新理念所覆盖,并没有淡出该领域的学术视野,是专业术语与研究方向的术语转换替代而已。综上所述,未来利用数字模拟、绿色开采等科学技术发展,完善采矿工程安全领域并结合开发新模式的思想潮流将成为新时代的研究趋势。同时,采矿技术、安全管理、巷道掘进等将成为该领域持续关注的重点。结合时展需要,在绿色开采等新概念提出后,如何更好地将新工艺、新模式有效运用到采矿工程安全实践中,将成为更多学者共同研究探讨的新课题。

4结语

篇4

西安科技大学高新学院的采矿工程专业具有比较悠久的历史,并且,在长期的教育实践过程中,传统的人才培养模式与教学方法,也曾经起到了非常重要的影响作用。但是,随着我国采矿业的数字化与信息化发展,企业杜宇采矿专业人才的要求也变得越来越高。在这样的环境背景下,传统的教学培养体系已经不能真正发挥其在教学过程中的作用,所以,采矿专业的课程改革教学势在必行。本文就针对采矿工程专业人才培养方案优化与实践进行简单分析,以供参考。

关键词:

采矿工程专业;人才培养方案;优化;实践

从能源结构的角度来看,我国主要还是一个以煤炭为主要能源的国家,并且,该能源结构在未来很长一段时间内,都不会出现大的变化,在这样的环境背景下,相关的煤炭企业就需要从高校中引进大量具有高素质的复合型采矿工程专业人才,为企业的发展注入新的力量。从本质上来说,对人才培养方案加以完善与修订,是促进人才培养质量提升的重要基础与有效保障。

一、采矿工程专业人才培养现状分析

西安科技大学高新学院的采矿工程专业是本院传统的优势学科,长期以来,历届毕业生都以吃苦肯干,专业知识扎实,实践能力强而供不用求,但是在长期的发展过程中也出现了一些问题。现阶段,其在进行实际的人才培养过程中,所沿用的培养模式更多的还是一种经济一直下的传统人才培养模式,这种培养模式本身存在着明显的弊端,例如专业面过于狭窄,知识结构不够合理等。这样一来,就导致其自身缺乏创新能力,且适应性比较低,使得其难以完全适应社会发展需要。现阶段,中国的煤炭资源开发也逐渐向着集约化与规模化的方向发展变化,其对于煤矿生产技术与生产装备的要求也越来越高,在这样的环境背景下,其对于人才培养的质量要求也就出现了进一步的提升。所以说,我们必须要创新采矿工程专业人才培养模式,来提升专业人才的综合能力与水平[1]。

二、采矿工程专业人才培养方案优化设计

从本质上来说,创新型的人才培养方案,需要包括以下几个方面的特点:首先,专业课程的体系应当依照“平台+模块”的模式来进行构建,这样才能真正实现课程体系的优化。同时,要依据课程知识结构,来把课程设置成五大平台课程,并且要确保综合素质课程能够贯穿于整个培养方案当中。其次,要强化人文教育与工程教育之间的有机结合,加强创新意识与实践能力的培养,来推动国际化与开放性教育。并且,要开设信息检索与英语等选修课程,来提升学生的国际化视野,并帮助学生培养起良好的自学能力。第三,要对部分的专业课程内容与课程设置进行优化与调整,以此来有效拓宽毕业生的就业渠道。把相关的矿山压力与控制课程当中的岩石力学部分,划分到岩体力学与工程课程当中去,并为其补充与矿压测试技术相关的内容。第四,要全面强化安全意识,并进一步为其增设与矿井安全生产相关的课程。并在此基础上,来把矿井安全技术课程从原有的课程体系中分离出来,来强化学生对于矿井安全技术知识与理论的学习,并引导其更好的对相关知识理论有一个更好的掌握。

三、采矿工程专业人才培养方案优化策略

(一)课程改革与建设目标

把硬岩矿床的采矿技术与采矿工艺做为主线,并对相关的知识与技术充分的融会贯通,以此来建立起一个系统完善的采矿专业知识体系。同时,要对教学内容进行及时的更新完善,来为其增加相关方法与科技成果的应用,并通过对相对成熟的方法与理论以及科技成果等进行有效的应用,让实际的教学内容能够充分适应现代采矿技术对于知识本身的需求,并以此来推动课程内容的时代化与体系化。通过运用互动式与参与式教学的办法,来把课程论文与课堂研讨做为其最主要的基本形式,并以此来实现学生参与与教师讲授之间的充分结合。通过对数字化设计系统与三维动画的研发应用,来提升教学内容的时空化与形象化,拉近课堂与实践的距离[2]。此外,要进一步实现教学方法与教学手段的现代化。通过运用新的教学手段与教学内容体系,来积极配合与创新课外实践,只有这样,才能在传授采矿专业知识的同时,来进一步培养其学生们的科学思维能力与动手能力,实现能力培养与知识传授的一体化发展。

(二)优化课程内容体系

在传统的课程内容体系当中,金属矿床露天开采与地下开采等都是采矿专业课当中的重要组成部分。但是,由于这些课程往往都是独立设置并且分散讲授的,就容易导致各个部分之间的知识联系不够紧密,甚至出现严重的脱节问题。由于学生们对于各个部分的知识缺乏系统性的掌握,导致其在实际的运用过程中也会困难重重。因此,就针对这一问题来说,要求我们必须要对课程内容进行综合的体系化改革。把采矿工艺与采矿方法作为主线,并将与储量评价方法和矿岩性质等内容相关的基础知识,与井巷掘进和凿岩爆破等专业技术进行全面的融合,并以此来建立起一个综合的知识体系,让各个方面的知识之间能够有一个有机的联系[3]。

(三)创新教学手段建设

从本质上来说,学习采矿学,往往需要学生们有一个非常强大的实践能力与三维空间想象力,并通过实行教学方法的改革,来大力创新教学手段建设。在实际的课堂教学中,要通过运用学生积极参与的方式,运用互动式教学策略,把课程论文与专题研讨当做是其最主要的形式,来通过运用恰当的采矿实践问题,让学生们能够自主的进行资料查阅,并通过课堂研讨与小论文的撰写,让学生们将自己的研究成果充分的展现出来。从本质上来说,这种办法能够充分调动其学生们的主动性与积极性,培养其问题的研究与解决能力。就针对于互动的方式来说,其可以是多种多样的,例如可以通过幻灯片的形式,来对已经讲授的某些内容进行有效的表达,并以此来强化学生对于教学内容的认识与深入理解,对知识有一个更加牢固的掌握。

(四)优化能力培养建设

简单来说,知识传授与能力培养之间是存在根本性差异的。虽然知识的传授是能力培养的一个重要基础,但是在能力培养的过程中,还要辅之以良好的时间环节。而上文中所讲到互动式教学,就是进行课内能力培养的一个有效措施。其不仅能够有效的培养起学生的自主学习能力,同时也激发了学生的创新能力与科学思维,并在此基础上,进一步深化了学生的口头表达与科技写作能力,有着非常重要的影响作用。此外,我们应当通过运用课外的创新性实践活动,来对学生的综合能力进行更加深入的培养[4]。这样一来,不仅能够有效的激发学生的创造力与想象力,同时也能在很大程度上提升学生们对于专业课程的学习兴趣,并丰富了学生的课外生活。

四、结语

总而言之,在我国社会经济建设的快速发展过程中,能源与资源的短缺,已经成为了阻碍社会经济发展的一个重要因素。企业在这个过程中不仅迎来了新的发展机遇,同时也因为日益严重的环境与安全问题,导致矿业工程专业的人才需求越来越旺盛。通过对采矿工程专业人才培养方案的优化与实践,能够促使人文教育与工程教育之间联系与结合的紧密性,并以此来培养学生的创新意识,强化学生的实践能力。

作者:丁昊 单位:西安科技大学高新学院

参考文献:

[1]刘钦节.“黄金十年”后形势下采矿工程专业人才培养模式优化研究[A].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院.决策论坛——政用产学研一体化协同发展学术研讨会论文集(上)[C].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院,2015:1.

[2]常西坤,秦忠诚,陈绍杰.高校采矿工程专业创新型人才培养实践模式构建与实施[J].教育教学论坛,2015,41:134-135.

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关键词:采矿业;开采方法;选择原则;发展现状

中图分类号:C353文献标识码: A

1.引言

21世纪以来,我国经济得到了飞速发展,其中对煤炭等能源的需求也日益增大。现代化的采矿技术必然是与高新科技紧密结合在一起的,其发展的方向也是高产、高效和高安全性。主要依靠现代化的科研技术,不断提高和改善矿产资源的开采技术。同时,在不断优化升级现代化的采矿技术的基础上,更应该继续发展全方位、多层次、多样化的采矿技术。目前,我国采矿技术已经趋于成熟,其理论和实际运用水平也得到了较大改善,但是仍然存在不完善的地方,尤其是深层次的采矿技术,还存在大量不稳定因素。因此,我国采矿技术依然还有较大发展空间,尤其是在深层次采矿技术方面,还需继续提高采矿产量和采矿效率。

2.采矿业开采方法的选择原则

目前,采矿业中根据不同的采矿技术,有不同的采矿原则和适用条件,本文主要就大采高开采和放顶煤开采两种开采方式进行分析阐述。

2.1大采高开采适用条件与选择原则

大采高技术是已汇总利用机械来获取煤矿资源的一次采煤方法,一般用于较薄的煤层,其倾斜角度也较小,所以限制条件较多。其明显的特点是支架高度大,采煤机功率大,导致其投资也大,但是其产量高、效率高,并且一般适用于集中生产,其井下布置工作也较简单方便。大采高采矿与分层采矿相比,具有效率高、产量高等明显优势。在当前我国采矿技术条件下,采用大采高技术需要满足的原则和条件主要有:(1)采矿地面地质构造简单,地势平坦,断层和褶皱较少,其水文环境及地质条件也较简单;(2)采煤层煤质较硬,厚度适中,一般在3.5~6m之间,另外,煤层较稳定,变化系数不大;(3)工作煤层倾斜角度较小,不超过15°;(4)采矿煤层属于随时采随时冒,即能较快的填充上面已被采空的煤层,这就要求煤层底板较稳定较坚硬;(5)此类采矿条件需要较重型的运输条件作支撑,因此其煤矿层要满足大量大采购需求[1]。

2.2放顶煤开采适用条件与选择原则

放顶煤开采具有高产高效、巷道掘进率低、工作面搬家面次数少、有效减少原材料等的消耗,同时还能灵活适应不同的煤层地质条件,并且在一定技术水平支持下能实现机械化大规模开采。尽管目前放顶煤开采还存在一定的问题,但还算由于其明显的优势,使得其在当前煤矿开采中的运用越来越多,也必将成为以后采矿技术的重点推广技术之一。放顶煤采矿技术同样有其特定的使用条件和选择原则,主要表现在一下几个方面:(1)采矿煤层厚度较大,一般超过5m,但是小于10m为最佳。同时当煤层厚度小于4m时是不允许采用放顶煤开采的,另外,对于煤层厚度变化系数较大的煤层采用放顶煤采矿具有更大优势,其采矿的产量和效率也较明显,因此,能获得更大的经济效益;(2)煤层的深度较大,不得小于100m,稳定煤层最好在地下300m以上;(3)煤层中允许存在夹石,但是其厚度不得超过0.5m,不然就需要采用碎石措施;(4)煤层的倾斜角度可以较大采高技术大,但是最大不能超过30°。

3.采矿业发展现状

3.1采矿方法和工艺现状

近年来,我国采矿技术得到了较大发展和提高,尤其是开采煤矿出现了高集约化和高产量高效率的采矿技术。其进步不仅仅体现在采矿技术的提升上,其采矿生产过程的监控和管理水平也得到较大发展,使得整个采矿过程更加科学合理,大大提高了采矿技术的效率和经济水平。当前,我国采矿技术面临的主要难题有:硬顶版控制技术,主要是埋深浅和地压小的硬厚顶板技术,还需要研究开发成套设备等配套技术;另外,硬厚顶煤控制技术,除了开发深浅外,还需要支撑压力小等特殊条件的快速处理技术[2]。

3.2深矿井开采技术现状

深矿井开采的主要技术体现在对煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井的通风等技术处理上。目前,我国深矿井开采技术需要攻破的难题主要是对煤矿周围的环境进行调查和分析,了解各种因素存在变化的可能性,然后对整个采矿过程进行科学有序的监督和风险防范。这显然离不开现代化的高新科技设备和仪器的支撑,离不开深矿井开采技术的相关配套设施。另外关于其关键技术的攻克也是当前深矿井开采技术需要注意的方面,尤其是对施工场所的监控和热害处理技术与装备的优化升级与提高。这些都是保证深矿井开采技术得到安全保证的关键。

3.3现代化开采技术的保障系统下现状

在高新科技水平的支持下,我国现代化的采矿技术得到了不断发展,其中包括三维地震勘探技术,这一技术使得对采矿的地质层和地质构造有更加明确的认识,从而对采矿环境有更多了解,保证采矿的经济效益。另外,关于探测理论的研究,也使得采矿技术在理论上得到一定的发展,从而对采矿这一实际作业形成一定帮助。尤其是关于地质层以及采矿技术设备等方面专业的理论研究,通过充分利用各学科不同的原理和现象,对采矿进行理论上的新研究,从而对采矿方法和措施提出新的要求和建议。同时,随着计算机技术和网络技术的新发展,充分利用计算机精密仪器能有效提高采矿的精准度,尤其是对地址层的厚度以及其他地质人文条件进行精确测量有着重大贡献[3]。

4.结语

总而言之,在当前科学技术和经济条件不断发展和提升的背景下,采矿技术的发展将是不言而喻的。尤其在能源日益紧张和稀缺的条件下,提高采矿质量和效率是每个国家都追求的重点。我国的煤炭和其他矿产资源的开采更应该注重效率的提升和经济效益的提高。因此,提高采矿技术,明确适合的采矿条件,选择合适的采矿技术都能在一定程度上提高采矿的经济效益。我国采矿技术的现状是符合采矿业发展趋势的,不论是在技术选择方法上还是选择原则上都有一定的经验,所以,采矿技术发展一定会越来越明朗。

参考文献

[1]杨晋渊.新世纪煤矿开采技术的发展及对策[J].山西焦煤科技,2010(9).

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关键词:安全工程;应用型人才;培养模式;实践

作者简介:周德红(1978-),男,安徽宿松人,武汉工程大学环境与城市建设学院,讲师。(湖北?武汉?430073)

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)26-0025-02

近年来,随着高校教学改革的深化和国家对安全生产的重视,国内开设安全相关专业的高等院校逐渐增多,人们生活、工业生产的各个领域也急需安全工程专业人才,安全工程专业应用型人才的需求也与日俱增。高校如何培养安全工程专业应用型人才也就成为目前关注的重点。在安全工程专业教学改革中,办出各所高校的特色,提高学生的实践能力,培养应用型人才,满足市场经济的发展需要具有十分重要的意义。

一、安全工程专业人才需求的特点

随着工业生产技术的进步和发展,人们对安全生产的需求也越来越多,安全科学技术也随之成为一门新兴的独立学科。安全不仅能够带来社会效益,也能够带来经济效益。安全系统工程认为,安全是一个相对的概念,世界上没有绝对安全的事物,均在某种程度上具有一定的危险性。[1]随着市场经济的改革与发展,安全工程专业人才的需求有如下几个方面的特点:

1.专业需求的广泛性

随着国家对安全生产的重视,安全生产工作也逐步社会化、国际化。安全监督、安全监察工作不断强化,安全生产工作不仅涉及各个工业生产领域,还遍及物业、商贸、交通等行业。

2.安全文化的渗透性

随着社会的发展,人们对生命安全的关注将越来越多,安全理念的形成也成为人们的迫切需要,安全观念、处理突发事件的应急能力均是提高国民生产、生活质量的方面,这需要安全教育的普及,形成全民、全社会的安全文化理念,这也关系到社会稳定与和谐、家庭美满幸福、企业的兴衰成败。

3.安全教育手段的时代性

随着信息技术的高速发展,安全教育手段不再局限于言传身教,而更多可以依靠现代多媒体教育手段,给安全教育手段的时代性注入了新的活力。

二、安全工程专业人才培养存在的问题

根据目前各大高校安全工程专业人才的培养状况,仍然存在如下几个方面的问题:

(1)安全工程专业涉及的行业较多,需要学习的课程内容也较多,这样理论教学与实践教学的量化比例很难得以侧重。

(2)安全工程专业带有行业特点,而各个高校的优势专业不同,培养出来的专业人才存在知识结构单一、片面的现象。

(3)目前安全工程专业的课程体系基本按照工科专业模式来安排,没有真正反映成熟的安全科学与工程课程体系结构。

(4)安全工程人才社会认可程度有待进一步提高,由于企业安全管理水平有限,许多用人单位并不了解安全工程专业,这使得安全工程专业人才择业机会不多。[2]

三、安全工程专业人才培养目标的定位

安全工程的主要任务是防止与工业生产有关的伤亡事故和职业危害,实现安全生产。保护人的生命健康是安全生产的首要任务。安全生产首先是保证生产过程中人的安全,防止发生事故和职业危害,保护从业人员的生命和健康,通常称作职业安全健康或劳动保护。同时,还要防止重大工业事故的发生,即防止生产过程中发生的事故殃及企业周围的公众和污染环境。

安全工程专业人员的工作包括收集、分析解决安全问题不可缺少的资料,判断是否可能发生事故;根据收集到的资料运用专业知识和经验,为决策的领导者提供解决问题的方案。安全工程专业兼有技术工程及管理工程的特征。安全工程专业培养的安全工程师属于管理型的工程师,他们应该是“懂技术、会管理、能创新”的安全管理者。[1,3]

武汉工程大学根据社会对人才的需求及办学条件,安全工程专业设置了化工安全、建筑安全和非煤矿山安全等三个专业方向,专业毕业生就业主要集中在地矿油煤、建筑路桥、化工制药等行业安全管理。在我校安全工程专业本科课程体系中,加深、加重化工安全、建筑安全、非煤矿山安全等三个方向的专业基础课。安全工程专业学科基础课设置包括安全学原理、安全法规、安全工程CAD、安全工程专业英语、工程力学、工程地质、岩体力学、采矿概论、土木工程概论、化工原理等;专业主干课设置包括安全评价、安全管理、安全系统工程、安全工程学和安全检测技术等;专业方向课设置包括化工安全、职业卫生学、建筑安全、露天矿山安全、矿井通风与安全、防灾减灾工程、消防工程、工业通风等。其中安全管理、安全评价(现为校级重点课程)作为校级精品课程进行重点建设,为毕业生到企业进行安全管理打下牢固的基础。

四、安全工程学科应用型人才培养模式

1.着重于实践教学,培养学生创新能力

安全工程专业实践教学包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、实验教学等,实践教学能够培养和锻炼学生的动手能力、创新意识。武汉工程大学安全工程专业针对实践教学,增加实践教学的比重,让学生有更多的机会接触实际专业工作,熟悉企业安全工程专业工作流程;加强实习、课程设计、课程论文、毕业设计(论文)的质量,培养学生实实在在的实践能力。

2.加强实习基地和校企联合模式,创造实践教学平台

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论文关键词:采煤塌陷区对环境的影响分析

 

煤炭企业为我国经济的发展提供了优质服务,但也造成了严重的生态环境问题和社会问题,自20世纪90年代以来,我国及相关部门对采煤塌陷区进行了大量的研究,尽管已经恢复了大片土地,但是还远远不能恢复生态安全。故应对采煤塌陷区生态安全进行综合评价,以引起当地决策者注意,尽快使采煤塌陷区恢复到最佳状态。

1.1采煤塌陷区的现状

随着煤炭产量的增加与采掘面不断延伸,采煤下沉区面积不断扩大。来自国土资源部门的统计显示,我国因采矿引起的地方塌陷较大的达180多处,塌陷坑1600多个,塌陷面积为15000hm2全国发生采煤塌陷灾害的城市近40个,造成严重破坏的25个,每年因采矿发生的地面塌陷造成的经济损失近4亿元以上,

采煤塌陷致使大多数人失去大量耕地,人均耕地变得越来越少,达到了联合国的人均耕地的警戒线,因此选择人均耕地、土壤环境作为采煤塌陷区生态安全的评价指标,

土壤环境指标分为:

1)土壤退化

土壤退化用土壤中有机质含量以及土壤的孔隙度为代表指标,土壤退化分为7种类型,即土壤侵蚀、土壤荒漠化、土壤盐碱化、土壤贫瘠化、土壤潜育化、土壤污染以及土壤生产力丧失等,土壤退化直接影响农业的生产,以及生态环境的发展,采煤塌陷区土壤退化主要是土壤侵蚀及土壤盐碱化,土壤侵蚀会造成土壤肥力的下降和生态环境的恶化项目管理论文,土壤体积质量增大,离子交换量,田间持水量及孔隙度降低。

2)土壤酸碱度

土壤酸碱度是土壤化学特性的一个重要指标,它对土壤的肥力和农作物的生长有很大的影响,土壤过酸或过碱都会影响作物正常生长,值在6-8的范围许多作物都能很好生长。

2.1采煤塌陷区的形成

当地下采煤层被采出之后,采空区的顶板岩层在自身的重力和其上覆盖岩层的压力作用下,产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该岩层层抗拉强度极限时,直接层板发生破碎和断裂并相继冒落,接着上覆岩层相继向下弯曲、移动进而发生断裂和离层。随着采煤工作面向前推进,受到采动影响的岩层也不断扩大。当采煤层开采扩大到一定时,在地表就会形成一个比采空区大得多的近似椭圆形的塌陷盆地。如,1983年大通兴隆一矿,兴隆沟一带产生的塌陷坑深度达20m,直径约10m,并出现数条互相交织的裂缝,裂缝最宽为1.6m,最深则不见底,有的裂缝切面陡直,伴有热气冒出。此外,因矿区占用农田,使当地耕地减少,农民就在25°以上陡坡耕作,从而加剧矿区水土流失。

受煤层赋存条件和自然地理位置以及开采技术等因素的影响,地表沉陷呈现出不同的破环特征,主要可分为四种基本类型。

1)地表下沉盆地

地下煤层采出后,顶板岩层开始断裂、冒落,形成冒落带论文提纲格式。冒落带上部岩层也随后断裂,使上部岩层发生弯曲。当影响到地表以后,地表就会从原有标高下沉,在采空区上方形成一个比采空区面积大的洼地。在下沉盆地形成的过程中,地表原有形态均发生不同程度变化,主要是出现坡度,高低以及水平位置的变化,其对耕地的影响主要是产生坡地,积水和凹凸不平等直接造成耕地退化,并且严重的破坏了地表道路,管道、沟渠以及建筑物的正常状态,影响人们的正常生产和生活活动。

2)产生裂缝及台阶

开采缓倾斜煤层时,在移动盆地的外边缘区,由于受水平拉伸变形,地表可能出现裂缝,裂缝的发生及其宽度、深度与表土的塑粘性大小及表土受到的拉伸变形大小密切相关。塑性大的粘性土,一般在地表拉伸变形值超过6-10mm/M时才发生裂缝;塑性小的砂质粘土,粘土质砂或岩石,但地表拉伸变形达到2-3mm/M时,就发生裂缝。地表裂缝破坏了土地的连续性和自然特性,引起已发展成为地表耕层土壤水肥下移的通道,给土地耕种带来了困难,加剧了水土流失。

3)山体滑坡

这种局域性大位移的土地破坏通常发生在山地矿区项目管理论文,由于地下开采引起岩层移动变形,山体因失去稳定性,在弱面形成滑移,造成山体滑坡。山体滑坡不但直接破坏山地资源,还因其压占而破坏其周围的土地的资源,且引起突发性强,危害极大。

4)出现塌陷坑

塌陷坑式破坏大幅度地改变了原有地形地貌,由于受积水、侵蚀等影响,导致耕地资源易耕性大跌,难以直接有效利用。塌陷坑多出现在极倾斜煤层开采的地区,但在浅部缓倾斜或倾斜煤层开采时,地表亦可能出现漏斗(如图4-1)状塌陷坑。这种不规范椭圆形或矩形塌陷坑多发生于小型煤矿采空区上方,塌陷坑按其形状可分为漏斗状塌陷坑和槽形塌陷坑两种形式,见下图所示,地表漏斗使地表腐殖土溃入井下或流失,破坏了土地的营养成分。常对地表作物和耕地产生破坏性影响。

图4-1 煤矿地表塌陷漏斗示意图

例如峰峰矿区1986年产煤月1032万吨,13个矿采煤,总面积约369万m2,而地表沉陷面积约1471万m2,淮北矿区投产至1985年累计采煤19020万t,塌陷农田5381万m2,万吨塌陷耕地约2667 m2,其中常年积水的塌陷区占38%。

3.1塌陷区对土壤的影响

井下采煤对土壤的破坏主要表现为对土壤水渍(积水)、土壤盐渍化和土壤侵蚀三个方面。

1)土壤加速侵蚀

土壤是植物生长的介质,良好的土体构型为植物生长提供适宜环境。开采沉陷过程改变了原有地表形态,使平坦的耕地产生附加坡度或使原有坡度增大,从而加剧水土流失,造成土壤薄层化、砂质化、土壤养分循环失衡。同时不规则的塌陷坑和地表裂缝易形成地表水肥下渗的通道,造成上层土壤侵蚀下移,破坏了原有土壤的层状分布条件,改变了土壤自身的营养条件和外界环境条件,自然破坏了植物生长发育的环境条件,导致作物减产甚至绝产,塌陷形成的下沉盆地是地表倾斜、坡度改变。坡度是决定径流冲刷能力的基本因素之一。径流是指雨水流向排泄区的过程。坡度越大则径流量越大,冲刷量也越大,引起水土流失和土地侵蚀也越严重,所以根据地面倾斜估算侵蚀程度是适当的。李树志等在《矿区生态破坏防治技术》中将地面坡度与侵蚀程度之间关系列表。

表4-1 地面坡度与侵蚀程度之间的关系

 

影响级别

地面倾斜(mm/m)

侵蚀程度

1

<17

不发生侵蚀。

2

17-52

不发生明显侵蚀,灌溉要采取相应措施。

3

52-88

轻度侵蚀,有少量沟文出现。

4

88-123

中度侵蚀,农业耕地要采取水土保持措施机械化,水利化不方便。

5

123-176

中度侵蚀,耕地要修梯田。

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关键词:矿产资源;管理现状;存在问题;完善措施

曾经,我国是世界上有名的矿产资源大国,矿产种类齐全,蕴藏量丰富,但自从我国进入工业化发展阶段之后,工业化,城市化进程不断加快,经济高速发展,人们生活需求日益多样化,对各种矿产资源的需求量骤然增加,于是很长一段时间,对各种矿产资源进行了毫无节制的开发利用,既造成了对地表的破坏,又由于不合理的开采方式,造成了很多矿产资源的浪费,加上对矿产资源的提炼方式,提炼技术难以达到要求,各种矿产资源的综合利用率低在,在新时期下,我国的矿产安全已经敲醒了警钟,矿产资源的需求增大,能源压力骤增,矿产的安全开始限制着我国经济的持续增长,开始威胁到我国的社会稳定和经济安全,对矿产资源进行科学的管理了,已经势在必行。

1 我国矿产资源的现状

1.1 我国的各种矿产资源种类齐全,铁矿,煤矿,石油,天然气,地热等各种矿产分布广泛,总的蕴藏量很大,在世界上总体而言,具有很大的种类优势和总量优势,资源总量较大,矿种比较齐全。但是人均占有量很小, 由于我国的人口基数大,虽然有着很大的矿产资源总量,但人均占有量要远远地区世界平均水平,很多种矿产资源依然需要从国外进口。

1.2 我国的成矿情况比较好,矿产的潜在挖掘力很不错,很多深山处偏远地区各种矿产蕴藏量丰富,需找矿脉的前景很不错。但是,我过的矿产资源分布严重不均,中西部偏远地区,矿产种类齐全,蕴藏量丰富,但是由于经济落后,交通不便,勘探开发程度低,生态环境脆弱,难以承受大规模的开发。

1.3 我国的矿产资源总量大,种类齐全,但是伴生矿和贫矿量很大,富矿和大规模的矿脉比较少,总体的开发难度大,总体而言,我国的矿产资源品质不高。同时,由于新的开采技术难以采用,新的设备采用率低,对各种矿石的提炼程度不够,难以达到综合利用的标准,总体矿产资源综合多次利用程度较低,造成的浪费比较多。

2 我国矿产资源管理中存在的问题

2.1 对各种矿产的证件处理管理不够严格系统,很多矿主都是无证件就可以开工勘探,实施越界开发,甚至是为了抢夺矿源而使得爆发冲突,不仅造成严重的人员伤亡,更有甚者破坏采矿系统,造成矿区坍塌,严重破坏着周边的生态环境,严重威胁着矿区人们的生产生存安全。国家对黑矿,非法开采等一系列问题管理不力,法律漏洞很多。

2.2 国家有关部门对各种矿源的开采资格相关的证件管理不够严格,有些部门和黑户矿主勾结,实施违规发放证件,甚至是越级跨区域进行审批,有些矿主未经过有关部门的正是审核批准,擅自进行矿脉开采,没有依照法律规定办事,开矿主和政府相关部门的一些人员的勾结,违章批准,擅自发证,这是目前我国矿产资源管理中存在的一个恶性根源,严重阻碍着我国矿产资源管理的规范化。

2.3 采矿施工缺乏合理科学的开采计划,缺乏严谨的勘察设计,无论是非法的勘探开采,还会有着开采证件的的采矿主,都缺乏一定的规范性。开矿时候,都实行乱采乱挖,不合理的开采方式,不依照国家相关的法律规定来严格开采,粗放型的开采方式,不仅造成了对矿脉的破坏,更会严重的破坏地表或地下的生态平衡。

2.4 对各种矿产资源的综合开采程度低,综合利用效率低下。由于我国的很多矿产都有着伴生矿,贫矿比较多,很多开矿方多是注重对那些富矿和高品质的矿脉实施开采,但由于冶炼技术和提纯技术落后,难以达到相关标准,造成了多种矿产资源的严重浪费。

3 加强我国矿产资源管理的解决措施

3.1 加强矿产资源的综合利用

矿产资源的综合利用是指在开发前对矿产资源进行综合勘查,对采出的矿物进行分析与评价,最大限度地利用矿产资源为目的的开发利用。应加强矿产资源循环利用。要在矿山生产源头减少固体废弃物的产生,生产过程中尽量提高矿石中主要元素的回收率,同时对于共、伴生组分要考虑采用可行的技术综合回收利用。对于长期开发的老矿山,我们应利用其现有的生产要素和条件,引进先进技术和资本,开发剩余废弃矿产资源,从这些资源中分选回收有用的组分。

3.2 采用先进的科学技术和设备,实施科学采矿。

科学技术是促进矿业发展的重要因素。有计划地列矿产资源管理和利用方面的重点和难点问题进行集中攻关,提高我国矿产资源的科学管理水平,提高探、栗、选,冶的科学技术水平,推广新技术,新方法的应用,对落后的开发与提炼方式加以限制并实行强制改造;鼓励对国家紧缺矿广诚矿理论和找矿方法的研究,鼓励矿产综合开发、综合争利用:通过管理体制改革,促进生产与科研的结合,促进科学技术不断转化为生产力,使科学技术真正成为促进我国矿产管理发展的一种原动力。

4 结语

矿产资源是我国最重要的资源之一,关系到我国的经济安全和社会稳定,因此,针对我国现阶段的矿产管理中的问题,制定相关的法律法规,并严格执行,促进我国的矿产管理完善,是促进我国矿产管理规范化,缓解我国能源压力,实施可持续发展的重要举措之一,必须大力推进。

参考文献:

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方向明确 注重实践

1978年,卢新明怀着成为社会有用之才的梦想开始了在山东矿业学院(现山东科技大学)计算数学专业的学习。上学期间,他不断反思自己所学的专业数学与哲学一样都是方法论,只有与其他学科相结合,才能真正实现其价值计算机是一种工具,计算数学就是用计算机解决数学问题。采矿及其相关专业是山东矿业学院的特色专业,如果把它们很好地结合在一起,就可以用计算数学解决矿业开采中尚未解决和不能解决的难题。豁然开朗的卢新明从此对自己的未来有了更加清晰的规划。从大二开始,他在认真钻研本专业课程的同时,利用业余时间或旁听、或自学其他专业的课程。他立志通过自己的努力实现计算数学与矿山开采研究的完美结合。

1982年7月,即将毕业的卢新明放弃了第一次报考研究生的机会,留校任教。因师资缺乏,他刚参加工作便被推上“前线”。不少人看他整天忙忙碌碌,好心劝他抽时间复习考研究生。系里的领导十分关心他,几次提出让他进修外语出国,都被他谢绝了。理由是:“学校需要我,工作离不开,我首先要服从大局,立足本职,努力工作!”

一名大学教师也许可以没有硕士、博士学位,却不能没有硕士,博士的知识和能力。在工作需要他坚守岗位的情况下,卢新明继续坚持业余学习。1985年,信息学院开办了系统工程研究生班,他为该班担任线性规划课主讲,同时又以学生的身份选修了7门主要课程,都取得了相应的学分。他为本科生、研究生开设的《线性规划》、《矩阵计算与稀疏技术》、《矿井通风网络图论》等课程,也都是通过自修而开出的。他说“时间是挤出来的,脑子是用不坏的。作为一名教育工作者,永远不能停止追求知识,追求真理的步伐。”

坚定执著 孜孜以求

1982年年底,卢新明参加了在北京召开的全国矿井通风学术会议。会上,他最大的收获是听取了三位学者关于矿井通风最优化调节问题的争论。当时的情形是七嘴八舌,各陈其优,互相不让。交流会几乎成了三位学者的辩论会,坐在一旁的卢新明在听完辩论后大胆直言:“这些方法无一最优!”接着,他一一举出反证,并郑重宣布“我们也在进行这方面的研究,很快就会拿出结果来!”会场上先是窃窃私语,继而鸦雀无声了。稍稍冷静下来,他才意识到自己口出了“狂言”。怎么办?担子压下了也只好自己挑起来!

从北京回到学校,卢新明在完成每天的教学任务后,有空便跑图书馆查资料。几个月后,他终于建立起一个求解矿井通风系统最优调节问题的非线性规划模型,提出了单纯形交替计算方法,并编制出相应的计算机程序。接着,他的模型和方法在华丰煤矿初试成功,又通过现场考察进行了修改完善。1983年10月,卢新明在第二届煤炭系统工程学术会议上公布了自己的成果,据此写成的在《煤炭学报》1985年第一期上。

之后的数年里,卢新明坚持从实用的角度出发,业余对矿井通风理论进行了更加深入的研究,解决了一系列理论难题,提出了通风网络测定平差的新方法,形成了一个优化体系,达到了国际先进水平。国际权威、美国西弗吉亚大学的Y.J.Wang教授给予了高度评价,并亲自签发了邀请信,请卢新明参加美国第五届国际矿井通风学术会议。

卢新明还围绕着作为大型工程项目有效管理方法的网络计划技术中的最大障碍――生成和绘制网络图,进行了深入研究,不仅在理论上找到了一个最优箭线图的生成和绘制算法,而且研制了十分有效的微机软件。他先后完成和发表学术论文60余篇,曾获得中国统配煤矿总公司(煤炭部)优秀青年知识分子,山东省十大杰出青年等称号,多次被授予学校青年教师教学优秀奖和优秀教育工作者奖。

敢闯敢干 不断开拓

卢新明谦虚好学却不迷信专家、不迷信权威,敢于向问题挑战。当年,在准备《线性规划》课程时,他发现翻译过来的教材上有一个关键性错误,他查阅相关资料并多次找人请教均无所获,在查阅英文教科书后获知:原来都存在同一错误。为此,他结合自己的研究成果,吸取了译著的优点,亲自编写了《国内线性规划流行教材中的错误与纠正》等教学参考资料和文件,收到良好效果。

1991年,卢新明考入中国科学院应用数学研究所攻读运筹学与控制论专业,1994年4月获博士学位。期间,他选择运筹学界和经济学界所关注的线性规划作为主攻目标,完成和发表了10余篇学术论文,提出了一系列有效的新算法。其中以他为主完成的《线性规划有效算法》一文由《数值计算与计算机应用》杂志发表后,又被选入美国《Chinese Journal of Numerical Mathematics and Applications》杂志。

1999年10月,卢新明组建成立泰安蓝光计算机技术研究所,2006年更名为山东蓝光软件有限公司,其宗旨就是给用户提供一个专家型的工具软件,搭建完全可行化的平台,以信息化带动工业化,以信息技术改造传统产业。在卢新明教授的带领下,山东蓝光软件有限公司已建成一支以年轻的博导、教授,博士、硕士为骨干的中青年结合的科技队伍。多年来,在国家科技部、信息产业部以及山东省科技厅和信息产业厅的大力支持下,山东蓝光软件有限公司对采矿行业中的地质,测量,水文、通风、瓦斯、采掘、供电、矿压、运输、排水,设备管理等各个专业的理论和技术进行了深入研究,结合现代数学理论、计算机技术和互联网平台的最新成果,解决了采矿领域诸多的理论难题,成为目前采矿行业内领先的信息化解决方案提供商。公司率先提出了完整的“数字矿山”解决方案,设计并形成了一套完整的矿山数字化系统平台,可以为客户提供全方位的咨询、方案设计,培训、产品实施和技术支持,在采矿行业享有极高的信誉。

20多年来,卢新明教授亲手开发的软件产品广泛应用于兖矿、平煤、大同、潞安、晋城、阳泉、淮南,淮北、神东、新汶、淄博,肥城、临沂、华亭、靖远,铁法,神火、招金、大昌等大型集团公司以及江西,新疆、甘肃、云南、贵州、陕西,重庆、湖南等省份的部分矿山,在采矿界享有很高声誉。

搭建载体 打造平台

谈起“数字矿山”,卢新明教授滔滔不绝。他说,数字矿山是数字地球的一部分,但数字矿山不同于数字城市、数字海洋和数字农业等,数字矿山是综合利用网络技术,计算机技术、软件技术、虚拟现实技术、科学计算可视化技术、运筹学与控制论技术、自动化技术、现代管理学技术、矿山生产技术、矿山安全技术、危险源辨识和应急指挥技术等构成的技术集成体。数字矿山是根据矿山生产的时空特点,基于四维空间框架、以宽带网络为载体,以数字化为形式表达和管理矿山井上下所有自然、地质、工程与设施的信息高度集成和信息高效利用的数字化系统。一旦一个矿区的数字化建设完成后,一个逼真的,可视的、透明的和可控的数字矿山就会展现在人们面前,对着大屏幕就能了解矿区地面和地下任何地点、任何时间和任何方面的信息,并提供必要的智能决策,使整个矿区的生产和管理真正实现“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”的宏大目标。

篇10

我国工业工程专业的学生就业因为受各高校所处地点、所属行业、生源来源地、就业时各行业经济效益、往届学生就业企业、高校的科研实力等因素的影响,其学生就业的行业有很大的差异。中国矿业大学地处苏北,行业背景为采矿,但学生就业行业非常多样化。一部分学生进入了煤炭企业,一部分学生留在了徐州的工程机械制造企业,一部分学生则进入了长三角和珠三角的制造企业,还有一部分来源于山西、四川、陕西、宁夏、甘肃等省份,毕业之后不想进煤炭企业而又愿意回家乡发展的学生的就业行业则更是多样化。这就对学生培养提出了一个课题:当前各高校教学的总体趋势是专业课程的教学时间逐渐缩短,要在这种情况下让学生对各个就业行业的工程背景都有认识是不可能的。因此,非常有必要对工业工程专业的培养目标进行认真的审视和思考,并提出相应的解决方案。在这种情况下,经过院系领导和全系教师反复的沟通后,最终提出“厚基础、宽口径、个性化”的工业工程专业应用型创新人才培养模式。所谓“厚基础”,就是要求具备较深厚的数学、计算机、英语、力学、机械、电工与电子技术、管理学等方面的知识基础,这是培养应用型创新人才的前提,也是为“宽口径、个性化”的人才培养打好基础。“宽口径”就是要求学生对工业工程专业的主要专业课程不仅要求有较深的理论基础,还要求具有一定的实践经验,这样在未来就业或继续深造时能够有较强的变通能力以适应不同的行业。“个性化”是在前两个基础打好的基础上,在后期的专业课学习和毕业设计阶段,能够根据以后可能的就业方向,结合导师的经验和课题以及可能的就业单位的需求进行个性化的定制式培养。以上三个目标是循序渐进的,前面目标的实现是后面目标实现的必要条件。而宽口径和个性化又是一对对立而又统一的矛盾体,不管是哪一个行业,其基本的工业工程理念和原理是一致的,比如零库存、生产线平衡、精益生产、设施规划与物流分析、质量管理方法等等都是共通的。但是,应用到各个具体行业,又都有各个行业自身的差异和特点。

二、教学模式的探索与实践

基于以上认识,笔者结合自身专业的基础和特色,对上述教学目标的实现途径进行了思考和实践,即为学生建立一个实践和创新能力培养的平台以及在学分制和导师制下的科研与教学的结合。

(一)实践和创新能力培养平台建设。

1.网络化学习平台。

要做到理论与实践的结合,需要在教学过程中主要以案例的形式向学生讲解理论知识。但是案例库的建设决不是一朝一夕的事情,而且为了适应不同的就业行业,需要为学生提供不同行业的案例库。单靠教师的科研经验以及在日常出差、实习过程中收集的资料是很难实现的。笔者的做法是广泛发起“群众运动”,通过建立开放的课程网站的形式来收集相关案例并通过BBS等形式发起网络化学习活动。往届已经工作的学生、亲朋好友等通过网站上传了大量案例并积极通过网络指导在校学生学习。人因工程、系统可靠性、基础工业工程等课程都通过这种方式收到了较好的效果。

2.学科竞赛。

学科竞赛是一个很好的刺激学生锻炼基础课、专业基础课和专业课实践和创新能力的手段,能够很好地调动学生的积极性。本专业的教师积极地鼓励学生参加各种各样的学科竞赛和技能竞赛,比如数学建模、IE亮剑应用案例大赛、“挑战杯”等竞赛,起到了很好的理论联系实际和创新能力培养的实际效果。

3.实践基地建设。

让学生深入到工厂,了解工厂产品生产过程、生产管理、指挥调度及成本效益核算等,尤其是了解自己所学专业在工厂中的地位、作用与要求,不仅有利于实践与创新能力培养,还可以提高学习的自觉性和主动性。但是因为资金、安全等问题,实践基地的建设对大多数高校来说都是一个比较困难的工作,中国矿业大学的工业工程专业也不例外。笔者所在专业采取了多种手段来解决这个问题:一是建立各种来源的平台,通过学校合作董事单位来推动这项工作。中国矿业大学的采矿工程专业在采矿行业具有较好的威望和关系,已与国内几百家厂矿企业建立了合作关系,因此,首先在采矿业建立了一批实践基地。二是通过产学研用的形式来加强学校和企业之间的联系,让这些单位尝到产学研用的甜头,从而愿意接收学生实习。学校也通过各种手段增加了实习经费,延长了实习时间,提高了支付给企业的经费标准,对实践基地建设工作提供了极好的支持。为了实现“个性化”培养的需要,毕业实习采用以学生分散实习为主的实习模式,学生可以去工作单位实习或者分散到导师科研课题的各单位实习。

4.实验平台建设。

工业工程专业的实验具有自身独特的特点,要想在实验室里实际再现各行业的生产是不现实的。但是学校的采矿工程专业具有雄厚的采矿工程实验教学资源,拥有国家级实验教学示范中心的大量硬件系统和数字化矿山虚拟现实实验室的软件系统,因此,我们一方面利用采矿工程专业的实验教学资源,培养具有采矿工程背景的能够适应将来进入煤炭企业的工业工程专业人才。另一方面,大力进行工业工程实验室建设。先后建立了人因工程实验系统、物流实验系统和虚拟现实实验系统等硬件系统。同时采购了大量软件来对各行业的生产系统进行工业工程方面的软件仿真,先后采购了AutoCAD、金蝶ERP、Witness、HumanCAD、DoubleE等软件,从应用的效果来说,还是非常不错的。

(二)学分制和导师制下的科研与教学的结合。

考虑到学生就业行业的多样性,专业的所有教学活动也需要据此进行合理的区分。首先从专业方向上进行大的区分,分设矿业工业工程、制造业工业工程和物流工业工程三个大的方向,并相应设置了专业选修课,学生可以根据自己的实际情况选择相应的方向和对应的选修课,修满最低要求的学分。在这个过程中,学生对选择哪个方向可能感到比较迷茫,导师制刚好能解决这个问题。各个同学可以咨询自己的导师来确定自己的专业方向以及应该选择的课程,体现了学分制和导师制的有机结合。到毕业论文(设计)阶段,学生们可以有更大的自由度来选择实习单位、导师以及毕业论文题目,从而实现“个性化”的培养目标。鼓励学生将自己的就业单位作为自己的实习单位,这样就能够获得充裕的实习时间。可将第7个学期分为两个小学期,学生在后半个学期之前完成所有的课程学习任务之后就可以到实习单位实习,从而有充裕的时间来理论联系实际,发现企业生产中的工业工程问题。实习单位也可以是导师主持的科研课题的实施单位,论文题目也可以是导师科研课题里的子课题,这样就可能实现学生从刚进入大学开始实施导师制的时候就可以跟着导师学习专业的某一方向直至毕业,从而实现在整个大学阶段都有导师进行指引,更好地达到“个性化”的培养目标。这样导师也可以将自己的科研项目同时当成一个教学项目,从而让教学和科研实现完美结合。

三、结语