矿业工程和采矿工程的区别范文

时间:2023-12-04 17:57:15

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矿业工程和采矿工程的区别

篇1

一直以来,采矿工程在我国经济发展中占有重要地位,使得对采矿工程从业人员的需求也随着经济发展得以增长。但随着知识经济时代的到来,对采矿工程从业人员需求的增长趋势在减缓。随着国家经济结构调整和高耗能行业整体能源需求压缩,煤炭行业对传统采矿人才的需求在减少,但对复合型采矿人才的需求增多了。

1.1新阶段采矿人才知识体系的智力支持

知识经济时代到来后,人工智能、网络化、信息化将人从工业经济中解放出来,同时也正在改变资源和化石能源的开采方式和消费方式,必须将传统采矿模式适时调整到基于大数据信息技术、智能技术和网络技术的新常态采矿模式。采矿工程是对储存在地下、大海中、山体内的矿藏进行开采的工程,包括矿产资源的储量探测、矿藏定位、矿区建设和后期采矿实施等一系列工程。由于矿产资源是按地质规律储存的,矿区建设和后期采矿也不能违背地应力及其发展规律,基于大数据信息的统计分析离不开智能技术,故新常态采矿的一系列工程离不开大数据信息技术和智能技术的支持。此外,采矿过程中存在多种信息(如地应力场、采动应力场、瓦斯渗流与运动场、水渗流场、温度场)的获取与实时传输,网络技术能实现实时传输与实时分析,故新常态采矿的一系列工程也离不开网络技术的支持。综上所述,新阶段采矿人才知识体系应从知识经济时代中获取智力支持,即将信息技术、智能技术和网络技术融入采矿人才知识体系中,为采矿工程专业人才的创新技能发展提供智力支持。

1.2新阶段矿业工程活动的社会责任需求

长期的采矿活动对环境造成了大量的破坏,生态环境严重恶化,采矿工程与环境的矛盾日益凸显,采矿工程与环境的和谐发展是新阶段采矿人才在发展采矿工程中必须始终坚持的社会责任。采矿工程目前正处在结构调整期,必须将采矿与环境和谐发展战略运用到采矿工程中的各个环节,这将成为未来采矿工程活动的必然趋势。对新阶段采矿人才知识体系的培养也应体现环境保护方面的智力支持,增设与环境保护相关的课程与实践活动。

1.3新阶段矿业工程活动的国际化发展

进入新的阶段,矿业市场世界一体化趋势在增强,伴随着美欧经济复苏,印度、非洲经济快速发展对矿产资源的需求量大幅度提升,我国采矿工程即将迎来新的、更加健康的稳步发展。同时,随着我国更多的矿产资源开采企业走向国际市场,这些企业必将在国际化竞争中强化管理机制,革新理念,提高机械化、智能化水平,保证我国采矿工程的竞争优势。另外,合同制采矿模式将是今后国际采矿的通用模式,根据承包商的设备投入水平,合同制采矿模式有劳务合同采矿和投资合同采矿两种形式。我国合同采矿模式伴随着国际矿业承包的发展也逐步兴起,一些新的矿山开发无一例外地采取合同制采矿模式,采矿权人负责矿山的管理、协调和经营工作,由工程承包单位负责矿山的生产。综上所述,新阶段的矿山资源开采模式将更多地采用合同制开采模式,新阶段采矿专业人才的知识体系也应适应这种合同制开采模式。在我国计划经济时代,矿井建设由井巷建设公司施工,煤炭开采由煤炭开采企业开采,而且大多数资源开采企业只熟悉一种矿产资源的开采,故传统的采矿工程培养方案知识面过窄,不能适应国际化采矿和合同制开采的需求。合同制开采模式与传统采矿模式的区别主要表现在矿山的拥有者不再直接参与生产经营,而是将重点放在如何融资、资本市场运作上;矿山的生产管理者从矿井建设、主体资源开采、伴生资源开采等方面开展全现代化管理模式的生产经营活动。当主体资源为煤时,其伴生资源为煤层气,这类矿山的生产管理者不仅要有煤炭开采方面的主体知识(传统采矿工程专业的知识面),还要有矿山建设、矿山管理、煤层气开采方面的知识。目前我校的采矿工程专业培养方案在传统采矿工程专业培养方案基础上已拓展了矿山管理方面的知识,仍需在矿业经济、矿山建设和煤层气开采方面加强知识储备,完善采矿工程知识体系。

2采矿工程专业方向课程优化

未来一段时间,采矿工程活动必须坚持采矿与环境和谐发展,顺应国际化发展趋势。而作为培养专业技术人才的高等院校必须调整教学计划和培养方向,使培养的人才更适应矿业工程健康发展的需要。为确保在坚持固体矿床开采方向的基础上尽量拓展矿业经济、矿山建设和煤层气开采方面的专业知识,我校采矿工程专业培养方案应在大的采矿工程专业基础上实施小的专业方向。即在采矿工程专业下设固体矿床开采、矿山建设和煤与煤层气工程三个方向,三个方向的课程既要体现共性(联系),也要体现个性(适应就业的多样化),在共性方面要体现专业固有特点,专业基础课程一致;在个性方面要体现专业发展特点,设置体现就业和专业发展方向的专业方向课程,也即需在三个专业方向上进行专业方向课程优化。

2.1专业基础课程优化

随着矿业工程活动中机械化、智能化和国际化的普及,采矿工程专业人员也应在机械、智能和经济方面进行知识储备。基于上述需求,采矿工程专业的固体矿床开采方向和矿山建设方向应在原高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、地质学基础、矿山地质、测量学、C语言程序设计、理论力学、材料力学、岩体力学、机械设计基础、电工与电子学等专业基础课程基础上增加微机原理与接口技术、技术经济分析等课程;而煤与煤层气工程方向应在上述原有专业基础课程基础上增加大学化学、构造地质学、煤层气地质学。

2.2固体矿床开采方向课程优化

采矿工程专业固体矿床开采方向主要学习固体矿床开采的理论、技术和装备,本专业方向毕业生能在固体矿床开采(含煤炭、金属和非金属开采)领域围绕矿山开采和环境保持从事生产、管理、设计及科学研究等方面工作。同时,随着固体矿床开采向机械化、智能化、少人化方向发展,对矿山生产技术水平、装备水平、安全和环境保护要求也越来越高,要求毕业生有相应的知识储备。根据行业和就业要求,固体矿床开采方向应在原弹性力学、流体力学、煤矿开采学、矿山压力与岩层控制、非煤固体矿床开采、通风安全学、井巷工程、矿山机械、矿山电工、矿井设计、矿山企业管理、采矿工程专业英语、采矿CAD等必修专业课程基础上增加矿山系统工程、矿山环境保护等课程;同时,根据矿山企业发展方向,开设特殊开采、计算机辅助设计、文献检索、法律法规与事故案例、软岩巷道支护技术、数字化矿山、数据库技术、矿山突害监控与防治、物联网技术与应用等选修课程。

2.3矿山建设方向课程优化

采矿工程专业矿山建设方向主要学习矿山岩土工程的理论、技术和装备,本专业方向毕业生能在矿山、公路、铁路、地铁、水利和建筑等行业从事岩土工程等方面的规划、设计、施工、管理及科学研究工作。根据专业方向就业要求,矿山建设方向应开设弹性力学、流体力学、结构力学、土力学、采矿学基础、地下工程测试理论与技术、混凝土结构设计基本原理、钢结构设计基本原理、井巷工程、地下工程、爆破工程、岩土工程施工、工程项目管理等基础性必修专业课程;同时,根据矿山建设发展方向,开设城市地下工程、土木工程概论、计算机辅助设计、文献检索、法律法规、工程估价、地基处理技术、建设监理概论、边坡工程、矿山建设专业英语、砌体工程等选修课程。

2.4煤与煤层气工程课程优化

篇2

一、毕业实习存在的主要问题

毕业实习是一次综合性的师生参与和知识技能检验过程,能否取得预想的实习效果与许多因素密切相关。从宏观角度而言,是否有相关国家政策优惠进而调动煤炭企业的积极性以配合实习,学校是否高度重视实习教学环节并出台适当政策鼓励设置一定数量的校级实习基地、在实习经费上适当倾斜以及实习时间点和实习天数的优化设置,是否出台相对灵活性的实习形式并配置对应的实习效果考核方式,如集中实习、分散实习以及集中分散统一形式等;从细观角度而言,学生是否将毕业实习实践课程与教学过程中专业必修课同等重视,教师是否全身心投入毕业实习教学实践过程以及教师和学生如何相互进行配合以达到毕业实习良好效果等。对于提到的宏观角度方面,已有许多学者进行了较多说明和分析,此处主要从细观角度方面开展研究。

1.学生实习兴趣低

爱因斯坦曾说“兴趣是最好的老师”,实习也不例外。现有的实多程序为:实习动员,教师带队实习,现场听课,井下参观,完成实习报告并考核完毕。模式化过程重而灵活性较少,学生主动性较低,造成有些学生甚至将毕业实习过程简单认为去煤矿现场搜集一些资料以完成后续毕业设计或现场观摩,忽略了借助实习机会进行现场实践的主要目的,从而在思想上不重视实习,部分学生在后期毕业设计存在较多问题也间接与此次被动实习有关,实习过程兴趣低。

2.学生在生产现场参与度少

毕业实多为集中实习,依据各矿业高校在每组人员数量及实习时间长短设置有所差异,通常为每组学生6~8人,现场连续实习2~4周。在现场实习过程中,学生虽然一直在生产现场,但这期间参与现场相关活动较低,主要活动包括听报告,搜集矿井基本资料,并下井2~3次参观学习,为毕业实习实际参与度较少,不仅不利于保障毕业实习质量,在一定程度上还降低了学生对工程实践收获的期望值,进而减弱了工程实践性和理论与实践相联系的综合性培养效果。3.“教师-学生-企业”三者互动不高在实习过程中,教师与学生之间、教师和企业之间以及学生和企业之间互动较弱。目前我国部分院校与矿山企业共同实施的“双师型指导教师”制度在保障学生毕业实习质量方面有一定成效,增强了实习期间学生与企业间的互动,但由于存在着“双师型”教师队伍构成单一、培训制度尚不健全、评价激励机制缺乏等问题,还需进一步实践探索和推广应用。对于大多数采矿工程毕业实习而言,在实习期间,教师与企业协调沟通实习时间和实习安排,教师将实习具体信息传递给学生,使得学生与企业之间实践互动关系转变为根据实践教学内容搜集资料、听课和下井,从而易造成教师是三者的中心,成为上述实习安排的接收者和传递者,同时也未设置学生与企业以及学生与老师之间的实习互动环节,而这种模式不利于充分调动学生实习积极性,在一定程度上减弱了学生独立性与创造性的培养效果.

二、“师生互动”过程控制实践教学方法探索

1.教学方法的内涵

结合采矿工程专业毕业实习中细观角度方面存在的上述三大问题,提出一种探索性教学方法:“师生互动”过程控制实践教学法。如图2所示,贯穿该方法的核心是以学生为中心,根据毕业实习时间先后顺序依次分为三部分:实习前的动态准备阶段、实习中全面互动阶段以及实习后讨论总结阶段,可利用以下10个字进行归纳:即想、论、看、备、选、研、践、述、测和议,目的是充分调动学生工程实践积极性,提高毕业实习兴趣,从“要我学”到“我要学”的观念转变。增加现场实践机会,实习过程中使学生、教师和企业三者呈动态交流过程,以取得理想的实习效果。

2.教学方法的主要内容和实施步骤

(1)实习前动态准备阶段。《礼记中庸》曾记载:“凡事预则立,不预则废”,毕业实习也是一样,实习准备阶段工作是整个过程的基础环节。在学生准备去现场参加毕业实习期间,需要完成“一想、二论、三看、四备”四件事。其中“一想”是让学生独立思考毕业实习需要完成哪些任务,通过毕业实习自己想学到哪些知识,对工程实践现场最感兴趣是哪一部分,前期专业理论学习中哪一部分还较欠缺,需通过现场实践弥补或了解清楚,如何将前期学过的课程理论知识与现场部分串接起来等;“二论”是指将集中实习的几位学生召集起来,大家一起讨论上述疑问,并与毕业实习教学大纲进行比较,让学生寻求工程实践的兴趣点、实习关键点和疑难点;“三看”是指观看实习矿井宣传片以了解实习矿井基本情况,带领学生去采矿实验室观看教学模型以加深理解回顾重要知识点,并引导学生再次学习相关专业课本,使学生将实习矿井、实习教学大纲、教学模型、专业课程之间关系初步联系起来;最后,“四备”是指启发学生在完成前三步的基础上,为实习现场工作任务提前准备好相关材料。通过完成上述四步,使学生真正明白这次实习是“自己如何实现良好的实习效果”的出发点独立去思考和准备的,从而兴趣点高,有利于后期实习的顺利且深入开展。

(2)实习中全面互动阶段。工程实践参与度是能否取得毕业实习效果的关键环节,但其落脚点和决定权在于学生。采矿工程专业毕业实都在煤矿生产现场,但由于我国井下生产地质条件复杂,赋存的不安全因素多、井下生产工序繁杂、生产过程节奏快等客观因素,煤矿企业普遍为毕业实习活动提供的下井次数有限。因此,实习过程中试图在学生下井数量上大幅增加是不现实的。在实习中全面互动阶段,学生在生产现场需要完成“选”、“研”和“践”三步。首先,让学生选择必要的、感兴趣的报告主题,对于采矿工程专业,涉及地质、设计、矿压、安全、掘进、开采、机电等方面不同主题,学生可以选择一部分、全部或者选择感兴趣同主题内容由不同优秀工程技术人员多次讲解;同时,也包括学生选择哪部分主题先讲,哪部分内容后讲,把实习的重心移交给学生,而教师作为引领人和服务者,为学生选择的各报告主题联系现场既懂理论又具有相当工作经验的优秀工程技术人员,这样使学生在接下来的环节中具有主动性,更有兴趣积极参与现场实践过程。其次,实习期间将传统的现场人员作报告转变为特定主题研讨会,而在空余时间安排一定次数的无主题研讨会。特定主题研讨会使现场工程人员和实习学生之间由常规的教与学关系转变为知识与技术的交流与探讨过程。研讨会之前带队教师将实习矿井部分基础资料分发给学生,鼓励和引导每位学生为不同主题研讨会认真准备问题,现场工程技术人员多从矿井生产角度对这些问题解答,带队老师在一定程度上从教学理论角度进行补充,工程技术人员-学生-带队教师三者之间进行互动,使学生自己对相关知识了解清楚,巩固了理论知识,逐步深入分析书本理论与现场工程实际问题之间的联系和区别,培养学生自主性和创造性。另外,无主题研讨会主要针对学生对于现场资料、书本理论课程回顾过程中遇到的难点以及部分特定主题研讨会过程中未涉及的问题交流和探讨,结合学生需要和要求安排对应的次数,并将其贯穿于现场实习整个过程中。对于采矿工程专业的学生,工程图纸一直被看作是采矿工程师的语言,矿井整体布置、地质构造、采煤工作面布置、巷道支护方式等在图纸上都清楚表现出来。因此,研讨会上多结合现场工程图纸进行讲解,而对于文字性的生产地质资料等,主要作为研讨之前的基础资料了解学习,进而提高研讨实效性和精炼性,加强学生识图与绘图的能力。最后是井下实践,井下实践是现场实习过程中的重要环节,是所学专业课程知识、实验室教学模型、校内实验课程在生产现场的集中反映。在对矿井基本资料和相关图纸熟悉的基础上,通过井下实际观察和与工程技术人员交流以及现场真实心理感悟,让学生明晰设计工程图纸的严谨性以及图纸中存在的设计空间关系并实现专业理论知识、井下实物与图纸三者间无缝对接,在此过程中,启发学生深入思考井下现场如此设计原图2“师生互动”过程控制实践教学方法因、可能存在的问题以及是否有更为优越设计方案,并可将这些问题和学生思考的结果加入无主题研讨会进行共同探讨。

(3)现场实习后讨论总结阶段。毕业实习效果的总结与讨论是整个毕业实习不可缺少的重要环节,既是衡量或检验学生毕业实习成效的核心标尺,也是总结和思考本次毕业设计成功与不足之处的教学活动,可进一步优化毕业实习各环节或具体活动,为下一届毕业实习提供宝贵实践经验。将毕业实习讨论总结的研讨会安排在现场实习的最后阶段,包括三部分:“述”、“测”和“议”。首先是实习学生讲述,集中实习的每位学生进行口头汇报,讲述此次实习自己的主要收获、对生产现场的实践感触以及此次毕业实习对后续毕业设计最大帮助之处(除搜集整理的矿井基础资料外)。通过这种讲述方式,不仅有利于陈述者有效整理归纳实习成果,增强个人成就感,同时对于其他学生和带队老师而言,也能从讲述中学到很多知识。其次是考核检测,邀请现场工程技术人员一起,让每位学生选择自己此次实习最感兴趣或最有把握的设计部分,结合图纸讲述设计遵循的规范和原理、生产现场选择采用现有设计的主要考虑因素以及现场应用情况,这种方式看似考核,实际上是给学生展示自己水平的机会,让每位实习学生都充满自信,带队教师和现场工程技术人员共同评分。最后是学生与教师共同议论研讨此次毕业实习的成功和不足之处,是在为毕业实习画上句号之前的一次大范围的总结和反思。对于本次实习活动中的成功之处可保留强化,对于存在的不足之处可在下一届毕业实习中改进和优化。

三、效果评价

篇3

【关键词】铁矿工程施工,不安全因素,对策措施

中图分类号: TU74文献标识码:A 文章编号:

一.前言

随着我国经济的快速发展,铁矿工程施工变得愈来愈重要,铁矿工程是安全生产的基础与前提,不符合生产规范是安全生产的重大隐患,是导致安全生产事故的直接原因。一直以来,安全事故总有一定比例的事故原因是铁矿工程施工不合理而导致的。因此,在铁矿工程施工中应考虑好安全生产的技术要素,对不安全的铁矿工程施工必须及时修改更正,确保铁矿本质安全生产,针对铁矿工程施工中的一些安全技术问题进行深入研究。

二.我国铁矿采矿工程施工的主要技术

我国铁矿开采的方式分为露天和地下两大类别,在1957年以前我国的铁矿开采以地下开采为主,但是随着我国采矿事业的发展和勘探技术的提高,到20世纪90年代的时候铁矿的开采方式就转变为以露天开采为主。

露天开采是指从敞露地表的采矿场开采出铁矿物的开采方式,其具体步骤主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土四个环节。这四项工作的具体操作程度以及它们之间的相互配合,是露天开采铁矿的关键。露天开采主要的四种开采方式。

1.在遇到露天铁矿的开采剥离量不大的时候,尤其是在露天矿初期开采的时候,通常采用一次剥离的方式,称作不分期的开采方式。海南铁矿就是采用的这种开采方式。

2.在处理开采面积较大,矿物储量多,剥离量大的铁矿矿产的时候,我们通常会采用陡帮分离的开采方式,进行分期剥离和集中扩帮来分期开采。尤其是在初期开采时候遇到剥离量较大的铁矿,要采取该种方式。大冶铁矿东露天矿就是采取的这种开采方式。

3.如果露天铁矿矿产的初期开采剥离量较大,我们通常会采用陡剥离帮,不断的扩帮和离帮,逐渐的达到最终境界的开采方式。这种方式跟分期开采的最大区别就在于其连续扩帮,无法划分出分期。不同开采方式根据具体矿产分布情况相组合,而形成的综合开采方式,我矿山正是采用该种采剥方式。

4.我国露天开采的采矿工艺,曾经长期采用全境推进、宽台阶的缓帮开采方式。但是现在的露天开采方式中最主要的就是陡帮开采方式,该方式有其自身的优点和科技先进性。

三.铁矿工程施工安全管理特点

1.对工人安全意识要求高。较长的施工周期、恶劣的高空露天作业环境、以及高强度高消耗的施工过程都有可能使得施工人员体力和注意力下降而发生伤亡事故。故在施工过程中要求施工人员必须具有高度安全意识。

2.对安全防护措施要求高。铁矿产品的固定性往往会造成多工种立体交叉作业。有限的场地和空间,大量机械和人员流动作业要求安全防护措施必须到位,以免造成机械伤害和物体打击等伤亡事故发生。

3.对安全管理措施要求高。铁矿产品具有固定性,而施工生产具有流动性。当一个铁矿产品完成后,施工队伍需要转移到新的工作地点,重新安装设备组织生产。这种地点的流动,也同时可能带来人员的流动,为保证新地点、新工人的安全需要安全管理的跟进和及时到位。

四.铁矿工程施工中不同时期存在的不安全技术因素以及相应的对策

按照以往的工作经验总结可得出,铁矿露天开采可以分为三个时期:基建期,和开采期和退役期。在这个过程中,最为主要的安全问题就是对环境的影响而造成的安全性问题。因此,以下是针对不同的时期出现的安全问题应当采取的相应的措施:

1.基建期

在整个的工程过程中,采矿场一直处在一个忙碌的状态中,而且它的地面的植被和土壤结构也被破坏的最为严重。因此在整个的项目工程中,要时刻注意以下的几个方面:

(一)采用适当的爆破技术,让粉尘量降到最低;

(二)在粉尘量大的情况下,要及时的进行洒水作业,这样可以避免扬尘的现象出现;

(三)在下雨的时候,保证采场边坡和平台不会被其上面的松散岩土所侵蚀,这样就要及时处理那些松散岩土;

(四)尽最大的可能不在雨季进行采场表土的剥离,若是不能避免就要进行围挡措施。而且项目工程结束之后,应当及时的对它进行覆土,同时也要栽种一些当地的相应树种,保证它可以恢复到原来的样貌。

依照矿山的地势山形还有排岩场地的需求,可在矿区的附近设置一块儿专用土地用来存放剥离的表土,对于这块儿土地的每个平台边缘的内侧设置沿着边坡方向的横向排水沟。同时,在平台的外侧还要修建为预防内土岩滑落的截水埂,而且在整个的排土场的四周修建挡渣墙,来预防岩土滑落。最后,在完工后,把剥离的表土重新覆盖在边坡上,大致保持在0.3m左右,然后栽种牧草,待其恢复后可根据实际情况进行土地分配使用。

2.开采期

在开采期,很容易发生水土流失的问题,因此要及时的在路基两侧修建排水沟或者栽种树木。

针对矿山工人特地进行相应的地质灾害知识的教育和急救措施培训;在不同的工程过程的休息时段进行稳定性的处理和绿化工作;修建泄洪沟,采用边坡支护措施等;在生产过程中,注意一些细微的变化,留心岩石的移动等等。

3.退役期

矿山项目完工后,采用相应的措施治理当地的地质环境和预防以后可能出现的地质灾害。

依照不同的地段特点,制定相关的生态复垦措施,一方面要保持水土,另一方面也要美化环境,做到既经济又和谐,同时具有操作性。

近年来,由于愈来愈多的露天开采造成的高陡边坡而引起的事故越来越多,大多的露天开采铁矿都开始转为地下采矿,因此新的问题也随之而来了。

(一)空区和境界顶柱突冒的危险。

(二)露天积水下渗所造成的空区突涌的问题。前者我们可以针对当地的具体地质条件和矿体条件,分析岩体的结构,进行力学测试,得出其力学参数和对整个矿区的稳定性问题的分析结论,最终得到准确的境界矿柱厚度,进而可以提出相应的采矿方案和具体可行的预防控制矿体突冒的方法措施。

五.加强铁矿工程施工中安全管理的对策与建议

安全管理的内容是对生产中的人、物、环境状态的管理,有效的控制人的不安全行为和物的不安全状态,消除或避免事故,达到保护劳动者的安全与健康的目标。安全生产的方针是“安全第一、预防为主”。

1.健全和完善安全生产制度

制定安全生产责任制度,明确施工企业各类人员的安全责任,切实抓好制度落实和责任落实,是做好安全管理工作的重要保证。一是要建立和完善以项目经理为主要责任人的安全生产领导组织,项目经理要对施工过程中的安全工作负全责,把安全工作贯彻到在生产工作的全过程中,有效开展安全管理活动。

(一)建立和健全安全管理责任制,明确各类人员的安全责任,从项目经理到一线员工,安全管理要做到纵向到底,横向到边,层层有责任人,形成安全管理网。

(二)施工项目要通过企业管理部门的生产资质审查,这是确保安全生产的重点。管理与技术的所有人员,都要按照从事生产的内容和工种,通过企业施工项目的安全审查,取得安全操作许可证,持证上岗。特殊工种的作业人员,需经参加安全操作考核取得安全操作合格证。

2.强化安全意识和责任落到实处

铁矿施工安全文明标准化是和谐社会和城市文明的重要组成部分,也是整个经济社会发展和社会安定稳定的必然要求,它有利于监管部门监督和企业品牌建设,是监管部门和企业共同的责任和追求。因此必须统一思想认识,落实各方主体责任,推行安全文明标准化建设,提高安全文明标准化意识。

六.结束语

全面确保铁矿工程的安全施工是安全生产的前提和基础,如果施工过程不是按照正常的生产规范进行,那么在生产过程中将会出现存在极大的安全隐患。安全事故的发生是铁矿过程中出现了不合理的施工,所以,应当对于安全生产技术进行全面的考虑和完善施工技术细节,对于不安全的因素应当及时的排除改正,以便做到全面有力的保障铁矿工程的安全。

参考文献:

[1]关晓锋,李如忠,黄佳强,尹芝足.中国露天铁矿开采发展趋势展望[J].现代矿业,2012,(6).

[2]罗赟.试论铁矿工程施工安全存在的问题及对策[J].科技资讯,2009,(09)

[3]徐文彬,宋卫东,杜建华,等.缓倾斜极薄铁矿体铁矿方法选择研究[J].金属矿山,2011(4).科技资讯

篇4

摘要:本文针对非测绘专业的测量学教学,结合实际教学经验以及美国教育家鲍里奇的有效教学理论,探讨了测量学教学过程中的五种关键行为以及五种辅助行为。实际教学经验表明,这些教学行为的有机结合有助于提高测量学教学效果。

关键词:非测绘专业;测量学;有效教学行为

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0162-03

测量学课程是一门实践性很强的基础技术课程,已成为许多专业的基础必修课之一[1]。我国高等学校的测量学教学,一般可分为面向测绘专业与面向非测绘专业两类[2,3]。以中国矿业大学(北京)为例,开设测量学课程的非测绘专业包括土木工程、地质工程、采矿工程、安全工程以及遥感科学与技术等专业。面向测绘专业的测量学课程设置往往较为全面,而且实习课程也比较丰富,学生出于专业归属感,学习积极性也比较高。但是对于非测绘专业,往往仅有一门测量学基础课程,而且学时较短;学生又觉得不是本专业的主干课程,学习积极性也有限。因此,面对非测绘专业的测量学教学需要更加强调有效的教学行为,才能达到预期的教学效果[4-9]。美国教育家鲍里奇在《有效教学方法》一书中系统阐述了有效教学理论[10],本文将结合鲍里奇的教育理论和笔者的教学经验,探讨非测绘专业测量学教学过程中的五种关键行为以及五种辅助行为,期望进一步提高笔者的教学水平,同时分享和交流教学经验,以促进共同进步。

一、五种关键行为

1.清晰授课。清晰授课行为是指在教学过程中,向全班清晰地呈现教学内容,其表现之一是明确教学目标和重点,事先通过教学内容的组织,告诉学生每节课的教学目标和重点,指出哪些重点将出现在今后的学习中。第二是为学生提供背景知识,通过查阅或准备一个单元计划,弄清本节课需要哪些先验知识,并弄清将来课时所需要的先验知识在本节课体现了多少。开始上课时,可通过提问或作业检查的形式,梳理本节课的先验知识,如有必要还需对先验知识进行重新讲授。讲课过程中,清晰地解释专业术语和概念,使学生能按逻辑的顺序逐步理解。讲课时应口齿清楚,不分散学生的注意力,不使用过于复杂的句子。对于重点内容或较难理解的概念,要用举例、图解和示范等方法来进一步解释和澄清。最后,在每一节课结束时要进行回顾总结,使用关键词帮助学生有效记忆,以便学生复习。

2.多样化教学。多样化教学是指采用多样化的形式呈现教学内容,它有多种表现形式。当开始一节课时,可以采用挑战性的问题、综合视觉听觉刺激、举例、讲故事等方式引入。笔者常用尼罗河泛滥的故事引出测定的概念,尼罗河是一条流经非洲东北部的河流,自南向北注入地中海。白尼罗河和青尼罗河是其两条主要的汇入河流,其中青尼罗河出自埃塞俄比亚高原,水量变化很大。湿季河水骤增,夹带着大量的泥沙涌进尼罗河,淹没了河岸两旁的大片田野,逼迫人们纷纷迁往高处暂住。河水退后,泥沙淹没地产边界,导致地产纠纷。假如有地产边界图,就能有效避免地产纠纷,促进生产。这种从实际地形地貌到“地产边界图”的过程,称为测定。并紧接着引导学生思考,测定的过程可不可以反过来,进而用修建金字塔的故事,解释测设。学生对这种娓娓道来的故事,表现出很高的兴趣,在一种轻松愉快的环境下理解了测定和测设的概念及测量学的作用。另外,在教学过程中可以通过变化目光接触、语音和手势来展示热情和活力,比如在讲述等高线的陡崖和悬崖符号时,笔者站在讲台上用身体的倾斜程度演示陡崖和悬崖的区别,配合音量的高低变化和手势,很能吸引学生的注意力。

篇5

一、坚持“文化育人”,构建角色转变的教育机制

某煤矿现有职工2714人,其中,35岁以下青工1172人,占全矿职工总数的42.5%,主要分布在生产一线和重要的生产技术岗位上,与老职工相比,他们的文化水平和知识层次相对较高,专业基础比较厚实,进入角色快,成长迅速,有的已经进入管理层,成为本专业的骨干力量。我们通过综合分析目前全矿青工队伍的构成状况发现,大多数青工能够正确认识自我,立足本职,扎实工作,但由于受学历水平、教育程度、地域特点、社会阅历等因素影响,在融入企业的过程中,不同层面的青工在思想和行为方面暴露出的问题也不一致。部分大中专毕业生青工虽然自身受过高中等教育,但往往自视清高,过分强调待遇,工作中眼高手低,缺乏扎实创业精神;部分技校毕业生青工虽然知识接受的比较快,但社会责任和家庭责任意识较差,贪图玩乐,缺少吃苦精神;合同制青工虽然吃苦肯干,但文化程度偏低,培训难度大,技能提升慢。三者虽然反映的是价值理念上的区别,但深层次则是不同文化理念之间的相互碰撞。因此,在实施教育的过程中,我们依托文化导入和理念灌输,坚持分层施教,循序渐进,帮助他们尽快进入角色,适应岗位。

一是强化理念认知。不论是新工人入矿还是毕业生见习,我们都把岗前培训当作重点,在强化安全知识、企业制度学习的同时,将企业文化纳入培训的第一课,向学员发放《淄矿集团企业文化手册》、《某煤矿安全文化手册》,通过学习和认知理念,认识淄矿的百年历史,了解淄矿优良的传统和厚重的文化,培养和增强他们的企业荣誉感。着眼于思想转变和角色转换,引导他们树立“进了某门,就是某人”的意识,端正“扎根某,奉献淄矿”的价值取向,从而自觉把自己的事业和理想同淄矿联系起来,同某联系起来,促进了角色的转变,实现了思想上的“进家落户”。

二是活动促进融合。为帮助青工在最短的时间内适应岗位、融入企业,我们在实施文化引导和理念灌输的基础上,以“凝聚青工队伍,打造年轻团队”为内容,不断向团组织出题目、交任务、压担子、提要求,大力开展青工演讲赛、主题辩论赛、知识抢答赛、篮球比赛、乒乓球对抗赛等健康有益、充满活力的青年文体活动;广泛开展“我为企业献一计”、“金点子”合理化建议征集活动;深入开展“讲形势、谈机遇、提认识、做主人”、“奉献聪明才智,服务企业发展”形势任务和爱岗敬业教育活动。与青工面对面进行交流沟通、座谈讨论,使他们了解某矿的建设背景和担负的重大使命,感受某的变化和发展,达到了触动思想,引导行为的目的。在开展的“某,我的家”主题征文比赛中,黑龙江矿业学院采矿工程专业毕业的张玉波写道:“花园般的矿区让我迷恋,规范的管理、和谐的氛围以及矿领导的和蔼可亲,让我感到企业更像是我温馨的家”。山东科技大学毕业生王冲表示:“我为能够成为某矿的一员而荣幸,为能够在这样的企业工作感到骄傲和自豪!一定要把自己最大的能量发挥到扎实的工作中,在企业发展中实现自己的人生价值”。

三是典型示范引导。针对部分青工走上岗位后出现的旷工问题和少数违反纪律打架斗殴的行为,我们一方面综合社会因素、家庭因素等进行细致的分析,一方面坚持“正确对待、客观评价、注重引导、因材施教”的原则,要求各职能部门、各单位和各级管理人员对待青工要做到“用热心引导,用耐心教育,用恒心培养”。针对部分技校生青工社会责任感、家庭责任感淡漠,缺乏吃苦耐劳精神,选择部分工作成绩比较突出的中层管理人员、区队干部和生产技术骨干以老技校生的身份,从不同角度对个人技校毕业入矿后的生活和成长经历进行了回顾,通过亲身的成才经历,教育他们树立正确的人生观、世界观和价值观,明确技校生青工是矿井未来发展的主力军,应当勤于钻研,立志岗位成才。近400多名技校生通过“人生观教育专题报告会”受到教育,写出了切身感受,我们选择有代表性的在《政工信息》中刊发。其中,集团公司高级技校2003级毕业生万兆峰写的《感悟》一文,还被转寄到技校,成为课堂教育的“活教材”,在技校生中引起了强烈的反响。今年上半年,我们广泛开展了评选“十大优秀青工”活动,对10名进步快、表现好、技术高的优秀青工颁发了证书和1000元奖金,披红戴花,在全矿工作大会上大张旗鼓地进行表彰奖励,号召全矿青工向他们学习,立志做企业发展的有用之材。

二、坚持“文明育人”,构建行为养成的约束机制

企业赋予青年人的发展重任,要求他们不仅要有丰富的知识、过硬的本领,更要有高尚的品德、文明的操守。因此,我们把规范青工的言行、引导他们养成良好的工作作风和行为习惯,作为青工成才的“必修课”,鼓励他们人人争做“文明煤矿”的“文明青年”。

一是强化制度规范,突出行为养成。主要是强化“三个规范”。首先,强化基本行为规范。为强化对青工的制度约束,使青工管理有理有据,我们参照《公民道德建设实施纲要》,先后建立了《文明礼仪规范》、《青工管理暂行规定》、《文明青年十不准十必须》等多项管理制度,并对青工进行军训,增强执行意识和服从意识,作为岗前培训的重要内容进行学习。其二,强化6s行为规范。为使青工尽快熟悉和适应矿上的管理,我们结合推行rec精细控制管理的实际,对青工进行6s行为强化训练,全过程参加区队班前礼仪宣誓和班后三工讲评,亲身体验精细管理的操作流程,提高感性认识。通过行为约束和现场体验,青工的言行举止有了很大改观,进出公共场所自觉排队行走,青工的纪律意识、行为养成明显提高。其三,强化职业操作规范。除了对日常行为的规范,我们更侧重岗位作业行为的约束,按照“建设本质安全型矿井,做本质安全人”的要求,组织青工学习不同工种的4e标准、操作流程以及“三违”认定标准,做到“一举一动,规章至尊”,提高遵章意识,确保自身安全。

二是细节渗透关爱,突出亲情感染。为使青工感受到企业的关心和重视,每年毕业生分配来矿,各职能部门都坚持把准备工作做实做细,认真研究接待方案,做到“两个提前”,即:提前营造欢迎氛围,制作欢迎横幅、标语和牌板;提前考虑生活安排,在第一时间将100元就餐卡交到每名毕业生的手中。矿党政领导亲自组织召开“毕业生见面会”,讲形势、谈希望、提要求,会后一起就餐,沟通思想,听取他们对企业的印象和意见。在技校生青工管理方面我们提出了“三个当作”,即:当作自己的孩子来教育,当作身边的同事来对待,当作企业的骨干来培养。不提倡一出问题就责备,甚至通报、除名的做法,而是区分情节轻重,注重引导教育。并要求“区队干部当好家长,老职工当好兄长”,党支部书记作为青工教育的第一责任人,带头渗透“家”的关爱,营造“家”的氛围。机电队党支部书记刘亮已经先后为多名青工垫付生活费累计1000多元,并先后4次接受家长委托陪同青工“相亲”、“定亲”,为他们牵线搭桥。亲情渗透关爱为企业和家庭搭建了沟通的桥梁,赢得了家长的信任。

三是注重形象打造,突出环境熏陶。优美的环境能够陶冶人的情操,良好的形象能够展示企业的魅力。为进一步改善青工特别是大中专毕业生的住宿条件,使他们能够安心工作,在职工宿舍居住紧张的情况下,投资200多万元建成学生公寓,安装了空调,配备了书橱、衣柜等设施;每周组织对青工宿舍进行卫生检查,并组织开展了“文明个人”、“文明宿舍”评选。今年又投资600多万元新建了单身宿舍楼,扩大了工广绿化面积。在此基础上,我们以满足青年日益增长的物质生活和精神文化需求为着力点,投资20多万元装修了餐厅,订阅了青年杂志,购置了各种文化和科技书籍,对活动场所的体育设施进行了全面更新,成立了各种文体协会组织。环境的刷新和各种软硬件设施的配备,为满足青年需求、展示青年时代风貌构建了鲜活的载体,为激励青年积极向上、全面发展创造了良好环境。

三、坚持“实践育人”,构建岗位成才的培养机制

实践是锻造青工成才的重要途径。近几年来,我们不断加大培养力度,大力实施了“素质提升工程”和“技能攀升计划”,重点加强了对青工的技能培训。

一是实施竞赛激励。我们坚持“以老带新”的原则,由工作经验丰富的老职工与青工结成对子,签定师徒合同,有针对性地制定培训计划,定期进行技能评定,积极出台奖惩制度,依据成绩拉开工资档次,对于出徒快、顶岗早、独立工作能力强的学员及其师傅每月给予奖励。为鼓励青工自觉学技术、学业务,矿团委牵头组织开展了“学技能、出满勤、保安全、尽孝心”主题竞赛活动和“三满意”教育活动,并定期组织开展岗位练兵、技术比武等活动,有效培养、开发、利用青年人才,激发了青工学习技能的积极性。

二是拓展教育渠道。在抓好内部培养的同时,鼓励青工自学成才,积极参与深造。将青工培养计划纳入矿井《“十一五”企业人才发展规划》,实行目标化管理,积极提供学习培训机会。截至目前,已有32人参加中国矿业大学和山东科技大学的脱产学习,有28人报考了函大参加了全国自学考试,868人通过在岗学习,已经取得各种职业技能证书。同时,我们还充分利用矿“两基地一中心”和局域网,开展多种形式的实物培训和网络教学,丰富了教育内容,拓宽了教育渠道,为青工成才提供了便利条件。

篇6

[关键词]无煤柱;煤与瓦斯共采;沿空留巷;煤层气

中图分类号:TD713文献标识码: A

Experimental Study on Technology without Pillar of Simultaneous Extraction of Coal and Gas

Abstract: In order to solve effectively the problems of deep mining with safety and high efficiency, experimental study is carried out based on the theory of simultaneous extraction of coal and gas without pillar, which solves the problems of gob-side entry retaining support strength and safe mining.

Key words: without pillar; simultaneous extraction of coal and gas; gob-side entry retaining ;gas

1引言

深部资源开采已成为国内外采矿工程界一个十分重要的研究课题。一些深井开采的国家,如美国、加拿大、澳大利亚、南非、波兰、俄罗斯等,其政府、工业部门和研究机构密切配合,集中人力和财力紧密结合深部开采相关理论和技术开展基础问题的研究。近20年来,国内外学者在岩爆预测、软岩大变形机制、隧道涌水量预测及岩爆防治措施、软岩防治措施以及深部矿井的瓦斯灾害治理等各方面进行了深入的研究,取得了一些成绩。我国20世纪80年代末就开始了深部开采方面的研究,一些学者和科研院所对深部开采的理论和技术进行了一些研究,并取得了不少研究成果【1~4】。

我国大多数矿区地质构造复杂,煤岩松软,煤层具有高瓦斯、低透气性、高吸附性的特点,尤其是低渗透率和非均质性的特性,难以在采煤前直接从地面抽采煤层气[5]。随着开采规模扩大和开采深度的迅速增加,瓦斯含量和突出威胁显著增加,巷道矿压显现剧烈,支护难度剧增;围岩温度持续升高热灾严重等问题,特别是面临深部瓦斯重大灾害隐患,卸压开采保护层抽采瓦斯效果固然好,但是预留煤柱给被卸压层对应区域带来应力集中,容易造成煤与瓦斯动力灾害,难以实现全面卸压消除瓦斯灾害威胁[6,7]。对于深部煤层群开采面临的瓦斯问题,国内外研究表明:瓦斯抽采应走煤矿井下全面卸压开采、煤与瓦斯安全高效共采[5,7]的技术路线。

2 工程概况

某矿为首采103工作面,北部位于工广保护煤柱线南300m,南部尚未开拓,西部以F2断层东的岩浆岩侵蚀区为界,东至大巷保护煤柱线。工作面机巷标高为-530~-402m,风巷标高为-515~-397m。工作面长度150m,推进长度800m,面积约11.1万m2。

工作面开采煤层为10煤,煤厚0.3m~3.05m,平均2.52m。煤层结构较简单,无夹矸,煤层倾角平均9°。老顶以灰色粉砂岩、泥岩为主,厚度3.7~18.72m。直接顶为泥岩,厚度4.04m~21.83m。岩浆岩侵蚀区直接顶顶板局部为岩浆岩。厚度约2~4m。底板为深灰色泥岩、粉砂岩,厚度1.5~13.07m。煤层赋存柱状图见图1所示。

3巷道支护方案与参数

3.1巷道掘进支护方案与参数

103工作面掘进期间基本支护情况,巷道断面为矩形断面:宽×高=4.0m×2.6m,巷道顶板采用锚网梁联合支护,顶部布置5根锚杆,锚杆规格为Ф20mm×2000mm的右旋全螺纹钢锚杆,间排距900mm×800mm,每孔采用2卷Z2350树脂锚固剂锚固。顶板锚索采用Φ15.24×7.5m钢绞线,锚索布置在顶板中间位置,锚索间距为1.6m,每孔2卷Z2350、2卷K2350树脂锚固剂锚固,外露250mm,预紧力为120KN。帮部采用竹锚杆支护,竹锚杆长为1600mm,每帮3根,最上面一根锚杆距顶板200mm,帮部每孔采用2卷水泥锚固剂,回采帮采用竹锚杆支护,非回采帮采用竹锚杆挂网支护。顶部锚杆锚固力为50KN,螺母扭矩不小于100N・m,梁为Φ12mm钢筋焊制的梯子梁,梁长为3800mm,网为10#铁丝编织网,网幅为6000×900mm、网孔大小80×80mm。少数地段为工字钢棚支护。

3.2回采前原位巷道加固方案及参数

考虑留巷维护的长期性和承载的周期性和剧烈程度,就该巷道目前的支护状况还不能确保该巷道长期稳定性,为了使留巷在最终变形后能满足通风、行人等安全生产以及下一个工作面回采需要,保证沿空留巷的可靠性,考虑要对原位巷道和后期的充填墙体进行必要的补强加固。

根据本工作面巷道煤层赋存条件,按直接顶岩层性质将巷道分为三种类型,即泥岩顶、火成岩(砂岩)顶、煤顶。针对这三种不同顶板条件给出具体加固方案及参数。

3.2.1泥岩顶巷段顶板加固方案及参数

顶板锚杆:在原巷道顶板钢筋梯子梁上两锚杆中间位置补打单体锚杆,每排顶板钢筋梯子梁上共补打四根,锚杆规格为专用螺纹钢(左旋)超高强预拉力锚杆,锚杆规格为Ф20-M22-2500mm,每根锚杆采用两节Z2550型中速树脂药卷加长锚固;排距同原巷道顶板支护;

顶板锚索梁或锚索:在顶板每排锚杆中间位置施工锚索梁(一梁两锚索),锚索钢绞线规格为Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m,每孔采用三节Z2550中速树脂药卷加长锚固;两根锚索采用24#槽钢梁连接,槽钢梁长2.4m,眼距1.8m,即锚索间距为1.8m(距离巷道中心各0.9m),并配100mm×150mm×12mm规格的矩形钢垫板;

顶板破碎不平时,锚索梁改为两根单体锚索,单体锚索配400mm×400mm大托盘(并配100mm×150mm×12mm规格的矩形钢垫板),预紧力80~100kN,锚固力不低于200kN。锚索间距为1.8m(距离巷道中心各0.9m),排距同锚杆排距。

锚杆锚索布置参数图见图2所示,其中虚线和小圆表示掘进时锚杆,实线和大圆表示加固支护的锚杆锚索。

3.2.2火成岩(砂岩)顶巷段顶板加固方案及参数

顶板锚杆:顶板每排施工4根专用螺纹钢(左旋)超高强预拉力锚杆,锚杆规格为Ф20-M22-2500mm,锚杆间距1200mm;沿巷道走向排距为1500mm。每根锚杆采用两节Z2550型中速树脂药卷加长锚固。

顶板锚索。在顶板每两排新加固锚杆中间位置施工两根锚索,钢绞线规格为Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m,间距1.8m(距离巷道中心各0.9m),排距3.0m。锚索每孔采用三节Z2550中速树脂药卷加长锚固;锚索配400mm×400mm大托盘(并配100mm×150mm×12mm规格的矩形钢垫板),预紧力80~100kN,锚固力不低于200kN。锚杆锚索布置参数图见图3所示。

3.2.3煤顶巷段顶板加固方案及参数

考虑到工字钢棚支护巷段基本都为松散破碎的断层等复杂地质构造带,岩层松散破碎,松动范围较大,施工锚杆锚索难度较大,达不到加固巷道围岩稳定的预想效果;同时在受外界开挖和扰动时将很可能产生垮冒,因此,加固工作应建立在胶结紧固原位巷道顶板松散破碎岩层的基础之上进行。经研究并和矿方讨论,确定替换方案如下:煤顶巷道表面初喷――顶区超前注水泥浆(断层带进一步深孔注化学浆胶结破碎岩体)――拆工字钢棚(锚索控顶)――帮顶锚杆锚索支护。

替换步骤和相关支护参数分述如下:

初喷密封:由于工字钢棚支护段围岩相对比较破碎,为了保证注浆效果,需要在工字钢棚支护段围岩表面喷射薄层混凝土封闭围岩,喷层厚度为50~70mm(将工字钢棚喷平盖严),防止浆液泄漏。喷浆拌料要均匀,材料的配比为:水泥:黄沙:石子=1:2:2,水灰比为45%,速凝剂掺量为水泥重量的2.5~4%,拌料要均匀。

超前注水泥浆:在初喷密封的工字钢棚支护巷段,每两排工字钢棚在巷道顶板位置均匀布置3~4根2.0m长注浆孔,对破碎顶板进行胶结,注浆锚杆长度为1~1.5m;注浆压力一般不超过1.0MPa,注浆量以不发生大量跑浆为准。深度破碎的断层带可进一步采用化学材料深孔注浆加固,根据围岩条件随机布孔注浆,孔深4m,作为临时措施防止顶板垮冒,为拆工字钢棚创造条件。

拆工字钢棚(锚索控顶):注完水泥浆,待围岩胶结后打落围岩表面喷层,逐架拆除工字钢棚。若围岩胶结效果不好顶板易下沉冒落时,及时采用锚杆或锚索控制顶板,钢绞线规格为Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m。每孔采用三节Z2550中速树脂药卷加长锚固,以保证锚固效果。锚索预紧力80~100kN,锚固力不低于200kN,采用400mm×400mm大托盘(并配100mm×150mm×12mm规格的矩形钢垫板),预紧力80~100kN,锚固力不低于200kN。

顶锚杆锚索支护(断层带深孔注化学浆胶结破碎岩体):在锚网替换工字钢棚支护的施工过程中,采用“拆一锚一”的方式进行,即拆一架工字钢棚,空顶距离够一排锚杆时及时施工一排锚网支护,够一排锚索时及时安装锚索,严格执行紧跟迎头的原则,根据实际情况临时增加锚杆锚索护顶,锚网支护基本参数如下所示:

顶板锚杆:巷道顶板采用5根左旋锚杆专用螺纹钢超高强预拉力锚杆加3.6m长M4型钢带(一根钢带上5个眼孔)、8#钢筋网(网孔尺寸70×70mm)联合支护,锚杆规格为Ф20-M22-2500mm,每根锚杆采用两节Z2550型中速树脂药卷加长锚固;锚杆间距800mm,排距700mm。

顶板锚索梁或锚索:在顶板每排锚杆中间位置施工锚索梁(一梁两锚索),锚索钢绞线规格为Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m,每孔采用三节Z2550中速树脂药卷加长锚固;两根锚索采用24#槽钢梁连接,槽钢梁长2.4m,眼距1.8m,即锚索间距为1.8m(距离巷道中心各0.9m),并配100mm×150mm×12mm规格的矩形钢垫板;

顶板破碎不平时,锚索梁改为两根单体锚索,单体锚索配400mm×400mm大托盘(并配100mm×150mm×12mm规格的矩形钢垫板),预紧力80~100kN,锚固力不低于200kN。锚索间距为1.8m(距离巷道中心各0.9m),排距同锚杆。

在断层带等围岩破碎难以施工安装锚杆和锚索时,可采用深孔注化学浆胶结破碎岩体再施工安装锚杆和锚索,注浆材料可选用马丽散或瑞米加固I号。具体为:迎头顶部施工3个注浆钻孔,孔间距1.2~1.5m,超前胶结煤岩控制顶板;钻孔角度带+20~30°,钻孔深度3~4m。注浆锚杆:长度2.6m,4分钢管制成,钢管底端砸成扁状;钢管底端1.0m长度内错开钻孔,孔径由大逐渐变小,前端孔径Φ=8mm,后端孔径Φ=4mm;采用专用封孔器封孔,封孔深度为1.0m;具体施工时参考井下具体情况执行。

煤顶巷段顶板加固锚杆、锚索布置如图4所示。

3.2.4保留煤帮加固方案及参数

以上三种顶板加固方式中对保留煤帮的加固方案及参数均为:在原位巷道保留煤帮,每排支护中间重新加设锚带网支护,采用4根IV级左旋锚杆专用螺纹钢(左旋)超高强预拉力锚杆加一根2.2m长、四组孔的M4型钢带、8#钢筋网(网孔尺寸70×70mm,在墙体不平整处可采用菱形金属网)联合支护,锚杆规格为Ф20-M22-2500mm。每根锚杆采用两节Z2550型中速树脂药卷加长锚固;锚杆间距为600mm;排距同原巷道帮部支护。上排锚杆75迎角。如图5所示。

4 矿压观测及支护效果分析

4.1 矿压观测的主要内容和测点布置

在工作面前方5m左右开始设测点,每15m设一个测点进行观测,共设置6个测点,其目的就是观测超前采动影响下巷道的变形速度、变形量,以及超前支承压力峰值离工作面的距离。在工作面后方10m处安设测点,以后每15m设置一个测点,共设置4个测点,主要是为了观测回采过程中巷道的变形情况。103工作面测点布置平面图见图6所示。测点的观测采用十字断面法进行表面位移观测。

4.2 矿压观测分析

4.2.1巷道表面位移分析

(1)工作面前方表面位移

在受工作面采动影响前,巷道表面位移较小。随着工作面的推进,各个观测点相继受工作面的采动影响,图7和图8为工作面前方测站的表面位移速度、位移量与工作面的相对位置关系。由图7和8可知:

①超前工作面20~50m范围内,巷道表面位移速度很小,变形速度不超过1mm/d。随着工作面的临近,顶底和两帮的相对位移均逐步增大。巷道整体变形量不大,比较明显的影响范围大约是20m,机巷和风巷围岩表面位移变形速度快速增加,工作面的超前影响范围为20m左右。

②工作面回采对两帮的影响大于对顶底板的影响。由于巷道顶板为砂岩,且顶板完整性较好,所以顶底板相对移近量远小于两帮相对移近量。从图8可以看出,两帮移近量可达52~110mm,而顶底板移近量只有12~20mm。

③工作面回采对机巷的影响大于风巷。从图7中可以看出机巷两帮移近速度最大可达到17mm/d,顶底板移近速度最大只有2mm/d;从图8中可以看出风巷两帮移近速度及顶底板移近速度较小,两帮最大移近速度只有2.5mm/d。

④工作面回采前曾对巷道进行加固,加固措施有效控制了围岩的变形,巷道受采动影响变形较小,回采前两帮最大变形量只有110mm,为后期充填留巷打下了良好的基础。

(2)工作面后方表面位移

对工作面后方围岩表面变形进行连续观测,得到工作面后方不同位置处巷道表面位移量、表面位移速度,分别如图9~12所示。

从图9~10可以看出:

①工作面后方35m以内,无论是风巷还是机巷,巷道表面位移速度均较小,变形速度不超过7mm/d。由于顶板岩性较好,且工作面回采速度较慢,回采速度仅为1.8m/d,顶板缓慢回转下沉,且工作面后方单体支柱能及时支设,有效维护了巷道围岩的稳定性。

②随着工作面推进,上覆岩体不断的弯曲、下沉和破坏,留巷采空区侧的基本顶在自重及支护体产生的切顶阻力作用下破断。随基本顶岩块的旋转,基本顶岩块在下部冒落碎矸石的支撑下形成的“三角块结构”逐渐稳定,从而使沿空巷道一定范围内的应力小于原岩应力。随着矸石的逐渐压实,形成稳定“三角块结构”的上位岩层也将折断、变形下沉,使煤壁乃至直接顶产生损伤,支承压力影响范围加大,峰值进一步内移,留巷上方顶板产生平移下沉,由于受基本顶分层垮落的影响,巷道顶板下沉呈现波动性。此时顶板运动特征以旋转下沉为主,但下沉速度较小。工作面后方35~90m,风巷充填体侧变形速度最大达到21mm/d,煤体侧变形速度最大达到13mm/d;机巷充填体侧变形速度最大达到9mm/d,煤体侧变形速度最大达到5mm/d。

③工作面后方90m以外,随着充填墙体承载强度的增加、顶板回转下沉趋于稳定、受采动影响减小,巷道变形速度逐渐下降,进入变形稳定期。

④无论机巷还是风巷,充填体侧变形是实体煤侧变形的两倍,说明工作面采动对充填体的影响比较强烈。由于上覆岩体发生断裂,充填墙体承受的压力迅速增加,墙体发生不同程度的破坏。

⑤两帮移近和顶底板移近受周期来压影响,基本顶发生周期性破断时,两帮移近和顶底板移近速度也相应发生周期性、跳跃性增加,且随着离工作面距离的增加振幅呈衰减趋势。

⑥工作面回采对风巷的影响大于对机巷的影响,风巷充填体侧最终变形量达到200mm,机巷充填体侧最终变形量只有140mm。主要原因是由于该段风巷顶板为岩浆岩侵入,随工作面回采顶板不能及时垮落以充填采空区,顶板活动长期不能稳定,造成风巷持续不断的变形;而机巷顶板随采随冒,顶板活动很快即趋于稳定,巷道围岩稳定时间也较短。

从图11~12可以看出:

①变形速度增加区为距离工作面煤壁40m范围以内。随着工作面推进,上覆岩体不断的弯曲、下沉和破坏,留巷采空区侧的基本顶在自重及支护体产生的切顶阻力作用下破断,巷道围岩的变形速度呈现明显的上升趋势。工作面后方30~50m范围内,顶板下沉最大速度达到21mm/d,底鼓最大速度达到13mm/d。

②变形速度降低区为工作面后方40m范围到工作面后方90m,随基本顶岩块的旋转,基本顶岩块在下部冒落碎矸石的支撑下形成的“三角块结构”逐渐稳定,从而使沿空巷道一定范围内的应力小于原岩应力。

③工作面后方90m以外,随着充填墙体承载强度的增加、顶板回转下沉趋于稳定、受采动影响减小,巷道变形速度逐渐下降,进入变形稳定期。

④无论机巷还是风巷,顶板下沉量和底鼓量相差不大。说明工作面采动对顶底板活动都造成了比较强烈的影响。

⑤顶板下沉和底鼓受周期来压影响,基本顶发生周期性破断时,顶板下沉和底鼓速度也相应发生周期性、跳跃性增加。

⑥工作面回采对风巷的影响大于对机巷的影响,风巷顶板最终下沉量达到210mm,机巷顶板最终下沉量只有170mm。主要原因是由于该段风巷顶板为岩浆岩侵入,顶板不能及时垮落,造成风巷持续不断的变形。

4.2.2钻孔探测仪观测

用钻孔窥视仪观测顶板岩石赋存状况和受采动影响裂隙发育状态,所选地点为机巷,分别在工作面前方20m处和工作面后方20m处布置钻孔,钻孔深8m,钻孔距距离巷帮0.5m、倾斜工作面方向20°施工,通过观测得到不同深度的钻孔探测记录,见图13~14所示。

从钻孔探测记录图13可以看出,机巷顶板岩层3m以下主要砂岩为主,3m以上有泥岩成分存在;工作面前方虽受采动影响,但顶板完整性保存较好,1m以内浅部有些许裂隙,3.5m左右砂岩与泥岩交界面处顶板有离层现象,围岩深部完整性较好,没有明显破坏发生。

从图14可以看出,工作面后方浅部砂岩段岩层仍保持较好的完整性,但3~3.5m范围内,岩层间离层现象明显,同时围岩深部开始出现裂隙,4.5m~5m处顶板垂向裂隙十分发育。由于钻孔为前一天所施工,观测时钻孔已受工作面采动影响,岩层间发生错动,顶板冒落导致钻孔5m深处即被泥岩封孔,无法继续进行观测。

5 小结

(1)巷道掘进期间支护强度较低,不能满足留巷要求,根据本工作面巷道顶底板岩层赋存条件,按直接顶岩层性质将巷道分为泥岩顶、火成岩(砂岩)顶、煤顶三种类型,应用高强预应力锚杆、锚索支护体系,分别采取针对性补强方案,较好的维护了巷道围岩的稳定性,满足了巷道留巷支护强度要求。

(2)矿压观测表明,机巷、风巷顶板条件不同,矿压显现规律也有很大区别。工作面回采对风巷的影响大于对机巷的影响,例如,风巷充填体侧最终变形量达到200mm,机巷充填体侧最终变形量只有140mm。主要原因是由于风巷顶板为岩浆岩侵入,随工作面回采顶板不能及时垮落以充填采空区,顶板活动长期不能稳定,造成巷道持续不断的变形;而机巷顶板为厚度达4.04m~21.83m泥岩,随着工作面开采顶板随采随冒,顶板活动很快即趋于稳定,巷道围岩稳定时间也较短。

(3)103工作面风巷、机巷沿空留巷取得了成功,留巷压力稳定后巷道平均宽度约为4m,巷道平均高度约为2.0m,留巷断面达到了8.0m2以上,满足了本工作面安全回采的需要,达到了预期的留巷效果。在风巷、机巷不同的顶板条件下实施沿空留巷实现了顶板控制型式上的创新。

参考文献

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