采矿工程论文范文

导语：如何才能写好一篇采矿工程论文，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。

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武汉科技大学是一所具有鲜明冶金行业特色的大学，拥有矿业工程一级学科博士学位授权点，采矿工程专业开办较早。学生就业去向多为以金属矿床为代表的固体矿物开采领域，随着社会需求的改变，采矿工程学生在学习和择业方面也显现出多元性。采矿工程专业的学生呈现以下主要特点。

（一）个人价值相对单一和模糊

采矿工程专业来自城市的学生仅占19.08%，并且男生数量比例高达89.31%，有的班级甚至没有女生，多数学生接受新鲜事物的能力较差。学生个人价值主要集中在实现个人理想信念上，即回报父母、找到理想的职业和过上幸福的生活之类，表现出相对单一和模糊。思想指导行动，若不能树立远大的理想,不可能有为之奋斗的实际行动。学生个人价值相对单一和模糊在学习上的具体表现是学习基础薄弱，缺乏动力，学习态度不端正。

（二）专业选择被动和对未来茫然

虽然当前就业形势较好，但是由于传统观念和就业环境等多方面因素影响，人们普遍对采矿工程专业认识比较片面。该校有76.72%的学生是因为调剂或者仅仅因为就业率高被动选择采矿专业的，对采矿专业缺乏足够的认识和了解。同时，由于采矿行业的特殊性，其工作条件艰苦、工作地点偏远，部分学生对专业产生厌恶情绪，对未来的就业和生活感到迷茫。

（三）家庭情况复杂和性格习惯孤僻

采矿工程专业学生80.92%来自农村，87.79%来自中西部省（市），家庭情况普遍较差，有的还来自多子女家庭或者单亲家庭。性格是表现在人对现实态度和行为方式中比较稳定的个性心理特征，复杂的家庭情况往往容易造成性格缺陷，直接表现是与其他专业学生相比，采矿专业学生存在心理阴影和自卑感的问题较多。同时，性别比例失衡也造成了学生性格的孤僻性。具体表现是不善表达、不太自信和不愿意表现展示自己，缺乏个性，与人交流沟通能力不足，动手实践能力弱。这种情况在女生中表现尤为突出。

二、采矿工程专业“五位一体”学生教育管理模式构建

教育和教育管理者的主要职责之一是积极探索服务学生成长成才、独立自主的学生管理模式。实践证明，集思想教育管理、专业教育管理、实践教育管理、日常教育管理和亲情教育管理等“五位一体”适应采矿专业特色的学生管理模式具有良好的实际效果。

（一）开展“思想教育管理”，帮助学生树立正确价值取向

大学生要想有所作为，必须树立正确的世界观、人生观和价值观，在任何情况下都保持积极进取的人生态度。只有将对国家和民族的复兴与个人理想的实现相互联系起来，才可能做到知行合一、有所成就，才可能承担起家庭、国家和社会的责任。结合采矿工程专业学生个人价值的单一性和模糊性，有针对性的开展“思想教育管理”，帮助学生树立正确的价值取向。一是加强时事政治学习，结合“构建两型社会”、“铁矿石价格谈判”等与矿业相关的时事热点，增强学生的责任感和使命感。二是加大对采矿历史和传统文化的教育，打消部分学生认为采矿工程属于夕阳工业的疑虑，树立学习采矿工程专业的自豪感和自信心。通过班会、团日活动、班级QQ群等多种途径加大对矿业的宣传教育，通过举办“主题红、内容新、形式活”的活动，让学生逐步树立正确的价值取向。

（二）注重“专业教育管理”，培养学生严谨的科学态度

学风建设始终是学生教育管理应该牢牢把握的本质和核心。学生要学会学习，提高科研能力和水平，必须具备严谨的科学研究态度。结合绝大多数学生专业选择的被动性，进行专业教育管理。首先，树立学生的专业自信心，从学生进校起就加强专业介绍和宣讲，让学生了解采矿工程专业的重要性。其次，严格课堂管理，严把上课、实习、考试等各个环节，督促学生良好学习习惯的养成。第三，建立以学习成绩为主要参考指标的评优体系，鼓励学生加强主干专业课程的学习，通过开展“矿山设计”、“CAD”等学科知识竞赛营造良好的学习风气。

（三）加强“实践教育管理”，培养学生独立思考和动手能力

加强实践教育管理有助于实现理论和实践的统一，让学生经受锻炼、增长才干。通过加深认识和解决实际问题，不断提高学生独立思考和动手能力。结合学生对未来的迷茫，加强实践教育管理。为学生多到生产一线实践创造条件，增强学生对专业的理性认识。积极征得企业赞助，搭建各种形式的技能竞赛平台，开展大型科技创新活动，培养学生的综合能力[8]。倡导创建具有专业背景的学生社团，鼓励学生参与教师的科研项目，在教师的指导下撰写学术论文，开展课题研究。鼓励学生假期进入生产单位开展社会实践和就业见习，提前了解就业形式和工作内容。充分发挥学生的聪明才智，培养学生的独立思考和动手能力。

（四）严格“日常教育管理”，培养学生为人处世能力

良好的交流沟通和表达能力是当代社会人与人和谐相处的根本和前提，恰当的为人艺术和处事魅力更能终生受益。针对采矿工程专业学生性格习惯的孤僻性，培养学生良好的为人处世能力，从严格日常教育管理上做文章。从言行举止、课堂纪律、考试纪律、生活习惯、宿舍卫生状况等各个方面规范学生的行为，加强养成教育，帮助学生养成良好的生活和学习习惯。通过开展辩论赛、交流会、座谈会等多种方式让学生学会表达自己，设立“值周班长”制度，加强培训和锻炼，让学生懂得如何与人相处。此外，与学生干部朝夕相处的辅导员老师更应该言传身教，用自己的实际行动教育和感染学生。

（五）探索“亲情教育管理”，重塑学生阳光健康心态

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在开采煤矿的过程中，主要是地下作业，长期在地下开采会使地表出现一定的塌陷。而且，有的煤矿企业在开采过程中并没有考虑到环境保护问题，过于注重经济效益，这种“轻环境、重生产”的开采模式很容易污染河流，使植被枯死，对于自然生态系统平衡会有严重的影响。

二、促进煤矿行业可持续发展的建议

(一)从经济上促进煤炭行业可持续发展的建议

1．优化产品结构以及产业结构煤矿企业应转变传统单一的煤炭生产结构，不断丰富矿区的产品、产业结构，朝着资源综合开发利用以及发展、煤炭深加工等多种方向发展。可以充分利用煤炭资源的自身优势，通过多样化方式(比如下游产业企业联营、多元持股、吸收外资支持等)大力发展“煤－建材”、“煤－焦”、“煤－化工”、“煤－电”等一些附加值较高、耗能较大的产业，实现煤矿企业经营发展的多元化，也可以慢慢延伸产业链。这种多元化经营发展模式实际上也是将资源优势转变成经济优势，这是将煤矿行业转变成非煤矿行业，将产业经营转变成资产经营，确保矿区健康、稳定、可持续发展的主要战略。

2．建立一套系统的现代营销网络体系，增强企业营销管理能力煤炭企业应明确当前自身拥有的优势或者未来可能拥有的优势，找准自己的发展市场，争取将自身优势发挥到最大限度，获取最大的盈利，从而促进企业的可持续发展。为了实现这一目标，煤矿企业有必要建立一个高效、灵活的营销组织，同时应培养一支综合素质较高的营销人员队伍，不仅掌握多种营销技巧以及相关的专业技术理论知识，同时也精通法律法规以及经营核算。其次，煤矿企业应制定一套有效、科学的营销政策，选择一种快捷、畅通、安全的营销渠道。另外应该建立高效的信息交流平台，全面收集关于产品市场以及营销的信息，加强对相关信息的处理、分析，及时、准确把握市场发展动态，为企业管理者决策提供科学、有力的证据，尽可能避免决策风险，进而提高企业市场竞争实力。

(二)加强科技创新实现煤矿企业可持续发展

传统煤矿开采技术较为落后，这样不仅会对自然生态环境造成严重的污染，煤矿资源开采效率也不高，在当前高科技不断发展、创新的社会背景形势下，如果煤矿企业不积极创新、改造煤矿开采技术势必会被市场淘汰。为了确保煤炭行业的可持续发展，煤矿企业应不断创新、改进煤矿开采技术，提高煤矿开采工程的科技含量，进而促进煤矿经济的可持续增长，推动我国煤矿行业的健康、和谐发展。

(三)从资源角度实现煤炭行业可持续发展的建议

在煤矿开采工程中主要采用放顶煤综采开采方式，但是由于放顶煤综采的特点，导致工作面采出率相对低下，为此，煤矿企业有必要进一步优化放顶煤综采工艺，将综放工作面的几何尺寸适当进行调整，使初、末采以及端头的损失率尽可能降低。同时还应该进一步优化生产装备的条件以及生产工艺的方式，尽可能避免工作面端头顶煤的损失。其次，煤矿企业应想方设法将生产过程中的废弃物变废为宝，经过相关的加工处理后使其成为有用产品，形成煤矿资源的可循环利用。

(四)从环境角度实现煤炭行业可持续发展的建议

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我国的煤炭资源较丰富,目前的保有储量1100多亿t，且有48%的煤层属于高瓦斯和突出煤层,因此瓦斯储量丰富。埋深2000m以浅已探明煤层气资源约为31万亿m³,位列世界第三。但我国大规模的商业化瓦斯开采尚处于起步阶段,国家的相关产业政策出台较晚,或尚不明朗。这里有认识和技术问题,更有我国煤层的透气性差,抽放困难等原因。我国70%以上的煤层渗透率小于0.001μm²,属于低透气性煤层,其透气性比美国和澳大利亚低2--3个数量级,钻孔有效排放半径和钻孔瓦斯流量小,衰减快,透气性最好的抚顺煤层井下水平钻孔与美国同类条件相比,钻孔影响范围仅30--50m,而美国可达到100m以上。煤层气体压力也对瓦斯的抽放起着重要作用,有关资料表明,我国煤层压力普遍偏低,这对抽放瓦斯极为不利。中国的含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层内生裂隙系统遭到破坏,成为低透气性的高延性结构。目前,我国瓦斯勘探和开发的主要煤阶是中阶煤和高阶煤,具有很强的非均质性,导致井网的井间干扰效应降低,相互间不能形成有效的联系,水力压裂增产效果也不明显。

二、煤与瓦斯共采技术的理论基础

限制我国高瓦斯矿井井下瓦斯抽放的原因,主要是煤层的低渗透率和高可塑性,使得沿煤层打钻孔困难,煤层采前预抽效果较差。由于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层内生裂隙系统遭到破坏,塑变性大大增强,因而成为低透气性的高可塑性结构,这使得地面钻孔完井后采气效果差,水力压裂增产效果不明显。而且煤层普遍具低渗透率,一般在0.0000001×0.000001μm²范围内,水城、丰城、霍岗、开滦、柳林等渗透率较好的矿区也仅为0.1×10ˉ³--1.8×10ˉ³μm²,这一特点决定了我国地面开发煤层气的难度很大。鉴于此,我国煤层气开发生产的重点应放在井下,利用井下的采掘巷道,并尽量利用煤层采动影响,通过打钻孔和其它各种有效技术强化煤层的瓦斯抽放。同时,应进一步研究和不断完善提高煤层渗透率的技术和钻孔技术,研究提高气体质量的技术,研究井下煤炭与瓦斯的协调开采配套技术以及煤矿瓦斯利用技术,使之与井下煤层气开发产业配套,实现煤与瓦斯的安全共采。现场测定和实验研究表明,不论原始渗透系数怎样低的煤层,在采动影响煤层卸压后,其渗透系数会急剧增加,煤层内瓦斯渗流速度大增,瓦斯涌出量也随之剧增。因此,只要合理布置钻孔位置和其它相关参数,完全能够高效地实现瓦斯抽放。

三、煤与瓦斯共采技术的研究现状

我国的煤层甲烷研究开始于50年代煤矿井下的瓦斯抽放,其中抚顺、阳泉是抽放量最大的矿区。目前,我国已有123个矿井建立了井下瓦斯抽放系统,年抽放量达6亿m³,抽放瓦斯利用率达80%,但井下瓦斯的抽放率很低,只有20%左右.60年代到70年代,一些高瓦斯矿区抽放的瓦斯气体即可投入民用和小规模的工业利用。70年代末期开始了矿井地面瓦斯抽放工作,主要集中于抚顺龙凤矿、阳泉矿、焦作中马村矿、湖南里王庙矿,并进行了压裂实验,但是效果不佳。80年代初期,国内开始进行煤层甲烷相关资源研究。“六五”期间,煤炭、石油以及地质等行业通过国家重点科技攻关项目对国内煤成气资源进行区域性评价和基础理论研究。随后,国家“七五”科技攻关项目设立了“我国煤层甲烷的富集条件及资源评价”专题,取得了对中国煤层气资源状况的初步认识。华北石油地质局1986年在唐山地区开展了煤层甲烷勘探开发实验和工艺技术研究,并进行了“煤层甲烷评价与开发利用状况”调研。1989年,第一次“开发煤层气研讨会”在沈阳召开,标志着煤层甲烷从“瓦斯灾害”到“优质能源”的认识转变、从“井下抽放”到“地面开发”的技术转移。“八五”期间,国家科技攻关项目设立了“有利区块煤层吸附气开发研究”专题。此后,煤层甲烷的研究重点转移到了开发工艺攻关上。1992年,联合国开发计划署通过全球环境基金资助我国开展了“中国煤层气资源开发”项目,1993年又资助了“中国深层煤层气勘探”项目,对中国煤层气的勘探开发起到了巨大的推动作用。1996年,一批有影响的研究项目和规划相继完成,如原煤炭部计划项目“全国煤层气资源评价”、国家计委Ⅰ类资源勘查项目“中国煤层气资源评价”、国土资源部地质调查项目“全国煤层气综合规划研究”、原石油天然气总公司“九五”科技攻关项目“煤层气选区评价与配套工艺技术”、国家“九五”科技攻关项目“新集浅层煤层气示范开发成套工艺技术及专用装备研究”等。到目前为止,对全国范围内的煤层气资源、分布、储层特征取得了基础性认识,基本明确了煤层气开发的有利地区。但是由于我国的煤层地质现状(地质条件复杂,构造煤发育,瓦斯含量高,瓦斯压力低,渗透率低等),煤层气的地面开发并不能很好解决井下瓦斯问题。现阶段,井下瓦斯抽放方法很多,例如,掘前预抽、边掘边抽、采后抽取、卸压瓦斯钻孔抽取、以及开采层、邻近层、采空区瓦斯抽取等等。因此,如何将井下瓦斯抽放与地面煤层气开发协调地结合起来,更好地实现煤与瓦斯共采,就成为一个值得深思的问题。总之,我国煤与瓦斯共采的研究开发取得了很大进步,但也存在许多有待于进一步研究和解决的问题。

四、煤与瓦斯共采需要解决的关键问题

（一）深入的理论研究

利用采动卸压场与裂隙场增加煤层瓦斯的解吸速度与煤岩的透气性,实现矿井煤与瓦斯双能源开采的思想提出来已经有几年了,按照这一技术思路,我国相关大学和企业进行了必要的研究和工程实践,取得了一定的成果,但是总体上,理论研究有落后于工程实践的趋势,今后在理论上需要解决的主要理论问题有：

1、采动裂隙场的透气规律研究

经过多年采矿学者和技术人员的研究,目前对于采动卸压场和裂隙场的范围已经有了相对成熟的成果和研究手段,研究的技术思路上也相对成熟,有经验的学者已经能够估算出采动卸压场和裂隙场的范围以及随采动影响的变化规律,这对于裂隙场卸压抽放瓦斯具有重要的指导作用。但是对于裂隙场内岩体的破裂情况及破裂分布尚没有相对成熟的研究成果,对于瓦斯气体在裂隙场内的解吸、扩散、渗流等规律以及裂隙场内的透气性等还有待进一步研究。

2、瓦斯浓度分布规律研究

进行煤与瓦斯抽放时的一个重要问题就是要掌握高浓度瓦斯的分布规律,为抽放工程设计提供理论指导。目前需要深入研究的有卸压带、采空区、上覆岩层裂隙场内等不同瓦斯浓度的分布规律,以及它们随着工作面推进以及风量变化等的动态变化规律。

3、瓦斯抽放时的流动规律

主要研究采空区和裂隙场内进行不同压力抽放时瓦斯流动规律、瓦斯气体与裂隙岩体的耦合相互作用规律,研究原始煤体、卸压带与裂隙带内瓦斯抽放过程中固体煤岩物理力学性质的变化,尤其是抽放过程中透气性变化规律等,这些工作需要大量的室内试验和研制专用的试验设备及大量的现场观测与试验研究。

（二）增加和稳定抽放的瓦斯浓度

在原始煤体中进行预抽放的瓦斯体积分数可以达到30%以上,但是由于原始煤岩的透气性低,抽放难度较大,且一般只能抽出煤层瓦斯的20%--30%,煤体中还残留大量瓦斯。在高位裂隙带内抽放的瓦斯体积分数可以达到20%以上,这两部分抽出的瓦斯浓度相对较高,具有利用的前景和可行性,而且目前大部分也进行了利用。在煤层卸压带内和采空区抽出的瓦斯体积分数一般均低于20%,大部分为13%--15%,这主要是由于卸压带内煤岩破裂、空气渗入,采空区顶板垮落,大量空气混入等原因,对于这些相对浓度较低的瓦斯输送、利用和安全保障技术等还需要进一步研究。

（三）低浓度瓦斯利用与提纯

除了原始煤层中预抽和高位裂隙带内抽出的瓦斯浓度相对较高外,采空区、卸压带内抽出的瓦斯浓度相对较低,巷道风排的瓦斯浓度更低,但是这些低浓度的瓦斯量很大,一般会占瓦斯总量的50%以上,如何安全利用这些低浓度瓦斯,一直是瓦斯作为能源开采时的最大障碍之一。目前,在这些方面进行了许多探讨和研究,但是核心问题,如输送与使用的安全问题、提纯的高成本问题等,依然没有解决。

五、煤与瓦斯共采技术原理

煤层的采动会引起其周围岩层产生“卸压增透”效应,即引起周围岩层地应力封闭的破坏(地应力降低-卸压、孔隙与裂缝增生张开)、层间岩层封闭的破坏(上覆煤岩层垮落、破裂、下沉、下位煤岩层破裂、上鼓)以及地质构造封闭的破坏(封闭的地质构造因采动而开放、松弛),3者综合导致围岩及其煤层的透气性系数大幅度增加,为卸压瓦斯高产高效抽采创造前提条件。煤层卸压瓦斯的流动是一个连续的两步过程:第1步,以扩散的形式,瓦斯从没有裂隙的煤体流到周围的裂隙中去;第2步,以渗流的形式,瓦斯沿裂隙流到抽采钻孔处。卸压瓦斯的运移与岩层移动及采动裂隙的动态分布特征有着紧密的关系。

（一）高抽钻孔组抽采技术原理

煤层开采将引起岩层移动与破断,并在岩层中形成采动裂隙。按采动裂隙性质可分为两类:一类为离层裂隙,是随岩层下沉在不同岩性地层之间出现的沿层裂隙,它可使煤层产生膨胀变形而使瓦斯卸压,并使卸压瓦斯沿离层裂隙流动;另一类为竖向破断裂隙,是随岩层下沉破断形成的穿层裂隙,它构成上下层间的瓦斯通道。当采空区顶板充分垮落后,采空区中部岩层和下方的矸石紧密接触,从而使得采空区中部顶板岩层裂隙基本被压实,结合采场空间特点,采空区四周形成了一个环形的采动裂隙发育区,文献称之为“O”形圈。在“O”形圈上方或者下方受采动影响的煤层瓦斯在含量梯度和压力梯度作用下以扩散和渗流的形式向“O”形圈内运移,使得“O”形圈成为卸压煤层瓦斯聚集和运移的主要通道。卸压瓦斯“O”形圈抽采理论表明,卸压瓦斯抽采钻孔的合理位置应打到离层裂隙的“O”形圈内。高抽钻孔组就是在沿工作面倾斜方向靠近回风巷侧布置一组千米大直径抽采钻孔,利用采动裂隙“O”形圈作为运移通道来抽采采空区瓦斯。高抽钻孔组布置靠近在“O”形圈的回风侧,改变了采空区瓦斯流场,有效解决上隅角瓦斯超限问题,且“O”形圈长期存在,抽采钻孔能够长时间、稳定的抽采出高含量瓦斯。

（二）顶板裂隙钻孔组抽采技术原理

采用全部垮落法管理顶板时,上覆岩层下沉稳定后,在采动区沿垂直方向由上至下形成了冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。研究表明,在回采过程中,靠近工作面一定范围内的采空区中部上覆岩层离层裂隙发育,结合采动裂隙“O”形圈,在采空区竖直方向上,形成了一个“∩”形拱采动裂隙区采空区不同瓦斯涌出源的瓦斯在浮力作用下沿采动裂隙带裂隙通道上升,上升中不断掺入周围气体,使涌出源瓦斯与环境气体的密度差逐渐减小直到密度差为零,混合气体则会聚集在裂隙带上部的离层裂隙内。涌入采空区的瓦斯,在其含量梯度作用下引起普通扩散,由于空气的重力产生方向向下的压强梯度,则其产生的扩散流方向,与压强梯度反向,即瓦斯气体具有向上扩散的趋势。因此,在瓦斯浮力、含量梯度及通风负压的作用下“∩”形拱采动裂隙区成为瓦斯聚集区,为采动裂隙带内钻孔抽采、巷道排放等治理瓦斯技术提供依据。由于沙曲矿近距离高瓦斯煤层群的赋存特性瓦斯涌出量大,仅靠高抽钻孔组不能完全解决沙曲矿的瓦斯治理难题,因此,基于上述理论分析,在采空区顶板裂隙区布置顶板裂隙抽采钻孔组,。顶板裂隙钻孔组加强了采空区瓦斯抽采,直接对上邻近层卸压瓦斯进行抽采,减弱了采空区瓦斯涌出强度,从根本上解决瓦斯超限难题。

（三）构建煤与瓦斯共采技术体系

依据以上分析研究,结合本煤层预抽法,构建沙曲矿近距离高瓦斯煤层群“煤与瓦斯共采”技术体系。

六、煤与瓦斯共采的研究方向

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1.1地面与金属层工程中的数据模型在设计金属矿开采工程的过程中，地面数据与金属层以相同类型的情况表现出来，一般的时候对图形的内容用等高线来进行表示，所以，将等高线工程图元素定义为（T，mo）。

1.2断层项目当中的数据构造在设计金属矿开采工程图的时候，在对断层进行反映的时候应用基于例线来完场工作，断层图工程数据的要素就是通过实际断层的特征数据来进行表示的，主要涵盖着断层落差、断层倾角、断层倾向和断层正逆，{t，（r，a，h，n）}来表示结构的模型。

1.3陷落柱项目当中的数据构造在设计开采工程图的过程中，对陷落柱图例进行表示的时候应用陷落柱图例线来完成工作，陷落柱工程图元素是用具体的陷落柱特征数据表示出来的，主要涵盖着长轴长、短轴长、方位角和滑移角。

1.4巷道项目中的数据构造在设计开采工程的时候，应用中心线和两条图例线来对井巷工程进行表示，井巷工程图元素是用具体的巷道特征进行表示的，主要涵盖着巷道的起点、终点、巷道转折点的标高、巷道断面、巷道支护方式和巷道倾角等情况，在对项目进行设计的时候，只有采矿工程剖面图特征数据和巷道的转折点标高之间存在着联系。

2计算机自动绘制技术及具体的应用

2.1计算层和地面数据的方式在工程设计的过程中金属层和地表数据是其中两种相同数据的内容。首先计算出等高线和剖切线的交叉点，用pd（x，y）来进行表示，之后在这个交点的基础上将初始剖切点p0（x0，y0）的实际具体计算出来。

2.2采集断层数据的计算方式在绘制开采工程图的时候，断层数据采集就是利用采集断层剖切线和断层交点表示出来的，对剖切线和交点之间的距离计算出来，交点所在标高运用计算机提取出来。用xlz=［（lx1，mx1），（lx2，mx2）］表示断层数据采集集合，采集的全部对象在所有的断层中以一个集合的形式表现出来，在计算机的数据库中进行保存，便于调用自动生成程序。

2.3采集陷落柱数据的计算方式在绘制采矿工程剖面图的时候，陷落柱交点和陷落柱剖切线、交点和剖切线之间的距离及其这个距离相应的标高是采集陷落柱数据的对象，Px1（Xx1，Yx1）与Px2（Xx2，Yx2）是交点对应的表达式。用一个集合将全部采集来的陷落柱数据表示出来，在这其中全部陷落柱对象的数据都会包含在其中，在数据库当中进行保存，对计算机自动产生调用程序上会带来一定帮助。

2.4采集采矿工程数据的计算方式在绘制采矿生产工程图的时候，采集井巷工程的数据，在整个工程数据采集当中都占据着重要的地位和作用，有一定的复杂性存在于数据采集和处理数据的工作当中。所以，在没有对剖切面投射点进行计算的时候，对巷道水平投射点要进行采集，之后在将剖切点和该点之间的距离计算出来。和上面一样用一个集合的形式将全部井巷工程采集数据表示出来，在数据库予以保存，对计算机自动产生程序调用上带来一定的便利。但是在工作的过程中应该注意的是，在应用具体计算机自动采集生成系统的时候，因为会有较多的折线存在于巷道当中，所以，需要将转折点的采集数据结构设置在计算机模型当中。

3绘制采矿工程剖面图的具体程序

3.1自动生成程序模型用计算机表示出来在本文上述内容的那些采矿工程采集数据计算方式的前提下，将剖面图程序模型运用计算机程序建立起来，其中主要涵盖：图签、井巷工程、标尺网、图框、断层、陷落柱及其地表的名称和具体的尺寸。自动绘制利用计算机来完成工作的基本过程中为：将图签、图框和标尺网绘制在工程图纸上，对各种井下生产工程的情况应用采矿工程平面图采集点表示出来，之后在剖面图上将名称和标尺标注上去。应该注意，具体的采矿工程是依据陷落柱、断层、井巷等特点进行的，因此，由这些约束条件来决定图签、图框和标尺网。

3.2工程实例上述绘图技术在云南省文山州马关县鼎基矿业有限公司已全面推广应用，矿山工程图件已全面数字化，取得了明显效果；尤其是在推行井下安全避险“六大系统”中充分发挥了其基础性的无可替代的作用。根据国家当前安全管理的有关要求，马关鼎基矿业有限公司在其属下的岩冲锌矿已建成井下安全避险“六大系统”通过了相关部门的验收并已投入生产运营。而“六大系统”中的“人员定位、井下通讯联络、环境监测监控”等系统，正是计算机及其绘图技术在矿山安全生产中的典型应用。其主要由系统承载网、人员定位系统、视频监控系统、环境监测系统、调度通信、数字广播等功能部分组成。在地面设调度系统监控中心站，可通过对巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集、处理，并及时、准确地将矿山巷道中各个区域人员的动态情况反映到地面计算机管理系统，实时监控、准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量；建立具有监控井下各作业区域人员的GPS动态坐标分布及作业环境变化监测和超标报警、实时通话、下井人员考勤与实时统计、个体信息收录等功能的管理系统。总之，这些安全生产避险系统的有效运转都要依靠强大的计算机系统作为保障。

4结语

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随着时代科学技术的迅猛发展，人们对岩石的认识具有更深层次的理解:第一，岩石并不是固体力学中的一种材料，世界上的所有岩石工程中的岩石是一种天然地质体，具有复杂的地质结构和赋存条件，是一种天然的典型的不连续介质;第二，在岩体中存在地应力，这种作用力是由于地质构造和重力作用等因素形成的一种内应力。在开采岩石的过程中，开挖岩石引起的地应力的释放，才会引起岩石工程变形和破坏。因此，岩石力学的研究思路、研究方法和材料力学的研究存在着本质的区别。在对岩石力学的研究时，研究者的思想不要根深蒂固于用传统的研究方法来得到答案，要站在科学的高度来思考问题，学会灵活运用相关知识来研究。通过不断地分析，得知自然环境赋予了岩石，在人类活动中，采矿工程是人类和大自然相结合的结果，因此，采矿工程的行为和功能与施工因素密切相关。根据以上的综合分析，我们对岩石力学有了新的思考和认识，岩石力学是研究和控制采矿工程的科学。

2采矿工程中的岩石力学的重要性

在采矿过程中，地下采矿工程和露天采矿工程无论哪一种，都是以具有地质构造的岩石为对象。因此，岩石力学问题始终贯穿在采矿工程中的每一方面。其一:在采矿工程中的岩体都是地质体，它们在反复的地质作用下变形、破坏，形成具有一定岩石成分和结构的地质体，并且赋存于特定的地质环境中;其二:采矿工程是经过不停地劳动进行开挖的过程，是动态的非静态的。开挖过程中岩体的力学性质也会随着工程的尺寸和开挖的延伸方向的不同而发生变化，并且环境因素(例如地应力、水、温度)也是影响岩体性质的一个重要方面，冲击矿压和煤与瓦斯突出主要是由地应力中的高地应力引起。岩体的力学性质特征包括了岩体的稳定性、强度性和变形性，它会随着岩体内结构面形状的不同而变化。因此，这些特征决定了采矿工程中的岩石力学问题具有极其复杂性。

3采矿工程中的岩石力学的应用

3．1预测采矿工程中的灾害

在采矿工程的开展过程中任何人为和自然因素都会造成极大的危害，其中自然因素有地震、岩爆等危害，岩石力学在采矿工程中的应用，可以通过对采矿地点的土层地质分析来提前预测在采矿工程中会出现的灾害，然后可以在工程设计中规避这些灾害。

3．2测量采矿工程中的地应力

所谓的地应力就是指地底地质底层中自然产生的力量，在采矿过程中，由于开挖导致的周边土层地质发生变化的根本原因就是地应力。要想制定完整且安全的采矿工程开采方案就必须首先运用岩石力学对采矿工程所在地的地应力进行测量，只有完全的了解采矿工程周边的地应力情况，才能设置最正确、最合理的采矿方案，确保采矿工程的安全有效开展。

3．3优化深凹开采的边坡设计

随着深凹开采的普遍出现开采难度不断增加，对于采矿工程的安全性和稳定性的要求也越来越高，这就要求岩石力学在开采过程中起到积极作用。通过岩石力学的测量，精确定量，充分的把岩石力学应用到采矿工作中来，在保证安全的基础上，保证工程安全快速进行。

4结语

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在设计开采工程的时候，应用中心线和两条图例线来对井巷工程进行表示，井巷工程图元素是用具体的巷道特征进行表示的，主要涵盖着巷道的起点、终点、巷道转折点的标高、巷道断面、巷道支护方式和巷道倾角等情况，在对项目进行设计的时候，只有采矿工程剖面图特征数据和巷道的转折点标高之间存在着联系。

2计算机自动绘图技术及具体的应用

2.1计算层和地面数据的方式

在工程设计的过程中金属层和地表数据是其中两种相同数据的内容。首先计算出等高线和剖切线的交叉点，用pd（x，y）来进行表示，之后在这个交点的基础上将初始剖切点p0（x0，y0）的实际具体计算出来，在计算的过程中可以按照这个公式进行计算：l=pdp0=（x-x0）2+（y-y0）2姨将等高线和求得的数据构成数据集合，并在数据库当中按照一定的顺序保存，便于对绘制程序计算时提取。

2.2采集断层数据的计算方式

在绘制开采工程图的时候，断层数据采集就是利用采集断层剖切线和断层交点表示出来的，对剖切线和交点之间的距离计算出来，交点所在标高运用计算机提取出来。用xlz=［（lx1，mx1），（lx2，mx2）］表示断层数据采集集合，采集的全部对象在所有的断层中以一个集合的形式表现出来，在计算机的数据库中进行保存，便于调用自动生成程序。

2.3采集陷落柱数据的计算方式

在绘制采矿工程剖面图的时候，陷落柱交点和陷落柱剖切线、交点和剖切线之间的距离及其这个距离相应的标高是采集陷落柱数据的对象，Px1（Xx1，Yx1）与Px2（Xx2，Yx2）是交点对应的表达式。用一个集合将全部采集来的陷落柱数据表示出来，在这其中全部陷落柱对象的数据都会包含在其中，在数据库当中进行保存，对计算机自动产生调用程序上会带来一定帮助。

2.4采集采矿工程数据的计算方式

在绘制采矿生产工程图的时候，采集井巷工程的数据，在整个工程数据采集当中都占据着重要的地位和作用，有一定的复杂性存在于数据采集和处理数据的工作当中。所以，在没有对剖切面投射点进行计算的时候，对巷道水平投射点要进行采集，之后在将剖切点和该点之间的距离计算出来。和上面一样用一个集合的形式将全部井巷工程采集数据表示出来，在数据库予以保存，对计算机自动产生程序调用上带来一定的便利。但是在工作的过程中应该注意的是，在应用具体计算机自动采集生成系统的时候，因为会有较多的折线存在于巷道当中，所以，需要将转折点的采集数据结构设置在计计算工作量相当大，简单及重复的绘图工作量大。算机模型当中。

3绘制采矿工程剖面图的具体程序

3.1自动生成程序模型用计算机表示出来

在本文上述内容的那些采矿工程采集数据计算方式的前提下，将剖面图程序模型运用计算机程序建立起来，其中主要涵盖：图签、井巷工程、标尺网、图框、断层、陷落柱及其地表的名称和具体的尺寸。自动图制利用计算机来完成工作的基本过程中为：将图签、图框和标尺网绘制在工程图纸上，对各种井下生产工程的情况应用采矿工程平面图采集点表示出来，之后在剖面图上将名称和标尺标注上去。应该注意，具体的采矿工程是依据陷落柱、断层、井巷等特点进行的，因此，由这些约束条件来决定图签、图框和标尺网。

3.2工程实例

上述自动绘图技术在云南省文山州马关县鼎基矿业有限公司已全面推广应用，矿山工程图件已全面数字化，取得了明显效果；尤其是在推行井下安全避险“六大系统”中充分发挥了其基础性的无可替代的作用。根据国家当前安全管理的有关要求，马关鼎基矿业有限公司在其属下的岩冲锌矿已建成井下安全避险“六大系统”通过了相关部门的验收并已投入生产运营。而“六大系统”中的“人员定位、井下通讯联络、环境监测监控”等系统，正是计算机及其自动绘图技术在矿山安全生产中的典型应用。其主要由系统承载网、人员定位系统、视频监控系统、环境监测系统、调度通信、数字广播等功能部分组成。在地面设调度系统监控中心站，可通过对巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集、处理，并及时、准确地将矿山巷道中各个区域人员的动态情况反映到地面计算机管理系统，实时监控、准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量；建立具有监控井下各作业区域人员的GPS动态坐标分布及作业环境变化监测和超标报警、实时通话、下井人员考勤与实时统计、个体信息收录等功能的管理系统。

4结语

篇7

本课程教学团队中承担主讲教学工作的有5人，承担辅助教学工作的有2人，所有教师均参与本课程的教材建设、教学改革、实验教学、网络资源建设等工作。多年来，教学团队努力加强梯队建设，支持、鼓励青年教师攻读博士学位(有2人博士在读)，并且针对青年教师在教学工作中存在的问题，积极开展教学研讨，交流教学经验，帮助他们尽快提高教学、科研水平。目前，团队所有成员坚持在教学、实验、科研和教学改革四个层面全方位开展工作，始终把本科生教育放在首位，并同研究生培养、科研课题紧密结合，已形成一支结构合理、综合素质高、教学效果好、积极致力于教学改革的课程教学团队。表1为教学队伍的学历结构、职称结构和年龄结构。

2教学方法与手段

在长期的《表面改性技术》教学过程中，我们一直致力于教学方法的改革，以求达到最佳的教学效果。当今的本科教学强调素质教育，其教学结构是学教并重，即"主导－主体"教学模式。这种教学模式的核心在于既要发挥教师的指导作用，又要充分体现学生的主体作用。据此，我们对《表面改性技术》课程教学方法及手段进行了多方面的改革:

2．1采取“研究性教学和研究性学习”的教学方法

从研究问题入手，将“原理－设备－工艺－工程”的知识构建过程展现出来，同时提出新的问题，组织学生展开思考和研讨，引导学生把所学知识与煤矿设备工程实际紧密结合，变单向传输式教学为双向互动式教学，变以强调理论内容为主的灌输式讲授为探究理论研究过程为主的引导式讲授，实现真正意义上的“双主”教学。

2．2积极组织学生开展研讨活动

例如在学习有关热喷涂的内容时，以井下带式输送机底托架热喷涂铝加封孔剂处理可大幅提高使用寿命为例，让学生进行讨论，帮助、引导学生从材料的选择、涂层的结构以及喷涂工艺流程、实施过程等各个方面进行考虑、分析，并提出解决的方法。这样，通过启发式教学，不仅可以巩固所学知识，而且可以帮助学生学会从多方位、多角度去思考问题，去了解煤矿机械的使用情况，有利于调动学生的学习积极性。

2．3理论结合实际，加强校外实践基地建设

《表面改性技术》课程是一门理论性与实践性相结合的课程，学生在学习过程中往往对煤矿机械表面处理工艺的理解不深入。为此，我们通过学生参加实践，组织现场教学，把理论与生产实际相结合，极大地提高了教学效果。例如，我们在江苏中矿大正表面工程技术有限公司以及郑州煤矿机械集团股份有限公司建立了校外实践基地，从而使学生的实践活动常态化。江苏中矿大正表面工程技术有限公司是国内表面工程领域的龙头企业，主要从事钢结构长效防腐涂装、缆索涂装工程、电厂特种表面处理、机械零件表面修复等，是国内热喷涂领域首家通过ISO9001质量体系认证的企业。郑州煤矿机械集团股份有限公司是中国领先的煤炭综采综掘设备制造商，是国内最大的液压支架制造商。企业被科学技术部、国务院国资委和中华全国总工会授予“国家创新型企业”称号，同时被国家五部委共同认定为国家级的企业技术中心。

2．4利用多媒体技术、结合英文教材，开展双语教学

采用现代化教学手段可以节省时间，而且生动、直观、动态地展示各种表面技术的原理、工艺流程等，化抽象知识为具体知识。我们在教学媒体现代化建设中坚持走立体化建设之路，形成以教材、电子教案、多媒体CAI课件及网络学习系统为一体的立体化教学体系，为课程的教学提供了内容丰富、高质量的教学媒体资源。除PPT外，还利用动画、视频等进行辅助教学。如我们依靠自身力量开发了等离子喷涂法原理、电弧喷涂原理、化学气相沉积、粉末火焰喷涂、离子束沉积、真空镀膜、金属蒸镀等25套动画模拟示意图，这些辅助教学手段生动、直观、动态地展示了各种技术的原理、工艺流程，化抽象知识为具体知识，极大地激发了学生的学习热情。2011年，教学团队建立了《表面改性技术》课程网站，并已将教学大纲、实验教学大纲、实验指导书、英文教材、教学课件、教学录像、视频、动画等资料上传至网站供学生参考，网站还开辟有“答疑园地”栏目，团队的全体教师通过这一栏目答疑、批改作业、安排和指导实验。经运行使用，学生普遍反映良好。另外，从2004年开始，我们致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的编写及双语课件的开发，并适时地开展了双语教学，形成了自己的特色。

2．5设置实验环节，提高能力培养

《表面改性技术》课程涉及的表面处理工艺种类多，主要有热渗镀技术、热喷涂技术、堆焊技术、化学转化膜技术、气相沉积技术、“三束改性”等。每一种表面技术都有其特点，而且相互独立。根据我院实验室的条件，我们开设了热喷涂、热喷涂涂层性能表征、等离子化学气相沉积DLC膜、等离子化学气相沉积DLC膜的表征、离子注入改性等实验，力求做到使学生对相关工艺与设备有深入了解，并能进行操作，为今后从事相关工作打下良好基础。总之，经过长期不断的教学改革和实践，《表面改性技术》课程教学安排更趋合理，内容不断深化，学生学习兴趣浓厚，能够将课堂上所学理论知识应用到科研与生产实际中，学生的动手能力及创新意识明显提高，教学效果显著。

3教材建设

本课程是重要的技术基础课，又是培养发展创新能力的一门举足轻重的课程，是材料科学与工程专业学生进行综合工程素质教育和现代技术教育的重要阵地。结合煤矿机械行业背景及材料专业特点，教学团队编著并出版了教材《材料表面工程技术》，编印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及实验教材《材料改性实验》，同时自编课程讲义和教案。目前，《材料表面工程技术》作为高等教育(矿业)“十二五”规划教材已编写完成，并将于近期出版。此外，我们对教材内容在以下方面进行了调整。

(1)着重介绍每章要点，便于学生预习和复习。注意和后续课程教学内容的分工、衔接和配合。增加英文专业名词，为今后学习外文资料奠定基础。

(2)部分章节设立课堂讨论环节，列举大量实例，增加与学生的互动，便于学生理解掌握知识点。例如:对掘进机、采煤机中的矿用截齿，在使用过程中承受高的压应力、剪切应力、冲击载荷以及温度变化，因而极易磨损。通常采用热喷涂、等离子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊条、等离子束表面冶金、钎焊－热处理一体化等表面改性技术提高其耐磨性。对煤矿综采工作面的液压支架而言，由于矿井特殊的环境，因而对支架立柱、千斤顶表面、油缸、活塞等产生强烈的腐蚀，最终导致支架失效。常采用的表面处理技术有:化学热处理，如渗铝、渗铬、渗硼、硼铝共渗等，电镀锌、铜、铬、镍，化学镀镍、磷化，堆焊以及热喷涂锌铝合金层等。对于煤矿罐道，一般采用普通碳钢制造，其传统的表面处理方法包括:涂料防腐、热浸镀锌、热喷涂锌+涂料防腐等。

(3)针对近几年发展起来的新的煤矿机械表面处理技术如达克罗表面处理、Q－P－Q盐浴复合处理技术，阴极氧化法等进行简明扼要地讲解，以扩大学生的知识面。

4教学管理

为保证材料表面工程技术课程的教学质量，我们在教学管理上采取了以下几点措施:

(1)集中讨论本课程教学体系、教学内容等改革方案;

(2)根据各位教师的特点和专业，合理分工;

(3)每学期组织一次课程建设教学队伍成员及前、后继课相关教师的座谈会，讨论相互知识的衔接及如何在教学中融合表面改性技术的前沿知识，对教学内容加以整合、优化;

(4)每学期进行一次学生座谈，了解教、学情况，对存在问题加以改进，以提高教学质量;

(5)每学期组织2～3次课程教学成员教学经验交流会，以改进教学方法和调整、优化教学内容;

篇8

关键词：科技采矿；采矿工程专业；实验实践平台；校际合作交流

作者简介：柴修伟（1980-），男，安徽亳州人，武汉工程大学环境与城市建设学院，讲师；张电吉（1963-），男，安徽灵璧人，武汉工程大学环境与城市建设学院院长，教授。（湖北 武汉 430073）

中图分类号：G482     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）05-0082-02

近年来，随着国民基础建设的稳定增长和实施可持续发展的战略方针，采矿业作为经济基础建设的基石，既面临着行业发展的巨大机遇，又要迎接实现科技采矿的挑战。[1，2]科技采矿的提出对采矿工程专业人才需求量在逐年增加，对采矿工程专业毕业生的质量和能力也有了更高的要求。新时期采矿业发展的趋势是推动高校采矿工程专业的发展的原动力，针对当前矿业发展的需求，国内很多学者对高等采矿专业教育的人才培养方式，从专业设置到教学方法、产学研的探讨等进行了探讨和改革研究，[3-5]认为全面推进采矿工程专业人才素质教育，培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和创新能力的采矿工程高级专门人才是适应目前形势的迫切要求。[6-8]本文以武汉工程大学采矿工程专业基本情况为背景，探讨采矿工程专业的实验实践教学平台建设的可行思路，加强“三基教育”，即“实习基地、实验基地、实践基地”教育，增强学生实践能力培养的新观点。

一、武汉工程大学采矿工程专业概况

武汉工程大学矿业工程学科是培养化工矿山专业人才的学科，和全国其他高校一样，在20世纪90年代初期由于矿业类行业处于低迷状态，学校对采矿工程专业进行停招。随着我国经济的复苏，矿产资源的需求及矿业技术的发展，对采矿工程专门人才的需求也急剧增长，学校抓住机会，在2008年通过自愿调剂专业、自愿报名、专业老师面试选拔的方式在2007级理工类学生中选取26名其他专业的学生进入采矿工程专业，组建了武汉工程大学采矿工程专业停招后恢复的第1个采矿班――2007级采矿工程01班。

二、采矿工程专业实验实践平台现状

1.实验平台短缺

停招前采矿专业的实验仪器和模型，如采矿模型、运输提升模型、通风系统模型等大多已不存在，剩下一些大型仪器，如压力机等也基本丧失其功能，现在采矿专业的实验只能通过认识实习、生产实习来代替。

2.采矿专业矿山实习基地问题

由于长期失去与矿山企业的紧密联系，2007级采矿01班的各种实习多是通过专业教师的私人关系联系的实习地点，造成实习环节安排不能自主，如生产实习安排是大三暑假在南京梅山铁矿和大四开学前两周在湖北黄麦岭磷矿两个地点实习，对实习效果影响比较大。

三、采矿工程实验实践平台建设思路

采矿工程专业实践性及实习、设计环节多，大学四年学生需经过金工实习、地质实习、测量实习、专业认识实习、专业生产实习及专业毕业实习等许多实习环节及许多相关课程的实验等，由于采矿工程专业中断的时间很长，很多实验实践基础都基本处于报废状态，恢复招生后学校又不可能将这些实验实践平台一次性全部配备齐全。采矿教研室结合自身的情况，进行实验实践平台的建设。

1.实验教学平台建设

除了购置一些基本的采矿教学模型外，为配合采矿工程专业实验教学建设和提高采矿工程专业科学研究的硬件设施，采矿教研室拟购建一套中型充填系统和一系列充填材料试验设备。既能给学生进行演示实验，也能进行相关的科学研究，使实践教学与理论教学以及科学研究共同协调发展。

2.实践教学实习基地建设

积极推进与矿山企业紧密联系，建立长期稳定的实习基地模式，探索由校企双方共同建设、归双方所有、由双方使用和经营的模式来实现实习基地的长期稳定发展，与大冶铁矿共同建设了武汉工程大学大冶校外实践教学示范中心。[9]

武汉工程大学黄石市大冶校外实践教学示范中心位于湖北省黄石市大冶地区，由武汉工程大学环境与城市建设学院于2005年开始建设，属于校级实践教学示范中心，并于2008年成功申报为湖北省高等学校实验教学示范中心。示范中心主要依托黄石市大冶铁矿丰富的实践教学资源为主体，并辅以大冶铁矿周边区域相关单位的实践教学资源，可满足我校采矿工程、选矿工程、安全工程、土木工程等多个专业学科的各类实践教学需要。

大冶校外实践教学示范中心实践教学体系是按新世纪我国经济建设和社会发展对高素质综合性、创新性人才培养的需求，以专业培养目标和市场需求来编制具有特色的实践教学计划，并同理论教学紧密结合，由浅入深、相互交融地合理设置实践教学项目。按此原则并结合中心实际情况，示范中心设置的主要实践教学项目内容具体包括相关专业的认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计（论文）、课程实习、课程设计以及大学生课外科技活动等，这些实践教学项目均体现在各专业培养方案之中。通过这些实践环节的教学，不仅可达到理论知识学习与工程实践训练的协调统一，而且可全面培养学生的工程实际应用能力、创新思维能力以及综合分析和解决实际问题的能力。

3.加强校际交流合作

武汉市有三所矿类专业学校，武汉理工大学、武汉科技大学和武汉工程大学，武汉理工大学的采矿工程专业属于原来的武汉建材学院的，主要是针对建材类矿山；武汉科技大学原名武汉冶金科技大学，是一所具有鲜明冶金行业特色的大学，其采矿工程专业的培养目标和学生就业去向多为以金属矿床为代表的固体矿物开采领域。武汉工程大学矿业工程学科是培养化工矿山专业人才的学科，全国化工矿山企业的负责人或技术骨干大多数出自该校。

2011年初武汉理工大学、武汉科技大学和武汉工程大学三校矿类专业建设交流会在武汉工程大学环境与城市建设学院会议室召开，探索通过师资、实验室、实习基地等资源的整合和共享，达到现有资源的充分合理应用，开展更为广泛的校际合作。其中武汉工程大学2007级采矿工程的“矿山运输与提升”专业课是聘请武汉理工大学的专业教师讲授，“爆破工程”实验课在武汉理工大学爆破实验室进行，“采矿学”实验课是在武汉科技大学的采矿模型实验室参观学习的。

四、结语

新形势下采矿业的发展为采矿工程专业的毕业生提供了广阔的就业前景，也对采矿工程的毕业生提出了更高的要求，对高等院校的教学改革指明了方向。培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和创新能力的采矿工程高级专门人才是适应目前形势的迫切要求。另外矿产资源开发行业的跨越式发展使得矿类专业的建设投入也逐渐增多，出现了采矿工程专业建设资金的相对宽裕，本着建设节约型社会和可持续发展的方针，加强校际合作、校企合作，通过师资、实验室、实习基地等资源的整合和共享，可以达到现有资源的充分合理应用，让有限的资源发挥出更大的作用。

参考文献：

[1]张钦礼.中南大学采矿工程特色专业建设的方法和途径[J].重庆大学学报(社会科学版),2010,(S1):11-13.

[2]高喜才,伍永平.西部采矿工程专业特色实验教学示范平台建设实践[J].实验技术与管理,2011,28(5):27-29.

[3]弓小平,木合塔尔扎日,黄滚,等.我国采矿工程专业改革现状与问题[J].高等理科教育,2010,91(3):58-63.

[4]曹树刚.论我国采矿工程本科教育及其改革[J].重庆大学学报(社会科学版),2001,7(1):82.

[5]吴宝贵.关于高校创新型人才培养模式的深层次思考[J].哈尔滨商业大学学报(社会科学版),2007,94(3):115-119.

[6]陈清运,赵飞,张电吉,等.全球矿业发展趋势及采矿工程专业培养导向[J].武汉工程大学学报,2010,32(6):106-109.

[7]华心祝,杨科,涂敏,等.采矿工程国家级特色专业建设研究[J].重庆大学学报(社会科学版),2010,(S1):19-25.

篇9

通过分析采矿工程专业外语教学中存在的问题，结合多年的教学经验，从师资力量建设、教学方法、考核方式和教材选取等方面出发，提出教学改革意见，旨在实现提高采矿工程专业外语教学质量的目的。

关键词：

采矿工程；专业外语；教学改革；教学方法

采矿工程专业外语是面向采矿工程专业本科生开设的选修课程。课程内容主要涉及采矿工程领域中矿井设计与开拓、煤田地质与勘探、井巷工程、矿山压力与岩层控制、采煤方法、矿山环境保护和系统工程等专业基础知识，通过课程学习，达到提高学生学习的兴趣，帮助学生尽快掌握专业英语文献的阅读技巧，了解外文文献检索、写作知识，帮助学生提高自身的口语表达和专业交流能力。随着时代的进步和发展，如何扩大优质的教育资源，培养在德智体上全面发展并且具有从事相关专业领域科研能力的精英人才，成为我国高等教育重要目标之一[1，2]。随着煤炭市场的发展，越来越多的国外先进设备和技术被引入煤矿，而扎实的专业外语基础及其应用能力成为汲取国外先进经验、丰富学术交流和开拓视野的必备条件[3]。虽然采矿工程专业本科生进行了大学基础英语的学习，但这无法满足专业的发展和需要，必须在经过公共英语和四六级应试培训后，进行外语学习内容和专业课程相结合的专业外语。我校采矿工程专业外语的教学方面缺乏成熟教学方法，作者结合近几年采矿工程学科的发展趋势和专业外语教学实践，对现存在的问题进行了分析，并提出了教学改革措施。

一、当前采矿工程专业外语教学中存在的问题

（一）教学师资力量薄弱且不稳定

目前，我校担任采矿工程专业外语的教师流动性大，且教学任务繁重。不同的教师不同的教学方法，使得学生在短时间内难以适应，造成上课积极性差，效果低。且教学轮次少，连续性差，严重影响了教学水平的提高。由于专业外语教师多为本土教师，在外语学习上存在“哑巴外语”的现象，虽然具有很强的听、写和读的能力，但口语表达能力差，存在开不了口的问题，采用双语教学难度大。

（二）学生认识不足，积极性差

我校采矿专业外语为大三开设，之前已学习了大学基础英语，很多同学将外语学习的重点放在四、六级考试，认为专业外语只要考试及格即可，学习积极性差。本专业学生在采用母语授课条件下的专业课学习存在理解困难，由于专业外语授课期间增加了外语部分，且外语听说能力欠缺，学生经常出现听不懂、看不懂、说不出的情况。久而久之，学生失去学习信心，造成厌学态度，学习成绩不断下降，失去了教与学的积极互动，缺乏主动性和参与性的学习气氛逐渐影响其他同学，使得整个学习氛围减弱，从而导致教学效果降低，严重影响了教学质量。

（三）教学形式单一

在采矿工程专业外语教学中，一般采用教师讲解提问，学生笔记回答的传统教学方法，教学形式过于单一，显得尤为被动，难以发挥学生的主体作用和启发学生的逻辑思维能力。虽然目前很多教师已采用了多媒体教学方式代替了板书教学，但是在教学过程中仍然过于注重专业外语课文的翻译讲解，或是教师翻译课文，或是让学生边读课文边自行翻译，课堂气氛沉闷，严重影响了教学效果。

（四）课程考核方式不健全

目前，采矿工程专业外语的考核仍然停留在课内考核加平时考勤的方式。课内考核主要通过对词汇、句子和短文的翻译，无法达到深入理解的目的，没有形成一套听、说、读、写等学生综合能力的考核方式。教学期间尝试过进行考试题型的改变，但明显发现学生表现出严重不适应，考试成绩下降明显。

（五）专业教材匮乏

适合采矿工程专业外语课程教学的教材不多，原先使用的教材为蒋国安主编中国矿业大学出版社《采矿工程专业英语（第二版）》。就知识结构而言，该书是非常好的教学及科研参考书，但其涵盖内容过多且内容陈旧，涉及不少淘汰落后的采煤技术，在实际工作中用途不大，没能体现出煤矿开采技术的发展。知识点与学生的知识结构不匹配，与专业课相关性及实用性低，容易使学生产生抵触心理，进而不重视专业外语学习。由于教材广度过大，学生的专业知识理解能力达不到要求，在有限的课时中，无法吸收全部内容，导致学生积极性差，学习气氛低。

二、采矿工程专业外语教学改革建议

（一）加大专业外语师资力量建设

师资力量是采矿工程专业外语发展和进步的基础，可以通过以下四个途径实现加强师资力量和提高教学水平。一是引进具有高水平的专业知识和外语能力的人才，特别是国外高校的采矿工程专业博士和优秀的硕士。二是加大专业外语教师的出国进修学习，通过国家、省部和学校的留学资助，鼓励老师出国深造，提高外语表达能力和扩宽视野。三是定期组织老师到其他高校进行调研，学习国内采矿工程专业外语先进的教学经验。四是定期组织教师进行培训和交流，可采取定期举办专业外语教学法研讨的方式，提高教师的教学水平和积极性。

（二）改进教学方法

在教学过程中，放弃以前的常规教学方法，可采用以下几种方式。1.小组讨论的方式，由教师按照教学内容提出问题，学生组成小组进行查阅资料和讨论，最有由老师随机抽取小组进行回答问题。这样更能发挥学生的主观能动性和积极性，提高教学质量。2.在日常教学中，除了要求学生记忆和理解常用的专业词汇和短语外，鼓励学生通过网络阅读采矿工程相关的外文文献等方式扩大阅读量和词汇量。3.由于学生的专业基础理论水平参差不齐，因此，在正式学习课堂内容之前，可以先带领学生回顾一下相关的专业知识，然后再有针对性地讲解，并在课堂内添加一部分课外专业内容和词汇，增加学生的学习广度。4.另外要充分利用学校的网络和多媒体资源，采用图文并茂的教学手段。例如，课堂上通过一些煤矿开采方面的外语视频，让学生逐步意识到专业外语的重要作用，可以将专业外语教学从课堂上延伸至课堂之外，有效地活跃课堂气氛。还可以将采矿工程专业课程相关知识融入到课件中，在必要的时候用动画形式展示，帮助学生理解相关内容，提高教学效率与质量。5.采用教师提出在煤矿生产中的虚拟情景，让学生进行专业外语交流，锻炼学生的口语表达能力。

（三）建立多元化和灵活的考核方式

考核是检验教学效果的重要方式，可采用平时成绩和卷面成绩两部分组成。以卷面成绩为主，内容主要为采矿工程方面的专业词汇、句子和短文特别是学术论文摘要的英文表述等知识。平时成绩分为平时到勤率、平时作业、课堂翻译和课堂提问等方面，其中平时作业成绩避免单调的卷面作业方式，采用规定题目，学生到图书馆和网络等查阅相关资料，然后在课堂上讲解的方式完成；课堂翻译可采用下课前大约15分钟左右的时间，挑选出未讲课本内容的1段让学生进行翻译，下课交上来，既可以督促学生认真听课，加深对课本内容的理解，还可避免抄袭的现象，进而提高学生的翻译水平；课堂提问除了采用常规的提问方法外，还可以在课堂中穿插词汇抢答及小组讨论的形式，最后由教师对学生存在的问题进行点评和讲解。通过这种改革的考核方式，采矿工程专业外语的教学效果将会有很大的提高。

（四）选用符合学生实际的教材

目前，采矿工程专业外语在我校已经形成了一套较为完整的教学体系，根据多年的教学经验，最终选用的教材是蒋国安、付玲毓主编的中国矿业大学出版社《采矿工程专业英语》，该书难度适中，便于学生学习，学生认可度高。该书共包括五大部分24个章节，主要内容包括HistoryofCoalMining（煤炭开采史）；OriginofCoal（煤的成因）；CoalExploration（煤田勘探）；SurveyingandMineMaps（测量和矿图）MinePlanning（矿井设计）；MineDevelopment（矿井开拓）；ShaftSinkingandTunneling（井巷工程）；UndergroundPressure（矿山压力）；LongwallMining（长壁开采法）；Room-and-PillarMining（房柱开采）；MineHaulageandHoisting（矿井运输和提升）；MineVentila－tion（矿井通风）；MineDrainage（矿井排水）；MineElectricalPower（矿井供电）；MineEnvironmentProtection（煤矿环境保护）；CoalMiningunderSpecialConditions（特殊条件下采煤）。涉及面广，这五大部分所涉及的内容均和学生平时所学的五门专业课程（煤田地质学、煤炭开采学、矿山压力与岩层控制、矿井通风与安全和系统工程）内容对应，学生对课堂内容熟悉，接受快，学生在阅读过程中可以注重专业词汇的整理，而不再花费巨大精力纠结于个别单词的意思，可以提高学生的对专业外语的学习兴趣。为扩大学生的视野，建议学生自学的一些书目，例如煤炭工业出版社《安全工程专业英语》、中国矿业大学出版社《实用矿业英语》和高等教育出版社《地质学专业英语》等。

三、结束语

在了解我校采矿工程专业外语教学存在的问题基础上，可通过加大专业外语师资力量建设、改进教学方法、建立多元化和灵活的考核方式和选用符合学生实际的教材等方面的改革，充分发挥教与学两个方面的积极性和创造性，达到明确学生学习目标，最终实现提高采矿工程专业外语课程教学质量的目的。

作者：吕文玉 单位：西安科技大学能源学院

参考文献

[1]郭智刚，谭冬莲，曹权，等.轨道工程专业外语课程建设探讨[J].教育教学论坛，2015（50）：225-226.

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关键词：采矿工程专业；应用型人才；培养模式

0引言

应用型人才是一种社会需求越来越多的人才类型，然而采矿工程专业应用型人才培养需要首要解决的就是“具体要培养出来什么样的专业应用型人才”的这一难题。就目前而言采矿行业是现代工业的基础，对所需的应用型人才要在创新与实践上有一定的基础个能力，然而在专业知识与实践性是目前需首要解决的问题。接下来还要想到“就现在教学模式而言我们应该如何的去培养采矿工程专业的应用型人才”？则需要按照人才培养方案课程的模块化形式进行理论教学与实践相结合的教学体系来使学生提高这种创新和实践的能力，以达到采矿工程专业的真正有能力的应用型人才。因此，培养工程应用型创新人才是当前高等教育的当务之急。

1采矿工程专业应用型人才培养模式

第一，首要目标是定位要精准，学会适当调整动态；运用网络问卷调查的方式对国内煤炭院校与省内国内大型的煤炭企业进行走访与调研；将采矿工程专业应用型人才需求情况与学校在办学条件、优势与特色及服务面向等多个方面相结合；对四大原则理论，即面向服务、社会需求、自身特色与办学层次严格遵循。第二，将“学校与企业、学校与学校”的教育资源与人才培养所需的精准定位相结合，将课程体系进行优化不但可以凸显社会需求，而且能够对学科人才培养的定位进行契合，对就业导向与平台模块相结合的课程体系加以构建。不同的企业在知识结构体系方面存在一定差异，而“平台+模块”一样的知识结构体制主要表现出就业导向这一人才培养的特点，统一搭建相应的平台，只是能够依照学生自身发展与企业需求通过平台下面的课程模块加以适当调整，构建出以“订单式课程体系”为主的个性化发展。第三，依靠国家目前实施的“国家大学生实践基地建设与卓越人才培养工程，同时以“学校与企业”共同对工程进行创新，建立起以“生产、学习、研究”为一体的基地，对采矿教学仿真实验室进行优化与充实，运用“教学-实践”的方式进行循环与结合培养，达到有效融合校内仿真教学和现场实践形式的目的。对“虚拟仿真+轮岗挂职”为主的建实验室和实践教学模块进行构建，一方面，能够解决只能依靠高校的实验条件建设与学生依照考纲进行实践执行，不会学以致用的难题；另一方面，有效对实习难及入井难的问题进行解决。第四，为了实现高校对应用型人才进行“高素质、高技能”的培养，务必运用“社会需求+校企协同”模式与建立学校-企业联盟，通过企业参与对人才的培养，及“就业导向+平台模块”的运行模式，并将毕业设计管理和指导模式为主的“专业交互+协同创新”相结合，对学生自身的专业认知感与意识形态进行强化培养。运用学校与企业进行合作，构建一套“利用待遇留住人才进行终身培养”的用人机制，学校跟踪指导毕业学生进行继续教学培训与学历提高，对学生终身学习的意识形态进行培养。将采矿工程专业应用型人才存在“人才用的上却流失严重”的难题进行解决。

2采矿工程专应用型人才培养模式应用效果

在采矿工程专业应用型人才培养模式这个选题上，通过四年对其进行的分析与研究，这个模式对其人才培养的实施存在的实践能力与人才需求定位与意识培养等系列问题进行有效解决，同时在应用过程中获得了满意的成效。主要体现在如下三个方面：第一，达到了对人才进行“定位要精准，并适当调整动态”的培养，保证了招生与就业的稳定情况。将采矿工程专业应用型人才需求情况与学校在办学条件、优势与特色及服务面向等多个方面相结合，对招生计划进行适当调整。在煤炭行业处于低迷时期，通过将培养方案、大幅提高人才培养质量及课程体系优化等方面进行结合，促使黑龙江科技大学的学校就业率中，采矿工程专业的就业率一直处于前列。第二，企业对人才培养的参与积极性非常高，在学校与企业、学校与学校的合作模式取得满意效果。国家大学生实践基地与校企合作实习教学基地等一系列多样化的教育资源得以实现充分利用，最大程度提高了学生自身专业认知感与意识形态。第三，显著提升了学生的实践能力和创新意识。在校学生在省级、国家级各项大赛，多人获得了良好的成绩，同时又61余项的创新实践作品大赛作品由全国采矿工程专业本科生获得，同时有6篇学生发表科研论文取得了5次专利。

3结论

通过将黑龙江科技大学采矿工程专业12级全体学生作为主体明星这次培养模式的试验，同时获得了最佳的成效，开辟了一条采矿工程专业应用型人才培养有效实施的便捷途径。依靠所建立的就业导向+平台模块”、“课程体系与运行模式”及“专业交互+协同创新”等一系列全新的毕业设计管理与指导培养模式，对学生自身的专业认知感与团队意识进行强化，让学生能够对企业发展意识形态形成正确认识。该培养模式经过四年一体化的分析研究，正在逐步的改进和完善，将加快以黑龙江科技大学采矿工程专业13级全体学生再进行一轮的升级培养。

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