時(shí)間:2023-09-21 17:56:15
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇采礦專(zhuān)業(yè)前景,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:合同采礦;前景;技術(shù)需求;管理
1引 言
合同采礦是指礦山業(yè)主以合同方式委托采礦承包商進(jìn)行采礦作業(yè)的新型采礦模式。成熟的采礦承包商一般自行配置作業(yè)設(shè)備,抑或沿用業(yè)主設(shè)備,承包費(fèi)用大多以作業(yè)量計(jì)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深化發(fā)展,為了提高采礦效率、降低生產(chǎn)成本以及充分利用社會(huì)資源開(kāi)發(fā)礦山,削減采礦設(shè)備投資,降低礦山業(yè)主的投資風(fēng)險(xiǎn),在西方和我國(guó)都出現(xiàn)了合同采礦的新模式。
在澳大利亞采礦業(yè),以合同采礦方式進(jìn)行采礦生產(chǎn)活動(dòng)的范圍越來(lái)越大,先是在金礦,后來(lái)在鐵礦、煤礦中都盛行合同采礦。在西澳州,金屬礦雇用承包商尤其普遍,該州礦石產(chǎn)量占全澳大利亞總產(chǎn)量的60%,其中合同采礦的職工數(shù)已占40%[1]。
我國(guó)合同采礦伴隨著國(guó)際礦業(yè)承包的發(fā)展也已逐步興起,首例合同采礦是華北冶建公司二公司在完成青海錫鐵山鉛鋅礦基建工程后,又承包了礦山的采礦,至今已有20多年的歷史。錫鐵山鉛鋅礦實(shí)施合同采礦后,人均出礦量、噸礦成本和人均效益等指標(biāo)在我國(guó)同類(lèi)礦山達(dá)到領(lǐng)先水平。此后,南京棲霞山鉛鋅礦、阿希金礦、武山銅礦、雞冠嘴金礦、紫金山銅金礦等都采用了采礦承包。進(jìn)入21世紀(jì)后,阿舍勒銅鋅礦、多寶山銅礦、東溝鉬礦等一些新建礦山就直接按承包商帶設(shè)備承包經(jīng)營(yíng)方式設(shè)計(jì)的。此外還有一些我國(guó)控股或參股的國(guó)外資源項(xiàng)目中也引入多種采礦承包模式[2]。
2合同采礦的類(lèi)型及優(yōu)勢(shì)
(1)合同采礦的類(lèi)型
按照礦床開(kāi)采方式可以分為露天礦合同采礦和地下礦山合同采礦。根據(jù)承包商的設(shè)備投入水平,合同采礦可分為勞務(wù)合同采礦和投資合同采礦。
勞務(wù)合同采礦一般是指提供勞務(wù)服務(wù)并自備簡(jiǎn)單工具或常規(guī)運(yùn)輸車(chē)輛。技術(shù)管理和主要設(shè)備由業(yè)主提供,主要設(shè)備的操作、管理、保養(yǎng)和大中修都由業(yè)主負(fù)責(zé)。這種模式的合同采礦一般屬于小承包商,主要承擔(dān)采切掘進(jìn)、出礦運(yùn)輸?shù)葐我徊傻V工序的任務(wù)。
投資合同采礦一般是指承包商除了提供勞務(wù)服務(wù)外,還將提供除固定設(shè)備以外的所有設(shè)備,比如:鏟運(yùn)機(jī)、自卸卡車(chē)、鑿巖臺(tái)車(chē)等。這種模式的合同采礦一般適應(yīng)新建礦山,而且需要承包商具有雄厚的技術(shù)實(shí)力和資本實(shí)力。該模式也漸漸成為礦業(yè)開(kāi)發(fā)的一種新的融資方式。
(2)合同采礦的優(yōu)勢(shì)
①減輕了業(yè)主的投資負(fù)擔(dān)。合同采礦模式不必購(gòu)買(mǎi)大量的鉆孔、鏟裝、運(yùn)輸設(shè)備,可以減少建設(shè)初期人力、物力及財(cái)力的投人。項(xiàng)目融資的大部分責(zé)任都轉(zhuǎn)移給承包商,減輕了業(yè)主借貸和還本付息的壓力以及社會(huì)負(fù)擔(dān)。
②勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提高。合同采礦模式可以?xún)?yōu)化企業(yè)管理程序、簡(jiǎn)化管理職責(zé),降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),生產(chǎn)組織高效,生產(chǎn)成本得以控制,勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。
③達(dá)產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)快。自己臨時(shí)組建采礦隊(duì)伍,經(jīng)驗(yàn)不足,磨合期長(zhǎng),而引進(jìn)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,采取合同采礦模式能更好地實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)采的目標(biāo),確保持續(xù)穩(wěn)定的供礦能力。
④經(jīng)營(yíng)回報(bào)率明確,嚴(yán)格按照中標(biāo)價(jià)實(shí)施,有利于提高項(xiàng)目的運(yùn)作效率。由于業(yè)主和承包商融為一體,對(duì)加強(qiáng)管理,充分發(fā)揮資金效率,提高投資效果,提供了約束機(jī)制和有利的外部環(huán)境[3-4]。
3合同采礦的前景
近20~30年以來(lái),合同采礦已異軍突起,它使礦業(yè)開(kāi)發(fā)的運(yùn)營(yíng)和投資等理念發(fā)生了巨大變化,為提高礦山效益和活力發(fā)揮了積極作用。
礦業(yè)是工業(yè)的基礎(chǔ),礦業(yè)的發(fā)展能帶動(dòng)許多相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此,礦產(chǎn)品價(jià)格必將隨著經(jīng)濟(jì)周期的變化而變化。當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于上升期時(shí),隨著投資的增加,需求量的上漲,產(chǎn)能的擴(kuò)張,礦石價(jià)格也會(huì)上漲;經(jīng)濟(jì)處于下降期時(shí),投資減弱,需求量下降,產(chǎn)能也縮小,礦產(chǎn)品價(jià)格下跌。礦石本身又是一種不可再生資源,它的價(jià)格也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)其本身的稀缺性?xún)r(jià)值。隨著人們不斷開(kāi)采,其可用資源量在逐步減少、可采經(jīng)濟(jì)品位不斷降低,開(kāi)采難度也在加大。比如,上個(gè)世紀(jì)鐵礦石邊界品位一般為20%,工業(yè)品位一般為28%,雖然勘探規(guī)范沒(méi)有調(diào)整,但目前品位在20%以下的鐵礦也已成為比較搶手的資源。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,礦石價(jià)格應(yīng)該隨時(shí)間的推移而緩慢上揚(yáng)。
我國(guó)的礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)行業(yè)在過(guò)去的幾年里得到了長(zhǎng)足發(fā)展。我國(guó)的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化步伐很快,所以目前仍然是資源利用強(qiáng)度很大的一個(gè)時(shí)期,相信我國(guó)的礦業(yè)仍然會(huì)更加繁榮,其發(fā)展前景很好。因此,合同采礦的發(fā)展前景也同樣很好。
4合同采礦的技術(shù)需求
雖然近幾年我國(guó)合同采礦發(fā)展很快,從業(yè)人員急劇增加,但該模式還處于發(fā)展中,組織生產(chǎn)、技術(shù)管理等還比較復(fù)雜、困難,特別是采礦工程技術(shù)人員欠缺,技術(shù)問(wèn)題難以解決還比較突出,主要包括以下幾點(diǎn):
⑴礦山開(kāi)采整體規(guī)劃。由于礦山地質(zhì)情況一般變化比較復(fù)雜,合同采礦承包單位僅憑礦山初步設(shè)計(jì)安排生產(chǎn),為爭(zhēng)取盡快回收前期投資,一般首采易采易出礦段,沒(méi)有對(duì)礦山全局考慮、整體規(guī)劃。這樣將導(dǎo)致后期開(kāi)采困難,生產(chǎn)成本大增,甚至產(chǎn)生大的安全隱患。合同采礦承包單位應(yīng)該在簽訂合同前后,先詳細(xì)研究礦山開(kāi)采整體規(guī)劃或委托科研單位進(jìn)行專(zhuān)題研究規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
⑵礦山安全技術(shù)。業(yè)主應(yīng)該對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)工程、關(guān)鍵設(shè)備及主要技術(shù)指標(biāo)的控制要做到精細(xì)化管理,而不是以包代管。特別是邊坡、采掘工程支護(hù)、放礦、通風(fēng)、防治水等礦山安全的管理及研究,同時(shí)業(yè)主更應(yīng)該杜絕承包商超強(qiáng)度、超負(fù)荷開(kāi)采。
⑶采礦生產(chǎn)成本控制。目前大多數(shù)合同采礦承包單位都停留在以低成本勞動(dòng)力為前提的利潤(rùn)上,隨著國(guó)家工業(yè)化城鎮(zhèn)化的推進(jìn)及密切關(guān)注民生問(wèn)題,而礦山多是地處偏遠(yuǎn)地區(qū)、工作環(huán)境惡劣,又屬于高危行業(yè),低成本勞動(dòng)力將會(huì)逐漸改變。合同采礦承包單位要想提高企業(yè)利潤(rùn),必然要依靠技術(shù)進(jìn)步,控制采礦生產(chǎn)成本。因此,低成本、安全、高效的采礦工藝研究應(yīng)該越來(lái)越受到重視。
5結(jié) 語(yǔ)
合同采礦對(duì)于礦山開(kāi)采來(lái)說(shuō)是一個(gè)大的趨勢(shì),如何更好的利用合同采礦的優(yōu)越性,克服靠承包商實(shí)施具體采礦工作帶來(lái)的問(wèn)題,需要不斷的摸索與完善,相信我國(guó)會(huì)在不久的將來(lái)形成可操作性強(qiáng)、管理先進(jìn)、業(yè)主與承包商和諧發(fā)展的嶄新合同采礦模式。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:井下采礦;采礦技術(shù);施工安全;工程
中圖分類(lèi)號(hào):TU714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、采礦工程的采礦技術(shù)特點(diǎn)
隨著時(shí)代的發(fā)展,近年來(lái),人們?cè)陂_(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中逐漸意識(shí)到有很多危險(xiǎn)存在其中。因此,相關(guān)部門(mén)制訂了一系列的制度和規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行采礦資源開(kāi)發(fā)要求,保證礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的安全性和可靠性,從而更好地推動(dòng)礦產(chǎn)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是,通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)很多礦產(chǎn)企業(yè)在開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中還存有諸多局限性,導(dǎo)致有諸多不安全因素存在于井下采礦工作中。因此,在礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,需要充分考慮礦產(chǎn)市場(chǎng)的實(shí)際情況,采取有針對(duì)性的開(kāi)采技術(shù)。具體來(lái)講,井下采礦技術(shù)的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。
1、井下采礦技術(shù)較多
目前,有很多種井下采礦技術(shù),在不同的礦產(chǎn)開(kāi)采中,不同采礦技術(shù)的應(yīng)用方式和適用程度也不同。例如,長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)作為最常見(jiàn)的井下采礦技術(shù),通常在采礦開(kāi)采中應(yīng)用,但在金屬礦產(chǎn)開(kāi)采中卻沒(méi)有較好的適用性,因?yàn)榻饘俚V在儲(chǔ)量和礦層厚度方面不同于采礦,這時(shí)就需要結(jié)合礦產(chǎn)的不同,采取差異化的采礦技術(shù)。
2、井下采礦工藝技術(shù)復(fù)雜程度較高
相比于露天采礦工藝技術(shù)來(lái)說(shuō),井下采礦技術(shù)在安全性和生產(chǎn)效率方面都存在很多差異。通常在應(yīng)用井下采礦技術(shù)時(shí),需要投入大量的資金,以保證開(kāi)采的安全性;同時(shí),由于受到諸多因素的限制,比如場(chǎng)地較小等,相比于露天采礦,井下采礦技術(shù)的工作效率較低。因此,在應(yīng)用井下采礦技術(shù)時(shí),需要做好準(zhǔn)備工作,在保證安全的基礎(chǔ)上,改善工藝技術(shù),強(qiáng)化科學(xué)管理,使井下采礦的安全性和高效性得以有效提高。
3、井下采礦技術(shù)更新?lián)Q代速度較快
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的確立和完善,企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中面臨的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,要想獲得更大的發(fā)展,就需要結(jié)合具體情況,加大投資成本,引進(jìn)先進(jìn)的工藝設(shè)備和專(zhuān)業(yè)化人才,增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
二、采礦技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景
1、采場(chǎng)圍巖的控制技術(shù)
相關(guān)的技術(shù)研究人員需要充分結(jié)合采礦采場(chǎng)的具體情況,比如地質(zhì)圍巖結(jié)構(gòu)壓力等,對(duì)采場(chǎng)圍巖控制方面的理論進(jìn)行完善。對(duì)那些難采煤層進(jìn)行有針對(duì)性的分析,比如不太穩(wěn)定、傾斜度較高和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等。研究在較惡劣的環(huán)境中,支架?chē)鷰r同放頂煤開(kāi)采巖層之間的作用機(jī)理,對(duì)支護(hù)質(zhì)量技術(shù)和頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和完善。此外,還需要研發(fā)其他一些巖層控制技術(shù),比如如何有效地預(yù)測(cè)和防治沖擊地壓等,提高采礦開(kāi)采的效率,保證采礦開(kāi)采的質(zhì)量。
2、深礦井的開(kāi)采技術(shù)發(fā)展前景
沖擊礦壓防治、煤層開(kāi)采的礦壓控制、井巷布置、瓦斯和熱害處理等是深礦井中進(jìn)行煤炭開(kāi)采關(guān)鍵性技術(shù)的幾個(gè)方面。針對(duì)深礦井開(kāi)采的現(xiàn)狀,目前急需大力研究和發(fā)展的有:深井作業(yè)場(chǎng)所的工作環(huán)境的變化;深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)分布狀態(tài);深井沖擊礦壓的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和防治技術(shù);深井的高產(chǎn)高效開(kāi)采的相關(guān)配套技術(shù)等。
三、采礦工程的施工安全管理
采礦工程施工主要是指采礦開(kāi)采工作,因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境的特殊性及條件不同,且事故發(fā)生率相對(duì)比較高,所以采礦開(kāi)采是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)高、投入大的工作。因此,采礦工程的施工安全便成為了社會(huì)各界人員關(guān)注的問(wèn)題。所以如何加強(qiáng)采礦施工安全的管理,確保采礦企業(yè)安全、科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展,已成為采礦企業(yè)管理的重中之重,同時(shí)也成為當(dāng)前相關(guān)企業(yè)管理人員必須深入研究分析的課題。
1、把握好安全與效益的關(guān)系
采礦工程安全生產(chǎn)管理是基礎(chǔ),企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益則是目的,兩者缺一不可,而且兩者是相輔相成的關(guān)系。也就是說(shuō)只有企業(yè)在確保安全生產(chǎn)的前提下,才能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。這也就要求采礦企業(yè)一定要將采礦施工安全與效益的關(guān)系協(xié)調(diào)穩(wěn)妥,盡量避免因?yàn)榘踩鹿识鴰?lái)的一些經(jīng)濟(jì)損失。這就要求企業(yè)要竭盡全力做好各方面的相關(guān)工作,確保企業(yè)能安全生產(chǎn),進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
2、切實(shí)加強(qiáng)基層安全體系建設(shè)
目前,有些企業(yè)有重產(chǎn)量輕安全的現(xiàn)象,也有些企業(yè)有重速度輕質(zhì)量輕安全的現(xiàn)象。對(duì)于這些現(xiàn)象,一定要加強(qiáng)監(jiān)管。a)我們要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)基層班組進(jìn)行相關(guān)安全生產(chǎn)知識(shí)的教育培訓(xùn)。在思想源頭上消除安全隱患,要加強(qiáng)安全生產(chǎn)理念的宣傳,強(qiáng)化員工的安全生產(chǎn)意識(shí)。而且還要把教育培訓(xùn)納入到采礦采礦的整體規(guī)劃當(dāng)中去,不斷提高全員的生產(chǎn)安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí);b)還要在基層班組內(nèi)設(shè)置監(jiān)督崗位,對(duì)安全生產(chǎn)進(jìn)行全日制的監(jiān)督,加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的安全管理和標(biāo)準(zhǔn)控制。建立基層安全體系和考核獎(jiǎng)懲制度,進(jìn)而確保采礦安全管理有效落實(shí)。
3、提高安全科技水平
因?yàn)椴傻V生產(chǎn)的地質(zhì)環(huán)境極其復(fù)雜,其對(duì)技術(shù)指標(biāo)的要求比較高,因此在面對(duì)比較薄弱的技術(shù)環(huán)節(jié)時(shí),一定要進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn),引進(jìn)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員。“科技是第一生產(chǎn)力”,因此要不斷提高科學(xué)技術(shù)水平,這樣才能提高采礦采礦安全工作水平,進(jìn)而才能更安全高效地生產(chǎn)。所以要加強(qiáng)管理者對(duì)采礦安全生產(chǎn)的研究,積極推廣使用與此相關(guān)的先進(jìn)科技成果,從最初始杜絕采礦安全事故的發(fā)生。同時(shí),為了更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)的高產(chǎn)高效,還需要采礦企業(yè)增加對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的投資和加大設(shè)備更新力度,進(jìn)而使采礦企業(yè)安全管理能更好地實(shí)現(xiàn)安全化管理和高效化生產(chǎn)的目標(biāo)。
4、加強(qiáng)安全檢查制度
對(duì)相關(guān)事故的研究表明,很多事故發(fā)生都是由于作業(yè)前沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行安全檢查,只是為了應(yīng)付了事才進(jìn)行安全檢查。所以相關(guān)企業(yè)必須加大安全檢查的力度,把安全檢查落實(shí)到位。這也就要求企業(yè)要加強(qiáng)安全檢查制度建設(shè),并給員工提供安全學(xué)習(xí)場(chǎng)所或信息資源服務(wù),或者以身作則,用模范的學(xué)習(xí)行為來(lái)帶動(dòng)并激勵(lì)員工,全員參與到相關(guān)安全工作中,提高全員的安全意識(shí),真正把安全檢查制度落實(shí)到位,進(jìn)而做到加強(qiáng)采礦安全管理。
5、制定有利安全管理的目標(biāo)責(zé)任制
煤炭企業(yè)要根據(jù)自身具體情況來(lái)制定安全目標(biāo)責(zé)任制,嚴(yán)格安全考核,加大獎(jiǎng)罰力度。使目標(biāo)責(zé)任制、安全評(píng)級(jí)測(cè)評(píng)和商業(yè)保險(xiǎn)形成有效的約束機(jī)制和管理模式,提高企業(yè)的安全生產(chǎn)責(zé)任意識(shí),使企業(yè)在安全生產(chǎn)的前提下獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。煤炭企業(yè)要在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中繃緊安全生產(chǎn)這根弦,提高安全警惕性,在生產(chǎn)時(shí)不能有僥幸心理,當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患的跡象時(shí),必須及時(shí)采取控制措施進(jìn)行整治,必要時(shí)要停產(chǎn)整治,直至把安全隱患消除。
6、避免因通風(fēng)不暢而導(dǎo)致的窒息災(zāi)難
對(duì)礦區(qū)來(lái)講,構(gòu)建通風(fēng)管理制度是非常必要的,有助于進(jìn)一步完善通風(fēng)系統(tǒng)。除了要強(qiáng)化通風(fēng)管理外,還需要構(gòu)建檢測(cè)風(fēng)量、風(fēng)質(zhì)和風(fēng)速的臺(tái)賬,促使其與相關(guān)要求相符。此外,還需要落實(shí)基層班組建設(shè),在班組建設(shè)中加入安全管理規(guī)劃內(nèi)容,不能只重視生產(chǎn),還需要重視安全;構(gòu)建班組考核等級(jí)制度,給班組提供一個(gè)更加規(guī)范和科學(xué)的平臺(tái),鼓勵(lì)班組自查自糾,促使安全管理工作更好的開(kāi)展;班組要做好安全監(jiān)察工作,保證采礦工作中的各項(xiàng)法律法規(guī)和方針政策嚴(yán)格貫徹和落實(shí);在煤礦采礦安全管理工作中,要以班組建設(shè)為核心內(nèi)容,重視標(biāo)準(zhǔn)和考核,進(jìn)行安全質(zhì)量管理體系的構(gòu)建工作。
結(jié)束語(yǔ)
采礦和安全管理是一項(xiàng)系統(tǒng)復(fù)雜和艱巨的工作,企業(yè)沒(méi)有捷徑可走,一定要充分重視采礦企業(yè)的安全管理問(wèn)題,大力推進(jìn)安全基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè),并把教育和宣傳結(jié)合起來(lái),嚴(yán)格履行安全管理目標(biāo)責(zé)任制,采用現(xiàn)代化的企業(yè)管理模式來(lái)對(duì)采礦企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行管理,以逐步與新時(shí)期安全管理與發(fā)展需要相適應(yīng),從而促進(jìn)采礦開(kāi)采與安全管理的可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:金屬礦山采礦技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展前景
中圖分類(lèi)號(hào): TD43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、我國(guó)金屬礦山采礦的發(fā)展現(xiàn)狀
近 20 ~30 年以來(lái),采礦技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它使礦業(yè)開(kāi)發(fā)的運(yùn)營(yíng)和投資等理念發(fā)生了巨大變化,為提高礦山效益和活力發(fā)揮了積極作用,但該模式受傳統(tǒng)采礦模式的影響,在我國(guó)還處于發(fā)展中,加之我國(guó)礦產(chǎn)資源賦存一般比較復(fù)雜,組織生產(chǎn)、技術(shù)管理等還比較復(fù)雜、困難,特別是安全生產(chǎn)問(wèn)題還比較突出。經(jīng)過(guò)筆者調(diào)查研究,礦山采礦公司主要存在以下幾方面問(wèn)題:
( 1) 施工資質(zhì)掛靠現(xiàn)象多,機(jī)械裝備水平普遍較差。小型施工隊(duì)伍基本都是掛靠,其工程施工技術(shù)無(wú)法到位,現(xiàn)場(chǎng)常有安全隱患,施工隊(duì)老板僅就派遣監(jiān)工管理現(xiàn)場(chǎng)民工,既無(wú)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員,也無(wú)法進(jìn)行礦山專(zhuān)用設(shè)備資本投資,因而一般都缺乏企業(yè)管理方法、對(duì)資源綜合利用與安全生產(chǎn)的考慮。
( 2) 企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任落實(shí)不到位,現(xiàn)場(chǎng)采掘施工和井建作業(yè)安全管理混亂監(jiān)管失控等問(wèn)題。由于采礦作業(yè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,其中包括的很多作業(yè)工序都必須協(xié)調(diào)和平衡,而礦山采礦生產(chǎn)組織作業(yè)工序之間的協(xié)調(diào)難度大,安全生產(chǎn)隱患多。
( 3) 采礦生產(chǎn)人員流動(dòng)性大。礦山采礦單位盡管在用工制度上采用靈活的用工制度,如長(zhǎng)期合同制、輪換制、短期合同制等,但有一定技能的操作工及工程技術(shù)人員流動(dòng)頻繁,大部分工人為附近或邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)的農(nóng)民工,安全和職業(yè)健康防護(hù)意識(shí)差。
( 4) 地下采礦承包商大多缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力。地下采礦承包難度相比露天開(kāi)采大的多,礦山采礦承包商缺少工程技術(shù)人員、先進(jìn)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)管理創(chuàng)新,僅靠低成本人力資源來(lái)盈利將會(huì)越來(lái)越舉步維艱。
( 5) 合同管理難度大。主要存在合同采礦的進(jìn)場(chǎng)、日常考核、結(jié)算、合同變更及退場(chǎng)等細(xì)節(jié)問(wèn)題,業(yè)主必須有專(zhuān)業(yè)工程團(tuán)隊(duì)來(lái)管理、指揮調(diào)度,實(shí)現(xiàn)。如果礦山管理機(jī)制、體制、制度不夠健全,業(yè)務(wù)部門(mén)之間沒(méi)有相互制約,合同管理將很是混亂,甚至導(dǎo)致行賄受賄等腐敗現(xiàn)象發(fā)生。
( 6) 超強(qiáng)度、超負(fù)荷生產(chǎn)嚴(yán)重。由于礦山采礦是計(jì)量結(jié)算,井下工人超強(qiáng)度、超負(fù)荷生產(chǎn)是普遍存在現(xiàn)象,井下生產(chǎn)交叉影響大,人員、設(shè)備、作業(yè)點(diǎn)多,潛伏著諸多不安全因素。
2、金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展前景
2.1無(wú)人化采礦技術(shù)
無(wú)人化采礦技術(shù),就目前金屬礦山而言,可以說(shuō)是正在形成的技術(shù),雖然已經(jīng)在選礦得到了廣泛應(yīng)用,但是大多數(shù)礦山一直沒(méi)有認(rèn)識(shí)到它的優(yōu)點(diǎn)和潛在的效益。目前,仍把注意力放在半自動(dòng)化和輔助操作控制上,以此作為一種中間緩沖技術(shù)。如露天和地下礦鉆機(jī)的鉆頭定位、鉆進(jìn)速度、壓力和孔深控制; 電鏟、輪式裝載機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)的挖掘控制等領(lǐng)域已成功地應(yīng)用了無(wú)人化技術(shù)。由于 GPS、無(wú)線電通信以及激光技術(shù)的實(shí)用化,使得露天礦的測(cè)量和鉆孔作業(yè)也實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化化。
2.2 礦山的數(shù)字化、智能化
21 世紀(jì)是各種現(xiàn)代技術(shù)飛速發(fā)展的世紀(jì),“數(shù)字化”“智能化”已成為知識(shí)經(jīng)濟(jì)的重要標(biāo)志。信息、定位、通訊和自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,深刻地影響和改變著傳統(tǒng)的采礦工業(yè)。
國(guó)際上,數(shù)字化礦山發(fā)展非常迅速,發(fā)達(dá)國(guó)家采礦的礦山信息化改造已邁出堅(jiān)實(shí)的步伐,有的已制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。加拿大從 20 世紀(jì) 90 年代初開(kāi)始研究遙控采礦技術(shù),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)采礦過(guò)程的遙控操作,現(xiàn)已研制出樣機(jī)系統(tǒng),并在 NICO公司的幾個(gè)地下鎳礦試用,實(shí)現(xiàn)從地面對(duì)地下礦山進(jìn)行控制。加拿大已制訂出一項(xiàng)擬在 2050 年實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃,即加拿大北部邊遠(yuǎn)地區(qū)的一個(gè)礦山實(shí)現(xiàn)為無(wú)人礦井,從薩得伯里通過(guò)衛(wèi)星操縱礦山的所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)破碎和自動(dòng)切割采礦; 芬蘭采礦工業(yè)也于 1992 年宣布了自己的智能采礦技術(shù)方案,涉及采礦實(shí)時(shí)過(guò)程控制、資源實(shí)時(shí)管理、礦山信息網(wǎng)建設(shè)、新機(jī)械應(yīng)用和自動(dòng)控制等 28 個(gè)專(zhuān)題。瑞典也制定了向礦山自動(dòng)化進(jìn)軍的 Gofunteeknlk2000戰(zhàn)略計(jì)劃。
2.3 無(wú)廢害采礦(清潔采礦)
雖然無(wú)廢采礦已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,無(wú)論是在我國(guó)還是全世界,無(wú)廢害采礦仍然是 21 世紀(jì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。
2.4深部開(kāi)采
隨著淺部易采資源的開(kāi)發(fā)利用,地下金屬資源的開(kāi)發(fā)逐步向縱深方向發(fā)展。與淺埋礦床相比,由于深部礦巖的地質(zhì)構(gòu)造、賦存條件以及地應(yīng)力等均與淺部礦巖有所不同,其開(kāi)采技術(shù)條件更加復(fù)雜,面臨著更廣泛、更復(fù)雜的技術(shù)難題,如地壓、高溫、提升、回采、充填、排水、通風(fēng)、支護(hù)、環(huán)境保護(hù)等。對(duì)于“深部”的界定存在著不同的看法,更為廣泛的認(rèn)識(shí)是,以深度為依據(jù),> 800 ~ 1 000 m 的為深部開(kāi)采。
2.5采礦設(shè)備大型化、自動(dòng)化和智能化
( 1) 采礦設(shè)備大型化。采礦設(shè)備發(fā)展的總趨勢(shì)是采礦設(shè)備的愈加完善和更加可靠,生產(chǎn)率在不斷提高。采礦裝備的發(fā)展特征是設(shè)備成龍配套,機(jī)械化程度高; 裝備無(wú)軌化、液壓化、自動(dòng)化程度高;裝備技術(shù)成熟,已成功地引進(jìn)了無(wú)人駕駛、機(jī)器人作業(yè)等新技術(shù)。采礦設(shè)備大型化趨勢(shì)在露天開(kāi)采中非常明顯,地下礦與露天礦山相比雖然受到空間的限制,但還是向采用更大型的采礦設(shè)備方向發(fā)展。主要表現(xiàn)為: ①汽車(chē)的大型化不僅體現(xiàn)在汽車(chē)的載重量上,也體現(xiàn)在汽車(chē)的裝機(jī)容量上。②為了與礦用汽車(chē)配套,挖掘機(jī)與裝載機(jī)也在向大型化發(fā)展。
( 2) 遙控技術(shù)。國(guó)外許多公司積極地把遙控技術(shù)應(yīng)用于金屬礦山,如瑞典 LKAB 公司在其地下鐵礦,采用先進(jìn)的遙控技術(shù),1 人可以同時(shí)遙控3 臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)作業(yè); 加拿大的 INCO 公司利用地下通信、定位與導(dǎo)向以及過(guò)程監(jiān)控技術(shù),遙控采礦設(shè)備及工藝系統(tǒng),已成功開(kāi)發(fā)出鉆孔、爆破起爆、鏟運(yùn)和噴射混凝土等各項(xiàng)遙控技術(shù)。隨著遙測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)處理以及機(jī)械手的巨大進(jìn)步,遙控技術(shù)將成為未來(lái)采礦共同的特點(diǎn)。
( 3) 自動(dòng)化技術(shù)。如果說(shuō)過(guò)去 20 年的全球采礦技術(shù)發(fā)展方面,礦山機(jī)械化的發(fā)展促進(jìn)了采礦工藝的變革,今后 20 年將由礦山自動(dòng)化和信息技術(shù)對(duì)采礦工藝的變革起主導(dǎo)作用。自動(dòng)化技術(shù),雖然已經(jīng)在選礦得到了廣泛應(yīng)用,但是大多數(shù)礦山一直沒(méi)有認(rèn)識(shí)到它的優(yōu)點(diǎn)和潛在的效益。目前,仍把注意力放在半自動(dòng)化和輔助操作控制上,以此作為一種中間緩沖技術(shù)。如露天和地下礦鉆機(jī)的鉆頭定位、鉆進(jìn)速度、壓力和孔深控制; 電鏟、輪式裝載機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)的挖掘控制等領(lǐng)域已成功地應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)。由于 GPS、無(wú)線電通信以及激光技術(shù)的實(shí)用化,使得露天礦的測(cè)量和鉆孔作業(yè)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。自動(dòng)化采礦技術(shù),可用于解決各種惡劣條件下的采礦問(wèn)題,如邊坡不穩(wěn)定,安全條件差,通風(fēng)困難等,具有跨時(shí)代的意義。
2.6生產(chǎn)安全不斷提高,采礦系統(tǒng)日趨完善
( 1) 開(kāi)采監(jiān)控手段現(xiàn)代化。信息、定位、通訊和自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,深刻地影響和改變著傳統(tǒng)的采礦工業(yè),通過(guò)對(duì)采場(chǎng)過(guò)程監(jiān)控,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下開(kāi)采裝備乃至整個(gè)礦山開(kāi)采系統(tǒng)的遙控操作。遙控采礦、無(wú)人工作面甚至無(wú)人礦井等已在加拿大、瑞典、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)成為現(xiàn)實(shí)。
( 2) 完善采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)采礦裝備狀況和開(kāi)采技術(shù)條件,逐步擴(kuò)大采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù),提高采礦強(qiáng)度,降低單位采切工程量和礦石損失貧化指標(biāo),提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。
3、結(jié) 語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)金屬礦山采礦正處于快速發(fā)展時(shí)期,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。采礦公司應(yīng)該抓住可以大有作為的重要戰(zhàn)略時(shí)期,查找制約快速發(fā)展的瓶頸和問(wèn)題,加快戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級(jí),優(yōu)化、改進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理模式,以期望對(duì)我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉煒.我國(guó)金屬礦采礦技術(shù)回顧與展望J]. 金屬礦山,2003( 10)
【關(guān)鍵詞】采礦;技術(shù);現(xiàn)狀;研究
中圖分類(lèi)號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)對(duì)于資源的需求量不斷增加,為了更好地盡心給資源的開(kāi)挖,我們需要對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行研究、分析。
二、國(guó)內(nèi)采礦技術(shù)的現(xiàn)狀
在我國(guó)煤炭行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展中。已經(jīng)積累了較為豐富的采礦技術(shù)。而且形成了具有中國(guó)特色的采礦技術(shù)體系。特別是國(guó)內(nèi)的礦山企業(yè)、高等院校及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)在采礦技術(shù)的研究中投入了更大的精力,國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段應(yīng)用的很多采礦技術(shù)已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先地位,有效促進(jìn)煤礦開(kāi)采效率、質(zhì)量與安全性的提高。綜合分析國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段應(yīng)用的采礦技術(shù),主要為以下幾類(lèi)成套技術(shù)為代表:
1.以充填采礦技術(shù)為主線的成套技術(shù)。填充采礦技術(shù)在國(guó)內(nèi)的礦山企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。其具有效率高、安全性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性理想、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的采礦技術(shù)研究工作中,以充填采礦技術(shù)為主線,對(duì)于相關(guān)的采礦技術(shù)也展開(kāi)了深入的研究與實(shí)踐。并已取得了較多的科研成果,對(duì)于提高我國(guó)的采礦技術(shù)水平具有積極的作用。
2.礦山廢棄空間、廢棄物處理與處置相結(jié)合的采礦成套技術(shù)。在我國(guó)早期的煤礦開(kāi)采中,多數(shù)地區(qū)采取粗放式的開(kāi)采方式,導(dǎo)致礦山中留下了大面積的采空區(qū)。而且在地表堆積了大量的廢棄物,如果不能對(duì)現(xiàn)象問(wèn)題進(jìn)行有效的處理,將留下較大的安全隱患。因此,在國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的采礦技術(shù)應(yīng)用中,借鑒各國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù),已經(jīng)構(gòu)建了礦山廢棄空間、廢棄物處理與處置相結(jié)合的采礦成套技術(shù)。在山西、河北、內(nèi)蒙古、黑龍江等主要煤炭產(chǎn)區(qū)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
3.礦山地壓監(jiān)測(cè)、控制技術(shù)為主線的采礦成套技術(shù)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)各地區(qū)頻繁出現(xiàn)重大采礦安全事故。其根本因素是采礦技術(shù)不合理及安全管理措施不到位等,所以,國(guó)內(nèi)在采礦技術(shù)的研究中更加注重地壓監(jiān)測(cè)與控制等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,并且取得了較多的科研成果,對(duì)于促進(jìn)煤礦開(kāi)采作業(yè)的安全性是十分重要的。
三、煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中存在的問(wèn)題以及健全的措施方案
根據(jù)上文的詳細(xì)闡述和分析,可以對(duì)現(xiàn)階段主要的煤礦采礦技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀,有著全面的了解和細(xì)致的掌握。接下來(lái),將針對(duì)煤礦采礦技術(shù)使用過(guò)程當(dāng)中存在的缺陷和問(wèn)題進(jìn)行分析,并且以此為切入點(diǎn),針對(duì)改進(jìn)與健全的技術(shù)措施方案進(jìn)行論述,力求更進(jìn)一步的為有關(guān)工作做出積極的貢獻(xiàn)。
1.煤礦行業(yè)的制度不夠健全完善,技術(shù)沒(méi)有得到充分的運(yùn)用。這一點(diǎn)問(wèn)題可以說(shuō)是現(xiàn)階段采礦行業(yè)當(dāng)中的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。由于我國(guó)的煤礦企業(yè)分布較廣并且數(shù)量較多,從目前的制度,僅僅只能夠從整體性的角度對(duì)其進(jìn)行管理,但是在實(shí)際的過(guò)程當(dāng)中,則會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,導(dǎo)致管理上的混亂。另外,由于制度的不完善,而導(dǎo)致的采礦技術(shù)難以得到有效的運(yùn)用,也是一個(gè)重點(diǎn)的問(wèn)題,一些新型的技術(shù),難以發(fā)揮出其最大的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)有的效應(yīng),不得不說(shuō)是一種損失。針對(duì)此問(wèn)題的改進(jìn)健全措施,還需要從行業(yè)的制度規(guī)章完善這一層面做起,保證采礦技術(shù)運(yùn)用得到規(guī)范化。針對(duì)采礦的基本工作目標(biāo)以及工作的流程,進(jìn)行明晰,并且使得煤礦企業(yè)的管理者以及職工人員對(duì)于自身的職責(zé)與任務(wù)有著全面的掌握,做到分工明確,將安全作為生產(chǎn)的首要內(nèi)容,并且將規(guī)范化的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。保證工作的開(kāi)展油田不問(wèn),每一名員工都可以發(fā)揮出自身最大的潛能。此外,還需要所有的人員密切的配合,在嚴(yán)格遵守工作規(guī)章制度的基礎(chǔ)之上,加強(qiáng)工作的質(zhì)量和效率。
2.對(duì)于新型的技術(shù)研發(fā)沒(méi)有引起足夠程度的重視。在一些企業(yè)當(dāng)中,往往為了追求利益的最大化,而忽視了新型技術(shù)的研發(fā)以及使用,管理者僅僅追求的是短期之內(nèi)的效益,但是對(duì)于長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)卻造成了一定的阻礙。許多企業(yè)使用的是傳統(tǒng)的技術(shù),不愿意開(kāi)發(fā)新型的技術(shù),并且也不愿意花費(fèi)資金去引進(jìn)新技術(shù)以及研發(fā)新技術(shù),在這樣的模式之下,技術(shù)得不到發(fā)展,采礦的效率也難以進(jìn)一步的提高。針對(duì)這樣的現(xiàn)狀,對(duì)于采礦企業(yè)而言,還需要將新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用作為工作的一個(gè)核心內(nèi)容來(lái)開(kāi)展,注重采礦技術(shù)的改進(jìn)與完善,跟上時(shí)展的趨勢(shì),大力的使用和開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備,促進(jìn)管理系統(tǒng)的集約化建設(shè),進(jìn)而全面的提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3.專(zhuān)業(yè)性的技術(shù)人員比較缺乏,難以發(fā)揮出采礦技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。采礦行業(yè)是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)的行業(yè),一些中小型的礦場(chǎng)當(dāng)中,專(zhuān)業(yè)的人才非常缺乏,整個(gè)采礦團(tuán)隊(duì)的素質(zhì)也不高,對(duì)于采礦的知識(shí)以及采礦的技術(shù)并不是十分的了解,進(jìn)而難以保證采礦工作可以高效率、高質(zhì)量的開(kāi)展,尤其是在一些特殊的情況之下,如何保證采礦工作的安全,也是需要高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)人才才能夠進(jìn)一步解決的問(wèn)題。針對(duì)上述的現(xiàn)狀,在現(xiàn)階段的采礦工作當(dāng)中,還需要定期的組織人員的技術(shù)培訓(xùn),使得所有的工作人員都可以掌握新型的工作技術(shù),及時(shí)的引進(jìn)高技能的專(zhuān)業(yè)人才,提升員工的安全生產(chǎn)意識(shí)觀念,使得員工對(duì)于設(shè)備以及技術(shù)工藝有著熟練的掌握,另外,還需要鼓勵(lì)員工在工作之余,多多學(xué)習(xí)、多多掌握新的技術(shù),進(jìn)而為采礦工作安全性的提高奠定基礎(chǔ)。
四、采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展推進(jìn)了我國(guó)采礦工業(yè)的發(fā)展。在大力發(fā)展采礦經(jīng)濟(jì)的同時(shí),對(duì)于社會(huì)的責(zé)任也不容忽視.需要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)影響等方面綜合考慮各個(gè)因素并加以控制,來(lái)適應(yīng)社會(huì)的和諧進(jìn)步發(fā)展。所以,采礦技術(shù)要著重從以下幾個(gè)方面發(fā)展:
1.采礦設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、高效化
目前,雖然我國(guó)的采礦技術(shù)有一定的進(jìn)步,但是,全盤(pán)地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化還是極少數(shù)的,這樣低水平的工藝制約了我國(guó)的高效率采礦。所以要加大研究大孔穿爆設(shè)備、中深孔全液壓鑿巖機(jī)具、井巷鉆進(jìn)機(jī)械、以及鏟運(yùn)機(jī)為主體的裝運(yùn)設(shè)備、振動(dòng)出礦和連續(xù)采礦及與之配套的輔助機(jī)械等系列設(shè)備,實(shí)現(xiàn)無(wú)軌化、高效化和半自動(dòng)化、自動(dòng)化是礦山設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。
2.深井采礦技術(shù)
隨著我國(guó)淺部資源的日益枯竭,需要不斷地向深部挖掘,對(duì)于深井的采礦雖無(wú)明確的概念和定義,但是,一般把深度超過(guò)1000 m的礦山稱(chēng)為深井采礦。由于礦藏埋藏較深,地壓增大,巖溫增高,所以,在開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)遇到不曾遇到過(guò)的技術(shù)難題,比如礦山的提升、排水、支護(hù)、通風(fēng)等諸多方面的困難都會(huì)隨之增大,這樣就要求采礦工藝技術(shù)和機(jī)械設(shè)備必須適應(yīng)這種變化。只有不斷地提高采掘技術(shù)和礦山機(jī)械設(shè)備性能,發(fā)展安全、高效、低耗采礦技術(shù),才能開(kāi)采越來(lái)越多的深礦資源。
3.發(fā)展綠色礦山
在采礦的過(guò)程中,不但造成了自然環(huán)境的破壞,也會(huì)遺留許多廢氣、廢水、廢渣。這些廢物如果處理不好,將會(huì)給自然生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活帶來(lái)了很大的負(fù)面影響。目前,國(guó)內(nèi)外環(huán)保專(zhuān)家都呼吁對(duì)礦山環(huán)境采取綜合的治理措施,尋找廢物利用的方法。保證低環(huán)保費(fèi)并強(qiáng)調(diào)建立無(wú)廢料礦山和潔凈礦山。最后就是將無(wú)廢和少?gòu)U采礦技術(shù)納入國(guó)內(nèi)外采礦技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,成為國(guó)內(nèi)外金屬采礦技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
4.發(fā)展數(shù)字化、智能化礦山
我們不得不承認(rèn)信息技術(shù)為采礦工藝技術(shù)帶來(lái)的革命性的突破,其在采礦工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度、系統(tǒng)監(jiān)控及災(zāi)害預(yù)報(bào)等方面的應(yīng)用潛力還有待深度的挖掘,得到長(zhǎng)足發(fā)展。數(shù)字化礦山是對(duì)于整個(gè)礦山整體的數(shù)字化再現(xiàn)和認(rèn)識(shí),以礦山各個(gè)應(yīng)用技術(shù)軟件為工具,以高效、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為手段,最終實(shí)現(xiàn)高度信息化、自動(dòng)化、高效率,以至實(shí)現(xiàn)無(wú)人采礦和智能采礦。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)不斷想可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變,進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)挖的采礦行業(yè)在正在進(jìn)行變革,通過(guò)對(duì)采礦技術(shù)的分析,有助于我們更好地進(jìn)行采礦技術(shù)的提高。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:東北大學(xué);《采礦學(xué)》;本科專(zhuān)業(yè);教材建設(shè)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)10-0031-04
一、概述
當(dāng)今世界綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng),說(shuō)到底就是人才的競(jìng)爭(zhēng),只有擁有了一流的人才,才有可能擁有未來(lái)。對(duì)于高等教育,培養(yǎng)造就富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的卓越工程人才,既是歷史賦予高校的重任,也是我國(guó)應(yīng)對(duì)新一輪科學(xué)技術(shù)革命和知識(shí)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)的必然選擇。東北大學(xué)作為我國(guó)設(shè)立礦業(yè)工程學(xué)科最早的地礦類(lèi)高校,在總結(jié)以往人才培養(yǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,圍繞如何為社會(huì)培養(yǎng)具有全面創(chuàng)造性、技術(shù)性卓越工程人才這一問(wèn)題,在開(kāi)展教學(xué)體系改革的同時(shí),積極開(kāi)展《采礦學(xué)》教材建設(shè)與改革工作,努力探索和實(shí)踐新的人才培養(yǎng)模式。本文根據(jù)采礦工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)情況,就《采礦學(xué)》本科專(zhuān)業(yè)教材改革與實(shí)踐進(jìn)行探討與總結(jié)。
進(jìn)入二十一世紀(jì),采礦技術(shù)發(fā)展十分迅速,發(fā)展主趨勢(shì)從之前的以機(jī)械化和大型化為主,轉(zhuǎn)向全面信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化,與采礦直接相關(guān)的理論和方法也隨之發(fā)生了深刻的變化。在發(fā)達(dá)國(guó)家,地下鏟運(yùn)、鑿巖等設(shè)備的自動(dòng)導(dǎo)航和遙控操作、露天設(shè)備的無(wú)人駕駛和自動(dòng)調(diào)度、全數(shù)字化優(yōu)化設(shè)計(jì)等,已經(jīng)在采礦實(shí)踐中得到較廣泛地應(yīng)用。近年來(lái)出現(xiàn)的一個(gè)最新趨勢(shì),是高度重視采礦與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào),盡量降低采礦對(duì)生態(tài)環(huán)境的沖擊,盡快恢復(fù)采礦損毀區(qū)域的生態(tài)功能。我國(guó)大型礦山實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化開(kāi)采,也實(shí)現(xiàn)了一定程度地信息化和自動(dòng)化,如露天礦運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度、選礦流程自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制、采礦方案的CAD設(shè)計(jì)等。
上述采礦科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)采礦專(zhuān)業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了新的要求,對(duì)采礦專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容體系提出了新的要求,對(duì)相應(yīng)教材的內(nèi)容體系也提出了新的要求。采礦專(zhuān)業(yè)課程的教材不僅需要涵蓋基本采礦方法和工藝,而且需要涵蓋現(xiàn)代采礦科技要求的新理論和新方法,如礦山計(jì)算機(jī)建模理論和方法、開(kāi)采方案和各種參數(shù)的優(yōu)化理論和方法、礦山項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法、采礦對(duì)生態(tài)沖擊的量化理論和方法以及生態(tài)恢復(fù)等。
采礦科學(xué)技術(shù)發(fā)展對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性也提出了更高的要求,采礦專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)是具有系統(tǒng)性專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)的綜合人才。過(guò)去以采礦工藝過(guò)程劃分的課程與教材體系結(jié)構(gòu),難以實(shí)現(xiàn)各工藝環(huán)節(jié)知識(shí)的系統(tǒng)貫通。例如:爆破只講述爆破相關(guān)知識(shí),沒(méi)有把什么樣的爆破參數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用于什么采礦方式方法和工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系;巷道支護(hù)只講述支護(hù)方式及其在給定載荷下的設(shè)計(jì)計(jì)算,沒(méi)有把不同支護(hù)方式與它們所適用的那些采礦方法的具體巷道工程進(jìn)行有機(jī)地聯(lián)系等等。因此,采礦工程的專(zhuān)業(yè)教材在內(nèi)容體系上,必須把相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)以采礦方式方法和工藝過(guò)程為主線融會(huì)貫通,實(shí)現(xiàn)高度地知識(shí)系統(tǒng)性。
我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)的巨大需求,需要利用越來(lái)越多的國(guó)外礦產(chǎn)資源。越來(lái)越多的礦業(yè)公司和采礦技術(shù)與管理人員走出國(guó)門(mén),在國(guó)外從事礦產(chǎn)開(kāi)采。而我國(guó)礦業(yè)在項(xiàng)目評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、管理理念、方法和手段上與國(guó)外有較大的差別。這就需要采礦專(zhuān)業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)能夠兼顧國(guó)內(nèi)的實(shí)用性和與國(guó)際的接軌,以便我國(guó)的采礦工程技術(shù)和管理人員在國(guó)外從事采礦時(shí),能很快適應(yīng)國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境,促進(jìn)國(guó)外資源的開(kāi)發(fā)利用。因此,采礦工程的專(zhuān)業(yè)教材在內(nèi)容體系上必須兼顧國(guó)內(nèi)現(xiàn)實(shí)和與國(guó)際接軌。
東北大學(xué)《采礦學(xué)》教材針對(duì)上述需求并基于多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、多方反饋和大量調(diào)查研究編寫(xiě)而成,其內(nèi)容體系在培養(yǎng)滿足現(xiàn)代采礦科學(xué)技術(shù)要求的綜合技術(shù)型和國(guó)際化專(zhuān)業(yè)人才中,正在發(fā)揮重要的作用。
二、教材改革與建設(shè)目標(biāo)
《采礦學(xué)》教材總體建設(shè)目標(biāo):以教材為載體,推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容體系的改革和完善,不斷提高采礦專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,使之適應(yīng)采礦科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要求。
在內(nèi)容上,《采礦學(xué)》融入了過(guò)去教材中沒(méi)有的、在國(guó)內(nèi)外采礦實(shí)踐中應(yīng)用較成熟并在高效采礦上(高經(jīng)濟(jì)效益、高生產(chǎn)率、低生態(tài)沖擊)發(fā)揮重要作用的理論和方法,如礦床數(shù)值模型的建立、邊界品位的確定與優(yōu)化、露天開(kāi)采最終境界優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃整體優(yōu)化、地下開(kāi)采“三律”(礦巖移動(dòng)規(guī)律、地壓顯現(xiàn)規(guī)律、巖體冒落規(guī)律)、露天礦GPS調(diào)度、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、采礦生態(tài)壓力和生態(tài)成本等。針對(duì)我國(guó)礦業(yè)公司越來(lái)越多地走出國(guó)門(mén)開(kāi)發(fā)利用國(guó)外礦產(chǎn)資源的需要,在知識(shí)內(nèi)容上兼顧國(guó)內(nèi)應(yīng)用和與國(guó)際的接軌。
在體系結(jié)構(gòu)上,以采礦方式方法和工藝過(guò)程為主線,把相關(guān)知識(shí)和技術(shù)融會(huì)貫通,形成一個(gè)完整地體系。例如:在論述某一地下采礦方法的結(jié)構(gòu)、采準(zhǔn)工程布置以及爆破、落礦、出礦等工藝中,有機(jī)融合相關(guān)工程的參數(shù)設(shè)計(jì)、爆破設(shè)計(jì)、支護(hù)方式和適用設(shè)備選型等的相關(guān)理論和計(jì)算方法;在論述露天開(kāi)采工藝中,有機(jī)融合各工藝的參數(shù)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型配置、自動(dòng)化調(diào)度等,并講述相關(guān)的優(yōu)化理論、模型和算法。
針對(duì)采礦工程機(jī)構(gòu)和開(kāi)采過(guò)程的時(shí)空性強(qiáng)、靠平面三視圖難以建立完整的時(shí)空概念這一教學(xué)難點(diǎn),《采礦學(xué)》教材配發(fā)了一套采礦工藝環(huán)節(jié)的三維動(dòng)畫(huà)短片,有效解決時(shí)空概念的建立問(wèn)題。針對(duì)采礦工程教學(xué)有很強(qiáng)地實(shí)踐性的特點(diǎn),《采礦學(xué)》教材配發(fā)了“露天礦優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)(教育版)”及實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù),學(xué)生可以用來(lái)鞏固所學(xué)知識(shí)、提高知識(shí)運(yùn)用能力,并可用于課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
三、教材建設(shè)主要研究范圍與實(shí)踐內(nèi)容
《采礦學(xué)》的編著者們長(zhǎng)期從事采礦工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)工作,注重總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、收集反饋信息;注重掌握和跟蹤國(guó)際、國(guó)內(nèi)采礦領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)以及教學(xué)方法、課程設(shè)置和教學(xué)手段;注重研究總結(jié)采礦工程專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)難點(diǎn)和解決辦法。
在采礦工程專(zhuān)業(yè)的課程內(nèi)容體系方面,系統(tǒng)收集了美國(guó)、歐洲和我國(guó)一些大學(xué)的采礦工程專(zhuān)業(yè)課程所用教材,認(rèn)真研究其知識(shí)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。把所有課程依據(jù)內(nèi)容歸納為幾個(gè)知識(shí)板塊,分析了這些學(xué)校采礦工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系和教材的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)。與美國(guó)南伊利諾大學(xué)采礦系教授、工程學(xué)院院長(zhǎng)合作完成了論文“A REVIEW OF THE EVOLUTION OF MINING ENGINEERING CURRICULUM(采礦工程課程設(shè)置演化的回顧與評(píng)述)”,在2011年土耳其伊斯坦布爾召開(kāi)的第22屆世界采礦大會(huì)(22nd World Mining Congress)上發(fā)表,引起國(guó)際采礦界不小的反響。基于上述研究并針對(duì)我國(guó)采礦工業(yè)的特點(diǎn)和對(duì)人才的需求,形成了改革完善采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系的指導(dǎo)思想和結(jié)構(gòu)框架:采礦方法、工藝技術(shù)等“硬技術(shù)”與經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)、決策和優(yōu)化、生態(tài)化開(kāi)采等“軟科學(xué)”并重;強(qiáng)化應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ);國(guó)內(nèi)實(shí)用與軌跡接軌兼顧。這一體系適應(yīng)了現(xiàn)時(shí)和今后一個(gè)時(shí)期信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、生態(tài)化采礦技術(shù)的發(fā)展對(duì)具有系統(tǒng)性現(xiàn)代專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)的綜合采礦專(zhuān)業(yè)人才的需求。
作為采礦工程專(zhuān)業(yè)課的主導(dǎo)教材,《采礦學(xué)》在內(nèi)容體系設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)了上述指導(dǎo)思想和體系框架,做到采礦方法、工藝技術(shù)等“硬技術(shù)”與經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)、決策和優(yōu)化、生態(tài)化開(kāi)采等“軟科學(xué)”并重。在硬技術(shù)方面系統(tǒng)全面地更新完善了典型采礦方法、工藝和技術(shù)、設(shè)備,充分體現(xiàn)國(guó)內(nèi)外在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用較成熟的最新研發(fā)成果。在軟科學(xué)方面,系統(tǒng)論述了為高效采礦服務(wù)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)與決策、數(shù)字建模、參數(shù)和方案優(yōu)化等理論、方法、模型和算法。在具體的設(shè)計(jì)和計(jì)劃程序與方法方面,既論述我國(guó)礦山設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的程序和方法,又介紹國(guó)際(主要是發(fā)達(dá)國(guó)家)廣泛應(yīng)用的與我國(guó)有明顯區(qū)別的程序和方法。這樣,使用該教材教學(xué),培養(yǎng)的人才不僅具有滿足我國(guó)現(xiàn)時(shí)和將來(lái)一個(gè)時(shí)期采礦業(yè)發(fā)展的需要,而且滿足走出國(guó)門(mén)開(kāi)發(fā)利用國(guó)外礦產(chǎn)資源的需要。
在教學(xué)方法和手段方面,《采礦學(xué)》的編著者們經(jīng)過(guò)深入研究總結(jié)出采礦工程專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)難點(diǎn):
1.三維空間概念的建立。采礦中各種工程有很強(qiáng)的空間性,各種工程、巷道的布置及其相互之間的銜接,相關(guān)幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算,都要求學(xué)生能夠建立起一個(gè)完整的空間三維概念。過(guò)去只能借助平面三視圖憑想象來(lái)形成空間結(jié)構(gòu),教學(xué)時(shí)費(fèi)時(shí)且效果不佳。
2.時(shí)序概念的建立。采礦不同于一般工廠的生產(chǎn),后者的作業(yè)場(chǎng)地是固定的,而采礦中作業(yè)場(chǎng)所和對(duì)象是隨時(shí)間以一定的順序移動(dòng)的。這就需要學(xué)生掌握采礦過(guò)程的時(shí)空發(fā)展程序,靠靜態(tài)圖解很難達(dá)到好的教學(xué)效果。
3.實(shí)踐性強(qiáng)。課堂上講采礦方法、工藝時(shí),為了具有普遍性,用的大都是典型方案。而采礦的一大特點(diǎn)是地質(zhì)條件千差萬(wàn)別,實(shí)踐中的方案與典型方案有較大地差別。把學(xué)到的一般知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐能力必須通過(guò)親自動(dòng)手來(lái)培養(yǎng),而這是難以在課堂上實(shí)現(xiàn)的。
針對(duì)頭兩個(gè)教學(xué)難點(diǎn),《采礦學(xué)》的編著者們花費(fèi)大量時(shí)間研發(fā)了一系列采礦工程結(jié)構(gòu)、工藝環(huán)節(jié)的三維動(dòng)畫(huà)短片,作為教學(xué)輔助手段與《采礦學(xué)》教材一起發(fā)行。應(yīng)用這些動(dòng)畫(huà)短片,可以在很短時(shí)間內(nèi)使學(xué)生建立起三維空間概念和時(shí)序概念,而且學(xué)生需要時(shí)在課余可以反復(fù)演放。這些教學(xué)輔助手段大大拉近了教學(xué)與實(shí)踐的距離,提高了教學(xué)效果。
針對(duì)第三個(gè)教學(xué)難點(diǎn),《采礦學(xué)》的編著者們專(zhuān)門(mén)研發(fā)了“露天礦優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)(教育版)”,配以真實(shí)礦山的實(shí)際地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和使用說(shuō)明書(shū),與《采礦學(xué)》教材一起發(fā)行。使用這一軟件,學(xué)生可以自己動(dòng)手,應(yīng)用課堂學(xué)到的知識(shí),對(duì)露天礦山進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),做出設(shè)計(jì)、計(jì)劃方案,既深化了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,鞏固了知識(shí)的掌握,又培養(yǎng)了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和獨(dú)自確定參數(shù)、方案的技術(shù)決策能力。這一軟件還可用于課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì),在很有限的時(shí)間里提高設(shè)計(jì)水平,鍛煉設(shè)計(jì)能力。
四、教材改革建設(shè)創(chuàng)新與特色
1.教材改革建設(shè)創(chuàng)新。
(1)理論與內(nèi)容創(chuàng)新。《采礦學(xué)》在內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)了重大突破,體現(xiàn)了采礦工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)理念和模式的創(chuàng)新。我國(guó)一直到上世紀(jì)末,采礦工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)一直沿用以工藝技術(shù)為主導(dǎo)的模式,只注重把礦石采出來(lái)所需要的工藝技術(shù)知識(shí)。這一模式在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)以及向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過(guò)渡時(shí)期,發(fā)揮了重要作用,培養(yǎng)了國(guó)家急需的采礦技術(shù)人才。當(dāng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位后,礦山企業(yè)面臨的不僅僅是按照給定產(chǎn)量把礦石采出來(lái)的問(wèn)題,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的幾乎所有方面都需要企業(yè)在國(guó)家和地方法律、法規(guī)下自主決策。是否投資于一個(gè)礦山項(xiàng)目、應(yīng)規(guī)劃多大的開(kāi)采規(guī)模、什么樣的生產(chǎn)計(jì)劃能帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)效益等等,都需要工程技術(shù)和管理人員具有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)決策和優(yōu)化的知識(shí)。而且,進(jìn)入二十一世紀(jì),礦山企業(yè)不但需要關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效率,同時(shí)需要關(guān)注生態(tài)效益和社會(huì)效益。《采礦學(xué)》在內(nèi)容體系上實(shí)現(xiàn)了這一重要轉(zhuǎn)變,創(chuàng)新了教學(xué)理念和模式,不僅更新完善了采礦方法和工藝技術(shù)等“硬技術(shù)”,而且把技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、決策和優(yōu)化、生態(tài)化開(kāi)采等“軟科學(xué)”放在同樣重要的位置,并與硬技術(shù)有機(jī)融合,形成了一個(gè)適應(yīng)時(shí)代需求的、新的采礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系。
(2)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。《采礦學(xué)》在上述知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)方面,以采礦方式方法和工藝過(guò)程為主線,把相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、技術(shù)和優(yōu)化決策融會(huì)貫通。例如,在論述某一地下采礦方法的結(jié)構(gòu)、采準(zhǔn)工程布置以及爆破、落礦、出礦等工藝中,有機(jī)融合相關(guān)工程的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、爆破設(shè)計(jì)、支護(hù)方式和適用設(shè)備選型等的相關(guān)理論和計(jì)算方法;在論述露天境界設(shè)計(jì)和采剝計(jì)劃編制中,從傳統(tǒng)的過(guò)程與方法逐步過(guò)渡到優(yōu)化理論、模型和算法,在露天開(kāi)采工序中有機(jī)融合各工序的參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、設(shè)備選型配置、自動(dòng)化調(diào)度等。這樣,硬技術(shù)與軟科學(xué)之間、仍然發(fā)揮作用的傳統(tǒng)方法與應(yīng)用較成熟的新成果之間、國(guó)內(nèi)實(shí)用方法與國(guó)際的接軌之間,實(shí)現(xiàn)了融會(huì)貫通,形成了一個(gè)新的、完整的體系結(jié)構(gòu)。
(3)實(shí)踐創(chuàng)新。《采礦學(xué)》注重教學(xué)實(shí)踐的創(chuàng)新。針對(duì)前述采礦工程專(zhuān)業(yè)課教學(xué)實(shí)踐中的難點(diǎn)(即,三維空間概念和時(shí)序概念難以建立、實(shí)踐性強(qiáng)),《采礦學(xué)》的編著者們研發(fā)了一系列采礦工程結(jié)構(gòu)、工藝環(huán)節(jié)的三維動(dòng)畫(huà)短片,研發(fā)了“露天礦優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)(教育版)”,并配有真實(shí)礦山的實(shí)際地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。這些研發(fā)成果有效解決了采礦教學(xué)三大難點(diǎn)問(wèn)題,大大提高了教學(xué)效率和效果,培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.教材改革建設(shè)特色。《采礦學(xué)》在促進(jìn)采礦工程專(zhuān)業(yè)課教育教學(xué)改革方面,尤其是內(nèi)容體系的改革上,發(fā)揮了重要作用。其特色主要有以下三個(gè)方面:
(1)內(nèi)容新,具有顯著的時(shí)代特色。作為專(zhuān)業(yè)知識(shí)載體的教材,《采礦學(xué)》充分體現(xiàn)了采礦科技和社會(huì)發(fā)展對(duì)采礦專(zhuān)業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)提出的時(shí)代性要求。如今的礦山企業(yè)不能單純追求經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效率的最大化,同時(shí)需要關(guān)注生態(tài)效益和社會(huì)效益。《采礦學(xué)》在內(nèi)容體系上體現(xiàn)了這些時(shí)代性需求,把技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、決策和優(yōu)化、生態(tài)化開(kāi)采等“軟科學(xué)”放在同樣重要的位置,并與硬技術(shù)相輔相成。
(2)系統(tǒng)性強(qiáng),具有完整的體系特色。《采礦學(xué)》不是在過(guò)去教材的基礎(chǔ)上加入新東西的簡(jiǎn)單堆砌,它是以采礦方式方法和工藝過(guò)程為主線,把相關(guān)知識(shí)、技術(shù)和方法融會(huì)貫通,形成一個(gè)完整的知識(shí)體系。例如,就爆破技術(shù)而言,除具有共性的基礎(chǔ)知識(shí)外,在每一采礦工序中都闡述了針對(duì)該工序具體需要的爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算、器材選擇等。巷道掘進(jìn)技術(shù)、地壓控制技術(shù)、落礦出礦、優(yōu)化與決策方法等也類(lèi)似編排。這樣,學(xué)生學(xué)習(xí)每一項(xiàng)單體技術(shù)和方法模型時(shí),就掌握了其在采礦中的應(yīng)用位置;在學(xué)到每一工藝、工序時(shí),就掌握了需要用到的合適技術(shù)和理論方法。這一體系上的特色,大大提高了知識(shí)的連貫性和學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。
(3)教學(xué)針對(duì)性強(qiáng),具有很強(qiáng)的實(shí)踐性特色。《采礦學(xué)》十分注重采礦工程專(zhuān)業(yè)課教學(xué)不同于其他課程的特點(diǎn)和難點(diǎn),有針對(duì)性地研發(fā)了一系列采礦工程結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程的三維動(dòng)畫(huà)短片,有效解決學(xué)生在建立三維空間和時(shí)序概念中的困難;開(kāi)發(fā)了“露天礦優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)(教育版)”并建立了真實(shí)礦山的實(shí)際地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),用于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和知識(shí)運(yùn)用能力。這些動(dòng)畫(huà)短片和軟件系統(tǒng)是提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的有力支撐。
五、教材改革建設(shè)綜合水平與成效
1.教材綜合水平。在知識(shí)結(jié)構(gòu)體系上,《采礦學(xué)》不僅凝結(jié)了大量的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和反饋意見(jiàn),而且納入了國(guó)內(nèi)外采礦工程的專(zhuān)業(yè)課教材及相關(guān)課程的優(yōu)點(diǎn)。在《采礦學(xué)》的形成過(guò)程中,系統(tǒng)收集了美國(guó)、歐洲和我國(guó)十多所在采礦專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域典型大學(xué)的采礦工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置和所用教材,認(rèn)真研究其課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)和教材的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn),博采眾長(zhǎng),形成了改革完善采礦工程專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)體系的指導(dǎo)思想和結(jié)構(gòu)框架。在此基礎(chǔ)上,深入研究了國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的采礦技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),抓住信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、生態(tài)化開(kāi)采這一采礦科學(xué)技術(shù)的時(shí)展主旋律,提出了一個(gè)完整的知識(shí)體系。《采礦學(xué)》的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系充分體現(xiàn)了采礦科技的新成果、新發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了相關(guān)知識(shí)板塊的融會(huì)貫通,既具中國(guó)特色又與國(guó)際接軌,達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
《采礦學(xué)》不僅僅是一本書(shū),它所承載的是具有時(shí)代性、實(shí)踐性和方向性的采礦工程專(zhuān)業(yè)科技的知識(shí)體系。《采礦學(xué)》的十幾次的印刷、在全國(guó)的大量使用,本身就是這一教學(xué)成果水平的證明。
2.教材改革建設(shè)成效。
(1)與教材建設(shè)相對(duì)應(yīng)的教學(xué)改革及課程建設(shè)成效。《采礦學(xué)》教材及其承載的采礦課程內(nèi)容體系,是在過(guò)去約15年中不斷地教學(xué)研究、實(shí)踐和改革中形成的。《采礦學(xué)》第一版被列入教育部普通高等教育“九五”規(guī)劃教材,得到學(xué)校的資助。2004年由該教材編著者主講的采礦學(xué)課程被評(píng)為校級(jí)精品課程,在學(xué)校的資助下經(jīng)過(guò)四年的建設(shè),2008年該課程被評(píng)為國(guó)家精品課程,獲得教育部和學(xué)校的資助,課程建設(shè)成果及其教學(xué)和課程體系改革成果于2009年獲得遼寧省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。在上述課程建設(shè)項(xiàng)目的支撐下,針對(duì)教學(xué)和課程體系改革需求以及教學(xué)實(shí)踐與反饋,對(duì)《采礦學(xué)》實(shí)施再版,并列入教育部普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材,于2011年4月完成改版工作,出版發(fā)行。
(2)教材應(yīng)用及推廣成效。作為采礦工程專(zhuān)業(yè)課的主導(dǎo)教材,《采礦學(xué)》在內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系上的時(shí)代性和系統(tǒng)系已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可。這一教學(xué)成果在全國(guó)范圍得到廣泛應(yīng)用。據(jù)冶金工業(yè)出版社不完全統(tǒng)計(jì),使用《采礦學(xué)》教材的有東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、重慶大學(xué)、昆明理工大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、內(nèi)蒙古科技大學(xué)、遼寧科技大學(xué)、河北理工大學(xué)、山東理工大學(xué)等高等院校,以及貴州、甘肅、福建、重慶、浙江等地的學(xué)校和企業(yè)。《采礦學(xué)》在方法和理念上注重與國(guó)際采礦實(shí)踐接軌的特點(diǎn),也適應(yīng)了越來(lái)越多的礦業(yè)公司走出國(guó)門(mén)開(kāi)發(fā)利用國(guó)外礦產(chǎn)資源需要,受到許多礦山企業(yè)管理者的青睞,把《采礦學(xué)》作為培訓(xùn)教材和參考書(shū)使用。
《采礦學(xué)》第一版被列入教育部普通高等教育“九五”規(guī)劃教材,于2001年1月由冶金工業(yè)出版社出版發(fā)行,先后九次印刷,印數(shù)25000冊(cè),發(fā)行量之高在這一時(shí)期冶金類(lèi)專(zhuān)業(yè)教材中是少見(jiàn)的。基于多年的教學(xué)實(shí)踐和來(lái)自各方的反饋意見(jiàn),并針對(duì)該書(shū)出版以來(lái)采礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),2005年著手再版工作和相關(guān)教學(xué)輔助手段的研發(fā),《采礦學(xué)》第二版被列入教育部普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材,于2011年4月出版發(fā)行。第二版的發(fā)行速度比第一版大大增加,在短短的一年半時(shí)間內(nèi),印刷了三次,總印數(shù)達(dá)12000冊(cè),已發(fā)行10430冊(cè),在冶金工業(yè)出版社2011和2012年度出版的所有書(shū)籍中發(fā)行量排名第一。這充分證明了《采礦學(xué)》的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度。
在實(shí)施效果上,《采礦學(xué)》首先是更新完善了在信息時(shí)代、礦業(yè)全球化和可持續(xù)發(fā)展背景下需要的采礦工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系,為培養(yǎng)符合時(shí)代要求的采礦工程專(zhuān)業(yè)人才提供了知識(shí)載體。其次,《采礦學(xué)》充分注意到采礦工程專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的難點(diǎn)對(duì)教學(xué)效果的影響。一系列采礦工程結(jié)構(gòu)、工藝環(huán)節(jié)的三維動(dòng)畫(huà)短片在教學(xué)中的應(yīng)用,可以在很短時(shí)間內(nèi)使學(xué)生建立起三維空間概念和時(shí)序概念,并大大拉近了教學(xué)與實(shí)踐的距離,提高了教學(xué)效果。使用“露天礦優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)(教育版)”及其真實(shí)礦山的實(shí)際地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),學(xué)生可以自己動(dòng)手,應(yīng)用課堂學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),做出設(shè)計(jì)、計(jì)劃方案,既深化了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,鞏固了知識(shí)的掌握,又培養(yǎng)了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和獨(dú)自確定參數(shù)、方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)決策能力,提高了教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
我國(guó)是礦業(yè)大國(guó),在多種礦產(chǎn)的產(chǎn)量和需求量上都位居世界第一,但我國(guó)尚不是礦業(yè)強(qiáng)國(guó)。走向礦業(yè)強(qiáng)國(guó)需要掌握信息化、數(shù)字化、國(guó)際化、生態(tài)化礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)知識(shí)的大批專(zhuān)業(yè)人才。《采礦學(xué)》為適應(yīng)這一需求而生,已經(jīng)在全國(guó)范圍的采礦專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用,必將在走向礦業(yè)強(qiáng)國(guó)的道路上繼續(xù)發(fā)揮作用。這一教學(xué)成果具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
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1背景與目標(biāo)
新疆工程學(xué)院采礦工程專(zhuān)業(yè)辦學(xué)歷史悠久,采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系中,特別是專(zhuān)業(yè)課程均有較高工程實(shí)踐要求,對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是人才素質(zhì)培養(yǎng)的重點(diǎn)。學(xué)院采礦工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)始終堅(jiān)持以現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐需求作為人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)與目標(biāo),為實(shí)現(xiàn)這一目的推行以形成基于工程實(shí)踐為主線的課程體系為目標(biāo),以專(zhuān)業(yè)教研組為活動(dòng)平臺(tái),依托煤炭和中介企業(yè)的工程實(shí)踐過(guò)程框架的課程內(nèi)容,有機(jī)地把高等學(xué)校與企業(yè)這兩個(gè)平行的“元”聯(lián)系起來(lái),清楚地顯示出專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容與企業(yè)工程實(shí)踐過(guò)程不同階段的相互對(duì)應(yīng)性,分階段細(xì)化工程實(shí)踐過(guò)程,在各個(gè)工程階段的工程實(shí)踐過(guò)程中載入理論知識(shí)與實(shí)踐技能的教學(xué),這樣,工程實(shí)踐過(guò)程框架下的課程內(nèi)容和教學(xué)情境總是以能夠適應(yīng)生產(chǎn)體系和工作崗位的各種變革與靈活性為立足點(diǎn),這無(wú)論對(duì)于教師還是學(xué)生都將具有極大的效用,對(duì)于用人單位更是一種極大的期盼。學(xué)院制定的采礦工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的,有社會(huì)責(zé)任感和競(jìng)爭(zhēng)能力的,自覺(jué)維護(hù)祖國(guó)統(tǒng)一、民族團(tuán)結(jié),具備支撐專(zhuān)業(yè)堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)、較為廣博的人文社科知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐技能,富有創(chuàng)新精神、科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力,誠(chéng)實(shí)守信,德才兼?zhèn)洌茉趯?zhuān)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域從事工作的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才。根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)確定與此目標(biāo)相適應(yīng)的采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系。針對(duì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)中“專(zhuān)與通”度的把握是一個(gè)難點(diǎn)。采礦工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)大眾化階段對(duì)素質(zhì)教育和“通才”培養(yǎng)的強(qiáng)化并不意味著對(duì)專(zhuān)業(yè)教育的冷落,對(duì)“專(zhuān)與通”的把握應(yīng)根據(jù)學(xué)校的發(fā)展定位,通專(zhuān)結(jié)合,以通為基礎(chǔ),以專(zhuān)為延伸,將二者統(tǒng)一在對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和行業(yè)企業(yè)科技發(fā)展實(shí)際水平的適應(yīng)上,以采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系改革為突破口構(gòu)建新的人才培養(yǎng)方案。根據(jù)學(xué)生就業(yè)(含擇業(yè)、創(chuàng)業(yè)、升學(xué)、留學(xué)等)出口需要,強(qiáng)化學(xué)生的綜合知識(shí)和職業(yè)能力為出發(fā)點(diǎn),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,處理好基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課、理論課與實(shí)踐課、主干課與一般課、必修課與選修課這幾者之間的最佳比例,以解決多年高校培養(yǎng)的采礦工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生在煤炭企業(yè)面對(duì)新技術(shù)、新工藝、新裝備和信息化進(jìn)程的再學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力不足的問(wèn)題,建立起適應(yīng)本科層次的人才基礎(chǔ)寬厚,再學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力較強(qiáng)要求的不斷更新、與時(shí)俱進(jìn)的課程體系。
2校企合作模式下課程體系建設(shè)的總體方案
2.1基本要求以煤炭應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)的知識(shí)體系為基礎(chǔ),圍繞行業(yè)企業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)際需求合理設(shè)置課程和課程內(nèi)容,既要保證扎實(shí)適用的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)理論內(nèi)容,又要注重專(zhuān)業(yè)背景和人文素質(zhì)的培養(yǎng)。根據(jù)煤炭應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)的素質(zhì)體系要求,既要培養(yǎng)煤炭行業(yè)特有的吃苦耐勞,扎實(shí)肯干精神,又要培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的綜合素質(zhì)。依據(jù)煤炭應(yīng)用型工程技術(shù)人才的能力體系,以工程生產(chǎn)的實(shí)際需要為核心目標(biāo),在能力培養(yǎng)別突出對(duì)基本知識(shí)的熟練掌握和靈活應(yīng)用,同時(shí)要培養(yǎng)科研開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)改革和建立與新的培養(yǎng)目標(biāo)和方案相適應(yīng)的培養(yǎng)制度體系(如注重應(yīng)用實(shí)踐、應(yīng)用創(chuàng)新在總學(xué)分中比重的學(xué)分制、能夠積極引導(dǎo)師資不斷提升實(shí)踐及應(yīng)用創(chuàng)新的教學(xué)科研能力的評(píng)價(jià)及分配制度)。
2.2校企合作模式下課程體系建設(shè)的具體措施①專(zhuān)業(yè)方向設(shè)置行業(yè)化專(zhuān)業(yè)設(shè)置面向行業(yè),突出特色,培養(yǎng)市場(chǎng)急需的專(zhuān)業(yè)人才,從而使學(xué)生就業(yè)前景廣闊。②課程設(shè)置系統(tǒng)化要以行業(yè)對(duì)人才知識(shí)能力素質(zhì)的需求為出發(fā)點(diǎn),按照構(gòu)建與企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)相適應(yīng)的課程體系,理論知識(shí)、實(shí)踐能力、素質(zhì)培養(yǎng)要形成一套既符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律又適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)的科學(xué)完善的培養(yǎng)體系。課程內(nèi)容要突出工程應(yīng)用特點(diǎn),既要有本課程必需的理論基礎(chǔ),又要包含當(dāng)前行業(yè)企業(yè)的新型實(shí)用技術(shù)。③教學(xué)內(nèi)容模塊化教學(xué)內(nèi)容采用模塊化的組織方法,以知識(shí)單元為依據(jù)構(gòu)建模塊,使其具有相對(duì)的獨(dú)立性,學(xué)生可根據(jù)需要從中選取教學(xué)內(nèi)容。④教學(xué)組織多元化根據(jù)教學(xué)體系的課程設(shè)置,結(jié)合課程具體內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的差異,充分利用學(xué)校、實(shí)驗(yàn)室、科研院所、行業(yè)企業(yè)的教學(xué)環(huán)境組織形式多樣的多元化教學(xué)。⑤實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新化擯棄單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的參觀勞動(dòng)性實(shí)習(xí),在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)要鼓勵(lì)學(xué)生自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和創(chuàng)新思維能力;在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)以解決工程技術(shù)實(shí)際為目的,培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)的能力。
2.3校企合作模式下課程體系基本框架根據(jù)校企合作模式下工程實(shí)踐教學(xué)的總體要求,學(xué)院采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)計(jì)了3+N+1的的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式“,3”為三平臺(tái),即通識(shí)教育平臺(tái)、學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)和實(shí)踐教育平臺(tái);“N”為多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向模塊;“1”為素質(zhì)拓展模塊,主要是創(chuàng)新能力培養(yǎng)。課程體系貫穿實(shí)踐能力培養(yǎng),在不同的學(xué)習(xí)階段,安排不同要求和能力培養(yǎng)的實(shí)踐課程。①通識(shí)教育平臺(tái)通識(shí)教育課程平臺(tái),包括了公共基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)兩個(gè)部分。注意交叉學(xué)科,提供寬口徑的培養(yǎng)課程。通識(shí)教育課程整合各專(zhuān)業(yè)的教學(xué)要求,打通公共基礎(chǔ),拓寬學(xué)科平臺(tái),減少課程內(nèi)容的交叉。②強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)特色以能力為本位出發(fā),根據(jù)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵和社會(huì)需求,精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)中及時(shí)追蹤學(xué)科前沿和實(shí)際應(yīng)用,將理論教學(xué)與社會(huì)需求緊密結(jié)合。③突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)加大學(xué)生課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重,增加設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)的比例;更加強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),充分利用校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、校外產(chǎn)學(xué)研實(shí)訓(xùn)基地等加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、行業(yè)適應(yīng)能力的培養(yǎng)。探索實(shí)踐3+0.5+0.5的校企聯(lián)合培養(yǎng)模式。針對(duì)煤炭應(yīng)用型工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在本科教育四年標(biāo)準(zhǔn)學(xué)制內(nèi),實(shí)行在校學(xué)習(xí)與實(shí)踐三年,另外半年與企業(yè)及科研合作單位開(kāi)展應(yīng)用型人才聯(lián)合培養(yǎng),最后在企業(yè)完成8周實(shí)習(xí),10周畢業(yè)設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)必須以解決企業(yè)某一工程實(shí)際問(wèn)題開(kāi)展真題設(shè)計(jì)。畢業(yè)課題所產(chǎn)生的實(shí)際效果和畢業(yè)答辯由企業(yè)工程技術(shù)人員和學(xué)校專(zhuān)業(yè)教師共同評(píng)判,畢業(yè)答辯委員會(huì)由企業(yè)工程技術(shù)人員和學(xué)校專(zhuān)業(yè)教師構(gòu)成,人員各占半數(shù),根據(jù)綜合評(píng)判結(jié)果給出畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)。對(duì)于行業(yè)要求特點(diǎn)明顯,用人單位對(duì)畢業(yè)生需求數(shù)量相對(duì)集中的情況,采用訂單式培養(yǎng)的模式。在校學(xué)習(xí)的三年中,專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)內(nèi)容按企業(yè)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。④強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)教育部提出高等院校要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才。創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是高校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一,也是高校教育體系對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求適應(yīng)的一種重要形式。與研究型人才強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)、科研創(chuàng)新能力不同,應(yīng)用型本科人才主要是構(gòu)建應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)二次開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新能力。因此,注重以學(xué)科競(jìng)賽、科創(chuàng)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)應(yīng)大力推廣以競(jìng)賽促創(chuàng)新能力培養(yǎng)的形式,鼓勵(lì)學(xué)生參加各級(jí)創(chuàng)新活動(dòng),點(diǎn)面結(jié)合,不但在點(diǎn)上有獲獎(jiǎng)的學(xué)生,更重要的是在參賽人數(shù)的面上鋪開(kāi)。同時(shí),在人才培養(yǎng)方案中,納入創(chuàng)新教育學(xué)分。
3結(jié)語(yǔ)
新疆工程學(xué)院定位于以工學(xué)為主要學(xué)科,以煤炭煤電煤化工人才培養(yǎng)為主,面向行業(yè),突出礦業(yè),服務(wù)新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為定位的新建地方應(yīng)用型本科院校。學(xué)校歷經(jīng)50多年的辦學(xué)歷史,培育了一支師德高尚、業(yè)務(wù)精湛的師資隊(duì)伍,采礦工程專(zhuān)業(yè)作為教育部第三批卓越工程師建設(shè)專(zhuān)業(yè),具體建設(shè)工作已啟動(dòng),在作為自治區(qū)第一批重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)緊缺人才專(zhuān)業(yè)建設(shè)中積累了校企合作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過(guò)課程體系的重組、整合、優(yōu)化和實(shí)踐,設(shè)計(jì)一套科學(xué)的校企合作模式下采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系,為培養(yǎng)基礎(chǔ)適度、專(zhuān)業(yè)口徑適當(dāng)、適應(yīng)能力強(qiáng)的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才打下良好的基礎(chǔ)。
作者:張俊敏張玉珍單位:新疆工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】CAD;煤礦開(kāi)采;應(yīng)用
采礦CAD是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù),由于煤礦地下生產(chǎn)條件的復(fù)雜性等原因,CAD在國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)特別是煤礦一線生產(chǎn)單位,應(yīng)用程度還比較底,絕大部分煤礦還靠手工繪圖。AutoCAD到目前已經(jīng)發(fā)展到AutoCAD2000版,在建筑、電子、機(jī)械制造等其它行業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,其圖形處理功能日趨完善,并提供了比較完備的二次開(kāi)發(fā)手段。如自帶的AutoLISP、VisualLISP表處理語(yǔ)言,VC、VB應(yīng)用程序接口等。由于采礦行業(yè)和其他行業(yè)相比有著自己的鮮明特點(diǎn),不容易標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)定種類(lèi)繁多,實(shí)際變化大。這些都為AutoCAD在采礦領(lǐng)域內(nèi)的二次開(kāi)發(fā)帶來(lái)相當(dāng)大的困難。下面是在這方面的一些嘗試,希望能取得一些效果。
繪圖環(huán)境:Windows95(及其以上)操作系統(tǒng),AutoCADR15(及其以上版本),AutoLISP語(yǔ)言,HP繪圖機(jī),數(shù)字化儀。
1 設(shè)計(jì)思路及模塊功能
煤礦技術(shù)管理主要是各種圖紙的設(shè)計(jì)、繪圖和修改與補(bǔ)充,以前都是由人工繪制,不但浪費(fèi)人力物力,而且由于煤礦生產(chǎn)的特殊性,圖紙需要經(jīng)常修改和補(bǔ)充,給技術(shù)管理工作帶來(lái)很大的難度和不便。為此,在AutoCAD平臺(tái)上進(jìn)行圖紙?zhí)幚恚幹埔幌盗袘?yīng)用程序進(jìn)行管理,并把這些程序功能進(jìn)行有效集成,形成兩個(gè)功能模塊,這些程序模塊基本上能滿足我們平時(shí)的工作應(yīng)用。
1.1 圖元符號(hào)庫(kù)的建立
圖元符號(hào)庫(kù)即按照采礦圖例,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)進(jìn)行分類(lèi)管理,并繪出圖形,存成圖塊,以備程序調(diào)用或其他用途。每一類(lèi)作為一個(gè)圖元庫(kù),分為地質(zhì)測(cè)量符號(hào)庫(kù)(構(gòu)造、測(cè)點(diǎn)、等高線、鉆孔、井筒等)、機(jī)電設(shè)備圖元庫(kù)(變電所、電機(jī)、防爆開(kāi)關(guān)等)、一通三防圖元庫(kù)(風(fēng)門(mén)、密閉、風(fēng)機(jī)等)及其它土元庫(kù)。
1.2 規(guī)則礦圖
規(guī)則礦圖是指那些比較規(guī)范、用程序語(yǔ)言能夠容易實(shí)現(xiàn)的圖形。如巷道斷面、交叉點(diǎn)、車(chē)場(chǎng)、水倉(cāng)、泵房、絞車(chē)房、變電所等常用的施工圖,這類(lèi)圖形的特點(diǎn)是比較規(guī)范,用編程語(yǔ)言能比較簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)及繪圖。
根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范及國(guó)家頒布的制圖標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用AutoLISP、C++語(yǔ)言對(duì)巷道、水倉(cāng)、變電所、絞車(chē)房、交叉點(diǎn)等多種采礦常用工程設(shè)計(jì)編制了相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序模塊,通過(guò)人機(jī)對(duì)話交互的方式,錄入各種設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù),同時(shí)調(diào)用圖元庫(kù)中的已經(jīng)定義的各種符號(hào),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、繪圖的自動(dòng)化。每個(gè)功能模塊完成相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)并繪出相應(yīng)的施工圖紙。所有這些模塊都有序集成在AutoCAD系統(tǒng)界面的規(guī)則礦圖菜單下,形成一個(gè)小的設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)。
1.3 不規(guī)則礦圖
不規(guī)則礦圖指那些受現(xiàn)場(chǎng)條件影響大,布置復(fù)雜,隨時(shí)都有可能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件變化而修改的圖紙。如礦井開(kāi)拓平面圖、采區(qū)布置圖、采掘工程平面圖等這類(lèi)圖形的特點(diǎn)是極其復(fù)雜,信息量大且不規(guī)則,很難用編程語(yǔ)言寫(xiě)出相應(yīng)的軟件。我們?cè)贏utoCAD平臺(tái)下采取一系列的圖形編輯技術(shù)并輔以圖層、圖元符號(hào)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)礦圖的自動(dòng)生成。具體圖層分為大地坐標(biāo)網(wǎng)、煤層、構(gòu)造、采掘工程(包括巖巷、煤巷)、邊界、鉆孔、采空區(qū)、機(jī)電、通風(fēng)、避災(zāi)線路、運(yùn)輸?shù)葓D層。通過(guò)分層組織管理,可以方便地根據(jù)需要調(diào)用含所需信息的各個(gè)圖層,形成各種專(zhuān)業(yè)用紙,并在其上調(diào)用程序或手工插入所要的信息,即可形成一張完整的專(zhuān)業(yè)用圖。
2 采礦圖數(shù)據(jù)庫(kù)的管理
整個(gè)繪圖數(shù)據(jù)庫(kù)管理分前期錄入和實(shí)時(shí)管理2個(gè)步驟。
前期錄入又分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、圖元符號(hào)庫(kù)建立、應(yīng)用程序錄入3個(gè)部分:
(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備即是由各職能部門(mén)提供的資料形成FOXBASE或ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)的形式,這一部分工作量較大。
(2)把常用的機(jī)電、地質(zhì)、采礦等符號(hào)形成不同的AutoCAD圖塊存于圖元庫(kù)中,以備應(yīng)用程序調(diào)用。
(3)由于采礦圖的數(shù)據(jù)量大,第一次形成數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)錄入工作十分繁重。因此,根據(jù)實(shí)測(cè)導(dǎo)線的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了文件錄入方式。并應(yīng)用AutoCAD內(nèi)置的LISP語(yǔ)言編制了應(yīng)用程序,對(duì)以FOXBASE數(shù)據(jù)庫(kù)或ACCESS建立起來(lái)的導(dǎo)線資料、斷層、鉆孔、水倉(cāng)、井筒、邊界等資料庫(kù)進(jìn)行了批量錄入,加快了數(shù)據(jù)錄入工作。
3 系統(tǒng)集成
為便于同事們使用,把自己編制的所有應(yīng)用程序集成到AutoCAD環(huán)境下,形成系統(tǒng)下拉菜單、邊菜單、繪圖工具箱,使用者可方便地通過(guò)下拉菜單、邊菜單及工具箱,通過(guò)人機(jī)對(duì)話完成錄入、查詢(xún)、修改、輸出等工作。
4 應(yīng)用效果及應(yīng)用前景
采礦CAD投入使用前,設(shè)計(jì)人員跑現(xiàn)場(chǎng)、查資料、計(jì)算、繪圖,工作十分繁重。應(yīng)用CAD完成采礦圖,并在工程設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用。結(jié)合編制的規(guī)則礦圖設(shè)計(jì)程序,圖紙數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋范圍內(nèi)基本可以甩掉繪圖板工作。大大減輕了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,避免了工作中的人為誤差,提高了工作效率。同時(shí),由于集中了各部門(mén)匯總過(guò)來(lái)的大量的數(shù)據(jù)資料,因此,CAD數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料齊全、詳實(shí),查詢(xún)方便快捷,有效地避免了資料的丟失、殘缺不全等情況的出現(xiàn),對(duì)日常技術(shù)管理工作的提高起到了很大的作用,同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工具有很大的意義。
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的進(jìn)一步普及,網(wǎng)絡(luò)走進(jìn)了我們的日常工作,下一步我們可以把AutoCAD同因特網(wǎng)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸,根據(jù)網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù),及時(shí)地修改工作圖紙及數(shù)據(jù),真正實(shí)現(xiàn)與施工現(xiàn)場(chǎng)的同步管理。
5 體會(huì)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用要求越來(lái)越高,雖然我們已使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),但在面臨設(shè)計(jì)任務(wù)較多、對(duì)各項(xiàng)目完成的時(shí)間加以限制的情況下,如果靈活巧用計(jì)算機(jī),便能提高工作效率,減少不必要的重復(fù)工作。這樣,煤礦繪圖人員就能輕輕松松地完成要做的工作了。
目前市面上的軟件品種較多,它們的功能各異,雖具有各自的優(yōu)勢(shì),但由于各煤礦的不同,圖例也相應(yīng)的不同,在使用現(xiàn)有的軟件時(shí),總會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣不盡人意的地方。因此煤礦設(shè)計(jì)人員在采用計(jì)算機(jī)繪圖時(shí),必須選用一種適合自己要求的軟件,這才是采用計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵。為了提高繪圖速度及出圖效率,采用現(xiàn)有的煤礦軟件繪圖時(shí),可在原有軟件功能的基礎(chǔ)上完善各種功能;也可選用AutoCAD作為煤礦繪圖的支撐軟件,并在其原有軟件功能的基礎(chǔ)上加以擴(kuò)展,使其成為適合自己的一個(gè)軟件。
參考文獻(xiàn):
[1]徐永圻.煤礦開(kāi)采學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版,1999.
關(guān)鍵詞:礦產(chǎn)發(fā)展;找礦手段;實(shí)例分析
早在幾年前,中國(guó)某大學(xué)就以湖南地區(qū)的礦產(chǎn)做了專(zhuān)題的研討,本次研討的結(jié)論在以后的礦產(chǎn)研究中發(fā)揮了非常巨大的作用,也產(chǎn)生了非常積極的影響,并且在一定程度上使礦區(qū)的作業(yè)過(guò)程有了非常明顯的規(guī)律性,大大的提高了礦產(chǎn)作業(yè)的效率與價(jià)值。在勘測(cè)技術(shù)研究之外,還有相關(guān)的單位對(duì)礦床進(jìn)行過(guò)一定的研究,在此基礎(chǔ)上與找礦技術(shù)相結(jié)合,直到上個(gè)世紀(jì)80年代我國(guó)的找礦技術(shù)就在溫度測(cè)定方面有了顯著的提升,我國(guó)的幾所知名大學(xué)就做過(guò)有關(guān)于礦區(qū)的金礦成因的實(shí)驗(yàn),并把實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作為專(zhuān)題供給大家去學(xué)習(xí)。在20實(shí)際初期,相關(guān)學(xué)者就專(zhuān)門(mén)的研究了成礦因素等想干問(wèn)題,并編寫(xiě)了有關(guān)于此的若干著作。
1 我國(guó)目前的礦業(yè)發(fā)展--以黃金洞金礦為例
1.1探礦工作效率有待提高
雖然目前我國(guó)的礦產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)趨于飽和,但礦業(yè)發(fā)展依舊存在著一定的問(wèn)題,其中最為主要的問(wèn)題就是探礦工作的質(zhì)量,我國(guó)的黃金礦洞的探礦工作就有嚴(yán)重的缺陷,下面就來(lái)仔細(xì)的說(shuō)說(shuō)這個(gè)問(wèn)題。我國(guó)的礦山數(shù)量在現(xiàn)在看來(lái)還是非常夠用的,但這只是礦業(yè)發(fā)展的一個(gè)很小的因素,目前的礦山作業(yè)問(wèn)題層出不窮,這對(duì)礦山來(lái)說(shuō)就是一種非常巨大的浪費(fèi),探礦工作進(jìn)行的效率已經(jīng)嚴(yán)重的影響了礦業(yè)的發(fā)展前景,造成礦產(chǎn)保有儲(chǔ)存量嚴(yán)重不足的局面。如果這樣的發(fā)展下去,各大礦業(yè)公司的過(guò)度采礦、選礦以及冶礦的態(tài)勢(shì)將會(huì)徹底的失敗,因?yàn)楣驹谶@幾個(gè)方面的野心是非常大的,探礦工作的種種問(wèn)題會(huì)成為公司發(fā)展的最大障礙。此外,各礦業(yè)公司在發(fā)展目標(biāo)上的建立會(huì)受到嚴(yán)重的影響與阻礙,對(duì)公司的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展極為不利,因此,為了確保礦業(yè)公司的健康穩(wěn)定發(fā)展一定要在探礦工作上有所突破,對(duì)探礦手段方面來(lái)所要采用多手段結(jié)合的方式進(jìn)行,以達(dá)到提高探礦工作效率的目的,最終可以有利于我國(guó)礦產(chǎn)資源被充分的利用起來(lái),提高公司的盈利效率。此外,與地勘局的合作也是一種很好的提高探礦效率的方式,因?yàn)榈乜本謱?duì)國(guó)家的礦山信息的掌握是最全面的,對(duì)相關(guān)信息的解讀也是非常權(quán)威的,要相信在一段時(shí)間的合作之后企業(yè)一定會(huì)在探礦的效率上有所提高。為了讓探礦工作得到根本性地提高,要制定相關(guān)的計(jì)劃,該計(jì)劃要以年度為主要的時(shí)間段,并針對(duì)相應(yīng)的目標(biāo)制定明確的任務(wù),做好礦山的脈深以及其他信息的收集工作,提高普查工作的目的性,只有做好該工作才可以對(duì)礦山中已經(jīng)存在的資源進(jìn)行重組,增加資源的保有量。
1.2 礦脈之間的差異較大
我國(guó)礦山的主要礦區(qū)已經(jīng)有了很明確的分布特征,在這些區(qū)域中,總是會(huì)存在幾個(gè)主要的礦脈,對(duì)于黃金洞金礦來(lái)說(shuō)已經(jīng)開(kāi)采了的礦脈有5個(gè),其中一個(gè)最早被開(kāi)采的礦脈位于金塘礦區(qū)域內(nèi)部,簡(jiǎn)稱(chēng)為1號(hào)礦脈,該礦脈的長(zhǎng)度是三千多米,該礦區(qū)的礦體結(jié)構(gòu)不是非常的穩(wěn)定,其中有很多斷裂的位置,且由于該礦區(qū)的方向是西北方向,所以在受力上的穩(wěn)定程度不是非常的好,由于氣候的影響脈體已經(jīng)有了明顯的傾斜,且該脈區(qū)最主要的特點(diǎn)就是呈透鏡狀態(tài),形狀類(lèi)似扁豆,具有容易膨脹和收縮的特點(diǎn),很容易形成不穩(wěn)定的脈尖,對(duì)采礦工作帶來(lái)巨大的困難。有的礦區(qū)存在著一個(gè)或者兩個(gè)的規(guī)模很大的礦脈,且這些礦脈的成礦質(zhì)量是非常高的,產(chǎn)生這一結(jié)果的主要原因就是礦體在厚度以及位置等方面的水平是不均勻的,這種具有良好成礦條件的地區(qū)一定是大家所青睞的,所以形成了一個(gè)良好的循環(huán)狀態(tài),最終導(dǎo)致了礦區(qū)之間的差異。有的礦脈在被發(fā)現(xiàn)以后就會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間出現(xiàn)被挖空的情況,因?yàn)榇蠹冶容^習(xí)慣于在該地點(diǎn)進(jìn)行采礦工作,但是這樣不利于礦山整體發(fā)展,對(duì)整個(gè)礦區(qū)規(guī)劃造成了很大的負(fù)面影響,這種見(jiàn)礦采礦的行為是不可取的,這也是形成很多礦脈差別的最主要原因之一。
2 提高采礦效率的方法
2.1 善于總結(jié)地質(zhì)探測(cè)的失敗經(jīng)驗(yàn)
雖然探礦工作存在著很多的漏洞,但只要善于總結(jié)失敗的經(jīng)驗(yàn)這種局面還是可以挽回的,因?yàn)樘降V工作的不足主要來(lái)自于對(duì)礦區(qū)脈深掌握的不夠,導(dǎo)致在勘探進(jìn)行時(shí)對(duì)時(shí)間以及其他要素的控制存在很多的誤區(qū),最終造成采礦工作的失敗。此外,在進(jìn)行礦脈的信息收集工作時(shí)要了解其走向,確定哪一個(gè)方向是最利于開(kāi)采的,因?yàn)椴煌拿}區(qū)存在不同的角度與走向,并且這些指標(biāo)會(huì)由于礦脈之間的距離而有所改變,在有些情況下還會(huì)存在兩個(gè)礦脈相交的情況,所以,如果前期的信息收集工作做不好就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)工作的異常繁雜,因此,總結(jié)失敗的經(jīng)驗(yàn)是非常重要的一種解決問(wèn)題的方式。此外,由于不同礦床之間的特點(diǎn)不盡相同,采礦人員需要根據(jù)礦床的規(guī)律去開(kāi)展采礦工作,這是減少失誤的一個(gè)有效方法,同時(shí)也為今后的勘察工作與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)與基礎(chǔ),從而有利于對(duì)新理論的證明、對(duì)新方法的順利使用,為日后的勘探工作發(fā)揮應(yīng)有的作用,以便于尋找更加優(yōu)秀的礦區(qū)去采礦。對(duì)失敗經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)不僅可以減輕采礦人員的工作難度,更能夠穩(wěn)定礦產(chǎn)的價(jià)格,有利于市場(chǎng)穩(wěn)定體系的建立,進(jìn)而有利于各企業(yè)的生存與發(fā)展,對(duì)礦山的利用應(yīng)該以資源效益的最大化為主要目標(biāo),保證對(duì)礦山進(jìn)行及時(shí)的清理工作因?yàn)檫@是保證礦山生產(chǎn)能力的一個(gè)最主要的基礎(chǔ),這樣還可以減少工作的盲目性。
2.2 提高地質(zhì)監(jiān)測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)素養(yǎng),加強(qiáng)其業(yè)務(wù)處理能力
一個(gè)優(yōu)秀完整的探礦工程隊(duì)的組成是多方面的,在很多因素之中,業(yè)務(wù)處理能力是尤為重要的,相關(guān)人員對(duì)地質(zhì)規(guī)程的熟悉對(duì)工作的成功是非常重要的,這也是提高工作人員對(duì)自身認(rèn)識(shí)的必要條件,可以從根本上知道什么事情可以做,什么事情不可以做,為工作效率提供了良好的基礎(chǔ)。一個(gè)優(yōu)秀的探礦人員也要具有活到老學(xué)到老的精神,在學(xué)習(xí)與工作的過(guò)程中對(duì)相關(guān)的書(shū)籍要足夠的熟讀并熟悉,這也是符合礦井地質(zhì)工作要求的。此外,為了工作人員對(duì)與礦井相關(guān)工作更加的熟悉,就要工作人員對(duì)資料給予足夠的熟悉,并以此為基礎(chǔ)開(kāi)展一切與采礦相關(guān)的其他工作,以便于更好的解決煤礦生產(chǎn)與建設(shè)的相關(guān)問(wèn)題,讓該產(chǎn)業(yè)更加適應(yīng)社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)的需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)探礦工作的足夠?qū)I(yè)與實(shí)力。
小結(jié):
綜上所述,我國(guó)地質(zhì)找礦手段的發(fā)展在國(guó)際上還是處于領(lǐng)先地位的,因?yàn)槲覈?guó)有著礦產(chǎn)悠久的歷史,在找礦時(shí)應(yīng)該對(duì)礦區(qū)有一定的分析與處理工作,使礦產(chǎn)資料更加正確,進(jìn)而有利于采礦工作分析與研究。選擇一個(gè)合理的探礦與采礦方法是減少礦業(yè)行業(yè)工作量的有效方法之一,通過(guò)對(duì)礦山條件與地質(zhì)條件的充分了解,就可以很清楚的對(duì)探礦與采礦工作進(jìn)行安排。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]采礦掘進(jìn) 煤炭生產(chǎn) 問(wèn)題 防治
[中圖分類(lèi)號(hào)] F407.21 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-12-278-2
1前言
我國(guó)社會(huì)在不斷的發(fā)展,社會(huì)工業(yè)化的程度也隨之不斷的提升,對(duì)于煤炭的開(kāi)采和利用也持續(xù)的深入,再加上我國(guó)是世界上比較大的煤炭消耗國(guó),因此對(duì)于煤炭的需求量仍然在逐年的提升。但是煤炭作為一項(xiàng)非常重要的資源,采礦掘進(jìn)的過(guò)程則成為一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。為了促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化的不斷進(jìn)步,我們應(yīng)該提高現(xiàn)在的地下煤炭礦井開(kāi)采技術(shù),最大限度的減少出現(xiàn)的問(wèn)題,以便于更好的促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)的集約化應(yīng)用。
2我國(guó)采礦掘進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1采礦掘進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展情況
我國(guó)的煤礦井下開(kāi)采技術(shù)雖然與以前相比有很大的進(jìn)步,但是與很多的發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在很大的差距。我國(guó)煤炭開(kāi)采走的是集約化道路,我們應(yīng)該貫徹落實(shí)新型的工業(yè)化道路,從集約化向資源的合理配置的道路,通過(guò)長(zhǎng)期的調(diào)查研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn),為我國(guó)煤炭井下開(kāi)采開(kāi)辟嶄新的技術(shù)層面。我國(guó)現(xiàn)在有很多大規(guī)模的企業(yè)已經(jīng)逐步到達(dá)了技術(shù)的突破層面,使我國(guó)在很大程度上擺脫了對(duì)外國(guó)技術(shù)的過(guò)分依賴(lài),是我國(guó)技術(shù)史上的一次重大的飛躍。目前,我國(guó)煤炭礦井下的煤炭鉆孔技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造了我國(guó)創(chuàng)新史上的重大新發(fā)現(xiàn)。
雖然煤炭采礦的技術(shù)正在日漸趨于成熟,但是最近幾年仍然出現(xiàn)了不少的安全事故,比如經(jīng)常性的出現(xiàn)采礦掘進(jìn)過(guò)程中的冒頂事故,這便需要我們必須想方設(shè)法的加大采礦掘進(jìn)過(guò)程的管理力度,切實(shí)的針對(duì)事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析,只有這樣才能提高采礦掘進(jìn)生產(chǎn)的安全度。
2.2采礦掘進(jìn)生產(chǎn)出現(xiàn)問(wèn)題的影響因素
首先,是采礦的操作方式存在失誤。從事煤炭行業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員除了要有必須的高質(zhì)量、高水平技術(shù)之外,同時(shí)也要具備高度的崗位責(zé)任感,對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量和安全負(fù)責(zé)。而在實(shí)際的煤炭開(kāi)挖過(guò)程中,很多的工作人員并沒(méi)有認(rèn)真的對(duì)需要開(kāi)挖和掘進(jìn)的礦井進(jìn)行勘察,或者是僅僅將檢查停留在表面上,對(duì)一些存在問(wèn)題的煤礦沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的處理和研究,這樣就會(huì)導(dǎo)致工程開(kāi)始的前期的安全性下降,無(wú)法有效保證后期施工的過(guò)程中頂板很好的保護(hù)施工人員的安全,最終引發(fā)安全事故。
其次,是支護(hù)保護(hù)不到位所造成的危險(xiǎn)。一般來(lái)講,在煤炭礦井的開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行之前,必須要對(duì)相關(guān)的施工地點(diǎn)進(jìn)行防護(hù)措施的加固,比如說(shuō)對(duì)頂板進(jìn)行加固或者是其他的臨時(shí)支護(hù)措施等,這樣才能保證在施工時(shí)對(duì)施工人員起到應(yīng)有的保護(hù)作用。一旦出現(xiàn)其他的緊急情況,比如在高空作業(yè)中摔落或者是出現(xiàn)意外,這些支護(hù)措施均能最大程度的減少傷害。
第三,支護(hù)的措施安排不合理。支護(hù)的措施安排對(duì)于我們煤礦井下施工的安全性能否得到保障是至關(guān)重要的,但是我國(guó)現(xiàn)在很多的煤礦在進(jìn)行掘進(jìn)之前的支護(hù)安排都不盡相同,存在相當(dāng)多的安全隱患。一些施工現(xiàn)場(chǎng)的天棚和巷道的支架中的阻力較小,因而造成了其伸縮量受到限制,同時(shí)支護(hù)的密度也受到了一定的限制。這樣的支護(hù)工程本身就存在了一些缺陷,一旦發(fā)生事故,頂板就會(huì)脫落,導(dǎo)致這些支護(hù)的措施無(wú)法真正的發(fā)揮作用。
除此之外,地質(zhì)的改變?cè)斐闪耸┕な鹿省C旱V的施工地點(diǎn)不是固定的,隨著施工工程的深入,頂板的暴露面積也在增加,在施工的時(shí)候遇到了不同的地質(zhì)情況則應(yīng)該及時(shí)的改變施工的策略和方法,才能適合當(dāng)時(shí)的地質(zhì)情況,減少因施工造成的冒頂?shù)炔涣记闆r的出現(xiàn)。
最后一點(diǎn),則是爆破的失誤導(dǎo)致崩倒支架。煤礦的掘進(jìn)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常的使用爆破等技術(shù),這不僅需要較高的專(zhuān)業(yè)技能,同時(shí)也要求支護(hù)的安全性必須有保障。但是在現(xiàn)在的很多施工現(xiàn)場(chǎng),爆破的一些人員并不專(zhuān)業(yè),導(dǎo)致了爆破的位置出現(xiàn)偏移等情況,最終導(dǎo)致爆破崩倒支架而出現(xiàn)掘進(jìn)事故。
3采礦掘進(jìn)生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)
3.1鑿巖掘進(jìn)和爆破的事項(xiàng)
針對(duì)采礦掘進(jìn)的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,其中必不可少的就是鑿巖和爆破,這兩項(xiàng)工程屬于采礦事項(xiàng)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),我們必須提起高度的重視。
首先,我們只有對(duì)巖石的性質(zhì)有充分的了解且具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)之后,才能對(duì)這塊巖石所在地進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采,而對(duì)巖石的了解主要包括巖石的特性以及物理結(jié)構(gòu)等方面,這些資料對(duì)于選擇鑿巖的方案確定具有重大意義。從一些有經(jīng)驗(yàn)的人員得出的結(jié)論看,巖石的抗壓強(qiáng)度與其抗剪強(qiáng)度是依次減弱的,其中抗拉強(qiáng)度最小。在采礦掘進(jìn)的過(guò)程中,根據(jù)這種特性我們能夠了解,對(duì)堅(jiān)硬巖石的爆破會(huì)造成拉伸破壞,但是擠壓破壞對(duì)此造成的破壞度更強(qiáng)大,針對(duì)這種施工的爆破情況,我們就可以用不同的爆破技術(shù)對(duì)這些巖石進(jìn)行加工,嚴(yán)格的控制它的破碎情況。不僅如此,在安放爆破工具的過(guò)程中,能夠利用本身的巖石面作為爆破的平面,將爆破的壓力充發(fā)揮,最終就可以達(dá)到巖石的拉應(yīng)力破壞效果,提升了爆炸的成功率,并且減小了破壞的效果影響范圍。
其次,我們應(yīng)該關(guān)注爆破掘進(jìn)的過(guò)程中的炮孔掏槽情況,因?yàn)檫@對(duì)于最終的爆破情況具有決定性的影響。不同的巖石種類(lèi)應(yīng)該確定不同的炮孔掏槽位置。例如說(shuō)玄武巖,本身具有的強(qiáng)度較大,因此我們可以將這個(gè)的炮孔掏槽位置的確定方法定為漸開(kāi)線式七星掏槽等方式。這個(gè)方式的好處比較多,可以在確定的過(guò)程中預(yù)留中心空眼,可以將這些巖石的自由面確定下來(lái),提升巖石的爆破效率和爆破效果。
3.2采礦掘進(jìn)過(guò)程中的技術(shù)支持
要想提高采礦技術(shù)的水平,首先要做的是加大科研的投入力度,促進(jìn)技術(shù)人員的研究,才能從根本上提高水平。在有了技術(shù)層面的支持上,我們要實(shí)現(xiàn)開(kāi)采的高產(chǎn)量和高效率, 就要從設(shè)備的監(jiān)控和分析上入手。我國(guó)目前所應(yīng)用的技術(shù),應(yīng)該加強(qiáng)高壓注水的強(qiáng)度以及頂板的堅(jiān)固度,同時(shí)可以結(jié)合一些國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),將化學(xué)加固的技術(shù)也應(yīng)用到礦井開(kāi)采中來(lái),這樣可以解決因成本問(wèn)題而帶來(lái)的技術(shù)難題。
除了在開(kāi)采礦井時(shí)給予有力的技術(shù)支持外,還應(yīng)該加強(qiáng)開(kāi)采過(guò)程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),這樣可以保證開(kāi)采質(zhì)量的提高,也可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題,減少因安全問(wèn)題而發(fā)生事故的概率。這項(xiàng)工作的完成不僅需要大量的人力投入,也需要完善物力支持,因而在進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督時(shí),有些是人力可以完成的,而一些高難度的地區(qū)仍然需要借助工具來(lái)實(shí)現(xiàn)完全的監(jiān)測(cè)。通過(guò)發(fā)展智能的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),來(lái)提高監(jiān)測(cè)的直觀性和反映問(wèn)題的時(shí)效性。與此同時(shí),我們也要發(fā)展新型的礦井開(kāi)采設(shè)備,完善頂板的耐用程度,開(kāi)發(fā)完善的配套設(shè)施,促進(jìn)地下礦井開(kāi)采的發(fā)展。
近些年以來(lái),國(guó)家對(duì)礦井開(kāi)采的安全越來(lái)越重視,但是礦井事故仍然頻繁發(fā)生,因此國(guó)家采取了各項(xiàng)措施來(lái)保證礦井的開(kāi)采安全。除了國(guó)家實(shí)施了新舉措來(lái)查處關(guān)閉不合格的開(kāi)礦企業(yè)之外,還淘汰了一些不符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,以提高地下礦井的安全度,最大限度的減少礦難事的發(fā)生。
4小結(jié)
總之,由世界的工業(yè)化發(fā)展情況來(lái)看,我國(guó)的礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)的儲(chǔ)量是處于前列的,而且擁有豐富的礦產(chǎn)種類(lèi),雖然礦井的井下作業(yè)技術(shù)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定的差距,但是在本行業(yè)中仍然有很大的發(fā)展前景,而且還可以有效的促進(jìn)礦井開(kāi)采行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展及進(jìn)步。本篇文章著重分析了我國(guó)現(xiàn)在礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的開(kāi)采方法、當(dāng)前發(fā)展的情況及問(wèn)題,希望有助于我國(guó)開(kāi)采的安全度提升,并且充分確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。希望有關(guān)部門(mén)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)可以從現(xiàn)在的開(kāi)采行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況出發(fā),盡快制定出安全方面的技術(shù)條例,從而推動(dòng)企業(yè)的不斷進(jìn)步及蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:露天礦;采礦方法設(shè)計(jì);三維可視化;采剝計(jì)劃編制
中圖分類(lèi)號(hào):F40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
云南思茅山水銅業(yè)有限公司是由玉溪礦業(yè)有限公司、(香港)勵(lì)晶金屬有限公司、云南鼎泰投資有限公司和云南易門(mén)經(jīng)一工貿(mào)有限責(zé)任公司共同投資重組的一家中外合資公司,目前擁有大平掌銅礦采礦權(quán)和大平掌銅多金屬普查、大凹子銅多金屬普查、景谷中合銅多金屬普查三個(gè)探礦權(quán),是集探、采、選為一體,以銅、鋅為主的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)企業(yè)。
2006年以前,大平掌銅礦的采礦設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的手工制圖和借助于CAD等作圖軟件形成施工圖形,這些圖形大多局限于二維平面圖形,圖形不夠直觀,信息表達(dá)不夠充分,工程量大,需要的專(zhuān)業(yè)人數(shù)多,而且往往只有少數(shù)專(zhuān)業(yè)采礦人員才能夠快速清晰地理解。2009年2月份,玉溪礦業(yè)公司全面接管云南思茅山水銅業(yè)有限公司大平掌銅礦的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)權(quán)以后,玉溪礦業(yè)公司礦山研究院引入MicroMine三維礦業(yè)軟件對(duì)大平掌銅多金屬礦床進(jìn)行管理和開(kāi)采。
MicroMine采用真三維采礦方法設(shè)計(jì),生成三維采礦單體實(shí)體模型。在三維采礦單體模型的基礎(chǔ)之上,透過(guò)礦塊表面直接觀察內(nèi)部采剝工程布置方式和順序,進(jìn)行任意剖面圖的剖切,觀察內(nèi)部構(gòu)造、局部信息,并自動(dòng)生成用于生產(chǎn)的二維剖面圖,這種三維可視化方法的實(shí)現(xiàn)可以給設(shè)計(jì)人員提供大量、精確、直觀的圖形數(shù)據(jù),從而降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。MicroMine可在三維實(shí)體模型的基礎(chǔ)上計(jì)算出采剝工程量、采剝比、礦石量、損失和貧化率、炸藥及爆破器材消耗量等一系列參數(shù),這些資料為后期采剝計(jì)劃的編制和生產(chǎn)過(guò)程控制提供了可靠的依據(jù)。
利用Micromine三維礦業(yè)軟件對(duì)大平掌銅礦管理規(guī)范及流程具體分測(cè)、地、采三個(gè)部分,第一部分礦山工程測(cè)量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,第二部分礦山地質(zhì)模型的更新,第三部分露天礦山采礦設(shè)計(jì)。
1工程概況
大平掌銅礦是一座以銅為主,并伴生鋅、金、銀,鐵等多種金屬元素的中大型露采礦山。采區(qū)出露地層主要為上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)大凹子組(DCd)的第一段(DCd1)頂部和第二段(DCd2)。大凹子組第一段頂部為塊狀硫化物及放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)凝灰?guī)r,是礦區(qū)v1礦體的產(chǎn)出層位,其下部被次火山巖流紋斑巖侵入,礦區(qū)V2礦體即產(chǎn)于流紋斑巖。大凹子組第二段出露于礦區(qū)中部,巖性為灰綠色英安巖。礦區(qū)總體為一北西走向的背斜構(gòu)造,由于受斷裂、斜長(zhǎng)花崗斑巖及流紋斑巖侵入破壞,背斜形態(tài)不完整。采區(qū)出露斷層較多,但多為小斷層,對(duì)礦體影響不大。只有2-12線之間發(fā)育較好的縱段斷層和4-6線處發(fā)育橫斷層對(duì)V1礦體有一定影響,但錯(cuò)距都不大只有20米。大平掌銅多金屬礦產(chǎn)于大凹子組凝灰?guī)r和流紋巖中,礦區(qū)圈出兩個(gè)礦體,兩者的地質(zhì)特征有明顯差異。V1礦體由塊狀硫化物礦石組成,呈不規(guī)則的透鏡狀或構(gòu)造塊體,分布在V2礦體及流紋巖之上,與下伏V2礦體不完全重疊,與頂板英安巖之間常見(jiàn)凝灰?guī)r,接觸面呈波狀。V2礦體由細(xì)脈狀和浸染狀礦石組成,產(chǎn)于流紋斑巖頂部流紋巖中,連續(xù)分布,中部厚邊部薄,餅狀透鏡狀。兩個(gè)礦體分布于19至20勘探線間,走向北西,向北東波狀緩傾斜,傾角10°-25°,局部大于35°。礦體總體長(zhǎng)2000米,寬100-670米,埋深從地表到280米標(biāo)高,礦體厚度2-50米。V1礦體主要由7個(gè)礦體構(gòu)成,V2礦體主要由4個(gè)礦體構(gòu)成。本研究中采礦設(shè)計(jì)的單于0-10線1095m標(biāo)高以上的礦體。
2三維可視化采礦模型建立
2.1數(shù)據(jù)收集及準(zhǔn)備工作
2.1.1數(shù)據(jù)收集
設(shè)計(jì)前,主要應(yīng)收集的資料有測(cè)量人員審定后提供最新的采場(chǎng)現(xiàn)狀圖;地質(zhì)人員審定后提供的0-10線范圍1095m以上各標(biāo)高礦置及V1、V2礦體的礦量與品位。
2.1.2準(zhǔn)備工作
設(shè)計(jì)資料的準(zhǔn)備工作是一個(gè)十分重要的過(guò)程,它是進(jìn)行采礦單體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),包括建立采剝工程實(shí)體模型和需要計(jì)算儲(chǔ)量部分的塊段模型,另外還要根據(jù)礦體的形態(tài)和圍巖的性質(zhì)確定出采礦方法和各個(gè)技術(shù)參數(shù)。根據(jù)礦體的實(shí)際情況,本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)采用的采礦方法及開(kāi)采方式為露天臺(tái)階式采礦。
2.2地表模型的更新
地表模型是建立三維地質(zhì)實(shí)體模型的重要組成部分,建立好地表模型,可以在宏觀上對(duì)礦區(qū)所在位置在宏觀上有個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。
大平掌銅礦的地表模型一般每個(gè)月更新一次。根據(jù)測(cè)量人員提供的測(cè)量數(shù)據(jù),在AutoCAD中連成地形線,然后導(dǎo)人Micromine軟件中進(jìn)行高程賦值,把與上一個(gè)月地表重復(fù)的部分替代,再用創(chuàng)建DTM指令生成最新的數(shù)字地表模型(如圖1)。地表模型一般由若干地形線和散點(diǎn)生成,在Micromine中,系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值,將所有點(diǎn)(線亦由散點(diǎn)組成)聯(lián)成若干相鄰的三角面,然后形成一個(gè)隨著地面起伏變化的單層模型。
圖1更新后的地表模型
2.3礦塊模型的更新
創(chuàng)建一個(gè)線框,把所有礦體包含于其中,用更新后的地質(zhì)模型與新創(chuàng)建的線框進(jìn)行布爾運(yùn)算(表面下的實(shí)體),再通過(guò)線框賦值即可得到新的礦塊模型(如圖2)。
圖2更新后的礦塊模型
2.4露天坑模型的建立
根據(jù)玉溪礦業(yè)礦山研究院提供的《大平掌礦露天開(kāi)采境界優(yōu)化及露天開(kāi)采設(shè)計(jì)》及礦體地質(zhì)特征和開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件確定本設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:(1)工作臺(tái)階高度10m;(2)工作平臺(tái)寬度12.5m;(3)安全清掃平臺(tái)寬度30m;(4)運(yùn)輸線路寬度為15m,坡度為8%;(5)運(yùn)輸公路的最小轉(zhuǎn)彎半徑為15m;(6)臺(tái)階坡面角75°。依據(jù)思茅山水銅業(yè)有限公司當(dāng)期的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo),結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備的實(shí)際情況,確定當(dāng)期生產(chǎn)露天坑的最小底寬,按照上述的參數(shù)設(shè)置,然后在三維圖形環(huán)境下生成露天坑模型(如圖3)。
圖3露天坑模型
露天坑模型建立以后,通過(guò)布爾運(yùn)算(表面上的實(shí)體)再用線框賦值即可得到露天坑內(nèi)當(dāng)期計(jì)劃開(kāi)采的礦體。
2.5爆破設(shè)計(jì)
采礦設(shè)計(jì)中,爆破設(shè)計(jì)是十分重要的組成部分,三維可視化設(shè)計(jì)可以為爆破施工提供最直接的設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)文件,露天礦爆破設(shè)計(jì)主要分為礦巖爆破設(shè)計(jì)和圍巖爆破設(shè)計(jì)。鉆孔主要分淺孔、中深孔和深孔3類(lèi)。爆破設(shè)計(jì)中需要的炮孔設(shè)計(jì)參數(shù)包括鉆機(jī)類(lèi)型和爆破范圍、作業(yè)高度,最小孔底距,炸藥種類(lèi)、裝藥方法,裝藥密度、炮孔間距和排距等,炮孔的布置形式主要有矩形布孔和菱形布孔2大類(lèi)型。大平掌礦山主要布孔方式為菱形布孔。
根據(jù)礦山以往的經(jīng)驗(yàn)和礦體地質(zhì)特征確定各爆破參數(shù)后,在Micromine三維軟件露天爆破設(shè)計(jì)中對(duì)各臺(tái)階進(jìn)行布孔,計(jì)算裝藥量。
2.6設(shè)計(jì)結(jié)果輸出
設(shè)計(jì)結(jié)果包括各臺(tái)階圍巖量、礦石量、各種金屬的品位、剝采比、礦石的損失貧化、炸藥和爆破器材的消耗量等(如表1、表2)。
2.7采剝計(jì)劃的編制
編制露天礦采剝計(jì)劃是當(dāng)前采礦工程中不可或缺的環(huán)節(jié)。以Micromine三維礦業(yè)軟件為平臺(tái),依據(jù)原始地質(zhì)資料建立礦山的礦體、地表模型,結(jié)合該礦當(dāng)前生產(chǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù),進(jìn)行露采坑設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)能夠?qū)Σ蓜冺樞蛴?jì)劃自動(dòng)優(yōu)化,同時(shí)在技術(shù)人員的參與下手工編制采剝計(jì)劃,運(yùn)用三維可視化技術(shù)可得到較滿意的露天境界殼,并且有效的指導(dǎo)露天礦山分期開(kāi)采或中長(zhǎng)期采剝計(jì)劃的編制,為采剝生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化工作提供了切實(shí)可行的新途徑,提高了礦山生產(chǎn)效率,達(dá)到迅速開(kāi)展工作的目的。
Micromine三維礦業(yè)軟件,可以從時(shí)間上再現(xiàn)露天礦的過(guò)去、現(xiàn)在與將來(lái)。生產(chǎn)的過(guò)程是不斷改變?nèi)S實(shí)體現(xiàn)狀模型圖的過(guò)程,如果把每次采剝作業(yè)的實(shí)體臺(tái)賬進(jìn)行保留,就可以查看過(guò)去任意時(shí)刻的采場(chǎng)狀態(tài),同樣也可以將編好的計(jì)劃運(yùn)用到模型中,三維表現(xiàn)每年的采出量及采出后的模型狀態(tài)。在計(jì)算方面不再采用各種幾何公式,而是依賴(lài)實(shí)體的布爾運(yùn)算,從而更精確和更方便。
大平掌銅礦現(xiàn)所有的采剝作業(yè)都在山坡進(jìn)行,因此快速準(zhǔn)確的驗(yàn)收計(jì)算成為首要的問(wèn)題,引進(jìn)Micromine以后,在實(shí)體模型的基礎(chǔ)上通過(guò)各種布爾運(yùn)算,使驗(yàn)收計(jì)量變得非常方便和準(zhǔn)確,同時(shí)更直觀的反應(yīng)了采剝狀態(tài),為生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃提供了有利的保證。Micromine帶來(lái)了測(cè)量驗(yàn)收與采剝計(jì)劃作業(yè)形式的變化,所有計(jì)算結(jié)果都是三維狀態(tài)下的三維實(shí)體,無(wú)論是速度和效果,都是原有基礎(chǔ)上一次質(zhì)的飛躍。比如在模型圖上編制十二五采剝計(jì)劃,可以直觀反映五年后的采場(chǎng)規(guī)劃圖和真實(shí)再現(xiàn)每年的變化效果,結(jié)果非常直觀。
2.8剖面查看及圖紙輸出
建立在真三維模型基礎(chǔ)之上的采礦設(shè)計(jì)內(nèi)部工程任意方位察看,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比更加直觀化、形象化、真實(shí)化,對(duì)從本質(zhì)上了解各個(gè)采剝工程的空間結(jié)構(gòu)、采準(zhǔn)順序,起到了不可替代的作用。根據(jù)真三維礦塊及內(nèi)部實(shí)體工程模型,截取任意位置、方向、比例的平面圖和剖面圖,與傳統(tǒng)圖紙進(jìn)行成功轉(zhuǎn)化,形成平面圖,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工指導(dǎo)、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制,為礦山的可行性研究和初步設(shè)計(jì)提供工具和優(yōu)化方案的選擇,同時(shí)為礦山的生產(chǎn)調(diào)度及其控制提供空間定位和基礎(chǔ)模型,并最終服務(wù)于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
3Micromine露天境界優(yōu)化功能
確定最優(yōu)露天開(kāi)采境界是露天礦設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟,它的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)利潤(rùn)最大化。傳統(tǒng)的人工境界優(yōu)化方法是通過(guò)逐漸增大境界尺寸來(lái)計(jì)算平均剝采比和境界剝采比,當(dāng)境界剝采比等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比且平均剝采比小于經(jīng)濟(jì)合理剝采比時(shí),即認(rèn)為該境界為最優(yōu)境界。可以看出,這種方法確定一個(gè)境界需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,而且很難找到真正意義上的最優(yōu)境界。同時(shí),最終境界的設(shè)計(jì)往往是在礦山投產(chǎn)前完成,而最終境界的形成是在礦山開(kāi)采十幾年或幾十年后,并且由于技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)行情、礦山生產(chǎn)成本和產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格影響,礦山的開(kāi)采壽命也相應(yīng)地發(fā)生很大的變化,因此必須每隔幾年應(yīng)用當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)對(duì)最終境界進(jìn)行重新優(yōu)化。隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,國(guó)內(nèi)外大中型露天礦已將邊坡與開(kāi)采境界的優(yōu)化方法由過(guò)去的傳統(tǒng)手工方法變?yōu)榻柚?jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法,實(shí)現(xiàn)了三維可視化礦床模擬技術(shù)和露天境界優(yōu)化方法的結(jié)合,使這一問(wèn)題得到了很好的解決。
大平掌銅礦露天境界優(yōu)化是委托玉溪礦業(yè)公司礦山研究院進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在當(dāng)期的生產(chǎn)過(guò)程中還沒(méi)對(duì)原有境界進(jìn)行再優(yōu)化。故本次工程實(shí)例只著重介紹了Micromine的露天開(kāi)采設(shè)計(jì)及編制進(jìn)度計(jì)劃功能。對(duì)于它的露天境界優(yōu)化功能及品味控制功能不再詳細(xì)介紹。
Micromine三維礦業(yè)軟件系統(tǒng)以其先進(jìn)的三維可視化技術(shù)建立大平掌銅礦露天礦山工程的三維可視化模型,另外還提供儲(chǔ)量計(jì)算、品位估值等功能,大平掌銅礦安排生產(chǎn)計(jì)劃、實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控等工作提供了一個(gè)新的技術(shù)支持。新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,不僅可提高礦山管理者、設(shè)計(jì)者的能力,而且還可節(jié)約資源,加速產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)國(guó)內(nèi)礦山產(chǎn)業(yè)更好與國(guó)際接軌。
Micromine三維礦業(yè)軟件在大平掌銅礦的運(yùn)用,是大平掌銅礦走向“數(shù)字化礦山”標(biāo)志。采礦設(shè)計(jì)三維實(shí)體模型是“數(shù)字礦山”的基礎(chǔ),也是它的核心內(nèi)容之一。三維開(kāi)采設(shè)計(jì)可視化對(duì)大平掌礦山的計(jì)劃編制和生產(chǎn)具有非常巨大的意義,同時(shí)。三維采礦設(shè)計(jì)建摸技術(shù)可以使礦山的管理、技術(shù)人員和工人能夠?qū)Σ捎玫牟傻V方法、采礦過(guò)程等獲得更加深入的認(rèn)識(shí)和理解,并便于預(yù)先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、制措施。同時(shí),Micromine三維礦業(yè)軟件的引入,為大平掌銅礦實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)的目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】煤礦;機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù);設(shè)計(jì);應(yīng)用
1前言
煤炭行業(yè)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)支柱,是國(guó)家能源的主要來(lái)源,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)上對(duì)煤炭的需求量越來(lái)越大。然而,我國(guó)大多數(shù)煤炭企業(yè)仍應(yīng)用傳統(tǒng)的開(kāi)采方式,地下開(kāi)采空間狹小,開(kāi)采環(huán)境治理工作做得不夠,煤炭開(kāi)采設(shè)備受到開(kāi)采環(huán)境的限制,發(fā)揮不了更大的作用。應(yīng)用煤炭機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)是有效促進(jìn)煤炭開(kāi)采的方法之一,它可以讓液壓泵隨著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而傳動(dòng),排出其中的液壓油,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能,經(jīng)過(guò)油馬達(dá)和液動(dòng)機(jī)又將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而促進(jìn)機(jī)械設(shè)備高速運(yùn)作,同時(shí)確保機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定,提高開(kāi)采質(zhì)量。
2煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用前景
在我國(guó)煤炭行業(yè)中,液壓技術(shù)早已被廣泛使用,在煤炭開(kāi)采行業(yè)有極好的應(yīng)用和發(fā)展前景,最常見(jiàn)的是液壓的元件和高壓大流量液壓系統(tǒng)。高壓大流量液壓系統(tǒng)主要使用柱塞式斜軸式和斜盤(pán)式的柱塞油泵,柱塞式斜軸式油泵結(jié)構(gòu)較好,目前我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)常用的雙滾筒型采礦機(jī)械就是應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng),變量機(jī)構(gòu)較為完善[1]。柱塞式斜軸式和斜盤(pán)式的柱塞油泵相比,前者的油泵、油馬達(dá)尺寸不夠大,若在重型機(jī)械環(huán)境中則難以發(fā)揮功效,而斜盤(pán)式的柱塞油泵則更為適宜。隨著我國(guó)技術(shù)水平的不斷提升,液壓傳動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的回路組成變得越來(lái)越簡(jiǎn)易,只需聯(lián)系好控制閥和油馬達(dá)即可,安裝、保養(yǎng)和維修都比較方便,而在以往技術(shù)比較落后時(shí)期,一個(gè)液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)就需要多達(dá)上千的液壓元件,如今液壓傳動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的回路設(shè)置仍在不斷簡(jiǎn)化中。此外,為了防止加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,避免燒盤(pán)和脫履,需要采取措施對(duì)液壓元件的精確度進(jìn)行進(jìn)一步提升,使用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,研究出體積小、污染小以及使用壽命長(zhǎng)的高性能液壓元件,讓煤礦開(kāi)采更加安全可靠,保證煤礦行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
3煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)的主要類(lèi)型
3.1開(kāi)式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)
開(kāi)式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要特征是其回路系統(tǒng)的不封閉性,在其運(yùn)行的過(guò)程中,油泵會(huì)吸收經(jīng)過(guò)回油管的液壓油和最終流入油箱的液壓油。采礦機(jī)械的油箱自身就可以保存、冷卻和沉淀液壓油,管道少且散熱快,工作運(yùn)行簡(jiǎn)單,安全和維修都比較方便。當(dāng)然這種類(lèi)型的壓傳動(dòng)系統(tǒng)也存在著一些缺陷,例如大容積油箱的使用容易吸入空氣造成管路振動(dòng),影響工作進(jìn)度,因此開(kāi)式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采中使用較少[2]。
3.2閉式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)
h閉式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)封閉的回路系統(tǒng),為防止液壓油過(guò)快發(fā)熱,油液不通過(guò)油箱就可以吸入油泵,然后進(jìn)行冷熱交換。閉式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以彌補(bǔ)開(kāi)式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn),其需要的油箱體積較小且結(jié)構(gòu)緊湊,具有防止油污染和空氣吸入的作用。煤炭開(kāi)采機(jī)械的功率一般較高,通常會(huì)因阻力和空間狹小等原因?qū)е律徇^(guò)差,而閉式煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能夠在進(jìn)行冷熱交換的同時(shí)補(bǔ)充一定的油量,因此被廣泛使用于煤炭開(kāi)采作業(yè)中。
4煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速和控制設(shè)計(jì)
4.1煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的調(diào)速設(shè)計(jì)
煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際情況,例如搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)只需一定數(shù)量的馬達(dá)或油泵就能運(yùn)作,只需保持速度不變,類(lèi)似這種設(shè)備就不需要調(diào)速。而部分煤炭采購(gòu)設(shè)備的牽引部分需要不同的流量及容量,類(lèi)似這種設(shè)備就需要進(jìn)行調(diào)速設(shè)計(jì)。對(duì)系統(tǒng)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),目的是為了改變節(jié)流閥門(mén)的流通面積,從而根據(jù)節(jié)流閥安裝的位置調(diào)節(jié)流入液動(dòng)機(jī)中的油量大小,將可調(diào)節(jié)流閥安裝在過(guò)壓關(guān)閉閥中的控制油路上,可調(diào)節(jié)進(jìn)口節(jié)流開(kāi)關(guān)活塞動(dòng)作的快慢,完成對(duì)煤炭開(kāi)采系統(tǒng)的調(diào)速設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)廣泛用于功率較小的定量泵或油馬達(dá)液壓系統(tǒng)中。對(duì)系統(tǒng)的容量進(jìn)行調(diào)節(jié),主要是通過(guò)直接調(diào)節(jié)油泵流量及油馬達(dá)排量進(jìn)行調(diào)速,可分為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和馬達(dá)調(diào)度兩種[3]。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)調(diào)速中使用最多的容積調(diào)速,只能適用于低速段中,可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)調(diào)速范圍進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)速范圍能擴(kuò)大到40左右,而馬達(dá)調(diào)度在高速段中使用較為適宜。
4.2煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)
煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)主要有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式,均可以通過(guò)變量油缸調(diào)節(jié)油泵的流量。手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式的工作原理相同,將兩條通路連接在變量油缸兩邊腔中,一條與主要的油路相連接,剩下一條與油箱連接,通過(guò)伺服閥位置進(jìn)行控制[4]。調(diào)速控制的時(shí)候若相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)誤差,則可以立即進(jìn)行修復(fù),引起系統(tǒng)的振蕩越小越好,保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行,以控制機(jī)械震蕩的速度來(lái)控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)準(zhǔn)確度。
5煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題
煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,例如環(huán)境惡劣造成液壓元件損壞,載荷過(guò)大造成元件堵塞通道出現(xiàn)事故,因此要特別注意元件設(shè)計(jì)參數(shù)和安全保護(hù)問(wèn)題。在應(yīng)用中,要對(duì)元件進(jìn)行密封,一般采用有間隙密封和原件密封兩種方法,有效減少元件的泄露時(shí)間。元件的參數(shù)檢測(cè)可以安裝監(jiān)測(cè)裝置,構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在對(duì)液壓支架頂板進(jìn)行有效控制的同時(shí)降低移架的速度,維持元件使用壽命[5]。通常液壓傳動(dòng)工作范圍下視野不夠清晰,在液壓元件中額定工作流量和壓力是選擇設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)的重點(diǎn)項(xiàng)目,需要結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境、滿足合理壓力條件進(jìn)行選擇,才能保證設(shè)備工作的可靠性與壽命。
6結(jié)語(yǔ)
總之,我國(guó)的煤礦行業(yè)正在不斷的發(fā)展當(dāng)中,煤礦機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)必須進(jìn)一步完善。煤礦相關(guān)企業(yè)要以考慮煤礦特殊技術(shù)和工作可靠性與安全性為基礎(chǔ),培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才,投入先進(jìn)的液壓傳動(dòng)技術(shù),維持采礦設(shè)備的穩(wěn)定性,減少污染,促進(jìn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】三維地震;高產(chǎn)高效礦井;地質(zhì)構(gòu)造;地質(zhì)勘測(cè)
引言
現(xiàn)代采礦業(yè)逐漸向礦產(chǎn)資源高利用化、生產(chǎn)高機(jī)械自動(dòng)化、采礦工藝高技術(shù)化發(fā)展,礦井隨著采掘的進(jìn)行不斷沿礦脈拓展,相應(yīng)的配套基礎(chǔ)建設(shè)也不斷進(jìn)行。但苦于礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的影響,常出現(xiàn)大型工程機(jī)械設(shè)備無(wú)法使用、配套基礎(chǔ)建設(shè)施工受阻的現(xiàn)象,給礦井的高產(chǎn)高效化生產(chǎn)帶來(lái)巨大的影響,因此,在生產(chǎn)建設(shè)初期,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的科學(xué)勘測(cè)成為高產(chǎn)高效礦井可持續(xù)生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
1 礦井地質(zhì)構(gòu)造對(duì)高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)的影響
現(xiàn)代礦井采礦生產(chǎn)一般高機(jī)械化、高技術(shù)含量操作所采用設(shè)備較為龐大且復(fù)雜,如大型采掘設(shè)備鑿巖機(jī)、鉆機(jī)等,運(yùn)輸設(shè)備傳送帶、提升罐籠、斗車(chē)等,在復(fù)雜的地質(zhì)條件下無(wú)法進(jìn)入礦井或者在礦井內(nèi)無(wú)法得到充分使用;采用采礦工藝受地質(zhì)條件影響較大,如金屬非金屬礦井的采掘放炮,需要考慮作業(yè)面附近是否有地下活水等;地下礦井采礦作業(yè)前需要進(jìn)行大量的礦井基礎(chǔ)設(shè)施施工,如提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防排水系統(tǒng)、通信報(bào)警系統(tǒng)、避災(zāi)硐室等,這些配套設(shè)施施工進(jìn)度和施工質(zhì)量受地質(zhì)構(gòu)造影響較大;地下礦脈在復(fù)雜地質(zhì)條件下不容易被探測(cè)到,或者礦產(chǎn)實(shí)際儲(chǔ)量與探測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差等,造成礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。由此,如果礦井在進(jìn)行采礦作業(yè)之前沒(méi)有對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)詳盡的勘測(cè),或者勘測(cè)數(shù)據(jù)不夠精確,極可能在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中困于復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造而無(wú)法高產(chǎn)高效生產(chǎn),從而影響礦井生產(chǎn)效益。
2 三維地震法勘探技術(shù)
人們?cè)陂L(zhǎng)期的研究實(shí)踐中摸索出了很多行之有效的地質(zhì)勘測(cè)方法,如鉆探、直流電勘探、數(shù)學(xué)地質(zhì)法等,而其中在二維地震法基礎(chǔ)上通過(guò)新技術(shù)和新設(shè)備的引用而逐漸形成并發(fā)展起來(lái)的三維地震勘探法在實(shí)際地質(zhì)勘探中表現(xiàn)較好,現(xiàn)已經(jīng)得到廣泛的研究和利用。
三維地震勘探法是在二維地震勘探法基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的新型地下地質(zhì)構(gòu)造勘測(cè)方法。它不同于二維地震法只是單純的利用在平面上布置多條測(cè)線,沿各條測(cè)線進(jìn)行地震勘探施工以采集地下地層反射回的地震波信息,通過(guò)信息處理得到地層剖面圖的方式,而是在地面上同時(shí)布置規(guī)則或者不規(guī)則的多條測(cè)線,測(cè)線收集返回的地震波信息時(shí),會(huì)根據(jù)不同測(cè)線返回?cái)?shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性(同一地層返回地震數(shù)據(jù)具有一定的連續(xù)性)繪制相關(guān)聯(lián)地層構(gòu)造,由于其在進(jìn)行返回?cái)?shù)據(jù)的計(jì)算中引入立體模型概念,這就使得三維地震法測(cè)得的地震波數(shù)據(jù)能夠在計(jì)算機(jī)上描繪出更加清晰的立體地質(zhì)構(gòu)造圖像,使地質(zhì)構(gòu)造勘探的準(zhǔn)確性和全面性得到提升,能夠盡可能真實(shí)的描繪出真實(shí)的地下地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。
總體來(lái)講,三維地震勘探法主要步驟為:
(1)在一定面積內(nèi)布置多條規(guī)則或不規(guī)則的測(cè)線利用地震波反射信息組合成地震面。一般來(lái)講,測(cè)線越多、越不規(guī)則測(cè)得數(shù)據(jù)越精確。
(2)利用數(shù)學(xué)計(jì)算和地理地質(zhì)構(gòu)造知識(shí)對(duì)反饋信息和地震面進(jìn)行組合,確定地層構(gòu)造及各地層間相對(duì)位置關(guān)系。尤其要注意地表水文信息、地下水文信息、石油天然氣等地底流動(dòng)對(duì)地震波反射信息的干擾和影響。
(3)合并各地層數(shù)據(jù)得到完整的地質(zhì)構(gòu)造立體結(jié)構(gòu)示意圖。
3 三維地震法勘探技術(shù)在礦井地質(zhì)探測(cè)中的應(yīng)用
在對(duì)礦井地質(zhì)進(jìn)行探測(cè)中,靈活運(yùn)用三維地震勘探技術(shù)能夠起到事半功倍的效果。目前三維地震勘探技術(shù)在礦井地質(zhì)探測(cè)中的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面:
3.1 搜集礦井礦產(chǎn)地層地質(zhì)構(gòu)造信息,繪制地下地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)圖
尤其在平原煤礦礦井生產(chǎn)中,常需要利用三維地震法勘探技術(shù)對(duì)煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息收集,繪制即時(shí)的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖。尤其在地表水、地下水含量相對(duì)充足的地區(qū),即時(shí)的地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)圖能夠指導(dǎo)礦井生產(chǎn)的安全工作,防止地下礦井采掘作業(yè)中誤打通地下水源,造成透水事故。與此同時(shí),地下地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)示意圖也能夠給礦井的進(jìn)一步生產(chǎn)采掘提供準(zhǔn)確的地質(zhì)構(gòu)造信息,生產(chǎn)人員可以根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行礦洞走向、方位、標(biāo)高的及時(shí)調(diào)整,方便機(jī)械設(shè)備的進(jìn)入和礦石的采出,提高生產(chǎn)效率。
3.2 準(zhǔn)確定位礦脈走向,計(jì)算礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量
礦脈走向及礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量是礦井地質(zhì)勘探中的重要工作內(nèi)容,利用三維地震勘探技術(shù)可以準(zhǔn)確的確定礦產(chǎn)礦脈的走向,標(biāo)高、儲(chǔ)量及周邊地質(zhì)環(huán)境。給礦井生產(chǎn)提供完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,使得礦井生產(chǎn)可以從容地根據(jù)地下礦產(chǎn)資源信息進(jìn)行生產(chǎn)工藝的調(diào)整、生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的安裝與調(diào)整、生產(chǎn)班組的調(diào)配等,協(xié)助礦 井生產(chǎn)的正常有序進(jìn)行。
3.3 對(duì)采空區(qū)、地質(zhì)斷裂層區(qū)域?qū)嵭邪踩O(jiān)控
三維地震勘探法能夠準(zhǔn)確的表述出地下地質(zhì)構(gòu)造信息,可以很好地對(duì)礦井采空區(qū)、地質(zhì)斷裂層地區(qū)等地質(zhì)不穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行及時(shí)地安全監(jiān)控,避免采空區(qū)、地質(zhì)斷裂層等區(qū)域在惡劣自然條件下(主要指地下水流動(dòng)、洪澇災(zāi)害)產(chǎn)生的塌方、地層移位等地質(zhì)災(zāi)害影響礦井生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
但在實(shí)際的運(yùn)用中,我們發(fā)現(xiàn)三維地震勘探技術(shù)在礦井地質(zhì)構(gòu)造勘測(cè)中存在著一些不足,主要集中在:
(1)三維地震勘探技術(shù)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)要求較高,工作人員不僅需要熟練掌握地理地質(zhì)知識(shí),還要有一定的三維計(jì)算與立體圖形修改功底,能夠勝任該工作的技術(shù)人員較匱乏。
(2)三維地震勘探技術(shù)需要與全球三維地震研究相結(jié)合,很多研究人員缺乏對(duì)地震分辨率和國(guó)內(nèi)外三維地震研究現(xiàn)狀的了解與認(rèn)識(shí)。
(3)三維地震勘探技術(shù)水平較高,所涉及的技術(shù)參數(shù)較多,工作人員對(duì)于該技術(shù)諸多技術(shù)參數(shù)的運(yùn)用相對(duì)較少。
鑒于以上幾點(diǎn)不足,目前三維地震勘探技術(shù)在礦井地質(zhì)構(gòu)造勘測(cè)工作中實(shí)際應(yīng)用效果并不完美,該技術(shù)尚需要研究工作人員共同努力不斷進(jìn)行優(yōu)化和推廣應(yīng)用。
4 三維地震法在礦井地質(zhì)探測(cè)中的發(fā)展
三維地震法在地質(zhì)構(gòu)造勘探中具有探測(cè)范圍廣、探測(cè)精度高、技術(shù)相對(duì)成熟、安全可靠性較強(qiáng)、探測(cè)結(jié)果直觀易懂的優(yōu)勢(shì),在未來(lái)的礦井地質(zhì)探測(cè)中具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。具體為:
(1)使用范圍的進(jìn)一步增大
主要指山區(qū)礦井、金屬非金屬礦井等對(duì)地震波信號(hào)產(chǎn)生干擾的區(qū)域,通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造學(xué)和數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和新技術(shù)的引進(jìn),逐漸消減或排除環(huán)境干擾。
(2)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量計(jì)算精度的提高
具體體現(xiàn)在礦脈厚度、標(biāo)高的準(zhǔn)確計(jì)算,從而為礦井的生產(chǎn)提供相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
(3)三維成像質(zhì)量的提高
指的是三維地震成像能夠更加精確,可以根據(jù)實(shí)時(shí)的需要對(duì)某一區(qū)域的即時(shí)地質(zhì)信息進(jìn)行表述和分析,排除危險(xiǎn)干擾以協(xié)助礦井生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
5 總結(jié)
三維地震勘探技術(shù)在高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)中扮演著重要的技術(shù)支持角色,在未來(lái)也會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。隨著地理學(xué)、地質(zhì)構(gòu)造學(xué)、數(shù)學(xué)、地球地理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和新技術(shù)的不斷引用,三維地震勘探技術(shù)必定會(huì)得到更廣闊的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)