采矿技术论文实用13篇

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采矿技术论文

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面对当今采矿工程中频发的各种安全事故,做好安全技术管理是保障采矿安全及采矿工作顺利开展的重要的内容,对于采矿企业经济效益的提升具有重要作用,在具体的实施中,应注意以下几点:

首先,树立采矿安全责任意识。各方面人员应当高度重视安全管理责任意识的培养,上至领导,下到基层工作人员都要认清自己的工作职责,在自己的职责范围内办事,并在安全责任意识的指引下完成工作。因此,树立树立采矿安全职责意识,健全采矿安全责任制度,对于保障采矿工作的顺利进行具有重要意义。采矿安全技术管理以责任到人为原则,以完善的采矿安全职责为基础,高度重视采矿安全,提高采矿安全技术管理水平,提升采矿企业经营效益。

其次,做好安全检查相关工作。采矿企业安全检查的主要目的就是及时对采矿工作中的各种安全因素进行检查,尽量消除或较少安全事故的发生,从而有效保证采矿安全。安全检查通常都会采取有领导、有组织的检查方式,并如实记录检查情况,并将检查结果及采矿安全中的各种问题公布于众,同时还要做到“四不推”,班组不推给工区,工区不推给矿部,矿部不推给主管部门,主管部门不推给当地政府,扎实做好采矿安全技术检查与管理工作。关于安全检查工作的具体内容,主要包含以下几五点:一是要认真检查安全技术管理的各项规章制度及法规的执行情况;二是要检查对上级的安全生产政策、方针及决定的执行情况;三是要检查采矿环境的安全情况,如井下巷道的支护状况,空顶情况等;四是检查采矿工具、设备及相关防护装置与安全设施等是否符合安全技术管理的相关标准,检查安全技术措施是否按照原计划有效的落实;五是检查预防自然灾害的各项措施的执行情况,只有在采矿安全检查过程中做好以上五点工作,才能保障采矿安全技术管理工作的切实有效。

第三,积极开展安全技术管理的培训工作。从目前多起采矿安全事故的分析研究中我们发现,最根本的原因就是领导及员工都未接受过采矿安全技术上的相关培训,不具备专业性的采矿安全理论与实践基础,从而会导致违章、违法等操作出现,因此,如何在采矿企安全技术管理过程中,做好技术和安全方面的教育培训是实现采矿安全的重要途径。培训的主要内容应紧紧围绕采矿企业安全、技术部门安全意识的提升来开展,经过专业的培训之后,采矿技术人员及安全部门负责人应当树立起较强的安全操作意识,并以榜样的形象激励基层员工遵守各项安全生产政策,从而通过“以点带面”的方式增强全体采矿人员的安全意识。

最后,严格按照规范流程操作。具体是指各工种安全技术操作规程和采掘作业规程。前者主要包括严格按照工具的使用方法及操作程序进行使用,同时要注意相关的注意事项,尽量避免由于工具操作的不正确导致安全事故的发生。此外还要考虑岗位与工种的差别,在操作流程及规定上也要进行相应的区分,并要求操作人员严格遵守执行;后者主要包括采掘作业范围内的地质概况、安全技术措施及生产工艺等都有严格按照规范流程操作,从而有效的指导采矿安全生产,对于保障采矿工作的顺利进行具有重要意义。若在采掘作业过程中有异常情况出现,需要按照安全措施,结合实际情况,对异常进行及时分析与处理,确保采掘工作的顺利进行。

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在国际上,采矿工程已经运用了大量的新型爆破技术,而我国在这些先进技术的应用上还处在落后阶段,笔者对国内外的许多先进爆破技术做了一定的研究,总结了一些先进有效的爆破手段。

2.1等离子技术在爆破中的应用

传统的爆破技术多是火药类的爆破,对环境产生的影响很大,随着绿色理念的深入人心,这种传统的火药爆破方式已经不能适应时代的发展,而火药的爆炸规模和爆破力度难以准确控制。笔者发现,在以往的采矿工程爆破中,这种爆破方式很容易对工程中的其他岩体造成破坏,影响开采工程的进程。针对这种情况,国际上已经有了等离子的爆破技术,这种技术运用了电力爆炸的原理,将大量的电能通过可控的设备集中在一个点上,远程控制其爆破的能量和时间。经研究发现,等离子爆破方式产生的爆破力高达200MPa,是完全不逊于火药威力的,而且等离子爆破方式的可控性也弥补了火药爆破的不足,是值得采用的一种方式。

2.2妙用中深孔爆破技术

在采矿业当中,有很多工程是开展在小型基地或矿山之上的,对这种小型矿山的爆破,往往会浪费大量的爆破材料,而且对爆破范围和爆破点的把握也很不到位,而为采矿工程的顺利开展,我们也不能不使用爆破手段,因而我们在这种小型工程的开展上,必须改变爆破方式。笔者对一些先进的采矿企业进行研究,发现他们对小型矿山一般采取深孔爆破技术。这种深孔爆破方式是在一个相对小的平台上安放爆炸物,并设置后方的爆炸力度小于前方,这样就使得爆炸物的需求量更少,而爆炸造成的纵深也更大,对外侧岩体的伤害较小,从而也在一定程度上保证了工程的顺利开展。

2.3工程中探索精确爆破的手段

上文中已经提到过,我国的爆破技术与发达国家还存在有一定的差距,爆破中容易伤及附近的岩体,为工程的顺利开展构成障碍,这就要求采矿工程人员在实际中探索精确爆破的手段。笔者通过查阅资料和实际采访发现,多次爆破是精确爆破的有效手段。首先,爆破者要先用深孔爆破等方式将需破岩体和附近分开,然后再对需破岩体进行爆破,避免了爆破对附近岩体的伤害,从而保证了爆破的准确性。另外爆破人员还可以通过计算机预先判定爆炸物的威力,根据需要爆破的面积来控制爆炸物的数量,以保护工程内的其他岩体。采矿是一个具有一定安全隐患的产业,而爆破就更增加了采矿的危险性,精确爆破能够在一定程度上控制爆破的威力和范围,是提高采矿业安全系数的一个可行的手段。

2.4光学引爆的应用

光学引爆是利用激光和机器发出的光纤来引爆的,这种方式可以远程操控,而且不受周围磁场、电波以及噪音的影响,可靠性强;另外激光设备可以重复使用,不会增加成本,其安全性也相对更高,在采矿业的爆破环节中是值得推广的一种引爆方式;最后,这种利用激光进行引爆的方式,其效果与雷管引爆并没有什么不同,而激光的精确度和可控性甚至还高于雷管,因而在推广中无须担心在技术方面存在的问题,从这一层面来说,光学的引爆方式也应该被我们所认同和采用。

3采矿工程中爆破应用的建议

我国矿藏丰富,但分布不均,对于不同的地区和矿藏情况,要采取不同的爆破方法,以达到最佳效果。另外爆破本身就是一件极具危险性的工作,所以无论运用何种爆破方式,都要根据其特点来设置相关的安全措施,做到安全生产,比如爆破中所产生的飞石,一般会由爆破点向四周扩散,这就要求我们对爆破点的四周进行安全布置,防止意外发生。最后,笔者建议采矿工作和研究人员在爆破中多观察、多总结,努力发现和发明更优秀的爆破方式。

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1.2缺乏专业技术人才

煤矿开采对于开采人员的综合技术水平要求很高,就现阶段来看,我国很多煤矿企业,尤其是中小型煤矿企业都存在着专业技术人才缺乏的问题,矿工综合素质水平普遍不高,知识水平扎实的技术人才不仅能够保证煤矿开采进程的正常进行,也能够降低安全风险的发生率。但是由于缺乏专业性技术人才,就导致很多采矿技术无法得到科学的使用。

1.3管理人员只看中眼前利益,影响了新技术的推广

今年以来,受全国煤炭产量过剩,供需矛盾加大和煤炭价格大幅下滑的影响,煤矿生存压力越来越大,部分煤矿减少安全设施投入,消减安全管理人员,安全设备,运转不正常,对安全生产埋下了隐患。煤矿生产者的根本目的就是为了获取到经济效益,煤矿行业属于典型的高危行业,不仅安全事故发生率高,还需要投入大量的资金,经过长时间后才能够收回成本,如果企业资金投入不足,资金量就很容易出现断裂。在这种因素的影响下,很多煤矿经营者不愿意冒风险引进新技术,依然使用现在的技术,他们只看重眼前利益,不愿意花费资金来研发新技术,这就在一定程度上影响着新技术的推广,采矿效率一直难以得到提升。

2促进煤矿安全与采矿技术发展的对策

2.1完善规章制度,促进采矿技术的规范化发展

在未来阶段下,需要根据煤矿资源的开采要求建立好科学完善的规章制度,明确企业的工作目标与工作流程,让管理人员与工作人员可以全面的了解自己的工作任务与工作方式。在确定好任务与方式之后,即可将责任落实到每一个人身上,只有实施该种制度,才能够促进新型技术的规范化使用。只有做到这一点,大家共同配合才能够在保障工作效率的同时促进采矿技术的规范性发展。

2.2加强培训,提升矿工的综合素质

综合素质过硬的人才是保障企业可持续发展的重要保证,煤矿安全与采矿技术的应用发展与技术人才有着密切的关系,基于此,煤矿企业必须要定期对技术人员开展培训工作,提升他们的技术水平与责任意识。还要注意到,矿工是煤矿开采工作的实施者,他们从事的工作重复、繁琐,虽然他们对自己的工作熟练,但是其工作都是体力活,为了激发出他们工作的积极性与主动性,企业需要加强对矿工的培训,将理论与实践进行有机结合,让矿工能够不断的掌握新知识与新技术,从而不断的提升企业生产效率。只有打造一支综合水平过硬的队伍,才能够为煤矿企业的高效生产奠定好坚实的基础。

2.3加强创新,不断研发新技术

为了避免煤矿管理者只注重短期利益导致煤矿安全与采矿技术受到限制的问题,政府可以制定好一系列的鼓励措施,让他们可以积极的去创新,引导他们发展新型安全与采矿技术。煤矿企业与其他行业一样,科学技术是第一生产力,虽然新技术的研发复杂、艰难,也会耗费大量的人力、物力和财力,可是,一旦新技术在生产工作中得到使用,就可以为企业带来很好的价值。在传统模式下,政府主要采用技术产权保护、研发补贴等方式来鼓励企业开展技术创新,这对于促进新技术的发展起到了很好的效果,但是,这些政策主要针对一些新型企业,并未制定与煤矿企业相关的法律,这也是制约煤矿安全与采矿新技术发展的重要原因,为了解决这一问题,政府需要根据煤矿企业的生产经营特征制定出相应的鼓励措施,这样,煤矿企业既能够研究新技术,也可以享受到政府的优惠政策,这对于企业的安全生产与长远发展都是十分有益的,而对新技术的产权保护工作不仅是政府对于企业技术上的认可,也是对煤矿企业劳动成果的保障。

3开展煤矿安全生产大检查

安全生产大检查的各项工作均采取“不发通知、不打招呼、不听汇报、不用陪同和接待,直奔基层、直插现场”的“四不两直”方式进行,并按照“企业全面自查、市县重点督查、省级同步突查”的交叉方式组织开展。检点为各县区煤炭行业管理部门、各主体企业对“不放心煤矿”挂牌管理制度的贯彻落实情况;以瓦斯、水患、火灾防治为重点的煤矿隐蔽致灾因素普查及治理工作情况;防治水、防汛、瓦斯等专项检查查出的隐患和问题的整改落实情况;安全生产应急预案编制、修订、备案、演练情况以及汛期安全生产工作安排部署情况、领导带班和应急值班情况等。

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(2)构建良好的通风网络。

现在大部分矿山企业在地下矿产开采过程中通常运用的是网络模式的通风系统,这种方式可以有效提高工作效率。通过优化通风网络,就可以有效降低通风网络的消耗。一般在实际工作中应用到的通风网络有三种,即自然风网络、控制型通风网络以及一般型通风网络。这几种通风网络可以通过了解各分支的已知风量和各风机在工作时的风压,采取非线性规划的方式来处理。这种方式就可以了解风机和设施的位置,平衡回路风压。

(3)合理设计风道。

工作人员在设计风道时必须要全面考察,要合理规划风道的半径、断面以及风阻之间的关系,合理规划风道。在设计主干道过程中首先要考虑好风道断面,要将其设计为圆形。之所以要选择圆形的断面是由于圆形相对半径比较大,比较适合矿山发展。在设计风道时要采取相应的措施在表面进行衬砌,这样才可以有效减少风道表面存在的摩擦力。但是在修建专用风道时要采取其他的方式,要考虑其他因素,主要包括以下几个:一是拉格朗日乘数法。这种方式是通过寻找一种或者多个变量和限制条件来控制多元函数的极值。这种方法在计算时可以不考虑通风电费;二是平松良雄法。在应用这种方式时并没有将巷道维护的费用考虑进去,所以这类方式更适合在修建单一井巷的断面过程中;三是动态分析法。在这种方法下考察的是动态信息,要将不同时期风道的因素指数值进行全面的比较,并且计算出比率,并且通过对比得到相关的变化因素,此外在应用这种方式时还应该考虑风道的服务年限以及资金的时间价值;四是通路法。这类方式在应用过程中考虑了通风网络中各种风路存在的阻力,通过这种方式可以有效提高工作效率,还可以合理控制经济投入的费用,可以将工作成本控制到最低。

二、有效优选风机的方式

在矿山建设过程中矿井主扇占有重要地位,是矿山的“肺脏”。但是在整个矿山的通风系统中主扇的能耗量最大,占有90%以上。在我国,从50年代以来就一直使用仿苏70B2型风机来进行地下开采矿山。这种机器的风机轮毂相对比较大,而且气动性比较差,和现实使用的通风网络不符合。所以,这种机器的工作效率比较低,消耗的能量大。为了进一步满足矿山建设需要,各工矿企业不断改善这种风机,改善风机性能,有效的提高了良好的节能效果,达到节能目标。尤其在国家明令该风机为淘汰产品以后,加大了研制开发新型替代产品的力度,在不长的时间里,研制出了K系列、FZ系列和FS系列等适合于地下开采矿山的通风设备。这种新型的风机可以有效改善叶型参数,这种风机的气动性比较好,风量也比较大,风压相对比较低,效率比较高,另外,这种风机的噪音比较小,能够消除传统风机的驼峰现象。所以,这种风机的结构与其他相比更加简单,在安装上也比较简单。这种风机的优点很多,所以很快就取代了老式的风机。这些风机不仅与地下开采矿山网络特性相匹配,而且节能效果十分明显,创造了很好的经济效益和环境效益。因此,改进、更新陈旧过时的通风设备是改善矿井通风的重要途径。风机优选是从各种型号的风机中选出与通风网络相匹配的风机,使其满足工作面供风要求,且能耗最小。使用计算机优选风机可使该项工作更为快捷有效。多级机站通风方法是一种在通风系统内由多台风机并联组成的各级机站再串联的通风方法。

三、采用适合的通用构筑物

在构建通风系统时可以通过合理选择构筑物的方式,这种构筑物可以有效调节和控制风流,合理减少通风能源的消耗。特别是在使用压入式通风方法时,很容易出现主风道风门损坏的现象,这就破坏了风流的稳定性,破坏了通风系统的平衡,所以,在实际操作过程中尽可能要制定完善的设计方案,要注重设计工作,选择适当的风门。所以在工作过程中要重视通风部门的维护和维修工作,这样才能够保证通风系统的稳定性。另外在实际应用过程中也会选择抽出式通风系统,在应用过程中必须要采取相应的方式来避免出风井口被损坏,这样才能够杜绝可能出现的安全问题。

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煤矿绿色开采技术从广义上讲是在开采时要尽可能降低对环境和其他资源的污染等不良影响,从而获得最大的经济效益和社会效益。具体讲,煤矿绿色开采技术体系主要包括以下内容:首先是“保水技术”,即对水资源的保护。其次是通过离层注浆、填充和条带开采来保护土地资源和建筑物。第三点是安全合理地从矿井保护层及安全面抽取大量瓦斯,避免施工时发生突发爆炸等危险,同时也达到了煤矿与瓦斯共同开采的目的。第四,为了保护煤层巷道安全的支护技术与减少矸石排放的技术。第五,地下气化技术。这五种技术共同构成了煤矿绿色开采技术整体体系。实际上,由于煤矿开采所导致的环境变化与安全问题都和开采后所造成的地质岩层运动有关,因为岩体岩层被开采所破坏。所以煤矿的绿色开采技术主要要基于以下几点理论来展开,首先就是开采之后岩层内可能存在的“节理裂隙场”分布和离层规律。其次是岩体由于受到应力而被破坏,所以必须通过岩层的控制技术来保证岩体不会被进一步破坏。最后是要研究开采对岩层地表移动所造成的影响规律。

3绿色开采技术的应用实践

3.1关键层理论

岩层在煤矿开采时受到巨大应力,导致被破坏,所以必须采用控制技术来保护岩层。近年来为了突破这一难题,岩层的关键层理论应运而生。关键层理论之所以被提出,就是为了研究覆岩中硬度较高的厚硬岩层可能在开采过程中出现的节理裂隙,这些裂隙的分布对瓦斯抽放、保水工程以及开采沉降控制可能产生影响。所以,关键层理论可以被视为煤矿绿色开采技术的理论基础。

3.2卸压瓦斯抽放方案的优化

经过不断的实践得出结论,如果煤层开采导致岩层出现移动,即便是渗透率极低的煤层,其渗透率也会骤增数十倍甚至百倍,这就为煤层的气送运移及开采创造了条件,所以煤层的瓦斯抽放应该是我国煤矿绿色开采技术的主要途径之一。因为煤矿绿色开采技术与关键层理论的核心思想就是将煤层气作为一种资源充分利用于采煤过程中,通过岩层的移动和对瓦斯抽放的卸压作用来优化抽放方案,进而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭与煤层气的双向共采,就必须在开采过程中形成采瓦斯和采煤两套系统。借助岩层运动的规律与关键层理论中节理裂隙场的分布规律来抽放瓦斯。

3.3具体实践应用

通过关键层理论中的采动裂隙分布规律,建立了抽放瓦斯的O形圈理论,在我国淮南、阳泉等重要矿区已经投入试验和应用,O形圈理论也是瓦斯抽放钻孔位置选择布置的理论依据。另外,邻层开采煤层的下位关键层会产生破断运动,这种运动有利于控制煤层裂隙的发育。例如阳泉3矿的13煤综放面,初期开采时它的上邻近层在瓦斯卸压及抽放时会遵循抽放孔巷随着开采进程由采空区中部移动到O形圈内的规律。所以阳泉3矿13煤的综放面邻近层的瓦斯卸压就应该采取瓦斯向高抽巷布置的方案进行优化。最后是煤炭的地下气化技术,这是一种整体性很强的绿色开采技术。它对于水资源的保护很看重,比如通过对煤炭进行控制性燃烧来控制地下煤炭气化所产生的苯与酚对地下水资源的污染,以及因为煤炭燃烧所形成的二氧化碳的抽放处理等等。

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我们种在检测燕化炼油厂一热力去一催化主风机透平蒸汽线时,发现用岩棉保温的蒸汽线,岩棉的粘结剂己被400℃的蒸汽在管壁处烤成焦状,并与竹线壁形成缝隙,这样从缝隙中不断散热,使热能白白浪费掉。为此,我们决定与有关部门合作,对各种保温材料的经济厚度进行一次测试。

2技术测试具体安排

2.1选择保温材料

试验所需保温材料由厂家直接提供,试验在动力厂去炼油厂三蒸馏中压蒸汽管道上进行,因为这条竹线只有φ150mm粗细,管线温度较高,约400℃左右,所以我们课题名称为350~500℃设备及管道保温材料优选示范工程。

我们与全国能源基础与管理标准化技术委员会(简称材料应用技术分委会)合作,并请中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所承担工程测试工作,此项研究还得到了有关生产厂家的支持。我们于1994年9月至1995年12月在燕化炼油厂三蒸馏车间从动力厂来压力3.5MPa温度435±5℃蒸汽竹道上取25m管线,对岩棉、微孔硅酸钙、岩棉一硅酸铝复合棉(两种)硅酸镁保温涂料等5种保温材料分别在管道以5m长使用一种保温材料,在一年中分为春、夏、秋季节进行测试。

现将厂家提供的儿种保温材料、规格列于表1。

2.2现场测试所用仪器及方法

根据国家保温竹道通则GB-4272和GB-8174的规定,采用热流计法测定设备和管道表面的散热损失。用热电偶温度传感器(接触式)和红外辐射温度计(非接触式)测量设备及保温层表面温度。用日本才田风速计测外界风力情况。超级秘书网

1994年11月,对原保温材料的保温状况进行测试。1995年1月、4月、8月和12月对试验段进行测试,得到年平均散热损失值,并进行分析。见表2、表3。

3测试结果分析

测试数据经过处理后,按标准GB-4274中允许最大散热损失下所需用量和价格列表,如表4。所用几种保温材料在工程中热损折合标油及保温热效率见表5。

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1.3 其他安全因素

实际上,在煤矿采掘工作面爆破过程中,影响爆破安全的其他因素很多,比如缺乏严格的管理,缺少正规的操作爆破人员,像有的爆破员不具备专业资格,也没有持证上岗。同时,在爆破管理工作中,同样存在一系列的问题,例如:习惯性地违章;凭借经验进行施工;没有严格按照规章办事;安全技能不足等,这些都是引起爆破事故发生的根源。

2 预防爆破事故的基本措施

2.1 强化安全意识教育

在煤矿采掘工作面爆破工作中,预防爆破事故,要强化安全意识教育,在安全教育中提高工作人员安全知识、安全意识和业务技能:首先,需要增强施工人员的责任心,引导其学习煤矿安全规程,明白岗位职责。其次,消除一切安全隐患,杜绝侥幸心理,此操作是一种违反事物发展规律的现象。再次,强化工作人员的安全教育,使其真正意识到安全施工的重要性,确保爆破工作的有效完成。最后,需要加强爆破现场的安全管理,严肃处理一切引发安全事故频发的人员和违规操作的人员。

2.2 建立健全监督机制

在煤矿采掘工作面爆破工作中,要预防爆破事故,需要建立健全的监督机制。具体地讲,在煤矿爆破工作中,企业必须将安全工作和个人利益进行相结合,充分调动爆破人员的工作积极性,并要将职工考核制度落实到位。此外,还要严格检查爆破材料是否合格或一次使用的雷管电阻是否匹配,以便保证煤矿爆破的质量。例如:在煤矿采掘过程中,往往存在一些电雷管、短路的桥丝等,这些零件极易造成煤矿事故,这就要求管理人员能够充分地利用煤矿,同时要在没有伴生矿的情况下利用,由于伴生矿的回收率特别低,会影响矿产的综合利用率,一次使用的电雷管若电阻不匹配,可能会导致残爆、拒爆等现象。

2.3 尽量采用压喳爆破

在煤矿采掘工作面爆破工作中,预防爆破事故,尽量采用压喳爆破。其实,煤矿采掘工作面爆破工作中,在条件允许的情况下,最好用压喳爆破,其爆破能的利用率高,能使其均匀,有利于改善爆破效果,在经济和安全方面都具有优势。另外,在爆破之前,应当认真收集地质资料,分析爆破作业地点的地质情况,根据地质条件,选择合适的地点进行爆破,同时要严格控制炸药的使用量,不断改进爆破技术,从而增强煤矿采掘爆破的科学性。

3 爆破安全性技术探讨

3.1 升级爆破系统及其设备

进行煤矿采掘工作面的安全爆破工作,关键要升级爆破系统及其设备。一般来说,煤矿企业需要全面检查煤矿采掘工作面的整个爆破工作,一旦系统和设备存在问题,千万不要爆破;同时,在企业内部,需要不断地强化安全爆破意识,实现爆破的规范化、程序化,不断升级爆破系统,完善爆破设备,从而确保煤矿业的安全生产。

3.2 做好爆破前的准备工作

关于煤矿采掘工作面爆破安全性技术,应当做好爆破前的准备工作。首先,检查好准备工作,爆破操作人员需具备专业爆破知识,严格按照安全方法进行操作,若露天爆破,需要及时向上级报告将要遇到的天气状况,如果在雷雨天气中,爆破工作需要立即停止。其次,监督爆破现场,需要安排安全人员,并且明确分工爆破人员的岗位职责。最后,爆破员需要协调工作,加强对爆破材料的进行管理,这样可以增强爆破效果,确保人员的生命安全。因此,只有严格检查爆破前的准备工作,确保一切无误后,才能进行爆破。

3.3 主动检查危险性因素

关于煤矿采掘工作面爆破安全性技术,还要主动地检查危险性因素。在煤矿采掘工作面的爆破之前,相关人员必须全面检查爆破位置的所在区域,针对可能引发安全事故的不良因素,必须坚持清除。与此同时,爆破人员还要认真检查周围的安全情况,并排除一切危险因素;一定要有效地控制安全事故,坚决杜绝爆破事故的源头;还要不断提升爆破人员的工作能力,最大限度地做好预防爆破事故的工作,主动地检查危险性因素,严格照煤矿采掘工作面爆破规程进行,从而确保煤矿爆破工作的安全性。

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1 地质勘查技术原则

1.1 统筹规划,适度超前

按照以人为本、全面落实科学发展观的要求,统筹公益性地质调查与商业性地质勘查,统筹矿产勘查与环境地质调查。统筹中央与地方地质勘查工作,统筹各类规划区地质工作,统筹国内地勘事业发展与地勘领域对外开放,充分发挥地质勘查基础性的先导作用,提前 10-15年规划部署地质勘查工作。

1.2 遵循规律,合理布局

根据我国地质条件和资源分布特点,按照国民经济和社会发展宏观布局要求,结合人口分布、国土利用、基础设施建设和城镇化格局,统筹地质勘查工作区域布局,引导商业性地质勘查工作的有序发展。

1.3 突出重点,拓宽领域

立足于我国地质条件、资源基础、环境基础、工程基础,突出重要矿种和重点成矿区带的勘查工作,努力创造有宏观影响的大成果,不断提高地质勘查的精度、深度和广度。根据经济社会发展需要,积极拓宽地质勘查工作的服务与应用领域。

1.4 创新科技,增强能力

实施“科技兴地”战略,加快地质勘查工作现代化步伐。突出重大地质理论问题研究,把地质区位优势变为科技创新优势。大力推进成矿理论和地质勘查技术发展,加快信息化建没,完善地质科技创新体系。推动科研与勘查的有机结合,发挥科技的支撑和引领作用。加强队伍建设和人才培养.注重创新基地建设。

1.5 立足国内,扩大合作

利用“两种资源、两个市场”,充分挖掘国内资源潜力。加大矿产资源领域对外开放,适应经济全球化和资源全球化发展的需要,鼓励与国外企业合作开展境内矿产资源勘查开发,扶持、鼓励和引导有条件的企业“走出去”,提高矿产资源供给能力和保障程度。

1.6 完善体制,理顺机制

健全中央和地方政府各负其责、相互协调的地质勘查管理体制。充分发挥各方面的积极性,促进地质勘查多渠道投入新机制的形成,完善商业性矿产勘查机制,注重发挥财政资金对社会资金的引导和拉动作用。

2 提高矿产勘查技术应注意的几点问题

2.1 地形及工程测量

地形测量和勘查工程测量应采用全国通用的坐标系统和最新的国家高程基准点进行。对于边远地区小矿,周围没有可供联测的全国坐标系统基准点时,可采用全球卫星定位系统(GPS)提供的当地数据,建立独立坐标系统测图。但必须详细说明所采用定位仪器的型号、定位的时间、程序、精度。测量的精度要求,应按有关规范执行。不同比例尺的勘探线剖面应当是实测剖面。

2.2 地质填图

不论哪种比例尺的地质填图,都应以地质观察为基础,其精度要求应按同比例尺地质测量规范要求。大比例尺地质填图是为矿产勘查、矿山建设设计服务的,比例尺的选择应以矿床的矿体规模、形态复杂程度以及各勘查阶段的要求为依据。地质点要布设在界线上或有特殊意义的地方,用仪器法展绘到图上。对于薄矿体、标志层及其它有特殊意义的地质现象,必要时应扩大表示。

2.3 水文地质工作

各种比例尺的水文地质、工程地质测量和环境地质调查,均应符合相应比例尺规范的要求和相应勘查阶段对矿区水文地质、工程地质、环境地质工作的要求。专门水文地质工作及岩矿石物理力学性质测定样的测试都应满足有关规定、规范的要求,以保证工作成果的可靠性。

2.4 探矿工程

对覆盖层小于3m的浅部矿体可使用探槽、浅坑,大于3m应采用浅井。钻探工程的质量应符合钻探规程的要求,矿芯及顶、底板 3~5m 范围内的岩石及标志层和全孔岩芯采取率不得低于规程规定或勘查设计的要求。当厚大矿体连续5m低于要求时,应立即采取补救措施。钻孔(井)进出矿体应测顶角、方位角,丈量孔深。钻孔实际出矿点偏离设计出矿点的垂直勘探线距离,应视矿床具体情况而定。砂钻严禁超套管采样,开孔、穿矿、终孔应测钻头内径。坑探工程应按坑探规程或设计要求进行。

2.5 采样

必须严格执行采样规范的要求,不得混样、错号,严禁选择性采样。难以识别的矿石或可能矿化地段,应分别予以取样。煤质采样要根据不同煤类及其可能的工业用途、煤质主要指标的变化程度来确定。砂矿样的淘洗、称重按有关规范执行。金属、非金属矿产样品加工应严格遵循切乔特公式,样品加工重量总损失率不大于5%。样品分析、测试,应由国家认证的有资质的化验单位承担,严格执行操作规程和质量标准。内检样品必须由送样单位编密码、送原分析单位进行验证。外检样亦编密码,附原分析方法的说明,送指定实验室进行外检。具体要求应按有关规范执行。

3 大比例尺找矿预测准则及技术要求

3.1 大比例尺找矿预测一般遵循以下准则

3.1.1 相似类比准则。这是矿产预测首选的基本准则。因为在相似的地质环境下应有相似的矿床产出,我们常用“地质类比法”找矿,其实质就是成矿地质环境相似类比。用这一理论指导找矿一般命中率较高。然而,进行找矿预测时,并没有完全相似的两处成矿地质条件,但也要比较两处相异条件,甚至要进行多个地区的比较。找矿经验表明,凡是成矿条件和控矿因素相似,属于同一成矿系列的矿床,一般有相似的矿化标志,可作为类比依据,预测找矿靶区或预测区与已知矿床的成矿条件和矿化标志相似,类比的准确性就较大,预测结果的可靠性就高,找矿效果就好。

3.1.2 求异准则。矿产预测是从已知到未知,用已知矿床产出地质条件类比,可能发现相似的矿床。然而,对未知的矿床类型或尚未认识的新矿化类型来说,就要运用求异的准则,研究成矿环境和成矿的特殊性,预测可能发现另一种矿化类型或新类型矿床的产出。一般来说,-种新的矿床类型的出现,具有独特的成矿地质建造组合,与周围地质环境有不同的地质结构和矿化标志,我们称之为“地质异常”。大比例尺找矿预测不仅要注意与已知矿床类型的成矿环境和成矿条件对比,还要注意“求异”。同一地质异常往往出现一组不同类型矿床组合,并伴随出现强弱和规模不等的物化探异常,查证这些异常发现了矿床,这就是“同中求异”。

3.1.3 综合预测的准则。进行综合预测,一是采用综合方法预测;二是要进行综合评价预测。前者应充分利用和综合分析测区内地质、物化遥、重砂成果资料,而且要求资料与矿产预测比例尺相一致,有人称之“尺度水平对等”,对于大比例尺矿产预测,要特别注意深部矿化的“指示信息”“、隐敝信息”和“新颖信息”,因此,必须坚持应用综合方法预测,后者是指进行共生矿产和伴生有益元素预测。这是因为在预测区内往往有多种矿产共生和多种有益元素在同一矿化体产出。根据这一共生关系,以一种矿种为主的矿床出现,可能预示另一种甚至多种矿化的存在,这类地质现象在许多矿田、矿区范围内屡见不鲜。所以大比例尺找矿预测要坚持“综合预测”的准则。

3.2 大比例尺找矿预测方法技术要求

3.2.1 建立良好的资料基础。不言而喻,区域地质调查图件资料是进行大比例尺找矿预测工作重要基础资料。然而,大比例尺地质调查完成后,往往又做过更大比例尺地质填图及新的矿产地勘查、科研和矿产开发,增加了许多新资料、新信息。因而,按大比例尺找矿预测要求,应采用最新资料,对地质图件和相关资料进行修编和预处理,以达到大比例尺矿产预测的精度要求。

3.2.2 建立矿床成矿模式和找矿模型。应用成矿模式和找矿模型预测矿产,是现代地质工作者常用的预测方法。这是因为它是从复杂的地质现象和各式各样的找矿信息标志中概括出其中最重要特征及标志信息,用以类比预测。成矿模式是对矿床赋存的地质环境、控矿因素、内外部特征、时空变化规律、成矿物质来源、成矿机理和矿化标志的高度综合和总结,将复杂的地质现象上升为成矿地质理论,并用图表或文字表达出来,使人们对同类或一组相似矿床的成矿作用有一完整概念性认识。

4 结语

总之,近年来随着科学技术的发展,还出现了不少勘查方面的新理论,因此我们应重视新理论、新技术、新方法的利用,同时结合以往多种勘查手段,以期提高各类矿床发现能力,取得良好的经济效益。

参考文献:

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动漫专业的主要特征及存在问题

动画产业的发展不仅是需要高等职业教育的介入,而且高职的动画专业毕业生应该成为动画产业的主力军,高职动画专业师资要成为动画行业发展的技术服务力量。当然目前动画专业发展的关键是如何解决高职动画专业人才与企业相适应的问题。分析目前该专业主要问题有:

(1)动漫是一门独特的、又是综合性学科,涵盖了艺术和技术,而高职院校开设动漫专业的时间均不长,大多专业起步是延用传统艺术类和计算机类专业的师资和教材开始的,由于专业建设的历史短,水平偏低,没有形成适合行业岗位能力需求较成熟的教材和实训指导书,完善课程体系构建还在实践和摸索中。

(2)历史原因造成大部分开设动漫专业的高职院校严重缺乏高水平、具有丰富动漫企业从业经验的、具有行业发展视角的专业带头人和一批有实践工作经验的师资队伍。目前,通过专兼职教师队伍结合,虽然缓解了师资短缺问题,但没有一支有实际经验、长期承担动画创造的师资队伍,不能形成自己的创作团队,就没有校企合作资本和专业发展的基础。

(3)没有统一动画行业的岗位标准和考核体系,目前高职院校与政府或企业积极推动的各类专业技能证书对动漫人才专业能力鉴定不具有权威性,企业认可度不高。学校开展动画人才培养模式改革及相关“课证融通”等教学改革的成果没有在人才培养质量上得到体现。

(4)校企合作对提高人才培养质量的关键措施没有完全落实。其原因是多方面的,校企合作的核心内涵是“利益”,只有校企双方都得利才是双赢,合作才会持续、巩固、有效。动漫行业不属于劳动密集型产业,对动漫企业来说,不需要解决劳动力问题,学生顶岗实习不可能上动漫企业的流水线,直接产生效益,企业没有获得效益,还要付出精力并担心保密问题,自然没有积极性,最终学生通过企业的顶岗实习只能是“雾里看花”。

因此,在动漫企业人才培训和储备途径已经解决的情况下,针对动漫专业的校企合作,学校在利益的天平上处在高端,除非校方拿出高额实习补贴,否则利益的天平就不会倾向学校。近年来,高职的动漫专业在校企合作方面开展一系列试点,如“冠名班”本质是将学生后一至二年委托企业培训,实质是动漫企业人才培养的延伸,对真正意义上校企融合推动意义不大。又如,引进企业项目合作开发项目,需要一支较强师资开发团队和稳定的制作队伍,目前能够达到完全承担动漫项目开发的团队还只有少数,所承担项目不能够满足全部动漫学生实训培养的需要。

动漫专业改革的对策

综上所述,高职动漫教育的改革势在必行,其核心是要提高学生培养质量,达到动漫企业岗位素质、知识、技能的要求,使学生一毕业就成为实现企业可用之才并在短期内(2-3年)成为动漫专业人才。高职动漫教育改革的措施是必须加强动漫高职教育与动漫产业的深度融合,有如下策略可供借鉴:

(1)学校积极协助政府,投入“动漫培训基地”建设,开展动画人才的社会培训,改变目前动漫教育人才培养培训体系的特殊现象。各高职动画专业团队同企业包括社会动漫培训机构联合,利用学校专业教师的教学经验和动漫实训室资源,形成区域性动漫继续教育的培训基地。通过动漫专业团队同企业合作,共同研究相关课程体系、教材、考证,共同实施动漫人才培训工作。为保障相关培训能够有效地、持续地、保质保量地有序开展,要积极寻求政府支持,为当地文化创意产业服务。这样做,不是为了单纯开展培训和增加经济收入,而是在完成动漫人才的岗前培训和继续教育工作的同时,吸引政府关注高等职业教育发展,引导企业进入学校,形成政、校、企合作的平台和机制。

(2)高职动画专业要形成以校企合作为主导的内涵发展模式。实现在资金、资产、人力、行政等各种资源的有效有序整合,促进动画教育与产业在理念、思路、产权、教学过程、教材建设、教育模式、教师培养等方面的深度融合。一旦动画专业教师是企业动画导演、原创人员或主要设计成员,其作品开始在媒体广泛流传,校企合作必然有发展条件;一旦我们的学生的作品获得公共媒体关注,专业质量必然得到社会普遍认同,专业特色就会逐步呈现。

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主办单位:煤炭工业矿山压力情报中心站

出版周期:季刊

出版地址:江苏省徐州市

种:中文

本:16开

国际刊号:1673-3363

国内刊号:32-1760/TD

邮发代号:

发行范围:

创刊时间:1984

期刊收录:

EI 工程索引(美)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

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    计算机辅助设计是由美国公司开发的通用计算机辅助设计软件包,具有体系结构开放、使用方便、便于掌握等优点,并能够绘制平面与三维图形、渲染图形、标注尺寸以及打印和输出图纸。

    从 上世纪80年代至今的有关文献资料来看,计算机辅助技术在国内外矿山开采设计中的应用日益广泛。作为一种精确、高速的新型设计工具,已被广大工程技术人员所接受,并对传统的设计方法与手段提出了挑战。目前,它已被矿床开采设计的各个分支和侧面广泛应用,并取得了很好的效果。

一、 计算机辅助系统组成及采矿设计理念

    计算机辅助系统一般以有着图形功能的交互计算机系统为基础,包括:计算机主机、图形输入板、图形显示终端、扫描仪、绘图仪、磁带机、打印机以及其他各种软件。利用交互系统开展采矿设计,可以边设计,边构思,边画样,边修改,随时可以从终端屏幕看到每一步操作的显示结果。典型的设计包括:(1)设计者接受任务,了解甲方对矿山的功能、经济、制造技术、生产环节等方面的要求。(2)方案设计。一

方面来自设计方的要求,另一方面来自工程师的知识、理念,包括功能的满足,技术的可行以及其他需要等。

(3)验证、修改、定型。将设计对象表达出来,并根据功能、技术、经济、审美等方面的详细要求和数据,对其进一步修改,适之处予以完善,细节予以补充,最后定型。(4)将设计果制作成技术文件,一般包括三视图、部件图、剖面以及各种说明等。

二、如何使用计算机辅助设计

    每个人都知道,矿山开采的目标是要开采出矿石,而矿山工程设计,是工程师、设计人员应用技术手段改变矿山环境。满足政府、企业以及特定人群要求的一种高智能劳动。因此,采矿设计的任务:一是必须开采出高质量的矿石;二是有效地保护工程结构,使其能够承受自然界与人工开采的压力,长期而可持续地发展;三是必须保证以尽可能低的代价和成本,获取最大的经济效益与社会效益,保证工程建设的安全和后续作业的开展。

    实践证明,采用CAD进行采矿可以提高采矿设计水平与设计质量,不但能够使常规设计效率得到有效地成千上百倍的提高,还能够在手工设计时代根本无法想象的设计空间展开自由翱翔的翅膀。由于设计工程师思想、理念、习惯、表达方式的不同,在设计环节使用计算机辅助部分与其余部分之间接口的描述方法也难以取得一致。所以,设计工程师在开展设计之前,要对每一个项目进行深入的了解。比如,矿山所处的地质地貌、水文环境、开采方式、巷道走向、设备选型、提升机械甚至矿山复绿等,都要胸有成竹,才能“知己知彼,百战百胜。”在设计过程中,设计工程师要做好一周就以下几个方面的工作:

    1.认真做好设计方案。接受设计任务后,首先要运用自己的设计经验和知识进行设计构思。在这个过程中要进行技术决策,确定设计原则,同时对今后设计过程和要完成的设计有个整体认识。 包括:一是下大力气广泛收集有关采矿的背景资料与工程信息,认真开展调查研究,了解与掌握地质勘探、技术经济、矿产利用指标、矿床储量、矿山生产力等等信息;二是分析研究已经取得成功并在实践中得到证明的同类设计资料以及相关知识,取人之长,补己之短,学习和参考成功的经验,开展设计工作,进行构思。才能厚积而薄发,最后确定设计方案。

      2对每一个工程结构参数进行分析。其目的是要确定设计方案中有关工程结构的应力载荷、约束条件等,这是采矿设计中很重要的一个方面,不能有半点马虎。

    3、掌握设计采矿图的全过程。在实际工作中,具体方案的设计往往与绘制同步进行,因此,必须对设计采矿图的全过程严格掌握,不得有一丝的大意。

    4、绘制施工图。这是采矿设计的具体表现,要以详尽体现设计意图为目的。工程师长期的实践采矿设已形成了行业的图样表达习惯和约定,因此对施工图的绘制要能体现这一特点

    5、进行全面的经济分析,这是设计的重中之重,根据设计阶段的不同对概算和预算进行分析。概算是确定项目投资、编制和安排建设计划的依据;预算是施工图设计文件的组成部分,是确定工程造价、考核工程成本和经济性的重要组成因素

    总之,此系统研究的目的是辅助设计者完成工程方案的设计,模拟设计领域专家的思维进行工作。因此,从这一意义上来说,采矿 CAD系统是对采矿设计专家的思维模拟。

三、采矿CAD 技术特点分析

    系统结构是软件开发的基础。系统结构的选择,一要考虑行业特点,二要考虑技术发展水平。尽管21世纪新的 技术已经向三维实体、可视化和集成化发展,但对矿山行业而言,还有很长的路要走。所以,系统的定位必须重视企业的特点和现状。一般来讲,CAD技术在国内外矿山的应用有以特点:

一是提高设计质量,缩短设计周期。主要通过使用 CAD 系统,使设计过程更加客观、、准确、高效和规范。所以,采矿 CAD 的设计一定要考虑矿山设计规范和工程师的设计习。

二是富有实效与连续性。无论是地质、采矿、测量,还是选矿之间的信息处理、传输更富于时效性和可连续性,更加强调 系统的集成化和数据的共享。

    三是加强采矿 CAD 系统的通用性和可移植性。由于行业差异与体差异,以及在生产过程中需处理的瞬息万变的信息差异,使得这种D技术在矿山行业的应用研究中具有较强针对性,可移植性相对较差。所以,必须图形处理方法、图形环境以及数据接口技术研究。 四是从实际出发进行研究。 由于二维方式下的矿山 CAD 软件的应用研究有利于与传统设计方式衔接,也符合目前矿山计算机技术水平。所以,要摈弃过分追求“三维实体设计”的思想,从矿山的实际需要出发进行开发和研究。

    五是与时俱进,积极研究。目前 CAD 软件开发正处在一个由二维平面的设计模式向三维空间的设计模式过渡。由于存在技术上的障碍,一时 间还难以完成。但是笔者认为,只要我们与时俱进,努力学习,认真研究三维实体构模技术、基于 GIS 的矿山空间工程数据技术等,就一定能够使矿山设计的水平大大提高。

从目前文献调研和实际应用情况来看,采矿 CAD 软件的开发和应用还存在着许多问题,比如,基础研究较少,尤其是很少从理论、技术和方法上展开研究。对图形数据的规范化及其表示方法研究不够,没有相应的标准可以遵循,等等。这些都是CAD技术在采矿技术应用中遇到的问题与障碍。

    “大江东去浪淘尽,千古风流人物”。时代在发展,科技在进步。综上所述,目前CAD 技术正朝着开放、集成、智能和标准化的方向发展。作为 CAD系统的支撑环境,开放的操作系统,如:WINDOWS、UNIX 将是今后 CAD系统的主流;实用性更强的编程与数据库技术将为该系统的发展作出新贡献。我们期待着计算机辅助系统为矿山建设发挥更大的作用。

参考文献:

[1]陈建宏。可视化集成采矿CAD系统研究。中南大学博士论文,2002.3

[2]杨义辉。采矿CAD可视化集成系统研究。西安科技大学硕士论文,2006.4

[3] 马江平。露天矿地质CAD软件系统的开发。辽宁工程技术大学硕士论文,2005.5

{4.张善心。填采矿法计算机辅助设计技术研究。2010.5

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早期的采矿系下设采矿教研室、地质教研室、凿岩与破碎教研室、通风与安全教研室、岩石力学教研室、井巷教研室和系统工程教研室等。1993年东北工学院复名为东北大学后,1995年在原采矿系及矿物加工系基础上成立资源与土木工程学院,原采矿教研室、凿岩与破碎教研室、系统工程教研室等合并成为现在的采矿工程研究所。

采矿工程主要专业课程分为:金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、矿山机械、凿岩爆破、井巷掘进、矿井通风与安全、矿山企业设计基础(选修)等。这些课程的教学以各自的内容体系独立进行,相互之间缺乏有机的联系,学生在每门课中学习了较详细的知识和技术,却不掌握如何运用。例如,在凿岩爆破课上,学习了爆轰理论、炸药性能、雷管构造、起爆方式、爆破网络等详细内容,却不掌握这些知识和技术如何运用在采矿过程;在地下开采课上,只讲采准、切割、回采等工艺过程及其功能,不讲各采矿工艺需要什么炸药、雷管、爆破网络形式等。这样,学生虽然在两方面都学了不少内容,却缺乏实际运用能力。其他方面也类似。这种分散式教学严重影响学生对采矿专业知识的系统性掌握及其应用。

采矿专业课的教学重点是采矿过程的工艺、技术,培养的人才是能把矿石采出来的单一型技术人才。

1.2 教学方法与手段

教学方法基本上是“满堂灌”,课上老师讲、学生记,课下学生背概念、做习题,老师判作业、考前答疑,教学模式与中学没有多大区别。

在教学手段上,大量的平面、剖面图使学生难以建立采矿方法中各种工程的三维空间概念,无法有效掌握各种工程在空间和功能上的相互关系;手工设计不能适应现代采矿的数字化、优化设计的需要。

教学方法与手段落后不仅教学效果不好,而且使学生对专业课学习失去了兴趣。

2.采矿工程专业创新型人才培养教学体系改革与建设

2.1 课程改革与建设目标

以硬岩矿床的采矿方法、工艺为主线,把相关知识和技术融会贯通,形成系统的采矿专业知识体系;更新教学内容,增加国际上在理论、方法和应用上成熟的科技成果,使教学内容与现代采矿科技对知识结构的需求相适应,达到课程内容体系化、时代化。

实施参与式、互动式教学,以课堂研讨(Seminar)和课程论文为主要形式,实现教师讲授与学生参与的有机结合、课本知识与实际问题的有机结合;研发应用三维动画、数字化设计系统、现场影像等,实现教学内容形象化、时空化,拉近课堂与实践的距离;实现教学方法与手段现代化。

通过新的教学内容体系和现代教学方法与手段,配合课外创新实践,实现采矿专业知识传授的同时,培养学生的动手能力、科学思维能力、创新能力、科技论文写作能力、口头表达能力等,使知识传授与能力培养一体化。

2.2 课程体系改革与建设内容及主要措施

围绕上述目标,在充分论证的基础上,2000年正式启动采矿专业课教学改革和课程建设项目。

2.2.1 课程内容体系改革与教材建设

原来的金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、凿岩爆破、井巷掘进、矿山企业设计基础等课程,都为采矿服务,都是采矿专业课的组成部分。但几门课程独立设置、分散讲授,造成各部分知识之间联系不紧密,甚至脱节。学生对各部分知识不能形成体系性掌握,知识运用能力差。

针对这一问题,实施课程内容的体系化改革。以采矿方法、工艺为主线,把涉及的矿岩性质、储量评价方法等基础知识和凿岩爆破、井巷掘进等专业技术融会贯通,建立各方面知识的有机联系,形成系统的采矿专业知识体系。

例如,在讲到运输巷道时,结合其功能、布置和规格,讲授这类巷道的掘进和支护方法、工艺过程、常用设备,掘进中的炮孔规格和布局形式、凿岩机具、炸药性能选择、药量、爆破参数等,这样就把井巷掘进与支护、凿岩爆破技术置于具体的采矿工艺环节之中,学生一方面掌握了运输巷道掘进需要应用那些掘进、支护和爆破技术,另一方面掌握了具体掘进、支护和爆破技术在运输巷道掘进中如何应用。对于不同采矿方法的采准、切割、回采时,也是如此,结合每一工艺的功能、工程布置、结构参数,讲授相关的知识、技术和设备。

这样,就形成了以采矿方法、工艺为主线,有机融会相关知识和技术的采矿专业知识体系一采矿学,使学生既掌握各种技术用在采矿的什么环节、如何应用,又掌握各采矿工艺需要那些技术,有效提高学生知识的系统性和运用能力。

同时,设置科研创新教学环节,积极鼓励学生们参加“大学生创新行动计划”及“大学生科研实践活动计划”,开展创新实验以及各项专利发明等,全面培养和提高学生的科研能力及创新能力。

内容更新是课程内容体系改革的另一重要任务。针对现代采矿科技对采矿人才知识结构的新需求,增加了地质统计学、数字化设计、采矿优化方法、市场经济条件下的矿山技术决策、矿山生态等新内容。这样,学生的知识结构不仅满足把矿石采出来的需要,而且满足技术决策和管理、宏观思维以及数字化、生态化、优化开采的需要。

课程内容体系的重要载体是教材。依据上述课程内容体系设置,编著了针对硬岩采矿的《采矿学》教材,该教材第一版被列为国家“九五”规划教材,再版被列为国家“十一五”规划教材。

2.2.2 教学方法改革与手段建设

针对采矿学需要很强的三维空间想象力和实践性强等教学难点,大力推行教学方法改革,开展教学手段建设。

课堂教学采用学生参与、师生互动式教学。以专题研讨(Seminar)和课程论文为主要形式,选择适当的采矿实践问题,让学生自己查阅资料,进行课堂研讨,撰写小论文,上讲台阐述自己的“研究成果”。这一方法有效调动了学生的学习能动性,并培养其研究、解决问题的能力。互动方式可多样化,如针对已讲授的某些内容,布置学生发挥想象力,用形象的幻灯片加以表达,以此加深学生对教学内容的理解,达到牢固掌握的目的。这种看似平常的方法,实现了教师讲授与学生参与的结合、课本知识与实际问题的结合。

教学手段建设的重点之一是课件建设。采矿专业的一大特点是图纸多,各种采矿结构、工程布置都用图纸表述。空间思维能力是采矿人才必备的专业素质。过去用大量的平面、剖面图教学,学生难以建立采矿方法中各种工程的三维空间概念,无法有效掌握其空间和功能上的相互关系,既费学时又效果不佳。计算机虚拟技术为解决这一难题提供了手段。教学团队把单个采矿工艺环节和过程制作成三维动画课件,原来需要一小时讲解的内容,几分钟内学生就看得明明白白,而且影响深刻。课件还包括现场影像短片。

教学手段建设的另一个重要内容是数字化设计方法和手段的应用。发达国家的矿山全部采用专业化设计软件进行设计、计划和管理,计算机辅助优化设计是现代采矿人才必须掌握的重要技能。为此,教学组研发了具有完全自主知识产权的数字化、优化设计软件平台SmartMiner,用于课堂教学和设计实践。例如,对于露天矿采剥计划编制,过去只能讲述概念性的方法和步骤,离实际计划编制相差甚远。利用SmartMiner,一节课就可实际完成一个计划的全过程,看到计划结果,看到按计划开采后采场台阶推进位置的图纸形态和三维实体形态,使学生对计划步骤、相关因素的考虑等有一个全面掌握和深刻理解。再如露天矿最终境界设计,应用该软件不仅很快做出方案,而且可针对不同市场价格、成本等参数进行分析对比,还可使讲授的优化方法得到应用,由于用到的数据全是现场实际数据,大大拉近了教学和实际的距离。

2.2.3 能力培养建设

知识传授不等同于能力培养,知识是能力的基础,但能力培养还需要有效的实践环节。

上述参与式、互动式教学是课内能力培养的重要措施。Seminar培养了学生的查资料能力、科学思维与创新能力、分析解决问题能力、科技写作和口头表达能力,可谓一举多得;数字化设计平台的应用培养了学生的数字化设计手段和方法应用能力。

以课外创新性实践活动进一步培养学生的综合能力。措施主要有:在教师的指导下,由学生自己在课外制作矿体及采矿工艺过程的计算机三维动画模型,就某些方法制作幻灯片进行形象化表述,自选实验,参与科研项目等。这些活动可以充分发挥学生的想象力、创造力和动手能力,同时极大地提高了学生的专业课学习兴趣,丰富了课外生活。

3.改革与建设成效

3.1 教学效果成效

教学内容的体系化提高了学生的知识系统性和运用能力。教学内容的体系化使相关的采矿专业知识和技术实现有机融合,每一项技术都置于采矿工程的整体构架之中,学生既掌握各种相关知识和技术用在采矿的什么环节、如何应用,又掌握各采矿方法、工艺需要那些具体技术,有效提高了知识传授效果和学生的知识关联性、整体性和运用能力。例如,在毕业设计中,过去学生拿到设计任务后不知如何下手,对学过的知识不知道如何应用,需要指导教师再次“讲课”,每一环节都需要具体的指导。改革后,由于掌握了所学知识的关联性,大部分学生知道先做什么、后做什么,掌握每一步需要考虑的主要因素和应用的技术,对结构参数的确定也熟练得多,稍加指导就可完成设计任务。毕业后在较短的时间内就可独立承担重要技术工作。

教学内容的时代化更新了学生的专业知识结构。教学内容的更新,使采矿专业课教学紧跟世界采矿科技的发展步伐,体现信息化、生态化、优化开采和决策需要的知识。学生的专业知识结构和理念得到更新,为在实践中推行新科技的应用奠定了知识基础。这是促进我国矿业向信息化、生态化、优化开采发展并走向国际化的重要条件。

教学方法和手段的现代化使知识传授效果和效率大幅提升。参与式、互动式教学调动了学生思考问题、获取知识的积极性,大大加深了对课程内容的理解和掌握程度;计算机三维动画课件、现场影像、专业优化设计软件等现代手段的应用,不仅使教学内容空间化、形象化,而且大大缩短了课堂与实践的距离。一方面使教学效率大幅提升,过去需要1小时的内容几分钟即可讲明白,现在150多学时教授了过去六门课240多学时的内容;另一方面提升了学生的空间想象力和所学知识与实践的结合度,教学效果显著提高。

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中国矿业大学采矿工程专业已有百年历史,专业基础厚实,学科优势明显。已建设为国家重点学科、博士学位授予点、矿业工程博士后流动站,并依托煤炭资源与安全开采国家重点实验室。然而现行的采矿工程专业人才培养模式和方法存在一些问题,会影响专业毕业生适应社会和煤炭行业发展的需要。

 

因此,进行采矿工程专业教学研究和优化探索势在必行。本文通过分析中国矿业大学采矿工程专业教学的现状,并借鉴澳大利亚采矿工程专业先进的教学方法,对采矿工程专业教学进行探索优化,从而培养具有国际视野、创新能力和团队合作能力的学生。

 

1中国矿业大学采矿工程专业教学的现状

 

(1)学生普遍缺乏采矿工程专业英语和计算机技能的学习。由于中国矿业大学和神华集团等用人单位用 CET-4和计算机二级通过与否来衡量学生英语水平和计算机水平。因此,在采矿工程专业教学中,注重通用英语和计算机基础课程,而忽视专业英语、通用软件和专业科研软件课程。计算机课程教学包括《计算机基础》和《Visual Basic》,学时较少,课程内容理论性很强,实用性较差,缺乏对一些常用的办公软件(如Microsoft office、Flash、PS等)的讲解,导致学生计算机实际应用和编程能力相对较弱。在日常生活中,学生很少使用英语进行交流。在大二之后,学生的英语考级压力相对减轻,对英语学习的重视程度也相对降低。采矿专业英语课程的开设都是在大三和大四阶段,该课程需要将采矿专业知识与专业英语知识紧密结合,对学生英语功底要求很高。然而,学生对专业英语的学习热情和积极性往往不够高。事实上,很多学生即使通过了英语四、六级,阅读专业英语文献及撰写科技论文时仍比较困难。

 

(2)实践教学设备不足,教学时间少。实验教学软硬件比较陈旧,教学模型数量较少,学生的模型课课时安排较少,实践教学设备不足。有些课程的实验教学课时或者设计作业课时安排较少,最后都会按一定比例折算成期末成绩,比如《采矿学》实验6学时,《矿山电工学》实验4学时,《流体力学与流体机械》实验2学时,《非煤开采技术》实验4学时、《采矿学》课程设计3周,《岩层控制的实验方法和实测技术》实验8学时,另外地质认知实习五天,矿井认识实习3周,生产实习3周,毕业实习3周,这些实践教学环节学时的安排一般不能很好的满足教学要求,达不到预期的教学效果。

 

(3)实习流于形式,缺乏完整的考核体系。很多实习单位和带队老师考虑到学生的安全问题,会将大部分实习时间安排在理论知识的学习和参观一些危险度很低的地方,如洗煤厂,供电中心,污水处理厂等,因此很多学生从认知实习、生产实习直至毕业实习,下井次数都很少,现场跟班参观生产工作面的机会少之又少,因此学生对矿井现场的了解十分有限。由于实习时间有限,带队老师一般很难对学生的实习过程和实习状况准确掌握,基本上根据学生的实习报告内容、实习报告格式是否规范、学生是否担任组长或班长等职务而评定学生的实习成绩,缺乏对学生实际操作能力和理论联系实际能力的考核,这样不利于学生自身的发展。

 

(4)学生对创新活动参与度低,参与课题项目缺乏途径。大学生课外科技创新活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以创新项目和竞赛的方式,激发学生理论联系实际和实践操作能力,通过实践发现问题、解决问题,提高学习能力,增强成长自信心的活动。虽然每年中国矿业大学会举办各种各样的课外学术科技创新竞赛活动,但是学生普遍参与度不高,缺乏热情。同时,部分同学有参与采矿工程课题项目研究的想法,想通过参与课题项目加深对知识的理解并提高自身的能力,但是缺乏途径。

 

(5)教师重视科研活动,轻视教学。目前中国大学教师的职称评审,实际上主要依据科研,即有没有科研论文、论著,有没有科研立项和科研成果,教学在职称评审中虽然也受重视,作了很多规定,但大都显得笼统模糊,缺乏可操作性。评审职称时,论文、科研项目是硬指标,教学是软指标,导致了教师重科研轻教学现象的出现。有些教师没有统筹处理好教学、科研与社会服务的关系,使教学水平得不到保证。

 

(6)实践教学经费不足和实践教学基地建设不完善。目前,各矿业院校采矿专业教育经费主要来源于地方政府给高校的财政拨款和学生学费。经费有限,使采矿工程专业实践教学经费不足,导致学生在矿山企业实习时间偏短、实习过程简单,达不到预期的教学效果。许多企业考虑生产和安全等因素,不愿接受学生到现场实习,学生通常只进行象征性地参观。实践教学基地建设不完善,也使教学质量难以满足要求。

 

(7)学生缺乏国际视野,有出国留学经验的教师较少。中国矿业大学采矿工程专业基础厚实,学科优势明显,师资队伍庞大,但是具有出国留学经验的教师较少。这样在教学过程中较难做到与国际接轨。同时,大部分采矿专业的学生限于本校本专业知识的学习,缺乏与国际进行交流的经历与体验,导致了他们缺乏国际视野。

 

2澳大利亚采矿工程专业教学的优势

 

(1)先进的培养模式。澳大利亚的职业教育与培训采取双元模式,其中的“双元”分别指学校和企业。学生在学校学习科学文化知识,掌握专业技能;在企业中,将学到的知识应用于实践,提高学生的实践操作能力和理论联系实际能力。而且,企业会为学校的教学活动提供部分资金,减轻了政府的压力,提升了学校教学设备的软硬件能力,提高学校的教学和科研水平;学校培养出的优质人才,投身到企业建设发展中,提高企业的综合竞争实力,促进企业的发展,最终学校和企业达到双赢。

 

(2)严格的教师选聘制度和考核体系。澳大利亚大学在选聘教师时,不仅要求教师专业知识基础扎实,往往还需要具备多年的工作经验。同时,2002年澳大利亚科学教师协会出台了《全国优秀科学教师专业标准》,在国家教育改革和教育实践中具有学术权威性,为教师入职审查和在职教师考核提供标准依据,使教师向专业化方向发展。

 

(3)平等的师生关系。在课堂教学中,以学生为中心,教师则负责引导学生的学习和讨论,建立了平等的师生关系。倘若学生对教师的教学内容有不同的见解,他们往往会在课堂上提出,然后师生共同讨论解决问题。学生极大地融入课堂,营造了良好的学习氛围,锻炼学生的思考与表达能力,同时也培养了他们敢于质疑敢于挑战权威的精神。

 

(4)多元化的考核方式。在课堂教学过程中,教师会布置一些平时作业来培养学生查资料、写作或团队协作能力。3~4名学生组成一个团队,然后组内分工合作完成平时作业,在课程展示作业成果,教师根据学生的展示内容进行打分,最后计入课程总分。期末考核方式多种多样,闭卷考试、课程论文、课程设计、课程展示等,多元化的考核方式,提高学生学习的热情与兴趣。

 

(5)完善的实践教学。澳大利亚采矿工程本科教学实验室和实验设备利用率高,实践教学完善。学生通过实验收集数据、处理数据、分析现象、得出结论并提交报告,提高学生的实践操作能力和理论分析能力。在课程结束后,学校会安排与该课程相关的实习,理论与实践紧密结合,加深学生对该课程的理解。

 

3中国采矿工程专业教学的探索优化

 

3.1创新教育理念

 

人才培养立德为先,立学为基,既要加强专业教育,注重“厚基础、宽领域、广适应、强能力”,也要加强思想品格教育,注重“树理想、强意志、勇实践、讲奉献,”。使学生具有坚定的理想信念、广阔的眼界胸怀,扎实的专业基础,较强的创新和实践能力和团队意识,更好适应未来社会的发展。同时,实行教学与科研分开的双轨制职称评定制度,平衡教师课程与科研时间,鼓励教师集中精力教学,提高教学水平;利用学校优质资源,进行科研创新。

 

3.2优化教学方法

 

中国矿业大学与英国诺丁汉大学、澳大利亚昆士兰大学、新南威尔士大学采取“3+1”或“4+1”方式联合培养采矿工程专业学生;与澳大利亚卧龙岗大学、昆士兰大学、新南威尔士大学、西澳大学、美国西弗吉尼亚大学等在国际采矿界有重要影响的大学合作,试办采矿工程本科生国际班,面向全球就业。

 

定期邀请国外名校教授到采矿工程专业进行专业授课或者做学术报告,同时,每年选派优秀本科生和优秀教师公派出国留学澳大利亚大学,开阔师生的国际视野。

 

鼓励小班教学,逐步改变以教师为中心的知识传授型教学,开展启发式、讨论式、参与式教学,确立学生在学习中的主体地位。专业课程由传统的“一课一师”变为“一课多师”,教授与副教授合作讲课。开设由学生和教师共同选题的自主学习课程,增加学生与老师的联系,构建多元学习模式。教师要加强与学生的联系与交流,鼓励学生在本科阶段参与教师的课题项目研究,为学生提供更多学习的机会。同时,教师要加强对学生的英语教学,提高学生英语的听、说、写、交际能力;加强对学生的计算机教学,提高学生编程能力。

 

3.3完善培养模式

 

实施采矿卓越工程师计划,培养具有宽厚的矿业领域专业基础和人文素养,具有一定的国际视野和跨文化沟通能力、较强的创新意识和工程实践能力的高素质专门人才。采矿卓越工程师的培养采用“4+2”的模式培养,即本科阶段四年,专业硕士阶段两年,强化学生专业技能培养和实践应用。也可以采用“2+2”的培养模式,即在本科阶段,前两年在国内接受传统的本科教育,后两年去国外接受开放式的创新教育,培养学生的国际视野和国际交际能力。为了选拔拔尖人才,为我国矿业系统培养中坚人才,实行“3+2+3”本硕博连读培养模式,贯通本科三年,硕士两年,博士三年的培养过程。卓越采矿工程师推行“三二六”教学模式,即实验室学习、科研室研习、煤炭企业实习的“三习”教学模式,双导师(高校导师、企业导师)合作的协同指导模式,六人一组的小组讨论学习模式。

 

3.4加强实践教学

 

改革传统的演示型实验教学,教师布置题目,学生分组合作设计实验方案,在课堂上师生共同讨论并完善实验方案。学生独立进行试验,收集数据,处理数据,分析现象,得出结论,提交报告。增加和更新实验设备和实验模型,适当地增加实践教学课时,让学生真正的参与到实践教学中,提高学生的实际操作能力,达到良好的教学效果。

 

3.5改革毕业设计

 

推行多种毕业设计组织形式:“大专题小设计”、“小专题大设计”和“全专题”,采取不同的实习组织形式:学生自主联系实习单位、教师与用人单位协商、实习内容由用人单位安排,学生的安全由用人单位和指导教师共同负责,学生按实习要求提交实习报告,但实习报告需要校内教师和校外教师负责人签字;对于少数推荐的免试研究生,可由研究生导师结合科研项目安排,直接进入课题研究,最后学生提交实习报告,实习报告上需要有研究生导师的签字。同时,加强毕业答辩工作,增加提问时间,丰富提问内容,减少提问概念性问题,多提问理论与实践相结合的应用型问题。

 

3.6加强师资队伍

 

改革教师评价方法,完善教学名师评选制度,表彰工作突出的优秀教师;深化改革教师聘任制度,完善遴选制度,公开对外招聘基础扎实、经验丰富的教师;加强中青年教师培养和延揽高层次领军人物,加强师资队伍建设,提高教学水平和科研水平。

 

3.7完善考核方式

 

改变传统的单一闭卷考核,增加课程论文、课程设计、课程展示等考核方式,同时注重对学生平时学习的考核。对于闭卷考试,出题方式要灵活多变,少出概念性问题,多出论述和简答题,重在考核学生的理解能力。

 

完善实习考核体系,在实习报告的基础上,加强学生实习过程的考核。同时,采用实习“一矿一工一师,定时轮岗”,即一个工人带一个学生,负责该生实习环节,包括技能培训、管理培训、实习成果和实习实践等,定时轮岗,让学生尽可能的接触现场,掌握专业知识。

 

4结语