時間：2023-01-08 14:41:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇開采設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
準確認識、恰當評價具體條件下的煤炭資源，搞好資源管理，是爭取煤炭資源開發開采資源環境、社會經濟效益整體最優的關鍵，也是實現煤礦企業決策與管理信息化、智能化與自動化的基礎。本論文以輔助開采與管理決策，提高資源合理開發利用水平為目標，以國內外相關研究成果為基礎，以礦井煤炭資源作為研究對象，結合作者主持承擔的多個縱橫向科研項目,充分考慮我國國情及煤炭資源與開發開采特點，利用理論與實證分析結合，技術經濟結合，宏觀微觀結合，點面結合，定性定量結合，實際計算與計算機模擬結合，繼承與創新結合，學科交叉綜合等方法，運用采礦工程、技術經濟、礦井地質、礦山測量多學科知識及數理統計、模糊數學、穩健數據處理、神經元網絡、分形幾何、層次分析、灰色系統、地質統計學等多種定量分析手段，從資源開發者、所有者，采礦權的出讓方、受讓方等不同角度，對礦井煤炭資源評價及管理中的若干問題進行了系統研究分析，提出了一系列方法、模型及政策建議，并已在平頂山、徐州、皖北等礦區多個煤礦得到實際應用，取得了較好的效果。論文的主要成果有：
（1）在全面系統分析國內外相關研究成果基礎上，論文以煤炭資源地質條件準確描述擬合、規律探索與預測為基礎，以資源條件與開采指標關系模型構建為橋梁，以煤炭資源評價與管理為主體，結合技術經濟分析、資源利用管理的調控政策研究，初步構建起了以煤炭資源評價預測、技術經濟分析、開發開采決策連成一體為特色的煤炭資源評價與管理理論與方法體系,實現了評價與管理的一體化、計算機化、實時化，實用化。論文關于煤炭資源管理方面的研究幾乎覆蓋了煤礦企業這方面的主要工作與存在問題。
（2）針對煤炭資源條件與開采指標數據多源、多相、精度不等、分布復雜、異值不可避免等特點，論文推導了有關穩健數據處理公式，開發了計算機程序，并大規模應用到資源評價與關系模型構建研究中，取得了較好的效果。論文實例研究表明，用穩健方法建立關系或預測模型，可大幅度提高精度，同時可以較好地析離出以往決策不合理部分、虛假數據或異值，具有去偽存真的效果，能避免有悖于采礦規律的模型出現，使預測值更加符合實際。
（3）論文總結歸納了煤炭資源條件單因素評價的基本內容、資源條件數據變化程度的常用估計方法，分析探討了影響開發開采的主要煤炭資源條件因素、影響方式及其量化方法。根據平頂山礦區實際資料，運用數理統計、方向統計、分形幾何等方法，揭示了該礦區主要井田內斷層的若干統計規律，篩選出了斷層對開采影響的基因素，得到了斷層破壞指數的最優形式，建立了這一指數與開采指標的關系模型，提出了未采區或工作面內斷層破壞程度及開采指標的預測方法及模型。實例分析表明，作者建立的工作面斷層破壞程度預測模型與俄羅斯學者提出的模型相比，可提高精度一倍以上。
（4）論文收集了平頂山八個礦二千多個煤厚數據，進行了煤厚分布的正態性檢驗，分析討論了煤層穩定性幾種評價方法的理論與統計關系，從理論上解釋了現場煤層穩定性分類出現矛盾的原因，說明了用多個指標評價同一資源條件因素時應注意的問題。
（5）通過基于不同目的的煤炭資源條件綜合評價研究實例，深入探討了綜合評價中關系模型構建、隸屬函數與權重確定、算子選取方法及其效果。在此基礎上，總結提出了煤炭資源條件綜合評價的六個特點，四個原則，五種方法，正是這些從個別到一般的歸納、總結、提煉，構成了礦井煤炭資源評價理論方法框架體系的重要內容。本論文中的煤炭資源條件評價方面的部分成果已在平頂山大莊礦、徐州三河尖礦、淮北岱河礦等煤礦得到實際應用。
（6）討論總結了煤炭資源條件與開采指標關系模型構建的方法、步驟及注意問題，分析了采前采后評價值的誤差特性，歸納提出了未采區評價值確定的采前評價結果校正法與預測模型法，并進行了實例研究；通過實例分析討論了描述工作面資源條件與單產工效關系的穩健多元回歸模型、灰色GM（0，h）模型、模糊綜合評價——穩健回歸模型、模糊綜合評價——穩健趨勢面模型、模糊控制預測模型、人工神經元網絡模型的特點與效果。
（7）有些開采指標關系模型，如成本、售價等，要求全面考慮資源條件、開采指標隨空間、時間變化而變化的特征。但現有研究大都是針對特定年份或特定時間而擬合的，建模中一個煤層乃至整個礦井往往采用一個評價值，由此建立的模型過于粗糙，難以滿足規律分析、指標預測等方面的要求。論文以資源條件與噸煤開采成本為例，提出了兼顧資源條件、開采指標空間——時間動態特征的關系模型構建方法，以曲線描述成本隨時間變化而變化的規律，以回歸模型、神經元網絡等模型反映資源條件與開采成本的關系，用專家評議或層次分析法、神經元網絡法確定權重，以工作面作為資源條件評價單元，利用平頂山礦區十一對生產礦井最近6～8年的幾百個采面、近百個年成本數據進行迭代構建了具有前述特征的關系模型，同時提出了基于基礎數據增刪的模型調整或重構方法，特殊情況（某些開采指標數據出現突變、逆變等）的判斷及模型修正方法，開發了相應的軟件系統，擬合及預測精度較為理想，比較符合實際。這些工作使實時、動態評價、預測成為可能。
（8）討論了煤炭資源經濟可采性評價的意義與評價原則，研究了費用效益法、采與不采對比法進行經濟可采性評價的基本方法、模型及評價實例，根據平頂山礦區實際資料，揭示了開采工效、成本、灰分、售價增減對煤層經濟可采厚度的影響，工作面單產與含矸煤層經濟可采厚度的關系，礦井地質條件與經濟可采厚度的關系，煤量類別與經濟可采厚度的關系，提出了若干政策建議。這方面研究成果已在平頂山、皖北等礦區得到應用。
（9）分析了我國煤炭資源回收狀況，討論了與采出率有關的現行可采儲量與礦井設計可采儲量、全礦井永久煤柱攤銷、回采煤量與工作面采出率等概念及計算公式上的欠缺及改進方法，提出了儲量發生增減時攤銷方法、簡便公式，給出了性質及適用條件，研究了合理采出率的確定、實際采出率測算等問題，提出了煤炭資源合理開發利用評價的內容、目標、方法及方案對比評 價、開發效益評價模型，給出了研究實例。
（10）基于現行放頂煤開采采出量及采出率確定方法，推導出了這種工藝采出量及采出率的誤差估計模型，根據兗州南屯礦實際數據，計算出了誤差估計模型中相應參數（即由統計產量改算實測產量所需的參數）的相似維、實驗及理論變異函數，基于地質統計學理論，得到了三種采樣方式、不同采樣間距與上述參數估計誤差、采出量相對誤差的關系。該成果為進一步研究放頂煤開采采出量及采出率的測算、標準制定等問題提供了依據及途徑。
（11）采用公式推導與模擬方法，分析了有償使用或資源資產化管理對資源浪費的抑制能力與不足，探討了我國資源管理改革的取向，對資源稅與資源補償費、資源資產評估參數的獲取、儲量級別對評估價值的影響、礦產資源資產與礦業權的關系、激勵機制與調控模式的構建等問題進行了理論探討，基于資源價值理論及非“三下”開采資源補償費費率標準，推導出了“三下”開采資源補償費的計算公式，提出了考慮儲量誤差的資源價值評估模型及實現礦產資源合理開發利用需解決的關鍵問題與技術路線。
（12）論文討論了煤炭資源資產價值及級差收益的概念、構成，提出了地質勘探成果價值、劣等資源的勘探費、劣等資源開采成本與售價、標準勘探費、標準投資、標準采出率、標準開采成本、標準售價、理論開采成本、理論售價等一系列概念、確定方法與模型；針對研究目的、要求、測算對象的特點，建立了煤炭資源資產價值與級差收益確定的理論模型和實際測算模型；收集了平頂山礦區十一對生產礦井600多個工作面數十萬個資源條件與開采經營數據及有關圖紙資源，構建了一系列具有空間、時間動態特征的資源條件與開采指標關系模型、評價參數確定模型，開發了軟件系統，對平頂山礦區十一對生產礦井進行了實際測算，得到了各礦各煤層從1990年到20__年以礦區為基準的期內煤炭資源資產價值與級差收益、剩余煤炭資源資產價值與級差收益，分析得到了標準開采成本、標準售價、劣等資源條件、平均資金利潤率、絕對地租、壟斷地租對資源價值與級差收益的影響，提出了成果應用的領域與途徑，測算達到了動態實時、可靠實用。
關鍵詞：煤炭資源評價煤炭資源管理開采指標動態預測
開采采出率資源資產價值級差收益
StudyonTheTheoryandMethodofCoalResourcesEvaluationandManagementinUndergroundMine
Atract
Inordertoconductthemakingdecisionanddesignofcoalexploitationandproductivemanagementinundergroundmines,increaseexploitationdegreeandminingbenefit,andenhancerecoverycoefficientofcoalresources,meanwhiletocoiderthecurrentsituationinchinaandthefeaturesandexploitingconditionofcoalresources,inthisthesisthetheoriesandmethodsforevaluationandmanagementofcoalresourceshavebeenstudied.Thetheoriesandmethodsincludetousethecombinatioofseveralaroaches,suchastheoryanalysiswithpracticalexperience,techniquewitheconomy,macrocosmwithmicrocosm,partwithwhole,qualitativeanalysiswithquantitativeanalysis,numericalcomputationwithcomputersimulation,andinheritancewithiovation,andtoalysomeprinciplesandtechnology,suchasminingengineering,technical-economics,minegeology,minesurveying,andmathematicalanalysis,includingmathematicalstatistics,analytichierarchyproce,fuzzylogic,robustdataproceing,artificialneuralnetwork,graysystem,fractalgeometryandgeostatistics.Asaresult,thethesisputsforwardsomenewtheoriesandmethodsfortheevaluationandmanagementofcoalresourcesinundergroundmines,deducesandintegratestherelatedresearchachievementsathomeandabroad,andprimarilyformsanaliedsystem.Thesystemcanbeusedfortheconditionalevaluationandforecastofcoalresources,technical-economicanalysisandexploitingdecision,makingtheintegrationofevaluationandmanagement,doingnumericalcomputation,andguidingtheproductiveactivities.Themainachievementscanbeincludedasfollows:
1）Todiscuandsummarizetheprimarycontentsofsinglefactorevaluationofcoalresourcescondition,thecommonly-usingmethodofevaluatingindexchangedegree,andresearchtheindieability,principleandeffectsofrobustproceingtobeuseddata.Inaddition,onthebasisoftheconcentratedinvestigationofthestatisticforecastoffaultanditseffectonmining,thestatisticaltestaboutcoalthickneandcoalseamstabilityevaluation,andthequantitativeanalysismethodofsinglefactoranditseffectonmininghavebeenaccomplished.
2）Toanalyzethecharactersandprinciplesofsyntheticallyevaluatingcoalresourcescondition,presenttheeentialprinciple,characterofthelistingclaificationmethod,integratedindexmethod,systemscientificmethods,graphicalrepresentationandvisualization,andthetechniqueofgeographicinformationsystem.Andtwoevaluatingitancesaregiven.
3）Todiscutheestablishingmethodsandsteofrelatedmodelsbetweencoalresourcesconditionandminingtarget,andstudytheforecastmethodsandaroachesbasedonthevirginfieldevaluationvalues.Bymeaofsomeitances,toexpoundtheeentialityandeffectwhileusingrobustproceingtosetupthecomputingmodels.Takingthemodelresearchonthedailyoutputandworkefficiencyoftheworking faceofcoalminingasexample,alsotoanalyzethemodelestablishingmethodsandnoticeableproblems.Forestablishingrelatiohipmodelsbetweencoalresourceconditioandminingcost,thethesispresentsthemodel-establishingmethodscoideringthetemporal-atiallydynamicalcharactersofresourcesconditionandofminingtargets.
4）Todiscutheprinciples,methodsandmodelsforthedeterminationofcoalminingfeasibilityineconomy,workablethickneandreserves,andtoputforwardtherelatiobetweeneconomicallyworkablethickneandotherfactorssuchascost,price,ecificproductivity,workefficiency,andgeologicalconditioninsometypicalmines.
5）Tosetforththerecoverystatusofcoalmininginchinabymeaofindividualdataofrecoverycoefficient,alsodiscuthedeficiencyandimprovingmethodsofsuchconceptsandcalculatingformulaasworkablereservesanddesignworkablereserves,mine-widepermanentpillaramortize,extractionreserves,facerecoverycoefficientetc.Toputforwardamortizeways,simpleformulas,propertiesandalyingconditiowhencoalreserveschange.Onthebasisoferrortheory,geostatisticsandfractalgeometry,thethesiscompletestheerrorestimation,samplingandcalculationmethodsofrecoveryreservesandrecoverycoefficientwhentop-coalcavingminingmethodisperformed.Inaddition,thethesisdiscueshowtodeterminerationalrecoverycoefficientandevaluaterationalexploitationandutilizationofcoalresources.
6）Inteivelyandsystematicallytoanalyzethecontrolabilityofresourcespropertymanagementonresourceswasting,thetheoreticalfoundationofresourcestaxandresourcescompeatingcharge,andtodiscuthedeterminationofresourcescompeatingchargeusing“threebelow”coalmining,theobtainmentofresourcespropertyevaluatingparameters,theeffectsofreserveclaesonresourcesvalue,therelatiobetweenresourcespropertyandminingrights,theencouragingmechanismofrationalexploitingandutilizingresources,themethodsofcompeationexploitation,andtheresourcesmanagementpattern.Alsotoputforwardasetofpoliciesandproposalsorientatedtoimprovingrationalexploitationandutilizationofresources.
關鍵詞：計算機；輔助設計；采礦工程；應用
近年來，計算機輔助設計(Computer Aided Design，簡稱CAD)在世界各國得到了廣泛使用，它是利用計算機的計算功能和圖形處理能力，對產品進行輔助設計、分析、修改與優化，綜合了計算機和工程制圖知識，并且隨著計算機硬件性能和軟件功能的不斷提高而逐漸完善。
計算機輔助設計是由美國公司開發的通用計算機輔助設計軟件包，具有體系結構開放、使用方便、便于掌握等優點，并能夠繪制平面與三維圖形、渲染圖形、標注尺寸以及打印和輸出圖紙。
從 上世紀80年代至今的有關文獻資料來看，計算機輔助技術在國內外礦山開采設計中的應用日益廣泛。作為一種精確、高速的新型設計工具，已被廣大工程技術人員所接受，并對傳統的設計方法與手段提出了挑戰。目前，它已被礦床開采設計的各個分支和側面廣泛應用，并取得了很好的效果。
一、 計算機輔助系統組成及采礦設計理念
計算機輔助系統一般以有著圖形功能的交互計算機系統為基礎，包括：計算機主機、圖形輸入板、圖形顯示終端、掃描儀、繪圖儀、磁帶機、打印機以及其他各種軟件。利用交互系統開展采礦設計，可以邊設計，邊構思，邊畫樣，邊修改，隨時可以從終端屏幕看到每一步操作的顯示結果。典型的設計包括：（1）設計者接受任務，了解甲方對礦山的功能、經濟、制造技術、生產環節等方面的要求。（2）方案設計。一
方面來自設計方的要求，另一方面來自工程師的知識、理念，包括功能的滿足，技術的可行以及其他需要等。
（3）驗證、修改、定型。將設計對象表達出來，并根據功能、技術、經濟、審美等方面的詳細要求和數據，對其進一步修改，適之處予以完善，細節予以補充，最后定型。（4）將設計果制作成技術文件，一般包括三視圖、部件圖、剖面以及各種說明等。
二、如何使用計算機輔助設計
每個人都知道，礦山開采的目標是要開采出礦石，而礦山工程設計，是工程師、設計人員應用技術手段改變礦山環境。滿足政府、企業以及特定人群要求的一種高智能勞動。因此，采礦設計的任務：一是必須開采出高質量的礦石；二是有效地保護工程結構，使其能夠承受自然界與人工開采的壓力，長期而可持續地發展；三是必須保證以盡可能低的代價和成本，獲取最大的經濟效益與社會效益，保證工程建設的安全和后續作業的開展。
實踐證明，采用CAD進行采礦可以提高采礦設計水平與設計質量，不但能夠使常規設計效率得到有效地成千上百倍的提高，還能夠在手工設計時代根本無法想象的設計空間展開自由翱翔的翅膀。由于設計工程師思想、理念、習慣、表達方式的不同，在設計環節使用計算機輔助部分與其余部分之間接口的描述方法也難以取得一致。所以，設計工程師在開展設計之前，要對每一個項目進行深入的了解。比如，礦山所處的地質地貌、水文環境、開采方式、巷道走向、設備選型、提升機械甚至礦山復綠等，都要胸有成竹，才能“知己知彼，百戰百勝。”在設計過程中，設計工程師要做好一周就以下幾個方面的工作：
1.認真做好設計方案。接受設計任務后，首先要運用自己的設計經驗和知識進行設計構思。在這個過程中要進行技術決策，確定設計原則，同時對今后設計過程和要完成的設計有個整體認識。 包括：一是下大力氣廣泛收集有關采礦的背景資料與工程信息，認真開展調查研究，了解與掌握地質勘探、技術經濟、礦產利用指標、礦床儲量、礦山生產力等等信息；二是分析研究已經取得成功并在實踐中得到證明的同類設計資料以及相關知識，取人之長，補己之短，學習和參考成功的經驗，開展設計工作，進行構思。才能厚積而薄發，最后確定設計方案。
2對每一個工程結構參數進行分析。其目的是要確定設計方案中有關工程結構的應力載荷、約束條件等，這是采礦設計中很重要的一個方面，不能有半點馬虎。
3、掌握設計采礦圖的全過程。在實際工作中，具體方案的設計往往與繪制同步進行，因此，必須對設計采礦圖的全過程嚴格掌握，不得有一絲的大意。
4、繪制施工圖。這是采礦設計的具體表現，要以詳盡體現設計意圖為目的。工程師長期的實踐采礦設已形成了行業的圖樣表達習慣和約定，因此對施工圖的繪制要能體現這一特點
5、進行全面的經濟分析，這是設計的重中之重，根據設計階段的不同對概算和預算進行分析。概算是確定項目投資、編制和安排建設計劃的依據；預算是施工圖設計文件的組成部分，是確定工程造價、考核工程成本和經濟性的重要組成因素
總之，此系統研究的目的是輔助設計者完成工程方案的設計，模擬設計領域專家的思維進行工作。因此，從這一意義上來說，采礦 CAD系統是對采礦設計專家的思維模擬。
三、采礦CAD 技術特點分析
系統結構是軟件開發的基礎。系統結構的選擇，一要考慮行業特點，二要考慮技術發展水平。盡管21世紀新的 技術已經向三維實體、可視化和集成化發展，但對礦山行業而言，還有很長的路要走。所以，系統的定位必須重視企業的特點和現狀。一般來講，CAD技術在國內外礦山的應用有以特點：
一是提高設計質量，縮短設計周期。主要通過使用 CAD 系統，使設計過程更加客觀、、準確、高效和規范。所以，采礦 CAD 的設計一定要考慮礦山設計規范和工程師的設計習。
二是富有實效與連續性。無論是地質、采礦、測量，還是選礦之間的信息處理、傳輸更富于時效性和可連續性，更加強調 系統的集成化和數據的共享。
三是加強采礦 CAD 系統的通用性和可移植性。由于行業差異與體差異，以及在生產過程中需處理的瞬息萬變的信息差異，使得這種D技術在礦山行業的應用研究中具有較強針對性，可移植性相對較差。所以，必須圖形處理方法、圖形環境以及數據接口技術研究。 四是從實際出發進行研究。 由于二維方式下的礦山 CAD 軟件的應用研究有利于與傳統設計方式銜接，也符合目前礦山計算機技術水平。所以，要擯棄過分追求“三維實體設計”的思想，從礦山的實際需要出發進行開發和研究。
五是與時俱進，積極研究。目前 CAD 軟件開發正處在一個由二維平面的設計模式向三維空間的設計模式過渡。由于存在技術上的障礙，一時 間還難以完成。但是筆者認為，只要我們與時俱進，努力學習，認真研究三維實體構模技術、基于 GIS 的礦山空間工程數據技術等，就一定能夠使礦山設計的水平大大提高。
從目前文獻調研和實際應用情況來看，采礦 CAD 軟件的開發和應用還存在著許多問題，比如，基礎研究較少，尤其是很少從理論、技術和方法上展開研究。對圖形數據的規范化及其表示方法研究不夠，沒有相應的標準可以遵循，等等。這些都是CAD技術在采礦技術應用中遇到的問題與障礙。
“大江東去浪淘盡，千古風流人物”。時代在發展，科技在進步。綜上所述，目前CAD 技術正朝著開放、集成、智能和標準化的方向發展。作為 CAD系統的支撐環境，開放的操作系統，如：WINDOWS、UNIX 將是今后 CAD系統的主流；實用性更強的編程與數據庫技術將為該系統的發展作出新貢獻。我們期待著計算機輔助系統為礦山建設發揮更大的作用。
參考文獻：
[1]陳建宏。可視化集成采礦CAD系統研究。中南大學博士論文，2002.3
[2]楊義輝。采礦CAD可視化集成系統研究。西安科技大學碩士論文，2006.4
[3] 馬江平。露天礦地質CAD軟件系統的開發。遼寧工程技術大學碩士論文，2005.5
{4.張善心。填采礦法計算機輔助設計技術研究。2010.5
5.吳奉亮。集成化采礦法CADd的知識協同性研究，2009.4
【Abstract】In the coal mining activities， fully mechanized mining is very important. The recovery rate and coal quality of fully mechanized mining need to be improved， the personal safety of staff is the most important. Therefore， the coal mining industry need to carry out the technical research on related work.
【關鍵詞】綜采；初次放頂；控制技術；冒頂
【Keywords】fully mechanized mining； first roof caving； control technology； roof fall
【中圖分類號】TD721 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0185-02
1 引言
隨著科技的進步，采礦行業的技術也在不斷更新。現在的煤炭開采企業已大規模機械化，目的在于降低成本，提高效率。在機械化采煤活動中，初次放頂需要弄清楚初次來壓并掌握初次放頂的控制原理，進行安全控制。在實際的生產工作中，經常會發生由于頂板高度、頂板類型采集不準確和老頂斷裂等原因導致的安全事故，使初次放頂效率低下，回采率不足80%。為此，論文根據初次放頂的需要，對放頂的距離、高度等參數進行合理設計，通過把相關技術措施進行規范，提高煤炭的回采率以及在井下的安全系數，期望能夠在滿足經濟效益需求的同時，滿足安全效益的需求。
2 結合營盤壕煤礦探究初次放頂工作對頂板控制的需求
2.1 初次放頂工作對頂板控制的需求
初次放頂根據頂板的類型，一般分為兩類：一是開采到一定距離后，冒落的高度達到標準并能自行冒落；二是開采了一定的距離后，頂板沒有冒落的現象，以及冒落高度沒有達標準需要采用人工的方法進行放頂。充分跨落的直接頂，一般是復合頂板或其他穩定型的頂板。在該種情況下，由于頂板的整體性較差，在開采中可以自行跨落，不需要采用人工挑頂等方法。在這種情況下，實際的施工工作要特別注意，以防止垮頂、漏頂等事故的發生。由于煤層各層的成分、壓力、硬度存在差異，根據不同的煤層要進行不同的處理，如圖1所示。
2.2 營盤壕煤礦首采工作面地質概況
營盤壕煤礦工作面地質條件簡單，煤層走向變化不大，整體呈現為南高、北低，傾角0～7°，平均3°。斷層不甚發育，但小型褶曲較發育，小型褶曲對工作面運輸及排水有一定的影響，工作面內無r漿巖體、陷落柱等地質構造?；卷敒榉凵皫r、細砂巖，平均厚度為16.9m，直接頂為砂質泥巖，平均厚度為6.88m。
3 初次放頂時頂板控制流程
3.1 參數設計
有些頂板分層的厚度大，結構有很強的致命性對此要進行強制的人工挑頂，并需提前將挑頂的時間、高度、放頂的步距和方式等確定。部分頂板材質過硬，開采時頂板沒有充分冒落，形成懸頂，不對其進行有效處理會使開采工作存在巨大安全隱患。這時就要通過初次放頂的人工方式予以處理。通過礦壓觀測和以往的開采經驗可以得知，開采的切眼推進后，頂板處將會形成簡支梁，簡支梁上荷載均勻，支點一般在采面的煤壁上和切眼的煤壁上，如果簡支梁跨度過大，正應力上升到破壞值，頂板就會受到破壞，進而垮落，這就是常說的初次來壓。上層頂板的下沉量如果小于下層頂板，我們可以認為它們不會相互影響，反之我們就需要強化挑頂力度，強制放頂。人工放頂的方法時是以爆破的方法強行切斷頂板，使其完全冒落，成為墊層，再逐步削弱產生的頂板壓力和沖擊荷載。一般情況下，在采空區填充的矸石，只要達到采空和放頂高度總和的2/3，就會能夠產生預期的效果。實際工作時，通過將相關數據進行經計算，就可以得出合適的打眼深度。
3.2 礦壓觀測
在采面從切眼向外部推進的時候，頂板懸漏的面積跨度增加到一定程度時，會產生撓曲和下沉等現象。煤壁前方增加了支撐壓力，頂板的下沉速度變快。一般處在煤壁前方最先出現頂板斷裂，使支撐壓力往煤壁側進行收縮，平巷頂板速度加快，片幫增加，斷面縮小?；夭晒ぷ髅嬷校谏系老聨桶?5m的間距對測線進行設置，對礦壓進行實時觀測。如果頂板斷裂，初排迅速下沉，表示頂板將要來壓。之后末排頂板的下沉速度比初排大時，說明頂板來壓已經出現。開采頂板煤層的時候，巖石較為規則。通過觀測礦壓的實時數據，根據巖梁的活動規律，進行分析，找到頂梁的斷裂位置，從而對放頂結果進行準確的預測[1]。
3.3 初次放頂的頂板控制
初次放頂的過程中，對直接頂要進行“限定變形”控制，保證直接頂和老頂之間不出現大范圍的分離層，并保證直接頂在頂的控制區中的完整性[2]。采用這種操作方式的原因，首先，避免在直接頂破碎時發生回柱和頂板漏冒造成人員受傷的現象；其次，避免來壓時老頂發生切頂垮面。因此，要在切眼推進的環節就對液壓支架的初排支撐力進行嚴格監測，每一次放頂之前都要提高支撐能力，對液壓支架給壓。除了對直接頂進行控制，在初次放頂的時候，也要嚴格監控老頂的冒落情況，確保老頂在綜采工作中跟隨采面一同推進。老頂跨度過大會出現下沉和撓曲現象，直接頂也會隨著之下沉。
4 初次放頂時頂板的控制技術
4.1 采面端頭控制技術
大梁使用4.2m的π型鋼制梁配合液壓支架，大梁的組數要依據采面端頭到臨近架的距上巷上幫與距下巷下幫實際距離而定；兩梁一組，大梁組的間距是0.8m，組內距是0.2m，大梁和臨近支架之間的距離不能超過500mm，和巷幫的距離不能超過500mm，同一大梁的支柱間距是0.8m，相鄰大梁之間的距離不超過500mm。在上、下端頭的頂板破碎時，大梁之間要用厚度不低于150mm的半圓木背頂。大梁跟著采面的推進向前移動，每次前移1.2m，并要設置好戧棚，每組大梁都要支設戧柱。單體液體柱的初撐力不能低于90kN，要經常二次注液，確保單體柱的初撐力達到90kN以上。
4.2 端頭尾巷的控制技術
處在切頂線的尾巷密集柱，一定要打牢、打齊，進行連鎖；密集柱的間距是400mm，單體柱的初撐力不能低于90kN，要經常二次注液，保證初撐力強度符合標準。若果上下端頭的壓力過大，可以通過增設木垛數量加強支護。上巷與下巷的切頂線到采空區之間的鋼帶、錨桿螺帽和錨盤一定要回收。將密集支柱打好，使用編織袋制作擋墻，減少漏風，將瓦斯濃度降低。
4.3 綜采面頂板的控制技術
在采面的工作過程中，必須嚴格執行標準，泵站壓力不能低于31.5MPa、支架的初撐力不能低于16128kN、工作的阻力不得低于設計要求。安全閥保證可靠有效壓力表要保證數據顯示正確。支架接頂要保證嚴密，工作面要確保采直割平，采高達標，底煤不丟棄，頂板不切割。將支架拉成不倒、不歪且不背架的直線，接頂要嚴密。要由班組長對排尾拉架的工作現場指揮，先將空頂處進行支護，準備好再進行，保證拉架的過程中，頂梁要與頂板存在超過100mm的距離。在綜采工作初次放頂之前，要在回風巷和運輸巷設置礦壓初測牌，以對初次來壓和老頂來壓的步距進行確定。
5 結論
在機械化采煤的過程中，綜采工作面里的初次放頂工作非常重要，對采煤的質量、回采率和安全性有重大的影響。論文對綜采工作面中，初次放頂的技術進行分析和探究。通過對頂板壓力的監測，提升對初次來壓預報的準確度，再根據不同采場的特點，采用不同的控制技術，保障綜采初放的安全性，對于實際應用綜采初次放頂技術具有現實意義。
【參考文獻】
1.采礦工程專業原有教學體系
1.1 教學設置
早期的采礦系下設采礦教研室、地質教研室、鑿巖與破碎教研室、通風與安全教研室、巖石力學教研室、井巷教研室和系統工程教研室等。1993年東北工學院復名為東北大學后，1995年在原采礦系及礦物加工系基礎上成立資源與土木工程學院，原采礦教研室、鑿巖與破碎教研室、系統工程教研室等合并成為現在的采礦工程研究所。
采礦工程主要專業課程分為：金屬礦床地下開采、金屬礦床露天開采、礦山機械、鑿巖爆破、井巷掘進、礦井通風與安全、礦山企業設計基礎（選修）等。這些課程的教學以各自的內容體系獨立進行，相互之間缺乏有機的聯系，學生在每門課中學習了較詳細的知識和技術，卻不掌握如何運用。例如，在鑿巖爆破課上，學習了爆轟理論、炸藥性能、雷管構造、起爆方式、爆破網絡等詳細內容，卻不掌握這些知識和技術如何運用在采礦過程；在地下開采課上，只講采準、切割、回采等工藝過程及其功能，不講各采礦工藝需要什么炸藥、雷管、爆破網絡形式等。這樣，學生雖然在兩方面都學了不少內容，卻缺乏實際運用能力。其他方面也類似。這種分散式教學嚴重影響學生對采礦專業知識的系統性掌握及其應用。
采礦專業課的教學重點是采礦過程的工藝、技術，培養的人才是能把礦石采出來的單一型技術人才。
1.2 教學方法與手段
教學方法基本上是“滿堂灌”，課上老師講、學生記，課下學生背概念、做習題，老師判作業、考前答疑，教學模式與中學沒有多大區別。
在教學手段上，大量的平面、剖面圖使學生難以建立采礦方法中各種工程的三維空間概念，無法有效掌握各種工程在空間和功能上的相互關系；手工設計不能適應現代采礦的數字化、優化設計的需要。
教學方法與手段落后不僅教學效果不好，而且使學生對專業課學習失去了興趣。
2.采礦工程專業創新型人才培養教學體系改革與建設
2.1 課程改革與建設目標
以硬巖礦床的采礦方法、工藝為主線，把相關知識和技術融會貫通，形成系統的采礦專業知識體系；更新教學內容，增加國際上在理論、方法和應用上成熟的科技成果，使教學內容與現代采礦科技對知識結構的需求相適應，達到課程內容體系化、時代化。
實施參與式、互動式教學，以課堂研討（Seminar）和課程論文為主要形式，實現教師講授與學生參與的有機結合、課本知識與實際問題的有機結合；研發應用三維動畫、數字化設計系統、現場影像等，實現教學內容形象化、時空化，拉近課堂與實踐的距離；實現教學方法與手段現代化。
通過新的教學內容體系和現代教學方法與手段，配合課外創新實踐，實現采礦專業知識傳授的同時，培養學生的動手能力、科學思維能力、創新能力、科技論文寫作能力、口頭表達能力等，使知識傳授與能力培養一體化。
2.2 課程體系改革與建設內容及主要措施
圍繞上述目標，在充分論證的基礎上，2000年正式啟動采礦專業課教學改革和課程建設項目。
2.2.1 課程內容體系改革與教材建設
原來的金屬礦床地下開采、金屬礦床露天開采、鑿巖爆破、井巷掘進、礦山企業設計基礎等課程，都為采礦服務，都是采礦專業課的組成部分。但幾門課程獨立設置、分散講授，造成各部分知識之間聯系不緊密，甚至脫節。學生對各部分知識不能形成體系性掌握，知識運用能力差。
針對這一問題，實施課程內容的體系化改革。以采礦方法、工藝為主線，把涉及的礦巖性質、儲量評價方法等基礎知識和鑿巖爆破、井巷掘進等專業技術融會貫通，建立各方面知識的有機聯系，形成系統的采礦專業知識體系。
例如，在講到運輸巷道時，結合其功能、布置和規格，講授這類巷道的掘進和支護方法、工藝過程、常用設備，掘進中的炮孔規格和布局形式、鑿巖機具、炸藥性能選擇、藥量、爆破參數等，這樣就把井巷掘進與支護、鑿巖爆破技術置于具體的采礦工藝環節之中，學生一方面掌握了運輸巷道掘進需要應用那些掘進、支護和爆破技術，另一方面掌握了具體掘進、支護和爆破技術在運輸巷道掘進中如何應用。對于不同采礦方法的采準、切割、回采時，也是如此，結合每一工藝的功能、工程布置、結構參數，講授相關的知識、技術和設備。
這樣，就形成了以采礦方法、工藝為主線，有機融會相關知識和技術的采礦專業知識體系一采礦學，使學生既掌握各種技術用在采礦的什么環節、如何應用，又掌握各采礦工藝需要那些技術，有效提高學生知識的系統性和運用能力。
同時，設置科研創新教學環節，積極鼓勵學生們參加“大學生創新行動計劃”及“大學生科研實踐活動計劃”，開展創新實驗以及各項專利發明等，全面培養和提高學生的科研能力及創新能力。
內容更新是課程內容體系改革的另一重要任務。針對現代采礦科技對采礦人才知識結構的新需求，增加了地質統計學、數字化設計、采礦優化方法、市場經濟條件下的礦山技術決策、礦山生態等新內容。這樣，學生的知識結構不僅滿足把礦石采出來的需要，而且滿足技術決策和管理、宏觀思維以及數字化、生態化、優化開采的需要。
課程內容體系的重要載體是教材。依據上述課程內容體系設置，編著了針對硬巖采礦的《采礦學》教材，該教材第一版被列為國家“九五”規劃教材，再版被列為國家“十一五”規劃教材。
2.2.2 教學方法改革與手段建設
針對采礦學需要很強的三維空間想象力和實踐性強等教學難點，大力推行教學方法改革，開展教學手段建設。
課堂教學采用學生參與、師生互動式教學。以專題研討（Seminar）和課程論文為主要形式，選擇適當的采礦實踐問題，讓學生自己查閱資料，進行課堂研討，撰寫小論文，上講臺闡述自己的“研究成果”。這一方法有效調動了學生的學習能動性，并培養其研究、解決問題的能力。互動方式可多樣化，如針對已講授的某些內容，布置學生發揮想象力，用形象的幻燈片加以表達，以此加深學生對教學內容的理解，達到牢固掌握的目的。這種看似平常的方法，實現了教師講授與學生參與的結合、課本知識與實際問題的結合。
教學手段建設的重點之一是課件建設。采礦專業的一大特點是圖紙多，各種采礦結構、工程布置都用圖紙表述?？臻g思維能力是采礦人才必備的專業素質。過去用大量的平面、剖面圖教學，學生難以建立采礦方法中各種工程的三維空間概念，無法有效掌握其空間和功能上的相互關系，既費學時又效果不佳。計算機虛擬技術為解決這一難題提供了手段。教學團隊把單個采礦工藝環節和過程制作成三維動畫課件，原來需要一小時講解的內容，幾分鐘內學生就看得明明白白，而且影響深刻。課件還包括現場影像短片。
教學手段建設的另一個重要內容是數字化設計方法和手段的應用。發達國家的礦山全部采用專業化設計軟件進行設計、計劃和管理，計算機輔助優化設計是現代采礦人才必須掌握的重要技能。為此，教學組研發了具有完全自主知識產權的數字化、優化設計軟件平臺SmartMiner，用于課堂教學和設計實踐。例如，對于露天礦采剝計劃編制，過去只能講述概念性的方法和步驟，離實際計劃編制相差甚遠。利用SmartMiner，一節課就可實際完成一個計劃的全過程，看到計劃結果，看到按計劃開采后采場臺階推進位置的圖紙形態和三維實體形態，使學生對計劃步驟、相關因素的考慮等有一個全面掌握和深刻理解。再如露天礦最終境界設計，應用該軟件不僅很快做出方案，而且可針對不同市場價格、成本等參數進行分析對比，還可使講授的優化方法得到應用，由于用到的數據全是現場實際數據，大大拉近了教學和實際的距離。
2.2.3 能力培養建設
知識傳授不等同于能力培養，知識是能力的基礎，但能力培養還需要有效的實踐環節。
上述參與式、互動式教學是課內能力培養的重要措施。Seminar培養了學生的查資料能力、科學思維與創新能力、分析解決問題能力、科技寫作和口頭表達能力，可謂一舉多得；數字化設計平臺的應用培養了學生的數字化設計手段和方法應用能力。
以課外創新性實踐活動進一步培養學生的綜合能力。措施主要有：在教師的指導下，由學生自己在課外制作礦體及采礦工藝過程的計算機三維動畫模型，就某些方法制作幻燈片進行形象化表述，自選實驗，參與科研項目等。這些活動可以充分發揮學生的想象力、創造力和動手能力，同時極大地提高了學生的專業課學習興趣，豐富了課外生活。
3.改革與建設成效
3.1 教學效果成效
教學內容的體系化提高了學生的知識系統性和運用能力。教學內容的體系化使相關的采礦專業知識和技術實現有機融合，每一項技術都置于采礦工程的整體構架之中，學生既掌握各種相關知識和技術用在采礦的什么環節、如何應用，又掌握各采礦方法、工藝需要那些具體技術，有效提高了知識傳授效果和學生的知識關聯性、整體性和運用能力。例如，在畢業設計中，過去學生拿到設計任務后不知如何下手，對學過的知識不知道如何應用，需要指導教師再次“講課”，每一環節都需要具體的指導。改革后，由于掌握了所學知識的關聯性，大部分學生知道先做什么、后做什么，掌握每一步需要考慮的主要因素和應用的技術，對結構參數的確定也熟練得多，稍加指導就可完成設計任務。畢業后在較短的時間內就可獨立承擔重要技術工作。
教學內容的時代化更新了學生的專業知識結構。教學內容的更新，使采礦專業課教學緊跟世界采礦科技的發展步伐，體現信息化、生態化、優化開采和決策需要的知識。學生的專業知識結構和理念得到更新，為在實踐中推行新科技的應用奠定了知識基礎。這是促進我國礦業向信息化、生態化、優化開采發展并走向國際化的重要條件。
教學方法和手段的現代化使知識傳授效果和效率大幅提升。參與式、互動式教學調動了學生思考問題、獲取知識的積極性，大大加深了對課程內容的理解和掌握程度；計算機三維動畫課件、現場影像、專業優化設計軟件等現代手段的應用，不僅使教學內容空間化、形象化，而且大大縮短了課堂與實踐的距離。一方面使教學效率大幅提升，過去需要1小時的內容幾分鐘即可講明白，現在150多學時教授了過去六門課240多學時的內容；另一方面提升了學生的空間想象力和所學知識與實踐的結合度，教學效果顯著提高。
3.2 能力與素質培養成效
【關鍵詞】煤礦工程，新技術，要點分析，實踐，對策
煤炭產業的開發一直是我國經濟的重點，尤其對于近幾年來煤礦安全的相關問題，對其問題的改善，我國投入了大量的人力和資金開發其先進的采礦技術，試圖以高科技來從根本上改善煤礦安全問題，煤礦新技術的開發和使用需要一個過渡的過程，期間出現了很多問題，我們需要謹慎對待。
一、煤礦新技術應用的意義
煤礦開采的新技術在實踐過程中并不樂觀，尤其是在中小型的開采煤礦的機構中。中小型并沒有意識到掌握新技術的重要性，新技術的運用可以使煤礦開采企業的效率從根本上有所提升，在市場上激烈的競爭中占取優勢。一直以來市場的主要規律就是新的技術推動經濟的發展，新技術可以提升企業開采的效率從而增加開采煤炭的產量和質量，新的技術也可以提升煤炭開采的安全，保證員工的生命健康。在當今經濟飛速發展的狀況下淺層資源的開發基本已經無煤可開的局面，現今煤礦的開采要求克服更深層次，更艱難的地質因素，這些都需要先進技術的支持。
煤炭工程的開采技術一直持續研發，力求在開采領域中再度創新。我國開采技術出于世界的前沿，才可以使我國的煤炭企業推向國際的金融界，在國際市場上出于有利地位，才有足夠的經濟實力在國際市場里站穩腳跟。因此我國經濟的改革開放促使新技術在煤炭工程采礦種越來越重要。
二、煤礦工程新技術的要點
1、煤礦開采技術的創新和現狀。煤礦工程的開采隨著市場的競爭和發展趨勢越來越重視煤礦開采的安全性和技術性這兩方面的問題。煤礦技術的創新一直推動著煤炭工程的進步，也是煤礦安全的保證之一。煤炭開采技術的發展趨勢一直與時俱進，科學家巧妙的將現今的科學技術和煤礦目前的開采技術進行有機的融合，不斷創新煤礦開采技術，提升煤礦開采的效率、安全、科學和智能方面靠攏。
我國在煤炭開采技術方面對于正常地質條件下進行長壁開采已經基本沒有沒問題，但是面對惡劣的地質環境，我們至今仍然無法做到游刃有余，這是今后我們開采技術需要繼續研發的地方，以求克服各種難題，從而獲得煤礦開采的更上一層樓。
2、“三下采煤技術”的運用。煤礦工程開采過程中對于三下采煤技術的運用，需要借助現今的科學技術。開采之前需要對其相關數據有一個精確的實地考察，根據這些科學嚴謹的數據在現今的信息技術設備上模擬演練，很大程度上提高了開采效率和安全性能。開工之前，我們要對地質、地形進行嚴謹的探究，從而設計出科學合理的開采方案，能夠有效地避免危險地區和影響地下的其他功程，減少開采的成本。
3、深層井開采技術。隨著資源的不斷開采，在煤礦開采技術中對于深度開采的要求越來越高，對于深度開采技術，我們主要對地下的控制地下礦壓、地壓的數據，監控通風狀況和瓦斯含量，井下地道布置等問題進行研究。深度開采最為常見的問題就是深井圍巖和應力場的狀況。在設計方案時要對各種狀況作出對應方案，也要考慮到環境的變化，開采的進度，安全防范設備，還有相應的監控設備，確保對于突發狀況有一個很好的防范，將安全降到最低，將效率提到最高。
三、煤礦開采技術的發展方向
1、擴展開采技術的多元化。
在我國不斷開采技術不斷提升的同時也應該擴展它的研究范圍，充實它的研究范圍。對我國煤礦開采技術的多元化，一方面是豐富我國開采技術的研究元素；另一方面就是煤炭開采不僅僅面臨著國內的競爭，還要面對國外行業的挑戰，擴充自身的研究領域也是增加自己的經濟實力，有利于創建我國獨特的開采體系和提升我國開采的整體水平，在國際市場上占據優勢，從而推動我國煤炭開采技術的發展。多元化的技術提升除了對開采技術的研究，還包括提升開采機械設備和單產水平等多方面的研究。
2、持續提升開采技術水平。
科學研究領域永遠不是一門完美的學科，它總是有著或多或少的缺陷，這就是維納斯殘缺美的魅力所在，正是因為它的不足，才促使人們不斷地對其領域的不斷研究，在煤炭開采技術的研究領域也是如此。消除對高深開采，地質惡劣等因素的限制，提升開采技術人員面臨各種突發狀況的處理水平，將理論和實踐更好的結合，以更先進的科學技術支持我國的開采事業，真正提升我國開采事業的整體水平。
3、信息技術的高度融合。
我國在開采技術研究方面應該充分利用信息技術如此發達的狀況，將現今的信息技術融入到開采技術中，搭上信息技術的便捷之車。信息技術可以有效地提升對于開采相關數據處理的精確性，實施更為精確逼真的模擬實驗等，將信息技術與相關技術相融合可以大大提升其精確度和對開采過程的控制水平，從而提升開采工程的開采效率和安全性能。
結束語：
我國一直對于煤炭業的發展十分重視，但是并不代表我國煤炭開采技術處于世界前沿，相對于發達國家對于煤炭開采技術的研發，我國仍然有一定的差距，但是不可否認的是我國在近幾年里對煤炭開采技術的研發取得了明顯的進步并切實得運用到了煤炭開采當中。我國對于煤炭開采技術的研發一定要堅持這種愈挫愈勇科學研發精神，并且將研究理論和實踐很好的融合，為我國煤炭開采技術做出貢獻，提升我國煤炭事業的整體水平。
參考文獻：
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關鍵詞:煤礦開采；技術；價值；現狀；運用
中圖分類號：TD82文獻標識碼：A
在當前經濟社會的發展過程當中，為了能夠實現發展的可持續性目標，解決在能源供應方面的問題是重中之重。特別是對于煤礦資源而言，其作為工業化生產活動實施的物質基礎，更是需要各方加大對于開采挖掘技術的研究。在煤礦開采作業的實施過程當中，各個開采作業環節的發展與變革很大程度上來說需要依賴于對煤礦開采技術方法的發展?，F代意義上的煤礦開采工藝發展逐步向著高產、高效、安全、可靠的方向邁進。為了能夠實現對現階段煤礦開采工藝技術的發展、優化、乃至完善，最主要的方法就在于：加大對于煤礦開采技術方法與現代化高新技術的融合，使采煤設備能夠更加的高效、智能，開采技術能夠更具針對性特色。本文即主要圍繞煤礦開采技術方法的運用這一中心問題展開分析與探討。
1 煤礦開采技術的重要價值
我國對經濟政策進行了數次調整與優化，各個行業與領域開始將對自然資源的開發、利用作為重點關注對象之一。在我國現階段已探明的煤礦資源當中，絕大部分資源被應用于燃燒原料，以此種方式來滿足各個行業對于能源的需求。特別是對于電力行業而言，煤礦作為能源燃燒，支持設備的穩定運行，已成為煤礦資源的主要應用價值所在。然而，需要注意的問題是：我國盡管現階段在煤礦資源的占有量方面比較的豐富，但仍然存在資源有限，不可再生的客觀問題，若煤礦資源利用率長期處于較低的水平，將使得整個煤礦開采行業效益逐步降低。在這樣一種發展背景下，通過對煤礦開采技術的深入研究，不單單能夠促使煤礦開采過程中的安全水平得到鞏固與強化，更能夠借助于對智能化控制系統、以及多功能設備的綜合應用，達到合理化、規范化整個煤礦開采作業流程的目的。而從宏觀發展的角度上來說，以現代化的煤礦開采技術方法為帶動，能夠使產業結構得到優化升級，煤礦產量實現大幅度的提升，最終助力于整個煤礦產業發展水平的優化、完善。
2 我國煤礦開采技術的發展現狀
據近年來的統計資料數據顯示，我國當前煤礦企業已經基本上實現了生產開采作業的自動化，部分企業構建了具有煤礦開采作業針對性的機械化模式、計算機技術、網絡技術、以及信息技術被廣泛應用于煤礦開采實踐當中，使得開采作業的安全性有所保障，降低了開采期間的能源損失問題。同時，由于我國大量的煤礦資源所處的地質條件以及環境特征比較復雜，因而也積極展開對針對性煤礦開采技術的應用。包括海洋采礦技術、以及物理化學采礦技術被廣泛應用，同時也配備了與之相對應的開采設備作為支持，實現了設備操作的自動化。
3 煤礦開采技術方法的運用途徑
1）針對不同煤層煤質，運用不同的開采技術與方法：針對我國在現階段已探明煤炭當中廣泛存在的淺埋煤層、硬頂板、硬煤層、以及傾斜煤層而言，在應用煤礦開采技術與方法的過程當中需要體現一定的針對性特征，以確保開采技術能夠與煤層實際特征充分契合，確保開采作業的實施質量。在其中，主要歸納了以下幾個方面的技術要點：（1）硬頂板控制技術：此項開采技術是一項立足于對低壓水平較小，且埋深深度較淺硬頂板、厚頂板煤層的開采控制技術。該項技術的核心在于：通過面向巖層結構實施傾斜深孔爆破技術、或者是定向水力壓裂技術的方式，對頂板進行及時的處理，確保這部分較淺硬頂板、厚頂板能夠在既定的時間范圍內達到冒落的標準，從而確保頂板煤層回收率的額可靠性。與此同時，由于基本頂能夠按照一定的步距進行跨落，因此還對于提高綜采工作面的安全性而言有重要的價值；（2）硬厚頂煤控制技術：此項開采技術是一項立足于對支撐壓力水平較低，埋深深度較淺硬質頂煤的開采控制技術。此項技術的核心在于：通過對高壓注水壓裂技術、以及深孔預爆破技術的綜合應用，確保頂煤媒體能夠滿足“隨采隨冒”開采標準，避免頂煤回收率過低導致開采不徹底的問題產生；（3）綜放開采成套設備配套技術：此項技術是一項立足于對冒放性水平較差頂煤的破碎以及頂板控制技術。通過與液壓支架設備的綜合應用，使得回采工藝能夠得到顯著的提升，避免放煤時間過長，同時可提高綜采工作面的推進水平。同時，綜合對煤巷錨桿支護技術（可滿足寬度在5.0~5.5 m以內寬度煤巷工作面的應用需求）的實踐，還能夠確保綜采工作面配套設備運行效率得到有效的提升；（4）傾斜煤層長壁開采技術：針對不同厚度的傾斜煤層而言，在煤礦開采技術方法的應用方面還存在一定的差異性。以厚煤層為例，研究的重點表現在對連桿變形的加固，以及對支架結構強度的改善方面，在一次全采后大采高長壁綜采技術的實踐方面，重視對頂梁焊縫質量的控制，以及對支架防滑控制技術的研究，提高其高產高效的水平。而以薄煤層為例，研究的重點在體現在對刨煤機大功率、小體積的研究，以及對長壁開采技術的研發這兩個方面。兩者相互配套，依賴于對綜采液壓支架的研發與應用，提高長壁開采的綜合質量與水平。
2）針對深礦井的開采技術方法：在對深部礦井煤礦資源進行開采的過程當中，技術研究的重點主要體現在以下幾個方面：對煤層開采所對應礦壓的合理控制；對沖擊地壓現象的防治措施；對綜采工作面瓦斯危害的控制技術；對合理井巷布置方案的設計技術。為了滿足以上研究要求，就需要進一步展開對深部礦井圍巖結構組成、狀態、應力場分布情況的研究，對深部礦井所處開采環境條件及變化趨勢的研究，對深部礦井沖擊地壓防治及其監控技術的研究，對瓦斯濃度預測、監測、以及自動報警技術的研究工作。
3）綠色性開采技術方法：綠色性煤礦開采技術方法研究的核心目標在于，促使當前的煤礦開采方法以及開采布置進一步的完善，盡量避免煤礦開采對環境產生不良的影響，達到實現開采效益最大化發展目標的目的。研究的重點應當集中在對煤礦開采技術評價系統、以及復雜地質條件下煤礦巷道布置方案評價系統分析這兩個方面當中。以上述問題為切入點展開研究，有助于工作人員將煤層巷道所依賴的地質條件、煤礦開采技術方法、以及煤礦開采布置方案充分結合在一起，促進其和諧共存。在此基礎之上，還可以通過對煤礦巷道部署方案的優化拓展，使巷道布置更加的簡化，配合對集中開拓單一煤層的應用，在提高煤礦巷道開采質量的同時，對出矸率進行有效的控制。開采過程當中所產生的矸石能夠作為填充材料，對綜采工作面進行恢復，具有了簡化生產系統、以及綠色環保，控制污染的綜合優勢。
4 結束語
在現階段的發展過程當中，煤礦開采作業已經深入至包括電能、熱能在內的多個方面領域當中，開采作業需要以大量的現代化科學基礎作為支持。一方面，確保煤礦資源開采效率的穩步提升，另一方面，避免因煤礦資源開采而帶來的生態環境惡化問題，以上兩個方面的問題是現階段在煤礦開采技術方法應用中需要重點關注的?？偠灾?，本文在簡要概括煤礦開采技術研究重要價值以及我國當前煤礦開采技術發展現狀的基礎之上，重點從針對不同煤層煤質，運用不同的開采技術與方法、針對深礦井的開采技術方法、以及綠色性開采技術方法這三個方面入手，論述了煤礦開采技術方法的運用途徑，望能夠引起各方人員的特別關注。
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Abstract: Coal greenly mining is proposed for the serious environmental issues of coal mining. Design and construct compound real options contained by the project, with the characters of coal greenly mining, then select the max option value to avoid risks and make the best economic benefits, environmental and social benefits, after analysing the technology, market, policy and other risks coal greenly mining faces and the corresponding relations between those risks and compound real options.
關鍵詞：綠色開采；實物期權；風險管理
Key words: coal greenly mining；real options；risk management
中圖分類號：TD8文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）01-0047-02
0引言
能源是國家的經濟命脈，而煤炭資源在我國的能源結構中比例較大，在當前大力發展循環經濟的形勢下，要重視煤炭資源的開發和綜合利用，以及開采引發的環境問題。要率先實現“低開采、高利用、低廢棄”的集約化經營的綠色開采目標，積極地認識和對待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的資源，從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭對環境和其他資源的不良影響。
煤炭資源綠色開采項目由于周期長、不確定性大、投入多而面臨技術、市場、政策等各種風險[1]，因此，加強煤炭資源綠色開采項目的風險管理尤為重要。如何對這些風險進行有效管理，將成為煤炭綠色開采成功的關鍵因素。
實物期權將項目的發展變化視為一個遵循某種規律的隨機過程，將項目中蘊含的風險看作是一種潛在的不確定的機會，并設法加以消除和利用。煤炭資源綠色開采項目中蘊含多種期權形式，本文主要研究如何運用復合實物期權方法從項目設計的角度出發對煤炭資源綠色開采項目進行風險管理。首先對煤炭綠色開采項目存在的風險進行分析，然后根據各種實物期權的特性，設計構造復合實物期權，最后評價構造的復合實物期權，選擇最佳設計方案。在規避風險的前提下實現項目價值的最大化，將煤炭開采對自然資源和生態環境的影響降低到最小程度，合理安排投資的時機與投資金額，促進煤炭產業的發展。
1煤炭資源綠色開采項目風險分析與復合實物期權的設計及其價值評價
1.1 煤炭資源綠色開采項目風險分析煤炭資源綠色開采項目的風險主要表現在以下幾方面：①技術風險。煤炭綠色開采的技術體系主要有為減少開采所引起的地表沉陷,以保護土地資源和地面建筑物的減沉開采技術；將煤炭和賦存于煤層中的瓦斯都作為礦井資源加以開采,實現兩種資源共同開采的煤與瓦斯共采技術；在采煤過程中對地下水資源進行保護并對礦井排水進行資源化利用的保水開采技術；為減少煤礦矸石排放量、消除矸石山堆積的矸石減排技術；不將煤炭采出地面，而將其在地下通過熱化學反應在原地轉化為可燃氣體的煤炭地下氣化技術。這些技術的先進性、創新性、成熟性都存在一定的風險[2]。②市場風險。主要是煤產品價格、運營成本、投融資等風險，主要受煤質，市場供求，資本結構，運輸條件等影響。③政策風險。指研究適合不同礦區特點的綠色開采模式和經濟體系政策的風險。
1.2 基于風險分析的復合實物期權的設計構造及其價值評價
本文以Trigeorgis設計的二項式實物期權計算公式為參照。期權對風險有消除及利用作用，依據對于項目風險分析的結果，結合項目中可以構造或者已經蘊含的實物期權，進行項目的復合期權的設計與構造。在形成的多個可供選擇的包含復合期權的項目實施方案中評估各方案所蘊含的實物期權價值，比較這些價值選取最大者為基于風險管理的項目設計方案。E=max（E1，E2，…Ei，…，En），i=1，2，…，n，其中Ei為各方案的復合期權價值。
具體來說項目具有延遲期權時，只有煤產品價格上升到充分高，綠色開采技術更為成熟，政策可能較完善時才會作出投資，若價格下跌不會投資。在租約期滿之前投資機會價值為：
R/=max｛e-rtE[R（Vm）-I1]，R（V）-I1｝
當前項目價值V，當前投資I1，立即投資期權價值R（V），延期m年后投資項目價值Vm，項目期權價值R（Vm）。
收縮期權，當煤產品市場需求不及最初的預期可以在開工不足的狀態下繼續開采甚至降低開采規模（c為百分比）以便節省一部分已經計劃的投資支出（I2），這種減少損失的靈活性類似于針對基本規模項目某一部分的賣方期權，其實施的價格等于潛在的成本節約額。其價值為：
R/=max｛R（V）-I2，I2/+R〔(1-c)V〕- I2｝
I2/為縮減的投資額，R〔（1-c）V〕為縮減投資規模后的期權價值。
Trigeorgis[3]的思想是將各種實物期權加總的復合期權價值，當當前期權的實施不改變未來預期項目價值變化時這種加總是可行的，但收縮期權的實施會影響未來預期項目價值，因此本文的計算方法是首先假設這種期權已被執行，在綜合計算由此引發的未來項目期權價值變化的基礎上，將項目未來期權價值逆推到當前時刻，加上由于收縮期權而節省的投資成本I2/，與不執行這種收縮期權的情況下項目當前期權價值比較，來決定是否執行這種期權。
擴張期權，是指當多種風險向有利的方向發展時，如當煤產品價格等市場條件變化比預期的更加有利或綠色開采技術實施后環境得到改善程度比預期大時，通過承擔后續成本（I3）提高了開采速度或加大規模（e為百分比）獲得收益。這時可以引進開采效率更高環保性能更佳的昂貴技術，從而獲得在必要時擴充開采規模的內在靈活性。其價值為：R/=max｛R（V），R〔（1+e）V〕-I3｝，R〔（1+e）V〕為增加投資后的期權價值。
轉換期權，可以把投資綠色開采技術的資金轉換到其他投資，如買地開廠房出租，這樣可以應對由于技術上的創新，投入資本過高，市場弱性而引起的風險。其價值為：
R/=max｛R，S｝，項目轉化價值S。
放棄期權，若開采期間環保設施不能發揮應有的作用，不能以綠色開采的理念處理煤、瓦斯、水、煤矸石等造成的地面坍塌，廢水廢氣廢渣排放不合理等影響，就會導致廠礦周圍環境惡劣，人們無法生存，項目必然停止。其價值為：
R/=max｛R（V）-I4，0｝，執行價格是I4[1]。
2模型修正
由于煤炭資源綠色開采項目自身的特點，在建設期，風險主要來源于綠色開采技術研發和市場條件的變化；經營時期，技術投資，煤產品價格，提高綠色開采技術效率降低開采成本是主要風險。不同階段被不同的風險主導，因此具有不同的收益率v和變動率2。
①不同的收益率μ。根據風險中性假定，在風險中性世界里，項目的收益率恒為無風險利率r，因此不同收益率μ不會對項目評價造成影響。
②不同的變動率σ2。二叉樹模型中，不同的變動率σ2將導致不同的u、p、d等參數。煤炭綠色開采項目分為建設階段和經營階段兩個階段，各階段的變動率分別為σ和σ，根據二叉樹模型參數計算方法，二階段二叉樹參數中的第一階段參數為：
u=e；d=e
a=e；p=其他依此類推。
3小結
本文提出的煤炭綠色開采項目復合實物期權分析與設計方法，可以較好地通過項目設計的途徑，對綠色開采項目的風險深入分析，結合項目自身特點構造復合實物期權。達到風險規避與提高環境效益，經濟效益和社會效益的目的。對煤炭資源綠色開采項目的研究發展有一定的借鑒作用。
參考文獻:
[1]胡城翠.實物期權在煤炭資源開發投資決策中的應用[M].內蒙古工業大學,碩士學位論文,2006.6:1;18-20.
關鍵詞：礦山，現狀，發展，評估
0引言
自2 l世紀以來，以信息技術為代表的技術革命迅速發展，而數字化更是成為信息的表現形式，1999年召開的首屆“國際數字地球”大會上又提出了“數字礦山”(Digital Mine，DM)的概念后，“數字礦山”在礦業中發揮出越來越大的作用，是礦業發展的目標和方向。而構建數字礦山，以信息化、自動化和智能化帶動采礦業的改造與發展，開創安全、高效、綠色可持續的礦業發展新模式，是我國礦業生存與發展的必由之路。
1數字礦山的概念
1.1 數字礦山的概念
數字礦山就是指在礦山范圍內建立一個以三維坐標為主線，將礦山信息構建成一個礦山信息模型，描述礦山中每一點的全部信息。按三維坐標組織、存儲起來，并提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段，使有關人員都可以快速準確、充分和完整地了解及利用礦山各方面的信息。
2、數字礦山的研究現狀
2.2 國內數字礦山的研究現狀
美國、加拿大、澳大利亞等礦業發達國家在數字礦山方面的研究起步較早。2001年，中國礦業聯合會組織召開了首屆國際礦業博覽會，其中包括一個以“數字礦山”為主題的分組會。2002年，以“數字礦山戰略及未來發展”為主題的中國科協第86次青年科學家論壇召開，2006年，煤炭工業技術委員會和煤礦信息與自動化專業委員會在新疆烏魯木齊召開了“數字化礦山技術研討會”。20世紀末以來，國家主要科研資助機構和相關行業部門相繼立項支持了一批數字礦山課題。包括2000年開始的一項國家自然基金課題、2006年開始的一項863課題和一項“十一五”支撐課題等。2000年以來，國內多所高校、科研院所、企事業單位相繼設立了與數字礦山有關的研究所、研究中心、實驗室，主要有：2000年設立于中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院的“3S與沉陷工程研究所”、2005年設立于中南大學資源與安全工程學院的“數字礦山實驗室”、2007年設立于東北大學資源與土木工程學院的“3S與數字礦山研究所”和2007年設立于中國礦業大學(徐州)計算機科學與技術學院的“礦山數字化教育部工程研究中心”等。山東新汶礦業集團泰山能源股份有限公司翟鎮煤礦是我國第一座數字礦山，與北京大學遙感與地理信息系統研究所合作，在國內首開數字化礦井技術應用之先河。此外，中國礦業大學等單位相繼開展了采礦機器人、礦山地理信息系統、三維地學模擬、礦山虛擬現實、礦山定位等方面的技術開發與應用。
3.數字礦山的技術分析
3.1“3S”技術
GPS主要用于實時、快速提供目標、各類傳感器和運載平臺(車、船、飛機、衛星等)的空間位置；RS用于實時或準實時地提供目標及其環境的語義或非語義信息，發現地球表面的各種變化，及時地對GIS的空間數據進行更新；GIS則是對多種來源的時空數據綜合處理、動態存貯、集成管理、分析加工，作為新的集成系統的基礎平臺，并為智能化數據采集提供地學知識。以GIS為核心的“3S”集成是當前空間技術發展的重要方向，這主要是在空間數據處理中的GIS、RS、GPS既各有特色，有存在著密切的聯系。在解決實際問題中常常要3個系統聯合使用，用RS技術來獲取信息，再由GPS進行定位及導航GIS負責最后的處理，并提供各種圖形，提出決策實施方案。免費論文。所以3S集成系統的研究已越來越被人們所關注。免費論文。
3.2可視化技術
3.2.1可視化建立的必要性
可視化模型是數字礦山建設的基礎，只有完全掌握了礦床及井下開采環境情況，才能夠為數字礦山的建設提供基礎平臺，數字礦山建設后續的通訊系統、生產調度及人員設備定位、生產過程安全監控與預警系統、生產過程虛擬現實系統都需要以此為基礎平臺進行設計開發和系統運行。
3.2.2可視化的建立方法
可視化建模采用TIN(不規則三角網)技術產生數字地形表面模型和地質體(包括床體、巖層及斷層)實體線框模型，同時采用變塊技術建立礦床資源評價塊段模型。最終采用地質統計學方法對塊段模型進行估值，得出既有結構性又具有隨機性的復雜地質體的空間分布及品位和開采環境綜合評價技術成果，并在此基礎上進行開采方案優化與設計。
3.3虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術
3.3.1虛擬現實技術的概念
指利用人工智能、計算機圖形學、人機接口、多媒體、計算機網絡及電子、機械、視聽等高新技術，模擬人在特定環境中的視、聽、動等行為的高級人機交互技術。免費論文。VR 在許多工程領域和基礎研究方面已經得到較為廣泛的應用，在國外礦業領域的研究起步比較早，出現了一些2.5維的虛擬礦山系統。通過對虛擬礦山實體進行操縱，可以構造出逼真的三維、動態、可交互的虛擬生產環境，用以模擬完成在真實礦井中進行的工作。
3.3.2虛擬技術條件下礦山模擬開采技術研究
以地質及礦床模型為基礎，結合其它關鍵信息構造虛擬礦山，進行數字模擬開采，完成礦山長、中、短期開采計劃編制、地下礦巷道標準斷面設計、峒室設計、開拓設計、采礦方法設計、穿爆設計、通風設計、災變應變預案等工作。
4、數字礦山的發展趨勢
(1)實現生產過程管理和控制一體化。礦山生產過程管控一體化是指應用可視化技術，實現生產過程、工藝、設備、儀器的自動監測與控制。
(2)開發各種功能的礦山應用軟件。必須針對不同的應用和礦山工程需求，研究開發適合不同用戶、具有不同功能的礦山應用軟件，如采礦CAD、虛擬礦山、采礦仿真、人工智能和科學可視化等軟件工具。
(3)朝著構建生態礦業工程方向發展。生態礦業工程就是當人類開發礦產資源引起自然生態平衡破壞時，建立人為的生態平衡，構建生態礦業工程對實現可持續發展具有非常重要的現實意義。
(4)人工智能技術研究。自20世紀80年代中后期以來，人們已開始應用人工智能理論與技術來解決采礦工業中的各種實際問題，并逐步顯示出無法取代的優越性。運用數據挖掘與知識發現、專家系統等人工智能技術實現生產調度指揮、資源預測、安全警示、突發事件處理等決策支持功能，實現礦山的智能化。
5、結論
我國既是采礦大國，又是資源消費大國。隨著經濟的高速發展和工業化進程的快速推進，中國對礦產資源的消費將持續呈現快速增長態勢，將長期保持旺盛的需求。但是，中國礦產資源所面臨的資源短缺，供應乏力的嚴峻形勢，目前已經成為發展工業的瓶頸，如果這種勢頭繼續發展下去，勢必對國民經濟的可持續發展產生深刻影響。因此，客觀的實事求是的評價資源現狀，充分合理的利用和保護資源，以建設數字礦山來改變和確保礦產資源長期穩定供給是中國礦業走可持續發展一條正確之路。
參考文獻:
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【關鍵詞】采礦工程；力學問題；關系
前言
采礦工程經過幾十年的發展， 已深入到采礦工程的各個領域。主要有以下幾個方面：礦床賦存條件的分析與評價， 如礦床模型的建立和礦床條件評價等； 礦山開采設計規劃， 如礦山開采方法、開采設備的選型、礦井及露天礦開采境界的圈定、礦山生產能力及邊界品位的優化、礦井及采區設計和礦區發展規劃等； 礦山建設及項目評價， 如新建或改建礦山投資項目的評價、礦井或露天礦建設過程的優化等；礦山生產工藝系統， 如采礦工作面生產狀況分析， 礦山采運系統分析、礦井通風排水系統、礦山生產系統可靠性和礦山監控系統分析等；礦山壓力及邊破穩定， 如采場礦壓及其控制、回采巷道布置與支護和露天穩定分析等；其他方面， 如爆破工程、疏干排水工程和礦區環境工程研究等。近幾年來，我國己發展成為采礦大國，采礦工程的發展對于經濟的發展起著舉足輕重的作用，應該認識到采礦工程的重要性。采礦工程與力學問題的關系是非常復雜的，研究采礦工程與力學問題的關系具有非常重要的意義。
1采礦工程的力學背景
采礦工程的力學背景就是將平衡打破，并且建立一個新的平衡空間。采礦工程的力學問題具有自身獨特的特征。通常情況下，一般的固體力學的背景通過材料的使用，來設計出一個穩定的結構。然而，采礦工程必須將億萬年來已經穩定的地層打破，構建出一個新的平衡空間，去開采所需的資源。進行開采就必須使巖石破碎，將巖體變為巖塊，將大的巖石破碎成為小的巖塊，最后再將這些小的巖塊破碎成粉末。在構建出的新的平衡空間中，必須避免巖石的破碎，通過支柱、襯砌、充填等方法的使用進行維護，在采礦期間必須維持好一個平衡的空間。
2采礦工程與力學問題的關系
2.1采礦工程中的力學問題的特殊解決方案
采礦工程與建設智能大廈或者修筑大壩不同。采礦工程開采工作必須在工程開始之前就做好準備，進行詳細的調查研究工作，并且認真做好力學計算，再根據圖紙進行采礦工程開采工作。礦石這種原料是非常便宜的，在采礦工程開采工作之初，只需要做出一些重要的勘探工作，然后，在采礦工程開采工作的過程中，獲取大量的地質細節和力學數據。由于在采礦工程開采工作的整個過程中，各種開采參數始終在不斷調整或者修改，因此，在礦物開采的過程中的信息反饋發揮著關鍵性的作用。新奧法就是通過巷道收斂的反饋信息，對于巷道的支護時機進行指導，并最終獲得了成功。通常情況下，采礦工程破碎和穩定在時間上的順序和空間上的布局，會導致采礦工程的效果受到非常嚴重的影響。等到采礦工程結束時，采礦工程就沒有了其存在的價值，從這個角度來看，采礦工程具備一定的短期性。
在采礦工程的開采工作的整個過程中的信息收集和獲取工作，可以通過使用力學的理論來進行一定的指導，并且力學的理論可以在開采工作的具體步驟中發揮指導作用。相對于應力來說，平常位移是更加容易進行測量的，準確數據的獲取也是更加容易的，也非常容易進行聲發射，怎樣利用平常位移、準確數據、聲發射等進行采礦工程的開采工作有待于進行進一步的研究。
有非常多的影響因素和未知條件對于采礦工程起著一定的影響。采礦工程是一個遠離平衡的不可逆過程。很顯然，巖體結構的性質是非線性的，渾沌現象是非常容易會出現的。采礦沒有必要追求最精確的結果，可靠性保持在80%以上就已經足夠。采礦工程的代價過于昂貴或者計算時間過長都會影響采礦工程的整體效果。采礦工程中可靠性的力學分析是非常值得繼續進行下一步的研究的問題。
2.2采礦工程中非?，F實的比較重要的力學問題
采礦工程中非常現實的比較重要的力學問題主要包括以下幾個方面：
（1）一般鉆井的油井鉆鑿軌跡制導；
（2）當發生采油、瓦斯、地熱等現象時，進行地應力的測量所必須的地層致裂和滲流；
（3）礦石自然或強制崩落的規律；
（4）預報和控制采場地壓；
（5）維護軟巖巷道；
（6）監測并保證露天陡坡的可靠性；
（7）預防巖爆機制；
（8）由于采礦工程的開采工作所導致的地表沉陷問題以及給構筑物的帶來的問題；
（9）硬巖的非爆炸破碎方法；
（10）對于礦巖的粉碎力學和巖石的爆破力學問題的研究。
2.3崩落采礦和巖石力學問題的關系
巖石力學對于地殼巖石在多種環境下的運動、變形和破壞規律進行研究，這也是力學的一個分支。巖石力學的主要研究內容包括下面的六個：
（1）巖石的壓力；
（2）巖石的抗力系數；
（3）巖石的強度；
（4）巖石的斷裂力學；
（5）巖石的穩定性分析；
（6）有限元法和數學模型。
在巖石工程的研究過程中，應該做好下面兩個方面的研究：一方面，必須掌握巖石的力學性質，另一方面，必須掌握巖性，巖體結構，地下水，原巖應力，節理裂隙，構造破壞帶等地質因素，工程結構，類型，尺寸，埋深等工程因素和開挖方式，爆破方式，回采順序，回采地壓等生產因素，它們非常復雜，相互之間也具有一定的聯系，這些聯系使用精確的數學關系進行描述也是非常不容易的。因此，巖石工程的研究是非常困難的。
巖石力學在崩落采礦中的應用起著指導性的關鍵作用。其主要的應用范圍包括怎樣通過巖體自身特征的應用，結合地應力，通過工程控制實現崩落采礦。因此，在做出在采礦工程中使用崩落采礦法的決策時，首先應該調查巖體特征，并且測量巖石的力學特點，對于巖體的節理密度，節理面的性質，節理的組數、方向、傾斜角，節理的持續性，斷層的大小、方向、傾斜角，斷層面的特點，斷層泥的主要組成和特征，巖石的抗壓、抗拉、抗剪強度、彈性模量、泊松比，以及地應力的涵蓋范圍等等一些參數，都應該有一個充分的掌握。然后，可以深入研究該巖體的可崩性，在崩落采礦的過程中使用巖石力學，從而最終才能夠將比較適合的崩落采礦方案制定出來。
3結語
綜上所述，力學已促進了采礦工程技術的高速發展， 但是還有很多不足， 需要與采礦工程進一步結合研究。需要在采礦工程實踐與采礦工程力學關系理論研究緊密結合， 共同推動我國及世界采礦工程的發展， 以提高我國采礦工程技術， 提高采礦工程企事業單位的生產效率。因此，研究采礦工程與力學的關系是非常有意義的。采礦工程與力學的關系的研究對于工程量的減少和采礦成本的降低起著舉足輕重的作用，從而使開采規模得到最大程度的提高，使采礦工程創造出巨大的礦山經濟效益。探討采礦工程與力學的關系并且應用在實踐中對于采礦成功起著至關重要的作用。希望通過本文的研究，能夠拋磚引玉，引起國內外眾多專家學者進一步的深入研究。
參考文獻：
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關鍵詞：礦井；預測預報；地測防治水；精準性；技術創新
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.245
V井生產要高效率運行，且保證安全性，就要認識到礦井所在區域的地質構造、水文條件以及地層巖性都會受到制約。一些礦井運行中，市場地發生事故，突水災害居多。一旦事故發生，就會引發嚴重的后果，造成巨大的經濟損失，其中的一個重要原因就是對礦井所在區域的地質環境和水文條件都沒有充分掌握。
1 研究對象
本論文研究的煤礦是平頂山煤礦。煤礦的整體為單斜構造，從西北方向到東南方向傾斜。淺部的地層是非常陡的，傾斜角已經超過了60度，一些部位還存在倒轉。淺部的地層的傾角比較平緩，通常不會超過15度。礦井的部位存在斷層，在井田的中部還存在有褶皺。
礦井所在區域是非常復雜的，對地質條件和水文條件都起到了決定性的作用。在這樣的環境下進行礦井生產，發生水害的幾率是非常高的。從2006年礦井投產以來，所發生的水害就已經超過100次。到目前，礦井的水害減少了，但是需要面臨的重點問題就是地質環境中的含水量減少，對礦井生產也會造成一定的影響。
2 預測預報中所涉及的內容
預測預報中所涉及的內容包括文字內容和圖像內容。其中，文字部分的內容包括礦井區域的工程實際情況、地質環境條件和水文條件、對礦井地段具有安全影響性的各種因素當地。根據預報所獲得的結果采取必要的技術處理措施[1]。出版部分的內容包括礦井所在區域的平面圖、礦井所在區域的的具置以及剖面圖、礦井所在區域的的綜合柱狀圖、物探中產生異常所體現出來的特征圖等等。
3 提高地質預測預報的精確性的有效策略
3.1 提高地質預報的精確性采用的技術方法
其一，提高地質預報的精確性，可以采用綜合物探技術對礦井生產現場進行勘察，主要是探測疑點所在。當勘察完畢之后，就要對礦井進行開采作業。在對礦井的特點以及疑點充分掌握的情況下進行挖掘、開采作業，就可以確保采掘工作樹立展開，整個的礦井生產都得以安全穩定運行。
其二，提高地質預報的精確性，可以采用分析軟件，應用三維的地震數據體，對地質情況采用動態分析的方式，同時還可以對礦井所在區域的環境變化實時了解，同時還可以采用這種技術方法分析采掘的頭面存在的異常，能夠對特殊的地質條件以及地質環境異常及時掌握，可以將危害的發生率降低。
其三，提高地質預報的精確性，可以采用超前勘查的方法，將所獲得的結果進行對比驗證，綜合性地分析已經存在的已存異常動態，采用倒退的方法對可能存在的異常進行綜合性分析，以將導水的斷層等查找出來[2]。
3.2 通過使用配套保障技術提高預測和預報的精準性
其一，將檔案管理制度充分利用起來，對隱蔽性的工程信息采用檔案信息處理的方式進行記錄，包括工程地段的規格、比例、剖面圖和平面圖等等，都可以通過查閱檔案獲得信息，基于此對礦井生產所在地段的地質情況和水溫情況充分了解，可以對突水災害事故起到有效的預防作用。
其二，每個工作面都要做好信息收集工作，包括收作線所在位置都要詳細記錄，以將空煤柱放置在采空區中的合適位置，可以避免采空區發突水事故發生。
4 煤礦地質預測技術以及預報技術的優點
4.1 有助于優化采礦設計
煤礦地質預測技術以及預報技術的應用，使得地質構造以及水文情況都得以明確，據此就可以將地質構造發育所形成的規律推斷出來，由此將采區工作面的情況設計出來[3]。由于工作面的數量很多，就需要優化設計，做好儲量的測算工作，可以調采出量，礦井生產效率得以提高。
4.2 預測技術和預報技術都具有很高的精確程度
預報大斷層具有很高的精確程度，特別是在對逆斷層進行預測的時候，能夠對斷層的位置以及相關的情況都能夠提供詳細信息。
預報老空積水區，可以對其所在的提位置以及水量信息和水壓信息都能夠準確預測，還可以采用探放措施，可以有效地避免突水事件。
綜上所述，礦井的生產過程中，危險系數是非常高的，主要是受到礦井所在區域的地質環境和水文環境的影響，這就需要重視預測預報，提高預測預報的準確性，據此優化采掘設計，使礦井生產更具有科學性，以提高礦井經濟利潤。
參考文獻：
[1]閆左峰.對進一步提高礦井地測防治水預測預報精準性的研究[J].中國科技博覽，2013（25）：272-273.
[關鍵詞]礦山地質災害區；景觀再生；晉華宮礦山公園
[中圖分類號]X24 [文獻標識碼] A [文章編號] 1009 ― 2234（2016）12 ― 0052 ― 02
礦山地質災害區的景觀再生最早可以追溯到上世紀60年代，當時的大地藝術家Smithson Robert認為大地藝術最好的場所就是那些在采礦、工業和城市化過程中破壞的地區，認為藝術可以作為調和工業化與生態建設的手段，提出了將景觀再生運用到礦業開發中〔1〕。1970年在美國大鹽湖中因石油開采而污染的水面上建造了巨大的“螺旋型防波堤”，這個是礦區景觀再生最早的例子。
結合生態學、管理學的諸多觀點，我們認為，礦山地質災害區的景觀再生，是將生態恢復與景觀重建相結合，在礦區工業遺跡的基礎上，運用景觀生態學思想，將原來場地的景觀特質，充分挖掘出來，使礦山廢棄地得以重新利用，塑造成獨特的礦山廢棄地景觀，使其成為具有一定公共設施、一定規模自然生態和人文底蘊、秉承礦業景觀特色的多重含義的城市公共空間〔2〕。礦山景觀再生是一項集經濟、生態和社會效益于一身的綜合項目，礦山關閉區景觀規劃與恢復，不僅是維持礦區可持續發展的必然選擇，也是最大限度提高景觀資源，提高礦山生態功能的重要途徑〔3〕。理想的景觀再生必須恢復良好的自然生態系統，并盡可能的傳承歷史文化脈絡，賦予新的景觀以精神內涵和品質追求，這也是景觀再生過程中應該重點考慮的問題。通過分析我們發現，已有礦區的景觀再生多是與當地的旅游特色相配合的，這里結合大同的晉華宮國家礦山公園進行分析。
一、案例介紹
晉華宮礦位于山西省大同市區西12.5公里，109國道南側，居大同煤田東北端，礦始建于1957年，1973年竣工，是一個多井口的大型礦井，由馬武山井、晉華宮大井和南山井組成。其中，馬武山井因資源枯竭已于1985年10月關閉，地面建筑設施已拆除，井口已封閉；南山井于2011年10月服務期滿閉礦；晉華宮大井目前仍處于運營階段。
晉華宮國家礦山公園是2005年由國土資源部批準的我國首批國家礦山公園之一，入選首批《國家礦山公園名錄》。2010年，為了對關閉的南山井礦進行生態恢復治理，并配合云岡旅游區和大同市的生態建設，當地建設了晉華宮國家礦山公園。南山井礦關閉后，當地開展了大面積的礦區環境修復工程，共計拆除廢舊建筑23300立方米，搬遷棚戶區居民2100戶，治理矸石山面積50畝，恢復治理塌陷區面積130畝，且治理效果顯著。建成后的礦山公園占地面積36萬平方米，由煤炭博物館、工業遺址參觀區、仰佛臺、石頭村、晉陽譚、井下探秘游、棚戶區遺址區七大景氣組成，整體概念突出營造“七大園區”。先前的工業廣場形成了工業遺址區；煤矸石山經過治理形成了仰佛臺景區，與云岡石窟交相呼應；礦井水處理后再利用，建設了晉陽潭濕地生態區；干旱少土的坡地改造成了經濟林；煤炭博物館、工業遺址、煤矸石探秘、餐飲住宿、礦工生活區、等工程項目在礦山公園內一應俱全。
這些舉措，通過公園模式化的生態恢復治理，減少了污染，改善了當地的生態環境，謀求人與自然和諧發展；帶動了旅游業的發展，增加了稅收和就業崗位，創造了新的就業機會；改善了城市形象，提高了城市知名度。同時，將晉華宮國家礦山公園打造成國內外礦山工業遺產生態恢復示范基地，成大同市的一張名片，具有很好的經濟、生態、科研和教育意義。
二、景觀再生的歷史契機
城市的定位和工業開發密切相關，晉華宮礦國家礦山公園的建設可以說是有很強的歷史契機的。在相當長的時期內，大同市依據其自身優勢，大力發展煤化工產業，成為了全國重要的煤炭生產基地。但這種模式是畸形的，是不可持續的。當地政府不斷的探索發展，進行產業{整升級，提出了“文化名城、旅游名都、生態名邑和經濟強市”的發展目標，開始了大力發展旅游業，使生態建設成為城市建設的重要部分。
晉華宮礦就坐落在云岡景區內，西邊有北魏的云岡石窟，明代的戍邊城堡，東邊有康熙題字的佛字灣，遼金時期的觀音堂，整個景區有十里河龍脈貫穿，旅游資源集聚效應明顯。云岡石窟是大同市旅游業發展的龍頭景區，1961年即被國務院列為首批國家重點文物保護單位，2001年又被聯合國教科文組織收錄進《世界文化遺產名錄》，其本身的存在價值已經不僅僅是一個旅游景區可以形容的。但由于經濟發展需要，云岡石窟周圍煤礦林立，大量的粉塵煤灰及硫化物對其常年累月的腐蝕，采煤污水也對景區附近的十里河造成了嚴重污染，特別是石窟對面的晉華宮礦的兩座大型煤研石山對其危害巨大。這兩座煤研石山含硫量極高，且自燃未得到有效控制，有害氣體大量排放，常常導致酸雨發生，在腐蝕文物古跡的同時還影響著景區內的環境質量。特別是在冬季的時候，由于當地居民多用煤火取暖做飯，云岡石窟內降塵和硫酸鹽化速率要比夏季高出一倍以上。照此發展，若干年后石窟將不復存在。
2009年大同市政府提出對云岡石窟周邊環境整治、建設云岡大景區的規劃，要實現“文物保護與生態恢復的雙贏”，這是建國以來圍繞云岡石窟景區實施的最大工程。與云岡石窟僅一河之隔的晉華宮礦國家礦山公園的建設對世界文化遺產的保護有重要意義，礦山公園的建設規劃便被納入大同市旅游發展的總體規劃。當然，晉華宮礦也有其得天獨厚的發展條件，例如作為整個晉華宮國家礦山公園重要組成部分的南山煤研石山景區就有其獨特的優勢。它是晉華宮礦的南部高點，也是周圍唯一能觀云岡石窟全貌的位置點，與云岡石窟一河之隔，直線距離只有2千米左右，對公園的意義甚大。此外，南山地層屬于典型的侏羅紀地層，在煤層處，可以清楚地看見煤炭呈帶狀分布，層理清晰，是考察大同侏羅紀煤層很好的現場資料，無論從地質考察還是從參觀游覽來看都有極高的價值。兩大景區的建設，對于充分展示云岡石窟的“佛”文化和國家礦山公園的“煤”文化，多元推廣當地旅游特色，打出組合拳，具有重要作用。
三、景觀再生方法
城市礦山區涉及景觀型態環境、生態環境、經濟環境和社會環境，是城市環境系統中不可缺少的環節，更是礦業城市環境系統的重要組成部分。因此，對于礦山地質災害區的生態恢復，僅僅著眼于礦山環境的復墾治理是遠遠不夠的。景觀再生以保護景觀生態和恢復環境功能為前提，以發展旅游游憩業為其主要形式，是對該地區生態資源的整合再利用。不同于農業和林業等土地復墾的是，旅游游憩業是是一種無生物生產力的非經濟活動，但是可以通過追求參與人員的滿意程度來獲得經濟效益，并達到生態效益、經濟效益和社會效益的統一。如徐州的賈汪礦區將塌陷區因地制宜地治理恢復為生態農業區、人工濕地、景觀建設區、粉煤灰造林區等土地利用功能區，對礦區景觀進行了重塑，在生態恢復治理中取得了顯著成效〔4〕。
生態系統是相對同質的系統，景觀則是異質的，總體來看，可以從以下兩方面來進行景觀再生。
（一）工業文化旅游
礦山地區工業文化旅游的發展，既是保持現有的工礦開采文化的一種方式，也是提高公眾旅游熱情的一種營銷手段。
井工開采的開采巷道給人一種幽暗、深邃和神秘的感覺，且地下數百米結構復雜，景觀奇特，許多游客想要一探究竟。大同晉華宮礦山公園依托晉華宮礦“煤都井下探秘游”項目，憑借罕見的侏羅紀煤層地質奇觀，依靠悠久的采煤歷史文化成功的打造了旅游特色。礦山生態博物館的建設也是一種常見的景觀再生方式。礦區景觀再生的價值不僅在于其經濟效益和生態效益，而且對社會公眾還有教育意義和文化傳承的歷史意義，這也是礦山生態博物館存在的最大意義。晉華宮礦山公園通過將礦山開采遺址改造成煤炭博物館，吸引當地居民和游客親生體驗和參觀，感受不同時期不同礦井的開采方式和作業工具，使人們產生震撼，凝聚感情，在物質空間中體會精神文化，使民眾在切身感受工業文明的發展的同時，正確認識礦山開采所帶來的危害。
（二）景觀再生社會化
城市化進程中城市空間的不斷拓展使得礦山與城市的關系日益密切，礦山地質災害區的景觀再生不能僅僅局限在礦山廢棄地本身的范圍內，而應當著眼于城市和區域，把局部地塊的利用放到城市用地總體布局和空間結構中進行整體考慮，統籌安排，統一規劃，在城市和煤礦廢棄地兩個層面制定不同尺度下的規劃設計和控制要求，使景觀再生盡可能的社會化〔5〕。當然，景觀再生最好的情況是在保存既有的條件下出發，盡量利用礦區原有的景觀元素和材料，而不是給這個地區附加很多新東西，不是努力掩飾這些破碎的景觀，而是尋求對這些舊有的景觀結構和要素的重新解釋〔6〕。
在礦區景觀再生的過程中，依靠工業和農業轉型發展旅游業來增加經濟收益是次要的，改善當地居民的生活環境，構建舒適的居住環境才是首位的。況且，并不是所有的礦區都適合發展旅游業，然而，對于礦山公園的建設是通用的。晉華宮礦山公園在建設中，并沒有進行大刀闊斧的改變，最主要的是對原有的景觀進行修飾改善，這樣既可以保留原有的礦山開采痕跡，又能達到生態恢復治理目的。在景觀再生的過程中，原有的礦山廢墟可以適當保留、植被任其生長，作為生態教室供人參觀；原有的廢土廢渣可作為某些豆科植物的生L介質；礦山建設中的廢磚可以作為混凝土的部分材料；大量的鐵質用品可以作為公園廣場建設的裝飾材料。對于礦區河道的建設治理也不必一蹴而就，可以將其保留在時間和空間中，讓民眾體會治理的過程。在河道治理中設置坡道和非水泥的地表，以方便雨水下滲，再匯集雨水引入河道，以達到河道自然潔凈的目的，慢慢地使其變成能夠澆灌周圍植物的活水。
〔參 考 文 獻〕
〔1〕張健.大地藝術研究〔D〕.博士論文，武漢大學，2011.
〔2〕劉福智.城市景觀再生設計的理論及策略研究〔D〕.博士論文，西安建筑科技大學，2009.
〔3〕Zhang Jianjun，Fu Meichen，Hassani Ferri P，Zeng Hui，Geng Yuhuan，Bai Zhongke. Land use-based landscape planning and restoration in mine closure areas.〔J〕.Environmental Management，2011，475：
〔4〕徐嘉興，李鋼，陳國良，趙華，渠俊峰.土地復墾礦區的景觀生態質量變化〔J〕. 農業工程學報，2013，（01）：232-239+296.
關鍵詞：環境資產 確認 計量
中圖分類號：F406 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0247-02
1992年6月聯合國環境與發展大會的成功召開，標志著實施可持續發展戰略已取得廣泛的共識，這就要求企業調整以前的傳統行為和觀念，處理所面臨的環境問題。煤炭企業作為國家能源供應的主力，在追求自身價值最大化的同時，忽視環境問題，給環境和附近的居民帶來很大的影響，所以我認為應該在煤炭企業中推廣環境會計，本文就煤炭企業環境資產的計量問題進行探討。
1 環境資產的確認
1.1 環境資產的含義
環境資產是指特定主體從過去的交易或事項中取得或加以控制的、能以貨幣計量的、能帶來未來效用的環境資源。環境資產主要包括兩部分，一是由于符合資產的確認標準被資本化了的環境成本，即與企業的環境活動有關的資產；二是企業的生產經營活動所作用的自然資源。
1.2 環境資產的確認
環境資源要作為一項環境資產加以確認，必須符合以下環境資產的確認標準。
（1）從過去發生的事項取得或控制。
環境資源的所有權可以是會計主體通過某些已經發生的事項而取得的，或者也可以是特定的主體沒有環境資源的所有權但是能夠行使該項資源的使用權，并從中獲得一定的利益。
（2）未來效用的可能性。
眾所周知，資產可以為企業未來帶來一定的經濟效益，因此，環境資源被確定為一項資產，也應該滿足這個條件，為企業創益。
（3）能以貨幣計量。
環境資源成為環境資產，作為會計要素之一進入會計循環，就必須實現自身的價值化。
（4）環境資產確認的地域范圍限制。
環境資產是人類所共有的，屬于人類共同的“特定財產”，在劃分地域的同時，也就明確劃分了環境資源的所有權和使用權，環境會計只能對屬于本區域范圍內的環境資產進行確認，而對于屬于多個主體的共同的環境資產，確認的標準是以是否對環境資產擁有控制權來劃分的。
根據環境資產的含義及確認標準，煤炭企業環境資產包括以下四個方面。
①自然資源：土地、水資源、礦藏等；②生態資源；③環境保護和污染治理設備；④環境污染治理專利技術和非專利技術。
2 環境資產的計量
2.1 自然資源的計量
（1）土地的計量。
土地是人類活動的場所，受人類活動所影響的自然資源，按它的利用程度可分為五個等級：耕地、林地、草原、建設用地和荒地。對土地的價值計量使用公式法。
土地的價值包括兩個部分：自身價值V和人類活動所產生的價值P。其中，V是基本地租R乘以土地等級系數a，再除以平均利息率r，即V=a×R/r；而P=I（1+i）/（r×N×Q），其中I為土地的初始投資額；N為受益年限；Q為受益資源的總量；i為平均利潤率。則總價值M可用下式表示：
（2）水資源的計量。
水資源是人類生存和活動的前提，對于煤炭企業而言，水資源的價值應該包括它本身的費用和自然資源的價值，這里用矩陣法來進行計量。
水資源的價值向量A=（A1，A2，A3，A4）
其中A1為水質；A2為水資源量；A3為人口密度；A4為國民收入。
Q=A×R（R為水資源的評價矩陣）
V=Q×S（S為水資源的價格向量）
（3）礦藏資源的計量。
礦產資源是一種不可再生的自然資源，由于其所具有的耗竭性、經濟壽命的長期性、利用的不充分性和實現的依附性等特點，在計量時可采用以下幾種方法。
①底價法。
礦產資源資產有五部分構成：一是采礦權益，它包括礦產資源貧富程度所決定的超額收益情況而定根據市場的價值作為資產的底價，設為Pa；二是資源耗竭的補償，它根據補償標準直接計算，設為Hb；三是生態環境的補償，它根據土地復墾的預測費用計算，設為Hc；四是勘探費用的補償，可根據勘探勞動的耗費計算，設為Pd；五是礦產發現權權益，設為Ke?？捎霉奖硎緸椋?/p>
Pf=Pa+Hb+Hc+Pd+Ke
其中：Pf為環境資產的凈價。
②收益現值法
礦產資源可為經營者帶來超額收益，它們的價值也就是這項資產在市場條件下的交易價值，其值是未來期望收益凈流入用名義或實際利率貼現后的和。假定礦產資源的可開采年數（T）是一定的，Pf的計算公式如下：
上式中：Nt為礦產資源扣除開采、勘探及開發成本后的單位價值。
③市場法。
在市場上找到礦種相同、自然成因類型相同、工業類型大致相似的礦產資源的價格作為參照，在考慮了相關規模和品位的調整系數后，來確定礦產資源價值的一種方法。這種方法與別的方法相比，計算簡單，但要根據地理位置、消費者心理來權衡規模和品位的調整系數。其公式如下：
Pf=PX×L×M
其中：Pf為參照物資源資產的價格；L為品位調整系數；M為規模調整系數。
2.2 生態資源的計量
生態資源價值計量的實質是對自然資源間接效用的測量。這里選用機會成本法對礦區的生態資源進行簡單的估算，不用直接估算礦區的生態資源的自然價值，而是將采煤這一項目和費用最少的替代項目進行比較來分析，比如說石油開采，在不考慮自然災難和礦難的情況下，將煤和石油開采的費用之差作為保護礦區的機會成本，也就是礦區的自然價值的最小評估法。
設每噸煤開采費用為A元，替代項目每噸開采費用為B元，煤礦可采儲量為C噸，則生態資源的價值D可用下面的公式確定：
D=（A-B）×C
由于生態資源中有很多項目不能用貨幣來計量，所以對生態資源的計量只能是估算，只能為企業提供參考意見。
2.3 環境保護和污染治理設備
對于煤礦為環境保護和治理污染而購買的設備，可比照傳統會計中固定資產的計價方法進行；如果是企業自制的設備，則只須按照制造成本計算。比如說，煤礦為處理廢水而購買的設備可按固定資產的計價方法進行計量；煤礦為處理煤矸石自制的設備則只須按它的制造成本來計量。
2.4 環境污染治理專利技術和非專利技術
煤礦環境污染治理技術的取得，有購買和自己研發的。對于購買的技術可直接根據購買的成本作為資產的價值；對于自己研發的應該按照研發過程中實際的成本計算，其中屬于專利的應加上與專利申請有關的費用。
3 算例分析
下面以某煤礦為例，該煤礦占地面積約35 km2，地質儲量3.42億噸，可采儲量1.89億噸。礦井設計能力150萬噸，服務年限60年，初始投資額為2000000000元。下面只對該礦的自然資源進行計量。
3.1 土地資源的計量
假使土地等級系數為2，基本地租為0.5m2/元，平均年利息率為1%，平均利潤率為-1%。
則×=6800150000
3.2 水資源的計量
設水資源價值向量A為（0.25，0.40，0.15，0.15）
水資源的價格向量為：
評價矩陣R為：
V=A×R×S=0.904
3.3 礦藏資源的計量（用公式法計算）
設煤礦資源等級系數為1.5，單位資源資本利潤為3元，煤炭行業平均利潤率為-0.4%。
則=88396720214
參考文獻
[1] 孟凡利.環境會計研究[M].東北財經大學出版社，1999.
[2] 景非.環境會計及其計量問題[D].碩士學位論文，2002.
[3] 張雪晶.企業環境會計核算體系研究[D].碩士學位論文，2005.
[4] 李靜江.企業環境會計和環境報表書[M].清華大學出版社，2003.
