矿业工程概论范文

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1.1研究生培养的个性化不足，保留着部分本科培养的批量生产模式的特点研究生的培养是导师制，所以与本科省的培养相比会占用更大的教育资源。今年来，随着研究生的人数不断增加，研究生培养单位普遍存在师资力量不足等资源紧张的问题。由此造成研究生的师生比不断减小，之前沿用的导师制度不能满足大批量培养研究生的要求，学校自然的沿用本科阶段的培养模式，有学校统一管理，统一安排培养流程，课程设置也较为统一。这一定程度上造成了研究生培养个性化的丧失。

1.2学生就业期望与劳动力市场不符，研究生自身定位和社会需求存在差距研究生自身的定位是科研型人才，所以期望到研究所或大中专院校工作，但这两种岗位的需求很小，大部分的研究生还是要去煤矿及其相关单位。

1.3师生交流不充分，研究生没有充分发挥其科研矿业工程学科硕士研究生培养改革初探姚海燕（西安科技大学能源学院，陕西西安710054）人员的作用由于之前说的师资力量不足等问题，研究生与导师见面次数少，导师直接指导的时间少是个普遍存在的问题。一年级研究生主要在学校的安排下学习课程，其他时间部分学生能够参与导师科研项目，部分学生在校自己学习。研究生作为科研的预备军，这部分人力资源显然被闲置了。以上这些问题说明我们的研究生培养还存在很大改进的空间。本文以西安科技大学这所工科院校为例，试分析工科院校研究生培养中存在的问题及改进的办法。

2.矿业类研究生培养过程中存在的问题及改革的方向

2.1研究生培养的目标，决定了培养单位的培养模式目前普遍认同的观点是，本科生培养的目标是了解知识，掌握知识。研究生则要进一步理解、掌握并运用知识，要知道知识从哪里来，怎么用。博士研究生则要掌握知识，创造知识。要知道知识的缺陷在哪里，怎么样改造和创新。所以，硕士研究生培养的目标，就是要学生能够掌握专业领域内的相关知识，并运用到实践中，当然，每一所高校都有其独特的办学历史，办学特色。所以，学校又要发展其特色，学科特色要鲜明，这一点在其研究生培养中也有其要处处体现。尤其工科的研究生，其知识运用应该要很强，培养过程要充分考虑学生的实践能力，运用知识的能力。

2.2研究生的培养模式目前，国内大部分的学校都是教学型，或者教学研究型大学，这些学校的教学的重心是本科教育。自1998年扩招以来，本科教育逐渐变成一种规模型的，流水线式的教育。从学生的课程教学，到实践都是批量进行，有教务处这一组织机构来统一安排，二级学院及学校的其他部门都配合教务处的教学活动安排工作。这种培养模式适合批量产的本科生，但是并不适合强调个性化的研究生。但是大部分学校仍旧沿用本科的模式，成立研究生院（部）来行使类似本科教务处的职责，安排研究生的培养环节。为了统一管理的方便，学生都是按照学制的安排，三年毕业。实际上，中间可以压缩的时间很多。从国外高校的管理经验看，由二级学院负责学生的管理，学校则进行统一的考核，这种模式更加能够体现各专业的特色且更加的灵活。学院内部，从我校的经验看，相近研究方向的导师往往结合成科研团队，研究生作为团队中的一份子，其日常的培养进程、科研、学习也实行团队统一管理。导师同时也要负责自己学生的学术进展等。这种方式较学校统一管理的模式更加的能够体现学科的特色，同时增加了管理层级，管理幅度更加合理，效率也更高。同时在这种模式下，研究生作为基层研究人员，也能更加快速的融入团队的科研工作中去，对增加研究生的实践能力是非常有效的。

2.3课程教学改革首先从课程的设置，目前工科院校硕士研究生公共课尤其英语课的学分过多。以西安科技大学为例，研究生要求课程学分28，其中英语课占6，政治课占8，这极大的挤占了专业课的课时。因此，本文认为硕士研究生阶段，英语主要用于阅读外文文献和撰写外文论文，没有必要占用如此多的学分。其次，从课程的讲授方式看，公共课学校统一安排，专业课则由学生所在学院统一安排。从国外学校的教学经验看，例如牛津大学，研究生课程有三种，包括公共课，类似国内的专业基础课，以讲座的形式进行，每周两课时。这种课堂教学主要是交流问题，而不是讲授课本。第二种课为小班课，以小班讨论为主。第三种课为导师课，上课人数只有1-3人，每周2次，学生每周要写两篇论文，在导师课上进行讨论。从促进学生科研能力和导师科研能力的角度，这种课程设置显然更加合理一些，我国的高校应该适当的改进现有的课程设置和课程教学方式，课程教学要更加注重学生的个性发展。研究生的教育占用的教育资源很大，但这也是研究生教育的特点和特色，如果批量生产研究生，那么研究生的质量势必下降，学校的人才培养也将逐渐失去其特色。

3.结论

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关键词：地球物理学；课程体系；教学改革

作者简介：李桂花（1977-），女，山东日照人，山东科技大学地质科学与工程学院，讲师；林年添（1962-），男，福建宁德人，山东科技大学地质科学与工程学院，教授。（山东青岛266590）

基金项目：本文系2009年度山东省高等学校教学改革研究项目“依托学科优势，培养创新性地质人才的教学体系改革研究”（2009226）的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）17-0039-02

一、山东科技大学设置地球物理学专业的历史背景

山东科技大学地球物理学专业源于山东煤炭工业专科学校煤田地质勘探与测量专业，1958年为了适应山东煤矿生产的需要，培养煤矿勘探和矿山测量人才，设置了三年制（专科）和五年制专科（预科）煤田地质勘探测量专业。1960年，山东煤炭工业专科学校升格为山东煤矿学院。1963年，淮南矿业学院成建制迁往济南并入山东煤矿学院。随后，江西煤矿学院、济南工学院矿山机电专业、山东省煤炭工业管理局干部学校和江苏煤矿专科学校相继并入，建立了新的山东煤矿学院。1971年，泰安煤矿学校并入后，山东煤矿学院更名为山东矿业学院。校部由济南迁至泰安，济南设分院。1971年全国教育形式发展很快，现场急需“综合找矿”专业的人才，于是考虑特设煤田地质勘探专业，1972年开始招收煤田地质勘探专业一个班，学制三年。1977年开始招收煤田地质勘探专业两个班，学制四年，1978年3月入学。1980年煤田地质专业和矿山测量专业合并成立煤田地质系，1984年山东矿业学院煤田地质与勘探专业获得硕士学位授予权。1993年煤田地质系更名为地球科学系。1980年，山东煤炭教育学院在泰安成立。1999年，经国家教育部和山东省人民政府批准，山东矿业学院与山东煤炭教育学院合并组建山东科技大学。2000年6月成立地球信息科学与工程学院。2001年，山东省财政学校并入山东科技大学。2004年，山东科技大学办学主体搬迁至青岛校区。同年招收了以应用地球物理学专业命名的第一批本科毕业生一个班。2005年成功获得地质资源与地质工程一级学科授权点和两个二级学科博士授权点，即地质工程和地球探测与信息技术博士点。2007年12月成立地质科学与工程学院。2007年申报成功地质资源与地质工程一级学科博士后流动站。至此已经形成完成的工科人才培养体系，即“本科—硕士—博士”人才培养体系。经过半个多世纪的发展壮大，地球物理学专业在学科建设等方面取得了优异的成绩，为本专业的建设和发展提供了坚固的学科平台和支撑条件。

二、专业建设的指导思想

从山东科技大学发展目标定位“国内知名的高水平多科性大学”的高度，贯彻“以学生为本”的教育理念，构建以全面提高学生素质和能力为目标，在保证专业培养基本规格要求的基础上尽可能拓宽学生的知识面，大力推进教学与科研的结合，努力提高学生的综合素质，加强学生创新精神和实践能力的培养。为了反映学校办学的指导思想，符合建设研究型高水平大学的办学理念和专业人才培养目标的具体要求，结合地球物理专业的现状，积极借鉴国内外高校的有益经验，制订地球物理学专业的培养目标为：培养具备坚实的数理基础和较系统的地球物理学基本理论、基本知识和基本技能，受到基础研究和应用基础研究的基本训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究能力，能在科研机构、高等学校或相关的技术和行政部门从事地球深部构造、地震预测、地球物理工程、能源及矿产资源勘查等方面的科研、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才。从培养目标看，地球物理学专业更加重视加强学生基础理论和基本方法的培养，使学生更加牢固地掌握本专业领域的理论和技能，使其将来有能力不断拓展新的发展空间，面向未来需要解决理论难题和创新课题。

三、课程体系的设置

为适应21世纪社会发展对高等教育人才培养的要求，实现“德、智、体、美全面发展，具有较强实践能力和创新精神的高级专门人才”的培养目标，按照学校修改培养计划的基本原则，即坚持“强化基础、保证主干、精简必需、突出实践”的原则。“强化基础”是指根据专业培养目标的要求，在科学合理地处理好各教学环节之间关系的同时，强化公共基础和专业基础；“保证主干”是指保证影响专业知识结构形成的主干课程及其学时数；“精简必需”是指正确处理基础课与专业课、必修课与选修课的关系，尽量减少课程门数或学时数；“突出实践”是指突出学生实践能力、创新精神和创业意识的培养。

结合山东科技大学的具体特点及修改培养计划的基本原则，在充分调研和论证的基础上设置了新的培养计划。地球物理专业的课程体系由通识教育基础课程、学科（专业）基础课程、专业技术课程、实践教学及创新教育五部分组成。

（1）通识教育基础课程包括基本原理、思想与中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学语文、大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及物理实验、计算机文化基础、计算机技术基础、计算机应用基础、地球物理学专业概论、体育、形势与政策。

（2）学科（专业）基础课包括普通地质学、矢量分析与场论、矿物岩石学、电工电子技术、地球物理数值计算方法、构造地质学、连续介质力学、数学物理方法、测量学、数字信号处理、专业英语、地球物理场论、地球物理反演理论与方法、岩石物性基础等。

（3）专业技术课程：地电学、重力学、地震学、地磁学、地球物理资料数字处理、钻井地球物理学等。

（4）实践教学。实践教学时间增加到37周。实践教学包括军训、公益劳动、社会实践主要课程的实验和实习、野外地质实习、测量教学实习、地球物理勘探综合实习、生产实习、毕业实习等。在实践教学过程中，让学生到生产单位参与生产的全过程，利用社会资源完成毕业实习。

（5）创新教育。举办院、校级各种比赛、学术与科技活动、社会实践、课外实验活动、素质拓展教育等。把科技活动作为其中的一个重要环节，开设了本科生科研立项申请，重点突出学生实践能力、创新精神和创业意识的培养。

地球物理学专业额定学分为178学分（包括理论课程学分、实践学分、创新学分），理论课程总学时数为2408学时，理论课程总学分数135分。必修课学时为1986学时，106学分，其中公共基础课16门，总学时数为1120学时，63学分，占总学分的35.4%；专业基础课13门，总学时数为580学时，2分，占总学分的16.3%；专业技术课6门，总学时数为270学时，15学分，占总学分的8.4%。选修课422学时，2分，占总学分的16.3% 。实践环节37周，38学分，占总学分的21.3% 。创新活动4学分，占总学分的2.3%。

四、教学改革初探

为了培养高素质的创造性人才，教学方法改革是极其重要的一环。[1-3]

（1）通识教育课程中增加“地球物理学专业概论”。该课程共18学时，由地球物理系的每位专业老师讲一次课，主讲一个方向，如地球物理学综述、重力学概述、磁法学概述、电法学概述、地震学概述、地震数据处理概述、测井地质学概述、遥感地质学概述、基础及海洋地球物理学概述等。在学生刚入大学，对地球物理专业比较茫然之际，地球物理专业概论课的开设架设了老师与新生间沟通互动的桥梁，激发了新生的学习热情，为后继的学习打下很好的基础。

（2）本科生导师制。在新生刚入学的大一新生配备了低年级本科生导师，多由本专业的具有博士学位的年轻教师担任，既解决了学生多管理学生的老师紧缺的现状又能帮助、指导学生对本专业有一定认识，以一个本专业过来人的经验指导学生的学习和生活，传授学生本专业各课程的学习方法，学生有了有效的学习方法，学习热情就被大大激发，学习效果自然可以得到保证。同时，还为大四即将毕业的学生配备了高年级导师，帮助并指导学生考研或就业及其他一些问题。

（3）邀请本专业的国内外院士、著名学者、专家、教授为学生作报告，用他们的科研新成就、研究新方向及需要应对的挑战实例丰富传统的教学内容，让学生了解本专业的学科前沿，从树立科研的使命感和责任感入手到重视基本理论和实践教学环节的学习。激发学生的学习热情，让学生们树立学习是为了科研创新和科技贡献社会发展的远大理想。

五、学科的支撑与师资队伍建设是专业建设的基础

该专业现有教师9名，其中教授2人、副教授3人、讲师4人。本专业教师队伍中，100％具有硕士以上学位，其中具有博士学位的教师占76.6％，一批中青年教师相继成为专业方向的学科带头人，已成为我国该领域人才培养与科技创新的一支重要力量，并具备强劲的拓展前景和发展后劲。

教师的学术水平主要通过科研能力来评价，以高水平、高层次的基础研究项目为龙头，通过积极引导自发组织科研团体形成学科优势。近五年来，承担省部级以上教改项目2项，承担了国家自然科学基金项目7项，“973计划”项目专题1项，中国石化海相前瞻性重大项目1项，国土部油气专项2项，教育部、国家计委等项目3项以及企业地方委托项目若干项；获山东省科技进步奖三等奖2项，煤炭科技二等奖1项，中国高校科学技术奖励委员会进步二等奖1项。

六、结论

通过近几年的改革和建设，山东科技大学目前毕业的四届地球物理学专业学生创新精神和实践能力普遍增强。学生专业基本功扎实，应届生中考研录取率近4年平均80%以上。毕业生以基础扎实、实践创新能力强、作风朴实而深受用人单位的好评。

参考文献：

[1]董守华,隋旺华,祁雪梅.地球物理学品牌专业建设实践[J].中国地质教育,2011,(2):55-58.

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关键词：仿真模拟系统 多媒体 一体化教学

中图分类号：G712 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.04.092

采、掘类专业课程是矿业学院与采矿工程相关的专业开设的必修课程，是体现矿业学校特色和优势的主要课程。通过这些课程的学习不仅使学生了解采矿工程的基本理论、基本概念，更重要的是使学生明确所学专业知识在煤矿生产建设中的实际运用。

1 KD-KJMN-Ⅱ型现代化矿井仿真模拟系统在教学中的运用

矿业学院的学生在采、掘类专业课程的学习中，由于缺少生产实习的经验，对矿井生产系统缺乏感性认识，给专业课程的教学带来很大的困难。中煤职业技术学院引进了KD-KJMN-Ⅱ型现代化矿井仿真模拟系统，很好地解决了这个难题。仿真模拟系统是将采矿工程现场实际情况预先设定、设计出来的按一定比例进行缩小的仿真模型，使人们能够全面看到采矿工程现场的各个方面，具有形象、立体、直观的特点。该系统模型包括了：地面生产系统和井下生产系统。地面生产系统布置在工业广场中，有地面变电所、压风机房、煤仓、选矸楼等，采用综合式布置。井下生产系统包括了：提升运输系统、供电系统、排水系统、压风系统、通风系统等。各生产系统的运行通过中央操控台控制。例如：打开主、副井的提升系统的控制开关，主井的箕斗开始提煤，副井的罐笼开始运行。

图1 KD-KJMN-Ⅱ型现代化矿井仿真模拟系统中央操控台

1.1 仿真模拟系统模拟采、掘工作面的生产情况

仿真模拟系统设计了煤巷和岩巷掘进工作面。煤巷掘进使用综掘机截割刮板输送机转载机皮带运输机。岩巷掘进，着重演示了耙斗装岩机装岩、矿车运输过程。按下操作按钮，掘进设备开始运行。教师通过对运行的掘进设备的讲解，使学生较好地理解煤巷和岩巷的掘进工艺。模拟系统在采煤工作面的布置中，井田西翼布置了“走向长壁式综采和综放工作面”，东翼布置了“倾斜长壁式工作面”。按下按钮，滚筒采煤机开始沿刮板输送机运行采用“前顶后底”的割煤方式，前滚筒为右螺旋，沿顶板割煤、后滚筒为左螺旋，沿底板割煤，采煤机落煤、装煤、刮板输送机运煤，不同的采煤方法采用了不同的支护方式。通过老师的讲解和现场观看，学生对普采、综采和综采放顶煤的采煤方法和采煤工艺有了充分的感性认识。

1.2 仿真模拟系统模拟矿井通风系统

在矿井通风系统的模拟中，它通过声、光、电的形式模拟进、回风流的流动路线，清晰明了。通过绿灯的闪烁来表示进风流前进的路线，桔红灯的闪动路线为乏风行进路线。启动通风按钮，绿灯闪烁，新鲜风流由副井进风经主要运输大巷采区石门轨道上山溜子道采煤工作面材料道采区回风石门回风大巷风井。如果打开反风开关，反风风流通过桔红灯的运动指示风流的行进路线，进风井变成了出风井。通过观看，学生对矿井通风的方法和通风方式以及工作面的“U”型通风系统一目了然，提高了感性认识，取得较好的教学效果。按下“三专两闭锁”按钮，局扇运转，采用压入式通风，模拟系统的瓦斯报警仪在掘进工作面瓦斯浓度达到1.0%时，发出警报声和灯光。使同学对《煤矿安全规程》规定：当掘进巷道中瓦斯浓度达到1.0%时，低浓度瓦斯传感器自动报警；当瓦斯浓度达到1.5%时，瓦斯断电仪自动断电。有了较深刻的认识。

通过现代化矿井仿真模拟系统的演示，提高了对煤矿生产的感性认识，补充了学生没有煤矿认识和生产实习的缺点。因此若要提高采、掘类专业课程的教学质量，应转变课程教学大纲，增加矿井仿真模拟系统模型课时。即教师通过形象直观的模型向学生讲解比较难懂、抽象的采、掘类专业的理论，以及知识重点、难点。形象的矿井仿真模拟系统模型与抽象的理论相结合，可使课本上的理论的知识不那么枯燥、乏味。

2 运用多媒体教学

多媒体教学课件运用到教学中丰富了教学方法和手段，仿真模拟系统虽然使学生能够较全面看到采矿工程现场，具有形象、立体、直观的特点，但在具体的采煤工艺、掘进工艺、通风方法和方式表现上不够细致和全面，仿真模拟系统更注重对各生产系统的宏观认识。为此，我院引进了“和利德”教学仿真系统教学软件，很好的弥补了这些不足。它从微观上较好诠释了各具体专业的生产工艺、机械操作和检修方法。该教学软件利用语音讲解、“3D”的动画演示，形象、生动的将28个常用工种专业知识进行了介绍，和教材形成无缝衔接。如（图2、3）：煤矿安全技术可视化仿真系统在对综采工艺进行演示使，通过语音讲解、“3D”的动画演示，形象生动地介绍了双滚筒采煤机端部割三角煤的进刀方式进刀方式，沿工作面双向割煤、装煤，刮板输送机运煤，综采工作面液压支架单架连续移架方式及各工序的配合。

图2综采工作面双滚筒采煤机割三角煤的进刀方式

图3综采工作面综采液压支架单架连续移架方式

教学仿真系统教学课件还模拟了综采机械设备的操作练习和检修，例如：课件先演示正确的滚筒采煤机的操作方法。学生观看后可以操作练习，只有操作步骤正确采煤机才开始运行，使他们在学习的同时就独立进行练习，更加贴近了实际生产。

3 利用实习车间进行教学

现代化的教学要求理论和实践相结合，中煤职业技术学院倡导一体化教学方式。一体化教学符合实践、认识、再实践、再认识的过程。技训科的实习车间给采、掘类专业课程的教学提供了实践的平台。通过KD-KJMN-Ⅱ型现代化矿井仿真模拟系统在采、掘类专业课程教学中的运用，学生对矿井的生产系统有了宏观的认识，利用课堂讲解结合“和利德”教学仿真系统课件“3D”的动画演示，学生已经较好地掌握了相关专业的知识，再利用实习车间实习设备，如：双滚筒采煤机、可弯曲的刮板输送机、自移式的液压支架、综掘机等设备实际运行使学生从实际生产的视角学习采、掘工序在生产中的配合，并对机械设备的操作、结构、检修进行必要的讲解，将达到事半功倍的效果。

4 结束语

教师应加强科研工作，增进实践教学工作，不断改进教学方法和教学手段，积极进行教改、增长敬业精力，将科研成果渗透到实践教学中，转变原有的传统理论教学模式，全面提高专业课程的教学质量。

参考文献：

[1]汪理全.矿业工程概论[M].中国矿业大学出版社，2004.

[2]杜计平，孟宪锐.采矿学[M].中国矿业大学出版社，2009.

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我国开设采矿工程专业的院校共有40余所，大部分院校采矿专业办学方向都因延续了其传统优势而各具特色。不同于国内其他矿业院校，新疆大学采矿工程专业办学中断15年，传统优势不复存在，办学基础薄弱。同时，由于学科建设周期短、“2008版培养方案”制定仓促，课程体系已经不能适应新特的资源赋存特色和行业发展特色对采矿人才所提出的特殊能力要求，急需优化和调整。为此，围绕新的人才培养目标，教研团队在深入分析中国矿业大学、中南大学等多所国内知名矿业院校采矿专业课程体系的基础上，针对新疆大学采矿工程专业办学特色，以“宽采矿”人才培养模式下的实践与创新能力培养为目标，对现行“2008版培养方案”的课程体系重新优化［2］。

1．课程体系整体架构优化按“宽采矿”培养模式根据煤炭(井工)、金属、露天、矿山安全四个专业方向能力培养要求对课程体系架构进行调整。在原有公共必修课程、学科基础必修课程、专业选修课程、跨专业选修课程、实践教学课程类别基础上增设“专业主干课程”。公共必修课程、学科基础必修课程、专业主干课程的学习，奠定学生扎实的“宽采矿”知识基础后，通过专业选修课程、跨专业选修课程，有针对性地对四个专业方向的能力方面进行强化，以适应新疆矿山行业不同的专业方向需求。优化调整后的课程体系架构(见图1)，课程体系结构。

2．公共基础课程优化随着信息技术的发展和国家教育教学制度的完善，在中学教育中学生已经完成了“计算机与信息技术”等课程相关内容的学习。因此，在采矿工程课程体系优化中取消了公共基础课程中“计算机文化基础”课程。另外，考虑后期专业课程学习需要，在公共基础课程中增设“机械设计原理”和“运筹学”课程。

3．学科基础必修课程优化根据新的课程体系整体架构，新课程体系“学科基础必修课程”优化内容包括以下几个方面:(1)将原课程体系专业(专业方向)选修课程中“矿井提升运输”课程(28学时)与原课程体系学科基础必修课程中“采煤机械”课程(42学时)整合为“采掘机械与运输提升”课程(48学时)，归入新课程体系“学科基础必修课程”。(2)将原课程体系学科基础必修课程中“岩体力学”课程(42学时)调整为“岩土力学”课程(48学时);原课程体系专业(专业方向)选修课程中“流体力学”课程(42学时)归入新课程体系“学科基础必修课程”，课时减为40学时;原课程体系跨专业选修课程中“计算机辅助设计”课程(42学时)调整为“采矿CAD”课程(32学时)归入新课程体系“学科基础必修课程”。(3)取消原课程体系学科基础必修课程中“弹性力学”课程(42学时)。

4．专业主干课程设置为达到煤炭(井工)、金属、露天、矿山安全四个专业方向人才培养目标，根据新的课程体系整体架构在课程类别中新增“专业主干课程”。专业主干课程设置情况以下几个方面:(1)将原课程体系专业(专业方向)选修课程中“矿山压力及岩层控制”、“矿井通风与安全”、“凿岩爆破工程”、“井巷工程”、“矿山测试技术”课程归入新课程体系专业主干课程，并将课时分别调整为:48学时、48学时、32学时、32学时、32学时。(2)增设“露天边坡工程”(40学时)、“岩土工程数值计算”(48学时)课程。(3)将原课程体系“专业(专业方向)选修”课程中“煤矿开采技术”(84学时)、“煤矿系统工程”(42学时)分别调整为“采矿学”(80学时)、“矿山系统工程”(40学时)并归入新课程体系“专业主干课程”。

5．专业(专业方向)选修课程优化为完善“宽采矿”人才培养模式，实现四个专业方向的培养目标将专业(专业方向)选修课程按专业方向设置。除“采矿新技术”、“矿山信息技术”为必选课程外，学生根据自己选择的专业方向任选2门相关课程(2学分)进行学习。具体专业方向选修课程设置情况以下几个方面:(1)金属方向可选课程:包括充填采矿、数字矿山技术、溶浸采矿、矿山设计原理，均为16学时(1学分)。(2)煤炭方向可选课程:包括非煤开采技术、绿色开采、特殊开采，除“非煤开采技术”为24学时(1．5学分)外，其余课程为16学时(1学分)。(3)露天方向可选课程:包括露天与井工联合开采技术、露天矿设计原理、露天矿线路工程、露天采矿工艺、露天矿爆破工程、露天矿土地复垦，均为16学时(1学分)。(4)安全方向可选课程:包括通风网络优化设计、瓦斯(煤层气)抽采与利用、矿山事故与预防、安全系统工程，均为16学时(1学分)。

6．跨专业选修课程优化为拓展学生在相近专业领域的知识和技能，开设跨专业选修课程。课程中除、“矿业经济”、“矿产资源法律法规与矿政管理”、“科技文献写作”为必选课程以外，设置3个选修课程组，每个课程组选择1门。即1号选修课程组课程为:矿山环境工程和地质环境评价与地质灾害管理;2号选修课程组课程为:MAPGIS应用和地球物理基础;3号选修课程组课程为:水文地质工程地质学和新疆地质概论。

7．实践教学改革(1)提升实验教学所占比重。原有实验课程基础上，在主干课程中设立单独实验课程岩土工程数值计算、矿山测试技术，将“专业主干课程”的部分实验课程整合归入这两门课程。同时，将“矿山地质学”课程的实验学时由4学时增加至16学时。(2)调整实习方式。根据新疆的气候特征和提升学生实践能力需要，合并生产实习与毕业实习为现场顶岗实习。现场顶岗实习安排在第7学期的10月中旬至12月中旬间进行。(3)优化设计环节。取消“井巷工程”课程设计(4周)、“采矿学”课程设计由4周减少至2周，增加“矿井通风与安全”课程设计环节(2周)。另外，毕业设计环节的时间由10周增加到12周。

二、采矿工程专业课程体系特色

1．构建“宽采矿”人才培养课程体系针对新疆矿业特色和人才需求特点，构建了“宽采矿”人才培养课程体系。该体系培养的毕业生具备固体矿床(煤矿、金属矿和非金属矿)开采(露天、地下)的基础专业素质，稍加锻炼或培养即可满足行业“多元化经营”的用人需求，适应性强可以为自治区跨越式发展培养高素质创新人才。

2．突出学生实践能力培养针对现有课程体系的缺陷，调整了实践性教学环节的教学内容和教学方式。优化以后的培养方案将实验课程作为独立课程，加强学生实践动手能力。如矿山测试技术。同时，结合新疆气候特点调整学生现场实习方式，将生产实习和毕业实习整合为“现场顶岗”实习，时间安排在第七学期中段。

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【关键词】数字测图；矿山；井下测量；应用

1、前言

在煤矿安全生产过程中，采用有效的测量方式是一种技术性相对较强的工作，如果在细节处理上出现问题，就会造成测量的精准度不高，从而给企业的生产带来不同程度的影响。因此，在煤矿井下测量过程中，要针对测量技术人员给与全面的技术培训、明确岗位职责，养成精准测量的良好习惯，减少在人为因素上造成的误差，形成良好的对策。在煤矿井下测量技术运用过程中，测量工作人员要肩负更大的责任，在认真、细致的精神操守中，针对测量过程中出现的各种问题，在实践测量中进行及时的更正、学习，逐步完善整个操作过程，更好地为整个测量工作提供精准的数据与图像，尤其是结合煤矿工程的实际特点，展开相应的技术运用，为整个生产的高效性提供全面的服务和帮助

2、数字测量技术在矿山测量中的应用

2.1 全站仪的使用

全站式电子速测仪简称为全站仪，一般被叫作电子速测仪。它的特点是把测角、测距和危机处理三大部分结合并能自动地进行测角、测距、坐标增量、水平距离计算等，并自动完成数据的显示、记录、存储和输出工作。全站仪的测距发射轴、接受轴以及望远镜视准轴三轴共线，更多用来测量空间点或是移动目标。全站仪是由丰富的内部软件构造而成的，全站仪在矿山测量中的应用，能有效地将测量步骤简易化、精确化，有利于提高矿山测量的工作效率。

2.2 “3S”技术的使用

“3S”技术是对空间信息进行获取、存储、分析、管理和更新的技术系统，如今这项技术已经在诸多领域中使用。主要是对地质、土地、环境、灾害监测、资源管理等领域，带来了巨大的经济效益和社会效益。美国于1994年完成了全球定位系统（GPS）的整体部署，这是一项历经了20年研究、耗资200多亿美元完成的科技成果，实现了全球性的高精确度覆盖效果。GPS与现代通讯技术的结合使得地球表层的三维坐标的测量方法动态化，定位或导航完成数据的后处理。GPS技术在工程测量、地籍测量、矿山测量、控制测量等多个方面应用，并深入了环境、海洋、交通、地震、气象、资源等领域的研究。RS是脱离实物本身而通过传感器控制和搜集电磁波信息，并自动进行分析、处理、识别目标物、解析其物理性质以及几何关系的变化规律的现代高科技术。RS以航空摄影技术为基础，是20世纪60年代确立的一门技术，发展至今已在资源、地质、气象、环境、水文等多个领域中使用，并成为了先进的、高效的探测系统。GIS通过计算机的软件支持以及地理空间数据库下运用信息科学理论和系统工程理论，对地理的空间数据进行科学分析和综合管理，是一项决策性高、管理性强的技术系统。总而言之，GIS更适用于测绘功能，在数据库中存储数据和使用数据，完成计算机的编程和分析、管理地理空间的数据，并能自动查询、分析和管理信息，三者统一可达到功能互补和资源共享的效果，但在信息的获取与更新上存在不足。“3S”作为一项智能化、自动化、实时化的集成观察系统，能实时又自动地采集数据、更新数据和处理数据，促进了测量工作的智能化。

2.3 三维激光扫描技术的使用

三维激光扫描技术是以体积计算的方法来测量高密度的云数据单位。这项技术能实现复制实景，具有高精度、低成本、方便管理、提高安全系数、密集数据点等优点，可以解决高难度的矿山开采并达到精确测量的标准。在开展露天矿山测量工作时，可以形象直观地分析模型的数据，管理者无需到实地勘察便能对矿山的开采过程一目了然，具有高效性、快捷性、安全性等特点，也是目前最适宜露天矿山测量的技术手段，使得矿山实现了动态化的储量监管，维护了矿产资源权人的权益，为国家的矿业权益以及市场健康发展提供了保障，具有不可替代的现实意义。

2.4 RTK技术在矿山测量中的运用

采用RTK技术进行矿山测量的时候，需要注意参考站的接收机和流动站的接收机的转换参数要相同。在测量前，流动站需要进行检核 ，测量出来的数据需要采用统一的格式进行整理。在测量中，中线的位置需要测量确定，中折线的坐标确定后，通过RTK测量技术能够自动地显示出接收机和中线之间的距离。以此确定出中线的位置。从而可以确定中线的位置。由于矿山所处的地形地势的不同，尤其处于一些高山中 ，采用RTK技术能够提高测量的准确度。值得注意的是，在矿山测量中 ，采用RTK技术发展控制点，原控制网转换参数和坐标的转换参数需要保持一致。测量时，对控制点发展2次，且2次的互差不能大于以下的限差：X≤0.05m，H≤0.05m。进而将发展点作为控制点使用。在矿山测量中，一般采用RTK技术测量出的数据需要采用不同的数据输出格式，需要对测量出的数据进行转换。以转换出的数据的平均精度来作为测量中的误差。在RTK完成作业后，需要上交检核点的坐标的成果，并且检核点数不能少于总点数的1%[5]。因此，在矿山测量中采用RTK技术进行测量需要技术人员熟练的操作技能，以及高水平的技术知识，在测量中需要对矿山地形地质多方面的了解，才能应用好RTK技术，保证矿山的测量工作提供高效率和高精确度。

3、全面推动数字测量技术在矿山生产中应用

基于数字测量技术测量的高效性和精确性，矿山生产应大力推广数字测量技术。从而矿山以自动化、信息化和智能化带动整个矿山产业的发展。通过科学的发展数字测量技术，促进整个矿山行业的优化升级。推动数字测量技术有助于矿业企业的新兴路线实施。有助于引进高技术的测量人才和先进的测量设备，促进矿山产业的发展。在矿山生产中通过应用数字测量技术能够促进矿产资源的综合开发，为矿山生产提供安全性的保障。因此，基于数字测量的种种优势，矿产企业需要全面的推动数字测量技术在矿山生产中的应用，提高整个产业的核心竞争力，促进矿山产业的长远发展。

4、结论

本文通过对数字测量技术在矿山测量中的应用分析，通过对测量技术的介绍，以及测量技术在矿山生产中的具体应用的介绍。从而了解到，数字技术由于其高效性和精确度的优势有着良好的发展前景，并广泛的应用到矿山生产中，从而确保了矿山生产的安全性。虽然，在现有的科学技术水平下，可能数字技术还不够完善，但是，相信随着科技的发展，测量人员测量经验的总结，测量技术一定能够更加的完善，从而更好的为矿山生产服务。

参考文献

[1]李世贵，张彤.浅析数字测图在矿山测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2009，32（5）：189-191.

[2]施建兵.浅谈数字矿山建设中的矿山测量[J].科技风，2012（14）：151.

[3]时宁宁.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].中国西部科技，2010（35）.

篇6

关键词：软岩，煤矿巷道，锚带加固

前言：

软岩巷道的矿压控制与巷道维护是世界矿业和岩石力学的难题之一，也是目前国内外都急需解决的问题之一。随着矿山开采条件的日益复杂和其他岩土工程领域的工程地质条件的日益多样化，软岩支护问题所涉及到的工程领域越来越多，问题也越来越复杂。给矿山的开采带来极为不利的影响，而锚带加固技术则是解决或降低这些不利影响最为典型和成功有效的技术手段之一。

一、何为锚带加固技术以及锚的加固作用分析：

锚带加固技术的理解：

岩体锚带加固技术是利用特种中空锚杆兼做注浆杆，对岩体实施外锚内注加固处理的一种加固方式。它是岩体锚杆加固技术与注浆加固技术的有机结合，充分利用锚杆加固与注浆加固的各自优点，在提高岩体强度与稳定性的基础上，使围岩与加固结构联系起来共同发挥承载作用，以达到矿压控制和维护巷道的目的。

2，锚带加固作用

采用锚带加固技术，可以利用浆液封堵围岩裂隙隔绝空气，防止围岩风化；

锚带加固将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体强度；

加固后使得喷层壁后充填密实，保证荷载能均匀地作用在喷层和支护体上，避免出现应力集中点而遭破坏；

利用锚带支护，可以形成一个多层有效的组合拱，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力；

锚带加固后能使普通端锚杆实现全长锚固，提高了锚杆的锚固力和可靠性，保证了支护结构的稳定，同时也将多层组合拱连成一体形成共同承载体，提高了支护结构的整体性；

注浆使支护结构的断面尺寸加大，围岩作用在支护结构上的荷载所产生的弯矩较小，降低了支护结构中产生的拉应力和压应力，提高了支护结构的承载能力和适应性。

二、锚注支护巷道围岩力学分析

巷道开挖以后，原有的天然应力状态被破坏，围岩中应力重新分布，切向应力增大的同时，径向应力减小，并在不同处达到极限。在围岩压力作用下，切向应力在硐壁附近发生高应力集中，致使这一区域岩层屈服而进入塑性状态，进入塑性状态的围岩成为塑性区。塑性区的出现，使应力集中区从岩壁向纵深偏移，当应力集中的强度超过围岩屈服时，又将出现新的塑性区。塑性区和松动破坏区截然不同，松动破坏区没有承载能力，而塑性区具有承载能力。锚注支护的成败与选用的支护参数、支护时机、围岩的性质及施工方法等都有密切关系，又由于巷道岩性及地质条件复杂多变，很赡于施工前得到准确的原始地应力、围岩力学性质参数等原始资料，加之锚杆支护理论还不够成熟，使得难以通过理论计算定量地确定锚杆支护参数。因此，在松动圈测试的基础上，以松动圈理论作为支护参数和施工理论基础。

三、锚带加固技术的具体应用步骤：

（1）初喷混凝土

巷道爆破后敲帮问顶，将活矸处理掉，及时喷射混凝土封闭围岩，喷层厚度50mm。

（2）锚、网支护

顶部采用气动锚杆钻机钻孔；帮部采用气动凿岩机钻孔。孔深与锚杆等长；采用加长锚固方式。

（3）架U型钢拱形支架支护

①架棚净尺寸要求要根据具体的巷道进行设计。

②架棚尺寸严格按设计断面施工，净高允许误差0～50mm，净宽允许误差0～±50mm。

③棚距应根据具体的软岩煤矿巷道进行分析设计，棚与棚之间用圆钢拉杆连接，数量视情况而定。

④支架搭接长度视具体的软岩煤矿巷道而定，每个搭接处用新型限位双槽夹板。

⑤腰帮过顶采用钢笆，交叉密排，并要求横平竖直。支架的顶部及两帮、肩窝应背紧、背严、背牢，不得出现空帮空顶现象。

⑥棚腿采用料石铺底穿鞋，

⑦壁后充填注浆。

（4）复喷混凝土

巷道复喷前，注浆锚杆尾部螺纹部分使用特制护套保护，防止被浆液覆盖。对完成U型棚支护的巷道进行复喷封闭，复喷厚度为30～50mm，复喷后壁面不得出现空洞、裂隙，洒水养护不少于7天。

（5）锚注支护

①注浆工艺：打注浆锚杆孔安装注浆锚杆注底角孔注帮部孔注顶板孔。

②注浆采用自下而上、左右顺序作业的方式，注浆完毕后，根据观察结果确定是否复注及复注位置。

③连接好注浆系统管路设备，检查注浆泵各部件，先用水试注，确认系统连接准确可靠后，方可正常注浆。

④浆液水灰比约为1：1.5，水玻璃掺量为水泥重量的3～5%。在配浆容器中搅拌5min后配成注浆液。水泥在倒入搅拌桶时要过筛。

⑤开泵注浆按定压、定量控制注浆。

⑥注浆时，注浆工要站在注浆锚杆侧面适当的距离以外，以防孔内喷浆伤人。注完一孔停泵后，注浆工应立即卸下注浆管，并把它与另一根注浆锚杆快速连接，开始注浆。为加快注浆速度，可对2～3根锚杆同时注浆。

⑦注浆过程中要随时观察记录各注浆参数的变化，观察巷道表面变形情况，若发生跑漏浆液或巷道变形、冒顶征兆，应立即停止注浆处理。

⑧每班注浆后，用水冲洗管路5min，以防堵塞。

结语：

总而言之，虽然软岩巷道的矿压控制与巷道维护是世界矿业和岩石力学的难题之一，也是目前国内外都急需解决的问题之一。但是软岩煤矿巷道锚带加固技术的应用有利地解决和减少了这些难题带来的不利影响。在软岩煤矿巷道的建设和加固中还存在很多问题，等待着技术人员去探索，去解决。

[参考文献]

[1]何满潮．软岩巷道工程概论[M]．中国矿业大学出版社，1993

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关键词：测绘监理协调问题

监理目标的实现，除监理单位及监理工程师具有较高的职业道德、较强的专业知识和对监理程序的充分理解外，还需要每名监理人员应具有较强的组织协调能力。经验表明，协调工作是监理单位能否实现监理目标的一项非常重要的工作内容。

1.协调的作用

一个测绘工程项目要经过立项、设计、生产作业和成果应用等几个过程，而在整个项目组织实施过程中，牵涉很多部门和单位，各个部门都有各自不同的目标任务。参与项目实施的单位主要有业主、测绘生产方和监理方。他们都有自己的项目管理，但其出发点和侧重面各有不同。业主着眼于全过程，其主要任务是三大控制；测绘生产单位的项目管理，由签订测绘生产合同开始到工程结算为止，其主要任务是建立自身质量保证体系和进度控制，依据合同目标要求控制工程质量和按工期目标如期完工，并在此前提下，实现最低的生产成本。我们知道，项目管理总目标与各参与方项目管理目标以及各参与方目标之间是既相联系又相矛盾的。因此，要实现项目管理总目标，其中很重要的一条就是要协调好各方之间的矛盾，总目标的实现和各分目标的实现互为条件，互为前提，是各分目标矛盾统一的平衡结果。一个项目绩效的好坏，一方面取决于参与项目各方各自的项目管理水平，另一方面还取决于各方之间的有机协调和配合。因此，协调工作应贯穿于整个测绘工程监理实施及项目管理过程中。监理单位在项目监理过程中，就要对相关单位包括业主单位进行各种关系的协调工作，使各方面加强合作，减少矛盾，妥善处理纠纷，形成合力，共同完成项目目标。

2.协调的方法

测绘工程监理协调通常可采用以下方法。

⑴会议协调法

测绘工程监理实践中，会议协调法是最常用的一种协调方法。一般来说，它包括第一次工作会议、工作例会、专题协调会等。

⑵交谈协调法

并不是所有问题都需要开会来解决，有时可采用“交谈”这一方法。交谈包括面对面的交谈和电话交谈两种形式。实践证明，交谈是寻求协作和帮助的最好方法，因为在寻求别人帮助和协作时，往往要及时了解对方的反应和意见，以便采取相应的对策。

⑶书面协调法

当其他协调方法效果不好或需要准确地表达自己的意见时，可以采用书面协调的方法。书面协调方法的最大特点是具有合同效力。如：监理指令、监理通知、各种报表、书面报告等；以书面形式向各方提供详细信息和情况通报的报告、信函和备忘录等；会议记录、纪要、交谈内容或口头指令的书面确认。各相关方对各种书面文件一定要严肃对待，因为它具有合同效力。例如对于生产单位来说，监理人员下达的书面指令或通知是具有一定强制力的，即使有异议，也必须执行。

3.监理单位内部关系的协调

监理单位内部关系的协调分为纵向协调和横向协调，纵向协调包括监理单位内部的总监理工程师与专业监理工程师之间的协调，监理组长与监理组员之间的协调，各监理组相互之间的协调等。项目监理机构是为实现项目监理目标而组建的一个临时团体，监理机构内的成员有的曾经合作过，有的可能是初次合作，可能相互不了解各自的工作习惯、风格，因此总监理工程师有必要组织好项目机构成员的内部沟通协调。人员的搭配应注意能力互补和性格互补，人员配备应尽可能少而精，防止力不胜任和忙闲不均现象；测绘工程监理不同于建筑监理，由于测绘项目覆盖的范围大、面积广、工序多、技术高，这就存在监理人员仪器配备的衔接和调度问题，各监理组的人员技术水平和仪器配备不可能完全均衡，这就要求各监理组必须顾全大局，从监理单位的整体利益角度出发，彼此之间勤沟通、多协调、常交流，做到优势互补、资源共享、取长补短，以便各监理组能够团结一致、齐心协力，圆满地完成监理任务。

4.监理与业主关系的协调

处理好监理单位与业主的关系是一个非常重要的特殊的协调问题。由于我国测绘工程监理还没有颁布行政管理法规和技术规范，监理的协调责任不够明确，缺乏法律方面的依据。监理单位为了使工作顺利开展，应充分尊重业主及其代表，充分理解项目的总目标和业主的意图，以自己的专业特长尽力帮助业主，在坚持原则的前提下，采用适应项目和业主要求的工作方法。监理单位应主动与业主沟通，尽量使业主单位了解监理的工作原则和基本方法。

业主方面经常出现的问题主要有以下三个方面。

第一，业主单位在测绘市场相对供大于求的环境下，引用监理机制的测绘项目，一般规模较大、技术较为复杂，多数业主单位首先进行“试点”，有些工程试点时间达两三个月以上，往往不会及时与生产单位、监理单位签订合同，使监理无合同可依。

第二，有的业主沿袭计划经济时期的项目管理模式，不明确监理的权限，对监理单位的监督随意性大，对具体监理工作干涉过多，致使监理单位有职无权，很难发挥应有的作用。

第三，科学管理项目差。业主压工期、压价格，有的项目技术设计变化过多，给监理工作带来很多困难。

5.结束语

协调是一种管理艺术，每名监理人员尤其是项目总监需要掌握领导科学、心理学、行为科学方面的知识和技能，如激励、表扬、批评和交际的艺术、开会的艺术、谈话的艺术、谈判的技巧等。而这些知识和能力的获得只能在工作实践中不断积累和总结，是一个长期的过程。

参考文献：

[1] 中国建设监理协会. 建设工程监理概论[M]. 北京：知识产权出版社，2006.

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关键词:工程地质;市政建设;施工质量控制;表层排水法

中图分类号:U414文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)13-0139-02

一、市政施工中的应力作用

地下的土岩体一直是处于上覆岩(土)层的静压力以及地下构造应力、地下水压的共同作用下,经过长时间的作用,达到暂时的平衡状态。在达到平衡状态的这个过程中由于受到人为挖、运、填等工序因素的影响使应力遭受破坏,岩土层发生塑性流动,应力的任何改变导致了岩土层的疏松、致密以及岩性的不稳、最终在岩土层中出现弯流、弯滑及地面沉降和裂缝等各种地质现象,而断裂作用则会导致岩层的破裂、破碎。这种断裂作用的结果,造成了小到节理大到断层的各种地质现象的产生,并一直存在于地体中,给施工建设造成很大的困难。

二、市政建设中的常见问题分析

(一)市政建设中常见问题的类型及成因

1.地面沉陷。(1)地面沉陷产生的自然原因主要有:1)现代冲积平原,如我国的德洲平原、长江中下游平原等;2)三角洲平原,如珠江三角洲平原,杭州萧山、嘉兴、江苏无锡、苏州的地面沉陷均发生在这种地质环境中;3)断陷盆地,它分为近海(又称滨海)平原(如宁波)和湖冲平原(如西安市、大同市等)。(2)引起地面沉陷发生的人为原因还有:1)抽汲地下水引起的;2)采掘固体矿产引起的;3)开采石油、天然气引起的等。

2.裂缝。裂缝是地表岩土体在自然或人为因素作用下产生开裂、并在地面形成一定长度和宽度的一种地质现象。地壳活动、水的作用和部分人类活动是导致地面开裂的主要原因。裂缝的成因复杂多样,主要有:(1)地震引起的裂缝;(2)基底断裂活动引起的裂缝;(3)松散土体潜蚀引起的裂缝;(4)黄土湿陷引起的裂缝;(5)胀缩引起的裂缝;(6)地面沉陷引起的裂缝;(7)滑坡引起的裂缝;(8)爆破引起的裂缝。

(二)市政建设地质问题的处理方法

1.垫层法。在市政道路施工中遇到由于地震、基底断裂活动、地面沉陷、滑坡、爆破而引起的裂缝或土体开裂可用垫层法。设置垫层时,可以根据具体情况采用不同的材料,常用的材料有砂或砂砾及灰土,也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处理。但要求在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的。

2.换填法。在市政道路施工中遇到松散土体潜蚀裂缝层及软弱层较浅、且易于挖除不适宜材料时,一般采取挖除换填法,包括受压沉降较大,甚至出现变形的软基和泥沼地带。处理这种地基,开挖前要做好排水防护工作,将开挖出的不适宜材料运走或做处理,然后按要求分层回填,回填材料可视具体情况用砂、砂砾灰土或其它适宜材料。

3.排挤法。当市政道路经过水溏及蓄水较深淤泥地段

时,常遇到含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等,对这类软基可采用排挤法来处理。排挤法又可分为:抛石排挤法和爆破排挤法两种。

4.表层排水法。对土质层较好但因含水量过大的黄土湿陷及三角洲平原软土地基,在填土之前,地表面先开挖沟槽,排除地表水,再降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。

5.添加剂法。对于因气候干、湿变化,而产生胀缩变形的膨胀土或淤泥质软土时,应掺入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥等。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除使土壤保持一定的含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使淤泥软土发生质的变化,从而促进土体稳定。

三、对市政工程施工的几点建议

工程施工开始阶段,应对区域的地质调查做到精细、全面,对于地质构造的分布、地面沉陷、各种断裂或裂缝等的连通性则要做到精细、全面的调查。区内的水文地质、岩土类型、地质构造、地形地貌等地质条件以及隔水层、导水层与工作层的关系的调查做到不出问题。

在施工过程中,本着安全第一的原则,做好支护、防护措施。对于边坡、井巷周围岩石的稳定性,地应力的检测做到随时观察,不留死角。

施工人员应该加深对各种灾害发生前的现象的了解,及时预报工程地质灾害的预测。

四、结语

在市政工程中,地质体的复杂性以及不确定性,给人类的生命财产安全带来了很大的隐患。因此加强对地下构造状况的研究,在工程施工中引进先进科技对解决上述工程地质灾害的发生起到重要的作用。为适应可持续发展的战略需要,未来地质工程领域将重点发展堆填与开挖地质作用研究、从事复杂地质环境条件下的工程地质勘查、地下工程、软基处理和深基坑支护、国防建设及海港码头建设、特种矿产的开采与利用、地质灾害防治与地质环境保护、非开挖技术、矿山(田)工程地质与环境地质、城市工程地质、新能源的勘察与开发、重大科学研究项目、中国原生地质环境与可持续发展等方面。减少甚至杜绝工程地质灾害的发生是一项关系诸多生命、财产安全的大事,应引起重视。

参考文献

[1]谢仁海.构造地质学[M].中国矿业大学出版社,1953.

[2]李智毅.工程地质学概论[M].中国地质大学出版社,2007.

[3]黄润秋,等.地质工程专业发展战略研究[R].地质灾害与环境保护,2009,20(1).

[4]王哲,易发成.我国地质灾害区划及其研究现状[J].中国矿业,2006,15(10).

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关键词：钢筋腐蚀；结构受力；钢筋混凝土

中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0160-02

一、钢筋混凝土构件的工作性能

钢筋和混凝土是两种性质不同的材料，由于混凝土硬化后与钢筋之间产生了良好的黏结力，使二者能牢固的结合在一起，从而保证在外荷载作用下，钢筋与其周围的混凝土能够共同变形；另外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数的数值颇为接近（钢筋为1.2×10-5、混凝土为10×10-5～1.5×10-5），当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的黏结。因此，在正常境况下，钢筋受到周围混凝土的保护，一般不会被腐蚀。但是由于保护层脱落或其他原因，在一定条件下也会发生钢筋腐蚀的现象。

二、钢筋腐蚀的危害

钢筋腐蚀通常表现在混凝土表面沿受力钢筋方向出现裂缝，并带有锈斑。这种裂缝表明，膨胀的铁锈足以使混凝土开裂。

钢筋腐蚀不仅能削弱其截面面积，使构件承载力下降，还会降低钢筋与混凝土的粘结力，影响两者共同工作的性能。同时由于钢筋腐蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层裂开，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。

三、造成钢筋腐蚀的重要原因

所谓钢筋腐蚀，就是钢筋表面或内部晶体结构遭到破坏，不能按照设计要求承受外界荷载，从而影响结构正常的使用功能。这种腐蚀只有在一定条件下才能发生，具体原因如下：

1．混凝土不密实或有裂缝存在是造成钢筋腐蚀的主要原因，这也是钢筋与腐蚀物质接触的客观条件。当水泥用量偏小、水灰比不当、振捣不良或在浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。但是一些施工人员往往认为这些缺陷不会对构件造成太大影响，没有引起足够的重视。

2．混凝土内掺氯盐是一个易被忽视的造成钢筋腐蚀的原因。由于施工的需要，为提高混凝土早期强度和防冻能力，会在混凝土内掺加一定量的氯盐，如氯化钙、氯化钠、氯化钾。如果氯盐掺量过大，会加速钢筋的腐蚀，具体表现在：（1）混凝土中存在的氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋表面局部酸化，加速钢筋腐蚀；（2）水泥和氯化钙结合生成的新物质，会在混凝土构件中微胀而形成细微裂缝，使钢筋遭受腐蚀；（3）氯盐本身具有较大的吸水性，会增加混凝土的干缩量，加促钢筋腐蚀。

3．混凝土碳化造成钢筋腐蚀。正常情况下，空气中的二氧化碳气体在混凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收，形成碳酸钙，这种现象称为混凝土碳化。碳化的速度除与二氧化碳的浓度有关外，还取决于相对湿度、混凝土的密实度等。一般状态下，由于水泥的水化作用，混凝土内的PH值为12～13，在此环境下，钢筋周围形成一种保护膜，即钝化膜，可保护钢筋不被腐蚀；当PH值小于9时，该钝化膜即被破坏。只有在混凝土内碱度降低，也就是说碳化深度达到或超过钢筋保护层时，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋才开始被外界物质腐蚀。

4．高强钢筋中的应力腐蚀是随着预应力混凝土的采用而出现的一种特殊的腐蚀形式，即沿着垂直于钢筋长度方向而出现微裂缝并不断发展直至破坏。此种腐蚀一般在钢筋混凝土表面有轻微损害或无损伤（肉眼不可见）时就发生破坏，这种腐蚀尤为危险。

5．外界环境，如空气中二氧化碳、侵蚀性气体及相对湿度等是造成钢筋腐蚀的客观原因。经调查分析显示，当空气相对湿度低于60%时，在钢筋表面难以形成水膜，钢筋几乎不生锈；当空气湿度在80%左右会有利于碳化作

用，混凝土中的钢筋锈蚀发展很快。

四、钢筋腐蚀对结构受力的影响

受腐蚀的钢筋在与混凝土的协同工作中对于结构的受力有着重要的影响，具体表现为：

1．削弱钢筋受力的截面积，尤其是预应力混凝土结构中的高强度钢丝，表面积大，截面小，应力高，一旦发生腐蚀，危险性更大，严重者会导致构件断裂。

2．钢筋腐蚀后体积膨胀，生成铁锈的体积会比被已腐蚀的钢筋体积大3～4倍，从而对包围在钢筋周围的混凝土产生径向膨胀力。当径向膨胀力达到一定程度时，会引起混凝土的开裂，使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。

3．钢筋腐蚀降低了钢筋与混凝土的粘结力，即降低了混凝土对钢筋的约束作用，影响二者共同工作的性能。锈蚀使变形钢筋与混凝土之间失去了咬合作用。

五、对钢筋腐蚀的预防措施

由以上分析可知，混凝土中钢筋腐蚀不能完全避免，但是作为工程技术人员，必须从根本上认识钢筋腐蚀对于结构影响的重要性，最大限度的减小钢筋腐蚀的可能，防患于未然。

1．提高混凝土自身的防护能力。主要是靠提高混凝土的密实性，降低有害离子入侵和减缓碱度损失。当水泥用量偏小、水灰比不当和振捣不良时，或在混凝土浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。因此，在施工中要严格要求施工队伍按照规范施工，保证混凝土的密实度，严格把握好材质、水灰比、水泥用量、振捣和养护等关键性工序，把混凝土表面出现蜂窝、麻面的可能性降到最低，为钢筋能够更好的发挥效力提供良好的环境，预防钢筋的腐蚀。

在天津某站房及高架候车厅的拆除工程中，根据拆除钢筋的特点得出结论：在混凝土密实性及粘结较好的构件中，拆除出来的钢筋表面情况良好；对于个别表面腐蚀相对严重的钢筋，追踪其存在的混凝土构件，混凝土质量相对于其他混凝土构件存在着一定缺陷。

2．保证混凝土保护层的厚度。在内外条件均无有害气体侵蚀下，混凝土保护层保护钢筋、防止锈蚀的作用尤为重要。保证达到混凝土保护层的厚度，就相应延缓了混凝土碳化深度达到钢筋表面的时间，使钢筋不能过早锈蚀，延长建筑物的使用寿命。新规范规定的混凝土保护层厚度值是最小厚度值，是满足结构的耐久性和对受力钢筋有效锚固的要求。新规范与1992年版《混凝土结构工程施工及验收规范》相比，对保护层厚度值作了加厚规定：如一类环境，对强度等级≤C20的混凝土板和墙、梁和柱，都加厚了5mm。由此可见，经过实践检验，混凝土保护层厚度对混凝土施工质量有很大的影响。

使用标准的砂浆垫块。施工过程中要严格按照设计要求保证保护层厚度，按照图纸要求确定各种构件垫块厚度，制作标准的垫块制作模，提前制作或购置砂浆垫块。而施工现场中一些工人常认为保护层不重要，用石子或其他东西代替砂浆垫块。在某信号楼工程施工时，施工单位想利用废旧预制水磨石块作为垫块。由于个别垫块强度不足，产生压碎现象。检查人员在检查过程中发现了该问题，要求施工单位必须使用标准的砂浆垫块，以确保混凝土保护层厚度。

减小钢筋位移。对于混凝土浇筑时易对墙、柱钢筋造成位移的问题，在墙体预留竖向梯子筋（竖向梯子筋需比竖向筋大一规格，以代替竖向筋），间距为1200mm，如图1所示。严禁在绑扎好的钢筋上行走或运送材料，以保证钢筋不发生移位。钢筋安装工程属于隐蔽工程，在施工中要作为混凝土结构施工中质量监督和控制的重点。

为防止现浇板板面钢筋在混凝土浇筑中被踩弯，可利用废旧钢筋制作水平马凳，间距为1000L，代替传统的钢筋马凳，以控制板面负筋的保护层，见图2，图中h=板厚-保护层×2-三层钢筋直径。

3．减少混凝土浆对钢筋的污染。在浇筑混凝土时，剪力墙及柱的上部钢筋在输送泵的冲击力和振捣棒的振捣下，混凝土浆会污染钢筋。对于强度及性能要求较高的剪力墙、柱，可利用工地上的废旧PVC管（直径比钢筋略粗）直接套在墙、柱竖向钢筋上，长度以800mm～1000mm为宜。PVC管可直接放在墙、柱水平定位钢筋上，两端用胶带纸缠在钢筋上。这样在混凝土浇筑时PVC管就不会移动，混凝土浆也不会污染钢筋。待混凝土浇筑完毕，抽出PVC管，擦掉表面的混凝土浆后存放，PVC管重复利用。

4．正确使用氯盐及亚硝酸缓冲剂。氯盐是使用比较广的防冻外加剂，在冬季施工中，浇筑混凝土要按规范控制好氯盐的用量。但氯盐的最大缺点是造成钢筋锈蚀。因此，对于禁止使用氯盐的结构，绝不使用；可以使用氯盐的结构，在使用过程中可以在混凝土中加入适当量的亚硝酸钠，可消除或延缓钢筋的腐蚀。

在使用亚硝酸钠钠过程中，要注意以下几点：（1）氯盐的使用范围。根据《混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2003）》不得用于预应力混凝土工程，以及与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土工程；严禁用于饮水工程及与食品接触的工程；（2）氯盐与亚硝酸钠的比例要适当。对于氯盐与亚硝酸钠的使用，由于一些施工人员缺乏考虑或疏于了解，容易造成错加错用的问题。根据规范要求，当氯盐掺量为水泥重量的0.5%～1.5%时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1.0；而当氯盐掺量为水泥重量的1.5%～3.0%时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1.3。

5．外涂隔离剂。这种方法能够提高混凝土防水性及耐久性，隔离腐蚀环境，可延缓碳化速度，起到保护混凝土的作用。施工时，首先应清除混凝土表面附着物，用水冲洗后令其充分干燥，在构件外表涂抹砂浆或绝缘层，如沥青漆、环氧树脂涂料等材料用于防腐。一般采用下列方法：（1）涂刷沥青漆。其配方为：30号沥青：10号沥青：汽油=1:1:2。要涂刷均匀，妥善存放，保证使用时漆膜完好。（2）涂刷水泥防腐涂料，其配方为：水泥:水:亚硝酸钠：甲基硅醇钠=100:30:6:2。配制时先用2/3的水溶解亚硝酸钠，与水泥拌和后在加入甲基硅醇钠，搅拌3～5分钟，再将剩余的水视稠度情况酌量加入搅拌，至均匀为止，涂层厚度以1.5L左右为宜，干燥后即可使用。

6．对于高强度钢丝的应力腐蚀和脆性断裂，应从根本上认识其危害的严重性。因此在制作预应力钢筋时，不要盲目拉伸，一味要求增加强度，节约钢筋，而忽视了由此带来的负面影响，造成严重的后果。

7．对于环境条件这一客观因素，如有侵蚀性气体或处于沿海环境的建筑承重结构，要事先分析，在设计过程中增加一些保护措施，适当增加混凝土保护层的厚度，或加入一些外加剂，阻止有害离子对钢筋的腐蚀或减缓其腐蚀速度，降低钢筋腐蚀的可能性。

六、结语

近年来，根据国内外的大量研究发现，不少在役的钢筋混凝土结构已受到不同程度的腐蚀损伤，尤其在潮湿多雨的地方，情况更为严重。混凝土工程是一个复杂的体系，钢筋的腐蚀对于结构的受力有着不可忽视的影响。实践证明，对腐蚀环境认识不足或没有采取适当的防护措施，是导致钢筋腐蚀过早出现的重要原因。作为工程技术人员，应该认识到问题的严重性，防患于未然，确保工程质量。

参考文献

[1]吴瑾．钢筋混凝土结构锈蚀损伤[M]．北京：科学出版社，2005．

[2]赵卓，蒋晓东．受腐蚀混凝土结构耐久性检测诊断[M]．郑州：黄河水利出版社，2006，（9）．

[3]金伟良，赵羽习．混凝土结构耐久性[M]．北京：科学出版社，2002．

篇10

关键词：综采工作面；液压支架；整体倒装；生产效率

中图分类号：TD823 文献标识码：A

开滦钱家营矿业公司于1978年开工建设，1988年12月建成投产，由于在建矿初期的设计中考虑不长远，加之受地质条件限制等因素，导致现在的综采工作面安装拆除准备过程存在诸多制约，特别是运输过程中受到了严重制约，由于运输、起吊设备、巷道宽度、高度等条件不能满足整体运输，综采液压支架均为解体运输再组装，给综采工作面的安装、拆除工作带来诸多困难。我们意识到综采工作面液压支架的安装和拆除工作成了目前制约矿井生产的关键环节，同时也给安装、拆除作业的安全工作带来了管理难度。鉴于此种情况，我公司开始尝试整体倒装施工工艺，其出发点就是减少中间运输环节，提高生产效率，提高安全可控度，保证工作面正常生产衔接。为了提高安全生产效率，决定在1297E工作面尝试液压支架拆除整体装车，整体运输，整体安装到1295E工作面，从而减少以前分体上井，井上检修，分体下井，重新组装等环节，以此提高生产效率。

一、工作面概况

钱家营矿1297E工作面位于井田东翼一水平二采区9煤层，工作面倾斜长度为185.9m，工作面煤层厚度在0.7m～2.6m之间变化，平均煤厚2.1m。煤层倾角2°～20°，平均倾角为8°，煤层走向在12°～60°之间变化，东部走向变化较大。

1295E综采工作面位于井田东翼一水平二采区9煤层，工作面煤层厚度在1.0～2.4之间变化，平均煤厚2.0m，煤层倾角3°～19°，平均6°，煤层走向变化较大，西部在68°～75°之间，变化平缓，东部走向在343°～33°之间，变化较大。

二、液压支架整体倒装原因

公司目前安装拆除工艺存在问题：（1）安装、拆除的基础管理工作滞后，安拆的前期准备工作量增加，延误了正常的安装、拆除进度，造成生产衔接紧张；（2）忽略了对安拆工具的更新和工艺的改进，安装、拆除的工具仍然较落后，仍在使用JD-11.4、JD-25、JH-14绞车、手拉葫芦、千斤顶等一些简单的工具。（3）安装拆除的作业条件复杂，往往是在动态变化中作业，一般安装拆除一个工作面周期需要45天～60天，甚至达到90天；（4）安装拆除的质量标准化工作较滞后，对轨道的铺设、绞车的安装和综采工作面收尾铺网质量、顶帮支护没有严格规范设计和监督考核，抢时间，赶进度，给安装拆除工作带来很多困难。

1295E与1297E两个工作面同在9煤层，支架型号一致，1297E工作面安装126组ZY4800-13/32型掩护式液压支架，1295E工作面设计安装115组ZY4800-13/32型掩护式液压支架。同时1297E工作面支架为新投入设备，不需要大修，主要是更换一些老化的液压管路，加上两个工作面之间就间隔一个工作面，距离近，非常适合倒装。鉴于以上情况，为了提高生产效率，降低劳动强度，公司将1297E工作面整体倒装到1295E工作面。

三、整w倒装过程

1.总体思路

1297E工作面液压支架整体倒装至1295E工作面，其支架的拆除、装车、运输、安装都与以往的安装工艺存在本质上的不同。结合公司大力推进科技创新、减人提效的理念，同时也为了缓解公司衔接紧张的局面，决定在倒装过程中，通过研究使用新型液压整体装车装置，边眼设计两台牵引力为19t的JH-32绞车联合运输，风道设计无极绳绞车形成主运输系统来实现整体倒装，达到减人提效的目的。

2.新型液压整体装车装置的投入

液压整体装车装置长3m、宽3.5m、高1.55m～1.85m，由结构件与液压件两部分共同构成，结构件之间全部靠销轴相互连接、液压件与结构件之间也靠销轴连接、链轮的固定全部靠螺栓进行连接。

整组支架的起吊及左右移动全部靠液压油缸的动作来实现，液压缸的动作与停止全部靠液压阀来控制。其工作方式是液压支架在绞车的拉动下，使整组支架拉到起吊装置的内部。起吊装置主要是靠4棵缸径?180mm千斤顶伸出，可以将液压支架起吊400mm的高度，如果高度不够用可以利用4棵立柱再起吊500mm，然后将平车放在液压支架的下面进行装车，并用两条M24螺栓、与两条M30螺栓将支架和平车进行固定，装车完成后拉到另外一个新工作面，如此这样反复操作，直到工作面支架全部完成装车为止。该设备适用于整组液压支架，在工作面液压支架下面进行起吊装车，达到安全、减人提效的目的，使用该设备工作时，操作简单、方便，易控制，可停留在任何所需位置，使装车工作安全系数大大提高。

四、取得效益及结论

通过将整体倒装工艺至应用于1295E工作面，取得了较好的效果，给我公司带来了很大经济效益及安全效益。液压整体装车装置是根据我公司现有液压支架架型的特点而设计，为保我公司安全高效拆除工作面液压支架的需要，将以往在工作面解体后再拉到顺槽装车的方法，改为在工作面将整组支架就地起吊装车，减少中间运输环节、降低劳动强度、提高工作效率，降低生产成本，消除安全隐患的原则。总之，使用这套整体装车装置，节省了支架先解体后组装的两道工序，以前仅这两项工序每组支架需要近8h的工作，而现在可将整组支架直接装车，通过1297E工作面使用，装一组支架只需25min，从而提高工作效率达15倍，并且节约外购资金近20万元。实现了安全、高效、快速的起吊装车，解决了1297E工作面整组支架装车固定的难题。同时，工作面施工期间安全系数提高了50%以上，安装效率提高了30%以上，大大降低了工伤发生率。通过整体倒装，减少了在拆除过程及运输过程中的小件丢失浪费，液压管路复用率达80%以上。统计得：倒装节约液压车间工力5人×105组=525个工；节约小件丢失30000元；液压管路复用费用节约105组×6000元/组×80%=50.4万余元；节约支架上、下井及大巷运输费用（含提升）：（68×2+180）元×105组×4趟=132720元。减少的井运区运输费用及机采科检修人工成本，在此不计。

总之，整体倒装施工工艺在我公司1295E工作面安装准备施工中，取得了圆满成功，既按期完成了安装工程，又保证了安全生产，杜绝了伤工事故。其工程研究、设计及应用切实提高了生产效率，节约了成本，符合集团公司当前减人提效、降本增效增效的形势。尤其是液压整体装车装置的研究与应用，创新意识较强，对提高安全系数、提高装车效率及减少用工效果显著。

参考文献

[1]杜计平.开采方法[M].北京：中国矿业大学出版社，2006.

[2]李锋.现代采掘机械[M].北京：煤炭工业出版社出版，2007.