礦業工程研究方向范文

時間:2023-11-23 17:57:43

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礦業工程研究方向

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關鍵詞:創新培養;課程設置;教學方式;導師隊伍;評價體系

中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)14-0071-02

一、前言

江西理工大學創辦于1958年,是一所以理工為主,工學、理學、經濟學、管理學、法學、文學、教育學、藝術學等學科協調發展,博、碩士研究生教育與本科教育并舉,面向全國招生和就業并有權接收華僑及港澳臺學生的教學研究型大學;是我國有色金屬工業和鋼鐵工業重要的人才培養和科研基地。礦業工程專業是江西理工大學成立最早的專業之一,是江西省唯一礦業類一級學科。礦業工程專業經過50余年的傳承和歷史積淀,積累了豐富的辦學經驗,已累計為社會輸送了2500多名優秀人才。近五年,礦業工程專業每年招收學術及專業學位研究生近80名。

二、存在的問題分析

礦業工程是一門以礦產資源開發和利用為主體的工程科學,其工程特色限定了傳統礦業工程研究生教育的目標是培養具有較強工程實踐能力的工程技術人才。然而隨著現代科學技術的不斷發展,社會對人才素質的需求不斷發生變化,創新能力已經成為衡量人才標準的一個極為重要的方面。目前傳統培養模式下培養的礦業工程專業研究生在科研基礎能力方面可以滿足科研工作的基本要求,但在杰出人才所必須具有的創新能力方面還存在明顯不足。主要表現在:

1.創新意識不強,創新能力不夠。礦業工程專業研究生普遍缺少主動追求創新、推崇創新、樂于創新的意識;缺乏發現新問題、提出新方法、建立新理論、發明新技術的能力。比如江西理工大學的礦業工程學科每年收到企業委托項目近百項,經費上千萬,每個學生平均每年能接觸三到四個企業項目,到畢業時,學生多數具備了完善的技術開發能力。然而大部分學生對課題的深層次理論缺乏了解,不會舉一反三,不會應用基礎理論指導工程實踐,限制了學生創新能力的提高。

2.原創性成果少,國際影響力較低。礦業工程專業研究生的研究以工程實踐為主,在基礎理論的原創性以及實驗工作量、論文的深度和廣度等方面,和國際一流水平相比還有一定的距離。礦業工程的研究方向偏向于工程實踐,以解決企業的實際問題為主要研究目標。大部分研究生在這個過程中熟練掌握了所需的實驗技能,具備了解決工程問題的能力。然而,如何將工程問題轉化為科學問題,如何將各個企業的問題進行歸納總結,得出普遍性、一致性的規律,大部分研究生還無法做到,因此,學生無法得出具有影響力的成果,為了畢業只好發表一些檔次不高的研究論文,而學校也無法提高對研究生畢業論文的要求。

3.在選題和研究方法上缺乏自主探索。礦業工程專業研究生在對國民經濟或工業發展有推動作用的實用型研究較多,而從實際需求出發并將問題一般化而進行的有深度的系統的理論研究較少,且在研究過程中借用現成方法和手段多,自主探索研究方法和研究工具少。普通工科院校礦業工程研究生在進行課題研究工程中,受思維局限及試驗條件的影響,喜歡利用傳統的研究手段,在新型檢測儀器、檢測手段的應用及結果分析中與高水平大學的研究生存在較大差距。以中南大學和江西理工大學的礦業工程學科為例,中南大學所擁有的一些檢測設備,如原子力顯微鏡、X射線光電子能譜分析等江西理工大學不具備,如要檢測,需要將樣品送到外部去檢測,學生對儀器的操作原理及實驗結果的準確性均不了解,實驗結果出現錯誤的原因也不了解,時間一久,學生就放棄了相關檢測方法的使用。

江西是礦業大省,礦業在經濟社會發展中發揮了巨大的作用。為加速實現江西經濟趕超越發展,需要高校及科研院所不斷地提供研發動力,為礦山企業做貢獻,為江西礦業經濟的發展提供不斷的源動力。要有效地發揮礦業經濟在江西工業經濟的作用,離不開人才的作用。由于江西地處相對欠發達地區,引進高層次外來人才比較困難,加上本地區具有碩士以上學位人員所占比例遠低于全國平均水平。因此,需要加強本地區礦業工程學科的發展,以培養出更多的礦業工程高層次人才,進一步提高學科對江西經濟的服務能力。

三、創新能力培養改革

創新能力培養是研究生培養質量的重要要求,而研究生創新能力的培養是課程體系、培養方案和模式、導師因素、研究生自身因素、學術環境等諸多因素共同作用的結果。因此,提高礦業工程專業研究生的創新能力,必須對礦業工程專業研究生培養模式進行全面系統的研究,對其中不利于研究生創新能力培養的部分進行改革。

創新人才培養模式和培養方案。目前研究生的課程設置與本科生相似,重視向學生傳授知識,而忽視學生自主學習能力的培養。如江西理工的礦業工程專業,開設了大量的基礎知識課程,很多課程和本科省課程重復,學生大量的時間花費在這些知識的重復學習上,收獲較小。因此,需要研究礦業工程專業碩士研究生專業課程知識系統,優化課程體系,調整教學大綱。課程設置不僅要著重于使研究生掌握系統的專業知識,而且要考慮到堅實、寬廣的基礎理論和豐富的人文知識,突出教學內容的前沿性、交叉性和啟發性,使得人才培養從重“才”過渡到重“人”。要組織學科專家、研究生代表、用人單位代表,對培養方案進行詳細研究,優化課程設置,刪除不必要的重復課程,開設一些能夠向學生傳授學科前沿知識的講座課程,如開設一些課程教給學生新式檢測設備的使用方法及結果分析方法,以及如何避免及解決設備使用中出現的問題,對提高研究生的自學能力及創新能力,十分重要。

研究生課程教學方法優化。當前研究生的授課方式還是以填鴨式教育為主,老師與學生在傳統的教室里,依靠黑板和投影儀實現知識的傳授,一個只顧自己講,一個只顧自己學,缺乏交流與互動。同時很多課程的課本與教案比較老舊,長時間不會更新,與新時期知識的更新速度嚴重不匹配。因此,改革教學方法,探索最有利于創新性人才培養目標的教學方式,大力開展對現有教學方式的改革,根據課程的特點,廣泛、靈活地采用案例式教學、討論式教學、專題講座式教學、學術沙龍以及各種學術報告與講座等教學形式,在多樣化教學手段中激發研究生的創新意識,提高研究生的創新能力。如研究生的表面物理化學課程,該課程是礦業工程專業研究生的核心基礎課程,對指導研究生的科研工作十分有價值,然而該課程是一門基礎課程,教材的內容與礦業工程專業存在較大距離,以往授課過程注重對課本上基本概念、基本公式等的講授及推導,對于相關知識在礦業學科中的作用講解較少,學生學完課程后不能將相關知識用到科研實踐中,收獲較少。通過案例式教學,將教師科研實踐中遇到的具體問題與課本上的相關知識相結合,告訴學生如何利用書本知識分析具體問題,同時組織討論,將他們在科研中遇到的問題凝練出來,與書本知識相對應,對學生科研創新能力的提高,意義重大。

創新型導師隊伍建設。當前大部分工科院校的導師制為單一導師制,學生剛進校就選擇了導師,對導師的研究課題、研究方向均不了解,當研究工作開始時,如果從事的是自己不感興趣的課題,會磨滅學生的科研興趣。同時,每個導師有自己固有的知識構成及研究方向,長期從事某個領域或方向的研究,在該領域或方向具有豐富的經驗,但往往對其他領域研究較少,知識結構較為局限,同時一個導師的思維方式較為固定,無法滿足當前科研對跨學科知識綜合的要求,不利于研究生創新能力的發展。因此需要探索有利于研究生創新能力培養的導師遴選、聘任制度,實現單一的導師負責制向導師負責下的集體指導模式轉變;改革研究生導師評價制度,將研究生培養質量作為導師評價的重要指標。通過聘任知名學者、企業專家擔任兼職導師,建立合格的導師團隊,可為研究生提供較多的研究方向供其選擇,為其進行跨學科研究提供有效指導。導師負責下的集體指導模式也有利于研究生共享導師和實驗室資源,在一定程度上彌補了教學和科研硬件條件不足帶來的培養問題。

研究生教育質量評估體系構建。教學工作是提高研究生培養質量的基礎,而實現課程教學質量的合理評價是促進教學水平提高的重要因素。為提高研究生課程教學質量,許多高校都會進行教學質量評價,但目前尚沒有形成一套行之有效的研究生課程教學質量評價體系。目前的教學質量評價方法主要有二類:一類是以課程的課堂教學質量評價為主體,并以專家、同行的評價為主;另一類是以學生的主觀評價為主體,輔助以專家、同行評價。因此,目前課程教學質量的評價主體主要由三個群體組成:學生評價、同行評價與督導(專家)評價,三個群體的評價結果按一定的權重比例計算出課程教學質量的得分。但這種評價體系存在下列問題:(1)沒有區別對待不同類型的課程;(2)無法消除評價過程中的主觀因素;(3)評價更多的是反映教師課程知識的傳授程度,忽視了對學生能力培養的結果;(4)評價時間存在固定性和滯后性。

四、預期成果

總之,通過對課程體系、教學方式、導師隊伍、評估體系等方面的改革和調整,預期可達到以下成果。

1.綜合考慮礦業工程專業研究生所具有的知識結構、理論基礎和實踐能力,結合專業特色及科技發展前沿,建成能夠培養研究生創新能力的核心課程群及相應教學方法。

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出現這種情況主要有以下幾個方面的原因:[2-4]1.行業因素采礦行業自從走出了20世紀90年代的低迷之后,隨著我國經濟的發展,經濟所需采礦行業的支撐越來越大,再加上我國加入世界貿易組織之后礦石價格與國外接軌,從而帶動了國內采礦相關行業的發展。由于采礦行業在現階段所具有的高收益吸引了大批非本專業的學生,跨專業報考礦業工程專業碩士研究生。2.學生自身因素放棄本科學習了四年的專業,換到另一個不是很了解的專業,大部分學生做這個決定都是需要勇氣的。就學生自身來說的原因可能是:(1)對自己的本專業失去興趣。有些學生在升入大學時就不喜歡自己的專業,或者在本科時期沒有學好本專業,對自己原來所從事的專業失去信心,不感興趣,心理上希望能換個專業。(2)擔心就業率。由于礦業工程領域所需專業技術人才缺口較大,所以,相關的采礦、安全甚至選礦專業的就業率都能得到保證。然而,一些競爭比較激烈的工科專業,或者是就業率本身就不高的基礎學科專業或者文科類專業學生過分擔心自己本專業畢業后的就業問題,從而在考研時選擇了礦業工程專業。(3)家庭影響。礦業企業系統的子弟,為了畢業后能夠順利回家鄉工作,或者為了將來自己的事業能發展得更好,由于在高考時并沒有考慮那么長遠,就會在考研時選擇對他們將來發展更有利的專業。這部分人從小就對采礦行業耳濡目染,對這個行業也并不陌生。因此,對于他們來說放棄原有專業選擇礦業工程這個專業并不困難。學生自身因素是出現大量礦業工程跨專業碩士研究生的最重要原因,大部分學生除了受礦業工程專業的外在利好影響外,還都是基于自身的情況對于現實的一種選擇。3.學校因素受礦業工程領域畢業生畢業后的工作環境以及人們傳統觀念的影響,礦業工程相關專業對我國來說仍然是冷門專業。但是,這不妨礙原有的幾所煤炭部所屬院校在他們本校所擁有的報考熱度。這些院校大部分在煤炭資源儲量豐富的地區,并且這些學校的前身大部分都是礦院,礦業類相關專業在他們所在院校開設時間較長,技術力量雄厚。因此,礦業類專業一直受到他們所在院校師生的尊敬,考研時跨專業考取他們本校最好的專業也就不足為奇。由于這些院校報考礦業類相關專業的生源太多,本校所擁有的招生指標遠遠不能滿足考生要求,因此,這也就間接帶動了其他開設有礦業工程碩士點院校的招生工作。在一定時期內,學校因素導致學生熱衷于跨考礦業工程類碩士研究生,這個現象還會一直存在。其實,考生們放棄了自己原有的專業而報考有一定風險的礦業工程類專業,原因肯定不止以上幾點,造成這個結果的原因也是綜合的。

二、培養過程出現的問題

礦業工程跨專業碩士研究生由于來自不同的專業,每個人的知識背景和文化結構也都不盡相同。導師在培養過程中所面臨的問題也是復雜多樣的。[5-7]1.專業基礎良莠不齊對于跨考礦業工程的碩士研究生原有專業基礎不同,對于學習礦業工程所具備的專業基礎也有所差別。如有些學生在很早就準備跨考,本科的時候就注意到了對礦業工程相關知識的儲備;或者一些學生讀的是跟礦業工程相近的地質等專業,他們原本學習的內容就跟礦業工程的知識有所交叉;而有些礦業類院校則把一些礦業類基礎課程添加到部分工科基礎課程中。上述現象決定了學院和導師所面臨的學生專業基礎是參差不齊的,給基礎教學和培養方案造成困擾。2.學習過程過于浮躁跨專業的學生由于沒有完整的知識結構框架,在研究生的學習過程中還需要進一步夯實自己的礦業類基礎知識儲備。然而,很多學生對此不以為然,忽視基礎知識的學習,在自身沒有專業基礎的前提下就急于參與導師的科研項目,這樣往往使得學生不能將所學知識結合到科研活動中,造成對學生的事業長遠發展不利的局面。3.前途悲觀失望心理大部分學生作出跨專業的選擇都是根據自身情況深思熟慮后作出的選擇。但是,跟風報考現象依然存在,特別是在一些礦業工程專業熱門院校之中。由于在考試之前并沒有對這個專業進行充分的了解,只是為了逃避原有的本專業倉促作出的選擇。又因為礦業工程碩士研究生畢業以后大部分需要到艱苦行業、艱苦地方去工作,煤礦事故時有發生,無形之中會對他們的心理造成壓力,使他們不能安心學習,患得患失,過于擔心自己的事業和前途,而表現得憂心忡忡。實際上,由于每個學生情況的不同,可能出現的問題是多種多樣的。發現培養過程中出現的問題,還需要根據每個學生的觀察、交流才能作出判斷。并且在不同時期,遇到的問題也會是不同的。

三、跨專業培養措施

跨專業研究生在培養過程中所遇到的問題雖不盡相同,只要找到行之有效的方法,對跨專業的研究生培養還是很有幫助的。1.補充專業基礎知識研究生往往已經具備一定的自學能力,導師可以根據學生選擇的研究方向和其自身的專業知識儲備情況,由導師和學生共同制定一個合理的學習方案。學生應定期向導師匯報學習情況的進展,在必要的情況下導師再加以指導。跨專業研究生補充專業基礎知識應遵循的原則應該是:首先要持之以恒,不怕麻煩;其次是要制定短期目標和長期計劃;最后是要想辦法提高學習效率。只有長期堅持這三項原則,擁有了堅實的專業基礎之后,研究生才能更順利地進行科研工作。2.充分發揮導師的指導作用跨專業研究生由于對行業動態不夠了解,選擇研究方向會不知所措。導師應根據學生的自身情況提出切實可行的學習計劃、培養目標和培養方案,定期檢查學生的學習情況,以便培養目標和培養方案能夠順利實現。研究生管理部門也要制訂相應的指導跨專業研究生導師須知,以確保研究生培養的落實。3.積極開展科學研究工作研究生由于在本科時期很少接觸科學研究工作,而對礦業工程領域的基礎知識儲備不足,在科研上存在不小的差距。這方面就需要導師的耐心指導,循循善誘,也需要學生自己在基礎知識的儲備上勤奮努力。跨專業研究生開展科研工作,建議采取的原則是“從基礎工作做起,邊干邊學,將專業知識與科研實踐有機結合,努力培養科研思維能力,重在形成科研思路”。同時,鑒于礦業工程專業的特殊性,礦業工程研究生學習的知識不應該只停留在書本或者是實驗室,而應該在導師的帶領下多看看實踐現場是什么樣的,那樣才不至于紙上談兵,也能增長見識。在導師的帶領下,制訂正確的培養目標和培養方案。依靠學生的自學能力,補充好應有的專業基礎知識,積極參加科研和實踐活動。堅持不懈、持之以恒就會收到應有的效果,以期培養目標和培養計劃能夠實現。

四、結語

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關鍵詞TQM礦業工程研究生培養

1TQM理論的概念與特征

菲根堡姆是美國通用電器公司質量管理部部長,其最早提出全面質量管理(TotalQualityManagement,簡稱TQM)。該體系的核心思想在于希望為以質量為中心,以全員參與為基礎,通過持續改進來達到讓顧客長期滿意和本組織所有成員及社會長期受益的目的。[1]目前,我國部分高校也嘗試著將TQM運用于其教育質量保證體系,并取得了一定的成效。本文根據科學性、全員性、系統性、可操作性及可發展性的原則,以礦業工程碩士研究生培養現狀為調研樣本,分析礦業工程研究生培養過程中存在的問題。通過對TQM理論的相關學習以及相關文獻資料的閱讀理解,提出從生源質量、教師水平、教學管理、培養條件以及論文審核五個方面了來構建礦業工程碩士研究生培養質量保障體系框架。

2礦業工程研究生培養現狀及存在的問題

2.1生源數量增加,但相近專業的人數較多

隨著研究生招生規模的逐年擴大,礦業工程作為我國研究生招生考試中的工學照顧專業,招生人數也逐年增加。但是實際上大部分高校的礦業工程研究生都是由其他專業調劑。調劑的相關專業學生,學習基礎較差,知識體系不完備等問題,對后續研究生教育過程中的基礎教學和培養方案設定造成困擾。

2.2跨專業研究生的專業課教學有待于進一步強化

碩士研究生的培養模式與本科生培養模式不同。在碩士培養階段,大部分課程需要由具備高學歷的教授、副教授等擔任,且上課也多采取集中授課方式,研究生的接受時間、接受能力都受到很大挑戰,尤其是跨專業學生。因此,培養方案中的教學要求與實際教學質量之間存在較大差距。

2.3現場實踐教學仍需進一步加強

近年來,隨著礦產資源利用及相關行業的發展,對于礦業工程碩士研究生所掌握的專業技能要求越來越高。不僅要重視基本的專業知識和專業技能,同時要培養他們善于發現、思考以及解決問題的能力。但在現實培養過程中,高校教師雖然重視實踐教學,但隨著國家對于礦山企業的安全問題把控越來越嚴,使學生得以實踐的機會越來越難以落實。

3基于TQM理論構建礦業工程培養質量體系

3.1深層次招生改革

基于TQM理論,培養質量體系的構建需從源頭入手,通過不斷提高生源質量來促進整個培養體系的完善。首先,提高行業聲譽。徹底改變礦產行業“臟、亂、差”在社會中的固有形象。(1)動員在校研究生以及優秀本科畢業生進行宣傳,鼓動本專業本科生進一步的入學深造;(2)在新媒體時代,加強網絡宣傳,利用微信、QQ群、微博等網絡社交媒體加強溝通交流,宣傳現代化礦山企業的新面貌,新形象。其次,吸引優質生源。(1)在大學本科期間成績優異、專業基礎扎實,且有攻讀碩士學位的本科生才會獲得推免生資格,應重點關注推免制度。(2)礦山企業具有本專業相關工作經驗的工人,也是碩士研究生的優質生源。因此,針對本專業相關企業進行宣傳講座,增加企業員工入學提高自身專業水平的主觀意愿。(3)給予扶持政策,礦業工程作為國家照顧專業,除了考分上進行降分照顧,相關院校在學費上也應進行相應的減免,吸引優秀學子。此外,改良招生制度。調研礦業行業市場勞務需求不難發現,用人單位往往對礦業工程的碩士研究生有較高要求。相較于學生的應試能力而言,專業方向上的創新性和開放性往往是這些用人單位更為關注的能力。因此,在碩士招生過程中,要把目光從應試能力轉向綜合素質。

3.2建立健全導師團隊

首先,要對研究生導師的師資水平做出嚴格要求,確保研究生導師都是真正有能力的好導師。研究生導師師資水平的考量需要從多方面進行,除了對導師的教齡、職稱、學歷、學術水平進行嚴格考核,還應該對思想道德水平、教學教育方法等要素進行綜合的考量,防止高水平低素質的教師進入到研究生導師隊伍。其次,針對師資力量匱乏問題,可以建立健全導師團隊培養機制,將研究生培養“導師制”轉變為“導師團隊制”。結合礦業工程專業的學科特點,合理平衡導師團隊的規模和結構,針對不同導師團隊的師資力量以及科研經費,合理的安排研究生的數量,充分保障每個進入團隊的研究生都能接受導師足夠多的知道以及科研經費上的支持;另一方面在導師團隊內部,還應要結合不同導師的研究方向以及學生的興趣方向來進行分配。此外,針對導師的培養效果,還要建立健全監督評價機制,防止部分導師過分重視科研成果而輕視對于研究生的教育教學工作。將研究生本人的科研成果好壞以及對導師滿意度的調查納入監督評價機制,有利于形成良性競爭,激勵導師不斷提高指導能力。對于校外導師也應建立評價和淘汰機制,增強校外導師的責任感和使命感。

3.3完善課堂教學體系

首先,對于跨專業研究生,增加礦業工程先修課程,先修課程可以采取學分制,由學生自行聯系本科教學教師,完成相關基礎專業課程學習。其次,要科學制定礦業工程研究生的培養方案。結合培養目標,培養方案的制定應分為三部分:(1)基礎培養目標由研究生院統一制定,主要包括公共基礎課的教學培養;(2)專業培養目標應由研究生導師初步制定,導師團隊開會討論通過。這樣才能保障專業培養目標的科學性和全面性;(3)實踐培養目標應由研究生導師團隊中的校外導師初步制定,并由導師團隊開會討論通過。這樣可以保障實踐培養目標與行業需求一致。制定了科學的培養目標,培養方案就應該緊緊圍繞該目標,做出更加細致和恰當的要求。這些要求主要針對學生的研究選題方向的前瞻性、試驗方法或技術路線的科學性、科研成果的科學性。此外,要改革教學方式方法。雖然課堂集中教學還是最為常見的教學方法,但是隨著網絡普及,學生對于不同教學形式也有了訴求。多樣的教學形式可以有效的增強研究生在學習過程中的參與度,從而提升教學效果,進一步引導學生的創新創造能力以及增強解決實際問題的能力。最后,強化監督與考核工作。為了切實保障教學效果,應對現有的監督與考核方式作出進一步的強化。一方面要強化學習成績的考核制度,分階段進行定期考核,使學生在整個研究生培養過程中都保持學習積極性;另一方面也要強化對教師教學工作的全程監督評價,主要包括課堂學生的參與度,教學內容的合理性和教學形式的多樣性。該監督評價可以由成績分析、同行評教和學生評分共同進行評價,對教學效果較差的教師應給予一定的懲罰措施。

3.4提升補充培養條件

首先,要完善基礎設施建設。針對礦業工程研究生的科研設施進行完善。礦業工程鑒于其專業的特殊性很多實驗設備都是大型化的,因此學校和學院應提供相應大小的實驗室。關于檢測設備,有條件的高校可以提供礦業專業專用的檢測中心。條件不具備的高校也應該提供大型設備的共享平臺,以確保礦業工程研究生科研工作的正常進行。其次,較強學術交流。礦業工程較其他傳統工科專業而言,每年的招生規模,社會人才需求,開設該專業的院校都較少,因此更應該重視學術氛圍的營造。學校或學院應與開設相關專業的院校或企業加強聯系,通過開展學術講座、舉辦相關學術論壇等方式,讓學生了解企業生產過程中的關鍵問題,學習最前沿的專業知識。在“評優評先”過程中,也應向科研工作傾斜,引導和鼓勵學術積極參加科研活動,進而改善學術氛圍。此外,高校應充分意識到研究收入來源有限。當出現經濟拮據時,研究生往往會過多參與社會兼職活動來獲得經濟報酬,從而導致精力的浪費。為了保證研究生將精力用于學習和科研上,學校或學院應給予研究生一定的科研補貼和科研獎勵。此外這種獎勵還會激勵研究生在科研上積極上進,做出更多更好的學術成果。

3.5強化學生論文質量

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關鍵詞:大傾角;π放;偽斜;煤層;開采設計

中圖分類號:TD823文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)16-0158-02

“π放”工作面在煤層傾角≤25°的條件下回采日益成熟,并有高效率、高單產、低成本、良好的頂板控制效果等優點,因此在全國得到迅速推廣。開灤集團林南倉礦業分公司屬構造復雜型礦井,煤層賦存條件較差,平均傾角大于25°的煤層儲量所占比例較大,占總可采儲量的48.3%,尤其是下一步的新區域,東二小采區煤層平均傾角將達到30°。所以在大傾角中條件下應用“π放”回采工藝,并實現安全回采,對林南倉礦以后的發展意義重大。我礦于2004年2月下旬開始在1222下大傾角工作面試驗應用“π放”工藝開采,效果較好。

一、1222下工作面基本概況

(一)工作面地質情況

林南倉礦業分公司井田屬薊玉煤田,井田位于煤田中一個獨立向斜盆地,盆底傾角緩,邊緣傾角大。該工作面位于林南倉礦業分公司西二采區,屬12S煤層。北為53m沖積層防水煤柱線,南為-240大巷。煤層平均傾角34°。為塊狀半亮型煤,煤層厚度比較穩定,煤層厚最大5.2m,最小4.8m,平均5.0m。

(二)工作面情況

走向長為75m,切眼長度35m。采用走向長壁后退式π型鋼放頂煤,采用全部垮落法管理頂板,采面沿底托煤頂推采,工作面支護的支護形式為:DZ-2200型單體液壓支柱配合2.4m長π型鋼梁,工作面共計三排支柱,排距1000mm±100mm,π型鋼成對使用,對間距650mm±50mm,上頂鋪設鋪設編織網。

二、工作面偽斜開采設計

偽斜開采方法:切眼掘進方向與煤層傾向線(即:煤層真傾角)成一定夾角α(見圖1),以此來降低切眼的平均坡度,該工作面將切眼降至25°以下。

(一)夾角α的確定

三、問題與對策

采面經過偽斜調整后,平均坡度雖然降為22°,但工作面局部坡度仍較大,局部達到了38°,給回采帶來很大的困難,主要有以下幾點:

(一)工作面支護的穩定性問題

π型鋼放頂煤工作面,由于其支護特點,決定了工作面整體支護性差,工作面傾角大,極易造成失穩倒架。為保持支架整體性與穩定性,主要采取對策如下:

1.加強采面支護質量,嚴格單體液壓支柱初撐力管理,落實班中、班末支柱初撐力的驗收制度,響炮、放煤前,對支柱初撐力進行檢查,如果不合格嚴禁進行放炮、放煤,加強二次注液管理,放炮前、放炮后以及放煤前必須對單體柱進行二次注液,上頂插嚴背實,確保不空頂,柱頂加打實。

2.在老塘側加打連鎖木托板,使用2.4米大板,一板三柱沿傾向支護,增強支架的整體性和采場切頂強度。

3.加強單體柱之間,以及與兀型鋼之間的整體性,將單體柱與頂梁拴一道,主副梁單體柱間拴一道保險繩。

4.杜絕工作面失效柱,班中各段對本段支柱負責巡視,發現失效柱及時更換。

(二)大塊煤矸防墜落對策

1.間隔5m設置閘擋,擋高0.5m。具體做法是:在煤壁、人行道都設木料擋,分段錯開,方便行人,又可防止大塊煤矸等下滾傷人。

2.采面大塊煤矸在當地用大錘打碎,嚴禁向下方滾動。

3.嚴禁用采用輸送機運送物料,防止木料放置不好,刮倒支柱,造成倒架。

四、結論

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關鍵詞:排水固結深層攪拌 管樁復合地基

一、地基處理就是按照上部結構對地基的要求,對地基進行必要的加固和改良,保證地基穩定,減少房屋或市政道路的沉降或不均勻沉降,提高地基土的承載力,滿足結構適用、安全、耐久性要求。常見淤泥質軟土地基處理方法有:排水固結法、排水預壓法,強夯法、深層攪拌法、拋石擠淤法、預應力混凝土管樁等。

二、各種地基處理方案的工藝

1、 排水固結法即指給地基預先施加荷載,為加速地基中水分的排出速率,同時在地基中設置豎向和橫向的排水通道,使得土體中的孔隙水排出,逐漸固結,地基發生沉降,同時強度逐步提高的方法。

2、強夯法又稱動力固結法,是用起重機械將8~40t夯錘起吊到6~25m高度后,自由落下,給地基以強大的沖擊能量的夯擊,使土中出現沖擊波和沖擊應力,迫使土體孔隙壓縮,土體局部液化,在夯擊點周圍產生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和氣體逸出,使土粒重新排列,經時效壓密達到固結,從而提高地基承載力,降低其壓縮性的一種有效地基加固方法,也是我國目前最為常用和最經濟的深層地基處理方法之一。

3、深層攪拌法:用帶有回轉、翻松、噴粉與攪拌功能的機械,將膠結材料與地基的軟土攪拌,使軟土地基局部范圍的某一深度,某一直徑內的軟土用固化材料予以改良、加固,形成加固土樁體,這種樁稱為水泥粘土樁、石灰粘土樁或某膠結物粘土樁,它具有一定的強度和水穩性。由攪拌樁體和四周軟土組成復合地基,可以提高地基承載力、提高地基的強度、增大地基變形模量。

4、拋石擠淤法適用于常年積水的洼地,排水困難,泥炭呈流動狀態,厚度較薄,表層無硬殼,片石能沉達底部的泥沼或厚度小于4m的軟土,尤其適用于石料豐富,運距較近的地區。采用拋石擠淤法施工的地基,需要一定的沉實穩定時間。

5、管樁復合地基又稱為樁網,相比攪拌樁具有質量好,施工進度快等優勢。預應力混凝土管樁是一種采用擠土或半擠土的樁基形式,是將建筑物的荷載傳給地基土的具有一定抗彎、抗壓 性能的受力桿件。隨著建筑工程的迅速發展,各種樁基礎在建設工程 中被廣泛采用,高強預應力管樁以其成樁質量容易控制、 施工簡便、單樁承載力較高、造價低廉等優點被優先選用。

三、各方案適用范圍及優缺點

處理方案 適用范圍 優缺點

排水板 加速地基固結沉降,可用于預壓路段或橋頭處理。 具有短時間內加快地基排水固結,提高軟基強度,但在對土層抗剪能力、地基承載力的提高有限,預壓工期長。

強夯法 適用于飽和軟粘土,如淤泥和淤泥質土地基加固,應采取強夯置換處理,深度在一般在8米以內 工程造價低,施工方法成熟,效果明顯,施工質量易控制。

水泥攪拌樁 適用于淤泥質土及含水量30~75%的軟弱土,加固深度在一般在18米以內。 施工速度相對較快,工藝相對簡單,處理效果好,但施工質量不易控制。

拋石擠淤法 適用于厚度不超過4m,具有觸變性的流塑狀的飽和淤泥或淤泥質土的處理 容易產生不利的不均勻沉降,處理深度有限。

預應力混

凝土管樁 特別適用于處理深厚軟土地基。 施工質量容易控制,處理效果好,工期短。但工程費用較高,要求管線規劃一步到位。

由于軟土路基處理埋深較大,拋石擠淤處理深度不足,排水固結法、排水預壓,施工周期長,因本次為新建廠區或道路,周邊建筑物較少,距離較遠,強夯施工不會對周邊建筑產生影響,效果明顯;水泥攪拌樁,施工速度相對較快,工藝成熟;管樁復合地基(樁網)處治軟土路基,可顯著提高軟弱地基承載力,效果明顯,施工質量易控制。

在上述多種軟基處理中篩選出強夯置換、水泥攪拌樁、覆水堆載預壓和管樁復合地基(樁網)進行方案設計和時間、經濟比較。

處理方案 經濟分析 工期要求

強夯置換小于8米 夯擊能4000KM?m,包含置換碎石樁填料地基處理費用430元/平方 工程造價低,施工方法成熟,效果明顯,施工質量易控制,軟基處理工期3~4個月。

水泥攪拌樁

大于8米 水泥含量15%,平均樁長11米,包含土工格柵,地基處理費用530元/平方。 處理效果好,但施工質量不易控制,造價高,對環境存在一定污染,軟基處理工期2~3個月。

管樁復合地基大于8米 采用PHC-A300(70)A樁,間距2.0×2.0,平均樁長13.0米,包含0.8×0.8×0.3鋼筋砼柱帽、土工格柵,地基處理費用460元/平方。 施工質量容易控制,處理效果好,工期短。但工程費用較高,要求管線規劃一步到位,軟基處理工期2~3個月。

覆水堆載預壓 堆載路基、鋪設砂墊層、打設塑料排水板,建立儲水倉,地基處理費用235元/平方。 全線整體施工,工程造價低,軟基處理工期7~8個月。

經濟分析

結合起步區的實際情況、經濟分析和工期要求,共考慮了三種方案,分別為管樁復合地基(樁網)、強夯置換法+管樁復合地基(樁網)、覆水堆載預壓三種方式處治軟土路基,可提高軟弱地基承載力,施工方法成熟,效果明顯,施工質量易控制。

參考文獻

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[2]張仁禮.建筑工程材料[M],中國礦業大學,2000年

[3]賈宏俊.建筑工程管理[M],山東科學技術出版社,2004年

[4]叢培經.建筑工程技術與計量[M],中國計劃出版社,2001

1、崔壬鳳(1983―),女,漢族,山東膠南人,青島董家口開發建設有限公司,本科學歷,研究方向:工程造價

篇6

關鍵詞:煙囪;水塔;爆破技術;爆破缺口;裝藥量;爆破安全

中圖分類號:TU746文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)16-0027-02

在人口稠密的城市居民區或繁華街道及各種設備密集的廠礦區內,廢棄的煙囪、水塔等高聳結構物及地震后的高大的危險建筑物,目前常采用爆破法拆除。爆破拆除法是利用炸藥爆炸破壞建筑物的某一局部,造成建筑物在自重作用下定向倒塌,成就地坍塌。用控制爆破法拆除,能獲得效率高、速度快、費用省和安全可靠的顯著效果。

一、煙囪與水塔的爆破坍塌破壞方式

(一)定向倒塌

定向倒塌設討的主要原理是在煙囪、水塔高聳建筑物欲傾倒方向一側的底部,炸出一個缺口,它便在自重的作用下,形成一個傾倒力矩,迫使它按預定的方向倒去。運用炸藥的爆炸能破壞煙囪、水塔局部結構,導致整體結構失穩后在重力作用下偏心受壓繞支點轉動而定向傾倒。其先決條件是:爆破點周圍有一個方向必須有一定寬度的狹長地。這種方案的優點是,設計與施工方案簡單,施工操作安全、快速、簡便、經濟,鉆爆工作量小,拆除效率高。

(二)折疊式倒塌

折疊式例塌原理是根據周圍場地的大小,除在底部炸開一個缺口外,還要在煙囪、水塔中部的適當位置炸開一個或一個以上的缺口,使其朝兩。一個方向或兩個以上的同方向或反向分段折疊倒塌。這種爆破拆除方案的主要優點是倒塌范圍相對小一些,煙囪、水塔坍塌破壞得較為充分;主要缺點是,鉆爆工作量較大。

(三)原地坍塌

原地坍塌的原理主要是在煙囪、水塔的底部,將其支撐筒壁整個周長炸開一個足夠高的缺口,然后借助在其自重的作用和重心下移過程中產生的重力加速度以及在下落地面時的沖擊力自行解體,致使煙囪、水塔在原地破壞。這種坍塌方式的鉆爆工作量小、拆除效率較高,但是此方案有一定的局限性,通常只適用于磚結構的高聳結構的爆破拆除,對于現澆鋼筋混凝土結構,往往達不到坍塌的目的。

二、爆破方案的選擇

煙囪、水塔的定向倒塌拆除方式,要求倒塌方向必須具備一定狹長的場地,其水平長度自煙囪、水塔的中心算起不得小于其高度的1.1~1.3倍,寬度應大于其最大直徑的2.5~3.0倍。對于鋼筋混凝土煙囪、水塔或剛度較大的磚砌煙囪、水塔,其倒塌的水平距離要求大一些;對于剛度較差的磚砌煙囪、水塔,其倒塌水平距離要求相對小一些,約等于0.5~0.8倍煙囪、水塔煙囪、水塔的高度,此時其橫向的寬度應大一些,可達爆破部位外徑的2.8~3.0倍。

煙囪、水塔的折疊式倒塌適用于周圍場地狹窄,任何方向都不具備定向倒塌條件的工程。根據周圍場地的開闊情況確定分幾段折疊,如場地較開闊,段數可少一些,場地狹窄,應多分段。如場地有1/2高度的開闊地時,一般分兩段為宜。若選取的段數過多,技術要求復雜,而且搭架進行高空作業,這樣既不安全,投資又大。如無1/2高度的開闊地時,則應采取原地坍塌方案。

容納爆破坍塌后的堆積物,并且僅僅適用于剛度低的煙囪、水塔的拆除爆破。爆炸堆積物范圍的直徑約等于煙囪、水塔高度的1/3,若以煙囪、水塔的中心向外算起,其地面水平距離不得小于自身高度的1/6。

三、爆破缺口

爆破缺口是為了創造失穩條件。

(一)爆破缺口高度

爆破缺口高度是保證定向倒塌的一個重要參數。一般情況下,爆破缺口的高度不宜小于爆破部位壁厚δ的1.5倍。通常取h=(1.5~3.0)δ。

(二)爆破切口長度

爆破切口的長度與倒塌距離和方向有直接的影響。

爆破切口長度:L=2R?漬=2R(?仔-?茲)

爆破切口長度與截面周長之比為:L/S=1-(?茲/180)

(式中,R――爆破切口底面外半徑,m;?漬――爆破切口的半圓心角,rad;?茲――預留支撐圓弧截面對應半圓心角。)

一般地,爆破切口長度應滿足:

煙囪s/2

式中,s――煙囪水塔爆破部位的外周長。

當結構物較高、重量較大、使用年限較長且風化嚴重時,爆破切口宜取小值;反之,爆破切口宜取大值。

(三)定向窗

為了確保煙囪、水塔能按設計方向倒塌,有時提前在爆破切口的兩端用風鎬或爆破方法各開挖一個孔洞,這個孔洞叫定向窗。定向窗有三角形和矩形兩種基本形式,其作用是將筒體保留部分和爆破部分分開,使切破時不會影響保留部分,以保證正確的倒塌方向。定向窗口的開挖是在切破之前,窗口部位的鋼筋要切斷,墻體要挖透。定向窗的高度一般為(0.8~1.0)h,長度為0.5~0.7m。

四、爆破參數確定

炮眼布置在爆破切口范圍內,所有炮眼應指向煙囪、水塔的中心,炮眼一般采用梅花狀布置。

(一)最小抵抗線W

W=?啄/2(?啄――切壁厚)

(二)炮孔深度L

影響炮孔深度L的因素除煙囪、水塔支承的壁厚δ外,還與材質、爆破切口部位直徑的大小及煙囪、水塔的構造等有關。當在筒壁外側鉆水平炮孔時,針對不同情況,合理的炮孔深度應取L=(0.67~0.7)δ。若磚砌煙囪無耐火磚內襯,或有耐火磚內襯但其爆破部位的外徑大于3m以及水塔支承為磚砌體時,宜取L=(0.67~0.68)δ;若磚砌煙囪有耐火磚內襯或雖無耐火磚內襯,但其爆破部位的外徑小于3m以及水塔支承為鋼筋混凝土結構時,宜取L=(0.69~0.7)δ。對于舊式圓筒形磚結構支承水塔,內徑達5m及5m以上時,亦可在筒壁內側鉆水平炮孔,其合理的炮孔深度宜取L=(0.56~0.58)δ。

(三)炮眼間距a

炮眼間距a主要與炮眼深度L有關,應使a>L,即:

對于磚結構a=(0.8~0.9)L

對于混凝土結構a=(0.85~0.95)L

(四)炮眼排距b

若上下排炮孔采取梅花形交錯布孔方式,炮孔排距b可取炮孔間距a的0.85倍,即b=0.85a。

(五)裝藥列數N'

五、 爆破單孔裝藥量

單孔裝藥量Q=qabH按計算,在此應將H改為壁厚δ,即Q=qabδ。單位體積耗藥量q可按單位體積耗藥量系數q值表選取,若磚結構中每隔6行磚砌筑一道環形鋼筋時,q值需增加20%~25%;每間隔10行磚砌筑一道環形鋼筋,q值需增加15%~20%。

六、煙囪、水塔拆除爆破的安全技術

為保證煙囪可靠倒塌 ,應注意如下問題:

1.在周圍環境復雜的情況下,對定向倒塌的方向和中心線需用經緯儀認真地測量與校核,要準確地將倒塌中心線定位與煙囪、水塔支承的爆破部位上。

2.炮孔布置,應嚴格按照設計圖紙的要求定位于煙囪、水塔構筑物的爆破缺口位置;采用的爆破缺口直徑不宜小于38~40mm。

3.鉆孔時,鉆桿應指向煙囪、水塔支承筒壁的圓心,不得上下左右偏斜,從而確定炮孔方向既指向圓心又垂直于建筑物的表面;應嚴格按照設計要求,確保炮孔深度;對于鉆好的炮孔,要用掏勺清除孔內的粉塵,并逐個檢查驗收,對于孔深不符合要求的爆孔,應采取補救措施。

4.當采用定向倒塌式爆破時,若煙囪爆破部位的筒壁與耐火磚內襯之間的空隙中積存有粉煤灰塵,則應將該部分的煤粉予以清除,否則,爆破煙囪時有會引起粉煤灰爆炸,致使煙囪的倒塌方向發生變化,砸毀臨近的建筑物。

5.若煙囪水塔倒塌方向的場地為混凝土等硬路面時,煙囪水塔倒塌時撞擊地面會產生震動和產生大量碎塊飛濺,這種碎塊的飛濺距離一般均超過爆破時的飛石距離,故應倒塌方向的路面上鋪一定厚度的土壤。

參考文獻

[1]張應力.工程爆破實用技術[M].北京:冶金工業出版社,2005.

[2]翁春林,葉加冕.工程爆破[M].北京:冶金工業出版社,2008.

[3]金驥良,顧毅成,等.拆除爆破技術與施工[M].北京:中國鐵道出版社,2004.

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三十年河東,三十年河西。所謂的冷門專業和熱門專業其實都是相對的,而且也是隨著時間在變化的。在教育部公布的2009年、2010年本專科專業就業狀況中,地質、采礦、石油等傳統艱苦專業,無論是“985”“211”高校還是普通高校的畢業生就業率均超95%,連續幾年穩居本科各專業就業率榜首。盡管這兩年由于社會經濟形勢變化,地質學相關專業就業率有所下降,但相比較于其他專業而言,仍然具有較強的優勢,主要原因在于社會培養的地質專業畢業生人數較少,而社會需求量基本穩定,招收畢業生的單位主要是各個地質勘察院、設計院等企事業單位,行業壁壘較強,外行人進不來,保證了畢業生就業率的相對穩定。

NO.2 地質學跨專業考研:跨出去的多,跨進來的少

地質學專業的特點可以用幾個字簡單概括:艱苦,人少,就業好。從高考錄取就能看出來,很多學生到地質專業學習都是被調劑的,因為大家普遍認為地質專業太艱苦,如此一來,有人考研時就換了其他專業,還有一部分人感受到本科就業很容易而選擇了工作,可是很少有別的專業考生愿意跨考進來。因此,跟熱門專業相比,地質學專業考研,競爭并不激烈,難度不大,錄取分數線也較低。

NO.3 數學不好的人,同樣有捷徑

高等數學,對于很多人來說都是一塊難啃的骨頭,對于數學不好的人來說,也有捷徑可以選擇。筆者在讀本科的時候,就有這樣一位同學,他不喜歡數學,但是又想讀研究生,于是搜索了很多大學的碩士生招生簡章,發現還真有幾所高校不用考數學,比如南京大學的構造地質學專業,招生的時候只需要考思想政治理論、英語一和普通地質學、構造地質學兩門專業課,這對他來說是個難得的機遇。就這樣,機遇加努力,他從我們一個地方高校成功考上了南京大學這所名牌大學,實現了人生的華麗轉身。所以,如果你懼怕高數,不妨學學這位聰明的同學,探尋一下人生的捷徑。

NO.4 學校不出眾,業內有名氣

高考的時候,大家往往關注的是大學的排名,可是當你讀了四年大學到了考研的時候,才發現專業和就業情況更為重要。名校也有就業很差的專業,相反,很多不出眾的大學,卻有著很出名的專業,地質學就是如此。因為專業較冷,外界知之甚少,但行業內部卻十分認可,我國當年比較著名的幾大地質院校――北京地質學院(現更名為中國地質大學(北京))、武漢地質學院(現更名為(中國地質大學(武漢))、長春地質學院(現已并入吉林大學)、成都地質學院(現更名為成都理工大學)、河北地質學院(現更名為石家莊經濟學院),以及當年比較著名的幾大煤炭院校――焦作工學院(后遷址并更名為中國礦業大學)、山西礦業學院(后與太原工業學院合并更名為太原理工大學)、山東礦業學院(現更名為山東科技大學)、焦作礦業學院(現更名為河南理工大學),還有幾所石油院校――中國石油大學、西南石油大學、大慶石油學院(現更名為東北石油大學),雖然它們在發展過程中紛紛更名換姓,而且在全國大學總體排名中并不十分出眾,但是其地質學相關專業卻是非同一般,如今活躍在當前地質戰線上的骨干絕大多數畢業于這些院校。

NO.5 海洋地質學――冷門的專業培養稀有人才

地質學本來就屬于冷門專業,但是在地質學大類中還有一種更冷門的專業,那就是海洋地質學,它是一門地質學與海洋學交叉的邊緣科學,主要研究海岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底巖石、海底構造、大洋地質歷史和海底礦產資源等,因為專業研究方向十分狹窄,培養單位也非常少,每年畢業的學生也是鳳毛麟角,除了同濟大學、廈門大學、中國海洋大學等幾所沿海大學開設此專業以外,就只剩下山東青島的中科院海洋研究所和國家海洋局第一海洋研究所、位于浙江杭州的國家海洋局第二海洋研究所、位于福建廈門的國家海洋局第三海洋研究所。正是因為畢業生數量有限,每年全國畢業的該專業研究生只不過百十來人,其就業情況十分樂觀專業,中石油、中海油等專門從事海洋石油勘探的單位十分青睞該專業的畢業生,這對于那些熱愛海洋事業的同學們來說,是個極好的選擇,從大家熟悉的大陸地質走向陌生的海洋地質,劍走偏鋒,不走尋常路,往往更易于獲得事業上的成功。

NO.6 同是地質學,工作分類卻迥然不同

在我國研究生招生專業目錄里面,地質學屬于學科大類,這其中主要包括兩大部分:理學的地質學包括礦物學、巖石學、礦床學專業、地球化學專業、古生物與地層學專業、構造地質學專業和第四紀地質學專業共五個專業,工學的地質資源與地質工程包括礦產普查與勘探、地球探測與信息技術、地質工程三個專業。

顯然,理學偏向于理論研究,工學偏向于工程應用,但細分起來會更多。在沒有繼續攻讀博士學位的情況下,碩士階段的研究內容在一定程度上決定了你找工作的對口單位,但不一定畢業之后就會從事這項工作,這主要取決于你畢業之后所選擇的單位的性質,有些單位是主要從事固體礦產資源勘探,有些單位從事石油勘探,有些單位是從事工程地質勘察,有些則是從事地質災害防治,彼此差別巨大。筆者在讀研期間學的就是地球探測與信息技術專業,其實就是地球物理勘探方向,但是由于工作單位主要從事地質災害的防治工作,所以現在的工作就和當年的研究方向有了很大不同,在工作中就要學習很多新的知識。

NO.7 橫向課題也很鍛煉人

研究生,本意就是要從事一定的科研工作,掌握一定的科研技能,達到一定的科研水平。但是,在讀研的時候,你不一定就能真的參與到科研當中,我國已經形成了龐大的碩士研究生隊伍,可是縱向科研課題畢竟十分有限,涉及國家重點科研項目如國家自然科學基金等更是少之又少,所以大部分學生會參與到導師的橫向課題當中。

所謂的橫向課題,通常是指各級政府及政府職能部門、企事業單位、社會團體等委托研究的課題,能直接帶來經濟利益的課題,往往時間短、工作方法成熟,這也是很多學生稱呼導師為“老板”的原因之一吧。表面上看,從事橫向課題貌似研究不夠深入,但實際上這樣的工作更實用,一旦你畢業參加工作就會發現,原來工作中需要干的活在讀研時候都已經干過了,比如說出野外采集巖石樣品、野外地質填圖、室內編制地質勘察報告等,短短幾年的碩士生學習生活,已經將你打造成一個“熟練工”,這對于碩士畢業不想讀博深造而直接參加工作的同學而言,更具有實際意義。

NO.8 野外踏勘仍是主要工作內容

“嫁女不嫁地質郎,一年四季到處忙。春夏秋冬不見面,回家一包爛衣裳。”這是地質工作者之間流傳的一首自嘲逗趣的打油詩,由此也可見地質工作者們常年跋山涉水、風塵仆仆的辛苦。很多學地質的同學之所以愿意考研,很大一部分原因是希望擺脫艱苦的野外工作環境,以為讀研之后就可以在實驗室里“享受幸福”,但是,事實并非如此。不僅僅是碩士,哪怕是博士畢業,野外工作也是地質工作者最重要的工作之一。原來的地質三大件――“羅盤、錘子、放大鏡”就是野外工作的常用工具,雖然現如今發展出了“GPS、數碼相機、筆記本電腦”新三大件,這也是為了方便野外工作。僅以筆者從事的工作為例,在主要從事地質災害防治研究的單位里,我們擁有很多知識淵博的博士和碩士,但是在從事每一項課題的研究當中,都必須首先走進野外實地踏勘,取得第一手資料,每個月出差幾天甚至每年出差幾個月,都是十分常見的事情,因此,希望通過考研而擺脫野外的艱苦工作環境,是徒勞的。

NO.9 女生極少

由于地質學相關專業需要經常出野外,不太適宜于女生工作,所以本科學習這個專業的女生就很少,等到畢業就業的時候,用人單位又很少愿意錄用女生,所以造成的局面就是,本科學地質的女生在考研的時候紛紛更換專業,如此一來,讀研時期的女生就鳳毛麟角了。在這樣的環境下學習,少了女同學的陪伴,你的生活會略顯枯燥。

NO.10 考注冊巖土工程師很重要

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關鍵詞:油母頁巖;干餾煉制;油泥;尾礦;壓錠

中圖分類號:X741 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)14-0074-02

撫順礦業集團西露天礦坑口油廠是利用撫順式干餾爐技術,以采煤剝離且需舍棄的油頁巖為原料,加工煉制頁巖油的國有特大型企業,是國家支持和鼓勵發展的項目,目前有五套干餾生產裝置,年設計能力15萬噸頁巖油。

1油泥產生原因與危害

油頁巖進干餾爐,油頁巖被加熱干餾,分離出的蒸汽瓦斯混合物從爐頂排出,進入頁巖油回收系統。干餾后的頁巖下行進發生段,借助從爐底通入的飽和空氣與頁巖中的固定碳燃燒,產生的發生瓦斯在干餾爐中段同進爐熱瓦斯混合,上行進入干餾段,對頁巖進行供熱,燃燒后的頁巖灰從爐底灰皿排出。干餾爐出口的混合物氣體經集合管、洗滌塔、冷卻塔洗滌,油與瓦斯分離,水油混合物在油水分離槽中分離,油計量后進入儲油罐。水經冷卻后循環使用。而頁巖灰與干餾出口的油氣混合產生的油泥分別存在于頁巖油及水中的副產物。隨著頁巖油的靜止、沉降,油泥逐漸沉降到池、槽及罐底部。為確保成品頁巖油銷售質量和干餾裝置連續生產需要,需要對油泥進行清理。油泥為國家規定的危險廢棄物,不準隨意排放,需有資質單位進行處理,僅每年的清理費用就為100余萬元,并且因油泥清理不及時經常出現回用水帶油泥影響和中斷生產事情發生。

2油泥處理方法和綜合利用

油泥分為稠狀油泥和固態油泥兩種,其中固態油泥是因稠狀油泥長期沉淀形成,在油泥處理和利用上以處理固態油泥為主。稠狀油泥經反應池加溫、破乳、沉降后將上層頁巖油運輸至儲油罐,油泥儲存在沉降池,沉降池的油泥運到皮帶運輸機上料至配料倉,與經過破碎的3mm以下的頁巖及其它粘結性礦物質一同進入攪拌器,在攪拌器進行混合,同時液體攪拌罐的粘結劑或水注入攪拌器,經初步攪拌的油泥和頁巖進入輪碾機進行二次混合。經充分混合的物料進入壓球機壓錠成型后運輸到干餾爐儲料倉進行再利用。

2.1油泥基礎數據

鋁甑分析:水分:18.3%;含油率:69.1%;半焦:5.5%;氣體損失:7.1%;

油泥中含固態雜質量m/m:25.30%;固態雜質的發熱量J/g(彈筒):15909;

通過油泥實驗數據可了解到油泥中含油率為69.1%,油泥含固量為25.3%。

2.2壓錠實驗基礎數據

2.2.1綠頁巖對壓錠質量的影響

原礦:綠頁巖:油泥:沙=80:10:10:0;落下強度=36.59;含油率=6.5%

原礦:綠頁巖:油泥:沙=60:20:10:10;落下強度=48.7;含油率=5.8%

原礦:綠頁巖:油泥:沙=50:30:10:10;落下強度=51.2;含油率=5.0%

原礦:綠頁巖:油泥:沙=0:80:10:10;落下強度=48.53;含油率=3.0%

2.2.2黃泥對壓錠質量的影響

原礦:黃泥:油泥:沙=80:10:10:0;落下強度=46.44;含油率=6.5%

原礦:黃泥:油泥:沙=60:20:10:10;落下強度=53.28;含油率=5.5%

2.2.3砂對壓錠質量的影響

原礦:油泥:沙=80:10:10;落下強度=52.3;含油率=6.5%

原礦:油泥:沙=70:10:20;落下強度=48.35;含油率=6.2%

原礦:油泥:沙=60:10:30;落下強度=46.75;含油率=5.0%

2.2.4水泥對壓錠質量的影響

原礦:油泥:沙:水泥=87:10:0:3;落下強度=50.52;含油率=6.4%

原礦:油泥:沙:水泥=55:10:30:5;落下強度=31.84;含油率=5.5%

2.2.5油泥對壓錠質量的影響

原礦:油泥=5:1;落下強度=12.31

原礦:油泥=10:1;落下強度=33.12

2.2.6試驗數據補充

石膏:原礦:油泥:沙=5:75:10:10;落下強度=44.86;含油率=6.5%

生石灰:原礦:油泥:沙=5:75:10:10;落下強度=34.51;含油率=6.5%

原礦:綠頁巖:油泥=80:10:10;落下強度=65.16;含油率6.0%

原礦:沙:油泥=80:10:10;落下強度=67.31;含油率6.5%

實驗確定用80%的3mm以下頁巖、10%油泥、10%砂或綠土進行摻混壓錠效果是最佳的。

2.3設備的選型

根據原料油泥的性質和歷年油泥的產生量以及實驗確定的各種物料的配比,確定年處理固態油泥1000噸、尾礦頁巖8000噸、輔料1000噸共計處理能力10000噸/年的壓錠生產線。

壓錠主體設備構成為:細碎機;二倉電子配料機;雙軸臥式攪拌機;輪輾機;液體攪拌罐;強力壓球機。

3對目前干餾生產影響程度分析

頁巖塊度是影響干餾的主要因素,其中壓錠強度不能達到要求,在干餾爐內油泥錠粉碎后影響干餾爐主風流量和循環流量,進而影響干餾爐處理量,影響頁巖油產量。由下表可看出壓錠前后油泥錠粉碎后對干餾的影響程度。

現將壓錠前后生產數據情況列于下表:

由上表可看出,自2011年7月油泥復用生產線正式運轉至今,壓錠前后主風流量、主風壓力、循環流量、循環壓力及頁巖油產量和頁巖油處理量均無大變化。

4經濟效益估算

按年處理油泥5000噸計算,油泥中油含量為69.1%,以回收率70%計算,按年回收頁巖油2400噸,平均每噸頁巖油5500元,年創效益1320萬元。

壓錠預計年至少利用頁巖尾礦10000噸,按噸頁巖46元計算,共計46萬元。

利用10000噸頁巖按30噸頁巖出1噸油計算,年可收油330噸,年創效益181萬元

節省外委清理費用108萬元。

本項目總經濟效益為1655萬元/年。

5社會效益

篇9

英文名稱:中國有色金屬學報(英文版)

主管單位:中國科學技術協會

主辦單位:中國有色金屬學會

出版周期:月刊

出版地址:湖南省長沙市

種:英語

本:大16開

國際刊號:1003-6326

國內刊號:43-1239/TG

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發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1991

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CA 化學文摘(美)(2009)

SA 科學文摘(英)(2009)

SCI 科學引文索引(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

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篇10

關鍵詞:機電一體化 技術 煤礦機械 應用

1 概述

機電一體化是一門復合型技術,它集機械、電子、計算機和信息為一體,機械是其主功能、依托計算機和電子技術發展動力功能,把機械裝置、電子設備和軟件等結合起來,發揮其獨特的作用。數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化是其未來主要發展方向。煤礦業未來往高效安全、清潔、結構優化的方向發展,而煤礦機電一體化技術的運用能夠推動其快速往這個方向發展,并實現煤礦綜合自動化。此外,煤礦機電一體化技術是煤礦企業信息化的關鍵支撐技術,并廣泛應用于煤礦采掘和裝備應用與推廣上,促使其快速健康的發展,為整個煤礦工業打下穩固基礎。本文分析了煤礦機電一體化技術的發展現狀及其研究意義、它在煤礦業的應用和其未來發展趨勢,希望對煤礦產業的發展起到推動作用。

2 對我國煤礦機電一體化技術的發展現狀的研究

中國的機電一體化技術萌芽期是從20世紀70年代開始,到了80年代后期,在綜合機械化采煤這一領域得到飛躍發展,并推動了煤礦機電一體化技術的發展進程。在這一年代,采煤機已經發展為電牽引。進入20世紀90年代中期,在已有基礎上研發了大功率電牽引采煤機。到了21世紀,煤礦機電一體化技術得到廣泛的應用,并在某些領域取得極佳的成績,如煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等。但與國外發達國家相比,我國的機電一體化技術起步較晚,因此,在對該技術的研發水平、應用領域、投資規模和技術管理上都稍微落后于采煤業發達的國家。

3 分析煤炭機電一體化技術的研究意義

隨著煤炭機電一體化技術的發展,分析研究該技術有著重大的意義。本文主要從三個方面分析了其研究意義。

3.1 有效提高了煤礦作業的勞動效率 傳統的煤礦作業大多數是以手工為主,而引用機電一體化可以大大提高勞動效率,降低工人的勞動強度,縮短作業時間,生產效率明顯得到明顯提高。

3.2 有效提高勞動安全保障 傳統煤礦工人的工作環境都比較差,如潮濕、灰塵大,這嚴重影響工人的身體健康,有時還會危及到他們的生命安全。機電一體化技術應用在煤礦領域能夠保障工人勞動安全,防止灰塵和潮濕等惡劣環境危害他們的身體健康。

3.3 明顯增加勞動收入 機電一體化運用在煤礦機械中不僅能提高勞動生產率,同時也提高了煤炭產量。這直接受益的是煤礦企業,而煤礦企業效益的提高,煤礦工人的勞動收入也明顯上升,改善其生活水平。此外,煤礦產業的發展還能帶動當地相關產業的發展,為當地帶來一定的經濟效益。

4 對機電一體化在煤礦生產中的應用研究

工業化的快速發展也帶動了煤礦業的發展,在煤礦產業引進機電一體化技術,并廣泛應用在煤礦產業的各個領域。以下從三個方面進行闡述,它們分別是機電一體化在礦井綜合采煤方面的應用、礦井運輸提升設備的應用和煤礦安全生產方面的應用。①應用于礦井綜合采煤方面。機電一體化技術在煤礦生產中的一個典型應用就是電牽引采煤礦機,它具有牽引特性好、反映快捷、結構簡單易用、工作效率高和壽命長等良好特點。因此,它被廣泛應用于大傾角煤層。②應用于礦井運輸提升設備。機電一體化技術在煤礦生產的另一主要應用是帶式輸送機和礦井提升機。其中帶式輸送機因能長距離運送、運行期間安全性能高,并能實現自動化而成為我國煤礦井下原煤礦輸送系統的主要運輸設備。而礦井提升機其機械結構簡單,能實現全數字化交流提升。③應用于煤礦安全生產方面。最能強有力的體現出煤礦業機電一體化技術的就是應用于礦井安全生產監控系統,這不僅能保證煤礦進行安全生產,還能促進煤礦安全管理的發展。這也符合了我國規定的礦井必須配備礦井監測控制系統的規定,使工人在安全的條件下進行生產。

5 對煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢的研究

國產煤礦機電一體化設備的特點是:智能化、程序化、信息化,并具有很多無可比擬的優點,如便于操作維護、設備體積小、安全可靠度高等。這一技術廣泛應用與煤礦業能有效減輕工人的勞動強度,提高煤礦企業生產效益,拉動社會經濟的發展。但目前為止,我國的機電一體化技術還落后于其他煤礦產業發達的國家,本文特分析了其未來發展的三個主要趨勢。第一,研究發展擁有自主知識產權的煤礦開采技術,特別是在關鍵裝置方面;第二,在產品功能方面增家通信功能,以配合綜合自動化的發展需求。第三,機電一體化技術的日后研究重點之一是研究發展煤礦機器人。

6 結語

綜上所述,科學技術的快速發展能夠有效推動機電一體化技術的發展,并廣泛應用于煤礦產業的各個領域,加快煤礦產業快速向前發展,進而推動社會經濟的發展。機電一體化技術的應用不僅能夠提高煤礦企業經濟效益,還保障了工人操作的安全性。國家也越來越重視煤礦產業的安全性生產,這使煤礦產業大幅度增加煤礦設備的投入。因此,它的發展必能創作出更大的社會價值。

參考文獻:

[1]孫虹丹.淺談機電一體化技術在煤礦機械中的發展及應用[J].才智,2011年24期.

[2]譚得健,徐希康.自動化技術、信息技術在我國煤礦企業的應用[J].工況自動化,2003.