矿业工程研究方向范文

导语：如何才能写好一篇矿业工程研究方向，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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关键词：创新培养；课程设置；教学方式；导师队伍；评价体系

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）14-0071-02

一、前言

江西理工大学创办于1958年，是一所以理工为主，工学、理学、经济学、管理学、法学、文学、教育学、艺术学等学科协调发展，博、硕士研究生教育与本科教育并举，面向全国招生和就业并有权接收华侨及港澳台学生的教学研究型大学；是我国有色金属工业和钢铁工业重要的人才培养和科研基地。矿业工程专业是江西理工大学成立最早的专业之一，是江西省唯一矿业类一级学科。矿业工程专业经过50余年的传承和历史积淀，积累了丰富的办学经验，已累计为社会输送了2500多名优秀人才。近五年，矿业工程专业每年招收学术及专业学位研究生近80名。

二、存在的问题分析

矿业工程是一门以矿产资源开发和利用为主体的工程科学，其工程特色限定了传统矿业工程研究生教育的目标是培养具有较强工程实践能力的工程技术人才。然而随着现代科学技术的不断发展，社会对人才素质的需求不断发生变化，创新能力已经成为衡量人才标准的一个极为重要的方面。目前传统培养模式下培养的矿业工程专业研究生在科研基础能力方面可以满足科研工作的基本要求，但在杰出人才所必须具有的创新能力方面还存在明显不足。主要表现在：

1.创新意识不强，创新能力不够。矿业工程专业研究生普遍缺少主动追求创新、推崇创新、乐于创新的意识；缺乏发现新问题、提出新方法、建立新理论、发明新技术的能力。比如江西理工大学的矿业工程学科每年收到企业委托项目近百项，经费上千万，每个学生平均每年能接触三到四个企业项目，到毕业时，学生多数具备了完善的技术开发能力。然而大部分学生对课题的深层次理论缺乏了解，不会举一反三，不会应用基础理论指导工程实践，限制了学生创新能力的提高。

2.原创性成果少，国际影响力较低。矿业工程专业研究生的研究以工程实践为主，在基础理论的原创性以及实验工作量、论文的深度和广度等方面，和国际一流水平相比还有一定的距离。矿业工程的研究方向偏向于工程实践，以解决企业的实际问题为主要研究目标。大部分研究生在这个过程中熟练掌握了所需的实验技能，具备了解决工程问题的能力。然而，如何将工程问题转化为科学问题，如何将各个企业的问题进行归纳总结，得出普遍性、一致性的规律，大部分研究生还无法做到，因此，学生无法得出具有影响力的成果，为了毕业只好发表一些档次不高的研究论文，而学校也无法提高对研究生毕业论文的要求。

3.在选题和研究方法上缺乏自主探索。矿业工程专业研究生在对国民经济或工业发展有推动作用的实用型研究较多，而从实际需求出发并将问题一般化而进行的有深度的系统的理论研究较少，且在研究过程中借用现成方法和手段多，自主探索研究方法和研究工具少。普通工科院校矿业工程研究生在进行课题研究工程中，受思维局限及试验条件的影响，喜欢利用传统的研究手段，在新型检测仪器、检测手段的应用及结果分析中与高水平大学的研究生存在较大差距。以中南大学和江西理工大学的矿业工程学科为例，中南大学所拥有的一些检测设备，如原子力显微镜、X射线光电子能谱分析等江西理工大学不具备，如要检测，需要将样品送到外部去检测，学生对仪器的操作原理及实验结果的准确性均不了解，实验结果出现错误的原因也不了解，时间一久，学生就放弃了相关检测方法的使用。

江西是矿业大省，矿业在经济社会发展中发挥了巨大的作用。为加速实现江西经济赶超越发展，需要高校及科研院所不断地提供研发动力，为矿山企业做贡献，为江西矿业经济的发展提供不断的源动力。要有效地发挥矿业经济在江西工业经济的作用，离不开人才的作用。由于江西地处相对欠发达地区，引进高层次外来人才比较困难，加上本地区具有硕士以上学位人员所占比例远低于全国平均水平。因此，需要加强本地区矿业工程学科的发展，以培养出更多的矿业工程高层次人才，进一步提高学科对江西经济的服务能力。

三、创新能力培养改革

创新能力培养是研究生培养质量的重要要求，而研究生创新能力的培养是课程体系、培养方案和模式、导师因素、研究生自身因素、学术环境等诸多因素共同作用的结果。因此，提高矿业工程专业研究生的创新能力，必须对矿业工程专业研究生培养模式进行全面系统的研究，对其中不利于研究生创新能力培养的部分进行改革。

创新人才培养模式和培养方案。目前研究生的课程设置与本科生相似，重视向学生传授知识，而忽视学生自主学习能力的培养。如江西理工的矿业工程专业，开设了大量的基础知识课程，很多课程和本科省课程重复，学生大量的时间花费在这些知识的重复学习上，收获较小。因此，需要研究矿业工程专业硕士研究生专业课程知识系统，优化课程体系，调整教学大纲。课程设置不仅要着重于使研究生掌握系统的专业知识，而且要考虑到坚实、宽广的基础理论和丰富的人文知识，突出教学内容的前沿性、交叉性和启发性，使得人才培养从重“才”过渡到重“人”。要组织学科专家、研究生代表、用人单位代表，对培养方案进行详细研究，优化课程设置，删除不必要的重复课程，开设一些能够向学生传授学科前沿知识的讲座课程，如开设一些课程教给学生新式检测设备的使用方法及结果分析方法，以及如何避免及解决设备使用中出现的问题，对提高研究生的自学能力及创新能力，十分重要。

研究生课程教学方法优化。当前研究生的授课方式还是以填鸭式教育为主，老师与学生在传统的教室里，依靠黑板和投影仪实现知识的传授，一个只顾自己讲，一个只顾自己学，缺乏交流与互动。同时很多课程的课本与教案比较老旧，长时间不会更新，与新时期知识的更新速度严重不匹配。因此，改革教学方法，探索最有利于创新性人才培养目标的教学方式，大力开展对现有教学方式的改革，根据课程的特点，广泛、灵活地采用案例式教学、讨论式教学、专题讲座式教学、学术沙龙以及各种学术报告与讲座等教学形式，在多样化教学手段中激发研究生的创新意识，提高研究生的创新能力。如研究生的表面物理化学课程，该课程是矿业工程专业研究生的核心基础课程，对指导研究生的科研工作十分有价值，然而该课程是一门基础课程，教材的内容与矿业工程专业存在较大距离，以往授课过程注重对课本上基本概念、基本公式等的讲授及推导，对于相关知识在矿业学科中的作用讲解较少，学生学完课程后不能将相关知识用到科研实践中，收获较少。通过案例式教学，将教师科研实践中遇到的具体问题与课本上的相关知识相结合，告诉学生如何利用书本知识分析具体问题，同时组织讨论，将他们在科研中遇到的问题凝练出来，与书本知识相对应，对学生科研创新能力的提高，意义重大。

创新型导师队伍建设。当前大部分工科院校的导师制为单一导师制，学生刚进校就选择了导师，对导师的研究课题、研究方向均不了解，当研究工作开始时，如果从事的是自己不感兴趣的课题，会磨灭学生的科研兴趣。同时，每个导师有自己固有的知识构成及研究方向，长期从事某个领域或方向的研究，在该领域或方向具有丰富的经验，但往往对其他领域研究较少，知识结构较为局限，同时一个导师的思维方式较为固定，无法满足当前科研对跨学科知识综合的要求，不利于研究生创新能力的发展。因此需要探索有利于研究生创新能力培养的导师遴选、聘任制度，实现单一的导师负责制向导师负责下的集体指导模式转变；改革研究生导师评价制度，将研究生培养质量作为导师评价的重要指标。通过聘任知名学者、企业专家担任兼职导师，建立合格的导师团队，可为研究生提供较多的研究方向供其选择，为其进行跨学科研究提供有效指导。导师负责下的集体指导模式也有利于研究生共享导师和实验室资源，在一定程度上弥补了教学和科研硬件条件不足带来的培养问题。

研究生教育质量评估体系构建。教学工作是提高研究生培养质量的基础，而实现课程教学质量的合理评价是促进教学水平提高的重要因素。为提高研究生课程教学质量，许多高校都会进行教学质量评价，但目前尚没有形成一套行之有效的研究生课程教学质量评价体系。目前的教学质量评价方法主要有二类：一类是以课程的课堂教学质量评价为主体，并以专家、同行的评价为主；另一类是以学生的主观评价为主体，辅助以专家、同行评价。因此，目前课程教学质量的评价主体主要由三个群体组成：学生评价、同行评价与督导（专家）评价，三个群体的评价结果按一定的权重比例计算出课程教学质量的得分。但这种评价体系存在下列问题：（1）没有区别对待不同类型的课程；（2）无法消除评价过程中的主观因素；（3）评价更多的是反映教师课程知识的传授程度，忽视了对学生能力培养的结果；（4）评价时间存在固定性和滞后性。

四、预期成果

总之，通过对课程体系、教学方式、导师队伍、评估体系等方面的改革和调整，预期可达到以下成果。

1.综合考虑矿业工程专业研究生所具有的知识结构、理论基础和实践能力，结合专业特色及科技发展前沿，建成能够培养研究生创新能力的核心课程群及相应教学方法。

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出现这种情况主要有以下几个方面的原因：[2-4]1.行业因素采矿行业自从走出了20世纪90年代的低迷之后，随着我国经济的发展，经济所需采矿行业的支撑越来越大，再加上我国加入世界贸易组织之后矿石价格与国外接轨，从而带动了国内采矿相关行业的发展。由于采矿行业在现阶段所具有的高收益吸引了大批非本专业的学生，跨专业报考矿业工程专业硕士研究生。2.学生自身因素放弃本科学习了四年的专业，换到另一个不是很了解的专业，大部分学生做这个决定都是需要勇气的。就学生自身来说的原因可能是：（1）对自己的本专业失去兴趣。有些学生在升入大学时就不喜欢自己的专业，或者在本科时期没有学好本专业，对自己原来所从事的专业失去信心，不感兴趣，心理上希望能换个专业。（2）担心就业率。由于矿业工程领域所需专业技术人才缺口较大，所以，相关的采矿、安全甚至选矿专业的就业率都能得到保证。然而，一些竞争比较激烈的工科专业，或者是就业率本身就不高的基础学科专业或者文科类专业学生过分担心自己本专业毕业后的就业问题，从而在考研时选择了矿业工程专业。（3）家庭影响。矿业企业系统的子弟，为了毕业后能够顺利回家乡工作，或者为了将来自己的事业能发展得更好，由于在高考时并没有考虑那么长远，就会在考研时选择对他们将来发展更有利的专业。这部分人从小就对采矿行业耳濡目染，对这个行业也并不陌生。因此，对于他们来说放弃原有专业选择矿业工程这个专业并不困难。学生自身因素是出现大量矿业工程跨专业硕士研究生的最重要原因，大部分学生除了受矿业工程专业的外在利好影响外，还都是基于自身的情况对于现实的一种选择。3.学校因素受矿业工程领域毕业生毕业后的工作环境以及人们传统观念的影响，矿业工程相关专业对我国来说仍然是冷门专业。但是，这不妨碍原有的几所煤炭部所属院校在他们本校所拥有的报考热度。这些院校大部分在煤炭资源储量丰富的地区，并且这些学校的前身大部分都是矿院，矿业类相关专业在他们所在院校开设时间较长，技术力量雄厚。因此，矿业类专业一直受到他们所在院校师生的尊敬，考研时跨专业考取他们本校最好的专业也就不足为奇。由于这些院校报考矿业类相关专业的生源太多，本校所拥有的招生指标远远不能满足考生要求，因此，这也就间接带动了其他开设有矿业工程硕士点院校的招生工作。在一定时期内，学校因素导致学生热衷于跨考矿业工程类硕士研究生，这个现象还会一直存在。其实，考生们放弃了自己原有的专业而报考有一定风险的矿业工程类专业，原因肯定不止以上几点，造成这个结果的原因也是综合的。

二、培养过程出现的问题

矿业工程跨专业硕士研究生由于来自不同的专业，每个人的知识背景和文化结构也都不尽相同。导师在培养过程中所面临的问题也是复杂多样的。[5-7]1.专业基础良莠不齐对于跨考矿业工程的硕士研究生原有专业基础不同，对于学习矿业工程所具备的专业基础也有所差别。如有些学生在很早就准备跨考，本科的时候就注意到了对矿业工程相关知识的储备；或者一些学生读的是跟矿业工程相近的地质等专业，他们原本学习的内容就跟矿业工程的知识有所交叉；而有些矿业类院校则把一些矿业类基础课程添加到部分工科基础课程中。上述现象决定了学院和导师所面临的学生专业基础是参差不齐的，给基础教学和培养方案造成困扰。2.学习过程过于浮躁跨专业的学生由于没有完整的知识结构框架，在研究生的学习过程中还需要进一步夯实自己的矿业类基础知识储备。然而，很多学生对此不以为然，忽视基础知识的学习，在自身没有专业基础的前提下就急于参与导师的科研项目，这样往往使得学生不能将所学知识结合到科研活动中，造成对学生的事业长远发展不利的局面。3.前途悲观失望心理大部分学生作出跨专业的选择都是根据自身情况深思熟虑后作出的选择。但是，跟风报考现象依然存在，特别是在一些矿业工程专业热门院校之中。由于在考试之前并没有对这个专业进行充分的了解，只是为了逃避原有的本专业仓促作出的选择。又因为矿业工程硕士研究生毕业以后大部分需要到艰苦行业、艰苦地方去工作，煤矿事故时有发生，无形之中会对他们的心理造成压力，使他们不能安心学习，患得患失，过于担心自己的事业和前途，而表现得忧心忡忡。实际上，由于每个学生情况的不同，可能出现的问题是多种多样的。发现培养过程中出现的问题，还需要根据每个学生的观察、交流才能作出判断。并且在不同时期，遇到的问题也会是不同的。

三、跨专业培养措施

跨专业研究生在培养过程中所遇到的问题虽不尽相同，只要找到行之有效的方法，对跨专业的研究生培养还是很有帮助的。1.补充专业基础知识研究生往往已经具备一定的自学能力，导师可以根据学生选择的研究方向和其自身的专业知识储备情况，由导师和学生共同制定一个合理的学习方案。学生应定期向导师汇报学习情况的进展，在必要的情况下导师再加以指导。跨专业研究生补充专业基础知识应遵循的原则应该是：首先要持之以恒，不怕麻烦；其次是要制定短期目标和长期计划；最后是要想办法提高学习效率。只有长期坚持这三项原则，拥有了坚实的专业基础之后，研究生才能更顺利地进行科研工作。2.充分发挥导师的指导作用跨专业研究生由于对行业动态不够了解，选择研究方向会不知所措。导师应根据学生的自身情况提出切实可行的学习计划、培养目标和培养方案，定期检查学生的学习情况，以便培养目标和培养方案能够顺利实现。研究生管理部门也要制订相应的指导跨专业研究生导师须知，以确保研究生培养的落实。3.积极开展科学研究工作研究生由于在本科时期很少接触科学研究工作，而对矿业工程领域的基础知识储备不足，在科研上存在不小的差距。这方面就需要导师的耐心指导，循循善诱，也需要学生自己在基础知识的储备上勤奋努力。跨专业研究生开展科研工作，建议采取的原则是“从基础工作做起，边干边学，将专业知识与科研实践有机结合，努力培养科研思维能力，重在形成科研思路”。同时，鉴于矿业工程专业的特殊性，矿业工程研究生学习的知识不应该只停留在书本或者是实验室，而应该在导师的带领下多看看实践现场是什么样的，那样才不至于纸上谈兵，也能增长见识。在导师的带领下，制订正确的培养目标和培养方案。依靠学生的自学能力，补充好应有的专业基础知识，积极参加科研和实践活动。坚持不懈、持之以恒就会收到应有的效果，以期培养目标和培养计划能够实现。

四、结语

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关键词TQM矿业工程研究生培养

1TQM理论的概念与特征

菲根堡姆是美国通用电器公司质量管理部部长，其最早提出全面质量管理(TotalQualityManagement，简称TQM)。该体系的核心思想在于希望为以质量为中心，以全员参与为基础，通过持续改进来达到让顾客长期满意和本组织所有成员及社会长期受益的目的。[1]目前，我国部分高校也尝试着将TQM运用于其教育质量保证体系，并取得了一定的成效。本文根据科学性、全员性、系统性、可操作性及可发展性的原则，以矿业工程硕士研究生培养现状为调研样本，分析矿业工程研究生培养过程中存在的问题。通过对TQM理论的相关学习以及相关文献资料的阅读理解，提出从生源质量、教师水平、教学管理、培养条件以及论文审核五个方面了来构建矿业工程硕士研究生培养质量保障体系框架。

2矿业工程研究生培养现状及存在的问题

2.1生源数量增加，但相近专业的人数较多

随着研究生招生规模的逐年扩大，矿业工程作为我国研究生招生考试中的工学照顾专业，招生人数也逐年增加。但是实际上大部分高校的矿业工程研究生都是由其他专业调剂。调剂的相关专业学生，学习基础较差，知识体系不完备等问题，对后续研究生教育过程中的基础教学和培养方案设定造成困扰。

2.2跨专业研究生的专业课教学有待于进一步强化

硕士研究生的培养模式与本科生培养模式不同。在硕士培养阶段，大部分课程需要由具备高学历的教授、副教授等担任，且上课也多采取集中授课方式，研究生的接受时间、接受能力都受到很大挑战，尤其是跨专业学生。因此，培养方案中的教学要求与实际教学质量之间存在较大差距。

2.3现场实践教学仍需进一步加强

近年来，随着矿产资源利用及相关行业的发展，对于矿业工程硕士研究生所掌握的专业技能要求越来越高。不仅要重视基本的专业知识和专业技能，同时要培养他们善于发现、思考以及解决问题的能力。但在现实培养过程中，高校教师虽然重视实践教学，但随着国家对于矿山企业的安全问题把控越来越严，使学生得以实践的机会越来越难以落实。

3基于TQM理论构建矿业工程培养质量体系

3.1深层次招生改革

基于TQM理论，培养质量体系的构建需从源头入手，通过不断提高生源质量来促进整个培养体系的完善。首先，提高行业声誉。彻底改变矿产行业“脏、乱、差”在社会中的固有形象。（1）动员在校研究生以及优秀本科毕业生进行宣传，鼓动本专业本科生进一步的入学深造；（2）在新媒体时代，加强网络宣传，利用微信、QQ群、微博等网络社交媒体加强沟通交流，宣传现代化矿山企业的新面貌，新形象。其次，吸引优质生源。（1）在大学本科期间成绩优异、专业基础扎实，且有攻读硕士学位的本科生才会获得推免生资格，应重点关注推免制度。（2）矿山企业具有本专业相关工作经验的工人，也是硕士研究生的优质生源。因此，针对本专业相关企业进行宣传讲座，增加企业员工入学提高自身专业水平的主观意愿。（3）给予扶持政策，矿业工程作为国家照顾专业，除了考分上进行降分照顾，相关院校在学费上也应进行相应的减免，吸引优秀学子。此外，改良招生制度。调研矿业行业市场劳务需求不难发现，用人单位往往对矿业工程的硕士研究生有较高要求。相较于学生的应试能力而言，专业方向上的创新性和开放性往往是这些用人单位更为关注的能力。因此，在硕士招生过程中，要把目光从应试能力转向综合素质。

3.2建立健全导师团队

首先，要对研究生导师的师资水平做出严格要求，确保研究生导师都是真正有能力的好导师。研究生导师师资水平的考量需要从多方面进行，除了对导师的教龄、职称、学历、学术水平进行严格考核，还应该对思想道德水平、教学教育方法等要素进行综合的考量，防止高水平低素质的教师进入到研究生导师队伍。其次，针对师资力量匮乏问题，可以建立健全导师团队培养机制，将研究生培养“导师制”转变为“导师团队制”。结合矿业工程专业的学科特点，合理平衡导师团队的规模和结构，针对不同导师团队的师资力量以及科研经费，合理的安排研究生的数量，充分保障每个进入团队的研究生都能接受导师足够多的知道以及科研经费上的支持；另一方面在导师团队内部，还应要结合不同导师的研究方向以及学生的兴趣方向来进行分配。此外，针对导师的培养效果，还要建立健全监督评价机制，防止部分导师过分重视科研成果而轻视对于研究生的教育教学工作。将研究生本人的科研成果好坏以及对导师满意度的调查纳入监督评价机制，有利于形成良性竞争，激励导师不断提高指导能力。对于校外导师也应建立评价和淘汰机制，增强校外导师的责任感和使命感。

3.3完善课堂教学体系

首先，对于跨专业研究生，增加矿业工程先修课程，先修课程可以采取学分制，由学生自行联系本科教学教师，完成相关基础专业课程学习。其次，要科学制定矿业工程研究生的培养方案。结合培养目标，培养方案的制定应分为三部分：（1）基础培养目标由研究生院统一制定，主要包括公共基础课的教学培养；（2）专业培养目标应由研究生导师初步制定，导师团队开会讨论通过。这样才能保障专业培养目标的科学性和全面性；（3）实践培养目标应由研究生导师团队中的校外导师初步制定，并由导师团队开会讨论通过。这样可以保障实践培养目标与行业需求一致。制定了科学的培养目标，培养方案就应该紧紧围绕该目标，做出更加细致和恰当的要求。这些要求主要针对学生的研究选题方向的前瞻性、试验方法或技术路线的科学性、科研成果的科学性。此外，要改革教学方式方法。虽然课堂集中教学还是最为常见的教学方法，但是随着网络普及，学生对于不同教学形式也有了诉求。多样的教学形式可以有效的增强研究生在学习过程中的参与度，从而提升教学效果，进一步引导学生的创新创造能力以及增强解决实际问题的能力。最后，强化监督与考核工作。为了切实保障教学效果，应对现有的监督与考核方式作出进一步的强化。一方面要强化学习成绩的考核制度，分阶段进行定期考核，使学生在整个研究生培养过程中都保持学习积极性；另一方面也要强化对教师教学工作的全程监督评价，主要包括课堂学生的参与度，教学内容的合理性和教学形式的多样性。该监督评价可以由成绩分析、同行评教和学生评分共同进行评价，对教学效果较差的教师应给予一定的惩罚措施。

3.4提升补充培养条件

首先，要完善基础设施建设。针对矿业工程研究生的科研设施进行完善。矿业工程鉴于其专业的特殊性很多实验设备都是大型化的，因此学校和学院应提供相应大小的实验室。关于检测设备，有条件的高校可以提供矿业专业专用的检测中心。条件不具备的高校也应该提供大型设备的共享平台，以确保矿业工程研究生科研工作的正常进行。其次，较强学术交流。矿业工程较其他传统工科专业而言，每年的招生规模，社会人才需求，开设该专业的院校都较少，因此更应该重视学术氛围的营造。学校或学院应与开设相关专业的院校或企业加强联系，通过开展学术讲座、举办相关学术论坛等方式，让学生了解企业生产过程中的关键问题，学习最前沿的专业知识。在“评优评先”过程中，也应向科研工作倾斜，引导和鼓励学术积极参加科研活动，进而改善学术氛围。此外，高校应充分意识到研究收入来源有限。当出现经济拮据时，研究生往往会过多参与社会兼职活动来获得经济报酬，从而导致精力的浪费。为了保证研究生将精力用于学习和科研上，学校或学院应给予研究生一定的科研补贴和科研奖励。此外这种奖励还会激励研究生在科研上积极上进，做出更多更好的学术成果。

3.5强化学生论文质量

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关键词：大倾角；π放；伪斜；煤层；开采设计

中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0158-02

“π放”工作面在煤层倾角≤25°的条件下回采日益成熟，并有高效率、高单产、低成本、良好的顶板控制效果等优点，因此在全国得到迅速推广。开滦集团林南仓矿业分公司属构造复杂型矿井，煤层赋存条件较差，平均倾角大于25°的煤层储量所占比例较大，占总可采储量的48.3%，尤其是下一步的新区域，东二小采区煤层平均倾角将达到30°。所以在大倾角中条件下应用“π放”回采工艺，并实现安全回采，对林南仓矿以后的发展意义重大。我矿于2004年2月下旬开始在1222下大倾角工作面试验应用“π放”工艺开采，效果较好。

一、1222下工作面基本概况

（一）工作面地质情况

林南仓矿业分公司井田属蓟玉煤田，井田位于煤田中一个独立向斜盆地，盆底倾角缓，边缘倾角大。该工作面位于林南仓矿业分公司西二采区，属12S煤层。北为53m冲积层防水煤柱线，南为-240大巷。煤层平均倾角34°。为块状半亮型煤，煤层厚度比较稳定，煤层厚最大5.2m，最小4.8m，平均5.0m。

（二）工作面情况

走向长为75m，切眼长度35m。采用走向长壁后退式π型钢放顶煤，采用全部垮落法管理顶板，采面沿底托煤顶推采，工作面支护的支护形式为：DZ-2200型单体液压支柱配合2.4m长π型钢梁，工作面共计三排支柱，排距1000mm±100mm，π型钢成对使用，对间距650mm±50mm，上顶铺设铺设编织网。

二、工作面伪斜开采设计

伪斜开采方法：切眼掘进方向与煤层倾向线（即：煤层真倾角）成一定夹角α（见图1），以此来降低切眼的平均坡度，该工作面将切眼降至25°以下。

（一）夹角α的确定

三、问题与对策

采面经过伪斜调整后，平均坡度虽然降为22°，但工作面局部坡度仍较大，局部达到了38°，给回采带来很大的困难，主要有以下几点：

（一）工作面支护的稳定性问题

π型钢放顶煤工作面，由于其支护特点，决定了工作面整体支护性差，工作面倾角大，极易造成失稳倒架。为保持支架整体性与稳定性，主要采取对策如下：

1．加强采面支护质量，严格单体液压支柱初撑力管理，落实班中、班末支柱初撑力的验收制度，响炮、放煤前，对支柱初撑力进行检查，如果不合格严禁进行放炮、放煤，加强二次注液管理，放炮前、放炮后以及放煤前必须对单体柱进行二次注液，上顶插严背实，确保不空顶，柱顶加打实。

2．在老塘侧加打连锁木托板，使用2.4米大板，一板三柱沿倾向支护，增强支架的整体性和采场切顶强度。

3．加强单体柱之间，以及与兀型钢之间的整体性，将单体柱与顶梁拴一道，主副梁单体柱间拴一道保险绳。

4．杜绝工作面失效柱，班中各段对本段支柱负责巡视，发现失效柱及时更换。

（二）大块煤矸防坠落对策

1．间隔5m设置闸挡，挡高0.5m。具体做法是：在煤壁、人行道都设木料挡，分段错开，方便行人，又可防止大块煤矸等下滚伤人。

2．采面大块煤矸在当地用大锤打碎，严禁向下方滚动。

3．严禁用采用输送机运送物料，防止木料放置不好，刮倒支柱，造成倒架。

四、结论

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关键词：排水固结深层搅拌 管桩复合地基

一、地基处理就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固和改良，保证地基稳定，减少房屋或市政道路的沉降或不均匀沉降，提高地基土的承载力，满足结构适用、安全、耐久性要求。常见淤泥质软土地基处理方法有：排水固结法、排水预压法，强夯法、深层搅拌法、抛石挤淤法、预应力混凝土管桩等。

二、各种地基处理方案的工艺

1、 排水固结法即指给地基预先施加荷载，为加速地基中水分的排出速率，同时在地基中设置竖向和横向的排水通道，使得土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。

2、强夯法又称动力固结法，是用起重机械将8～40t夯锤起吊到6～25m高度后，自由落下，给地基以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和冲击应力，迫使土体孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效地基加固方法，也是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。

3、深层搅拌法：用带有回转、翻松、喷粉与搅拌功能的机械，将胶结材料与地基的软土搅拌，使软土地基局部范围的某一深度，某一直径内的软土用固化材料予以改良、加固，形成加固土桩体，这种桩称为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩，它具有一定的强度和水稳性。由搅拌桩体和四周软土组成复合地基，可以提高地基承载力、提高地基的强度、增大地基变形模量。

4、抛石挤淤法适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度小于4m的软土，尤其适用于石料丰富，运距较近的地区。采用抛石挤淤法施工的地基，需要一定的沉实稳定时间。

5、管桩复合地基又称为桩网，相比搅拌桩具有质量好，施工进度快等优势。预应力混凝土管桩是一种采用挤土或半挤土的桩基形式,是将建筑物的荷载传给地基土的具有一定抗弯、抗压 性能的受力杆件。随着建筑工程的迅速发展,各种桩基础在建设工程 中被广泛采用,高强预应力管桩以其成桩质量容易控制、 施工简便、单桩承载力较高、造价低廉等优点被优先选用。

三、各方案适用范围及优缺点

处理方案 适用范围 优缺点

排水板 加速地基固结沉降，可用于预压路段或桥头处理。 具有短时间内加快地基排水固结，提高软基强度，但在对土层抗剪能力、地基承载力的提高有限，预压工期长。

强夯法 适用于饱和软粘土，如淤泥和淤泥质土地基加固,应采取强夯置换处理，深度在一般在8米以内 工程造价低，施工方法成熟，效果明显，施工质量易控制。

水泥搅拌桩 适用于淤泥质土及含水量30～75%的软弱土，加固深度在一般在18米以内。 施工速度相对较快，工艺相对简单，处理效果好，但施工质量不易控制。

抛石挤淤法 适用于厚度不超过4m，具有触变性的流塑状的饱和淤泥或淤泥质土的处理 容易产生不利的不均匀沉降，处理深度有限。

预应力混

凝土管桩 特别适用于处理深厚软土地基。 施工质量容易控制，处理效果好，工期短。但工程费用较高，要求管线规划一步到位。

由于软土路基处理埋深较大，抛石挤淤处理深度不足，排水固结法、排水预压，施工周期长，因本次为新建厂区或道路，周边建筑物较少，距离较远，强夯施工不会对周边建筑产生影响，效果明显；水泥搅拌桩，施工速度相对较快，工艺成熟；管桩复合地基（桩网）处治软土路基，可显著提高软弱地基承载力，效果明显，施工质量易控制。

在上述多种软基处理中筛选出强夯置换、水泥搅拌桩、覆水堆载预压和管桩复合地基（桩网）进行方案设计和时间、经济比较。

处理方案 经济分析 工期要求

强夯置换小于8米 夯击能4000KM・m，包含置换碎石桩填料地基处理费用430元/平方 工程造价低，施工方法成熟，效果明显，施工质量易控制，软基处理工期3～4个月。

水泥搅拌桩

大于8米 水泥含量15%，平均桩长11米，包含土工格栅，地基处理费用530元/平方。 处理效果好，但施工质量不易控制，造价高，对环境存在一定污染，软基处理工期2～3个月。

管桩复合地基大于8米 采用PHC-A300(70)A桩，间距2.0×2.0，平均桩长13.0米，包含0.8×0.8×0.3钢筋砼柱帽、土工格栅，地基处理费用460元/平方。 施工质量容易控制，处理效果好，工期短。但工程费用较高，要求管线规划一步到位，软基处理工期2～3个月。

覆水堆载预压 堆载路基、铺设砂垫层、打设塑料排水板,建立储水仓，地基处理费用235元/平方。 全线整体施工，工程造价低，软基处理工期7～8个月。

经济分析

结合起步区的实际情况、经济分析和工期要求，共考虑了三种方案，分别为管桩复合地基（桩网）、强夯置换法＋管桩复合地基（桩网）、覆水堆载预压三种方式处治软土路基，可提高软弱地基承载力，施工方法成熟，效果明显，施工质量易控制。

参考文献

[1]李惠民.土木工程施工技术[M]，中国计划出版社，2002年

[2]张仁礼.建筑工程材料[M]，中国矿业大学，2000年

[3]贾宏俊.建筑工程管理[M]，山东科学技术出版社，2004年

[4]丛培经.建筑工程技术与计量[M]，中国计划出版社，2001

1、崔壬凤（1983―），女，汉族，山东胶南人，青岛董家口开发建设有限公司，本科学历，研究方向：工程造价

篇6

关键词：烟囱；水塔；爆破技术；爆破缺口；装药量；爆破安全

中图分类号：TU746文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0027-02

在人口稠密的城市居民区或繁华街道及各种设备密集的厂矿区内，废弃的烟囱、水塔等高耸结构物及地震后的高大的危险建筑物，目前常采用爆破法拆除。爆破拆除法是利用炸药爆炸破坏建筑物的某一局部，造成建筑物在自重作用下定向倒塌，成就地坍塌。用控制爆破法拆除，能获得效率高、速度快、费用省和安全可靠的显著效果。

一、烟囱与水塔的爆破坍塌破坏方式

（一）定向倒塌

定向倒塌设讨的主要原理是在烟囱、水塔高耸建筑物欲倾倒方向一侧的底部，炸出一个缺口，它便在自重的作用下，形成一个倾倒力矩，迫使它按预定的方向倒去。运用炸药的爆炸能破坏烟囱、水塔局部结构，导致整体结构失稳后在重力作用下偏心受压绕支点转动而定向倾倒。其先决条件是：爆破点周围有一个方向必须有一定宽度的狭长地。这种方案的优点是，设计与施工方案简单，施工操作安全、快速、简便、经济，钻爆工作量小，拆除效率高。

（二）折叠式倒塌

折叠式例塌原理是根据周围场地的大小，除在底部炸开一个缺口外，还要在烟囱、水塔中部的适当位置炸开一个或一个以上的缺口，使其朝两。一个方向或两个以上的同方向或反向分段折叠倒塌。这种爆破拆除方案的主要优点是倒塌范围相对小一些，烟囱、水塔坍塌破坏得较为充分；主要缺点是，钻爆工作量较大。

（三）原地坍塌

原地坍塌的原理主要是在烟囱、水塔的底部，将其支撑筒壁整个周长炸开一个足够高的缺口，然后借助在其自重的作用和重心下移过程中产生的重力加速度以及在下落地面时的冲击力自行解体，致使烟囱、水塔在原地破坏。这种坍塌方式的钻爆工作量小、拆除效率较高，但是此方案有一定的局限性，通常只适用于砖结构的高耸结构的爆破拆除，对于现浇钢筋混凝土结构，往往达不到坍塌的目的。

二、爆破方案的选择

烟囱、水塔的定向倒塌拆除方式，要求倒塌方向必须具备一定狭长的场地，其水平长度自烟囱、水塔的中心算起不得小于其高度的1.1～1.3倍，宽度应大于其最大直径的2.5～3.0倍。对于钢筋混凝土烟囱、水塔或刚度较大的砖砌烟囱、水塔，其倒塌的水平距离要求大一些；对于刚度较差的砖砌烟囱、水塔，其倒塌水平距离要求相对小一些，约等于0.5～0.8倍烟囱、水塔烟囱、水塔的高度，此时其横向的宽度应大一些，可达爆破部位外径的2.8～3.0倍。

烟囱、水塔的折叠式倒塌适用于周围场地狭窄，任何方向都不具备定向倒塌条件的工程。根据周围场地的开阔情况确定分几段折叠，如场地较开阔，段数可少一些，场地狭窄，应多分段。如场地有1/2高度的开阔地时，一般分两段为宜。若选取的段数过多，技术要求复杂，而且搭架进行高空作业，这样既不安全，投资又大。如无1/2高度的开阔地时，则应采取原地坍塌方案。

容纳爆破坍塌后的堆积物，并且仅仅适用于刚度低的烟囱、水塔的拆除爆破。爆炸堆积物范围的直径约等于烟囱、水塔高度的1/3，若以烟囱、水塔的中心向外算起，其地面水平距离不得小于自身高度的1/6。

三、爆破缺口

爆破缺口是为了创造失稳条件。

（一）爆破缺口高度

爆破缺口高度是保证定向倒塌的一个重要参数。一般情况下，爆破缺口的高度不宜小于爆破部位壁厚δ的1.5倍。通常取h=（1.5～3.0）δ。

（二）爆破切口长度

爆破切口的长度与倒塌距离和方向有直接的影响。

爆破切口长度：L=2R?渍=2R（?仔-?兹）

爆破切口长度与截面周长之比为：L/S=1-（?兹/180）

（式中，R――爆破切口底面外半径，m；?渍――爆破切口的半圆心角，rad；?兹――预留支撑圆弧截面对应半圆心角。）

一般地，爆破切口长度应满足：

烟囱s/2

式中，s――烟囱水塔爆破部位的外周长。

当结构物较高、重量较大、使用年限较长且风化严重时，爆破切口宜取小值；反之，爆破切口宜取大值。

（三）定向窗

为了确保烟囱、水塔能按设计方向倒塌，有时提前在爆破切口的两端用风镐或爆破方法各开挖一个孔洞，这个孔洞叫定向窗。定向窗有三角形和矩形两种基本形式，其作用是将筒体保留部分和爆破部分分开，使切破时不会影响保留部分，以保证正确的倒塌方向。定向窗口的开挖是在切破之前，窗口部位的钢筋要切断，墙体要挖透。定向窗的高度一般为（0.8～1.0）h，长度为0.5～0.7m。

四、爆破参数确定

炮眼布置在爆破切口范围内，所有炮眼应指向烟囱、水塔的中心，炮眼一般采用梅花状布置。

（一）最小抵抗线W

W=?啄/2（?啄――切壁厚）

（二）炮孔深度L

影响炮孔深度L的因素除烟囱、水塔支承的壁厚δ外，还与材质、爆破切口部位直径的大小及烟囱、水塔的构造等有关。当在筒壁外侧钻水平炮孔时，针对不同情况，合理的炮孔深度应取L=（0.67～0.7）δ。若砖砌烟囱无耐火砖内衬，或有耐火砖内衬但其爆破部位的外径大于3m以及水塔支承为砖砌体时，宜取L=（0.67～0.68）δ；若砖砌烟囱有耐火砖内衬或虽无耐火砖内衬，但其爆破部位的外径小于3m以及水塔支承为钢筋混凝土结构时，宜取L=（0.69～0.7）δ。对于旧式圆筒形砖结构支承水塔，内径达5m及5m以上时，亦可在筒壁内侧钻水平炮孔，其合理的炮孔深度宜取L=（0.56～0.58）δ。

（三）炮眼间距a

炮眼间距a主要与炮眼深度L有关，应使a＞L，即：

对于砖结构a=（0.8～0.9）L

对于混凝土结构a=（0.85～0.95）L

（四）炮眼排距b

若上下排炮孔采取梅花形交错布孔方式，炮孔排距b可取炮孔间距a的0.85倍，即b=0.85a。

（五）装药列数N'

五、 爆破单孔装药量

单孔装药量Q=qabH按计算，在此应将H改为壁厚δ，即Q=qabδ。单位体积耗药量q可按单位体积耗药量系数q值表选取，若砖结构中每隔6行砖砌筑一道环形钢筋时，q值需增加20%～25%；每间隔10行砖砌筑一道环形钢筋，q值需增加15%～20%。

六、烟囱、水塔拆除爆破的安全技术

为保证烟囱可靠倒塌 ，应注意如下问题：

1．在周围环境复杂的情况下，对定向倒塌的方向和中心线需用经纬仪认真地测量与校核，要准确地将倒塌中心线定位与烟囱、水塔支承的爆破部位上。

2．炮孔布置，应严格按照设计图纸的要求定位于烟囱、水塔构筑物的爆破缺口位置；采用的爆破缺口直径不宜小于38～40mm。

3．钻孔时，钻杆应指向烟囱、水塔支承筒壁的圆心，不得上下左右偏斜，从而确定炮孔方向既指向圆心又垂直于建筑物的表面；应严格按照设计要求，确保炮孔深度；对于钻好的炮孔，要用掏勺清除孔内的粉尘，并逐个检查验收，对于孔深不符合要求的爆孔，应采取补救措施。

4．当采用定向倒塌式爆破时，若烟囱爆破部位的筒壁与耐火砖内衬之间的空隙中积存有粉煤灰尘，则应将该部分的煤粉予以清除，否则，爆破烟囱时有会引起粉煤灰爆炸，致使烟囱的倒塌方向发生变化，砸毁临近的建筑物。

5．若烟囱水塔倒塌方向的场地为混凝土等硬路面时，烟囱水塔倒塌时撞击地面会产生震动和产生大量碎块飞溅，这种碎块的飞溅距离一般均超过爆破时的飞石距离，故应倒塌方向的路面上铺一定厚度的土壤。

参考文献

[1]张应力．工程爆破实用技术[M]．北京：冶金工业出版社，2005．

[2]翁春林，叶加冕．工程爆破[M]．北京：冶金工业出版社，2008．

[3]金骥良，顾毅成，等．拆除爆破技术与施工[M]．北京：中国铁道出版社，2004．

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三十年河东，三十年河西。所谓的冷门专业和热门专业其实都是相对的，而且也是随着时间在变化的。在教育部公布的2009年、2010年本专科专业就业状况中，地质、采矿、石油等传统艰苦专业，无论是“985”“211”高校还是普通高校的毕业生就业率均超95%，连续几年稳居本科各专业就业率榜首。尽管这两年由于社会经济形势变化，地质学相关专业就业率有所下降，但相比较于其他专业而言，仍然具有较强的优势，主要原因在于社会培养的地质专业毕业生人数较少，而社会需求量基本稳定，招收毕业生的单位主要是各个地质勘察院、设计院等企事业单位，行业壁垒较强，外行人进不来，保证了毕业生就业率的相对稳定。

NO.2 地质学跨专业考研：跨出去的多，跨进来的少

地质学专业的特点可以用几个字简单概括：艰苦，人少，就业好。从高考录取就能看出来，很多学生到地质专业学习都是被调剂的，因为大家普遍认为地质专业太艰苦，如此一来，有人考研时就换了其他专业，还有一部分人感受到本科就业很容易而选择了工作，可是很少有别的专业考生愿意跨考进来。因此，跟热门专业相比，地质学专业考研，竞争并不激烈，难度不大，录取分数线也较低。

NO.3 数学不好的人，同样有捷径

高等数学，对于很多人来说都是一块难啃的骨头，对于数学不好的人来说，也有捷径可以选择。笔者在读本科的时候，就有这样一位同学，他不喜欢数学，但是又想读研究生，于是搜索了很多大学的硕士生招生简章，发现还真有几所高校不用考数学，比如南京大学的构造地质学专业，招生的时候只需要考思想政治理论、英语一和普通地质学、构造地质学两门专业课，这对他来说是个难得的机遇。就这样，机遇加努力，他从我们一个地方高校成功考上了南京大学这所名牌大学，实现了人生的华丽转身。所以，如果你惧怕高数，不妨学学这位聪明的同学，探寻一下人生的捷径。

NO.4 学校不出众，业内有名气

高考的时候，大家往往关注的是大学的排名，可是当你读了四年大学到了考研的时候，才发现专业和就业情况更为重要。名校也有就业很差的专业，相反，很多不出众的大学，却有着很出名的专业，地质学就是如此。因为专业较冷，外界知之甚少，但行业内部却十分认可，我国当年比较著名的几大地质院校――北京地质学院（现更名为中国地质大学（北京））、武汉地质学院（现更名为（中国地质大学（武汉））、长春地质学院（现已并入吉林大学）、成都地质学院（现更名为成都理工大学）、河北地质学院（现更名为石家庄经济学院），以及当年比较著名的几大煤炭院校――焦作工学院（后迁址并更名为中国矿业大学）、山西矿业学院（后与太原工业学院合并更名为太原理工大学）、山东矿业学院（现更名为山东科技大学）、焦作矿业学院（现更名为河南理工大学），还有几所石油院校――中国石油大学、西南石油大学、大庆石油学院（现更名为东北石油大学），虽然它们在发展过程中纷纷更名换姓，而且在全国大学总体排名中并不十分出众，但是其地质学相关专业却是非同一般，如今活跃在当前地质战线上的骨干绝大多数毕业于这些院校。

NO.5 海洋地质学――冷门的专业培养稀有人才

地质学本来就属于冷门专业，但是在地质学大类中还有一种更冷门的专业，那就是海洋地质学，它是一门地质学与海洋学交叉的边缘科学，主要研究海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源等，因为专业研究方向十分狭窄，培养单位也非常少，每年毕业的学生也是凤毛麟角，除了同济大学、厦门大学、中国海洋大学等几所沿海大学开设此专业以外，就只剩下山东青岛的中科院海洋研究所和国家海洋局第一海洋研究所、位于浙江杭州的国家海洋局第二海洋研究所、位于福建厦门的国家海洋局第三海洋研究所。正是因为毕业生数量有限，每年全国毕业的该专业研究生只不过百十来人，其就业情况十分乐观专业，中石油、中海油等专门从事海洋石油勘探的单位十分青睐该专业的毕业生，这对于那些热爱海洋事业的同学们来说，是个极好的选择，从大家熟悉的大陆地质走向陌生的海洋地质，剑走偏锋，不走寻常路，往往更易于获得事业上的成功。

NO.6 同是地质学，工作分类却迥然不同

在我国研究生招生专业目录里面，地质学属于学科大类，这其中主要包括两大部分：理学的地质学包括矿物学、岩石学、矿床学专业、地球化学专业、古生物与地层学专业、构造地质学专业和第四纪地质学专业共五个专业，工学的地质资源与地质工程包括矿产普查与勘探、地球探测与信息技术、地质工程三个专业。

显然，理学偏向于理论研究，工学偏向于工程应用，但细分起来会更多。在没有继续攻读博士学位的情况下，硕士阶段的研究内容在一定程度上决定了你找工作的对口单位，但不一定毕业之后就会从事这项工作，这主要取决于你毕业之后所选择的单位的性质，有些单位是主要从事固体矿产资源勘探，有些单位从事石油勘探，有些单位是从事工程地质勘察，有些则是从事地质灾害防治，彼此差别巨大。笔者在读研期间学的就是地球探测与信息技术专业，其实就是地球物理勘探方向，但是由于工作单位主要从事地质灾害的防治工作，所以现在的工作就和当年的研究方向有了很大不同，在工作中就要学习很多新的知识。

NO.7 横向课题也很锻炼人

研究生，本意就是要从事一定的科研工作，掌握一定的科研技能，达到一定的科研水平。但是，在读研的时候，你不一定就能真的参与到科研当中，我国已经形成了庞大的硕士研究生队伍，可是纵向科研课题毕竟十分有限，涉及国家重点科研项目如国家自然科学基金等更是少之又少，所以大部分学生会参与到导师的横向课题当中。

所谓的横向课题，通常是指各级政府及政府职能部门、企事业单位、社会团体等委托研究的课题，能直接带来经济利益的课题，往往时间短、工作方法成熟，这也是很多学生称呼导师为“老板”的原因之一吧。表面上看，从事横向课题貌似研究不够深入，但实际上这样的工作更实用，一旦你毕业参加工作就会发现，原来工作中需要干的活在读研时候都已经干过了，比如说出野外采集岩石样品、野外地质填图、室内编制地质勘察报告等，短短几年的硕士生学习生活，已经将你打造成一个“熟练工”，这对于硕士毕业不想读博深造而直接参加工作的同学而言，更具有实际意义。

NO.8 野外踏勘仍是主要工作内容

“嫁女不嫁地质郎，一年四季到处忙。春夏秋冬不见面，回家一包烂衣裳。”这是地质工作者之间流传的一首自嘲逗趣的打油诗，由此也可见地质工作者们常年跋山涉水、风尘仆仆的辛苦。很多学地质的同学之所以愿意考研，很大一部分原因是希望摆脱艰苦的野外工作环境，以为读研之后就可以在实验室里“享受幸福”，但是，事实并非如此。不仅仅是硕士，哪怕是博士毕业，野外工作也是地质工作者最重要的工作之一。原来的地质三大件――“罗盘、锤子、放大镜”就是野外工作的常用工具，虽然现如今发展出了“GPS、数码相机、笔记本电脑”新三大件，这也是为了方便野外工作。仅以笔者从事的工作为例，在主要从事地质灾害防治研究的单位里，我们拥有很多知识渊博的博士和硕士，但是在从事每一项课题的研究当中，都必须首先走进野外实地踏勘，取得第一手资料，每个月出差几天甚至每年出差几个月，都是十分常见的事情，因此，希望通过考研而摆脱野外的艰苦工作环境，是徒劳的。

NO.9 女生极少

由于地质学相关专业需要经常出野外，不太适宜于女生工作，所以本科学习这个专业的女生就很少，等到毕业就业的时候，用人单位又很少愿意录用女生，所以造成的局面就是，本科学地质的女生在考研的时候纷纷更换专业，如此一来，读研时期的女生就凤毛麟角了。在这样的环境下学习，少了女同学的陪伴，你的生活会略显枯燥。

NO.10 考注册岩土工程师很重要

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关键词：油母页岩；干馏炼制；油泥；尾矿；压锭

中图分类号：X741 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）14-0074-02

抚顺矿业集团西露天矿坑口油厂是利用抚顺式干馏炉技术，以采煤剥离且需舍弃的油页岩为原料，加工炼制页岩油的国有特大型企业，是国家支持和鼓励发展的项目，目前有五套干馏生产装置，年设计能力15万吨页岩油。

1油泥产生原因与危害

油页岩进干馏炉，油页岩被加热干馏，分离出的蒸汽瓦斯混合物从炉顶排出，进入页岩油回收系统。干馏后的页岩下行进发生段，借助从炉底通入的饱和空气与页岩中的固定碳燃烧，产生的发生瓦斯在干馏炉中段同进炉热瓦斯混合，上行进入干馏段，对页岩进行供热，燃烧后的页岩灰从炉底灰皿排出。干馏炉出口的混合物气体经集合管、洗涤塔、冷却塔洗涤，油与瓦斯分离，水油混合物在油水分离槽中分离，油计量后进入储油罐。水经冷却后循环使用。而页岩灰与干馏出口的油气混合产生的油泥分别存在于页岩油及水中的副产物。随着页岩油的静止、沉降，油泥逐渐沉降到池、槽及罐底部。为确保成品页岩油销售质量和干馏装置连续生产需要，需要对油泥进行清理。油泥为国家规定的危险废弃物，不准随意排放，需有资质单位进行处理，仅每年的清理费用就为100余万元，并且因油泥清理不及时经常出现回用水带油泥影响和中断生产事情发生。

2油泥处理方法和综合利用

油泥分为稠状油泥和固态油泥两种，其中固态油泥是因稠状油泥长期沉淀形成，在油泥处理和利用上以处理固态油泥为主。稠状油泥经反应池加温、破乳、沉降后将上层页岩油运输至储油罐，油泥储存在沉降池，沉降池的油泥运到皮带运输机上料至配料仓，与经过破碎的3mm以下的页岩及其它粘结性矿物质一同进入搅拌器，在搅拌器进行混合，同时液体搅拌罐的粘结剂或水注入搅拌器，经初步搅拌的油泥和页岩进入轮碾机进行二次混合。经充分混合的物料进入压球机压锭成型后运输到干馏炉储料仓进行再利用。

2.1油泥基础数据

铝甑分析：水分：18.3%；含油率：69.1%；半焦：5.5%；气体损失：7.1%；

油泥中含固态杂质量m/m：25.30%；固态杂质的发热量J/g(弹筒)：15909；

通过油泥实验数据可了解到油泥中含油率为69.1%，油泥含固量为25.3%。

2.2压锭实验基础数据

2.2.1绿页岩对压锭质量的影响

原矿：绿页岩：油泥：沙=80：10：10：0；落下强度=36.59；含油率=6.5%

原矿：绿页岩：油泥：沙=60：20：10：10；落下强度=48.7；含油率=5.8%

原矿：绿页岩：油泥：沙=50：30：10：10；落下强度=51.2；含油率=5.0%

原矿：绿页岩：油泥：沙=0：80：10：10；落下强度=48.53；含油率=3.0%

2.2.2黄泥对压锭质量的影响

原矿：黄泥：油泥：沙=80：10：10：0；落下强度=46.44；含油率=6.5%

原矿：黄泥：油泥：沙=60：20：10：10；落下强度=53.28；含油率=5.5%

2.2.3砂对压锭质量的影响

原矿：油泥：沙=80：10：10；落下强度=52.3；含油率=6.5%

原矿：油泥：沙=70：10：20；落下强度=48.35；含油率=6.2%

原矿：油泥：沙=60：10：30；落下强度=46.75；含油率=5.0%

2.2.4水泥对压锭质量的影响

原矿：油泥：沙：水泥=87：10：0：3；落下强度=50.52；含油率=6.4%

原矿：油泥：沙：水泥=55：10：30：5；落下强度=31.84；含油率=5.5%

2.2.5油泥对压锭质量的影响

原矿：油泥=5：1；落下强度=12.31

原矿：油泥=10：1；落下强度=33.12

2.2.6试验数据补充

石膏：原矿：油泥：沙=5：75：10：10；落下强度=44.86；含油率=6.5%

生石灰：原矿：油泥：沙=5：75：10：10；落下强度=34.51；含油率=6.5%

原矿：绿页岩：油泥=80：10：10；落下强度=65.16；含油率6.0%

原矿：沙：油泥=80：10：10；落下强度=67.31；含油率6.5%

实验确定用80%的3mm以下页岩、10%油泥、10%砂或绿土进行掺混压锭效果是最佳的。

2.3设备的选型

根据原料油泥的性质和历年油泥的产生量以及实验确定的各种物料的配比，确定年处理固态油泥1000吨、尾矿页岩8000吨、辅料1000吨共计处理能力10000吨/年的压锭生产线。

压锭主体设备构成为：细碎机；二仓电子配料机；双轴卧式搅拌机；轮辗机；液体搅拌罐；强力压球机。

3对目前干馏生产影响程度分析

页岩块度是影响干馏的主要因素，其中压锭强度不能达到要求，在干馏炉内油泥锭粉碎后影响干馏炉主风流量和循环流量，进而影响干馏炉处理量，影响页岩油产量。由下表可看出压锭前后油泥锭粉碎后对干馏的影响程度。

现将压锭前后生产数据情况列于下表：

由上表可看出，自2011年7月油泥复用生产线正式运转至今，压锭前后主风流量、主风压力、循环流量、循环压力及页岩油产量和页岩油处理量均无大变化。

4经济效益估算

按年处理油泥5000吨计算，油泥中油含量为69.1%，以回收率70%计算，按年回收页岩油2400吨，平均每吨页岩油5500元，年创效益1320万元。

压锭预计年至少利用页岩尾矿10000吨，按吨页岩46元计算，共计46万元。

利用10000吨页岩按30吨页岩出1吨油计算，年可收油330吨，年创效益181万元

节省外委清理费用108万元。

本项目总经济效益为1655万元/年。

5社会效益

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英文名称：中国有色金属学报(英文版)

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国有色金属学会

出版周期：月刊

出版地址：湖南省长沙市

语

种：英语

开

本：大16开

国际刊号：1003-6326

国内刊号：43-1239/TG

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1991

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

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联系方式

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关键词：机电一体化 技术 煤矿机械 应用

1 概述

机电一体化是一门复合型技术，它集机械、电子、计算机和信息为一体，机械是其主功能、依托计算机和电子技术发展动力功能，把机械装置、电子设备和软件等结合起来，发挥其独特的作用。数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化是其未来主要发展方向。煤矿业未来往高效安全、清洁、结构优化的方向发展，而煤矿机电一体化技术的运用能够推动其快速往这个方向发展，并实现煤矿综合自动化。此外，煤矿机电一体化技术是煤矿企业信息化的关键支撑技术，并广泛应用于煤矿采掘和装备应用与推广上，促使其快速健康的发展，为整个煤矿工业打下稳固基础。本文分析了煤矿机电一体化技术的发展现状及其研究意义、它在煤矿业的应用和其未来发展趋势，希望对煤矿产业的发展起到推动作用。

2 对我国煤矿机电一体化技术的发展现状的研究

中国的机电一体化技术萌芽期是从20世纪70年代开始，到了80年代后期，在综合机械化采煤这一领域得到飞跃发展，并推动了煤矿机电一体化技术的发展进程。在这一年代，采煤机已经发展为电牵引。进入20世纪90年代中期，在已有基础上研发了大功率电牵引采煤机。到了21世纪，煤矿机电一体化技术得到广泛的应用，并在某些领域取得极佳的成绩，如煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等。但与国外发达国家相比，我国的机电一体化技术起步较晚，因此，在对该技术的研发水平、应用领域、投资规模和技术管理上都稍微落后于采煤业发达的国家。

3 分析煤炭机电一体化技术的研究意义

随着煤炭机电一体化技术的发展，分析研究该技术有着重大的意义。本文主要从三个方面分析了其研究意义。

3.1 有效提高了煤矿作业的劳动效率 传统的煤矿作业大多数是以手工为主，而引用机电一体化可以大大提高劳动效率，降低工人的劳动强度，缩短作业时间，生产效率明显得到明显提高。

3.2 有效提高劳动安全保障 传统煤矿工人的工作环境都比较差，如潮湿、灰尘大，这严重影响工人的身体健康，有时还会危及到他们的生命安全。机电一体化技术应用在煤矿领域能够保障工人劳动安全，防止灰尘和潮湿等恶劣环境危害他们的身体健康。

3.3 明显增加劳动收入 机电一体化运用在煤矿机械中不仅能提高劳动生产率，同时也提高了煤炭产量。这直接受益的是煤矿企业，而煤矿企业效益的提高，煤矿工人的劳动收入也明显上升，改善其生活水平。此外，煤矿产业的发展还能带动当地相关产业的发展，为当地带来一定的经济效益。

4 对机电一体化在煤矿生产中的应用研究

工业化的快速发展也带动了煤矿业的发展，在煤矿产业引进机电一体化技术，并广泛应用在煤矿产业的各个领域。以下从三个方面进行阐述，它们分别是机电一体化在矿井综合采煤方面的应用、矿井运输提升设备的应用和煤矿安全生产方面的应用。①应用于矿井综合采煤方面。机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用就是电牵引采煤矿机，它具有牵引特性好、反映快捷、结构简单易用、工作效率高和寿命长等良好特点。因此，它被广泛应用于大倾角煤层。②应用于矿井运输提升设备。机电一体化技术在煤矿生产的另一主要应用是带式输送机和矿井提升机。其中带式输送机因能长距离运送、运行期间安全性能高，并能实现自动化而成为我国煤矿井下原煤矿输送系统的主要运输设备。而矿井提升机其机械结构简单，能实现全数字化交流提升。③应用于煤矿安全生产方面。最能强有力的体现出煤矿业机电一体化技术的就是应用于矿井安全生产监控系统，这不仅能保证煤矿进行安全生产，还能促进煤矿安全管理的发展。这也符合了我国规定的矿井必须配备矿井监测控制系统的规定，使工人在安全的条件下进行生产。

5 对煤矿机电一体化技术应用的发展趋势的研究

国产煤矿机电一体化设备的特点是：智能化、程序化、信息化，并具有很多无可比拟的优点，如便于操作维护、设备体积小、安全可靠度高等。这一技术广泛应用与煤矿业能有效减轻工人的劳动强度，提高煤矿企业生产效益，拉动社会经济的发展。但目前为止，我国的机电一体化技术还落后于其他煤矿产业发达的国家，本文特分析了其未来发展的三个主要趋势。第一，研究发展拥有自主知识产权的煤矿开采技术，特别是在关键装置方面；第二，在产品功能方面增家通信功能，以配合综合自动化的发展需求。第三，机电一体化技术的日后研究重点之一是研究发展煤矿机器人。

6 结语

综上所述，科学技术的快速发展能够有效推动机电一体化技术的发展，并广泛应用于煤矿产业的各个领域，加快煤矿产业快速向前发展，进而推动社会经济的发展。机电一体化技术的应用不仅能够提高煤矿企业经济效益，还保障了工人操作的安全性。国家也越来越重视煤矿产业的安全性生产，这使煤矿产业大幅度增加煤矿设备的投入。因此，它的发展必能创作出更大的社会价值。

参考文献：

[1]孙虹丹.浅谈机电一体化技术在煤矿机械中的发展及应用[J].才智，2011年24期.

[2]谭得健，徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化，2003.