時間:2022-12-27 16:10:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,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篇礦井安全論文,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
有些礦井由于缺少生產資金,私自減少用于安全措施的資金和用于維護的費用,這種現象使煤礦出現安全事故的頻率上升。有的礦井在實際工作中雖然使用了質量標準化考核,但卻沒有對生產設備和監(jiān)測設備進行及時更新。這些現象都是因為注重經濟利益,而沒有認識到安全管理工作的重要性。
2加強現代化礦井安全生產管理措施
2.1提高礦井工人的綜合素質
頻繁出現的一系列礦井安全事故跟較低的礦井員工素質息息相關。導致這一現象的原因有多個方面,包括:涵蓋礦井的工作環(huán)境比較惡劣,危險性比較高,福利待遇比較低,難以吸引素質較高的人才;礦井采掘重點以粗放式的為主,生產技術不夠先進,煤礦企業(yè)對礦井工人的要求不高。為此,礦井的安全生產管理中應當提高廣大員工的職業(yè)素質,強化安全生產觀念。以改善礦井工作環(huán)境、提高礦井職工的福利待遇等策略吸引素質較高的人才,并且從整體上提高礦井工人的綜合素質,以使越來越多的礦井工人可以在煤礦企業(yè)實現自我的價值,從而提高礦井的安全系數。
2.2創(chuàng)建和完善安全監(jiān)督監(jiān)察體系
目前,礦井安全生產監(jiān)督監(jiān)察體系已經在我國形成,根據目前的基礎設施,創(chuàng)建和完善礦井安全生產監(jiān)督監(jiān)察體系的策略是:第一,創(chuàng)建我國有關礦井安全生產的垂直管理體系,由中央至地區(qū)的一系列機構對礦井的安全檢查進行同步管理。第二,更加深入地建設監(jiān)察隊伍,提高監(jiān)察工作者的工資,確保監(jiān)察工作者權利的行使,創(chuàng)建一支技術先進、作風正派的安全監(jiān)察隊伍。第三,對監(jiān)察工作者進行強化培訓和教育,主要是針對強化安全監(jiān)督和發(fā)現安全隱患等環(huán)節(jié),通過一系列的規(guī)章制度以及案例分析使監(jiān)察工作者的工作能力得以提高。第四,做好礦井安全生產監(jiān)察工作者的思想工作,各個級別的監(jiān)察工作者與監(jiān)察機關應當結合發(fā)展的要求,對法律所賦予的職責進行履行,確保有法必依和從嚴執(zhí)法。第五,對安全監(jiān)察工作者應當確保有過懲罰以及有功獎勵。
2.3強化追究安全職責
創(chuàng)建嚴格的職責系統(tǒng),一個環(huán)節(jié)緊扣一個環(huán)節(jié)、一個級別監(jiān)督一個級別,以及一個級別負責一個級別,一層一層地將安全的壓力傳遞下去,讓所有的人群都體會到自己的安全重擔,遵循一定的原則,切實追究職責。只要是礦井出現的一系列事故,不管事故的大小以及所導致的人員傷害和后果的程度如何,都應當根據相關的“四不放過”原則,組織有關的工作者參加追查會,在調查、分析和追究的基礎上,對相關職責工作者進行追究,不可以縱容。以組織有關工作者進行學習型追究的形式,在分析事故的基礎上,探究事故的原因,且將一定的整改策略制定出來,防止相同事故再一次出現。追究事故的責任工作者,具有警示的功能,有教育意義,確保礦井安全生產管理的標準化和規(guī)范化。
2.4創(chuàng)建安全生產監(jiān)管信息系統(tǒng)
創(chuàng)建安全生產管理視頻信息系統(tǒng),可以借助遠程服務,為專家咨詢、應急救援、事故處理、安全生產管理等服務帶來高效和便捷的服務。通過現代化的信息技術方式,創(chuàng)建覆蓋范圍比較廣的信息系統(tǒng),能夠對礦井的一系列特大安全事故進行有效的監(jiān)控和處理,可以使得礦井事故的應急響應機制得以健全,從而大大地提高指揮救援的效率,最終使得長時間決策而導致的風險最小化。
3結論
關鍵詞:臨時應急搶險潛水泵,應用
一、引言
礦山水災害是礦山建設和生產中的主要災害之一,已成為影響礦山安全生產的重大關鍵問題。近年來,集團公司曾先后發(fā)生8起礦井突水事故,嚴重破壞了礦井的正常生產和建設,造成了巨大的經濟損失,嚴重威脅井下人員的生命安全。
對于礦井水災害的防治和救治,井底泵房的傳統(tǒng)排水模式抗水性弱,當發(fā)生突水事故時,如果總涌水量大于總排水能力,則會造成井底積水、直接威脅泵房的安全,造成干式電機的損壞,礦井排水系統(tǒng)癱瘓,釀成礦山水災造成重大損失。論文參考,應用。如果井下排水系統(tǒng)采用潛水式排水系統(tǒng),在井底泵房被淹時,排水系統(tǒng)仍可正常運行,可全面提高礦井的抗水災害能力。
二、潛水泵的選型及安裝
對于礦井的特殊條件要求排水系統(tǒng)選用的潛水泵具有高揚程(80-400m)、大排量(85-450m3/h)、大功率(200-600Kw)、高電壓(660/1140V)等特點。為了在生產中發(fā)揮更好的作用,首先必須做好潛水泵的選型工作。潛水泵的主要參數有揚程、流量和功率,因此在使用時需根據礦井的地質條件合理選擇。
潛水泵主要由泵體、揚水管、泵座、潛水電機和啟動保護裝置等部分組成。論文參考,應用。論文參考,應用。根據礦井現場的不同條件,大型潛水泵在礦井抗災害性排水和常規(guī)排水時,可分為如下幾種安裝方式:
1.潛水泵的立式安裝
立式安裝系統(tǒng)適合于立井工況。系統(tǒng)通常由潛水泵、逆止閥、揚水管、泵座、電力系統(tǒng)、閘閥、水位控制器等部件組成。安裝方式如圖1所示。
圖1潛水泵的立式安裝
2. 潛水泵的斜置安裝
斜置安裝系統(tǒng)適合于斜井(斜坡)工況。系統(tǒng)由潛水泵、逆止閥、揚水管、礦用軌道車、泵座、電力系統(tǒng)、閘閥、水位控制器等部件組成。特制的礦用軌道車可在鐵軌上移動,同時在管路上有相應的接口措施,隨著水位和水源位置的變化,機組的位置可以很快的做出調整,縮短給排水的時間。安裝方式如圖2所示。
圖2 潛水泵的斜置安裝
潛水泵安裝時應注意電源線不可過長,電纜線要架空下水時不可受力,以免引起電源線斷裂。論文參考,應用。
三、使用注意事項
為了保證潛水泵能夠長時間正常工作,在使用中應注意以下幾點:
1)潛水泵下水后注意不能沉入泥中以避免散熱不良;
2)應盡量避免低壓開機,供電電壓應保證在0.9-1.1倍額定電壓之間,電壓過高時會引起電機過熱而燒毀繞組,電壓過低時電機轉速降低,如果達不到額定轉速的70%時啟動離心開關將閉合,造成啟動繞組長時間通電而發(fā)熱甚至燒壞繞組;
3)不要頻繁啟停。論文參考,應用。潛水泵停止時由于慣性會產生回流,若立即開機則會使電機帶負載啟動,導致啟動電流過大而燒毀繞組。論文參考,應用。
四、結論
幾年來,實踐表明,利用大功率臥式潛水泵將將礦井排水系統(tǒng)改造為抗災害自動化潛水排水系統(tǒng)大大提高了礦井抵御水災害的能力,為搶險救災提供了有力的保證。
關鍵詞:煤及煤層氣;畢業(yè)論文(設計);存在問題;對策
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業(yè)設計(論文)工作的通知:“畢業(yè)設計(論文)是實現培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計(論文)在培養(yǎng)大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)。同時,畢業(yè)設計(論文)的質量也是衡量教學水平、學生畢業(yè)與學位資格認證的重要依據?!北究飘厴I(yè)論文(設計)作為一種學習、實踐、探索和創(chuàng)新相結合的綜合教學環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生綜合素質和工程實踐能力、創(chuàng)新能力的重要載體;是對學生知識、能力和素質的全面檢驗;也是一所高校教育教學質量的直接反映。它對學生的思想品德、工作作風、工作態(tài)度和獨立工作能力具有深遠的影響。
一、煤及煤層氣工程專業(yè)本科畢業(yè)論文(設計)特點
“煤及煤層氣工程”專業(yè)是我國高等學校近年新設教學研究方向,其設置符合我國煤礦瓦斯災害治理及煤層氣開發(fā)利用對專業(yè)人才的需求。煤及煤層氣工程專業(yè)是一個要求理論基礎寬厚,偏重實踐的專業(yè),其培養(yǎng)要求學生具有腳踏實地、勇于創(chuàng)新的能力。隨著國家能源政策尤其是煤礦整合治理的進行及煤層氣商業(yè)化的實現,對煤及煤層氣工程專業(yè)的學生需求量很大,煤及煤層氣專業(yè)學生剛讀大四已與用人單位簽約,且畢業(yè)生數量遠遠不能滿足企、事業(yè)單位的需求。煤及煤層氣工程專業(yè)本科畢業(yè)設計(論文)具有以下特點:
1.選題范圍廣。由于煤及煤層氣工程專業(yè)在本科期間開設了鉆井工程、完井工程、煤層氣排采、井下瓦斯抽采、采煤學、礦井通風與安全、煤層氣地質學、礦井地質學、瓦斯地質學等學科課程,畢業(yè)后,既可從事地面煤層氣勘探開發(fā),又可以從事煤礦井下瓦斯災害治理,因此,煤及煤層氣學生本科畢業(yè)論文(設計)選題廣泛,涵蓋了采礦工程、安全工程、地質工程、物探工程等專業(yè)核心課程。
2.緊密聯(lián)系實際。煤及煤層氣工程屬于工科專業(yè),絕大部分學生畢業(yè)之后將在煤礦生產企業(yè)、煤層氣勘探開發(fā)公司從事技術工作,怎么樣能夠更快、更好地適應、熟練掌握并在自己的技術崗位上能夠有所創(chuàng)新,本科期間的教師的教學至關重要,好的教學,能夠將理論與實踐相結合,有利于培養(yǎng)學生看待問題的思維方法。本科煤及煤層氣工程本科畢業(yè)設計是對其所學知識的融合,同時,也要緊密結合現場實際情況,并尋求解決問題的方法和途徑。因此,要利用畢業(yè)實習的機會,使畢業(yè)課題的選取與現場生產過程中存在的問題要緊密聯(lián)系,對于優(yōu)秀的學生,要通過實習,能夠發(fā)現、解決生產中存在的問題。
3.綜合考察性強。煤及煤層氣工程專業(yè)涉及課程門類多、跨越大但又不失專業(yè)性。既要懂得井下的安全生產,又要明白地面煤層氣的勘探開發(fā);既要能看懂機械圖紙,又要會土木實施;能測量會勘查……總而言之,為掌握煤層瓦斯的賦存、運移、產出規(guī)律,與之相關的巷道部署、設備選型、施工作業(yè)、測繪測量等等都需要具有一定的專業(yè)知識,才能將所學能所用。環(huán)環(huán)相扣、相輔相成,對綜合能力考察能力強。
二、煤及煤層氣工程本科畢業(yè)論文(設計)存在問題
1.選題存在一定的盲目及隨意性。統(tǒng)計分析河南理工大學2009―2013年煤及煤層氣專業(yè)畢業(yè)生去向主要有三類:第一類是考取了碩士研究生,占26.4%,第二類是在相關的煤層氣開發(fā)公司就業(yè),從事地面煤層氣的勘探開發(fā),占24%,第三類是從事煤礦井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。絕大多數學生在畢業(yè)選題之前個人畢業(yè)去向已經確定,但在選題過程中,往往選擇難度較小的畢業(yè)課題,管理較為寬松的指導教師,甚至有少數同學認為無所謂,做什么課題都可以,并沒有與自己的以后相關工作進行關聯(lián),具有較大的盲目性和隨意性。
2.學生實習落實考核不到位。畢業(yè)實習作為畢業(yè)論文(設計)必不可少的一環(huán)節(jié),為畢業(yè)論文(設計)提供素材及支撐,起到了理論聯(lián)系實際的作用。但限于近些年煤炭行業(yè)整體不景氣,用人單位出于安全考慮并不愿意接收實習學生,尤其是煤礦井下,往往即使同意到礦實習,也難以實現井下學習的目的。單靠指導教師的推薦能獲取實習機會的學生人數有限;同時,少數學生在聯(lián)系實習時,害怕被拒絕,害怕和人溝通,甚至是由于惰性不愿意深入現場進行實習;學校對畢業(yè)生實習盡管采取抽查等形式,但也不能從根本上對學生的實習情況及實習效果進行考核。
3.重答辯結果輕過程管理。本科畢業(yè)答辯不僅僅是對學生論文(設計)的一個展示和體現,更是對其本科四年學習的一個總結合凝練。但答辯過程中,往往側重于對論文(設計)本身的就事論事,而弱化了論文(設計)之外的相關專業(yè)理論,對其實習、選題、開題、中期等各環(huán)節(jié)缺乏有效的考察,并且在最后的答辯過程中也難以體現。而過程往往決定了學生掌握理論知識及技能的水平,防止了少數學生在極短時間內粘貼融合成最終論文(設計)卻能取得不錯的答辯成績的弊端。
三、解決對策
1.端正態(tài)度,明確職責。(1)指導教師負責指導畢業(yè)論文(設計)的全過程,指導學生獨立完成所承擔的畢業(yè)論文或設計課題,對論文的選題方向、思想觀點、結構格式及文字質量負指導責任,并對學生的論文成果及表現做出評價。(2)指導的重點應放在基本概念和理論的正確理解和應用,綜合分析能力,測試、計算及編圖的基本技能,文字表達能力,正確的思維,優(yōu)良的學風及專業(yè)外語閱讀能力等方面。(3)貫徹“因材施教”的精神,應針對每個學生的學習基礎、綜合分析和獨立工作能力等方面的差別,在確定選題、論文的內容要求、指導方案等方面區(qū)別對待。根據每個學生的情況,指定閱讀有關的中文資料及與論文有關的外文閱讀材料,供學生編寫論文參考。(4)鼓勵和保護學生的創(chuàng)新精神,在指導中要善于發(fā)現學生在分析研究過程中的獨創(chuàng)精神,加以正確引導。(5)培養(yǎng)學生實事求是、理論聯(lián)系實際的科學態(tài)度,告誡學生在論文中引用別人成果及觀點時應注明來源,尊重他人成果。
2.聯(lián)系實際,認真選題。畢業(yè)實習是本科生在經過三年半的通識教育課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、課程設計以及各種教學實習之后,在畢業(yè)論文(設計)之前,到科研院(所)、生產企業(yè)等單位進行的綜合實習,是學生綜合運用所學知識,學習科學研究或工程設計的基本方法,培養(yǎng)實踐動手能力、科研能力和創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)實習,鞏固所學理論知識,了解煤及煤層氣資源勘探、煤層氣開發(fā)領域的現狀,在實踐中檢驗學生理解和掌握書本知識的程度。但在進行畢業(yè)論文(設計)時,教師要結合學生自身素質、個人興趣、畢業(yè)實習情況、已簽約工作性質等有針對性、目的性地進行布置,使學生能夠在眾多課題可選范圍之內,選擇出具有一定挑戰(zhàn)性、對工作具有較強指導意義的課題進行研究并做出相關的設計或畢業(yè)論文。
3.考察效果,注重過程。畢業(yè)論文(設計)目的是培養(yǎng)學生運用所學的理論知識及基本技能進行綜合分析和解決實際問題的能力。具體要求是在現場(野外)調研、測試分析、收集資料的基礎上,系統(tǒng)整理和分析各種實際資料,編制各種圖件,分析和論證有關煤及煤層氣勘探、煤層氣開發(fā)等問題,提出個人的認識和見解。因此,在答辯過程中,問題設置不應僅僅局限于論文(設計)結果本身,更應該側重對于論文(設計)的整個過程的提問。同時,要加強教師在畢業(yè)實習、選題、開題、中期報告、論文(設計)終稿、匯報PPT等環(huán)節(jié)的考察和監(jiān)督,從而提高最終的論文(設計)質量。
本科畢業(yè)論文(設計)是大學本科教育最后一個實踐環(huán)節(jié),是大學四年學習成果的集中展現,在分析研究煤及煤層氣工程專業(yè)本科畢業(yè)論文(設計)特點的基礎上,查找其存在的不足,并提出了相應的對策,以期能夠提高煤及煤層氣本科生的畢業(yè)論文(設計)水平,相信只要端正態(tài)度、明確職責、扎實落實、細化管理、注重過程、精心指導、全面監(jiān)控、科學評價,就一定可以把煤及煤層氣工程專業(yè)的本科畢業(yè)(論文)設計提高到一個新水平。
參考文獻:
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【關鍵詞】 高瓦斯礦井 解放層開采 瓦斯抽放技術 數值模擬
近些年來,由于煤炭開采量的不斷攀升,礦井的開采深度也越來越大,受到賦存條件的影響,煤層的瓦斯含量也在不斷增高,為煤炭開采增加了難度,同時也嚴重威脅著礦井的安全生產。據統(tǒng)計[1],當前我國正在生產的井工煤礦當中,約有一半面臨高瓦斯或煤與瓦斯突出威脅,因此預防和治理煤與瓦斯突出事故于國于民意義重大。對于高瓦斯煤層開采,通常采取開采解放層的方法,即:先開采與之相鄰近的煤層釋放或抽采瓦斯,很多科技工作者在此方面做出了一定的成績。其中,孟戰(zhàn)成[2]、杜庫實[3]等人對保護層(也稱解放層)開采的影響范圍進行了研究,田坤云[4,5]、朱勝利[6]等人則對保護層開采的影響效果進行了分析,孟賢正[7]等人則側重于瓦斯抽采及應用效果。本文以安徽省淮北礦區(qū)的青東煤礦為研究對象,對近距離7號和8號煤層的安全開采及瓦斯抽放技術進行研究,并在實際生產中得到了應用,取得了很好的應用效果。
1 工程背景
青東煤礦位于安徽省濉溪縣境內,年設計生產能力180萬噸,設計生產年限69年,礦井于2010年開始生產,是淮北礦業(yè)集團的主力生產礦井。目前開采7號煤層和8號煤層,兩者的賦存特征和層位關系如圖1所示。
從圖1中可以看出,7號煤層和8號煤層間距變化較大,但是最薄的地方僅為13m左右。為了實現高瓦斯煤層8號煤層的安全開采,降低煤層中的瓦斯?jié)舛群蜌怏w壓力,將首先開采7號煤層(解放層),并通過7號煤層對8號煤層進行瓦斯抽放作業(yè)。
2 理論分析
為了利用好解放層開采方法,需要知道在開采7號煤層過程中,8號煤層的圍巖應力分布情況以及抽采過程中的瓦斯?jié)舛茸兓闆r。因此,通過FLAC數值模擬軟件,可以得到7號煤開采過程中8號煤層采場圍巖應力變化的理論值。模型的建立是以正在開采的828工作面為工程背景的,工作面傾斜長度假定為120m,工作面從10m推進至160m以遠。其中當工作面推進60m時的采場圍巖應力分布情況如圖2所示[8]。
從圖2中可以看出,較粗的黑線代表8號煤層,較細的黑線代表7號煤層,7號煤層中間的白色部分代表開采過的煤層。由于解放層7號煤層的開采,打破了圍巖應力原來的平衡狀態(tài),8號煤層的壓力得到了釋放,從而有利于瓦斯氣體的排出,降低煤層瓦斯?jié)舛取?/p>
3 工程實踐
實際開采過程中,8號煤層的瓦斯賦存壓力得到釋放以后,利用7號煤層已經開采的工作面向8號煤層施工抽取瓦斯的長鉆孔,并持續(xù)不間斷地抽放8號煤層中賦存的瓦斯。通過對鉆孔抽取的瓦斯量進行統(tǒng)計,得到瓦斯抽排量額變化情況如圖3所示。
從圖3中可以看出,隨著7號煤層工作面的不斷推進,鉆孔瓦斯抽取量也在逐步攀升,并達到一定的量值后基本平衡。這說明,7號煤層開采對于8號煤層瓦斯的釋放具有促進作用,解放層開采取得了預期效果。
4 結語
(1)通過數值模擬分析得到,高瓦斯煤層開采過程中,可以通過開采解放層對目標煤層的采場圍巖進行卸壓,降低圍巖應力。
(2)工程實踐結果表明,解放層工作面的開采可以促進目標煤層的瓦斯抽排,降低瓦斯?jié)舛龋瑸檫M一步開采打好安全基礎。
參考文獻:
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[2]孟戰(zhàn)成,魏風清,史廣山,等.近距離上保護層開采保護范圍研究[J].煤炭工程,2013(3):51-53+56.
[3]杜庫實.上保護層開采下伏煤巖層卸壓范圍研究[J].煤炭科學技術,2013,41(S2):176-178+181.
[4]田坤云,孫文標,魏二劍.上保護層開采保護范圍確定及數值模擬[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版),2013,32(1):7-13.
[5]田坤云,唐現奇,劉志源,等.上保護層開采的保護效果及裂隙帶分析[J].煤炭工程,2014,46(4):71-73.
[6]朱勝利.上保護層開采的保護效果及裂隙帶分析[J].科技風,2014(8):213.
【關鍵詞】礦井粉塵防治 研討 案例 教學方法
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)08-0219-02
“礦井粉塵防治”課程的特點是理論性和實踐性兼?zhèn)鋄1、2]。在教學中發(fā)現,學生面對純粹的理論學習缺少足夠的興趣,而面對實踐性很強的內容又很茫然。而突出知識的啟發(fā)性和互動性的研討式教學方法則可以提高學生的學習興趣和學習能力,有利于學生實現由掌握知識向發(fā)展能力的轉化,使學生主動參與到教學中來;而案例式教學方法有助于加深學生對實踐性較強的內容的理解與掌握。因此,通過研討式與案例式相結合的教學法,改變傳統(tǒng)的以教師為中心的“灌輸式”教學模式,將教學和自主學習通過課堂研究、案例討論緊密結合起來,能夠同時加強學生對理論和實踐知識的理解,從而促使他們認真讀書,細致研究,并形成一定看法和觀點,加深學生對本課程知識點的理解與掌握。
一、基于研討式的案例教學方法的內涵
研討式教學方法是一門以學生的獨立思考、獨立研究為基礎,在教師的指導下,針對教材中某些理論或疑難問題,在課堂上進行討論、分析的教學方法[3]。作為區(qū)別于傳統(tǒng)教學方法的新模式,研討式教學方法的優(yōu)點主要體現在兩個方面:首先,研討式教學法將教師指導、學生個人獨立思考、集體討論三者結合起來,將教師的單向啟發(fā)拓展成師生、學生與學生之間的相互啟發(fā),這樣既充分發(fā)揮教師的主導作用,也發(fā)揮學生的主體作用,引導學生積極主動地思考問題,使之從知識的被動接受者轉變?yōu)橹鲃訁⑴c者。其次,學習上的主動性是學生獲取豐富知識和提高自身素質的前提,學生的自學能力也是需要重點培養(yǎng)的一種能力。在教學過程中教師充分調動學生學習的主動性、積極性,可以使學生既掌握了知識,又鍛煉了自學能力、分析問題和解決問題的能力。
案例教學法也叫實例教學或者個案教學,就是以某個單位的實際業(yè)務項目做實例,結合理論進行教學[4]。案例教學,一般由教師根據教學目標和內容的需要,采用案例指導學生進行學習、研究,使學生的能力得以鍛煉和提高。
由于礦井條件的復雜性和特殊性,在“礦井粉塵防治”課程的講授過程中,把研討式與案例教學法相結合,針對課程內容,教師精選一些案例,讓學生課前查找并搜集資料,在課堂上組織學生對案例進行分析,提煉出與課程相關的若干問題或針對礦井典型案例進行討論,課后讓學生根據研討情況進行總結,提交論文。整個過程,做到理論與實踐相結合,讓學生從這些案例中吸取經驗教訓,增加知識。
基于研討式的案例教學法成功的關鍵看課堂討論,課堂討論的關鍵看學生是否能夠積極發(fā)言。教師事前要求學生準備充分,多看相關資料,同時要想方設法引導和調動學生的積極性,激起其興趣,沉悶的課堂氣氛就會活躍起來,討論過程中才能使學生的主動性得到充分的發(fā)揮,同時要著重通過學生的積極思維、實踐和探索去發(fā)展他們的開拓精神、創(chuàng)造能力和科學素養(yǎng)[5]。
基于研討式的案例教學法,能夠讓學生針對選題,經歷查找與搜集資料、集體討論、提交論文這一系列的過程,其實質就是進行科研的過程。通過這種教學方法能夠培養(yǎng)學生的科研意識和創(chuàng)新能力,把教學與科研真正結合起來。因此,這種教學方法既培養(yǎng)了學生學習的積極性與主動性,同時也培養(yǎng)了他們做學術研究的初步能力。
二、基于研討式的案例教學法的實施
(一)案例精選
選擇本課程中適合研討的內容和案例,是基于研討式的案例教學能否取得良好效果的前提,也是難點。教師在選擇本科層次的研討案例時,筆者認為需要把握好以下幾個要點:一是緊扣課程內容,要通過分析能從案例中提煉出課程的知識點;二是難易程度適宜,過難或過易都不利于研討的深入;三是抓住難點和疑點問題,激發(fā)學生開展多角度深入、多維度探索的興趣與熱情;四是要能體現本行業(yè)的技術發(fā)展方向并能和現場應用緊密結合。
例如,在講授“塵肺病及其預防”這一章內容時,選擇了煤礦井下掘進工作面作業(yè)過程的一段視頻作為案例,對該案例進行深入分析,針對“粉塵對人體的危害”、“塵肺病的分類”、“影響塵肺病發(fā)病的因素”以及“預防塵肺病的措施”等知識點進行充分的研討,課后讓學生提交“我國粉塵職業(yè)危害現狀”[1]。
例如上述的案例,緊貼課堂內容,從實際問題出發(fā),分析提煉出理論問題,使得課程中的知識點能夠與生產實際相結合,也留有一定的研究空間,促使學生能進一步理解粉塵的危害。這樣既可以開拓學生的視野,幫助學生理解并應用課程中的知識點,又能激發(fā)他們對學術問題探討的興趣。
(二)研討實施的過程
基于研討式的案例教學方法依據課程教學的需要進行實施,主要工作和步驟包括:選擇案例――給出要求――引導學生查閱文獻――指導學生消化、歸納整理及研究――準備研討資料(講解提綱、課件)――組織研討――輔導學生撰寫研討總結或學術論文――講評、總結及考核等。
1.選擇案例及給出要求。針對所選案例,有針對性地提出要求,包括查閱文獻、資料的數量及有關內容,研討總結或論文,研討用的提綱和課件,考核評定等內容。
2.引導學生查閱文獻。針對案例涉及的文獻資料的獲取,可以采用教師指定資料和引導學生自己查找相結合的方式進行,教師指定的資料針對性較強,可以使學生少走彎路,對所研究問題有一個基本的了解,在此基礎上學生再自己查找文獻,可以進一步拓寬和深化對研究問題的認識。
3.指導學生消化、歸納整理及研究。這一步驟是該教學方法過程中最重要的環(huán)節(jié),學生精力投入的多少、方法是否得當、研究結果如何直接關系到課堂研討的效果。根據“礦井粉塵防治”課程的特點,在指導中應注意以下幾點:(1)消化資料。讓學生采用通讀、細讀和研讀相結合方式進行,通過對相關資料的通讀,對有關問題有一個宏觀的了解,在通讀的基礎上對重點內容進行細讀和研讀,以把握對分析和解決問題的思路。(2)歸納資料。從不同角度對資料進行分類、整理,尋找解決問題的突破口和切入點,讓學生總結分析問題的思路和見解等。(3)進行分析研究。
4.準備研討資料,包括講稿提綱和課件。教師重點指導學生在講稿提綱的書寫上把握結構框架、突出思想方法、給出觀點結論,在課件的制作上要簡明扼要,重點突出,美觀大方,為課堂交流打好基礎。
5.組織研討,根據案例內容可以采取兩種研討方法:一是由教師主持,引導學生進行小組或全班討論,討論中教師的引導和控制作用較強;另一種是由學生主持,研討中教師只是成員之一,這種研討方法可以使學生的主動性能得到充分的發(fā)揮。兩種研討方法進行的過程中,教師要注意時間的掌控、及時對研討進行引導、啟發(fā)、點撥,以免出現冷場或跑題、偏題等現象發(fā)生,使研討不斷深入。
6.輔導學生撰寫研討總結或學術論文并進行講評、總結及考核。由于學生在課程學習階段還未進行研究報告或學術論文寫作方面的訓練,因此通過研討課對他們進行相應的培養(yǎng),既可使他們升華對研究問題的認識,又可為后續(xù)學位論文的撰寫奠定基礎。以范文為例,我們具體從學術論文的基本格式、學術論文的基本內容兩個方面對他們進行了輔導和要求,力求做到內容與形式的統(tǒng)一。教師要根據學生上交的研討總結或學術論文,以及每一個學生在研討過程中的發(fā)言給出客觀的評價與考核意見。
(三)知識延伸及拓寬
教師在基于研討式的案例教學法的實施過程中,要將自己及其他人的最新研究成果融入到課程中,注重課堂知識的延伸和拓展,讓學生能及時了解和掌握該專業(yè)的最新研究進展和動態(tài),做到知識的更新,而不能只是依靠書本的知識照本宣科傳授幾年前或十幾年前的陳舊內容。這就要求教師要充分了解本學科國內外的最新發(fā)展動態(tài),最新理論發(fā)展和技術革新,并傳授給學生。比如在講授采煤工作面綜合防塵技術的時候,作者把自己最新研究的泡沫降塵技術講授給了學生,并對其降塵原理、應用工藝和應用效果進行了講解和展示,讓學生了解了該專業(yè)的最新研究動態(tài)[6]。
三、基于研討式的案例教學法存在的問題及注意之處
基于研討式的案例教學法實施過程中涉及到師生雙方的教學觀念、教學思想、案例篩選、查閱文獻、開展研究、撰寫論文、討論交流等一系列問題,投入的精力和時間都比較多,此外,該教學法成熟的經驗還不是很多,對我們來說,也只是在探討和嘗試,很有必要及時的進行經驗總結并找出存在的問題。
(一)部分學生還未轉換角色,不能完全融入互動過程
該教學方法實施過程中,從查找資料、分析消化資料、準備研討提綱到總結性研究成果,都是學生在教師的指導下獨立完成的,是從被動接受到主動探尋的轉變。大部分學生對這種研討式研究教學積極參與,課堂討論精心準備、踴躍發(fā)言,有時甚至可以提出非常精辟的見解。但是也有一部分學生對這種研討式教學方法不感興趣,對布置的任務不積極,不去認真地搜集資料,在課堂研討的時候匆匆從網上下載一些資料應付了事,不能形成自己獨到的看法。而且,也有個別學生,在課堂討論時似乎事不關己,不積極發(fā)言,偶爾被動發(fā)言,也是只言片語,應付了事。對于這部分學生,形式上是課堂的主人,實際上是課堂的客人,沒有完全融入到教學過程中的互動,參與這種教學方法的積極性不高,導致最后沒有取得理想的效果。這也給我們提出了很有挑戰(zhàn)性的問題,即我們要盡可能地調動每一位學生的積極性,參與到教學活動中來,只有這樣,才能達到我們教學的目的。
(二)教師扮演好“引導者”的角色很關鍵
從該教學方法實施的整個過程來看,教師不再是課堂傳授知識的主體,而把課堂主體的地位交給了學生,學生成為了學習的主人和參與者。教師雖然不是課堂上的主體,但是必須做好這個過程的引導者,要時刻關注學生發(fā)表的什么見解?在獨立探索過程中存在什么問題?通過研討得到什么收獲?案例的研討是否取得了預期的效果?對于這些問題,教師必須搞清楚。同時,教師要掌握好討論的方法和進度,并在研討過程中進行必要的提示、點撥、設疑、答疑等[7]。另外,教師還要創(chuàng)造一種尊重學生、肯定學生的和諧民主的氛圍,給學生一個良好的心理安全和自由的空間,他們才會喜歡發(fā)言積極發(fā)言,大膽地發(fā)表自己的“獨特”看法。
四、總結
基于研討式的案例教學法具有能使學生的學習變被動為主動的參與、便于學生進行自主性和研究性學習、利于學生綜合素質培養(yǎng)和能力提高等優(yōu)點,在教學的過程中,取得了比較好的教學效果。但我們還要及時總結基于研討式的案例教學方法運用中存在的問題和不足,并深刻剖析,找出一些糾正和改善的指導性建議,并記錄、總結來自不同方面的反饋信息,進一步完善基于研討式的案例教學的課程體系,提高該教學法實施的效果。
參考文獻:
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論文摘要:華豐煤礦地質條件復雜,煤層傾角大,受水、火、瓦斯、煤塵、沖擊地壓、地表斑裂等多種災害的嚴重威脅。近年來,通過改造礦井生產系統(tǒng)、建立健全災害預測與防治體系,控制了重大災害的發(fā)生,實現了復雜地質條件下的安全、高效開采。
新汶礦業(yè)集團華豐煤礦是一個具有百年開采歷史的老礦,地質條件復雜,煤層傾角大,受水、火、瓦斯、煤塵、冒頂、沖擊地壓、地表斑裂等多種災害的嚴重影響。多年來,華豐煤礦通過開發(fā)和推廣應用新技術,緊緊圍繞礦井災害綜合治理,開展了技改挖潛和科學管理,實現了復雜地質條件下的安全、高效開采。
1 礦井生產系統(tǒng)改造
1.1 礦井運輸系統(tǒng)改造
為了適應煤層傾角變化大、地壓高、巷道易底臌變形的情況,自行研制應用了3條鋼絲繩吊掛下運帶式輸送機和水平彎曲線摩擦多點驅動帶式輸送機;將原順槽刮板輸送機或多部帶式輸送機串聯(lián)運輸方式改造為1部可彎曲帶式輸送機,順槽和集中巷帶式輸送機采用小角度多次轉彎技術,減少了設備投入。
根據薄煤層實際情況,將原使用的SGW-150C刮板輸送機改造為SGW-430/55型刮板輸送機,槽寬由630mm改為430mm,適應了薄煤層工作面特殊條件,減少了機電事故。
1.2 通風系統(tǒng)改造
通風系統(tǒng)由原5個風井分區(qū)式通風改為集中通風。為保證五水平通風系統(tǒng)穩(wěn)定、合理,采掘工作面風量充足,在-210回風巷建擋風墻,形成兩翼回風的通風系統(tǒng);采用串聯(lián)通風,降低采區(qū)的總用風量;采煤面采用下行通風方式,構建3道密閉墻,封閉閑置巷道,提高五水平風量,保證安全生產。
1.3 排水系統(tǒng)改造
為提高礦井排水能力,由原來的-90、-270、-450、-750多級排水改為-450、-750兩級排水,對主排水泵進行擴排改造,推廣PJ節(jié)能泵,淘汰低效水泵,增裝Φ325mm排水管路2210m,排水能力提高2倍,年節(jié)電耗168萬kWh。
1.4 構建Webmrt集成化信息體系
建立了華豐煤礦集成化信息體系,使礦井安全監(jiān)測數據處理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、物資超市系統(tǒng)、企業(yè)預算系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、設備管理等系統(tǒng)形成信息資源共享,提高了現代化管理水平。
2 礦井集中化生產與單產單進的提高
華豐煤礦原為多井口、多水平、多采區(qū)、多工作面生產,為了實現礦井和生產水平的集中,將采煤隊個數由7個減為4個,生產采區(qū)由4個減為2個,實現了采區(qū)的集中生產。礦井效益的提高很大程度上取決于單產單進水平的提高。近年來,通過改造生產環(huán)節(jié),推廣先進技術,涌現出了年產45萬t的炮采隊和月掘318m的炮掘隊。
在回采工藝上,大力推廣毫秒爆破技術,自行研制窄型刮板輸送機,下順槽采用自移式轉載機,配SPJ-800吊掛式皮帶機運輸。采用“1.1m頂梁、見三回一”支護,雙抗帶網護頂,推行正規(guī)循環(huán)作業(yè),使毫秒爆破、單體支柱支護和大功率運輸機三者得到最優(yōu)配合,工作面單產提高1倍以上。
在掘進方面,改善鉆、裝、運環(huán)節(jié),采用YT強力風動鉆機,毫秒延期電雷管起爆,水膠炸藥爆破進行鉆爆法掘進,光面中深孔爆破,優(yōu)化爆破參數,提高爆破效果;采用P-60B大功率扒裝機,配合電瓶車運輸,完善排矸系統(tǒng),實現全巖、半煤巖巷道優(yōu)質快掘。
疏通生產環(huán)節(jié),采區(qū)上山自溜運輸改為大傾角皮帶運輸,推廣可彎曲皮帶、長距離多點驅動皮帶等技術,使單臺設備運輸長度由200m增加到1000m。
3 深部開采頂板管理和煤巷錨桿支護
在回采工作面頂板管理方面,完成了回采面頂底板分類及支護形式研究,厚煤層、傾斜分層試驗金屬菱形網假頂采煤法,解決了網下高檔普采工藝問題,實現了分層開采頂板的安全管理;在破碎頂板試驗應用雙抗塑料網假頂采煤法和雙抗帶網護頂技術。
在掘進頂板管理方面,先后完成了4層煤順槽錨背網支護,粘土巖巷道錨噴組合支護、高地壓巷道錨噴網組合支護、破碎圍巖錨鋼帶支護、六岔門立體交岔點支護等方法試驗。針對深部開采、沖擊地壓條件下巷道維護困難的實際,開展了“沖擊地壓煤巷錨桿支護技術研究”,研制的全長錨固快硬水泥藥卷錨桿支護效果良好,為沖擊地壓煤巷的煤幫支護及軟巖巷道支護提供了一種錨固性能好、成本低的支護材料。 轉貼于
4 災害治理
(1)加大安全投入,保證資金到位,保證安全治理措施的落實施工。
(2)近幾年華豐煤礦根據自然災害的情況與各科研單位共同開展了大傾角厚覆蓋層采煤后地表斑裂研究與控制、沖擊地壓綜合防治、綜合防滅火、頂底板承壓水上開采、深部地壓研究等10多項技術,有效地推動了礦井自然災害的治理,節(jié)約資金達億元以上。
(3)研究、推廣應用先進的科學監(jiān)測儀器和先進技術,完善監(jiān)測手段,提高監(jiān)測水平和質量。建成了沖擊地壓預測預報及定位系統(tǒng)、束管監(jiān)測系統(tǒng)、微震監(jiān)測系統(tǒng)、地面高壓注漿減沉系統(tǒng)等,提高了災害的防治能力。
關鍵詞:采礦工程;畢業(yè)設計;教學改革
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2013)02-0050-02
畢業(yè)設計是采礦工程專業(yè)最后一個本科實踐教學環(huán)節(jié),旨在鞏固學生本科階段的所學知識,對井巷工程、采礦學、工程制圖、通風與安全工程學、礦山機械、礦山經濟學等知識進行綜合應用,對礦井設計形成一個系統(tǒng)工程,培養(yǎng)學生的運算、邏輯推理、工程制圖、科技論文撰寫與科研創(chuàng)新能力,為采礦工程本科就業(yè)提供可靠保障,并為煤礦企業(yè)輸送合格專業(yè)技術人員奠定堅實基礎[1]。然而,隨著煤炭不斷高強度開采,越來越多的生產礦井正在步入“深部開采”行列,對于采礦新技術的要求越來越高,科學的設計方法與技術的發(fā)展迫在眉睫,所以,作為教學的最后一個環(huán)節(jié)――畢業(yè)設計的發(fā)展,對于采礦工程專業(yè)的發(fā)展尤為重要。傳統(tǒng)的畢業(yè)設計是對實際生產礦井的地質資料進行修改后,根據設計大綱的要求進行新建礦井設計,共需完成《井田開拓方式平面圖》、《井田開拓方式剖面圖》、《采區(qū)平面圖》、《采區(qū)剖面圖》與《工作面布置圖》,共5張二維平面設計圖紙,設計工作量較大,且傳統(tǒng)設計存在諸多不足,難以實現采礦工程專業(yè)的發(fā)展需求。這種傳統(tǒng)設計理念已經無法滿足“安全高效”現代化礦井的建設需求。因此,對現有的畢業(yè)設計形式、設計內容與成績評定方法進行分析研究,提出有針對性的畢業(yè)設計改革方案,對于采礦工程專業(yè)本科教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的分析與創(chuàng)新能力,拓展學生的知識結構,提高學生的競爭能力,具有重要的現實意義[2]。
一、畢業(yè)設計中存在的問題
(一)圖形結構形式單一
采礦工程專業(yè)畢業(yè)設計的主要任務是完成礦井的初步設計,包括設計說明書、配套圖紙等內容;其中主要包括礦井的生產能力及服務年限的確定、井田開拓、井底車場的設計、采區(qū)巷道布置及回采工藝、礦井通風與安全等;井田開拓方式平面圖、井田開拓方式剖面圖、采區(qū)平面圖、采區(qū)剖面圖與工作面布置圖,共5張二維平面設計圖紙,圖形結構形式單一,二維圖形能夠充分表現出巷道的長度與斷面尺寸,而在刻畫巷道間的系統(tǒng)關系時,只能通過標注在巷道上的標高來完成,缺乏直觀性,學生往往對二維圖形“不感冒”,設計的興趣不大。
(二)設計成果應用效果不好
采礦工程專業(yè)畢業(yè)設計最終提交設計說明書以及相關配套圖紙,成果提交后對設計進行審核與答辯并歸檔。畢業(yè)設計成果中的一小部分會應用在本科教學中,例如,在采礦CAD繪圖、采礦學、井巷工程與通風與安全工程學等課程的本科教學環(huán)節(jié)中,所應用的內容多為一些二維平面圖形,在應用這些圖形進行教學時,需要對其進行人為的“三維”化處理,費時費力,教師也很少對這些圖形進行更新,由于學生的本體差異,對圖形的領會程度不一,總之,畢業(yè)設計成果應用受到很大程度的制約[3]。
(三)設計呆板,缺少合作創(chuàng)新意識
學生每個人獨立完成一份設計,相互間沒有合作的關系存在,這就導致學生設計機械化,比較呆板,設計內容層次較低,總體完成質量不高,沒有從真正意義上使每名學生都能夠從畢業(yè)設計中得到真正的實踐學習和團隊合作意識。
(四)畢業(yè)設計成績綜合評價能力不足
傳統(tǒng)畢業(yè)設計成績評定方法,主要由指導教師審核評閱后,給出評閱成績,然后進行答辯。畢業(yè)設計成績由以下幾部分組成:學生的工作態(tài)度、專業(yè)知識、基本技能和獨立思考與工作能力綜合成績;畢業(yè)設計圖紙與說明書完成質量綜合成績;畢業(yè)答辯成績綜合成績;專題論文的質量及應用程度綜合成績。最終形成五級分制,即優(yōu)、良、中、及格、不及格。由于畢業(yè)設計人數較多,指導教師偏少等諸多問題的影響,采用該方法對學生畢業(yè)設計進行綜合評定時,設計指導組間教師知識的互補性難以得到實現,由于答辯采用分組方式進行,答辯中難以實現統(tǒng)一評定標準。
二、本科畢業(yè)設計教學改革探討
(一)加強引導,激發(fā)學生對采礦工程專業(yè)的主觀能動性
在大一入學時開設專業(yè)導論課程,在專業(yè)導論課程教學中主要以認識礦山、認識采礦專業(yè)、了解現代化礦井、了解大型設備、了解煤炭企業(yè)文化,引入二維圖形與三維圖形進行專業(yè)興趣培養(yǎng),以二維圖形的“復雜性”調動學生的學習熱情,以三維圖形刻畫實際生產礦井巷道關系的“直觀性”加強對學生的興趣培養(yǎng)。
(二)對設計內容進行調整,培養(yǎng)團隊合作意識
在開展畢業(yè)設計前期,可針對學生的簽約單位進行設計題目分配。以往的畢業(yè)設計是根據實際生產礦井的地質資料進行修改與模擬,以完成新建礦井的初步設計。然而,學生畢業(yè)后大多以“采區(qū)設計”為主,很難涉及新建礦井設計,對于采區(qū)設計的諸多細節(jié),由于時間原因很難全面涉及。因此,可以對設計內容進行調整,對相同或相近地質資料進行同組分配,
(三)加強中間環(huán)節(jié)的培養(yǎng),強化答辯管理
在畢業(yè)設計分階段指導過程中,結合二維平面圖形與三維立體圖形進行綜合對比分析與講解,學生理解透徹,教師在指導過程中省時省力,且對學生整體把握設計具有較好的應用效果。學生可以做到“面向對象”設計,而不是以往的“程序化”設計[4]。
以往畢業(yè)設計成績評定,主要包括設計內容、設計圖紙評定(二維平面)、設計說明書、出勤和設計態(tài)度評定等內容,該種評定方法往往存在以下問題:學生設計內容相似度較高;對于巷道的層位關系把握不準,導致工程繪圖不科學,且欠美觀;由于學生專業(yè)知識掌握不同,教師在指導設計過程中重復工作量較大;由于學生的本體差異,對于問題的理解存在誤差,導致原則性的問題過多。
畢業(yè)答辯時,結合二維圖形與三維圖形進行答辯,能夠做到既有針對性,又有實效性。讓學生以講座的形式,把整個設計的設計思路、設計成果體現出來,完成畢業(yè)答辯的同時,又給學生留下最難忘的一次課。設計成績評定體系中引入三維圖形的評定,做到有約束的同時,又能充分調動學生的積極性。
(四)建立“三維圖形庫”,充分應用畢業(yè)設計成果
由于畢業(yè)設計內容的“穩(wěn)定”,工程圖紙未能較好地應用到教學中,無法對資源進行共享。在《煤礦地質學》中要求學生掌握“礦圖”知識,例如,如何繪制剖面,如何確定立井工業(yè)場地壓煤、斷層對于采礦的影響,煤層賦存條件的改變對于采煤方法的影響等,無非是學生對于二維平面到三維空間的構建過程;又如,對于礦井通風,在二維平面中很難構建整個礦井的通風系統(tǒng)。
畢業(yè)設計改革的“三維圖形”可以積累成圖形庫,形成教學共享資源,使學生的畢業(yè)設計成果轉化成應用模型,對于采礦工程專業(yè)思想的培養(yǎng),專業(yè)術語、煤礦安全規(guī)程和煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范的理解,對于培養(yǎng)一名合格的采礦工程技術人員都具有重要意義。
(五)建立成績綜合評價模型
針對傳統(tǒng)成績評定方法的諸多不足,建立成績綜合評價模型。評價指標由工作態(tài)度與出勤、專業(yè)理論知識運用能力、方案論證與比較能力、說明書排版情況、相關規(guī)范與規(guī)程應用能力、文獻檢索能力、圖紙規(guī)范性、圖紙綜合完成情況、手繪圖完成情況、答辯自述情況和回答問題綜合情況組成,構成綜合評價指標B={B1,B2,…,B11};在論文答辯前,由指導教師與答辯組統(tǒng)一制定各指標權重W={W1,W2,…,W11}, 在答辯過程中,由答辯組根據學生的綜合情況給出相應指標分值,該分值與指導教師給定的相應指標分值共同構成綜合評價指標矩陣:
并與指標權重W={W1,W2,…,W11}進行矩陣運算,例如有n名教師參與給一名學生打分,則有:
最后,根據矩陣運算結果得出該生畢業(yè)設計成績P=(P1+P2+…+Pn)/n。
綜上所述,通過原有畢業(yè)設計中加入三維圖形制作元素,能夠直接、有效地描述設計中存在的問題,幫助學生加強對設計中一些細節(jié)的理解,串聯(lián)各系統(tǒng)的同時,能夠綜合考慮實際,也能對其他同學、甚至下年級學生起到積極的輻射作用。通過畢業(yè)設計三維圖形的積累,能夠建立采礦三維圖形庫。對于畢業(yè)設計內容進行改革,能夠培養(yǎng)學生的團隊合作意識,豐富設計內容的同時,設計更有針對性與實效性。對學生進行針對性分組,以小組協(xié)同作戰(zhàn)形式,學習內容適當拓展到教學課程之外,即加強針對性的理論強化學習和制圖方法學習,協(xié)同作戰(zhàn)以形成資源共享,有效地提高學習效率和學習效果。建立成績綜合評價模型,能夠更加客觀地對學生設計成果進行綜合評定,便于通過成績分析進一步調整授課方案與布置設計任務,可以針對煤礦企業(yè)需求及時調整成績評價指標體系與指標權重,可操作性較強。對畢業(yè)設計成果加強管理,特別是建立“三維圖形庫”,能夠充分利用畢業(yè)設計成果,對于專業(yè)基礎課與專業(yè)課教學具有重大的現實意義。
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摘要:為了更為深入地推動煤礦瓦斯的防治工作,本次論文整理了多年的煤礦地質勘探、測試和開采經驗,歸納了地質開采的相關資料,利用瓦斯地質以及瓦斯治理的研究成果,揭示出了煤礦瓦斯的地質規(guī)律,為煤礦瓦斯災害預防和資源開采提供了依據,并且分析了瓦斯地質工作在煤礦瓦斯預測中的應用。
關鍵詞:瓦斯地質工作煤礦瓦斯預測應用
中圖分類號:TD712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(c)-0000-00
科學研究和實踐證明,瓦斯是地質成因的復雜氣體,因此只有保證地質工作的良好基礎才能夠有效地預防煤礦瓦斯可能發(fā)生的災害。在我國當前的許多煤礦工作中,都是偏重于瓦斯抽排,對于瓦斯地質的基礎性工作不夠重視,甚至是忽略了對于瓦斯地質的實際勘察、信息采集和分析保存,沒有形成嚴格的工作規(guī)范,隨著礦井深度的增加,相關工作單位必須要重視瓦斯地質工作在煤礦瓦斯預測當中的應用。
1 瓦斯地質工作的主要內容
瓦斯地質工作是以瓦斯地質圖的編制為主要內容,具體來說包括了地址信息的采集,勘測數據的整理以及綜合信息的統(tǒng)計和分析,還包括了對瓦斯地質的參數觀測和地質信息的填圖,同時也要解決瓦斯地質的編制和更新,以及瓦斯地質規(guī)律的分析和預測工作等等。瓦斯地質信息的收集和整理工作應該要依據《煤礦安全規(guī)程》以及《煤礦瓦斯突出的防治細則》,參照著相關的統(tǒng)計表格,對發(fā)生煤與瓦斯突出的動力現象地點和相關的地質條件進行分析和整理。透過瓦斯地質參數能夠對瓦斯的壓力、成分、涌出量、吸附性等性質進行判定。瓦斯地質圖的更新和編制則是在地址信息的觀測和整理基礎上進行的,瓦斯地質圖能夠實現最新信息的整理。
在瓦斯地質工作當中,最關鍵的一部分就是對礦井和采取工作面的瓦斯涌出量以及瓦斯的突出危險性進行預測,通過以上各項工作,能夠十分直觀地了解到煤礦采區(qū)的瓦斯含量和涌出量,進而參考資料對該地區(qū)的煤礦瓦斯危險程度進行預測,方便各項工作的安全順利進行。
2 瓦斯地質工作的重要作用
2.1防止煤礦瓦斯事故發(fā)生
在煤礦施工過程中,經常會出現瓦斯爆炸和煤礦瓦斯突出等等事故,這些事故具體表現為波及范圍廣、突發(fā)性質強而且危害程度高,抑制以及消滅瓦斯事故在各類煤礦的安全工作中起到了決定性的作用,在處理這類問題的過程中,通常會把工作的重點投射到“一通二防”的方向上,但是這些傳統(tǒng)的方式缺乏超前規(guī)劃以及有效的預見性,無法從根本的層面上控制各類事故的發(fā)生。當開展了瓦斯地質工作,就能夠通過瓦斯地質圖對瓦斯地質的狀況進行直觀的判定,通過預測確定出煤礦瓦斯安全的工作計劃,十分有效。
2.2避免設計不合理引起的安全隱患
在煤礦企業(yè)的發(fā)展過程中,生產工作必須要遵循既定規(guī)范和程序,必須要按照設計的圖紙展開施工。煤礦礦井地質工作在實踐過程中獲取的成果整理出的資料就是設計的主要依據,只有完全對一個地區(qū)的煤層產狀、性質、結構、厚度、橫向變化、水文特征和瓦斯情況產生了準確的掌握,才能夠真正實現完善的設計,在安全生產過程中的安全系數高低在很大程度上是由設計的原始資料完整程度決定的,能夠準確地反映出施工過程中將會面對的各種問題。
在實際的施工過程中,會因為一些地質的特點做出適當的調整,同時工程也可能會受到環(huán)境、人員和工期的限制而出現一些與設計不符的細節(jié),這個時候為了保證施工的安全性,工作人員就可以借助于瓦斯地質工作對工程進行安全性和可靠性的預測,保證工程的順利開展。
3 瓦斯地質工作在煤礦瓦斯預測中的實際應用
3.1瓦斯地質工作對于煤礦瓦斯涌出量的預測
瓦斯涌出量主要取決于煤層及圍巖瓦斯含量等自然因素和開采規(guī)模和開采方法等開采技術因素。在礦區(qū)的瓦斯預測工作中,工作人員可以采取分源預測等方式進行詳細的預測分析。
以分源預測的方法為例,它主要是結合了煤層瓦斯含量以及礦井的瓦斯涌出源匯關系,利用瓦斯的涌出源總結出瓦斯的涌出規(guī)律,結合煤層開采的技術和基本條件,通過對回采的工作面以及掘進的工作面進行瓦斯涌出量的計算,實現了采區(qū)和礦井瓦斯的涌出量預測。
再來探究瓦斯地質的統(tǒng)計預測法。這種方法是建立在建礦以來采掘工作面上每日的信息收集和整理基礎上的。通過統(tǒng)計法能夠計量出每一天煤礦瓦斯的濃度、風量以及抽放量,進而計算出每一個采掘面上的絕對瓦斯涌出量的點值。通過對瓦斯地質圖的繪制,能夠預測出臨近幾個未知面的涌出量大小,同時,采取不同的回采工藝和回采順序能夠計算出瓦斯涌出量之間的對比關系,結合已知數據,就能夠建立起一個涌出量的預測關系式,通過瓦斯涌出量等值線能夠對未知區(qū)域瓦斯涌出量做出預測。
3.2瓦斯地質工作對于煤礦與瓦斯突出危險性的預測
煤層的突出危險性預測可以分為區(qū)域危險性的預測以及采掘工作面的危險性預測,區(qū)域危險性的預測主要就是針對某一個煤層或者是煤層的某一個區(qū)域進行突出危險性的判斷,把一個煤層劃分為非突出煤層以及突出煤層。在突出煤層當中,還可以根據成都的不同劃分為突出威脅區(qū)、危險區(qū)、無突出危險區(qū)。區(qū)域預測則應該是在新的水平上開拓或者是新的采取準備階段就進行的。工作面的危險性預測則是預測工作面附近范圍內的煤礦突出危險性,在突出的危險性區(qū)域當中,瓦斯地質工作應該在工作面展開采掘之前就展開。采掘的工作面經過預測之后也可以劃分為無突出危險的工作面和突出危險的工作面,對于煤層突出危險性的預測指標則可以采取煤層的破壞類型和瓦斯的放散初速度指標進行,同時還可以參考煤層瓦斯壓力以及煤的堅固性指數,通過瓦斯地質工作對瓦斯突出危險性做出的各類判斷能夠十分有效地輔助煤礦瓦斯開采工作更加順利地進行,提高了礦井工作的安全性,對礦井施工人員也給予了更多的保護。
4 結語
礦井的瓦斯地質工作是保障煤礦瓦斯生產安全的重要技術性工作,是預防煤礦瓦斯災害以及合理利用瓦斯資源的重要基礎性工作,必須要保證這一工作得到加強和重視,才能夠保證煤礦瓦斯工作得到可持續(xù)的發(fā)展。只有不斷地在實踐中保證瓦斯地質工作的規(guī)范化管理,落實組織的保障制度,明確工作的具體內容,才能夠更充分地發(fā)揮煤礦瓦斯開采技術。
參考文獻
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物聯(lián)網是在互聯(lián)網的基礎上,通過射頻識別、無線通信、傳感器網絡技術,連接設備,進行信息交換和通信的虛擬網絡。無線傳感器網絡技術可以實時感知環(huán)境信息,能夠相互傳遞信息,達到數據的實時監(jiān)測,應用前景非常廣泛?;诖?,本文結合煤礦井下環(huán)境特性,采用物聯(lián)網技術,研究并實現了基于物聯(lián)網的煤礦井下機電設備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng),對煤礦安全生產具有重要意義。
關鍵字:煤礦井下,物聯(lián)網,數據挖掘,機電設備狀態(tài)監(jiān)測
近年來,隨著計算機互聯(lián)網技術的快速發(fā)展,網絡的應用和發(fā)展已經不能滿足人與人之間正常的溝通的需求,物與物之間通過網絡的信息交互成為人們追求的方向。物物相連的互聯(lián)網即物聯(lián)網技術將大大推進社會的發(fā)展與進步,已經成為國內外研究的熱點。物聯(lián)網技術應用到煤礦井下環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中,將大大提高煤礦安全生產現狀,對煤礦的安全生產和國民經濟的發(fā)展具有重大的現實意義。
物聯(lián)網,即物物相連的互聯(lián)網,樓房、橋梁、礦井、工廠等地方放置各種傳感器,傳感器之間協(xié)同工作,數據傳輸利用有線的或者無線的方式,將實時采集的數據傳送到監(jiān)測端,實現數據的智能化處理及監(jiān)測端對這些物體的實時有效監(jiān)控、跟蹤、定位和識別等。最終提高生產效率和資源利用率。物聯(lián)網應用集成度相當高的技術提供智能化的管理,實現事件物物之間的“安全、高效”的“管理、控制”,使得實時監(jiān)控數以萬計的終端成為可能,大大推動社會的發(fā)展。
隨著物聯(lián)網技術的快速發(fā)展,為礦井機電設備狀態(tài)監(jiān)測提供有效的監(jiān)測手段。在礦井下開采環(huán)境中,運行物聯(lián)網技術實時監(jiān)測井下機電設備狀態(tài)指標,監(jiān)控端實時顯示監(jiān)測到的基礎信息,為煤礦井下機電設備狀態(tài)監(jiān)測的作業(yè)信息提供可靠的數據支持。我國煤礦眾多,開采環(huán)境惡劣,迫切需要提高煤礦生產安全性。開發(fā)煤礦物聯(lián)網井下機電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),實現煤礦井下各種環(huán)境參數監(jiān)測、預警、井下工作人員的定位和跟蹤等功能,利于煤礦企業(yè)安全生產,提高煤礦生產的監(jiān)管力度,提高煤礦發(fā)生事故后的救援效率,減少煤礦事故帶來的經濟損失,對保障煤礦井下工作人員的生命財產安全和煤礦企業(yè)的安全生產具有重大意義。
聯(lián)網技術代表著信息技術發(fā)展的方向,是基于互聯(lián)網高速發(fā)展起來的,被稱為互聯(lián)網技術革命史上的第三次革命,為促進互聯(lián)網的發(fā)展和社會的向前發(fā)展起到巨大的推動作用,引起世界的廣泛關注,物聯(lián)網連接世界上成萬上億的物體。物體之間能夠進行相互“交流”,不必受到人為的操控。本質就是物聯(lián)網采用了RFID、無線通信技術等科學技術,完成事物間的通信、識別,但是物聯(lián)網的概念還沒有得到世界各界的統(tǒng)一。
物聯(lián)網的特征有以下幾個方面,對物體的感知,感知信息的處理,信息的傳輸,為互聯(lián)網添加對外界的感知功能、信息處理功能和物體間交互功能。物聯(lián)網用途十分廣泛,應用前景廣闊,將會給實現世界帶來了巨大的便利
根據功能劃分,結構復雜的物聯(lián)網可分為三層:感知層、網絡層、應用層。感知層,作為物聯(lián)網的核心技術,類似物聯(lián)網的眼睛、手和皮膚,識別物體,獲取包括環(huán)境狀態(tài)、物體屬性等信息,是聯(lián)系信息世界和物理世界的紐帶。感知層的組成包括各種硬件:RFID、GPS、條碼掃描器等各種傳感器。感知層的關鍵技術有無線通信技術、RFID技術等。網絡層,物聯(lián)網的網絡層類似生物體的中樞神經,進行消息的控制與傳輸,負責接受感知層的信息,進行相應的處理,并及時傳送到應用層。網絡層以互聯(lián)網為基礎,包括應用服務器和數據庫等。網絡層的關鍵技術有網絡傳送和融合技術、IP承載技術等。應用層,物聯(lián)網的應用層與目標需求結合,負責數據的顯示、轉換等,是物聯(lián)網中的“實現者”,滿足行業(yè)的各種需求。應用層分為兩個子層,分別是:應用服務子層和支撐平臺。前者是在后者的基礎上,實現行業(yè)的具體應用,包括運輸車輛、電力、環(huán)境監(jiān)測等。后者提供包括數據處理在內的基礎服務和各種接口服務,為資源的合理調度提供便利,實現在不同領域的應用。數據存儲、挖掘時物聯(lián)網應用層的關鍵技術。
物聯(lián)網的設計與創(chuàng)建需要遵循特定的原則,主要包括以下幾點:多樣性、互聯(lián)性、時空性、堅固性和安全性。其中,多樣性原則指物聯(lián)網傳感節(jié)點類型不同,物聯(lián)網體系結構也不同;互聯(lián)性原則指物聯(lián)網體系中各個目標對象能夠達到無縫連接;時空性原則指物聯(lián)網體系結構的設計需要滿足對時間、空間的需求;堅固性原則指體系結構的穩(wěn)固性;安全性原則指體系結構能正常運行,可抵御各種攻擊。按照設計原則,物聯(lián)網的創(chuàng)建需經歷以下步驟:識別物體,創(chuàng)建被識別物體聯(lián)網系統(tǒng),應用平臺的搭建及應用服務系統(tǒng)的實現。
物聯(lián)網技術備受國內外關注,是一項新的數據獲取、處理技術,已經在電力、交通、醫(yī)療等多個行業(yè)得到廣泛應用。而煤礦井下地形十分復雜,煤礦開采過程中會遇到各種危險,進行礦井機電設備狀態(tài)監(jiān)測對煤礦安全生產意義重大。井下工作人員在開采區(qū)域工作一旦遇到緊急情況,井上救援人員需及時了解井下員工的位置軌跡信息,幫助救援工作的有效開展。鑒于此,研究并實現基于物聯(lián)網的礦井機電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),以無線傳感器網絡為支撐,將監(jiān)測到的多種環(huán)境狀態(tài)參數、工作人員位置等信息,匯聚后實時傳送到地面監(jiān)控中心,進行分析處理,為管理者提供數據支持。系統(tǒng)完成了煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)功能模塊的設計開發(fā),實現了煤礦井下環(huán)境檢測系統(tǒng)的數據實時采集、處理與傳輸、人員定位、環(huán)境監(jiān)測與預警、信息共享等功能,提高煤礦生產的安全性。
由于時間原因,本論文還存在不足,有待完善和改進。
(1) 煤礦井下礦井機電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的數據挖掘算法有待進一步優(yōu)化,提高算法運行效率,本文的數據分析在實際工作中的應用做得還不豐富,還處于試驗階段,需要進一步根據實驗環(huán)境作出改進,實現煤礦井下開采區(qū)域環(huán)境參數的預測功能,為煤礦安全生產提供決策支持;
(2) 本文開發(fā)的煤礦井下礦井機電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),根據實際應用的需求,還需要進一步完善系統(tǒng)功能,比如健全GIS、SMS短信功能;
(3)系統(tǒng)與實際煤礦井下生產環(huán)境還有一定的差距,實際井下生產環(huán)境會更加復雜,需要在實際應用中不斷完善和改進。
參考文獻:
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作者簡介:
余東校(1985年5月--),男,湖北省武昌縣人,本科,平頂山市衛(wèi)東區(qū)平媒天安十礦計算機中心, 助理工程師,研究方向:礦山機電
聯(lián)系地址:河南省平頂山市衛(wèi)東區(qū)平安大道十礦 郵編:467000
礦井電力工程維修對于礦井持續(xù)性的作業(yè)有著非常積極的作用,也是礦井作業(yè)安全性的重要保障,本文以礦井電力工程維修為主要內容,探討了常見的維修措施。
關鍵詞:
礦井;電力;工程;維修措施
一、礦井電力工程進行維修工作的重要性分析
現代化的礦井作業(yè)往往需要諸多機械設備的持續(xù)性工作,而電力供應則是設備運行的基礎,因此,對礦井電力工程的維修工作是確保電力供應、用電設備持續(xù)工作的基礎,也是整個礦井作業(yè)的有效保障。同時,礦井電力工程的維修環(huán)境決定了其安全工作流程也必須得到嚴格的遵守,下文針對礦井電力工程維修措施進行簡要的探討。
二、礦井電力工程維修措施探討
1.礦你井電力工程維修計劃的設定。礦井電力工程維修不同于其他場合的電力工程維護,其作業(yè)平臺的局限性往往加大了維修工作的難度,另外礦井下相對復雜的作業(yè)環(huán)境也致使維修工作的可操作性也出現了一定的問題。鑒于上述原因,在進行礦井電力工程維修時,一定要制定好維修計劃,保障整個維修工作的有序性、安全性、可操作性以及有效性都能得到有機的綜合,保障維修工作的順利實施。常見的維修工作主要是根據故障節(jié)點出現的問題進行用電設備或者是輸電電纜的更換,以此恢復故障節(jié)點的供電和用電設備的正常運行。一般而言,維修計劃的設定應做好以下三個方面的工作,首先,應對礦井電力系統(tǒng)維修工作區(qū)域、停電部位以及用電故障原因加以確認,這是整個維修工作的基礎;其次,根據不同用電設備和故障節(jié)點進行有針對性的維修計劃的設定包括整個維修人員、地面負責人員的確立,維修操作步驟的計劃,同時對所使用的維修工具(檢測儀器、維修材料設備以及安全防護設備)進行羅列并積極準備??傊龊镁S修計劃的設定工作對于后續(xù)工作的持續(xù)進行有著非常重要的基礎性作用,應加以重視。
2.針對不同用電設備進行不同方式的維修處理。具體的操作過程則是整個維修工作的核心步驟,通常是根據不同用電設備的供電特性進行有針對性的處理。礦井下的用電設備通常包含輸電電路、礦井作業(yè)設備、變電設備、電路保護裝置、井下監(jiān)控系統(tǒng)等,對于不同的用電設備應采取不同的處理維修作業(yè)方式,以輸電電路和礦井作業(yè)設備為例,常見的輸電電路問題通常是在問題節(jié)點兩側進行輸電電線的更換方式來進行電路方面的維修;而礦井作業(yè)設備由于種類和設備的復雜度不盡相同,進行相應的處理,常見的作業(yè)設備用電故障包括漏電、停止供電、絕緣部分老化、由于電路問題引發(fā)的設備損毀等問題,由此,作業(yè)設備問題可采取零部件的更換、電路檢修、過載損毀修復等手段來進行維護。因此,對不同用電設備進行有針對性的維修處理作業(yè)是整個維修工作的核心部分,應認真對待。
3.檢測相關聯(lián)的用電設備是否存在電力問題。一般而言在處理了故障節(jié)點的問題后,礦井電力工程的用電問題就能得到有效的恢復,但是為了保障整個礦井電力工程供電穩(wěn)定性和持續(xù)性,本文建議在整個節(jié)點故障維修結束以后,應對相關聯(lián)設備和電路進行相應的檢測,通過對相關聯(lián)用電設備的檢測可以發(fā)現一些關聯(lián)因素導致的電力工系統(tǒng)問題,例如本身周圍電力供應過載造成的直接用電設備的損壞或者是監(jiān)測系統(tǒng)故障引發(fā)的用電故障誤判等現象。當然,相關聯(lián)用電設備的檢測工作并不是盲目的對直接連接的用電線路或者設備進行檢測,而是應有計劃、有針對性的進行用電故障分析后所采取的關聯(lián)設備檢測,這樣能夠有效的提升檢修效率同時還能大大的節(jié)約工作時間。總之,對于關聯(lián)用電設備的檢測工作作為維護節(jié)點工作后的“后處理”流程也應予以重視。
4.做好維修記錄,為定期礦井電力維護提供參考。在整個維修工作完成以后應對整個維修工作進行記錄,包括故障節(jié)點位置,引發(fā)故障原因分析、維修負責人員、復查人員,維修結果以及相關聯(lián)檢測以及必要的安全保障措施等內容進行詳細細致的記錄,維修記錄是第一手的維修資料,對于將來礦井電力工程維護具有非常重要的參考價值。除此之外,通過維修記錄能夠發(fā)現維修工作中的優(yōu)缺點,對于優(yōu)點部分應繼續(xù)的發(fā)揚,而對于維修工作中出現的缺點和不足之處則應積極的改正,優(yōu)化整個維護工作流程。除此之外,鑒于礦井下的特殊工作環(huán)境,在進行井下電力系統(tǒng)維修過程中,應嚴格遵守安全工作流程以及安全設備的有效利用,如停工電制度的嚴格實施、絕緣工具和設備的運用、警示牌工具的設立、一些特定礦井下安全氣體(如瓦斯?jié)舛龋┑膶嵤┍O(jiān)測,總之,礦井電力工程的維護處理具體的維修措施以外,還應格外的注重維修安全問題,確保整個維修工作的順利、安全進行。
總之,礦井電力工程維修措施具體的應包含維修計劃的設定、有區(qū)別的維修實施、關聯(lián)設備的檢測以及維修記錄工作的實施,同時考慮的到礦井特殊的維修工作環(huán)境,在進行維修工作時,還應格外注重安全工作流程,確保維修工作的安全進行。
作者:吳卓 單位:琿春礦業(yè)集團公司板石煤業(yè)有限公司運輸區(qū)工會
參考文獻:
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plc、變頻器、離心風機、自動控制
【中圖分類號】TD63+5文獻標識碼:B文章編號:1673-8005(2013)02-0030-01
1、引言
煤礦礦井通風系統(tǒng)是煤礦礦井安全生產的重要組成部分,煤礦礦井通風系統(tǒng)能否正常工作與礦井內工作環(huán)境條件、生產效率、安全生產密切相關。隨著我國政府對各行各業(yè)安全生產監(jiān)管力度的不斷加強,尤其對煤礦安全生產的要求越來越高,對煤礦礦井通風系統(tǒng)進行技術改造,提高其運行穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)能降耗等勢在必行。
2系統(tǒng)的總體設計
本論文設計的風機控制系統(tǒng)主要是風機風量的調節(jié)中引入變頻器對風機風速的調節(jié),據所需風量和風壓大小通過變頻器來調節(jié)風機的轉速在節(jié)能和提高風機效率方面優(yōu)點突出;系統(tǒng)采用PLC和變頻器與空氣壓力變送器配合使用,使系統(tǒng)控制的安全性、可靠性大大提高,也使風機運行的故障率大大降低,不僅節(jié)約了電能,而且還提高了設備的運轉率。為滿足礦井通風系統(tǒng)自動控制的要求,系統(tǒng)的具體設計要求如下:
2.1本系統(tǒng)提供手動/自動兩種工作模式,具有狀態(tài)顯示以及故障報警等功能。
2.2模擬量壓力輸入經PID運算,輸出模擬量控制變頻器。
2.3在自動方式下,當井下壓力低于設定壓力下限時,兩組風機將同時投入工作運行,同時并發(fā)出指示和報警信號。
2.4模擬量瓦斯輸入,當礦井瓦斯?jié)舛却笥谠O定報警上限時,發(fā)出指示和報警。當瓦斯?jié)舛却笥谠O定斷電上限時,PLC將切斷工作面和風機組電源,防止瓦斯爆炸。
2.5運用溫度傳感器測定風機組定子溫度或軸承溫度,當定子溫度或軸承溫度超過設定報警上線時,發(fā)出指示和報警信號。當定子溫度或軸承溫度超過設定風機組轉換溫度界線時,PLC將切斷指示和報警信號并自動切斷當前運行風機組,在自動方式下并能自動接入另一臺風機組運行,若在手動方式下,工作人員手動切換。
2.6為防止離心風機的疲勞運行,在任何狀態(tài)下,風機在累計運行設定時間后都會自動切換至另一臺風機組運行。
2.6.1 硬件組成
本系統(tǒng)的硬件電路由4臺電動機,一臺智能型電控柜(包括西門子變頻器、PLC、交流接觸器、繼電器等),一套壓力傳感器、斷相相序保護裝置以及供電主回路等構成。該系統(tǒng)的核心是S7-200(CPU224)和MICROMASTER 440。MICROMASTER 440是泵和風機類專用變頻器,擴展功能強.CPU224集成了14點輸入10點輸出,共有24點數字量I/0,其模擬量擴展模塊具有較大的適應性和靈活性,且安裝方便,滿足設計需要。
2.6.2系統(tǒng)控制電路
PLC輸出軟繼電器觸點Q0.0, Q0.2, Q0.4, Q0.6控制變頻運行電路;Q0.1、Q0.3、Q0.5、Q0.7控制工頻運行電路。SA為轉換開關,實現手動、自動控制切換。當SA切在手動位時,通過SB1~SB4按鈕分別起動4臺水泵工頻運行,SB5~SB8按鈕分別停止4臺離心風機工頻運行.當SA在自動位時,由PLC控制水泵進行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、停止運行,實現了系統(tǒng)的自由切換和工作狀態(tài)的靈活選擇。
2.6.3PLC及變頻器控制模塊電路
PLC及變頻器控制模塊是本系統(tǒng)的核心,它包括時間控制電路、故障報警保護電路、斷相相序保護電路。
2.6.4 軟件設計
該系統(tǒng)除部分為順序控制外,從總體上來看具有隨機離散控制的特點。流程圖如下圖所示。設定由瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱾魉蛠淼耐咚節(jié)舛戎禐镈,用戶設定不能超過的瓦斯?jié)舛戎禐镈0,氣壓傳感器傳來的壓力為F1,用戶要求的礦井內氣壓值為F2。
PLC控制系統(tǒng)具有對通風機的電動機啟動與運行,進行監(jiān)控、聯(lián)鎖和過熱保護等功能。PLC與空氣壓力變送器配合使用,使系統(tǒng)控制的安全性、可靠性大大提高,也使通風機運行的故障率大大降低,提高了設備的運轉率。
為滿足煤礦礦井通風系統(tǒng)自動控制的要求,設計如下的控制方案:本系統(tǒng)提供手動 /自動兩種工作模式,具有現場控制方式、狀態(tài)顯示以及故障報警等功能。
在手動方式下,通風機通過開關進行控制,不受礦井內氣壓的影響。為防止通風機疲勞運行,在任何狀態(tài)下風機在累計運行設定時間后要切換至另一臺風機運行。A組離心通風機與B組離心通風機可由二位開關轉換。循環(huán)次數及定時時間可根據需要隨機設定。報警信號均為聲光形式,聲報警 (電笛 )可用按鈕解除 ,報警指示在故障排除后自動消失。
在自動方式下,利用遠傳空氣壓力傳感器檢測礦井內的氣壓信號,用變送器將現場信號變換成統(tǒng)一的標準信號 (如 4~20 mA 直流電流信號、0 ~5 V直流電壓信號等 ),送入 A /D 轉換模塊進行模數轉換,然后送入 PLC,PLC將檢測到的氣壓值與設定的氣壓值進行比較和處理,輸出信號控制通風機工作。當礦井內的氣壓在一個大氣壓或在設定的某個大氣壓力數值以上,工作離心通風機與備用離心通風機循環(huán)工作;當出現突發(fā)事故,礦井內的氣壓低于設定的某個大氣壓力數值,工作離心通風機與備用離心通風機不再循環(huán)工作,并自動切換為同時工作,加大對礦井內的通風量,直至礦井內的氣壓升至設定的大氣壓力數值以上,工作通風機與備用離心通風機恢復循環(huán)工作。
3系統(tǒng)的控制效果
通風系統(tǒng)自動化控制提高了主扇風機設備的自動化管理水平,有力地保證了主扇風機設備的經濟、可靠運行,為設備的管理和維修提供了可靠的科學依據。在設計中以風機房為實施對象,有助于實現了風機房的無人值守自動化監(jiān)控和管理的設計和改造。
參考文獻
[1]周九寧.可編程控制器在礦山設備中的應用[J].采礦技術,2004,4(1):45―46
論文摘要:行為安全與安全制度有著密切的聯(lián)系。在煤礦安全工作中,許多傷害事故是由于員工的不安全行為所導致,而不安全的行為則是由于安全管理系統(tǒng)存在的缺陷所引發(fā)。只有理清不安全行為發(fā)生的原因,并從提高安全制度的有效性和執(zhí)行力入手,才能使安全制度與生產實踐更好地結合,增強安全制度的效果,最終預防和減少安全事故的發(fā)生。
行為安全研究的重點是員工的“不安全的行為”。在煤礦安全工作中,人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)是事故發(fā)生的最根本的原因,其中人的不安全行為是導致事故的主因。但是員工的冒險行為反映出的問題并不僅僅是員工自身的行為錯誤。對不安全行為的研究發(fā)現,許多傷害事故是由于員工的不安全行為所導致,而不安全的行為則是由于安全管理系統(tǒng)存在缺陷所引發(fā)。作為事故多發(fā)的中國煤炭行業(yè),從行為安全研究入手,提高安全制度的有效性和執(zhí)行力,使安全制度與生產實踐更好地結合,最終預防和減少安全事故的發(fā)生,具有重要意義。
1.從實踐中看行為安全的重要性
在我國,煤炭行業(yè)的事故發(fā)生率遠高于其它行業(yè)。據國家安全監(jiān)察局統(tǒng)計,每年全國煤礦發(fā)生一次10人以上的事故40起以上。2009年雖然有所減少,但依然發(fā)生1687起,死亡2535人。根據對統(tǒng)計結果的科學分析,多數煤礦安全事故由以下因素引起,一是煤礦工人的不安全行為,二是企業(yè)組織程序、企業(yè)文化和規(guī)則等管理因素。這些因素實際上已經涵蓋了人的行為與管理制度兩個方面。而在這些事故中,又有70%-80%是由人的不安全行為造成的。美國安全工程師海因里希(Heinrich)認為,在所有發(fā)生的事故中,有88%的事故由人為因素引發(fā)。在對現代工業(yè)企業(yè)事故的統(tǒng)計中,由人的因素直接或間接引發(fā)的事故大概占85%以上,在一些大型的事故中,比例也高達70%-80%。在我國煤礦發(fā)生的重特大事故中,97.67%的事故是人為因素引起。正因為行為安全如此重要,通過制度的力量對其進行制約才成為了必要。
2.行為安全與安全制度建設的關系
亞當斯在其因果連鎖模型中認為,組織中的政策、規(guī)則會導致人的不安全行為和物的不安全狀態(tài),而其中的政策規(guī)則歸結起來即為煤礦企業(yè)的制度,實證結果也顯示,制度因素對煤礦安全事故的發(fā)生具有顯著的影響。從煤礦工人和管理者對制度因素的認知來看,二者都認為制度的健全程度、監(jiān)督有效性以及制度執(zhí)行力度對煤礦安全事故的發(fā)生存在顯著性影響。要減少煤礦安全事故的發(fā)生,必須從制度入手,完善企業(yè)內部的安全管理制度建設。從監(jiān)督方面來說,需要加大企業(yè)中監(jiān)督人員的配置比例,增加其數量監(jiān)督的頻次,將煤礦的生產過程置于監(jiān)督之下,從而預防煤礦安全事故的發(fā)生。因此,要做好煤礦職工的行為安全,必然離不開制度建設,從行為安全研究入手設計與執(zhí)行制度,可以增強安全制度的有效性,預防和減少不安全行為的發(fā)生。
3.發(fā)生不安全行為的原因
員工為什么會產生不安全行為,其違章的動力在哪里呢?研究發(fā)現,員工產生的不安全行為,主要是員工在工作過程中會對自身行為的后果自覺及時地進行利益判斷,進而采取主觀上認為完成工作任務代價比較小的行動。與遵章行為相比,違章行為是行為人所認為的代價比較小的行為。仔細分析煤礦工人違章行為及其后果,可以給違章者帶來如下好處:一是金錢。由于一般是根據完成的任務量兌現金錢,容易造成職工冒進求成,急功近利。二是心理滿足感、幸福感和。有時部分員工會只是把違章作為一種發(fā)泄對企業(yè)不滿的簡單手段。三是時間與力氣的節(jié)省,疲勞的恢復,這種情況一般在快下班時容易發(fā)生。四是便利。五是關愛、表揚、獎賞。在誘因理論中,一個人有某些行為的原因是因為這些原因能滿足這些動機。而違章行為,正好滿足了職工獲利的動力。盡管違章有諸如死亡、受傷、發(fā)現以后進行處罰等手段,但由于發(fā)生這些情況的概率比較低,在僥幸心理的作用下,利益判斷的結果還是違章的獲利大于為此付出的風險,由此也造成了違章行為的屢禁不絕。
4.實踐中保證安全制度有效性的思路措施
人是煤礦安全生產的主體,控制或消除人的不安全行為,是減少傷亡事故、確保煤礦安全生產的主要措施,因此,對人的不安全行為進行控制,需要從制度入手,采取多種有效手段和措施使職工的行為達到規(guī)范化要求,這才是提高安全制度有效性的關鍵。
4.1加大獎懲力度
通過獎懲手段,一方面抑制職工的違章動力,另一方面是鼓勵職工遵章守紀。一要加大對遵章行為的經濟回報獎勵力度。并且對遵章行為的經濟回報獎勵力度遠遠大于對違章行為經濟回報的獎勵力度;二是加大對遵章行為的處罰力度。給礦井作業(yè)人員的違章懲罰力度越大,因為是負回報,其違章的動力也就越小。當然,需要引起注意的是獎懲不能過頭,要把握好一個度。避免力度過大給礦井作業(yè)人員帶來比較大的壓力,影響到他們的情緒。甚至會出現一些極端行為,提高了安全管理的代價與復雜性。
4.2加大監(jiān)督力度
研究發(fā)現,在礦井實際操作中,違章行為效價具有即時性和累加性特征,行為成本具有遲滯性和一次性特征。與此相反,遵章行為效價具有遲滯性和一次性特征,成本具有即時性和累加性特征。這就使得違章行為的自然回報期望值大于遵章行為的自然回報期望值。這就是作業(yè)人員選擇違章的動機。也導致違章行為具有自主性和經常性特征,給治理安全帶來很大難度。針對這樣一種情況,有必要加大企業(yè)監(jiān)督管理力度,配置合適比例的安全監(jiān)督員,或者在危險地帶設置監(jiān)控、加強對現場人員檢查、聲光提醒等手段,以便及時發(fā)現違章行為,使違章行為成本趨近于即時性,弱化違章作業(yè)人員對自然回報的期待。
4.3合理制定規(guī)章
研究發(fā)現,有些煤礦制訂的規(guī)章過于苛刻,職工很難遵守。因為規(guī)章越苛刻,職工花費的時間、精力甚至金錢就越多,因此需要把規(guī)章制訂的更合理與人性。同時應該體現以下原則:一是在制度設計上應該體現對遵章行為的傾斜,加大遵章行為的效價,減小遵章行為的成本,或者加大遵章行為效價的累積性。比如,可以在制度中做出規(guī)定,對遵章行為設置科學的評判與監(jiān)督程序,并及時通過收入、培訓、晉升等激勵措施給以鼓勵,讓作業(yè)人員對遵章的期待大于對違章的期待,從而遵章的動力更大。二是增大違章阻力,減小違章行為的效價,加大違章行為的成本或者加大違章行為成本的累積性。主要操作手段有,通過認知教育設計來提高個體對違章懲罰的認識;運用學習理論,利用事故案例加強學習,及時兌現處罰,增加違章成本;設置更為科學合理與人性化的制度,關心職工工作與生活;加大對違章指揮者的處罰。
實踐證明:制度建設對于約束員工不安全行為更帶有根本性、穩(wěn)定性和長期性,只有通過科學的制度管理,打破“人管人”的舊框架,實行制度管人,文化管人,才能提高企業(yè)的執(zhí)行力。
參考文獻