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第1篇

在礦井開采煤炭中，為了提高煤礦的生產(chǎn)效率，就需要對(duì)高度集約化的開采技術(shù)給應(yīng)用過來，同時(shí)，將各種具有較高性能的采煤工藝和裝備等引入進(jìn)來；選擇的開采技術(shù)屬于高度集約化，同時(shí)應(yīng)用的采煤工藝和設(shè)備具有較高的性能，煤礦井下采礦作業(yè)的安全性就可以得到實(shí)現(xiàn)，以便順利開展煤礦生產(chǎn)工作。如果開采的煤礦埋深較淺，還具有較硬的煤層和頂板，那么就需要將埋深淺控制技術(shù)、硬頂板控制技術(shù)和硬煤層處理技術(shù)給應(yīng)用過來，以便有一套完善的現(xiàn)代化采煤技術(shù)形成，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的目標(biāo)。在對(duì)緩傾斜長壁薄煤層進(jìn)行開采時(shí)，選擇的薄煤層采煤機(jī)或者刨煤機(jī)需要具備較高的可靠性和較大的功率，并且具有較小的體積。為了將采煤機(jī)的作用給充分發(fā)揮出來，需要利用采煤機(jī)來進(jìn)行加固，保證足夠的穩(wěn)定，在對(duì)開采技術(shù)選擇時(shí)，需要將采煤機(jī)和薄煤層實(shí)際情況給納入考慮范圍。為了促使采礦的高產(chǎn)高效目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)，就需要對(duì)煤礦開采的機(jī)械化程度進(jìn)行提升，將一系列高產(chǎn)高效設(shè)備給應(yīng)用過來，這樣方有良好的保障系統(tǒng)形成。結(jié)合具體情況，對(duì)支架設(shè)備合理選擇，以便對(duì)礦井圍巖進(jìn)行加固，保證足夠的穩(wěn)定，將相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用過來，監(jiān)控支架的支護(hù)質(zhì)量和圍巖狀態(tài)等；之后，結(jié)合監(jiān)控信息，對(duì)采煤機(jī)和礦井的運(yùn)行情況進(jìn)行分析和診斷，支架的操縱和改善利用電液控制閥組來完成，對(duì)信息自動(dòng)采集系統(tǒng)進(jìn)行完善，以便及時(shí)掌握液壓信息、支護(hù)質(zhì)量信息等。實(shí)踐中福建地方小型礦井依然采用炮采采煤方法，也即是爆破采煤法。炮采工藝流程包括有破煤、裝煤、運(yùn)煤、頂板支護(hù)、回柱放頂?shù)取?/p>

2煤礦井下的采煤生產(chǎn)技術(shù)

在煤礦井下生產(chǎn)實(shí)踐中，我們需要從技術(shù)角度上來強(qiáng)化采礦方法，應(yīng)用這些開采技術(shù)：

2.1深礦井開采技術(shù)

在深礦井開采技術(shù)的應(yīng)用中，有諸多的環(huán)節(jié)都需要引起人們的重視，如嚴(yán)格控制開采礦壓，科學(xué)布置井巷，防治沖擊地壓以及防治瓦斯和火災(zāi)等等。在具體實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)深礦井開采技術(shù)還不夠成熟，有諸多的問題出現(xiàn)，需要進(jìn)一步研究，涉及到很多方面的內(nèi)容，如深井作業(yè)環(huán)境變化、巷道支護(hù)技術(shù)以及掘進(jìn)技術(shù)等等。

2.2巷道布置開采技術(shù)

在煤礦井下生產(chǎn)中，非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是巷道布置，巷道布置情況將會(huì)對(duì)煤礦井下的生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響，同時(shí)，煤礦井下巷道布置也關(guān)系到了煤礦開采成本，因此，就需要對(duì)其產(chǎn)生足夠的重視。煤礦企業(yè)需要結(jié)合自身具體情況，對(duì)煤礦井下深入考察，并且將選擇的采煤方式和采煤技術(shù)給充分納入考慮范圍，對(duì)煤礦井下巷道科學(xué)合理的布置。為了促使煤礦生產(chǎn)效益得到提高，還需要優(yōu)化煤礦巷道布置；深入研究煤礦巷道布置技術(shù)，保證其能夠有機(jī)結(jié)合其他方面的因素，如煤礦開采技術(shù)、煤礦井下作業(yè)條件等，這樣矸石運(yùn)輸方面花費(fèi)的時(shí)間和成本都可以得到減少。結(jié)合優(yōu)化之后的巷道布置，來對(duì)開采技術(shù)合理應(yīng)用，邊挖掘邊開采能夠?qū)崿F(xiàn)，采礦效率得到了較大程度的提升。

2.3采場圍巖控制技術(shù)

要嚴(yán)格控制采場圍巖，如果采場圍巖穩(wěn)定性不夠，那么就會(huì)在較大程度上威脅到采礦作業(yè)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全；依據(jù)相關(guān)的開采經(jīng)驗(yàn)，有機(jī)結(jié)合現(xiàn)代化的理論以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)測量技術(shù)，可以將地質(zhì)構(gòu)造情況給準(zhǔn)確探測出來，這樣可以更加順利的進(jìn)行煤礦開采，還可以全方面掌握煤礦采場的巖層情況。對(duì)于煤礦井下頂板，一般可以將其劃分為兩種類型，分別是堅(jiān)硬巖層頂板和破碎巖層頂板，對(duì)于巖層控制技術(shù)的選擇，需要充分依據(jù)煤礦井下頂板情況來進(jìn)行，這樣方可以獲得較好的成效，并且降低生產(chǎn)成本。在處理巖層頂板時(shí)，過去通常將高壓注水處理技術(shù)、深孔預(yù)裂爆理技術(shù)等應(yīng)用過來，這些技術(shù)比較的復(fù)雜，并且需要較高的成本，在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，這些技術(shù)逐漸暴露出來了諸多的問題，那么就需要對(duì)巖層頂板處理技術(shù)不斷的研發(fā)和創(chuàng)新。將優(yōu)化后的開采技術(shù)給應(yīng)用過來，可以促使生產(chǎn)效率得到顯著提升。同時(shí)，還需要深入研究高產(chǎn)高效的礦井，以便能夠全方位的優(yōu)化礦井內(nèi)部的巷道和開拓等各個(gè)方面。

3結(jié)語

第2篇

采礦工程是一項(xiàng)大工程，其涉及到的環(huán)節(jié)非常多，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有需要注意的事項(xiàng)，其中有三個(gè)環(huán)節(jié)最為重要，一是井巷采礦，二是開拓巷道；三是采掘工作面。這三個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)水平直接關(guān)系到整個(gè)采礦工程的進(jìn)度，但是目前我國在采礦期間這三個(gè)環(huán)節(jié)都存在著不安全技術(shù)因素，如果沒有預(yù)先采取解決對(duì)策，很有可能會(huì)危及到采礦工作人員的生命，而且也會(huì)影響到采礦的效率與質(zhì)量，從而影響我國采礦行業(yè)的發(fā)展。在此，首先對(duì)采礦井巷施工中存在的不安全技術(shù)因素以及相應(yīng)的解決對(duì)策進(jìn)行分析，其主要涉及到如下要點(diǎn)：首先，彎道井巷施工期間，施工人員所選擇使用的曲率半徑存在著不安全因素，一般而言，彎道井巷施工人員會(huì)選擇使用12m，也有可能會(huì)選擇使用15m來作為巷道的曲率半徑，這兩種選擇都比較適合應(yīng)用在自粘式電動(dòng)車運(yùn)輸中，但是如果運(yùn)輸方式發(fā)生了變化，這兩個(gè)數(shù)值都需要相應(yīng)的發(fā)生改變。通常實(shí)踐分析，選擇使用9m最為適合，但是很多施工人員所選取的數(shù)值卻沒有達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)要求，通常情況下，都選擇使用的是6m曲率半徑，其導(dǎo)致的直接后果就是巷道拐彎的地方明顯增大，不僅會(huì)出現(xiàn)斷繩傷人的事故，而且也不方便運(yùn)輸，因此，如果是彎道作業(yè)必須保證其曲率半徑合乎要求，最小9m，如果有特殊情況，也可以選擇12m。其次，中部車場所選擇使用的單道起坡存在著不安全因素，采礦區(qū)中部的車場是采礦工程中涉及到一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)，在對(duì)其進(jìn)行式設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該多方面進(jìn)行考慮，尤其是巷道起坡軌有所差異，該差異的不同也會(huì)影響設(shè)計(jì)方案的選擇，通常情況下，主要兩種起坡方式，一種是單道，另有一種是雙道。通常而言，單道與雙道相比，無論是設(shè)計(jì)，還是施工都相對(duì)要簡單一些，因?yàn)殡p道起坡方式既需要設(shè)計(jì)固定道岔，也需要設(shè)計(jì)彈簧道岔，由此可見，如果沒有必要，一般都會(huì)選擇使用單道起坡方式，因?yàn)檫@種方式在節(jié)約成本的同時(shí)，也降低了工作人員的工作量，不過，如果打鉤人員稍不注意，助推不當(dāng)，則非常容易造成生命危險(xiǎn)，因此要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行中部車場設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選擇使用雙道起坡方式，這樣能夠有效的保證空重車以及材料車能夠安全通過，同時(shí)也不會(huì)威脅到相關(guān)人員的生命安全。最后，將車場設(shè)計(jì)到彎道巷道中存在著一定的不安全因素，一般而言，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)車場，不僅需要掌握采取上山方位，還需要掌握運(yùn)輸大巷的具置，很多設(shè)計(jì)人員通過了解調(diào)查通常會(huì)在彎道巷道的位置上來設(shè)計(jì)下部車場，這種設(shè)計(jì)產(chǎn)生的直接的危害就是司機(jī)視線受阻，影響司機(jī)與其他工作人員的交流，進(jìn)而引發(fā)安全事故，由此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將車場設(shè)計(jì)到直線的位置上，從而防止事故出現(xiàn)。

2開拓巷道工程施工過程中存在的不安全技術(shù)因素及對(duì)策分析

首先，下部車場軌道間的安全間隙過小，在巷道施工的過程中，設(shè)計(jì)下部車場時(shí)，通常把1.3m作為車場間的安全間隙，然而在實(shí)際施工過程中，很多礦井的安全間隙通常只有1.2m，這就導(dǎo)致當(dāng)車場的運(yùn)輸任務(wù)比較緊張，尤其是運(yùn)輸車變形或材料車過寬時(shí)，車場之間極易發(fā)生擠碰而對(duì)工作人員的生命安全構(gòu)成威脅。所以，在施工時(shí)還要充分考慮到超寬運(yùn)輸車可能通過的情況，盡量把安全間隙設(shè)置在1.4m左右，以此來確保施工工作的正常進(jìn)行。其次，設(shè)計(jì)巷道時(shí)出現(xiàn)高度過低的情況，進(jìn)行巷道開拓工作時(shí)，半圓拱形斷面是首選的掘進(jìn)方式，一般墻高都被控制在1.2m左右。但是在實(shí)際的施工過程中，為數(shù)不少的礦區(qū)并沒有嚴(yán)格按照這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行巷道的建設(shè)，很多大斷面積的巷道的墻高僅有1.1m，這就直接導(dǎo)致了在巷道里架線時(shí)，達(dá)不到架線的安全高度和施工的安全標(biāo)準(zhǔn)，極大的提高了觸電事故的發(fā)生率。所以，在設(shè)計(jì)巷道墻高時(shí)必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況詳細(xì)分析。最后，設(shè)定巷道的腰線時(shí)存在不合理的情況，中線和腰線是井下巷道進(jìn)行施工時(shí)用以完成施工控制的，中線的主要作用是能夠?qū)ο锏赖木蜻M(jìn)方向進(jìn)行指導(dǎo)，一般來說，需要在巷道的頂板位置或是棚梁上設(shè)置3到4個(gè)中線點(diǎn)，以正中或偏中線的形式展示，采用激光光束等方法檢查掘進(jìn)迎頭的尺寸是否合理。所謂腰線其實(shí)是一種標(biāo)示線，用以對(duì)巷道的標(biāo)高和坡度進(jìn)行合理的控制，可以用水平尺等施工工具延伸到掘進(jìn)迎頭的位置來探測腰線所在的位置是否合理。

3采掘工作面施工過程中存在的不安全技術(shù)因素及解決策略

3.1切眼和分斜坡在開口過程中出現(xiàn)的問題。

對(duì)采掘工作面的實(shí)際作業(yè)過程中，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)切眼時(shí)，開口的方向并沒有沿煤層的正傾斜方向，還有很多開口即使沿正傾斜方向，但是設(shè)計(jì)長度明顯不合理，這就造成三角帶煤柱容易發(fā)生跨幫問題。所以在施工過程中一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切眼開口的設(shè)計(jì)，盡量避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.2急傾斜煤層的主斜坡坡度過小。

在實(shí)際的施工過程中，需要設(shè)計(jì)好急傾斜煤層的主斜坡的坡度，然而即便有明確的傾斜角度作為參考，施工過程中也難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，使得主斜坡的坡度不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，即使受到自身重力的作用煤炭也不能自溜下降，降低了工作效率。

3.3改造眼的反眼坡度。

在設(shè)計(jì)改造眼時(shí)，相當(dāng)多的礦區(qū)會(huì)把經(jīng)濟(jì)效益放在第一位，所以在設(shè)計(jì)改造眼時(shí)并不會(huì)綜合考慮各方面的條件，有的甚至把改造眼的坡度設(shè)置到30度以上，并且有太多拐彎，給施工安全留下隱患。

4結(jié)語

第3篇

在對(duì)車場進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下技術(shù)人員只會(huì)對(duì)采區(qū)上山方位以及運(yùn)輸大巷方位進(jìn)行研究分析，將下部車場設(shè)計(jì)在采礦區(qū)的彎道巷道內(nèi)部，而這種設(shè)計(jì)則直接會(huì)增大電機(jī)車司機(jī)的視野盲區(qū)，對(duì)于前方以及周邊的警示信號(hào)等不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很大程度上影響了司機(jī)與信號(hào)掛鉤人員之間的信息交流，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榻涣鞑患皶r(shí)而出現(xiàn)一系列的安全事故。為了避免此類情況的發(fā)生，在設(shè)計(jì)下部車場時(shí)，應(yīng)該盡量將其設(shè)計(jì)在直線部位，以免設(shè)計(jì)不合理減小司機(jī)的視野范圍而造成安全事故。

2開拓井巷工程施工不安全技術(shù)因素

開拓井巷的設(shè)計(jì)施工中，經(jīng)常會(huì)存在下部車場軌道安全間隙過小等不安全因素，如果不能掌握巷道的所有信息，就會(huì)導(dǎo)致在巷道設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)高度過低的情況，并且在對(duì)巷道的腰線進(jìn)行設(shè)定時(shí)也存在很明顯的不安全因素。只要是其中有一個(gè)環(huán)節(jié)存在不安全因素，就會(huì)影響整個(gè)采礦工程的正常進(jìn)行。

2.1下部車場軌道間安全間隙過小對(duì)于下部車場的設(shè)計(jì)，車場間隙一般確定為1.3m，但是在實(shí)際施工中很多礦井的安全間隙僅有1.3m。在這種施工的情況下，一旦車場運(yùn)輸任務(wù)重，并且運(yùn)輸車變形或者材料車過寬的情況下，很容易因?yàn)殡p軌之間的擠碰而威脅到工作人員的人身安全[3]。因此，在對(duì)下部車場進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分考慮超寬運(yùn)輸車可能通過的情況，增大間隙到1.4m左右，確保運(yùn)輸工作能夠正常進(jìn)行。

2.2巷道高度過低巷道掘進(jìn)施工一般都是采用砌碹支護(hù)開拓作業(yè)的方式，半圓拱形斷面首先的也是掘進(jìn)方式，一般情況下會(huì)將墻的高度控制在1.2m上下。就采礦井巷實(shí)際施工情況來看，存在少數(shù)的礦區(qū)沒有采取規(guī)定的方式來對(duì)巷道進(jìn)行開拓，很多大斷面積的巷道墻高為1.1m左右，這樣在巷道進(jìn)行架線時(shí)，高度不能達(dá)到架線以及施工的安全標(biāo)準(zhǔn)，在后期的施工過程中很容易就出現(xiàn)觸電安全事故。因此，在對(duì)巷道進(jìn)行開拓施工時(shí)，必須要嚴(yán)格結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況來進(jìn)行綜合分析，確定最終的巷道墻高，保證其能夠滿足工程施工的安全需求。

2.3巷道腰線設(shè)計(jì)不合理中線與腰線主要對(duì)井下巷道進(jìn)行施工控制的，其中中線的主要是對(duì)巷道的掘進(jìn)方向進(jìn)行指導(dǎo)，一般情況下應(yīng)在巷道頂板位置或者是棚梁上設(shè)置3~4個(gè)中線點(diǎn)，選擇用正中或者偏中線的形式來表示，而設(shè)備可以選擇激光光束的方式來確定掘進(jìn)迎頭的尺寸是否合理。而腰線的作用主要是完成對(duì)標(biāo)高與坡度的控制，以水平尺等施工工具延伸到掘進(jìn)迎頭的位置來探測腰線所在位置是否合理[4]。在實(shí)際施工過程中，一般都是在間隔30~50cm的位置用測量一起設(shè)置一個(gè)中腰線。并且針對(duì)煤層較厚的區(qū)域，為保證掘進(jìn)的正確性，還需要對(duì)巷道進(jìn)行分層，在開采難度降低的情況下，巷道的壓力也會(huì)增加，而支架承受壓力過大發(fā)生變形后就會(huì)對(duì)設(shè)置的中線點(diǎn)造成影響，使其不能夠完全保證在同一水平線上，進(jìn)而會(huì)造成巷道施工質(zhì)量減低。并且，在實(shí)際的巷道施工過程中，受地質(zhì)地形等因素影響比較大，往往會(huì)造成施工方位的變化，為了保證工程施工質(zhì)量，需要將拐彎處的曲線巷道半徑以及轉(zhuǎn)角等轉(zhuǎn)化為切線或者弦線。

3采掘面不安全技術(shù)因素

采礦工程采掘面的工程施工，也會(huì)存在一定的不安全技術(shù)因素，例如急傾斜煤層主斜坡設(shè)計(jì)中存在的坡度過小不安全技術(shù)因素，以及存在切眼與分斜坡開口的施工問題，還有改造眼拐彎處過多以及反眼坡度設(shè)計(jì)過大等問題等，都會(huì)對(duì)工程的安全施工造成不良影響。

3.1急傾斜煤層主斜坡坡度過小為滿足工程安全施工的要求，在對(duì)采礦井巷采掘面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要通過全面分析后做好對(duì)急傾斜每層主斜坡坡度的控制。但是在實(shí)際施工過程中，即便是有明確的傾斜角度作為參考，也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的施工問題，最終導(dǎo)致主斜坡坡度不能夠滿足工程建設(shè)要求，導(dǎo)致煤炭在受到自身重力影響后也不會(huì)出現(xiàn)下降，很大程度上影響了工作效率。

3.2切眼口及分斜坡開口礦井采掘面進(jìn)行切眼開口設(shè)計(jì)時(shí)，如果沒有按照每層正傾斜的方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者是沿著要求的方向設(shè)計(jì)但是最終確定的長度不夠，形成的三角帶切眼，很容易就會(huì)出現(xiàn)煤柱垮塌的現(xiàn)象。因此，在對(duì)采掘面切眼口進(jìn)行時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要嚴(yán)格按照相關(guān)要求來進(jìn)行，以免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理而出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。

3.3反眼雙向施工從布置在巷道底層的煤層底板來看，如果采用反眼雙向施工的方式，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榉排谡饎?dòng)而對(duì)反眼頭煤柱造成影響，甚至?xí)驗(yàn)榭枕斶^大的原因，最終導(dǎo)致垮幫問題的出現(xiàn)，無法進(jìn)行正常的維護(hù)工作。在對(duì)采掘面進(jìn)行此項(xiàng)施工后，往往會(huì)在本區(qū)段回采完成后，無法保住煤柱，在二段回采過程中將會(huì)出現(xiàn)竄矸問題，進(jìn)而會(huì)對(duì)工程的正常開采造成負(fù)面影響。因此，為保證工程的順利施工，確保煤柱不會(huì)受到損傷，在反眼頭施工時(shí)，應(yīng)該選擇單向施工的方式，以此種方式來保證回采與正規(guī)推采都能夠順利進(jìn)行。

4提高采礦工程安全性改進(jìn)策略

4.1井巷工程施工安全策略對(duì)于井巷工程施工時(shí)，在設(shè)計(jì)中部車場時(shí)應(yīng)該選擇單道起坡的施工的方式，可以確保采礦井巷工程中部車場設(shè)計(jì)與施工工作的順利進(jìn)行，并且可以降低施工成本，重要的可以避免空車在道岔行駛過程中發(fā)生倒掉，保證掛鉤工作人員的生命安全。為保證采礦工程的安全施工，要求設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)礦井進(jìn)行全面分析，將巷道曲率半徑控制在12m左右。并且下部車場的誰及應(yīng)該盡量避免將其設(shè)計(jì)在彎曲巷道中，將其設(shè)計(jì)在直線巷道中，避免對(duì)電機(jī)車司機(jī)的視野造成影響而發(fā)生安全事故。

4.2開拓巷道施工安全策略在對(duì)下部車場軌道進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)之間安全間隙的控制，為避免受運(yùn)輸車重量過大或者是運(yùn)料車過寬等因素影響，造成擠壓而產(chǎn)生安全事故，應(yīng)該將間隙控制在1.3m以上，大概1.4m左右為佳。另外，采礦巷道施工一項(xiàng)的安全措施就是保證用電安全，為了確保線路的架設(shè)高度達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，必須要確保巷道墻高能夠滿足施工要求。另外，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)中線以及腰線的控制，保證掘進(jìn)工作面的正常。

4.3采礦工作面安全策略采礦工作面的安全技術(shù)策略，需要結(jié)合存在的不安全因素進(jìn)行分析，在全面了解礦井工程實(shí)際情況后，以滿足工程正常施工為根本目的，采取最有效的施工技術(shù)。例如針對(duì)三角帶煤柱垮幫事故，在施工時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定對(duì)切眼的開口進(jìn)行操作，保證施工中切眼開口長度、方向以及各項(xiàng)參數(shù)都能夠符合施工要求。

5結(jié)束語

第4篇

（一）概述

由于井下采礦具有作業(yè)人員在井下流動(dòng)性大、地面人員難以及時(shí)掌握井下人員分布和作業(yè)進(jìn)展情況以及下井后就無法確切地知道他們所處位置等特點(diǎn)，礦井一旦發(fā)生透水、火災(zāi)等事故時(shí)地面工作人員因不能實(shí)時(shí)了解井下情況，會(huì)給搶險(xiǎn)救災(zāi)工作帶來極大的困難。特別是在突發(fā)冒頂和人員被埋的緊急情況下，由于人工描述不清或不能及時(shí)精確、自動(dòng)探測被埋人員的準(zhǔn)確位置，在低效率的管理模式下喪失寶貴生命的有效搶救時(shí)間。井下定位系統(tǒng)的核心識(shí)別設(shè)備采用具有國際先進(jìn)水平的SUPER-RFID技術(shù)，它能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地將井下各個(gè)區(qū)域人員及設(shè)備的動(dòng)態(tài)情況反映到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時(shí)掌握井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個(gè)礦工的運(yùn)動(dòng)軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，救援人員也可根據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時(shí)采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。

（二）無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)

無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，是一種電子標(biāo)簽或者無線標(biāo)簽，利用無線射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID已經(jīng)在日常生活中得到廣泛的應(yīng)用，RFID的發(fā)展得益于芯片技術(shù)、無線技術(shù)、無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)交換與編碼技術(shù)、信息化處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的綜合發(fā)展。RFID標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長期跟蹤管理。成本的節(jié)約和效率的提升，促使RFID技術(shù)成為各個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的重要切入點(diǎn)。近年來，隨著在物流、制造、公共信息服務(wù)等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，RFID技術(shù)自身的產(chǎn)業(yè)化也在穩(wěn)步發(fā)展之中，在行業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛和深入。同時(shí)，RFID技術(shù)開始與通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，朝著構(gòu)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品、人員信息實(shí)時(shí)共享的物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)邁進(jìn)，而這也正是RFID產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的動(dòng)力所在。

（三）將RFID應(yīng)用在礦井中的優(yōu)勢

隨著科技的不斷發(fā)展，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到井下作業(yè)中，既能夠有效地避免重大事故的發(fā)生或者將損失減小到最低，又能夠提高生產(chǎn)效率。我國現(xiàn)已有多家礦山企業(yè)開始嘗試RFID技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)管理，這就是在RFID射頻識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上搭建的一條地面上下溝通的橋梁，使地面人員能夠及時(shí)動(dòng)態(tài)地了解井下人員、車輛、設(shè)備的身份、分布以及作業(yè)情況，一方面可以應(yīng)用于井下安全管理，一旦有事故發(fā)生，地面人員可以準(zhǔn)確、及時(shí)、快速地進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)等等；另一方面還可以改善井下的生產(chǎn)調(diào)度，通過動(dòng)態(tài)地獲取無軌運(yùn)輸設(shè)備的方位信息等，同時(shí)，該系統(tǒng)還具備人員考勤功能，亦可對(duì)進(jìn)出礦場的人員及車輛進(jìn)行身份識(shí)別，以保障礦場的生產(chǎn)安全和財(cái)產(chǎn)安全。

（四）井下定位系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

1.系統(tǒng)構(gòu)成

井下定位系統(tǒng)設(shè)備主要包括：中心站主機(jī)、數(shù)據(jù)通信服務(wù)器、人員定位系統(tǒng)、無線射頻單元識(shí)別讀卡分站以及識(shí)別卡、礦用人員管理系統(tǒng)軟件、信息傳輸接口、通訊電纜、礦用隔爆兼直流穩(wěn)壓電源等組成。目前國內(nèi)井下人員定位系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大部分是采用的RS485遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，它具有接線簡單、傳輸距離遠(yuǎn)和可靠性高等特點(diǎn)。

2.工作原理

井下人員定位系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和要實(shí)現(xiàn)的功能，在礦燈收發(fā)處、礦井出入口、各個(gè)巷道分叉口和作業(yè)人員可能經(jīng)過的通道中安放若干個(gè)無線標(biāo)識(shí)讀卡分站（每一臺(tái)具有不同的ID號(hào)），將它們通過網(wǎng)絡(luò)連線與地面控制中心的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。每個(gè)井下作業(yè)人員攜帶的礦燈上安裝一個(gè)具有唯一標(biāo)示號(hào)的無線標(biāo)簽（標(biāo)示號(hào)與標(biāo)簽攜帶人的身份、礦名、作業(yè)大隊(duì)和班組在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫里唯一對(duì)應(yīng)），當(dāng)作業(yè)人員出入井下時(shí)只要通過或接近安裝在通道內(nèi)任何一個(gè)標(biāo)識(shí)讀卡分站，基站即會(huì)自動(dòng)識(shí)別到路過人的標(biāo)示號(hào)并立即上傳到地面控制中心的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)程序?qū)o線標(biāo)簽的標(biāo)示號(hào)（對(duì)應(yīng)到個(gè)人）、無線標(biāo)識(shí)讀卡分站的ID號(hào)（對(duì)應(yīng)井下的具置）、該基站返回的強(qiáng)度信號(hào)和確切時(shí)間等信息實(shí)時(shí)記錄到數(shù)據(jù)庫里，數(shù)據(jù)庫管理程序可以對(duì)庫里存放的信息很方便地進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和生成報(bào)表等操作。如某個(gè)人目前所處位置的查詢、某區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并在基于地形圖的背景上顯示出來、地面人員對(duì)井下人員呼叫、井下人員向地面人員報(bào)警、利用統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成功能構(gòu)成礦山考勤系統(tǒng)。除日常管理之外，最重要的是井下人員定位系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬一井下發(fā)生事故或?yàn)?zāi)難，可在電腦上立刻查出事故地點(diǎn)的人員數(shù)量和事發(fā)后人員的動(dòng)態(tài)分布情況，考慮現(xiàn)場環(huán)境等多種因素，為及時(shí)組織救援在極短的時(shí)間提供準(zhǔn)確和科學(xué)可靠的決策依據(jù)。從而避免了傳統(tǒng)人工方式傳遞信息的低效率、不準(zhǔn)確、救援的盲目性和冒險(xiǎn)性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時(shí)間，使災(zāi)難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。

二、井下定位系統(tǒng)功能

井下人員定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的基本功能如下：

（一）通過礦區(qū)圖形信息作為用戶界面可以實(shí)時(shí)顯示和查詢井下情況。

（二）任何時(shí)間段（計(jì)算機(jī)由記錄的）井下全部或某個(gè)識(shí)別讀卡分站范圍有多少人。

（三）每個(gè)人在井下任一時(shí)間用表格方式表示的活動(dòng)軌跡。

（四）查詢一個(gè)人當(dāng)前的實(shí)際位置，查詢一組人當(dāng)前的實(shí)際位置。

（五）地面人員對(duì)井下人員呼叫或井下人員向地面人員報(bào)警，方便調(diào)度中心快速電話聯(lián)系該人員和出現(xiàn)緊急情況時(shí)及時(shí)組織救援。

（六）井下人員在井下超過工作和升井時(shí)間自動(dòng)向地面值班人員報(bào)警，便于管理者及時(shí)查明原因和組織搜救。

（七）查詢相關(guān)人員在任一識(shí)別讀卡分站的到/離時(shí)間和工作時(shí)間等信息，用于督促和落實(shí)重要巡查人員按時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)到位進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測試處理，從制度和技術(shù)手段上杜絕人為因素而造成的相關(guān)事故隱患。

（八）井下人員總?cè)藬?shù)在巷道中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布圖，計(jì)算機(jī)程序管理背景是根據(jù)井下的實(shí)際現(xiàn)場情況制作的礦區(qū)巷道地理圖，井下人員分布情況可生動(dòng)形象地顯示在屏幕上。

（九）數(shù)據(jù)庫操作管理界面采用具有權(quán)限管理的基于局域網(wǎng)模式，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)共享供多個(gè)用戶同時(shí)在不同地點(diǎn)查看。

（十）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)算出各類人員井下的各類報(bào)表（月報(bào)、周報(bào)和日?qǐng)?bào)，如果需要的話可以隨時(shí)生成），如生產(chǎn)作業(yè)人員出入井時(shí)間表、出勤報(bào)表、加班報(bào)表、統(tǒng)計(jì)管理人員的巡查情況報(bào)表、請(qǐng)假和缺勤報(bào)表等，若有必要還可與工資報(bào)表系統(tǒng)提供軟件接口。

（十一）參觀訪問人員所處位置實(shí)時(shí)監(jiān)測，是否按要求到達(dá)指定區(qū)域或已進(jìn)入危險(xiǎn)地帶。

（十二）一旦發(fā)生事故，能及時(shí)查出有多少人遇險(xiǎn)，遇險(xiǎn)人員在哪里和確定他們的身份。

（十三）搶險(xiǎn)救援時(shí)采用手持移動(dòng)搜救器，快速準(zhǔn)確地識(shí)別遇險(xiǎn)人員被埋人員具體地點(diǎn)、深度和方位，及時(shí)搶救有生還可能的人員，明顯提高搶險(xiǎn)效率和救援效果。

（十四）可實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備管理包括井下車輛和其他重要移動(dòng)設(shè)備的實(shí)時(shí)位置識(shí)別等。

三、井下定位系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

（一）使用全球開放的ISM頻段，無須申請(qǐng)和付費(fèi)。

（二）多功能：實(shí)現(xiàn)了井下人員實(shí)時(shí)跟蹤定位、輔助考勤、軌跡查詢等重要安全管理功能。

（三）高容量：在井下可容納數(shù)百個(gè)礦用型讀卡器，以及大型礦業(yè)數(shù)萬員工同時(shí)使用標(biāo)識(shí)卡。

（四）無線標(biāo)簽與讀卡分站之間可實(shí)現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)交換，透明/加密傳送數(shù)據(jù)和信息，即應(yīng)用靈活又保證了數(shù)據(jù)安全，為在人員定位網(wǎng)上擴(kuò)展移動(dòng)數(shù)據(jù)采集、地面井下雙向信息交換和移動(dòng)瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)提供了平臺(tái)支持。

（五）多種技術(shù)集成：系統(tǒng)集成了RFID技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸、總線傳輸?shù)取?/p>

（六）定位系統(tǒng)可以向目標(biāo)發(fā)出呼叫信息，如一般呼叫、緊急呼叫、撤離呼叫等信息；可以呼叫一個(gè)特定目標(biāo)，也可以呼叫多個(gè)目標(biāo)（群呼）；信息可以在第一時(shí)刻立即傳達(dá)到每一個(gè)人，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息傳遞。緊急情況下，井下人員還可以通過便攜式卡向系統(tǒng)發(fā)出呼救信號(hào)，從而得到其他人員的及時(shí)救助。

（七）通過系統(tǒng)采集井下人員的分布情況，支持事故后準(zhǔn)確地判斷人員所處位置，為實(shí)施應(yīng)急救援創(chuàng)造有利條件。

四、井下定位系統(tǒng)作為輔助救援必要性

眾所周知，國內(nèi)礦山企業(yè)事故時(shí)有發(fā)生，如何加強(qiáng)安全生產(chǎn)和安全監(jiān)督工作力度，當(dāng)災(zāi)難降臨后如何提高救援和搜救工作效率，這類問題涉及國家、企業(yè)和個(gè)人的切身利益，涉及建立和諧社會(huì)維護(hù)安定團(tuán)結(jié)局面的大事。因此，國家各級(jí)主管部門和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該盡一切可能將這類問題解決好。井下人員定位系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬一井下發(fā)生事故或?yàn)?zāi)難，可在電腦上立刻查出事故地點(diǎn)的人員數(shù)量和事發(fā)后人員的動(dòng)態(tài)分布情況，考慮現(xiàn)場環(huán)境等多種因素，為及時(shí)組織救援在極短的時(shí)間提供準(zhǔn)確和科學(xué)可靠的決策依據(jù)。從而避免了傳統(tǒng)人工方式傳遞信息的低效率、不準(zhǔn)確、救援的盲目性和冒險(xiǎn)性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時(shí)間，使災(zāi)難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。井下人員定位系統(tǒng)是整個(gè)礦山行業(yè)安全生產(chǎn)和穩(wěn)定發(fā)展的需求，它可以提高安全生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理水平，在災(zāi)害輔助救援時(shí)發(fā)揮重要作用。盡管目前井下人員定位系統(tǒng)還不像瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)那樣已成行業(yè)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，但科學(xué)技術(shù)進(jìn)步是礦山行業(yè)安全生產(chǎn)發(fā)展的必由之路，相信在不遠(yuǎn)的將來，它的技術(shù)會(huì)不斷發(fā)展而其應(yīng)用會(huì)得到進(jìn)一步普及。

五、結(jié)論

第5篇

本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)主講教學(xué)工作的有5人，承擔(dān)輔助教學(xué)工作的有2人，所有教師均參與本課程的教材建設(shè)、教學(xué)改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)等工作。多年來，教學(xué)團(tuán)隊(duì)努力加強(qiáng)梯隊(duì)建設(shè)，支持、鼓勵(lì)青年教師攻讀博士學(xué)位(有2人博士在讀)，并且針對(duì)青年教師在教學(xué)工作中存在的問題，積極開展教學(xué)研討，交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，幫助他們盡快提高教學(xué)、科研水平。目前，團(tuán)隊(duì)所有成員堅(jiān)持在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研和教學(xué)改革四個(gè)層面全方位開展工作，始終把本科生教育放在首位，并同研究生培養(yǎng)、科研課題緊密結(jié)合，已形成一支結(jié)構(gòu)合理、綜合素質(zhì)高、教學(xué)效果好、積極致力于教學(xué)改革的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。表1為教學(xué)隊(duì)伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)。

2教學(xué)方法與手段

在長期的《表面改性技術(shù)》教學(xué)過程中，我們一直致力于教學(xué)方法的改革，以求達(dá)到最佳的教學(xué)效果。當(dāng)今的本科教學(xué)強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育，其教學(xué)結(jié)構(gòu)是學(xué)教并重，即"主導(dǎo)－主體"教學(xué)模式。這種教學(xué)模式的核心在于既要發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。據(jù)此，我們對(duì)《表面改性技術(shù)》課程教學(xué)方法及手段進(jìn)行了多方面的改革:

2．1采取“研究性教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)”的教學(xué)方法

從研究問題入手，將“原理－設(shè)備－工藝－工程”的知識(shí)構(gòu)建過程展現(xiàn)出來，同時(shí)提出新的問題，組織學(xué)生展開思考和研討，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)與煤礦設(shè)備工程實(shí)際緊密結(jié)合，變單向傳輸式教學(xué)為雙向互動(dòng)式教學(xué)，變以強(qiáng)調(diào)理論內(nèi)容為主的灌輸式講授為探究理論研究過程為主的引導(dǎo)式講授，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“雙主”教學(xué)。

2．2積極組織學(xué)生開展研討活動(dòng)

例如在學(xué)習(xí)有關(guān)熱噴涂的內(nèi)容時(shí)，以井下帶式輸送機(jī)底托架熱噴涂鋁加封孔劑處理可大幅提高使用壽命為例，讓學(xué)生進(jìn)行討論，幫助、引導(dǎo)學(xué)生從材料的選擇、涂層的結(jié)構(gòu)以及噴涂工藝流程、實(shí)施過程等各個(gè)方面進(jìn)行考慮、分析，并提出解決的方法。這樣，通過啟發(fā)式教學(xué)，不僅可以鞏固所學(xué)知識(shí)，而且可以幫助學(xué)生學(xué)會(huì)從多方位、多角度去思考問題，去了解煤礦機(jī)械的使用情況，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2．3理論結(jié)合實(shí)際，加強(qiáng)校外實(shí)踐基地建設(shè)

《表面改性技術(shù)》課程是一門理論性與實(shí)踐性相結(jié)合的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往對(duì)煤礦機(jī)械表面處理工藝的理解不深入。為此，我們通過學(xué)生參加實(shí)踐，組織現(xiàn)場教學(xué)，把理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，極大地提高了教學(xué)效果。例如，我們?cè)诮K中礦大正表面工程技術(shù)有限公司以及鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司建立了校外實(shí)踐基地，從而使學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)常態(tài)化。江蘇中礦大正表面工程技術(shù)有限公司是國內(nèi)表面工程領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，主要從事鋼結(jié)構(gòu)長效防腐涂裝、纜索涂裝工程、電廠特種表面處理、機(jī)械零件表面修復(fù)等，是國內(nèi)熱噴涂領(lǐng)域首家通過ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證的企業(yè)。鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司是中國領(lǐng)先的煤炭綜采綜掘設(shè)備制造商，是國內(nèi)最大的液壓支架制造商。企業(yè)被科學(xué)技術(shù)部、國務(wù)院國資委和中華全國總工會(huì)授予“國家創(chuàng)新型企業(yè)”稱號(hào)，同時(shí)被國家五部委共同認(rèn)定為國家級(jí)的企業(yè)技術(shù)中心。

2．4利用多媒體技術(shù)、結(jié)合英文教材，開展雙語教學(xué)

采用現(xiàn)代化教學(xué)手段可以節(jié)省時(shí)間，而且生動(dòng)、直觀、動(dòng)態(tài)地展示各種表面技術(shù)的原理、工藝流程等，化抽象知識(shí)為具體知識(shí)。我們?cè)诮虒W(xué)媒體現(xiàn)代化建設(shè)中堅(jiān)持走立體化建設(shè)之路，形成以教材、電子教案、多媒體CAI課件及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)為一體的立體化教學(xué)體系，為課程的教學(xué)提供了內(nèi)容豐富、高質(zhì)量的教學(xué)媒體資源。除PPT外，還利用動(dòng)畫、視頻等進(jìn)行輔助教學(xué)。如我們依靠自身力量開發(fā)了等離子噴涂法原理、電弧噴涂原理、化學(xué)氣相沉積、粉末火焰噴涂、離子束沉積、真空鍍膜、金屬蒸鍍等25套動(dòng)畫模擬示意圖，這些輔助教學(xué)手段生動(dòng)、直觀、動(dòng)態(tài)地展示了各種技術(shù)的原理、工藝流程，化抽象知識(shí)為具體知識(shí)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2011年，教學(xué)團(tuán)隊(duì)建立了《表面改性技術(shù)》課程網(wǎng)站，并已將教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、英文教材、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、視頻、動(dòng)畫等資料上傳至網(wǎng)站供學(xué)生參考，網(wǎng)站還開辟有“答疑園地”欄目，團(tuán)隊(duì)的全體教師通過這一欄目答疑、批改作業(yè)、安排和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)運(yùn)行使用，學(xué)生普遍反映良好。另外，從2004年開始，我們致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的編寫及雙語課件的開發(fā)，并適時(shí)地開展了雙語教學(xué)，形成了自己的特色。

2．5設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，提高能力培養(yǎng)

《表面改性技術(shù)》課程涉及的表面處理工藝種類多，主要有熱滲鍍技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、堆焊技術(shù)、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)、氣相沉積技術(shù)、“三束改性”等。每一種表面技術(shù)都有其特點(diǎn)，而且相互獨(dú)立。根據(jù)我院實(shí)驗(yàn)室的條件，我們開設(shè)了熱噴涂、熱噴涂涂層性能表征、等離子化學(xué)氣相沉積DLC膜、等離子化學(xué)氣相沉積DLC膜的表征、離子注入改性等實(shí)驗(yàn)，力求做到使學(xué)生對(duì)相關(guān)工藝與設(shè)備有深入了解，并能進(jìn)行操作，為今后從事相關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)?？傊?，經(jīng)過長期不斷的教學(xué)改革和實(shí)踐，《表面改性技術(shù)》課程教學(xué)安排更趨合理，內(nèi)容不斷深化，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到科研與生產(chǎn)實(shí)際中，學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)明顯提高，教學(xué)效果顯著。

3教材建設(shè)

本課程是重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，又是培養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)新能力的一門舉足輕重的課程，是材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行綜合工程素質(zhì)教育和現(xiàn)代技術(shù)教育的重要陣地。結(jié)合煤礦機(jī)械行業(yè)背景及材料專業(yè)特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)編著并出版了教材《材料表面工程技術(shù)》，編印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及實(shí)驗(yàn)教材《材料改性實(shí)驗(yàn)》，同時(shí)自編課程講義和教案。目前，《材料表面工程技術(shù)》作為高等教育(礦業(yè))“十二五”規(guī)劃教材已編寫完成，并將于近期出版。此外，我們對(duì)教材內(nèi)容在以下方面進(jìn)行了調(diào)整。

(1)著重介紹每章要點(diǎn)，便于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。注意和后續(xù)課程教學(xué)內(nèi)容的分工、銜接和配合。增加英文專業(yè)名詞，為今后學(xué)習(xí)外文資料奠定基礎(chǔ)。

(2)部分章節(jié)設(shè)立課堂討論環(huán)節(jié)，列舉大量實(shí)例，增加與學(xué)生的互動(dòng)，便于學(xué)生理解掌握知識(shí)點(diǎn)。例如:對(duì)掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)中的礦用截齒，在使用過程中承受高的壓應(yīng)力、剪切應(yīng)力、沖擊載荷以及溫度變化，因而極易磨損。通常采用熱噴涂、等離子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊條、等離子束表面冶金、釬焊－熱處理一體化等表面改性技術(shù)提高其耐磨性。對(duì)煤礦綜采工作面的液壓支架而言，由于礦井特殊的環(huán)境，因而對(duì)支架立柱、千斤頂表面、油缸、活塞等產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕，最終導(dǎo)致支架失效。常采用的表面處理技術(shù)有:化學(xué)熱處理，如滲鋁、滲鉻、滲硼、硼鋁共滲等，電鍍鋅、銅、鉻、鎳，化學(xué)鍍鎳、磷化，堆焊以及熱噴涂鋅鋁合金層等。對(duì)于煤礦罐道，一般采用普通碳鋼制造，其傳統(tǒng)的表面處理方法包括:涂料防腐、熱浸鍍鋅、熱噴涂鋅+涂料防腐等。

(3)針對(duì)近幾年發(fā)展起來的新的煤礦機(jī)械表面處理技術(shù)如達(dá)克羅表面處理、Q－P－Q鹽浴復(fù)合處理技術(shù)，陰極氧化法等進(jìn)行簡明扼要地講解，以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。

4教學(xué)管理

為保證材料表面工程技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，我們?cè)诮虒W(xué)管理上采取了以下幾點(diǎn)措施:

(1)集中討論本課程教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容等改革方案;

(2)根據(jù)各位教師的特點(diǎn)和專業(yè)，合理分工;

(3)每學(xué)期組織一次課程建設(shè)教學(xué)隊(duì)伍成員及前、后繼課相關(guān)教師的座談會(huì)，討論相互知識(shí)的銜接及如何在教學(xué)中融合表面改性技術(shù)的前沿知識(shí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以整合、優(yōu)化;

(4)每學(xué)期進(jìn)行一次學(xué)生座談，了解教、學(xué)情況，對(duì)存在問題加以改進(jìn)，以提高教學(xué)質(zhì)量;

(5)每學(xué)期組織2～3次課程教學(xué)成員教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，以改進(jìn)教學(xué)方法和調(diào)整、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容;

第6篇

當(dāng)前我國煤礦企業(yè)專業(yè)技術(shù)人才總量不足，生產(chǎn)經(jīng)營管理人員所占比重較大，煤電鋁、煤化工和資本運(yùn)作方面的人才則比較缺乏，阻礙了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；企業(yè)缺乏高層次的復(fù)合型人才，企業(yè)的次主業(yè)與輔業(yè)經(jīng)營管理層主要是主業(yè)人員轉(zhuǎn)崗擔(dān)任，存在專業(yè)不匹配和經(jīng)驗(yàn)不足的問題；隨著煤礦企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷增大和產(chǎn)業(yè)范圍的逐步礦大，企業(yè)的人才培養(yǎng)與引進(jìn)速度卻沒有跟上，對(duì)一線技術(shù)人才的培養(yǎng)力度不夠，使企業(yè)的生產(chǎn)一線后備力量不足。

二、強(qiáng)化煤礦企業(yè)專業(yè)技術(shù)人才管理的對(duì)策

針對(duì)當(dāng)前我國煤礦企業(yè)專業(yè)技術(shù)人才管理中存在的上述問題，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面出發(fā)，不斷優(yōu)化企業(yè)的人才管理機(jī)制和提高人員的職業(yè)化素養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。

1.提高專業(yè)技術(shù)人才的職業(yè)化素養(yǎng)

一方面，煤礦企業(yè)建立全面、長效的人才培養(yǎng)機(jī)制和學(xué)習(xí)激勵(lì)計(jì)劃，對(duì)人才的教育培訓(xùn)工作要從關(guān)注人才的數(shù)量向注重人才的素質(zhì)提高轉(zhuǎn)變，要加大對(duì)人力資源開發(fā)的投入，強(qiáng)化對(duì)專業(yè)技術(shù)人才崗位培訓(xùn)的力度與深度，從而滿足煤礦企業(yè)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的高素質(zhì)、高技術(shù)的復(fù)合型人才。另一方面，煤礦企業(yè)要依據(jù)自身發(fā)展的要求編制科學(xué)性、戰(zhàn)略性的人才引進(jìn)規(guī)劃，采用市場化、社會(huì)化與網(wǎng)絡(luò)化的引進(jìn)方法，保持引進(jìn)人才結(jié)構(gòu)上的合理性與多元化。

2.實(shí)行專業(yè)技術(shù)人才的科學(xué)化管理

市場經(jīng)濟(jì)條件下，專業(yè)技術(shù)人才資源是企業(yè)增強(qiáng)自身核心競爭力和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。煤礦企業(yè)在堅(jiān)持“精干、綜合、效能”的組織機(jī)構(gòu)設(shè)置原則下，要建立宏觀戰(zhàn)略控制的分層次人力資源管理體系；單位的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要充分意識(shí)到人力資源部門的重要性，不斷提升人力資源部門的戰(zhàn)略地位，使其走在企業(yè)經(jīng)營管理的前臺(tái)；要不斷強(qiáng)化對(duì)人力資源部門員工的政策、知識(shí)的培訓(xùn)和思想教育工作，樹立服務(wù)理念，把維護(hù)公司利益和專業(yè)技術(shù)人才的利益放在重要位置；在專業(yè)技術(shù)人才選拔方面，企業(yè)要堅(jiān)持民主推薦制度，實(shí)行公開選拔、競爭上崗和末位淘汰機(jī)制。

3.營造良好的專業(yè)技術(shù)人才管理環(huán)境

首先，煤礦企業(yè)要實(shí)行人才的科學(xué)分類管理。人才有層次與類別之分，各個(gè)煤礦企業(yè)對(duì)不同層次的人才需求也是有差異的，因此，企業(yè)要明確各類人才的工作性質(zhì)，進(jìn)行科學(xué)的分類管理，從而有效調(diào)動(dòng)員工的積極性與創(chuàng)造性。其次，煤礦企業(yè)要打破傳統(tǒng)的單一人才觀念。社會(huì)性是人才的主要特征，人才必須具備解決實(shí)際問題的能力，煤礦企業(yè)要打破傳統(tǒng)的單一人才觀念，提倡重學(xué)歷而不唯學(xué)歷，始終堅(jiān)持唯才是舉。最后，煤礦企業(yè)要建立科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)干部用人、育人責(zé)任追究機(jī)制。煤礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)是主宰專業(yè)技術(shù)人才職業(yè)生涯的關(guān)鍵，因此，企業(yè)要建立科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)干部用人、育人責(zé)任追究機(jī)制，對(duì)因用人失察或失誤造成不良后果的，要追究相關(guān)部門和人員的責(zé)任，不斷強(qiáng)化領(lǐng)導(dǎo)干部用人、育人的責(zé)任心。

三、結(jié)語

第7篇

根據(jù)巖礦石電磁特征的普遍規(guī)律和工作區(qū)的地質(zhì)條件，區(qū)內(nèi)存在用音頻電磁測深法和五極縱軸激電測深法探測采空區(qū)的物性前提，主要體現(xiàn)為以下4個(gè)方面:

(1)測區(qū)地層為淺部的鐵礦體和深部的層狀銅、鉛、鋅、硫多金屬礦體，為低電阻率地層，而無水采空區(qū)電阻率高。

(2)無水采空區(qū)具有一定的規(guī)模，會(huì)在測線電阻率斷面圖中顯示電阻率曲線呈圓形和橢圓形分布，且電阻率值較高。區(qū)內(nèi)各地層中存在的短暫性(探測期間)充水空區(qū)具有較低的電阻率，相對(duì)較低的極化率，與圍巖存在物性差異。

(3)區(qū)內(nèi)存在的黃鐵礦(化)體及硫化礦物等，其電阻率值較低，但其極化率較高，且在該礦區(qū)分布范圍廣，產(chǎn)狀平緩。

(4)常年積水的老空區(qū)，電阻率很低，同時(shí)因硫酸根離子含量高，極化率高，其物性參數(shù)與圍巖差異不大，所以很難從電性參數(shù)及極化率參數(shù)加以區(qū)別。音頻電磁測深探測是利用天然的電磁場穿過非均質(zhì)的大地介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的與天然電磁場同頻率的感應(yīng)電磁場，電磁場在大地傳播時(shí)，會(huì)引起電場的梯度變化，同時(shí)又引起磁場的垂直分量變化，其振幅衰減與穿過的地層深度存在關(guān)系，衰減速度與穿過的地層電阻率以及天然的頻率亦有關(guān)聯(lián)。地下構(gòu)造、巖溶、礦體以及采空區(qū)的探測運(yùn)用這一原理來實(shí)施，多年的實(shí)踐證實(shí)，在無干擾或干擾很小的情況下，探測效果非常理想。該方法的主要缺點(diǎn)為高壓線干擾嚴(yán)重，有高壓線區(qū)域幾乎無法接收有用信息。本礦礦體圍巖黃鐵礦化、硫鐵礦化嚴(yán)重，呈現(xiàn)出低阻高極化特征，而無水空區(qū)呈現(xiàn)高阻低極化特征，常年性積水空區(qū)因含硫酸根離子高，也呈現(xiàn)低阻高極化特征，與礦體物性參數(shù)接近，短暫性積水空區(qū)呈現(xiàn)低阻低極化特征。雖然音頻電磁測深在無干擾的條件下，效果很好，但它只能采集到視電阻率數(shù)據(jù)，無法區(qū)別異常性質(zhì)，即在本礦無法區(qū)別積水空區(qū)和礦體(或礦化巖體)。而地面五極縱軸激電測深，可探測視電阻率和極化率兩個(gè)參數(shù)，從理論上分析，它可區(qū)別短暫性積水空區(qū)和礦體。

2物探試驗(yàn)設(shè)計(jì)布置

物探試驗(yàn)設(shè)計(jì)在北采區(qū)672m標(biāo)高平臺(tái)布置8條探測線，點(diǎn)距為10m。主要目的是探測測區(qū)地面標(biāo)高以下50m深度內(nèi)存在的采空區(qū)規(guī)模和位置。物探試驗(yàn)在所有音頻測深點(diǎn)布置了地面五極縱軸激電測深。但地面五極縱軸激電測深探測深度有限，加上地面五極縱軸激電測深野外工作裝置較復(fù)雜，須在3個(gè)方向布極或測量，探測工作困難。該礦為露采，工作場所復(fù)雜，無法按規(guī)范準(zhǔn)確布極和測量。

3物探試驗(yàn)推斷與解釋

由于測線較多，這里只做位于1X(1線)的音頻電磁測深斷面推斷解譯和地面五極縱軸激電測深斷面綜合推斷解釋。1X(1線)音頻電磁測深斷面推斷解譯1X線布置在指定試驗(yàn)區(qū)的西北面的最外側(cè)，長100m，11個(gè)測點(diǎn)，測線沿北東向布置。從1X線的視電阻率異常及推斷解釋看出，整體來說，地表附近的電阻率曲線變化平緩，中、深部變化過渡較劇烈，地表附近可能因連續(xù)降雨或黃鐵礦化或含礦豐富，表現(xiàn)為電阻率很低，淺部低阻出現(xiàn)在+665m標(biāo)高上下，巖層受大氣降水或礦化的影響，含水性較好，表現(xiàn)出電阻率低的特性。局部相對(duì)高阻為空區(qū)、巷道的反映。

4綜合分析解釋

從現(xiàn)場探測采集圖來看，音頻電磁測深大部分點(diǎn)探測順利，數(shù)據(jù)采集速度較快，干擾因素少，探測數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。但由于本礦是露天開采，陡坎邊坡密集，地面五極縱軸激電測深方法無法按規(guī)范要求實(shí)施。

4．1試驗(yàn)區(qū)異常綜合分析解釋

由于探測試驗(yàn)區(qū)不大，為獲得最佳物探效果，根據(jù)試驗(yàn)區(qū)形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)探測線方向?yàn)楸睎|向，達(dá)到各探測線的測點(diǎn)相對(duì)其他方向測點(diǎn)最多，物探數(shù)據(jù)相對(duì)更可靠。本次是在同一試驗(yàn)區(qū)采用音頻電磁測深和五極縱軸激電測深兩種方法探測，根據(jù)兩種方法探測斷面的成果推斷采空區(qū)位置，再比較與實(shí)際采空區(qū)位置的接近程度來判斷探測方法的有效性以及哪種方法的準(zhǔn)確率更高。推斷解釋完全是根據(jù)實(shí)際探測斷面成果圖并結(jié)合地層及經(jīng)驗(yàn)，因此，推測的采空區(qū)大小和位置與實(shí)際采空區(qū)大小存在一定誤差，綜合分析可以得出以下幾點(diǎn)。

(1)從各條音頻電磁測深反演后的斷面視電阻率等值線來看，試驗(yàn)區(qū)分布較多采空區(qū)和巷道。主要分布在試驗(yàn)區(qū)測線的中部、6～8號(hào)測線的大號(hào)點(diǎn)以及1～5號(hào)測線的0～4號(hào)點(diǎn)。

(2)由于探測斷面圖是根據(jù)物探儀器采集曲線或數(shù)據(jù)，采用物探軟件自動(dòng)生成的連續(xù)等值線圖，而物探異常是相對(duì)值，是物探處理人員根據(jù)物探軟件生成的連續(xù)等值線斷面圖結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)資料人為圈定的，圈出的異常大小往往受人為經(jīng)驗(yàn)和對(duì)礦區(qū)各種資料了解程度的影響。因此，圈出的異常大小和位置與實(shí)際采空區(qū)或巷道的大小和位置存在一定誤差，估計(jì)本次誤差在10m左右。

(3)從音頻電磁測深探測成果圖分析，試驗(yàn)區(qū)主要存在5個(gè)高程段的高阻異常，推測為采空區(qū)或巷道，分別為:第一高程段，位于淺部的640～660m標(biāo)高，埋深12～35m左右，推測以采空區(qū)為主，但不同高程存在巷道;第二高程段，位于中、淺部的620～640m標(biāo)高，埋深30～52m左右，1～8線不同部位都有存在，有兩個(gè)比較明顯的區(qū)域，一是1線的0～4號(hào)測點(diǎn)封閉區(qū)域，二是2～5線的5～8號(hào)測點(diǎn)以及6號(hào)測線的4～6號(hào)測點(diǎn)，投影推斷以采空區(qū)為主;第三高程段，585～640m標(biāo)高，埋深30～35m，位于6～8線的大號(hào)點(diǎn)端部，分別是6線的3．5～7．5號(hào)點(diǎn)，7線的3．5號(hào)點(diǎn)以北和8線的4號(hào)點(diǎn)以北，從6～8線大號(hào)點(diǎn)的異常形態(tài)看，異常未封閉，推測該異常為采空區(qū)的反映，該采空區(qū)規(guī)模較大，異常區(qū)僅為采空區(qū)的一部分，測線未到采空區(qū)邊界，采空區(qū)往東南及東方向延伸，推測該區(qū)為一個(gè)未到邊界的大型采空區(qū);第四高程段，570～600m標(biāo)高，位于2～5號(hào)線的6～9號(hào)點(diǎn)和6～8號(hào)線的3．5號(hào)線以北，推測該區(qū)以巷道為主，有采空區(qū)存在，推測6～8號(hào)線的3．5號(hào)線以北主要為采空區(qū);第五高程段，490～540m標(biāo)高，位于1線的0～4號(hào)點(diǎn)以及2～5號(hào)測線的6～10號(hào)之間，推測以巷道為主，但有采空區(qū)存在。

(4)對(duì)比各探測線的音頻電磁測深和地面五極縱軸激電測深斷面圖，發(fā)現(xiàn)2種方法的異常位置不完全吻合。造成這種結(jié)果的原因是受露天邊坡的影響，地面五極縱軸激電測深無法按規(guī)范準(zhǔn)確布極，導(dǎo)致測量電極距誤差，部分測線探測深度也未達(dá)到50m埋深。

(5)由于物探存在邊界效應(yīng)，邊界異常往往可靠性大大降低，要達(dá)到比較理想的效果，其測線長度與探測深度必須達(dá)到一個(gè)合理的比例，一般要求測線長度是探測深度的2倍，由于現(xiàn)場條件限制，難以實(shí)現(xiàn)。從而導(dǎo)致測線兩端的異常分析存在誤差。

(6)從各條音頻電磁測深斷面圖可以看出，淺部高阻異常不多，分析有兩種可能:一是該區(qū)淺部實(shí)際采空區(qū)不多，二是本次音頻電磁測深未采用人工發(fā)射源，因部分頻段缺失，導(dǎo)致部分淺部采空區(qū)未被測到。

(7)由于采空區(qū)大小相對(duì)礦層或礦化巖體，規(guī)模較小，測區(qū)巖體或礦層普遍高極化，五極測深的不連續(xù)數(shù)據(jù)采集使細(xì)小采空區(qū)和巷道的低極化反應(yīng)不明顯，所以，無法從地面五極縱軸激電測深的極化率參數(shù)判斷采空區(qū)和巷道的存在。

(8)從各探測線視電阻率等值線斷面圖看，各測線中部不同程度的出現(xiàn)近似垂直的條帶狀相對(duì)高阻，分析可能是平面位置大致相同，不同高程都存在巷道;或者存在上下連通的采空區(qū)、斜井、豎井、采礦溜槽等無水空間;或者上下空區(qū)之間巖體相對(duì)較松動(dòng)。

4．2探測成果與實(shí)際空區(qū)(巷道)大小誤差分析

探測結(jié)果有以下規(guī)律:

(1)圈出的異常范圍和大小與實(shí)際采空區(qū)和巷道位置基本吻合，圈出的異常范圍和大小比實(shí)際采空區(qū)略小;

(2)淺部密集的小型空區(qū)或巷道在探測斷面圖上反映為連續(xù)的異常區(qū)，推測可能是因?yàn)辄c(diǎn)距和線距(10m)太大造成;

(3)圈出的中部異常范圍和大小與中部實(shí)際采空區(qū)位置和大小吻合良好;

(4)綜合分析估計(jì)誤差在10m左右。

5結(jié)論

(1)本次探測成果僅限于試驗(yàn)區(qū)探測范圍內(nèi)(1X－8X)672m標(biāo)高以下的區(qū)域。

(2)從音頻測深的斷面成果圖可以看出，高阻異常明顯，認(rèn)為音頻電磁測深法在大寶山礦區(qū)探測采空區(qū)有效，可為本礦的采空區(qū)治理提供較可靠的依據(jù)。建議應(yīng)用時(shí)增加人工發(fā)射源，彌補(bǔ)天然電磁場缺失的部分高頻段，以便更詳細(xì)的查明淺部采空區(qū)分布情況。

(3)由于地形、地層及地面五極縱軸激電測深工作原理限制，高密度的邊坡陡坎無法準(zhǔn)確的布置測量電極。從地面五極縱軸激電測深的視極化率和視電阻率等值線斷面圖可以看出，出現(xiàn)相對(duì)高電阻率的對(duì)應(yīng)區(qū)域并未出現(xiàn)低極化，因此，本礦露采區(qū)不宜采用地面五極縱軸激電測深。

第8篇

關(guān)鍵詞：煤礦開采技術(shù)；存在問題；分析

中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 煤礦開采技術(shù)存在的問題

1.1 煤礦開采技術(shù)中存在的安全問題

安全不但與生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，同時(shí)它與效益之間的聯(lián)系也非常緊密，所以煤礦企業(yè)才不斷強(qiáng)調(diào)安全的重要性，并將安全視為生產(chǎn)與效率的有力保障。經(jīng)實(shí)踐證明，也確實(shí)只有確保了企業(yè)的安全，才能使企業(yè)最終實(shí)現(xiàn)效益最大化。因?yàn)橐坏┯捎诎踩ぷ鞑坏轿欢l(fā)了事故，企業(yè)與個(gè)人勢必都將受到一定的損失，這樣必然會(huì)對(duì)煤礦的整體效益造成嚴(yán)重的影響，所以，煤礦開采企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的目標(biāo)，就必須將安全工作落到實(shí)處。目前我國煤礦發(fā)生的安全事故大多是由于生產(chǎn)技術(shù)落后、安全管理監(jiān)督制度缺乏、科學(xué)技術(shù)投入跟不上、經(jīng)營管理不善等客觀原因所造成的；與此同時(shí)，因煤炭的開采使得上覆巖層的移動(dòng)破壞，導(dǎo)致地下含水層的原始徑流通道和瓦斯的流動(dòng)，從而產(chǎn)生很多工程地質(zhì)災(zāi)害，諸如：崩塌、礦震、沖擊地壓、煤與瓦斯突出等，這些問題都將給煤礦開采企業(yè)帶來極大的安全隱患。

1.2 煤礦開采技術(shù)中存在的環(huán)境問題

由于煤炭行業(yè)在開采過程中一些不合理的開采和建設(shè)活動(dòng)隊(duì)礦區(qū)周邊的土地，土質(zhì)，大氣等造成了不同程度的損毀。具體表現(xiàn)為土地塌陷、水土流失、土地沙化及有害氣體排放等，其中最為顯著的就是土地塌陷使得礦區(qū)農(nóng)耕用地逐年減少的情況。以某煤礦區(qū)的實(shí)際情況為例，在去年的時(shí)候，該煤礦因開采不當(dāng)導(dǎo)致的土地塌陷面積達(dá)到了5200hm2，隨之而來的是該礦區(qū)的農(nóng)村人均耕地面積呈現(xiàn)出急劇減少的趨勢，當(dāng)前已經(jīng)有14個(gè)村莊其人均耕地面積不足0.02hm2，該形勢可以說已經(jīng)非常嚴(yán)峻；此外，水土流失、土地沙化與有害氣體排放等問題，也對(duì)礦區(qū)附近的居民生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成了極大的危害，長此以往必然會(huì)走入惡性循環(huán)的怪圈。

2 煤礦安全開采的具體措施

2.1 對(duì)煤礦環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)化

對(duì)于礦區(qū)而言，其本身就具有環(huán)境復(fù)雜及施工頻率高等特點(diǎn)，因此，我們?cè)趯?duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行建設(shè)之前，就必須充分考慮它的科學(xué)性與合理性。同時(shí)，在對(duì)煤礦進(jìn)行開發(fā)的過程中，也應(yīng)該將環(huán)境因素考慮進(jìn)去，不能走先污染后治理的老路，要將礦區(qū)的生活環(huán)境設(shè)施及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全放在首位。因此根據(jù)礦區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，環(huán)境特點(diǎn)建立相應(yīng)的法規(guī)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，使得一切有法可依，有理可循，讓煤礦產(chǎn)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.2 建立健全行業(yè)制度，有效提高從業(yè)人員專業(yè)素養(yǎng)

隨著社會(huì)的發(fā)展科技的進(jìn)步，根據(jù)新的情勢完善相關(guān)法律法規(guī)，明確工作目標(biāo)與操作流程，讓企業(yè)的每一位成員上至管理者下至普通的礦工，都能對(duì)自己的工作任務(wù)和工作方式有充分的了解。并且，煤礦開采企業(yè)還必須不斷增強(qiáng)企業(yè)員工的綜合素質(zhì)，定期對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的技能培訓(xùn)，以便每一位員工都能及時(shí)掌握最新的專業(yè)技術(shù)。在這樣一套行之有效的規(guī)章制度下，一群訓(xùn)練有素的專業(yè)人員才能在自己的崗位上有效的，安全的從事自己的技術(shù)活，最終使得生產(chǎn)率和質(zhì)量都得到提升，并且實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，降低礦難的發(fā)生率。

2.3 運(yùn)用科學(xué)的開采技術(shù)，促進(jìn)煤炭業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

2.3.1 保水開采技術(shù)

所謂保水開采技術(shù)，其實(shí)就是在不影響煤炭開采效率的同時(shí)，在最大程度上確保地下水資源有的含水結(jié)構(gòu)不受到影響，并且盡量使地下水位不出現(xiàn)大幅度下降，當(dāng)然地下水位若能不下降是最佳狀態(tài)，這樣便不會(huì)對(duì)泉流量或是環(huán)境造成過多的影響。2013年1月國務(wù)院頒布的《國家能源發(fā)展十二五規(guī)劃》，已經(jīng)將保水采煤技術(shù)列為重點(diǎn)推廣的新技術(shù)。

2.3.2 充填開采技術(shù)

當(dāng)前我國正處于經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展階段，在這種形勢的推動(dòng)下，煤礦企業(yè)在開采技術(shù)上均有了較大的提高。眾所周知，煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤炭開采的過程中，時(shí)常都會(huì)出現(xiàn)許多影響礦區(qū)環(huán)境的問題，這些問題主要包括采空區(qū)瓦斯問題、地面沉降問題及矸石山問題，它們的存在不但會(huì)對(duì)礦區(qū)環(huán)境造成影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)礦區(qū)人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的安全隱患，因此必須給予充分重視。而充填開采技術(shù)不僅能夠控制地表下沉，還能消耗固體廢棄物，建筑垃圾等，有效的降低因開采帶來的環(huán)境污染問題。真正做到了綠色可持續(xù)發(fā)展的方針政策。在實(shí)際使用過程中常用的充填開采技術(shù)大致有以下三種，即固體物質(zhì)充填技術(shù)、膏體物質(zhì)充填技術(shù)與超高水材料充填技術(shù)。

2.3.3 煤巷支護(hù)與矸石處理技術(shù)

為了在采煤過程中減少矸石量，提高煤礦的產(chǎn)煤量，煤巷支護(hù)與矸石處理技術(shù)在其中發(fā)揮了重要的作用。在采煤過程中用煤巷代替巖巷，并且隨著采煤深度的不斷增加，以高應(yīng)力，快速成巷和軟弱破碎圍巖為特征動(dòng)壓巷道支護(hù)將成為研究的熱點(diǎn)，就需要對(duì)煤巷的支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。在具體的煤礦挖掘工作中，開掘巖巷是不可避免的程序，在這個(gè)過程中就需要矸石的井下處理系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無煤柱開采，最終實(shí)現(xiàn)綠色清潔的煤礦開采。

結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求越來越大，而在煤炭開采過程中所造成的安全及生態(tài)環(huán)境損害問題日益嚴(yán)重，因此，分析煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損害的原因、途徑和程度，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)治理工作具有重要現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)，職業(yè)道德，專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的煤炭開采技術(shù)就成了當(dāng)務(wù)之急。

參考文獻(xiàn)

[1]石才所.探究煤礦開采技術(shù)存在問題及解決措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013，07.

第9篇

關(guān)鍵詞：采礦工程；安全；知識(shí)圖譜；可視化分析；關(guān)鍵詞；研究熱點(diǎn)

當(dāng)今是經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，由于城市規(guī)劃、人類生產(chǎn)生活等的需求，采礦工程在各國的發(fā)展尤為迅速，采礦業(yè)年產(chǎn)量、年產(chǎn)值呈現(xiàn)逐年增長趨勢[1]。由此可知，采礦工程的發(fā)展對(duì)于國家發(fā)展而言極其重要，但由于采礦工程屬于高危行業(yè)，采礦安全事故在全球各地區(qū)仍持續(xù)發(fā)生，特別是重大事故時(shí)有發(fā)生，安全成為該行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)[2]。因此，為了減少和避免安全事故的發(fā)生，國家在給予采礦工程安全方面極大重視的同時(shí)，還提供了大量的資助，因而采礦工程安全形勢一片好轉(zhuǎn)。為了使采礦工程有更好的發(fā)展前景，國內(nèi)外許多學(xué)者逐漸對(duì)采礦工程安全領(lǐng)域展開科學(xué)研究，并提出了一系列可行、有效的與安全相關(guān)的方法和建議，并以文獻(xiàn)的方式進(jìn)行發(fā)表，達(dá)到業(yè)界成果共享的目的，從而促進(jìn)該領(lǐng)域的發(fā)展。這些研究文獻(xiàn)中包含的理論、信息能較為有效地從側(cè)面折射出采礦工程安全方面的狀態(tài)。但到目前為止，國內(nèi)還少有學(xué)者對(duì)采礦工程安全研究領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)而全面的分析，尤其缺乏對(duì)采礦工程安全領(lǐng)域熱點(diǎn)和趨勢分析方面的研究。自2012年5月以來，Google首次將知識(shí)圖譜應(yīng)用到其搜索引擎。隨后，國內(nèi)各行業(yè)先后興起運(yùn)用科學(xué)知識(shí)圖譜方法來分析本行業(yè)學(xué)科研究前沿和知識(shí)發(fā)展動(dòng)態(tài)的浪潮，并且先后取得了一定成果。在知識(shí)圖譜構(gòu)建過程中需首要解決的是知識(shí)的建模及知識(shí)的表示方法。劉嶠等[3]對(duì)當(dāng)前知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)面臨的重大挑戰(zhàn)和關(guān)鍵問題進(jìn)行了總結(jié)，李秀玲等[4]提出了一種基于工藝知識(shí)圖譜的異構(gòu)CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）模型的結(jié)構(gòu)化建模方法，孫小兵等[5]提出一種基于知識(shí)圖譜對(duì)bug問題進(jìn)行探索性搜索的方法，王琪[6]利用知識(shí)圖譜將國內(nèi)外大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研究情況進(jìn)行可視化分析，對(duì)比國際和國內(nèi)大數(shù)據(jù)研究熱點(diǎn)與趨勢上的異同。基于以上總結(jié)分析，本文將采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析方法，借助知識(shí)圖譜分析工具，分析中國2007—2020年間收錄在CNKI（中國知網(wǎng)）上有關(guān)“采礦工程安全”主題的核心文獻(xiàn)。通過對(duì)研究領(lǐng)域的時(shí)間、作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等方面進(jìn)行分析，可視化地展現(xiàn)這15a采礦工程安全研究領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)和研究現(xiàn)狀，并探討了該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢、研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向，以期為中國采礦工程安全領(lǐng)域的發(fā)展提供更直觀、清晰、可見的發(fā)展局勢圖，為相關(guān)學(xué)者后續(xù)的深入創(chuàng)新研究提供參考。

1數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源

研究選用CNKI為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，以“采礦工程安全”為主題，對(duì)2007—2020年間的數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)進(jìn)行了檢索。選取期刊來源均為SCI（美國《科學(xué)引文索引》）、EI（美國工程索引）和核心，將數(shù)據(jù)整理后共得到實(shí)用文獻(xiàn)503篇。該次文獻(xiàn)獲取方式均為人工剔除不符合條件的新聞、會(huì)議記錄、學(xué)術(shù)報(bào)告等形式后得到文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，從而使獲得的數(shù)據(jù)更具有代表性、實(shí)用性和權(quán)威性。

1.2研究方法

主要借助知識(shí)圖譜分析工具———CiteSpaceV對(duì)采礦工程安全領(lǐng)域的核心文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析。該軟件適用于分析多元、分時(shí)、動(dòng)態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，是新一代的信息可視化技術(shù)[6]，也是當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代高效、有效分析信息最具特色和影響力的軟件之一。常用于分析某研究領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和研究熱點(diǎn)等信息。因此，可通過分析文獻(xiàn)關(guān)鍵詞直觀反映關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從而達(dá)到研究采礦工程安全領(lǐng)域發(fā)展趨勢的目的。

2國內(nèi)采礦工程安全研究的可視化分析

2.1論文產(chǎn)出分析

論文產(chǎn)出是衡量一個(gè)學(xué)科或研究領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)之一，也是該領(lǐng)域知識(shí)積累量和成熟程度的標(biāo)志[7]。圖1是2007—2020年采礦工程安全領(lǐng)域研究論文的整體產(chǎn)出圖。根據(jù)圖1中曲線趨勢，可將煤礦安全生產(chǎn)研究劃分為3個(gè)階段：初步萌芽階段（2007—2011年）、初步發(fā)展階段（2011—2013年）、快速發(fā)展階段（2013—2020年）。初步萌芽階段每年論文數(shù)量為個(gè)位數(shù)，該階段論文年產(chǎn)出總數(shù)為19篇。初步發(fā)展階段，采礦工程安全領(lǐng)域的研究熱度開始擺脫低迷的困境，持續(xù)升溫，發(fā)文數(shù)量明顯上升，采礦工程安全逐漸成為安全領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵問題之一?？焖侔l(fā)展階段，采礦工程安全領(lǐng)域的關(guān)注度逐年升高，發(fā)文量不斷增加，采礦工程安全領(lǐng)域的問題受到各高校和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。

2.2作者特征分析

通過對(duì)文獻(xiàn)作者的分析，可清楚了解所研究領(lǐng)域的開創(chuàng)者，再研究這些作者所寫文獻(xiàn)里提及的最新成果，不難得到具有代表性的數(shù)據(jù)[8]。同時(shí)，這些作者發(fā)表文獻(xiàn)的數(shù)量在一定程度上可代表一個(gè)作者在該領(lǐng)域所研究的深度與廣度，因此統(tǒng)計(jì)高產(chǎn)作者對(duì)于研究這一領(lǐng)域的焦點(diǎn)和發(fā)展前景有著非同尋常的意義[9]。根據(jù)普萊斯定律，通過計(jì)算可知，在2篇的就可以算是高產(chǎn)作者。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007—2019年高產(chǎn)作者有23位，占作者總數(shù)的1.72%，累計(jì)46篇，占論文總數(shù)的4.57%，遠(yuǎn)低于50%。因此，中國礦山工程安全領(lǐng)域尚未形成核心作者群。現(xiàn)將2007—2019年發(fā)文量為2篇的高產(chǎn)作者統(tǒng)計(jì)如表1所示。分析表1可知，最早開始發(fā)文的作者是吳超，初始發(fā)文年為2007年。高產(chǎn)作者發(fā)文量所占比例都偏低，作者數(shù)量較多，整體上研究該領(lǐng)域的作者發(fā)文量都非常少。因此，中國應(yīng)加強(qiáng)對(duì)采礦工程安全領(lǐng)域的重視程度，加大研究力度，引領(lǐng)各高校、研究機(jī)構(gòu)對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行研究，形成以政府為指引、各高校和研究機(jī)構(gòu)共同研究發(fā)展的新體系。通過分析可知，高產(chǎn)作者文獻(xiàn)中引用頻率最高的是陳文偉2015年發(fā)表的《采礦工程施工工程中不安全技術(shù)因素和對(duì)策解析》，在一定程度上反映了礦山工程發(fā)展最主要的障礙是技術(shù)因素，如何將這些對(duì)策應(yīng)用于采礦工程安全領(lǐng)域的研究越來越受到相關(guān)學(xué)者的關(guān)注。

2.3機(jī)構(gòu)分析

機(jī)構(gòu)分析可以使礦業(yè)工程安全研究領(lǐng)域主要科研力量的分布及其相互之間的合作關(guān)系清晰可見，明確得出該領(lǐng)域內(nèi)具有較高學(xué)術(shù)影響力的科研機(jī)構(gòu)，從而方便該行業(yè)的學(xué)術(shù)交流[10]。以2007—2020年的論文為基礎(chǔ)，以1a為1個(gè)時(shí)間點(diǎn)，對(duì)整理收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析。對(duì)2007—2020年采礦工程安全領(lǐng)域發(fā)文量排名前十的機(jī)構(gòu)進(jìn)行整理得到表2。分析表2可得，該領(lǐng)域已形成了以安徽理工大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、西安科技大學(xué)為代表的較為穩(wěn)定的科研機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)在一定程度上促進(jìn)并引領(lǐng)了該領(lǐng)域的研究和發(fā)展。此外，山西、陜西、貴州等省份的建設(shè)監(jiān)理方面工作也不斷為采礦工程安全生產(chǎn)研究注入新元素。這些研究機(jī)構(gòu)廣泛分布于華北、華東地區(qū)，說明中國礦山工程安全研究領(lǐng)域受到地理位置的制約，其分布散亂，在研究進(jìn)展方面，沒有充分的合作和交流，同時(shí)也能說明采礦工程安全領(lǐng)域相關(guān)研究成果和進(jìn)度與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展程度有一定的聯(lián)系。

3研究熱點(diǎn)及趨勢分析

3.1研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞可直觀展現(xiàn)文獻(xiàn)研究內(nèi)容，是文獻(xiàn)計(jì)量研究中最重要的一環(huán)。對(duì)采礦工程安全領(lǐng)域的關(guān)鍵詞進(jìn)行整理分析，可進(jìn)一步把握該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。國內(nèi)采礦工程安全領(lǐng)域中出現(xiàn)了15個(gè)主要關(guān)鍵詞，這些關(guān)鍵詞所反映的都是采礦工程安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。根據(jù)這些關(guān)鍵詞可以將該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主要分為以下三方面：a)生產(chǎn)安全因素研究。關(guān)鍵詞中的不安全技術(shù)因素、采礦技術(shù)、巷道掘進(jìn)、問題等都是以生產(chǎn)安全因素為主題進(jìn)行分析研究，說明在采礦工程中安全技術(shù)是備受關(guān)注的話題。b)安全管理研究。安全管理、施工安全等反映出要提高采礦工程的安全性必定離不開安全管理的配合，要做好安全工作，就必須要高度重視、發(fā)揮管理的作用，提高、完善管理系統(tǒng)可減少或避免不安全事故的發(fā)生。c)生產(chǎn)技術(shù)研究。關(guān)鍵詞中出現(xiàn)的數(shù)字模擬、綠色開采，說明隨著采礦工程的發(fā)展，將數(shù)字模擬技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域的研究方法中將成為越來越重要的研究手段，并且綠色開采的研發(fā)將逐漸成為該領(lǐng)域研究者共同關(guān)注的焦點(diǎn)話題。

3.2研究趨勢分析

為了進(jìn)一步展現(xiàn)各突變?cè)~的變化趨勢，統(tǒng)計(jì)2007—2020年突變?cè)~每年出現(xiàn)的頻次，整理出排名前15位的突變?cè)~，如表3所示。分析表3可知，根據(jù)頻次及突變持續(xù)時(shí)間可將這15個(gè)突變?cè)~分為以下5種類型：a)突現(xiàn)型。例如數(shù)字模擬、礦產(chǎn)資源，雖然頻次不高，但在最近3年突然出現(xiàn)并保持一定的數(shù)量，對(duì)相關(guān)的研究具有一定的引導(dǎo)作用，說明在未來一段時(shí)間內(nèi)，結(jié)合數(shù)字模擬對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行新型的規(guī)劃和研究將成為一個(gè)新的發(fā)展趨勢。b)上升型。例如安全管理，不僅頻次高，而且出現(xiàn)以后總體呈上升趨勢，說明現(xiàn)有的安全管理系統(tǒng)尚不完善，有待提高。c)穩(wěn)定型。例如，采礦技術(shù)、施工安全、巷道掘進(jìn)在該領(lǐng)域的研究中基本保持著一定的頻率，持續(xù)時(shí)間較長，屬于該領(lǐng)域中持續(xù)受到關(guān)注的話題。d)下降型。例如對(duì)策，頻次從出現(xiàn)后的一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)下降或呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢，表明這類主題研究的熱度正在逐漸減弱或相對(duì)成熟。e)消亡型。例如新模式，在2013年首次被提及，卻在短時(shí)間內(nèi)消亡，但并不表明新模式不被學(xué)者關(guān)注。由表3可知，綠色開采其實(shí)是新模式開發(fā)的最新成果，新模式的研究只是暫時(shí)被綠色開采的新理念所覆蓋，并沒有淡出該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)視野，是專業(yè)術(shù)語與研究方向的術(shù)語轉(zhuǎn)換替代而已。綜上所述，未來利用數(shù)字模擬、綠色開采等科學(xué)技術(shù)發(fā)展，完善采礦工程安全領(lǐng)域并結(jié)合開發(fā)新模式的思想潮流將成為新時(shí)代的研究趨勢。同時(shí)，采礦技術(shù)、安全管理、巷道掘進(jìn)等將成為該領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)。結(jié)合時(shí)展需要，在綠色開采等新概念提出后，如何更好地將新工藝、新模式有效運(yùn)用到采礦工程安全實(shí)踐中，將成為更多學(xué)者共同研究探討的新課題。

4結(jié)語