基因工程技术范文

时间:2023-03-26 15:37:11

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基因工程技术

篇1

关键词:基因工程技术;生物燃料;应用

基因工程技术的出现让各个国家都开始对该领域进行重视,因此该技术不仅是生物科学中的前沿技术,也对社会的各个领域发展具有重要的推动作用。基因工程技术的出现的时间虽然是比较晚的,但是它已经在很多领域都创造出了很大的奇迹,向人们展示出了巨大的科学价值,将其应用在生物燃料领域也必定具有很大的发展,对全球可持续发展的能源战略目标实现具有非常重要的意义。

一、基因工程技术的概述

基因工程技术指的就是将人工分离和经过修饰的基因导入到生物体基因组当中,然后的引起生物体性状的可遗传修饰。对于基因工程技术来说,它与传统生物技术是一脉相承的,但是两者在基因转移的范围和效率上又具有明显的不同。首先,传统的生物技术一般只能在生物种内的个体间进行基因重组,但是基因工程技术的基因转移是不会受到种间亲缘关系限制的;其次,传统的杂交和选择技术一般只能在生物个体水平中进行,不能准确的选择某个基因,但是基因工程技术转移基因的功能是比较明确的,并且后代的表现形式是可以进行准确预期的。就此来看,基因工程技术可以说是传统生物技术的一个发展和补充。

二、生物燃料技术的现状

(一)生物柴油生物柴油是优质石化燃料的重要替代品,它在性能方面与普通柴油是及其相似的,因此被称为是“绿色柴油”。生物超有一般都是从动植物油脂中提取出来的,基本上都是自然界中可持续供应得到的原料。对于生物柴油来说,它的发展瓶颈之一就是原料的供给问题。生物柴油的原料发展具有多样性,一般是因地制宜,通过这样的方式来推动生物柴油的产业的发展。对于我国来说,想要发展生物柴油,就需要因地制宜,走原料多元化的发展道路,其中比较关键性的内容就是对生物原料的拓展。一般来说,制备生物柴油的方法主要可以分为物理法和化学法,物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化学法主要包括高温热裂解法和酯交换法,其中的酯交换法是目前工业生物柴油生产比较常用的方法。1.酸或碱催化法在酸或碱的催化之下,油脂和低碳醇会进行酯化和酯交换反应,在反应之后对下层的粗甘油进行去除,然后回收出售,上层的油脂在经过洗涤干燥之后就会得到生物柴油。酸或碱催化法对于原料的油脂要求是比较高,一般会产生一定的废物,并且在回收利用方面也存在着一定的难度,整体的生产工艺也比较复杂。2.生物酶法生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化剂的作用下进行酯化反应声场的生物柴油。对于生物酶法来说,它的主要特点就是清洁、环保且高效,但是因为脂肪酶具有较高的价格,因此会有比较高的成本,反应的条件也较为严格,因此的在进行大规模应用的时候还会面临很大的挑战,需要加强深入研究的力度。3.工程微藻法微藻再生生物质能源生产方面具有巨大的潜力,因为它的生物柴油产量是比较高的。使用这种方式来制备生物柴油主要就是通过基因工程技术来构建和培养富油的微藻,从藻类中提取油脂成分,再进行酯交换反应。对于工程微藻法来说,它的优越性主要在于生产力上,还可以对农业资源进行节省,对环境也不会造成严重的破坏。

(二)纤维素乙醇纤维素原料的来源比较广,总量也比较丰富,因此纤维素乙醇的开发和利用会受到更烦的关注和重视。近些年来,纤维素乙醇的研究和发展在全世界都受到了很大的重视,它作为先进的生物能源典型代表产品,如果进行了技术的突破,就会得到很大的发展。对于纤维素乙醇技术来说,需要进行进一步的开发,主要有五个方面需要进行重视:一是开发可搞笑水解新型木质纤维素原料;二是对新型温和预处理工艺进行发展;三是开发新型搞笑纤维素降解酶系;四是开发研究木质素高效利用技术;五是开发乙醇发酵菌株。通过这些技术的开发,可以更好的降低工艺成本和酶成本,同时也能降低相关的环境成本,对突破成本瓶颈具有重要的意义。

三、基因工程技术在生物燃料生产中的应用

(一)基因工程技术增加生物丁醇产量生物丁醇是新时代的生物燃料,它的原料生产工艺与生物乙醇有着极大相似性,并且比生物乙醇具有更高的热值。但是就目前来说,生物丁醇的转化率是比较低的,需要相关的研究人员对生物丁醇的生物转化机制进行深入的研究,只有这样才可以寻找出更为有效的解决方法。一般来说,使用生物基因工程技术可以对生物定存的合成途径进行一定的编辑和修改,也可以通过对其他分支途径进行抑制删除的方式,进一步的提高生物丁醇的产率,进而更好的提高生物燃料的成本竞争优势。

(二)基因工程技术提高微藻油脂含量在对生物柴油进行生产的过程中,微藻已经成为新一代的原料,它具有非常强大的潜力价值,但是因为多种因素的影响,在开放的环境中,微藻油脂积累的数量是很难超出30%的,想要对油脂含量进行有效的提升,就需要继续开发和研究,对新的基因工程藻类菌株进行研究。就目前来看,基因工程改造的微藻菌株在脂质积累的研究中已经取得了重要的进展,对于未来的微藻原料在生物燃料中的生产的来说,它将发挥出巨大的潜力。

(三)基因工程技术提高微生物对产物的耐受性在微生物的发酵过程中,乙醇等产物的生成会对生物本身的生理活性造成一定的抑制,这样就会让降低微生物细胞的密度,进而影响到生物燃料的产率。想要对这些不利影响进行降低,相关的研究人员需要加强这方面的研究,对微生物产物抑制机制所涉及到的基因进行分析,进一步提升微生物对产物的耐受性。

篇2

关键词:地方性高校;基因工程实验;创新能力培养;教学改革与探索

作者简介:王忠华(1972-),男,浙江开化人,浙江万里学院生物与环境学院,教授;斯越秀(1979-),女,浙江诸暨人,浙江万里学院生物与环境学院,讲师。(浙江 宁波 315100)

基金项目:本文系教育部双语示范课程和浙江省新世纪教改项目(项目编号:zc2010085)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0136-02

随着分子生物学的迅猛发展,基因工程实验技术已广泛渗透到现代生命科学的各个分支领域,成为生物技术和生物工程等专业的核心技术。[1-3]通过“基因工程实验技术”的学习,使学生了解基因工程的四大要素,知晓从自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略,启发学生的思维,让学生熟悉从最基础的核酸、质粒的提取,到基因分离方法的确定、基因的克隆、鉴定、表达以及最终能获得目的基因的表达产物的整个过程;使学生对基因工程有一个全方位的、比较系统的认识。[4,5]通过一系列实验,加强学生的动手能力,提高其基本操作技能,使学生具备从事基因工程教学和科研的基本能力。

一、目前基因工程实验课程教学存在的问题

虽然基因工程实验课程的主要内容具有综合设计性和实践性强等特点,并且与农业、医药、环境、能源和食品等行业紧密结合,发展空间广阔。但目前基因工程实验课程教学也存在诸多问题。

1.贴近行业的实验项目缺乏系统的创新性设计

基因工程实验尽管开设时间较长,但实验项目注重基本技能训练,与行业结合不够,不能适应生物技术相关产业的发展需求;创新性项目成点状分布,不利于学生创新能力的系统培养。因此有必要增加一些研究性、行业相关性的项目,并根据学生需要开展不同层次、可供选择的实验项目,真正实现以生为本的教学理念。

2.教学方法不能充分发挥学生的主动性和创造性

传统的基因工程实验教学的基本模式是教师依据实验教学计划,安排每次实验的内容。实验前,教师先把实验内容和操作步骤完整地讲一遍,强调学生在实验过程中的注意事项,然后让学生做实验。学生实验时只需“依样画葫芦”,机械模仿、重复操作,该教学模式使学生始终处于被动地位,学生的主体作用和积极性都得不到充分发挥,难以激发学生独立思考和分析问题、解决问题的兴趣和激情。不能从主动探索中获得失败的经验和成功的体会,从而使学生失去了学习的主动性,抑制了个性发展,甚至泯灭了独立思考的意识和创新精神。[6,7]

根据上述问题,结合基因工程面向行业的特点和学生创新能力培养需要,确立了综合技能、工程应用能力和学科研究能力三个层次的实验教学目标(见表1)。

表1 基因工程实验的能力培养层次及培养途径

能力层次 具体能力描述 拟培养途径

学科研究能力 利用基因工程技术进行新产品开发;培育转基因新产品;开拓新产品、新工艺;利用基因技术分析解决问题能力;创造性思维能力 开放创新性项目训练

工程应用能力 核酸与蛋白质提取工艺参数优化能力;基因工程产品产量与品质参数优化能力 工程性项目训练

综合技能 核酸分离纯化能力;PCR操作技能;质粒连接、转化与筛选技能;基因及其表达产物检测技能 综合性项目训练

围绕不同能力的培养目标,本文从项目设计、教学方法与考核方式改革三个方面对基因工程实验改革进行了探索与实践,同时对改革的初步成效与存在的问题进行了总结与讨论,以期为同类研究提供参考。

二、实验项目设计

为了实现上述不同层次的能力目标,根据以能力培养为主线的《基因工程》三级训练体系鱼骨图(见图1),设置了三个层次的实验项目,其中综合技能训练以原有的项目为基础进行优化;而工程能力训练和开放创新训练项目则为本课题的改革重点。项目主要来自教师科研和学生创新创业项目,拟设置的项目详见表2。

表2 部分实验项目一览表

项目类型 项目名称 备注

综合技能

训练 质粒DNA的提取、酶切及其产物的凝胶电泳 原有

DNA酶切产物的纯化、重组质粒的连接 原有

大肠杆菌感受态细胞的制备、转化及筛选 原有

质粒DNA的分离和鉴定 原有

PCR扩增技术及其扩增产物的检测 原有

工程能力

训练 溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆与原核表达 新增

碱性磷酸单酯酶基因的定位、克隆与表达 新增

富锌功能水稻品种特性改良 新增

明胶植物源替代物关键参数优化 新增

开放创新能力

训练 葡萄不同品种的ISSR分析 新增

转抗螟虫基因蔺草新种质的培育 新增

浙贝母分子身份的鉴定 新增

富锌水稻分子指纹图谱分析 新增

根据不同行业现状,教师先拟定了一些具有行业生产应用前景的目标蛋白或产物(如外膜蛋白、碱性磷酸单酯酶和白介素等)布置给学生,并将实验方法和重要参数告诉学生,然后要求学生查阅相关文献和资料,设计实验方案并提交,指导教师审核通过后进行实验,最后对实验结果进行分析与讨论,形成总结性材料。以生物制药行业外膜蛋白(Outer membrane protein,简称Omp)为例,其免疫保护力远远高于灭活全菌疫苗,有望作为高效疫苗的重要成分,通过生物工程技术大量生产应用于海水养殖动物疾病的防治。由此可将“溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆与原核表达”作为设计应用性实验。涉及的重要参数有DNA分离纯化参数、PCR扩增体系和程序参数、不同载体构建参数和不同表达产物检测技术参数等。通过这个层次的训练,让学生用学到的基因操作技术(核酸提取技术、引物设计技术、载体构建技术、基因检测技术、表达产物检测等)去解决具体的行业问题,培养学生的创新能力和行业应用能力。

开放创新训练项目围绕教师科研、大学生新苗人才计划、大学生创新创业项目、学科竞赛等进行,如特色经济和药用植物(蔺草、葡萄、浙贝母等)及海洋生物(中华鳖等)的分子身份与种质资源鉴定、绿色荧光蛋白在生物医药与现代农业中的应用等。主要是采用基因工程实验技术解决当前生产实践中遇到的科学问题,使学生在掌握先进的、应用性强的专业综合技能的同时,提高自己的科研能力、创新意识、创新能力。

三、教学方法改革

对于综合技能训练项目,采取虚拟实验与实战操作相结合的形式,要求学生全程参与实验过程,学生必须在实验前进行预习,然后反复进行虚拟实验(购置相关软件),最后进行实战操作,实验结束后写出实验报告,并对实验结果进行班级讨论,最后由教师进行相应的点评,使学生了解出现不同实验结果的原因及解决办法。这种实验教学方法既有利于提高学生对实验内容的兴趣,使学生牢固掌握基因工程操作的基本过程与技能,提高实验教学效果,又有利于培养学生的自主学习能力,进而提高学生分析问题与解决问题的能力。

对于工程能力训练和开放创新训练项目,采用“自主设计式、开放式”实验教学法。即要求3~5位学生组成课题小组,确定小组感兴趣的课题,或根据教师提出的实验目标查阅资料,设计实验方案,并提出申请和实验预约,经教师审批后,利用开放实验时间完成实验,最后递交实验报告,并书写实验总结或论文。鼓励学生从行业调查入手,自行选题、自行查阅文献、自行拟就实验方案、自行备齐所需试剂并进行实验。允许学生分多次来实验室完成同一个实验项目,允许学生对同一个实验项目采取不同的实验方法进行实验,如核酸提取可采用酸法,也可采用碱法、SDS法、CTAB法等。同一种方法还可在不同提取条件下进行,如水浴温度、水浴时间、离心转速、离心时间等。自主设计实验突出了学生的主体地位,有利于激发学生的学习兴趣与激情,有利于培养学生的创新精神和实践能力。

四、考核方式改革

为提高实验教学效果,适应创新性人才培养的需要,必须建立和完善一套以创新能力培养为重心的既重过程又重结果的实验课程考核新模式。

在对综合技能训练项目进行考核时,采用全程性评价,实验预习环节的评价可培养学生的自主学习能力,实验准备和过程环节及实验操作考试可提高学生的动手能力和专业技能,而实验笔试环节主要考察学生对专业知识的掌握情况,为学生开展创新性活动奠定了坚实的专业基础。

对于工程能力和开放创新训练项目的评价,主要是从查阅资料和设计环节、实验参与环节、实验结果和总结环节等方面来考核,重在提高学生的综合素质,如口头表达能力、专业操作技能、文字组织能力和组织协调能力等。对于有创新部分的学生要给予加分与奖励。这种全方位的成绩评定方法既能反映学生的实际水平和能力,又能调动和提高学生学习的主动性和积极性,对提高学生运用理论知识解决实际问题、提高实际操作能力和创新能力都有积极的意义。

五、改革实施初步成效与物化成果

本改革以浙江万里学院生物与环境学院生物技术和生物工程专业2009级、2010级学生为课程改革实施对象,直接受益学生数为200人/年。由于本改革能紧密围绕学生综合能力的培养,采用以学生为主体、教师主导的教学方法,教学内容实用且能紧跟专业前沿,因此,较好地培养了学生的自学能力、动手能力、创新能力和团队合作精神。

近两年来,生物技术、生物工程专业学生参加课程组教师相关科研项目的有50多人次;完成相关校级创业创新基金项目或校科研基金项目近10项;获浙江省科技厅“新苗计划”资助项目2项;获浙江省“挑战杯”课外科技作品竞赛二等奖1项;获浙江省大学生生命科学竞赛优胜项目1项;学生在校期间公开发表与课程相关学术论文8篇。

通过对毕业生综合表现的跟踪调查,发现学生在所进行的毕业实习中,表现出较强的基因工程操作能力、实验组织能力和设计能力,一定的创新精神和良好的合作精神,受到了用人单位的一致好评。考研学生在复试中,较强的基因工程实验技能受到了浙江大学、厦门大学等院校教师的肯定。

六、存在的问题及解决办法

课程组全体成员清醒地认识到课程教学改革与推广是一项艰巨的任务,它需要教师着眼于现实建设、着眼于未来发展,不断更新内容,不断改进教学方法,使项目始终保持可持续的高水平的发展。项目的后阶段任务与计划如下:

首先,继续完善教材建设。通过学生的试用,提出相关的修改意见,对基因工程实验技术教程进行修订,以更好地满足学生发展的需要。并根据教材适用对象进行推广,增加辐射面。

其次,在已有项目的基础上进一步设计新的实验项目,建立相对稳定的自主设计实验项目库及操作规范。

再次,完善开放式的管理制度与全程式参与的考核办法。

最后,加强与兄弟院校的交流与学习,增加辐射面,提升示范作用。

参考文献:

[1]邢万金,扈延茂.本科基因工程大实验教学改革的实践和体会[J].生物学通报,2007,42(2):48-50.

[2]陈鲁勇,孟和,许文平,等.分子生物学实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(12):121-122.

[3]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报(教育科学版),2008,(4):70-71.

[4]高凤山,许崇波,刘庆平,等.基因工程开放实验中的几点体会[J].科技创新导报,2009,(3):213-216.

[5]王文锋,范雪晖,穆灵敏,等.生物技术专业基因工程实验教学的改进与实践[J].新乡医学院学报,2009,26(1):99-100.

[6]蒋曹德,廖志华,杨应斌,等.分子生物学创新实验教学模式的探索[J].西南农业大学学报(社会科学版),2009,7(2):200-202.

篇3

摘要:在建筑装饰施工中,隐蔽工程的施工是由为主要,它关系到下一步工序的制作与进展,更关系到整体工程的进度、质量、安全的影响。而在施工当中水专业工程、电专业工程、防水专业工程就显得更加主要。

关键词:水工程施工方法及保证措施 电专业施工方法及保证措施 防水专业施工方法及保证措施

水工程操作工艺

图纸确认:施工前确认图纸上个水点的位置高度。

放线开槽:开槽有弹线定位,用云石切割机开槽,墙面开槽深度35-40mm,位置准确。

管道铺设:

1、管卡固定点间距不大于600mm终端固定点离出水点不大于100mm。

2、出水点应与墙面成活平齐或者低5mm以内。

3、PPR冷热水管间距不小于50mm。

4、水管铺设要横平竖直,左热右冷。平行间距不小于200mm。

5、给水管敷设穿越墙体,必须预设套管,套管内不许有接头。

管道增压试验:

1、试验压力应为设计压力的1.5倍。不得小于0.6MPa。

2、将试压管道末端封堵缓慢注水,将管道内气体排出,满水后密封检查。

3、加压泵升至规定压力,停止加压观察各处连接是否有渗水现象。

4、稳压后1小时后压力降不超过0.05mpa为合格。

电工程施工准备

材料准备

1、电线导管必须使用本公司提供的带有公司名号的PVC阻燃管,其他辅材,电器型号应符合设计要求及国家现行电器产品标准的有关规定。

2、电器,电料的包装应完好,材料外观不应有破顺,附件,设备应齐全。

3、金属电线保护管及接线盒外观不应有折瘪和裂缝,管内无毛刺,管口应平整。

工具准备

1、克丝钳、尖嘴钳、剥线钳、压接钳。

2、一字改锥、十字改锥、电工刀、高凳、万用表、兆欧表

3、电炉、锡锅、锡斗、锡勺、电烙铁。

操作工艺

图纸确认:根据施工图纸,确定管线走向,标高及开关,插座的位置。

放线开槽: 开槽有弹线定位,用云石切割机开槽,地面开槽深度为15mm.墙面开槽深度35-40mm,位置准确。

导管敷设:

1、暗线敷设必须配管。当管线长度超过15m或有两个直角弯时,应增设拉线盒。

2、导管弯角 必须用弯管器做弯,禁止使用直角弯头。导管固定牢固,线管与线盒结合牢固。管卡与管卡距离小于500mm.

3、布管时不能破坏原始烟道。

4、电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm。

5、电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm,交叉距离不应小于100mm。

电线穿管:

1、同一回路电线应穿入同一根管内,但管内总根数不应超过8根,电线总截面积(包括绝缘外皮)不应超过管内截面积的40%.管内线路无接头。无破损。抽拉通畅。

2、电源线与通讯线不得穿入同一根管内。

3、开关盒插座盒内的导线预留长度不少于150mm。禁止用插座跳线。

4、接线盒加pvc盖板密封,接线盒内接头搭接牢固,绞线长度是导线直径的5倍(5扣以上)。挂锡均匀,饱满。绝缘带包缠应均匀紧密。接线盒加pvc盖板

电阻测试:

1、管线穿管接线后进行同段绝缘测试

2、对线路的绝缘遥测,导线间和导线对地间电阻必须大于O.5MΩ

电器安装:

1、安装电源插座时,面向插座的左侧应接零线(N),右侧应接相线(L),中间上方应接保护地线(PE)。

2、当吊灯自重在3kg及以上时,应先在顶板上安装后置埋件,然后将灯具固定在后置埋件上。严禁安装在木楔、木砖上。

3、连接开关、螺口灯具导线时,相线应先接开关,开关引出的相线应接在灯中心的端子上,零线应接在螺纹的端于上。

4、同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上,高差应小于5mm。

5、厨房、卫生间应安装防溅插座,开关宜安装在门外开启侧的墙体上。

6、电 源插座底边距地宜为300mm,平开关板底边距地宜为1400mm。

防水工程

一般规定

1、本章适用于卫生间、厨房、阳台的防水工程施工。

2、防水施工必须满足防水材料温度要求。

3、防水施工人员应具备相应的岗位证书。

4、 防水工程应在地面、墙面隐蔽工程完毕并经检查验收后进行。其施工方法应符合国家现行标准,规范的有关规定。

5、施工时应设置安全照明,并保持通风。

6、施工环境温度应符合防水材料的技术要求,并宜在5℃以上。

7、 防水工程应做两次蓄水试验。

8、 防水涂刷部位应符合设计要求。

施工准备

材料要求

防水材料的性能应符合国家现行有关标准的规定,并应有产品的出厂合格证、质量检测报告。

1、水泥:强度等级≥32.5MPa的普通硅酸盐水泥,配制水泥砂浆找平层、保护层或修补基层。

2、中砂:含泥量

3、聚酯无纺布、玻纤布,作为管根细部构造等部位基体增强附加层使用。

主要机具:

1、电动工具:电动搅拌器。

2、搅拌桶、毛刷、扫把等。

操作工艺

1、工艺流程

2、清理基层

涂膜防水层施工前,先将基层表面的灰尘、杂物、砂浆硬块清扫干净,并将基层润湿,经检查基层平整、无空裂、起砂等缺陷,方可进行下一道工序施工。

3、细部做附加层

穿墙管、阴阳角、变形缝、下水管等薄弱部位,应在涂膜层大面积施工前,先做好增强的附加层。

附加涂层做法:一般采用一布二涂进行增强处理,施工时应在两道涂膜中间铺设一层聚酯无纺布或玻璃纤维布。作业时应均匀涂刷一遍涂料,涂膜操作时用板刷刮涂料驱除气泡,将布紧密地粘贴在第一遍涂层上。阴阳角部位一般将布剪成条形,管根为块行或三角形。第一遍涂层表干(12h)后进行第二遍涂刷。第二遍涂层实干(24h)后方可进行大面积涂膜防水施工。

第一遍涂膜施工

涂刷第一遍涂膜前应先检查附加层部位有无残留的气孔或气泡,如有气孔或气泡,则应用橡胶刮板将涂料用力压入气孔,局部再涂刷一遍,表干后进行第一遍涂膜施工。

涂刮第一遍聚氨酯防水涂料时,可用塑料或橡皮刮板在基层表面均匀涂刮,涂刮要沿同一方向,厚薄应均匀一致,用量应符合产品技术性能要求。不得有漏刮、堆积、鼓泡等缺陷。涂膜实干后进行第二遍涂膜施工。

第二遍涂膜施工

第二遍涂膜采用与第一遍相垂直的涂刮方向,涂刮量、涂刮方法与第一遍相同。

第三遍涂膜施工

第三遍涂膜涂刮方向与第二遍垂直,其他作业要求相同。

涂膜总厚度应符合产品技术性能要求。

参考文献:

[1]中国建筑工业出版社《建筑分项工程施工工艺标准》.

[2]中国建筑工业出版社《建筑装饰工程质量管理》.

[3]中国建筑工业出版社《实用建筑装饰施工手册》.

篇4

关键词:采矿工程;技术因素;不安全技术因素

引言

采矿工程是一项系统性、复杂性的工程,矿井作业环境较差,因此其危险系数非常高,在施工的过程中存在着诸多的不安全技术因素,如果没有及时排查这些不安全技术因素,很容易在采矿的过程中发生安全事故,一方面不利于采矿工程的顺利施工,另一方面也会对采矿施工人员的人身安全造成威胁。因此,在采矿工程施工中,必须要重视施工当中的不安全技术因素,及时进行解决,从而确保采矿工程的安全性。

1井巷施工中不安全技术因素及解决措施

在采矿工程井巷施工的过程中,井巷施工中不安全技术因素主要体现在弯道井巷的施工上,在有色矿产开采的过程中,相关施工人员在设置巷道曲率半径时,一般都设置为12m或者是15m,这是因为要充分考虑到架线式防爆电机车,方便电机车在巷道内进行运输,如果在采矿工程施工中不使用该种运输方式,就没有必要将巷道的曲率半径设置为12m或者是15m,通常会设置成9m[1]。在实际采矿施工的过程中,大部分有色采矿都需要电机车进行运输,这就需要在设置巷道曲率半径时充分考虑电机车的运输,但是,很多施工人员都不遵照这一要求设置巷道曲率半径,而是为了降低施工成本,直接将巷道曲率半径缩减为6m,这种设置方式会导致巷道拐弯的位置变大,对机械设备造成磨损,引发安全事故。因此,在弯道井巷施工的过程中,必须要严格要求施工人员按照相关巷道曲率半径设置要求进行设置,避免出现安全事故。

2巷道施工中不安全技术因素及解决措施

2.1车场轨道与轨道间的间隙过小

在采矿工程巷道开拓施工中,通常会选择用箕斗提升与罐笼提升(如图1所示)的方式来对矿石、设备、材料、零件、人员进行提升,一般来说,主井通常选择箕斗提升,主要用来提升矿石,副井主要选择罐笼提升,还能兼作各种管线、风流的通道。在采场运输时,需要用铲运机运输到中段溜井,装入矿车之后由电机车牵引到主溜井,但是,在下部车场设计时,设计人员通常都会将双轨道的安全间隙设置为1.3m,遇到车场运输任务繁重、材料运输车较宽等情况,很容易导致运输车出现形变,不仅影响运输车的使用寿命,还会埋下很大的安全隐患,而且,如果遇到材料运输车较宽的情况时,还容易使运输车发生碰撞,危害到采矿施工现场施工人员的生命安全[3]。因此必须要考虑施工现场的特殊情况,合理设置安全间隙值,一般来说,设置在1.4m为宜,这样既可以满足较宽运输车的运输要求,还能提高采矿工程施工的安全性。

2.2巷道设计高度不足

在采矿工程掘进巷道施工时,一般会采用砌碹支护开拓作业,在作业的过程中,技术人员通常会优先考虑选择半圆拱形掘进方式,这种掘进方式在墙体高度设置时,一般会设置为1.2m。但是,在实际采矿工程施工的过程中,有很多施工人员为了降低成本,会将墙体的高度缩减为1.1m,这种情况下,在巷道架线处理时就无法满足下现场的安全控制标准。导致架线安全高度的控制要求与实际情况不相符,出现触电事故[2]。因此,在巷道设计的过程中,技术人员必须要综合考虑各方面因素,在设置墙体高度时,要根据相关安全标准,并综合考虑工程的实际要求来设置,不可以随意改动,从而确保采矿工程施工的安全性。

2.3有轨运输巷道设计起坡轨设置不合理

在设计有轨运输巷道时,必须要根据工程的实际情况建设合理的巷道起坡轨,一般来说,采矿工程施工中的巷道起坡包含两种起坡方式,一种是单道起坡,一种是双道起坡,由于双道起坡在应用的过程中具备较多的要求,技术人员需要固定岔道只要合理设置弹簧道岔,因此,在施工量不大的采矿工程当中,通常会选择单道起坡的方式,这种方式在采矿工程中的应用较为广泛。但是,单道起坡方存在一定的不安全因素,会增加安全隐患。因此,应要求相关设计人员应用双道起坡方式,虽然双道起坡方式的要求较多,但是可以减少空重车与材料车下放的安全隐患,提高施工现场的安全性。

2.4运输巷道人行道设计不安全

在采矿工程中,设计水平运输巷道时必须要进行人行道设计,并且确保运输巷道人行道的设计符合相关规范,一旦没有设计人行道或者设计结果与相关规范不相符,就很容易引发安全隐患。人行道的净高应该在1.9m以上,从而确保施工人员可以安全通过,进行人力运输的巷道宽度必须要在0.7m以上,以免无法正常通过,而进行机车运输的巷道,其人行道的宽度要比人力运输巷道的宽度高出0.1m,如果时带式输送机运输巷道,那么在设计人行道宽度时,必须要高于1m,无轨巷道的要在1.2m以上[3]。但是,在实际采矿工程中,往往在设计运输巷道人行道时,很多设计人员都为了节省成本,提升有色矿产开采进度,在设计人行道时缩减了宽度或者时高度,这就导致带式运输机、机车等无法通过,出现安全事故,因此,必须要加强对运输巷道人行道设计的监督,确保设计人员的设计符合相关规范。

3结语

综上所述,本文对采矿工程施工中不安全技术因素及解决措施进行了深入的分析,首先分析了井巷施工中不安全技术因素及解决措施,然后探讨了巷道施工中的不安全技术因素及解决措施。目前,在我国有色采矿业当中,存在着很多的不安全技术因素,影响着采矿工程的顺利进行,例如车场轨道与轨道间的间隙过小、巷道设计高度不足、有轨运输巷道设计起坡轨设置不合理、运输巷道人行道设计不安全等等,都会导致工程开采过程存在安全隐患,很难确保采矿工程的安全性。由于采矿工程对我国经济发展具有重要的促进作用,因此,在采矿工程施工中,必须要规范设计要求、排除不安全技术因素,提升施工现场的安全性,从而推动采矿业的可持续发展。

参考文献

[1]王锐锋.探讨采矿工程施工中不安全技术因素及对策[J].科技致富向导,2013(12).

[2]陈海波,姜海峰.采矿工程专业教学改革方向的探讨[J].经济研究导刊,2012(12).

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关键词:工作过程;饮料生产技术;课程设计;职业资格

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0228-02

江苏食品职业技术学院为国家骨干高等职业院校建设单位,现有全日制在校生近10000人,有四个专业群被列为重点建设项目。课程始终处于人才培养的核心地位[1],为了促进课程的改革,与瓶装饮用水、果蔬汁、茶饮料、可乐、冷饮等企业交流和调研,发现高职院校的毕业生目前就业率较高,但主要进入的是生产一线,工作时间长、进入职业角色的时间较长,且频繁跳槽,半年换2~3家企业的学生不在少数。究其原因在于学生在校期间所学习的理论知识与企业实际情况没有很好地对接。为了培养学生具有较强实践技能、较高职业素质和职业迁徙的能力,作者将“工作过程”融于日常教学之中。下面我们就以《饮料生产技术》课程为例,对其基于“工作过程”的教学内容整体设计和单元设计进行探讨。

一、深入企业一线开展调查

课程教学要与工作岗位零距离对接,首先要了解企业的需求,深入一线开展调研活动。社会调研的参与者有专业指导委员会、专业带头人、骨干教师、专业教师等,调研的内容包括:①区域经济发展与劳动力市场的需求情况;②职业岗位群及其工作过程情况;③专业核心岗位及相关岗位的需求情况;④岗位职责、工作任务、职业能力情况[2]。最终的工作结果要形成人才需求调研报告并指导人才培养方案的制定。

二、课程设置背景

根据食品加工技术专业的人才培养方案,将食品加工的职业岗位群分为焙烤、饮料、乳品、肉品、果蔬等方向,由饮料加工方向衍伸出《饮料生产技术》这门课程。

据饮料工业协会统计,我国2004年饮料销量为4000万t,2008年饮料销量为6000万t,2009年销量8000万t,2010年饮料的销量更是达到了1亿t,连续5年产量增幅达到20%以上。由此可见,中国的饮料市场不仅具有巨大的潜力,而且正在蓬勃发展,日新月异。饮料企业的用工需求增长很快,生产一线、质量控制和设备维修都缺人。

三、课程设计理念

饮料生产技术课程根据人才需求报告,以“能力本位”[3]为指导思想,以“校企合作,工学结合”为切入点,同时参照《饮料制作工》相关国家职业标准,确定饮料行业所对应的职业岗位有:设备清洗、原料前处理、水处理、物料调配、物料均质和脱气、物料杀菌、物料灌装与封口、饮料后杀菌等。以此确定企业的典型工作岗位及其知识、素质、能力要求。

四、整体教学内容设计

进入21世纪,人们对饮料的要求趋于营养、保健和回归自然,果蔬汁和茶饮料近年来销售火爆,植物蛋白饮料是我们饮料工业今后若干年发展的重要方向,碳酸饮料仍占据着市场40%的份额。通过调研饮料行业产销供求、对工作过程进行系统化分析并参照饮料制作工职业标准确定课程教学内容,本课程教学内容有瓶装水、果蔬汁饮料和茶饮料等七大项目,但是课程的教学内容不是一成不变的,会根据行业发展需要适时调整。

五、课程单元设计

首先课程的教学安排在理实一体化的饮料实训室。教学组织形式由现场教学、任务驱动、角色扮演等形式组成。采用了教学做一体化的授课模式,边教边做、做中学、学中做,学生在做前要商定方案,上课时学会操作、课后进行成本核算、总结体会等环节。

在目前的实训条件下,一般是8~10人一组。

首先,按学号分四组,这样有利于对号入座,便于同学们找到自己的组织、找到组长,便于方案的设计和探讨;如果每次换组,同学们感觉无所适从,没有归属感,交流起来有障碍。

其次,组内成员是平等的,大家轮流做组长,每人都有一次统筹全局的机会。改革前每组只有一个组长,很多同学把事情高高挂起;改革后,组内较弱的同学被逼得积极思考,怎样把自己分的实训项目做好,积极找资料、找能力强的同学讨论,甚至给老师打电话询问,这在以前几乎是不可能的事情。同学们经过一学期的训练,积极性大大提高。

单元设计以典型工作任务――苹果汁制作来举例说明。以苹果汁制作任务为载体,根据学校实训室的具体条件和设备,购买适量的原料,选择苹果汁生产的工艺流程和合适工艺参数,控制好苹果汁生产中如防褐变、调配、杀菌等关键点,分组分工协做制成苹果汁,最后评定苹果汁的感官指标,是否有淡淡苹果香气、是否酸甜可口、是否有褐变、是否有沉淀等。

六、课程考核

本课程考核采取形成性过程考核方式进行,由形成性考核的各项过程成绩组成,理论基础考核(100%)+实践能力考核(100%),中级《饮料制作工》的成绩纳入实践能力考核。

在课程考核办法上,由单一的教师评价改为教师评价、组长评价和组员互评。

教师在量化考核指标时,细化了如下方面的评分规则:

1.产品感官指标:产品的色泽、香气、滋味、口感和操作熟练程度等;产品是否澄清透明、具有苹果的色泽和香气、是否酸甜可口等。

2.工作的努力程度:组长是否轮换、组长分配任务是否到位、成品对工艺流程和操作要点的熟悉程度、操作的熟练程度等。

3.素质表现:是否迟到、早退,打扫卫生是否认真负责、是否能团结协作等。

七、特色与改革

饮料生产技术课程内容基于工作过程进行设计,采用现场教学、任务驱动和角色扮演等多种教学方法,在教学过程中激发了同学们自主学习的热情和干劲,使学生在相互交流中不断提高饮料生产的技能,中级《饮料制作工》的通过率达95%以上。教学过程与生产过程相融合,实现课程教学与工作岗位零距离对接。

1.饮料生产技术课程的特色。基于工作过程系统化的教学,拉近了学校书本知识与企业实际生产的距离,能有效地激发学生学习热情和积极性,有了全局概念和成本意识、多了协作精神和沟通能力,为培养高端高素质技能型人才奠定了基础。

2.饮料生产技术课程的努力方向。深化校企合作和加强职业技能的培训是我们今后一段时间努力的方向。

参考文献:

[1]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计――关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009,(4):66-70.

[2]余平,王彬,李明荣.高职院校基于工作过程的课程开发研究[J].人力资源管理,2010,(3):92.

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【关键词】桥梁施工技术,裂缝成因

1公路桥梁施工技术

1.1体外索加固技术

在公路桥梁施工中,对桥梁实施加固工作是公路桥梁施工中必备的一项工作。采用体外预应力实现对桥梁加固的方法是比较常用的,相对施工工程也比较简单,而且还不耽误施工旧桥的行车。明确受力途径可以有效改善桥梁的结构,从而达到提高桥梁的抗裂度和承载力。另外为了达到加固后桥梁的承载力的要求,需要采用折线形的体外索,还需要同时达到截面抗剪强度和抗弯强度的要求。在桥梁加固技术中采用的体外索通常采用的是无粘结槽钢、粗钢筋、钢绞线等材料。如果采用体外索对桥梁受弯力的构件位置加固时,承载力的验算方式可以按照偏心的构件来计算,如果是按照无粘结部分的混凝土结构来计算的话,当截面的受弯被破坏时,那么梁内其他的非预应力的钢筋结构也会达到屈服的状态,而预应力的钢筋却没有达到它的极限强度,在这个时候验算的承载力应采用这个阶段的结构变形的程度以及应力,如果是按照加劲梁结构的话,需要对它的受力情况以及使用性能上进行分析。在计算极限使用状态下的各项指标时,需要按照整体的变形协调的条件来计算在外载力的作用下预应力筋的应力增量值。通过对此的实践证明,采用体外索加固技术对公路桥梁的加固效果非常明显,而且,还能有效的改善桥梁主梁的使用性能,提高桥梁结构的耐久性。

1.2真空灌浆技术

在传统的公路桥梁施工中,需要用到的是灌浆技术。如压浆法灌浆技术,是在一定的压力下将水灰比的细水泥浆压入到需要灌注的孔道内,但是,这种传统的灌浆技术已很少在使用,由于传统的灌浆技术存在很多缺陷,使灌浆后的水泥容易发生析水、离析、干硬后收缩等问题,使灌浆后的孔道极易产生空隙而埋下安全隐患。在社会科技不断的发展之下,桥梁施工技术也有了新的突破,在传统的桥梁灌浆技术的基础上,研究出真空灌浆技术。真空灌浆技术可以将孔道的空气抽出,使孔道内的空气体积无法使水泥浆形成气泡产生空隙,而且,由于压浆机与孔道之间存在的正负压力差,也能有效的提高孔道压降的饱满度和密实度,另外,从水泥浆的结构成分上也有所改变,减小了水灰比例,掺用专用的水泥添加剂,以达到提高水泥浆的流动性目的,实现减小水泥浆的收缩形态,从而提高孔道的强度。

2造成公路桥梁裂缝的主要原因

2.1外荷载引起的桥梁裂缝。由于外荷载的原因引起桥梁裂缝的原因主要分为三个阶段。设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。设计计算阶段,在对桥梁设计计算的过程中出现部分漏算、不计算、计算不合理、荷载漏算和少算等,另外对结构受力的假设情况与实际的受力情况不符,桥梁的结构安全系数不够,配筋与内力的计算错误等;施工阶段,随意摆放施工材料、机具,在不了解预制结构的受力情况下对其随意起吊、翻身、运输、安装等,安装时随意更改安装结构的施工顺序,不按照施工图纸施工等;使用阶段,受到船舶、车辆等撞击情况,超出桥梁承载荷载的重型车辆在桥梁上行使,自然因素大风、地震、大雪等,以及爆炸性事件。

2.2次应力引起的桥梁裂缝。受荷载的影响引发的次应力也容易使桥梁产生裂缝。受外荷载的作用,如果桥梁结构的实际工作状态与正常的计算存在误差或不考虑计算的话,就会引起桥梁某部分的次应力而导致该结构出现裂缝;在对桥梁结构进行开洞、凿槽等情况时,很容易引起应力集中而出现结构裂缝,主要是由于截面尺寸过小,而使结构的承载力到达极限产生的结构裂缝。

2.3导致桥梁裂缝的其他因素。除上述所说的外荷载和次应力会引起桥梁裂缝的因素之外,还有很多种因素都容易引起桥梁裂缝。如:桥梁局部受压、中心受拉受压、小偏心受压、大偏心受压、外界温度的变化、桥梁结构材料的收缩、钢筋受到锈蚀、桥梁结构冻胀、桥梁施工材料的质量等等。

3桥梁出现裂缝的处理方法

3.1裂缝表面补修法。表面补修法适用于结构稳定、承载能力没有受到影响的桥梁浅层裂缝以及表面裂缝的处理方式。相对来说表面补修法的施工很简单而且是比较常用的修补方法。主要是在裂缝表面处涂抹环氧水泥胶泥或涂刷水泥漆等具有防腐蚀性的材料,另外,为了避免裂缝处受到其他的影响再次开裂,可以在裂缝表面处粘贴碳纤维布来防止裂缝再次裂开。

3.2灌浆、嵌缝封堵法。该方法多用于对桥梁的整体结构造成影响的裂缝,或是对有防渗要求混凝土的裂缝进行补修的方法。方法原理是将胶结材料在压力设备的作用下压入到混凝土的裂缝中,胶结材料的粘度很强,在硬化后很容易就会将分裂开的混凝土连接为一个整体,实现对裂缝处封堵加固的作用。嵌缝法也是处理桥梁裂缝中较为常用的一种处理方法,主要是沿着裂缝处凿槽,然后在槽中加入刚性或塑性的止水材料来实现封闭桥梁裂缝的目的。嵌缝法中主要使用的刚性止水材料是聚合物水泥砂浆材料,主要使用的塑性止水材料是丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥等。

3.3混凝土置换法。该方法主要应用在裂缝处的混凝土损坏比较严重的情况,将损害的混凝土材料全部去除,再去除的部位更换新的混凝土材料。在置换法中经常用到的材料有聚合物、改性聚合物、混凝土、水泥砂浆等。

参考文献:

[1]陈靖.山区高速公路桥梁施工技术及其特点[J].中国高新技术企业. 2009(02).

[2]王厚广.浅谈公路桥梁施工技术[J].国城市经济. 2011(14).

[3]韩道欣.三角挂篮设计施工技术研究[J].中国高新技术企业. 2010(12).

[4]周永刚.T灌浆料在桥梁工程中的施工技术[J].科技创新导报. 2010(34).

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1面向服务的测量系统集成实际运行实践中,引供水工程一般配有雨情水情测报系统、工程安全监测系统以及闸门、油机控制系统等,以支撑工程的正常管理和运行。但是,这些专业测量系统一般是相互独立的,数据和控制难以共享;而在各种事故发生的早期,可能需要多方面的实测数据进行综合判断分析,才能更为精确地定位事故原因和部位,因此,对于各专业测量系统的数据集成和控制集成,就显得必须和重要了[2]。通过面向服务的方式、最优的实现方法和各个专业测量系统的交互,使之成为自动化应急预案系统的数据与报警信息来源,实现“少人值班”(无人值守)下的事故早期预警,对于抢险减灾无疑具有十分重要的意义。

1.1面向服务架构面向服务的体系结构提供了一种方法,通过这种方法,可以构建分布式系统来将应用程序功能作为服务提供给终端用户应用程序或其他服务,其组成元素可分为功能元素和服务质量元素。服务是粗粒度的处理单元,它使用和产生由值传送的对象集。它与编程语言术语中的对象不同。相反,它可能更接近于业务事务的概念而不是远程公共对象请求体系结构(CORBA)的概念[3]。服务通常实现为粗粒度的可发现软件实体,它作为单个实例存在,并且通过松散耦合的基于消息通信模型来与应用程序和其他服务交互。服务是由一些组件组成的,这些组件一起工作,共同提供服务所请求的业务功能。因此,相比之下,服务比组件的粒度更粗[4]。使用面向服务的架构具有可以利用现有的资产、更易于集成和管理复杂性、具有更快的响应和上市速度以及减少成本和增加重用[5]等优点。

1.2与自动化测量系统的集成通过统一的通信协议和参数,本系统可在线获取专业测量系统的测量数据,加以分析评判。如果评判结果存疑,则可通过召测进行验证,验证的结果将作为是否启动事故预案的依据。通过对雨情水情测报系统、工程安全检测系统以及闸门油机控制系统等主功能模块进行符合WebService规范统一接口的包装,本系统即可在线通过超文本传输协议(HTTP)查询各家系统测量仪器的实时数据,实现对其数据集成和控制集成。基于可扩展置标语言(XML)的服务调用参数,具有保持接口稳定、内容可灵活扩展等优点。以此为基础,本系统通过全局唯一的标识字符串来标记每个自动化测量设备仪器,实现与自动化测量系统之间的数据识别和数据召测。

2事故预案定制与执行实际生产实践中,各种事故对应的应急处理预案内容千差万别。另外,每种预案流程也不是一成不变的,会随着运行管理工作的持续而不断动态更新。因此,本文给出了基于微软公司的Windowsworkflowfoundation(WWF)框架顺序工作流模型的、可在运行中动态创建和修改工作流模板的事故应急预案系统原型。

2.1WWF技术WWF是微软公司的基于Windows平台的工作流开发解决方案,是.NETFramework3.0及更高版本的组成部分,同时也是一个广泛通用、从底层至顶层均可良好扩展的工作流框架。它提供了工作流呈现引擎、应用程序和服务可信通信与执行引擎。它是可声明、可视化的,且工作内容和工作时间相对分隔,允许改变工作流模型(工作时间),而不影响工作內容。它还可将业务逻辑实现为一组独立且可测试的组件装配到工作流中。此外,WWF提供了持久化工作流实例的结构查询语言(SQL)workflowpersistenceservice服务;提供追踪保存在数据库中的工作流实例运行时信息的SQLTrackingService服务[6]。

2.1.1WWF开发组件在基于VisualStudio2008的WWF开发环境中,新建一个Windowsworkflow程序,然后可以从工具箱中拖放工作流组件。工具箱中的内容如附录A图A1所示。

2.1.2WWF命名空间在明确了预案基本组成元素后,通过对WWF框架中的顺序活动、分支活动、并行活动、循环活动和子预案调用活动进行业务包装,形成事故处理流程相关的可视化流程组件,然后通过WWF中的工作量呈现引擎workflowview控件,即可实现所见即所得的运行期预案流程定制。

2.3预案的执行一般而言,在引供水工程运行管理实践中,普遍采用自动化系统监测与人工巡查相结合的模式。基于这种模式,事故被发现并激活应急预案的渠道包含自动化专业测量系统报送的告警信息和巡查人员发现的险情2种可能性。因此,本系统提供2种预案触发机制:自动化系统报送的消息启动预案和值班人员手工启动方案。预案触发执行顺序见图1。

2.3.1自动化系统告警消息触发本系统初始化时,将各家系统的各个监测量的测量项目,通过一组逻辑运算表达式,关联至定制好的预案模板。当运行中监测量发生告警时,告警信息首先会被传入逻辑运算表达式组进行评判,如果满足条件,则将监测量关联的预案模板装载入WWF工作流执行引擎,这样预案就被正式启动。

2.3.2管理人员手工触发如果管理人员巡视中直接发现了某种事故,则可以在系统界面上双击对应的预案模板,并同时输入事故信息,这样也就生成一个预案执行实例,进入事故抢险流程。

3预案优化和预警模型随着引供水工程运行管理工作的持续进行,可以在事故应急预案处理信息累积的基础上,运行统计方法对每个事故预案流程、全局事故发生规律进行初步分析,提出合理的优化建议,实现对管理者的决策辅助。预案优化以经济效益和社会效益为中心,以事故预防和事故处理的决策辅助为出发点,将历史事故处理信息作为输入,根据若干评估指标,运用数理统计方法,得出单个预案流程的优化建议和流域整体事故的预警提示。

3.1评估指标目前本系统在一次事故预案执行完后的评估指标暂定如下。1)执行时间:是一组值,包含预案每个步骤及整体执行时间。本组值由系统在事后自动统计出。2)灾害损失:是一组值,包括因为停止供水造成的供水收益损失、关闸造成的发电收益损失、洪水淹没造成的经济损失等。本组值由专业人员评估出险情造成的损失后输入。3)抢险物资损耗:是一组值,包含直接物资损耗、人力损耗、协作单位人力物力损耗等。本组值由专业人员评估出险情造成的损失后输入。

3.2单个预案迭代优化本系统可以生成同一个预案的所有历史执行明细,并通过上述指标,分析出抢险最耗时的步骤,即预案流程的时间瓶颈所在;同时,结合历次抢险执行指标,按照时间权重递减的顺序,向用户生成关键步骤分析报告、优化流程和实际操作流程,以减少损失。同样的统计方法可以用于步骤时间和所耗物资量的分析,以减少物资损耗。

3.3流域全局预警根据流域全局预案执行情况,统计出流域最常出现的险情种类、险情最易发地段、险情最易发时间、损失最大险情等信息,生成报告给运管人员,以提醒其做好预防,实现决策辅助支持的功能。

4系统原型

4.1开发环境本系统原型的开发环境为微软公司的VisualStudio2008集成开发环境、.NetFramework3.5框架和SQLServer2000数据库。

4.2系统原型

4.2.1系统资源配置首先,必须要配置各家专业测量系统中的监测量,以实现接收自动化系统告警从而获得事故的早期感知。监测量的配置界面如图2所示。其次,需要配置评判告警信息的逻辑表达式,并绑定相应的预案。这样,当接收到告警消息后,若经过评判符合标准,就可加载对应的预案模板执行。评判表达式和预案绑定界面如图3所示。最后,需要定制各种事故对应的应急预案模板。预案模板一经定制完成,就可被重复触发生成运行实例,以实际推动和指导事故的应急抢险。某引供水工程水位骤升预案定制的界面如图4所示。

4.2.2预案执行和报告生成以某引供水系统的某次渠道堵塞事故演练为例,模拟人工巡视时发现险情,则立刻启动渠道堵塞事故应急预案。预案执行完成后,可通过回放功能查看预案实例流程的执行情况。预案实例执行呈现效果如图5所示。图中带阴影的图标表示该步骤执行成功。该流程的执行说明如下:当水位骤升时,首先通知当地运行管理科和中心的工程管理处领导,然后分别告知上下游的其他管理处,通知本地运行管理科人员监视水位变化,通知本管理处调集抢险物资进行抢险;最后,管理处领导在抢险完成后进行抢险完成确认,本工作流实例执行结束。预案执行流程完成后,系统自动生成的执行过程文档如附录B图B1所示。

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关键词:采矿工程施工;不安全技术;对策

中图分类号:TD43文献标识码: A

1采矿工程常见安全问题

采矿行业是一个事故多发的的行业:①由于其作业环境地质条件较为复杂;②由于现阶段有矿工程的技术操作工艺具有局限性,导致有矿工程存在较大的安全隐患。不仅需要具有扎实的理论基础,还需要丰富的实践经验。在采矿实施过程中建设的矿产井要比较专业,由于有矿过程中的所有工作都是在地下完成的,使其较容易受到各种不利因素的制约。因此,对于具有各种地质构造的矿产资源,开采技术人员要结合实际情况采取不同技术方式进行开采。尽管这样在开采过程中也不能避免开采事故的发生,在采矿工程中瓦斯爆炸、矿井坍塌、火灾及透水事故等都是矿井内较为常见的安全问题,有些安全问题甚至会威胁到采矿人员的生命安全,若在开采过程中没有引起足够的重视,就很容易忽视一些客观存在的隐患,从而导致各类事故的发生。矿产工作由于特殊的作业环境,必然产生诸多的不安全因素,我们要保证安全就必须端正态度,始终把安全放在第一位,不能有丝毫的侥幸心理。安全生产是一项细致的工作,生产中的每个环节、每道工序都应小心翼翼,谨慎从事,不能有丝毫“胆大”马虎。任何无知的胆大,无谋的勇敢,无常识的松懈,都是对生命的漠视,都是对规章制度的践踏,都将导致悲剧的发生。

2采矿工程建设过程加强安全管理的必要性

任何行业的作业生产都存在一定的安全隐患,采矿工程更是如此,在采矿作业各个环节中,危险系数较大,对于安全施工工艺的要求也较高。在工程开工之前,采矿工程安全管理人员,必须充分认识到加强安全管理的必要性,才能从根本上确保企业战略目标的实现。这是因为,在采矿工程建设过程中,不仅井下作业环境差,而且存在的不安全技术因素较多,这些不安全技术因素如果得不到及时的排除,极有可能导致安全事故的发生,甚至危及采矿人员的生命安全,因而在当前人性化的时代下,只有坚持以人为本,始终加强安全管理,才能最大化的确保企业的社会效益和经济效益,从而适应时展的需要。

3采矿工程中的不安全因素及对策

在采矿工程中,存在的不安全因素较多。针对采矿工程有可能发生的不安全因素进行研究分析,并采取行之有效的解决措施,对于降低安全事故发生率具有重要的意义。就从采矿工程井巷施工来看,要表现在以下几个方面:

3.1采区井巷设计中存在的不安全技术因素及对策

在弯道井巷施工的过程中,弯道井巷曲率半径如果选取不合当,势必会给有色采矿的运输造成安全影响。一般来说,在采矿井巷施工的过程中,巷道起坡方法有单道起坡和双道起坡两种。其中,采区中部车场采用单道起坡的方法,其拔口工程量相对较小,能够节省一付弹簧道岔,还能够降低一定的人力、财力。若是采区中部车场采用双道起坡的方法,其拔口工程量就相对较大,除了使用一付弹簧道岔,还应适应一付固定道岔,同时耗费的人力、财力更多。从安全问题出发,在采区中部车场采用双道起坡的方法最为适宜,虽然耗费了更多的人力、财力,但是,却能够为相关工作人员提供方便,避免了巷道堵塞,确保了巷道运输通畅,从而也在一定程度上确保了采矿生产安全。此外,进行弯道井巷的曲率半径设计时,若是通过弯道井巷的运输设备为七吨重的机车,通常弯道井巷的曲率半径为12~15m,若运输设备重量小于7t,则曲率半径为9m。若是井巷弯道幅度过大,耙矸机中的钢丝绳磨损就比较严重,极易出现钢丝绳因磨损断裂造成人员受伤的情况。若是井巷弯道幅度过大无法避免,从而采取急拐弯的方法,则巷道对面通过爆破后所掉落下的矸石无法耙彻底,就必然会造成巷道出现上坡现象,这将对巷道运输安全产生严重的威胁。

3.2采矿工作面的施工中存在的不安全技术因素及对策

在采矿工程施工中,一般是打通巷道进入计划开采面积的远处,正式开采时的工作面称回采工作面。进行巷道开拓工作时,采矿工作面的施工是否安全影响整个采矿工程的安全性,对于整个采矿工程来说,处理好采掘面施工方面的安全技术具有重要的意义。首先要在反眼头实施单向施工,留住反眼头矿柱,为下区段的回采正规推采营造有利的安全施工条件。这是由于许多矿井所采用的反眼头双向施工极易产生垮帮现象,并且不利于维护所决定的。与此同时,切眼的开口以及分斜坡的开口对于安全系数也有着很大的影响。相关长度的不足以及开口方向的不准确都会对具体的施工造成重大的影响,并产生垮帮的现象。因此,在施工切眼方向时要尽量保证切眼沿矿层的正斜方向,留有充分的长度。而且开口的方向也要严格按照相应的标准,使其垂直于主斜坡方向。此外,还要做好伪倾斜推采的超前开采距离的确定工作。许多采矿工程的事故都是由于这种距离的测量不够精准所造成,只有根据矿区的实际情况保证上部超前开采的距离小于回采的最大控顶距离才能保证有色采矿生产的安全性和稳定性。

3.3掘进施工中存在的不安全技术因素及对策

①掘进工作面运巷拔口位置的选择有正、反两种,在施工时要特别注意。从可采矿层来看,要想提高矿炭资源的回收率,就应该对局部地段进行有效地改造。在设计改造眼过程中,要根据矿层、地质条件进行设计,避免对改造眼的方位、位置及坡度的设计不当。在改造设计过程中,往往只考虑到经济效益,而没有从采矿质量方面进行注意,而随意将改造眼坡度设计为25°以上。因此,在设计时,应该将改造眼坡度设计为25°以下。②选择好运巷拔口的位置。因为对拔口的位置设计不到位,如果石门与矿层相通过,可以设计为正拔口和反拔口,会导致巷道跨度过大,从而导致安全事故的发生。③很多不安全问题大多都是人为因素造成的。因为采矿工人的安全意识缺乏,不遵守安全采矿的规章制度,容易出现盲目性、随意性的违章作业,就会导致安全事故频发。加上安全防范措施不到位,缺乏科学高效的安全应急机制,一旦出现严重的安全隐患,就难以及时有效地进行应对。因此,在进行采矿过程中,必须以安全设计规范和相关安全手册为指南,只有这样,才能够确保采矿作用安全有序地进行。

4严格按照安全要求做好采矿施工

4.1严格落实审批制度

严格按照国家安全标准对矿坑开采进行审批,按照不同的标准的进行开采。不能够对矿山矿坑的支撑结构产生破坏,切实做好保护工作。

4.2选择合适的开采仪器

必须严格按照有关标准选用合适的开采仪器,确保设备安全质量能够顺利接受验收。作为矿山企业,应该切实做好机电设备的维护,加强防护装置的检查,检修安全检测仪器,以确保安全。

4.3加强对空气质量的检测

只有确保其合格才能够进行开采,以防出现中毒、窒息等问题针对机械设备、排土场等可能存在的危害,采取积极有效的应对措施,才能够最大可能地提高其安全性。

4.4完善安全管理机制

采用事前安全控制、事中安全控制和事后安全控制相结合的方式,加强安全日常巡查,一旦发现问题,可以及时有效地处理。实行全员安全控制激励与约束机制,将安全控制与每个施工人员的绩效待遇联系起来,从内心提高施工人员参与有矿施工的积极性和主动性。

结束语

综上所述,在采矿工程建设过程中,往往存在着这样或那样的不安全因素,因而作为矿山企业,必须充分地认识加强采矿安全管理必要性,只有切实分析到位,找到这些安全问题所在,才能够才采取行之有效的对策,从而不断提高采矿施工技术和水平,最终确保采矿工程施工安全顺利地进行。

参考文献

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在内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内,为使其适应现代化经济的快速发展,合理建设饮水安全工程,优化输配水管道施工技术,不仅可以满足当地对水的需求,还可以保护饮水安全。以下对此做具体分析。

一、饮水安全工程案例

在内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内,为了让农村牧区群众用上安全水,喝上放心水,将饮水安全工程作为民生工作中的重点,计划投入资金1,000万元,分类实施饮水安全工程16处,以便解决饮水安全问题。在其输配水管道施工中,赤峰市翁牛特旗从百姓“吃、喝、住、行”等最基本需求入手,落实饮水安全工程。在该工程中,其输配水管道施工方面,管道管线起点到终点的输水管道长度约为280Km,单管敷设,管径达到DN150,管材为U-PVC。并且在输配水管道施工中,线路区以平地为主,急需提升施工技术水平。

二、饮水安全工程输配水施工重点

1.管道设计

在输配水管道施工中,由于其饮水工程所处平原地区,但是其地质环境条件较为复杂,且其管道施工中的管件均为工厂化PCCP管产品,不仅具有半柔性接口特性,还具有管件大、管材重等弊端因素[1],因此,对输配水管道施工设计图纸的质量提出更高要求。输配水管道施工中,对于饮水安全工程输配水管道设计,不仅关系到对输水以及分配水的能力,还将是影响工程需求。在输配水管道施工中,输水渠道破坏的不断增加,导致会看输水能力大大降低,必须加强施工技术,提升输水工程质量。

2.输配水管道渗漏问题

饮水安全工程的输配水管道施工中,管道渗漏具体表现在防洪能力低、失稳和裂缝变形,坝基和绕坝渗漏问题,也是造成饮水安全工程不安全的主要原因之一[2]。在实际的设计工作中,存在草率选择防渗方案,不考虑方案可操作性和可灌性,必将使饮水安全工程存在安全隐患,对人民的生活安全造成影响。强化饮水安全工程输配水管道施工的防渗加固设计,在施工过程中采取质量控制措施,可以提升输水能力。

3.安全施工保障

饮水安全工程中,由于工期长、复杂性高,输配水管道施工安全难以得到保障。针对输配水管道施工中,工程周边施工环境条件复杂多变,导致事故时有发生,将会给输配水管道施工造成重大经济损失,对此应该提升施工的安全性[3]。在输配水管道施工中,应该重视节约水资源,提高水的循环使用率,有效避免污水对水质以及周围环境的污染。在输配水管道施工,做好需求沟通工作,还避免给输配水道线路与其它电力以及通信线路间的相互影响,保障输配水管道施工的合理性与科学性,更好的促进饮水安全工程输配水管道的正常运行。科学合理的设计输配水管道,不仅可以提高输配水管道运行能力,还可以提高有效避免因排污不达标,而造成对周围环境的污染,确保工程安全。

三、优化输配水施工技术措施

1.优化输配水管道施工技术

首先,应该在设计施工图中,明确给出输配水管道的分段施工顺序,并给出施工中的合拢管具置,优化施工安全,保证施工质量。其次,就是在具体输配水管道的施工指中,若是首节管偏差,可用超挖纠偏法,在偏向反侧适当进行超挖,配合纠偏调位,使输配水管道恢复到管道轴线[4]。输配水管道施工中,对于可分二次进行管槽回填。再者,在输配水管道施工中,输配水管道施工中,对于输配水管道所经地段,可经过人工清理找平后,直接进行输配水管道铺设工作;而对于因为超挖以及软基地段施工中,可以采用碎石进行回填,并铺设200mm的粗砂垫层,确保输配水管道施工稳定性;还可应用顶管施工技术,增加顶管管材外壁光滑度,在顶管施工到一定程度,利用管道灌浆孔,向管壁外侧压注膨润土泥浆,确保顶推力不超限,使顶管施工顺利进行。

2.优化应用输配水管道防渗技术

在输配水管道施工中,可以结合工程施工具体情况,选择合适的防渗技术。如在土料防渗中,应注重施工顺序,边铺筑边夯实,加强输配水管道防渗完工后的养护;在混凝土防渗中,保证渠道具有良好输水性;在砌石防渗中,可以提高输配水管道工程的防渗效果,防渗耐久性好。强化输配水管道防渗技术,可以针对工程实际情况,结合经济效益分析,采取合适防渗技术,优化防渗技术方案。输配水管道施工中,对于浆砌毛石施工中,可以采用座浆法施工。输配水管道施工中,管道砌筑前,在基础面上铺一层4~5cm厚的稠砂浆,石料摆放在浆面上,用铁锤轻敲石面,使铺浆溢出为度,先砌“角石”,再砌“面石”,最后砌腹石[5]。另外,在输配水管道施工防渗中,也可以应用新型复合土工膜材料以及新型保温复合材料,提升输配水管道渠道防渗质量。浇筑中,混凝土振捣采用Φ100振捣器在远离止水及埋件50cm以外振捣后,采用Φ50软轴振捣器在止水周围振捣,合理搅拌施工材料,确保工程施工中混凝的土密实性。在输配水管道上铺设节水保湿养护膜,使用宽透明胶将膜搭接口处粘好,另外在养护期间也不需要浇水,有助于防风,还有助于渠道面防晒,有效提升输配水管道防渗质量。

3.输配水管道穿越施工技术

对于输配水管道施工中的穿越工程技术,针对内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内施工中,在需要穿越河流、公路地段,可以采用硅酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥,应用初期支护净空断面检测技术,对隧道施工进行有效的保护。洞内使用光电测距仪等仪器时,要注意仪器的防护,避免影响测距的精度,如表2所示。同时,在输配水管道施工中,采用人工注浆的方式安装锚杆,确保支护锚杆的牢固性,用Φ48mm钢管搭脚手架,人工在水利工程施工现场绑扎并铺设钢筋网,降低边坡岩体塌滑对输配水管道运行的影响,提升施工质量。对于输配水管道施工中,针对穿越河道施工中,可以按照50年一遇防洪标准,配倒虹管穿越河底将管道埋深位于冲刷深度1.5m以下,并设置排气阀井。对于穿越公路的输配水管道施工中,为避免顶管对公路的影响,同时也确保输水管线的安全运行,拟采用外加设砼套管的方法,将预应力砼管作为顶管管材,内铺塑料管,套管管径采用D880混凝土公路顶管,同时应严格控制顶管的施工质量,确保路面不隆起和塌陷,保证施工质量。

4.控制输配水管道施工安全

在输配水管道施工中,应该严格按照指标规定,做好输配水管道施工中的管材和管件验收工作,管材轴向不得有异向弯曲,管材在同一截面内的壁厚偏差不得超过14%,应在施工现场中,待到管材和管件放置一定时间之后再进行连接,这样可以使管材与管件的温度保持一致,确保施工材料符合质量需求,定期监管施工质量,制定严格的混凝土施工方案,提高输配水管道工程耐久性。有效监督施工中的地质情况,采用地质超前预报技术,并可以利用超声回弹的综合法,去检测输配水管道施工中的衬砌质量,提高施工安全系数。加强输配水管道施工中的质量监督工作,是实现安全施工的重要环节,提高工作人员安全意识,使输配水管道发挥饮用、防洪的作用。规范施工中的紧急救助行为,可以最大程度减少输配水管道施工中的安全、财产损失。做好环境保护工作,防治水土流失,保护生态环境,营造输配水管道周边具备良好生态环境,杜绝安全隐患,使饮水安全工程能够造福人民。

四、结论

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关键词:采矿工程;施工技术;因素;对策

一、采矿工程施工注重安全管理的价值与意义

所有的工程高效进行的基础和前提都是安全性,因此针对需要复杂技术与较高危险性的采矿工程来讲更是这样。对于采矿工程施工的安全管理工作者需要从根本上明确安全管理工作的价值与意义,这样才可以保证企业发展目标的达成。具体来讲,采矿工程在施工过程中,不但存在较差的矿井作业环境,而且面临比较多的不安全技术要素,倘若难以有效地排查这一系列不安全技术要素,那么非常容易造成安全事故的出现,对采矿工作者的人身安全构成威胁。为此,在当前时期的采矿工程施工中,需要以人为核心,时刻注重安全管理工作,这样才可以实现最为理想的经济效益与社会效益,从而与社会发展的要求相符合。

二、现阶段采矿工程施工中的不安全技术因素及对策

(一)单道起坡中的不安全技术因素及其解决对策

通过对采矿施工的实际情况进行调查发现,大多数采矿企业在进行中部车场的设计时,都会采用较为划算的单道起坡轨道,虽然这种形式的轨道在一定程度上节约了生产成本,但是在实际的操作过程中,由于单道起坡的局限性,为了保证空车在运行过程中不脱轨、能够顺利进行中部车场,在岔道路口处必须有工作人员进行助推和辅助。这种形式的助推工作对于工作人员来说是非常危险的,非常容易造成工作人员的人身伤害。因此,在对中部车场进行设计的时候,应该充分考虑到施工人员的人身安全,采用双道起坡的轨道形式,避免危险的发生。

(二)开拓巷道中的不安全技术因素及其解决对策

在开拓巷道的过程中,由于施工所预留的安全距离不足也是导致安全事故频发的重要原因。在实际的工作电矿区在进行下部车场双轨道设计的时候,很多企业为了减少成本,获得最大的经济效益,仅仅把安全距离保持在1.3米,甚至更少,这种设计非常容易造成施工人员在工作中发生挤伤事故。针对此类问题,相关部门应该特别注意,在设计和施工过程电必须保证巷道之间的安全距离在1.4米以上,避免挤压事故的发生。

(三)弯道井巷施工过程中不安全技术因素及其解决对策

通常情况下,在采矿工程井巷施工阶段,施工技术人員会将巷道曲率半径设置为十二米或者是十五米,这一设置方式主要是考虑到了七吨架线式防爆电机车运输的需求。但是如果采矿工程施工现场所采用的是其它运输方式,那么这样设定巷道曲率半径是不科学的,这时需要将巷道曲率半径设置为九米。但是很多采矿工程施工中并没有严格依照这一要求进行巷道曲率半径的设置,而是为了降低采矿工程建设施工成本投入,将巷道曲率半径缩减为六米。这种巷道曲率半径设置方式会导致拐弯处变大,会加剧耙研机的钢丝磨损效率,钢丝因磨损程度较高发生断裂时对施工现场人员生命安全会造成严重威胁。还需要注重的是,如果曲率半径设置过大,爆理后会导致研石耙不到底,从而加强巷道坡度,使得巷道内部运输难度性增强。所以在弯道井巷作业阶段,会将巷道曲率半径设置为九米或者十二米。

(四)掘进施工面临的不安全技术因素及解决对策

第一,设计的改造眼不合格,纵观可采煤层,想要实现煤炭回收效率的提升,就需要有效地改造局部的区域,在对改造眼进行设计的时候,应当结合地质与煤层状况加以设计,防止不适当地设计改造眼的坡度、区域、方位等。在进行改造设计的时候,常常仅仅兼顾經济方面的利益,而未曾注重采矿质量的提升,进而会设计25°以上的改造眼坡度。为此,在进行设计的时候需要设计为不到25°的改造眼坡度。

第二,运巷拔口的地方进行选择,由于不合理地设计拔口区域,倘若煤层跟石门相通过,能够设计反拔口与正拔口,选择运巷拔口区域。通常而言,能够选用正、反两种的运巷拔口区域。当然,还应当确保更加详细的错开石门一层煤两侧的开口区域。

第三,采矿工程施工中人为导致的一些不安全技术因素及解决对策,由于采矿工人缺少安全观念,不能够执行采矿安全规章制度,这会导致违章作业的现象出现,进而造成一些安全事故,再者,缺少高效的应急体系与有效的安全防范对策,如果发生一些重大的安全事故,常常较难有效地应付,为此,在采矿的过程中,务必立足于有关的安全手册与安全设计标准,只有如此才可以保证采矿过程的有序性和安全性。

(五)采煤工作面临的不安全技术因素及解决对策

第一,反眼头小眼施工中的不安全技术因素和解决对策,在煤层底板的巷道往往依托反眼见煤工作面,在开采的过程中,通常借助双向施工进行,在不间断放炮震动的情况下,面积较大的空顶现象会发生,进而导致垮帮的问题,因此为了解决此问题,需要借助单相施工的方式进行。

第二,主斜坡的坡度过小,在采矿施工的过程中,需要设计22°的坡度,在回采的过程中,需要重点应用的采煤方法是中深孔采煤法,而无支护的对策被应用于采空区。在主斜坡坡度难以适应煤炭自溜需要的情况下,由于受到经济利益的诱惑,一些工人会冒着风险至采空区出煤,因此在采空区煤块掉落的时候会出现安全事故。鉴于此,在进行施工的时候,为了可以使煤炭自溜,需要保障至少为23°的主斜坡角度。

第三,设计分斜坡开口与切眼的不安全技术因素及解决对策,在采煤工作面施工的过程中,设计不合格的长度或者是未曾根据设计的顺着正倾斜方向,那么非常容易导致面积较大的垮帮情况,为此务必在正倾斜方向对切眼进行施工,保障适宜的设计长度,并且确保煤层正倾斜方向与切眼的统一性以及主斜坡和分斜坡方向的互相垂直性。

三、结束语

矿产资源是我国社会经济发展的根本所在,随着社会经济发展速度的不断加快,各个行业对矿产资源的需求程度也在不断增长,致使我国矿产资源开发强度不断提升,采矿工程建设数量不断增长。因此,在新的经济发展形势之下,采矿工程也应当采用先进的生产技术及管理体制,及时发现并修复相关的安全漏洞,保障采矿工作安全顺利进行。

参考文献: 

[1]杭忠国,孙庆波,侯存虎.试析采矿工程施工中的不安全技术因素及解决对策[J].中国高新技术企业,2017,10:225-226.