礦業工程和采礦工程的區別范文

時間:2023-12-04 17:57:15

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礦業工程和采礦工程的區別

篇1

一直以來,采礦工程在我國經濟發展中占有重要地位,使得對采礦工程從業人員的需求也隨著經濟發展得以增長。但隨著知識經濟時代的到來,對采礦工程從業人員需求的增長趨勢在減緩。隨著國家經濟結構調整和高耗能行業整體能源需求壓縮,煤炭行業對傳統采礦人才的需求在減少,但對復合型采礦人才的需求增多了。

1.1新階段采礦人才知識體系的智力支持

知識經濟時代到來后,人工智能、網絡化、信息化將人從工業經濟中解放出來,同時也正在改變資源和化石能源的開采方式和消費方式,必須將傳統采礦模式適時調整到基于大數據信息技術、智能技術和網絡技術的新常態采礦模式。采礦工程是對儲存在地下、大海中、山體內的礦藏進行開采的工程,包括礦產資源的儲量探測、礦藏定位、礦區建設和后期采礦實施等一系列工程。由于礦產資源是按地質規律儲存的,礦區建設和后期采礦也不能違背地應力及其發展規律,基于大數據信息的統計分析離不開智能技術,故新常態采礦的一系列工程離不開大數據信息技術和智能技術的支持。此外,采礦過程中存在多種信息(如地應力場、采動應力場、瓦斯滲流與運動場、水滲流場、溫度場)的獲取與實時傳輸,網絡技術能實現實時傳輸與實時分析,故新常態采礦的一系列工程也離不開網絡技術的支持。綜上所述,新階段采礦人才知識體系應從知識經濟時代中獲取智力支持,即將信息技術、智能技術和網絡技術融入采礦人才知識體系中,為采礦工程專業人才的創新技能發展提供智力支持。

1.2新階段礦業工程活動的社會責任需求

長期的采礦活動對環境造成了大量的破壞,生態環境嚴重惡化,采礦工程與環境的矛盾日益凸顯,采礦工程與環境的和諧發展是新階段采礦人才在發展采礦工程中必須始終堅持的社會責任。采礦工程目前正處在結構調整期,必須將采礦與環境和諧發展戰略運用到采礦工程中的各個環節,這將成為未來采礦工程活動的必然趨勢。對新階段采礦人才知識體系的培養也應體現環境保護方面的智力支持,增設與環境保護相關的課程與實踐活動。

1.3新階段礦業工程活動的國際化發展

進入新的階段,礦業市場世界一體化趨勢在增強,伴隨著美歐經濟復蘇,印度、非洲經濟快速發展對礦產資源的需求量大幅度提升,我國采礦工程即將迎來新的、更加健康的穩步發展。同時,隨著我國更多的礦產資源開采企業走向國際市場,這些企業必將在國際化競爭中強化管理機制,革新理念,提高機械化、智能化水平,保證我國采礦工程的競爭優勢。另外,合同制采礦模式將是今后國際采礦的通用模式,根據承包商的設備投入水平,合同制采礦模式有勞務合同采礦和投資合同采礦兩種形式。我國合同采礦模式伴隨著國際礦業承包的發展也逐步興起,一些新的礦山開發無一例外地采取合同制采礦模式,采礦權人負責礦山的管理、協調和經營工作,由工程承包單位負責礦山的生產。綜上所述,新階段的礦山資源開采模式將更多地采用合同制開采模式,新階段采礦專業人才的知識體系也應適應這種合同制開采模式。在我國計劃經濟時代,礦井建設由井巷建設公司施工,煤炭開采由煤炭開采企業開采,而且大多數資源開采企業只熟悉一種礦產資源的開采,故傳統的采礦工程培養方案知識面過窄,不能適應國際化采礦和合同制開采的需求。合同制開采模式與傳統采礦模式的區別主要表現在礦山的擁有者不再直接參與生產經營,而是將重點放在如何融資、資本市場運作上;礦山的生產管理者從礦井建設、主體資源開采、伴生資源開采等方面開展全現代化管理模式的生產經營活動。當主體資源為煤時,其伴生資源為煤層氣,這類礦山的生產管理者不僅要有煤炭開采方面的主體知識(傳統采礦工程專業的知識面),還要有礦山建設、礦山管理、煤層氣開采方面的知識。目前我校的采礦工程專業培養方案在傳統采礦工程專業培養方案基礎上已拓展了礦山管理方面的知識,仍需在礦業經濟、礦山建設和煤層氣開采方面加強知識儲備,完善采礦工程知識體系。

2采礦工程專業方向課程優化

未來一段時間,采礦工程活動必須堅持采礦與環境和諧發展,順應國際化發展趨勢。而作為培養專業技術人才的高等院校必須調整教學計劃和培養方向,使培養的人才更適應礦業工程健康發展的需要。為確保在堅持固體礦床開采方向的基礎上盡量拓展礦業經濟、礦山建設和煤層氣開采方面的專業知識,我校采礦工程專業培養方案應在大的采礦工程專業基礎上實施小的專業方向。即在采礦工程專業下設固體礦床開采、礦山建設和煤與煤層氣工程三個方向,三個方向的課程既要體現共性(聯系),也要體現個性(適應就業的多樣化),在共性方面要體現專業固有特點,專業基礎課程一致;在個性方面要體現專業發展特點,設置體現就業和專業發展方向的專業方向課程,也即需在三個專業方向上進行專業方向課程優化。

2.1專業基礎課程優化

隨著礦業工程活動中機械化、智能化和國際化的普及,采礦工程專業人員也應在機械、智能和經濟方面進行知識儲備。基于上述需求,采礦工程專業的固體礦床開采方向和礦山建設方向應在原高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、地質學基礎、礦山地質、測量學、C語言程序設計、理論力學、材料力學、巖體力學、機械設計基礎、電工與電子學等專業基礎課程基礎上增加微機原理與接口技術、技術經濟分析等課程;而煤與煤層氣工程方向應在上述原有專業基礎課程基礎上增加大學化學、構造地質學、煤層氣地質學。

2.2固體礦床開采方向課程優化

采礦工程專業固體礦床開采方向主要學習固體礦床開采的理論、技術和裝備,本專業方向畢業生能在固體礦床開采(含煤炭、金屬和非金屬開采)領域圍繞礦山開采和環境保持從事生產、管理、設計及科學研究等方面工作。同時,隨著固體礦床開采向機械化、智能化、少人化方向發展,對礦山生產技術水平、裝備水平、安全和環境保護要求也越來越高,要求畢業生有相應的知識儲備。根據行業和就業要求,固體礦床開采方向應在原彈性力學、流體力學、煤礦開采學、礦山壓力與巖層控制、非煤固體礦床開采、通風安全學、井巷工程、礦山機械、礦山電工、礦井設計、礦山企業管理、采礦工程專業英語、采礦CAD等必修專業課程基礎上增加礦山系統工程、礦山環境保護等課程;同時,根據礦山企業發展方向,開設特殊開采、計算機輔助設計、文獻檢索、法律法規與事故案例、軟巖巷道支護技術、數字化礦山、數據庫技術、礦山突害監控與防治、物聯網技術與應用等選修課程。

2.3礦山建設方向課程優化

采礦工程專業礦山建設方向主要學習礦山巖土工程的理論、技術和裝備,本專業方向畢業生能在礦山、公路、鐵路、地鐵、水利和建筑等行業從事巖土工程等方面的規劃、設計、施工、管理及科學研究工作。根據專業方向就業要求,礦山建設方向應開設彈性力學、流體力學、結構力學、土力學、采礦學基礎、地下工程測試理論與技術、混凝土結構設計基本原理、鋼結構設計基本原理、井巷工程、地下工程、爆破工程、巖土工程施工、工程項目管理等基礎性必修專業課程;同時,根據礦山建設發展方向,開設城市地下工程、土木工程概論、計算機輔助設計、文獻檢索、法律法規、工程估價、地基處理技術、建設監理概論、邊坡工程、礦山建設專業英語、砌體工程等選修課程。

2.4煤與煤層氣工程課程優化

篇2

一、畢業實習存在的主要問題

畢業實習是一次綜合性的師生參與和知識技能檢驗過程,能否取得預想的實習效果與許多因素密切相關。從宏觀角度而言,是否有相關國家政策優惠進而調動煤炭企業的積極性以配合實習,學校是否高度重視實習教學環節并出臺適當政策鼓勵設置一定數量的校級實習基地、在實習經費上適當傾斜以及實習時間點和實習天數的優化設置,是否出臺相對靈活性的實習形式并配置對應的實習效果考核方式,如集中實習、分散實習以及集中分散統一形式等;從細觀角度而言,學生是否將畢業實習實踐課程與教學過程中專業必修課同等重視,教師是否全身心投入畢業實習教學實踐過程以及教師和學生如何相互進行配合以達到畢業實習良好效果等。對于提到的宏觀角度方面,已有許多學者進行了較多說明和分析,此處主要從細觀角度方面開展研究。

1.學生實習興趣低

愛因斯坦曾說“興趣是最好的老師”,實習也不例外。現有的實多程序為:實習動員,教師帶隊實習,現場聽課,井下參觀,完成實習報告并考核完畢。模式化過程重而靈活性較少,學生主動性較低,造成有些學生甚至將畢業實習過程簡單認為去煤礦現場搜集一些資料以完成后續畢業設計或現場觀摩,忽略了借助實習機會進行現場實踐的主要目的,從而在思想上不重視實習,部分學生在后期畢業設計存在較多問題也間接與此次被動實習有關,實習過程興趣低。

2.學生在生產現場參與度少

畢業實多為集中實習,依據各礦業高校在每組人員數量及實習時間長短設置有所差異,通常為每組學生6~8人,現場連續實習2~4周。在現場實習過程中,學生雖然一直在生產現場,但這期間參與現場相關活動較低,主要活動包括聽報告,搜集礦井基本資料,并下井2~3次參觀學習,為畢業實習實際參與度較少,不僅不利于保障畢業實習質量,在一定程度上還降低了學生對工程實踐收獲的期望值,進而減弱了工程實踐性和理論與實踐相聯系的綜合性培養效果。3.“教師-學生-企業”三者互動不高在實習過程中,教師與學生之間、教師和企業之間以及學生和企業之間互動較弱。目前我國部分院校與礦山企業共同實施的“雙師型指導教師”制度在保障學生畢業實習質量方面有一定成效,增強了實習期間學生與企業間的互動,但由于存在著“雙師型”教師隊伍構成單一、培訓制度尚不健全、評價激勵機制缺乏等問題,還需進一步實踐探索和推廣應用。對于大多數采礦工程畢業實習而言,在實習期間,教師與企業協調溝通實習時間和實習安排,教師將實習具體信息傳遞給學生,使得學生與企業之間實踐互動關系轉變為根據實踐教學內容搜集資料、聽課和下井,從而易造成教師是三者的中心,成為上述實習安排的接收者和傳遞者,同時也未設置學生與企業以及學生與老師之間的實習互動環節,而這種模式不利于充分調動學生實習積極性,在一定程度上減弱了學生獨立性與創造性的培養效果.

二、“師生互動”過程控制實踐教學方法探索

1.教學方法的內涵

結合采礦工程專業畢業實習中細觀角度方面存在的上述三大問題,提出一種探索性教學方法:“師生互動”過程控制實踐教學法。如圖2所示,貫穿該方法的核心是以學生為中心,根據畢業實習時間先后順序依次分為三部分:實習前的動態準備階段、實習中全面互動階段以及實習后討論總結階段,可利用以下10個字進行歸納:即想、論、看、備、選、研、踐、述、測和議,目的是充分調動學生工程實踐積極性,提高畢業實習興趣,從“要我學”到“我要學”的觀念轉變。增加現場實踐機會,實習過程中使學生、教師和企業三者呈動態交流過程,以取得理想的實習效果。

2.教學方法的主要內容和實施步驟

(1)實習前動態準備階段。《禮記中庸》曾記載:“凡事預則立,不預則廢”,畢業實習也是一樣,實習準備階段工作是整個過程的基礎環節。在學生準備去現場參加畢業實習期間,需要完成“一想、二論、三看、四備”四件事。其中“一想”是讓學生獨立思考畢業實習需要完成哪些任務,通過畢業實習自己想學到哪些知識,對工程實踐現場最感興趣是哪一部分,前期專業理論學習中哪一部分還較欠缺,需通過現場實踐彌補或了解清楚,如何將前期學過的課程理論知識與現場部分串接起來等;“二論”是指將集中實習的幾位學生召集起來,大家一起討論上述疑問,并與畢業實習教學大綱進行比較,讓學生尋求工程實踐的興趣點、實習關鍵點和疑難點;“三看”是指觀看實習礦井宣傳片以了解實習礦井基本情況,帶領學生去采礦實驗室觀看教學模型以加深理解回顧重要知識點,并引導學生再次學習相關專業課本,使學生將實習礦井、實習教學大綱、教學模型、專業課程之間關系初步聯系起來;最后,“四備”是指啟發學生在完成前三步的基礎上,為實習現場工作任務提前準備好相關材料。通過完成上述四步,使學生真正明白這次實習是“自己如何實現良好的實習效果”的出發點獨立去思考和準備的,從而興趣點高,有利于后期實習的順利且深入開展。

(2)實習中全面互動階段。工程實踐參與度是能否取得畢業實習效果的關鍵環節,但其落腳點和決定權在于學生。采礦工程專業畢業實都在煤礦生產現場,但由于我國井下生產地質條件復雜,賦存的不安全因素多、井下生產工序繁雜、生產過程節奏快等客觀因素,煤礦企業普遍為畢業實習活動提供的下井次數有限。因此,實習過程中試圖在學生下井數量上大幅增加是不現實的。在實習中全面互動階段,學生在生產現場需要完成“選”、“研”和“踐”三步。首先,讓學生選擇必要的、感興趣的報告主題,對于采礦工程專業,涉及地質、設計、礦壓、安全、掘進、開采、機電等方面不同主題,學生可以選擇一部分、全部或者選擇感興趣同主題內容由不同優秀工程技術人員多次講解;同時,也包括學生選擇哪部分主題先講,哪部分內容后講,把實習的重心移交給學生,而教師作為引領人和服務者,為學生選擇的各報告主題聯系現場既懂理論又具有相當工作經驗的優秀工程技術人員,這樣使學生在接下來的環節中具有主動性,更有興趣積極參與現場實踐過程。其次,實習期間將傳統的現場人員作報告轉變為特定主題研討會,而在空余時間安排一定次數的無主題研討會。特定主題研討會使現場工程人員和實習學生之間由常規的教與學關系轉變為知識與技術的交流與探討過程。研討會之前帶隊教師將實習礦井部分基礎資料分發給學生,鼓勵和引導每位學生為不同主題研討會認真準備問題,現場工程技術人員多從礦井生產角度對這些問題解答,帶隊老師在一定程度上從教學理論角度進行補充,工程技術人員-學生-帶隊教師三者之間進行互動,使學生自己對相關知識了解清楚,鞏固了理論知識,逐步深入分析書本理論與現場工程實際問題之間的聯系和區別,培養學生自主性和創造性。另外,無主題研討會主要針對學生對于現場資料、書本理論課程回顧過程中遇到的難點以及部分特定主題研討會過程中未涉及的問題交流和探討,結合學生需要和要求安排對應的次數,并將其貫穿于現場實習整個過程中。對于采礦工程專業的學生,工程圖紙一直被看作是采礦工程師的語言,礦井整體布置、地質構造、采煤工作面布置、巷道支護方式等在圖紙上都清楚表現出來。因此,研討會上多結合現場工程圖紙進行講解,而對于文字性的生產地質資料等,主要作為研討之前的基礎資料了解學習,進而提高研討實效性和精煉性,加強學生識圖與繪圖的能力。最后是井下實踐,井下實踐是現場實習過程中的重要環節,是所學專業課程知識、實驗室教學模型、校內實驗課程在生產現場的集中反映。在對礦井基本資料和相關圖紙熟悉的基礎上,通過井下實際觀察和與工程技術人員交流以及現場真實心理感悟,讓學生明晰設計工程圖紙的嚴謹性以及圖紙中存在的設計空間關系并實現專業理論知識、井下實物與圖紙三者間無縫對接,在此過程中,啟發學生深入思考井下現場如此設計原圖2“師生互動”過程控制實踐教學方法因、可能存在的問題以及是否有更為優越設計方案,并可將這些問題和學生思考的結果加入無主題研討會進行共同探討。

(3)現場實習后討論總結階段。畢業實習效果的總結與討論是整個畢業實習不可缺少的重要環節,既是衡量或檢驗學生畢業實習成效的核心標尺,也是總結和思考本次畢業設計成功與不足之處的教學活動,可進一步優化畢業實習各環節或具體活動,為下一屆畢業實習提供寶貴實踐經驗。將畢業實習討論總結的研討會安排在現場實習的最后階段,包括三部分:“述”、“測”和“議”。首先是實習學生講述,集中實習的每位學生進行口頭匯報,講述此次實習自己的主要收獲、對生產現場的實踐感觸以及此次畢業實習對后續畢業設計最大幫助之處(除搜集整理的礦井基礎資料外)。通過這種講述方式,不僅有利于陳述者有效整理歸納實習成果,增強個人成就感,同時對于其他學生和帶隊老師而言,也能從講述中學到很多知識。其次是考核檢測,邀請現場工程技術人員一起,讓每位學生選擇自己此次實習最感興趣或最有把握的設計部分,結合圖紙講述設計遵循的規范和原理、生產現場選擇采用現有設計的主要考慮因素以及現場應用情況,這種方式看似考核,實際上是給學生展示自己水平的機會,讓每位實習學生都充滿自信,帶隊教師和現場工程技術人員共同評分。最后是學生與教師共同議論研討此次畢業實習的成功和不足之處,是在為畢業實習畫上句號之前的一次大范圍的總結和反思。對于本次實習活動中的成功之處可保留強化,對于存在的不足之處可在下一屆畢業實習中改進和優化。

三、效果評價

篇3

【關鍵詞】鐵礦工程施工,不安全因素,對策措施

中圖分類號: TU74文獻標識碼:A 文章編號:

一.前言

隨著我國經濟的快速發展,鐵礦工程施工變得愈來愈重要,鐵礦工程是安全生產的基礎與前提,不符合生產規范是安全生產的重大隱患,是導致安全生產事故的直接原因。一直以來,安全事故總有一定比例的事故原因是鐵礦工程施工不合理而導致的。因此,在鐵礦工程施工中應考慮好安全生產的技術要素,對不安全的鐵礦工程施工必須及時修改更正,確保鐵礦本質安全生產,針對鐵礦工程施工中的一些安全技術問題進行深入研究。

二.我國鐵礦采礦工程施工的主要技術

我國鐵礦開采的方式分為露天和地下兩大類別,在1957年以前我國的鐵礦開采以地下開采為主,但是隨著我國采礦事業的發展和勘探技術的提高,到20世紀90年代的時候鐵礦的開采方式就轉變為以露天開采為主。

露天開采是指從敞露地表的采礦場開采出鐵礦物的開采方式,其具體步驟主要包括穿孔爆破、采裝、運輸和排土四個環節。這四項工作的具體操作程度以及它們之間的相互配合,是露天開采鐵礦的關鍵。露天開采主要的四種開采方式。

1.在遇到露天鐵礦的開采剝離量不大的時候,尤其是在露天礦初期開采的時候,通常采用一次剝離的方式,稱作不分期的開采方式。海南鐵礦就是采用的這種開采方式。

2.在處理開采面積較大,礦物儲量多,剝離量大的鐵礦礦產的時候,我們通常會采用陡幫分離的開采方式,進行分期剝離和集中擴幫來分期開采。尤其是在初期開采時候遇到剝離量較大的鐵礦,要采取該種方式。大冶鐵礦東露天礦就是采取的這種開采方式。

3.如果露天鐵礦礦產的初期開采剝離量較大,我們通常會采用陡剝離幫,不斷的擴幫和離幫,逐漸的達到最終境界的開采方式。這種方式跟分期開采的最大區別就在于其連續擴幫,無法劃分出分期。不同開采方式根據具體礦產分布情況相組合,而形成的綜合開采方式,我礦山正是采用該種采剝方式。

4.我國露天開采的采礦工藝,曾經長期采用全境推進、寬臺階的緩幫開采方式。但是現在的露天開采方式中最主要的就是陡幫開采方式,該方式有其自身的優點和科技先進性。

三.鐵礦工程施工安全管理特點

1.對工人安全意識要求高。較長的施工周期、惡劣的高空露天作業環境、以及高強度高消耗的施工過程都有可能使得施工人員體力和注意力下降而發生傷亡事故。故在施工過程中要求施工人員必須具有高度安全意識。

2.對安全防護措施要求高。鐵礦產品的固定性往往會造成多工種立體交叉作業。有限的場地和空間,大量機械和人員流動作業要求安全防護措施必須到位,以免造成機械傷害和物體打擊等傷亡事故發生。

3.對安全管理措施要求高。鐵礦產品具有固定性,而施工生產具有流動性。當一個鐵礦產品完成后,施工隊伍需要轉移到新的工作地點,重新安裝設備組織生產。這種地點的流動,也同時可能帶來人員的流動,為保證新地點、新工人的安全需要安全管理的跟進和及時到位。

四.鐵礦工程施工中不同時期存在的不安全技術因素以及相應的對策

按照以往的工作經驗總結可得出,鐵礦露天開采可以分為三個時期:基建期,和開采期和退役期。在這個過程中,最為主要的安全問題就是對環境的影響而造成的安全性問題。因此,以下是針對不同的時期出現的安全問題應當采取的相應的措施:

1.基建期

在整個的工程過程中,采礦場一直處在一個忙碌的狀態中,而且它的地面的植被和土壤結構也被破壞的最為嚴重。因此在整個的項目工程中,要時刻注意以下的幾個方面:

(一)采用適當的爆破技術,讓粉塵量降到最低;

(二)在粉塵量大的情況下,要及時的進行灑水作業,這樣可以避免揚塵的現象出現;

(三)在下雨的時候,保證采場邊坡和平臺不會被其上面的松散巖土所侵蝕,這樣就要及時處理那些松散巖土;

(四)盡最大的可能不在雨季進行采場表土的剝離,若是不能避免就要進行圍擋措施。而且項目工程結束之后,應當及時的對它進行覆土,同時也要栽種一些當地的相應樹種,保證它可以恢復到原來的樣貌。

依照礦山的地勢山形還有排巖場地的需求,可在礦區的附近設置一塊兒專用土地用來存放剝離的表土,對于這塊兒土地的每個平臺邊緣的內側設置沿著邊坡方向的橫向排水溝。同時,在平臺的外側還要修建為預防內土巖滑落的截水埂,而且在整個的排土場的四周修建擋渣墻,來預防巖土滑落。最后,在完工后,把剝離的表土重新覆蓋在邊坡上,大致保持在0.3m左右,然后栽種牧草,待其恢復后可根據實際情況進行土地分配使用。

2.開采期

在開采期,很容易發生水土流失的問題,因此要及時的在路基兩側修建排水溝或者栽種樹木。

針對礦山工人特地進行相應的地質災害知識的教育和急救措施培訓;在不同的工程過程的休息時段進行穩定性的處理和綠化工作;修建泄洪溝,采用邊坡支護措施等;在生產過程中,注意一些細微的變化,留心巖石的移動等等。

3.退役期

礦山項目完工后,采用相應的措施治理當地的地質環境和預防以后可能出現的地質災害。

依照不同的地段特點,制定相關的生態復墾措施,一方面要保持水土,另一方面也要美化環境,做到既經濟又和諧,同時具有操作性。

近年來,由于愈來愈多的露天開采造成的高陡邊坡而引起的事故越來越多,大多的露天開采鐵礦都開始轉為地下采礦,因此新的問題也隨之而來了。

(一)空區和境界頂柱突冒的危險。

(二)露天積水下滲所造成的空區突涌的問題。前者我們可以針對當地的具體地質條件和礦體條件,分析巖體的結構,進行力學測試,得出其力學參數和對整個礦區的穩定性問題的分析結論,最終得到準確的境界礦柱厚度,進而可以提出相應的采礦方案和具體可行的預防控制礦體突冒的方法措施。

五.加強鐵礦工程施工中安全管理的對策與建議

安全管理的內容是對生產中的人、物、環境狀態的管理,有效的控制人的不安全行為和物的不安全狀態,消除或避免事故,達到保護勞動者的安全與健康的目標。安全生產的方針是“安全第一、預防為主”。

1.健全和完善安全生產制度

制定安全生產責任制度,明確施工企業各類人員的安全責任,切實抓好制度落實和責任落實,是做好安全管理工作的重要保證。一是要建立和完善以項目經理為主要責任人的安全生產領導組織,項目經理要對施工過程中的安全工作負全責,把安全工作貫徹到在生產工作的全過程中,有效開展安全管理活動。

(一)建立和健全安全管理責任制,明確各類人員的安全責任,從項目經理到一線員工,安全管理要做到縱向到底,橫向到邊,層層有責任人,形成安全管理網。

(二)施工項目要通過企業管理部門的生產資質審查,這是確保安全生產的重點。管理與技術的所有人員,都要按照從事生產的內容和工種,通過企業施工項目的安全審查,取得安全操作許可證,持證上崗。特殊工種的作業人員,需經參加安全操作考核取得安全操作合格證。

2.強化安全意識和責任落到實處

鐵礦施工安全文明標準化是和諧社會和城市文明的重要組成部分,也是整個經濟社會發展和社會安定穩定的必然要求,它有利于監管部門監督和企業品牌建設,是監管部門和企業共同的責任和追求。因此必須統一思想認識,落實各方主體責任,推行安全文明標準化建設,提高安全文明標準化意識。

六.結束語

全面確保鐵礦工程的安全施工是安全生產的前提和基礎,如果施工過程不是按照正常的生產規范進行,那么在生產過程中將會出現存在極大的安全隱患。安全事故的發生是鐵礦過程中出現了不合理的施工,所以,應當對于安全生產技術進行全面的考慮和完善施工技術細節,對于不安全的因素應當及時的排除改正,以便做到全面有力的保障鐵礦工程的安全。

參考文獻:

[1]關曉鋒,李如忠,黃佳強,尹芝足.中國露天鐵礦開采發展趨勢展望[J].現代礦業,2012,(6).

[2]羅赟.試論鐵礦工程施工安全存在的問題及對策[J].科技資訊,2009,(09)

[3]徐文彬,宋衛東,杜建華,等.緩傾斜極薄鐵礦體鐵礦方法選擇研究[J].金屬礦山,2011(4).科技資訊

篇4

摘要:本文針對非測繪專業的測量學教學,結合實際教學經驗以及美國教育家鮑里奇的有效教學理論,探討了測量學教學過程中的五種關鍵行為以及五種輔助行為。實際教學經驗表明,這些教學行為的有機結合有助于提高測量學教學效果。

關鍵詞:非測繪專業;測量學;有效教學行為

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0162-03

測量學課程是一門實踐性很強的基礎技術課程,已成為許多專業的基礎必修課之一[1]。我國高等學校的測量學教學,一般可分為面向測繪專業與面向非測繪專業兩類[2,3]。以中國礦業大學(北京)為例,開設測量學課程的非測繪專業包括土木工程、地質工程、采礦工程、安全工程以及遙感科學與技術等專業。面向測繪專業的測量學課程設置往往較為全面,而且實習課程也比較豐富,學生出于專業歸屬感,學習積極性也比較高。但是對于非測繪專業,往往僅有一門測量學基礎課程,而且學時較短;學生又覺得不是本專業的主干課程,學習積極性也有限。因此,面對非測繪專業的測量學教學需要更加強調有效的教學行為,才能達到預期的教學效果[4-9]。美國教育家鮑里奇在《有效教學方法》一書中系統闡述了有效教學理論[10],本文將結合鮑里奇的教育理論和筆者的教學經驗,探討非測繪專業測量學教學過程中的五種關鍵行為以及五種輔助行為,期望進一步提高筆者的教學水平,同時分享和交流教學經驗,以促進共同進步。

一、五種關鍵行為

1.清晰授課。清晰授課行為是指在教學過程中,向全班清晰地呈現教學內容,其表現之一是明確教學目標和重點,事先通過教學內容的組織,告訴學生每節課的教學目標和重點,指出哪些重點將出現在今后的學習中。第二是為學生提供背景知識,通過查閱或準備一個單元計劃,弄清本節課需要哪些先驗知識,并弄清將來課時所需要的先驗知識在本節課體現了多少。開始上課時,可通過提問或作業檢查的形式,梳理本節課的先驗知識,如有必要還需對先驗知識進行重新講授。講課過程中,清晰地解釋專業術語和概念,使學生能按邏輯的順序逐步理解。講課時應口齒清楚,不分散學生的注意力,不使用過于復雜的句子。對于重點內容或較難理解的概念,要用舉例、圖解和示范等方法來進一步解釋和澄清。最后,在每一節課結束時要進行回顧總結,使用關鍵詞幫助學生有效記憶,以便學生復習。

2.多樣化教學。多樣化教學是指采用多樣化的形式呈現教學內容,它有多種表現形式。當開始一節課時,可以采用挑戰性的問題、綜合視覺聽覺刺激、舉例、講故事等方式引入。筆者常用尼羅河泛濫的故事引出測定的概念,尼羅河是一條流經非洲東北部的河流,自南向北注入地中海。白尼羅河和青尼羅河是其兩條主要的匯入河流,其中青尼羅河出自埃塞俄比亞高原,水量變化很大。濕季河水驟增,夾帶著大量的泥沙涌進尼羅河,淹沒了河岸兩旁的大片田野,逼迫人們紛紛遷往高處暫住。河水退后,泥沙淹沒地產邊界,導致地產糾紛。假如有地產邊界圖,就能有效避免地產糾紛,促進生產。這種從實際地形地貌到“地產邊界圖”的過程,稱為測定。并緊接著引導學生思考,測定的過程可不可以反過來,進而用修建金字塔的故事,解釋測設。學生對這種娓娓道來的故事,表現出很高的興趣,在一種輕松愉快的環境下理解了測定和測設的概念及測量學的作用。另外,在教學過程中可以通過變化目光接觸、語音和手勢來展示熱情和活力,比如在講述等高線的陡崖和懸崖符號時,筆者站在講臺上用身體的傾斜程度演示陡崖和懸崖的區別,配合音量的高低變化和手勢,很能吸引學生的注意力。

篇5

一、堅持“文化育人”,構建角色轉變的教育機制

某煤礦現有職工2714人,其中,35歲以下青工1172人,占全礦職工總數的42.5%,主要分布在生產一線和重要的生產技術崗位上,與老職工相比,他們的文化水平和知識層次相對較高,專業基礎比較厚實,進入角色快,成長迅速,有的已經進入管理層,成為本專業的骨干力量。我們通過綜合分析目前全礦青工隊伍的構成狀況發現,大多數青工能夠正確認識自我,立足本職,扎實工作,但由于受學歷水平、教育程度、地域特點、社會閱歷等因素影響,在融入企業的過程中,不同層面的青工在思想和行為方面暴露出的問題也不一致。部分大中專畢業生青工雖然自身受過高中等教育,但往往自視清高,過分強調待遇,工作中眼高手低,缺乏扎實創業精神;部分技校畢業生青工雖然知識接受的比較快,但社會責任和家庭責任意識較差,貪圖玩樂,缺少吃苦精神;合同制青工雖然吃苦肯干,但文化程度偏低,培訓難度大,技能提升慢。三者雖然反映的是價值理念上的區別,但深層次則是不同文化理念之間的相互碰撞。因此,在實施教育的過程中,我們依托文化導入和理念灌輸,堅持分層施教,循序漸進,幫助他們盡快進入角色,適應崗位。

一是強化理念認知。不論是新工人入礦還是畢業生見習,我們都把崗前培訓當作重點,在強化安全知識、企業制度學習的同時,將企業文化納入培訓的第一課,向學員發放《淄礦集團企業文化手冊》、《某煤礦安全文化手冊》,通過學習和認知理念,認識淄礦的百年歷史,了解淄礦優良的傳統和厚重的文化,培養和增強他們的企業榮譽感。著眼于思想轉變和角色轉換,引導他們樹立“進了某門,就是某人”的意識,端正“扎根某,奉獻淄礦”的價值取向,從而自覺把自己的事業和理想同淄礦聯系起來,同某聯系起來,促進了角色的轉變,實現了思想上的“進家落戶”。

二是活動促進融合。為幫助青工在最短的時間內適應崗位、融入企業,我們在實施文化引導和理念灌輸的基礎上,以“凝聚青工隊伍,打造年輕團隊”為內容,不斷向團組織出題目、交任務、壓擔子、提要求,大力開展青工演講賽、主題辯論賽、知識搶答賽、籃球比賽、乒乓球對抗賽等健康有益、充滿活力的青年文體活動;廣泛開展“我為企業獻一計”、“金點子”合理化建議征集活動;深入開展“講形勢、談機遇、提認識、做主人”、“奉獻聰明才智,服務企業發展”形勢任務和愛崗敬業教育活動。與青工面對面進行交流溝通、座談討論,使他們了解某礦的建設背景和擔負的重大使命,感受某的變化和發展,達到了觸動思想,引導行為的目的。在開展的“某,我的家”主題征文比賽中,黑龍江礦業學院采礦工程專業畢業的張玉波寫道:“花園般的礦區讓我迷戀,規范的管理、和諧的氛圍以及礦領導的和藹可親,讓我感到企業更像是我溫馨的家”。山東科技大學畢業生王沖表示:“我為能夠成為某礦的一員而榮幸,為能夠在這樣的企業工作感到驕傲和自豪!一定要把自己最大的能量發揮到扎實的工作中,在企業發展中實現自己的人生價值”。

三是典型示范引導。針對部分青工走上崗位后出現的曠工問題和少數違反紀律打架斗毆的行為,我們一方面綜合社會因素、家庭因素等進行細致的分析,一方面堅持“正確對待、客觀評價、注重引導、因材施教”的原則,要求各職能部門、各單位和各級管理人員對待青工要做到“用熱心引導,用耐心教育,用恒心培養”。針對部分技校生青工社會責任感、家庭責任感淡漠,缺乏吃苦耐勞精神,選擇部分工作成績比較突出的中層管理人員、區隊干部和生產技術骨干以老技校生的身份,從不同角度對個人技校畢業入礦后的生活和成長經歷進行了回顧,通過親身的成才經歷,教育他們樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀,明確技校生青工是礦井未來發展的主力軍,應當勤于鉆研,立志崗位成才。近400多名技校生通過“人生觀教育專題報告會”受到教育,寫出了切身感受,我們選擇有代表性的在《政工信息》中刊發。其中,集團公司高級技校2003級畢業生萬兆峰寫的《感悟》一文,還被轉寄到技校,成為課堂教育的“活教材”,在技校生中引起了強烈的反響。今年上半年,我們廣泛開展了評選“十大優秀青工”活動,對10名進步快、表現好、技術高的優秀青工頒發了證書和1000元獎金,披紅戴花,在全礦工作大會上大張旗鼓地進行表彰獎勵,號召全礦青工向他們學習,立志做企業發展的有用之材。

二、堅持“文明育人”,構建行為養成的約束機制

企業賦予青年人的發展重任,要求他們不僅要有豐富的知識、過硬的本領,更要有高尚的品德、文明的操守。因此,我們把規范青工的言行、引導他們養成良好的工作作風和行為習慣,作為青工成才的“必修課”,鼓勵他們人人爭做“文明煤礦”的“文明青年”。

一是強化制度規范,突出行為養成。主要是強化“三個規范”。首先,強化基本行為規范。為強化對青工的制度約束,使青工管理有理有據,我們參照《公民道德建設實施綱要》,先后建立了《文明禮儀規范》、《青工管理暫行規定》、《文明青年十不準十必須》等多項管理制度,并對青工進行軍訓,增強執行意識和服從意識,作為崗前培訓的重要內容進行學習。其二,強化6s行為規范。為使青工盡快熟悉和適應礦上的管理,我們結合推行rec精細控制管理的實際,對青工進行6s行為強化訓練,全過程參加區隊班前禮儀宣誓和班后三工講評,親身體驗精細管理的操作流程,提高感性認識。通過行為約束和現場體驗,青工的言行舉止有了很大改觀,進出公共場所自覺排隊行走,青工的紀律意識、行為養成明顯提高。其三,強化職業操作規范。除了對日常行為的規范,我們更側重崗位作業行為的約束,按照“建設本質安全型礦井,做本質安全人”的要求,組織青工學習不同工種的4e標準、操作流程以及“三違”認定標準,做到“一舉一動,規章至尊”,提高遵章意識,確保自身安全。

二是細節滲透關愛,突出親情感染。為使青工感受到企業的關心和重視,每年畢業生分配來礦,各職能部門都堅持把準備工作做實做細,認真研究接待方案,做到“兩個提前”,即:提前營造歡迎氛圍,制作歡迎橫幅、標語和牌板;提前考慮生活安排,在第一時間將100元就餐卡交到每名畢業生的手中。礦黨政領導親自組織召開“畢業生見面會”,講形勢、談希望、提要求,會后一起就餐,溝通思想,聽取他們對企業的印象和意見。在技校生青工管理方面我們提出了“三個當作”,即:當作自己的孩子來教育,當作身邊的同事來對待,當作企業的骨干來培養。不提倡一出問題就責備,甚至通報、除名的做法,而是區分情節輕重,注重引導教育。并要求“區隊干部當好家長,老職工當好兄長”,黨支部書記作為青工教育的第一責任人,帶頭滲透“家”的關愛,營造“家”的氛圍。機電隊黨支部書記劉亮已經先后為多名青工墊付生活費累計1000多元,并先后4次接受家長委托陪同青工“相親”、“定親”,為他們牽線搭橋。親情滲透關愛為企業和家庭搭建了溝通的橋梁,贏得了家長的信任。

三是注重形象打造,突出環境熏陶。優美的環境能夠陶冶人的情操,良好的形象能夠展示企業的魅力。為進一步改善青工特別是大中專畢業生的住宿條件,使他們能夠安心工作,在職工宿舍居住緊張的情況下,投資200多萬元建成學生公寓,安裝了空調,配備了書櫥、衣柜等設施;每周組織對青工宿舍進行衛生檢查,并組織開展了“文明個人”、“文明宿舍”評選。今年又投資600多萬元新建了單身宿舍樓,擴大了工廣綠化面積。在此基礎上,我們以滿足青年日益增長的物質生活和精神文化需求為著力點,投資20多萬元裝修了餐廳,訂閱了青年雜志,購置了各種文化和科技書籍,對活動場所的體育設施進行了全面更新,成立了各種文體協會組織。環境的刷新和各種軟硬件設施的配備,為滿足青年需求、展示青年時代風貌構建了鮮活的載體,為激勵青年積極向上、全面發展創造了良好環境。

三、堅持“實踐育人”,構建崗位成才的培養機制

實踐是鍛造青工成才的重要途徑。近幾年來,我們不斷加大培養力度,大力實施了“素質提升工程”和“技能攀升計劃”,重點加強了對青工的技能培訓。

一是實施競賽激勵。我們堅持“以老帶新”的原則,由工作經驗豐富的老職工與青工結成對子,簽定師徒合同,有針對性地制定培訓計劃,定期進行技能評定,積極出臺獎懲制度,依據成績拉開工資檔次,對于出徒快、頂崗早、獨立工作能力強的學員及其師傅每月給予獎勵。為鼓勵青工自覺學技術、學業務,礦團委牽頭組織開展了“學技能、出滿勤、保安全、盡孝心”主題競賽活動和“三滿意”教育活動,并定期組織開展崗位練兵、技術比武等活動,有效培養、開發、利用青年人才,激發了青工學習技能的積極性。

二是拓展教育渠道。在抓好內部培養的同時,鼓勵青工自學成才,積極參與深造。將青工培養計劃納入礦井《“十一五”企業人才發展規劃》,實行目標化管理,積極提供學習培訓機會。截至目前,已有32人參加中國礦業大學和山東科技大學的脫產學習,有28人報考了函大參加了全國自學考試,868人通過在崗學習,已經取得各種職業技能證書。同時,我們還充分利用礦“兩基地一中心”和局域網,開展多種形式的實物培訓和網絡教學,豐富了教育內容,拓寬了教育渠道,為青工成才提供了便利條件。

篇6

[關鍵詞]無煤柱;煤與瓦斯共采;沿空留巷;煤層氣

中圖分類號:TD713文獻標識碼: A

Experimental Study on Technology without Pillar of Simultaneous Extraction of Coal and Gas

Abstract: In order to solve effectively the problems of deep mining with safety and high efficiency, experimental study is carried out based on the theory of simultaneous extraction of coal and gas without pillar, which solves the problems of gob-side entry retaining support strength and safe mining.

Key words: without pillar; simultaneous extraction of coal and gas; gob-side entry retaining ;gas

1引言

深部資源開采已成為國內外采礦工程界一個十分重要的研究課題。一些深井開采的國家,如美國、加拿大、澳大利亞、南非、波蘭、俄羅斯等,其政府、工業部門和研究機構密切配合,集中人力和財力緊密結合深部開采相關理論和技術開展基礎問題的研究。近20年來,國內外學者在巖爆預測、軟巖大變形機制、隧道涌水量預測及巖爆防治措施、軟巖防治措施以及深部礦井的瓦斯災害治理等各方面進行了深入的研究,取得了一些成績。我國20世紀80年代末就開始了深部開采方面的研究,一些學者和科研院所對深部開采的理論和技術進行了一些研究,并取得了不少研究成果【1~4】。

我國大多數礦區地質構造復雜,煤巖松軟,煤層具有高瓦斯、低透氣性、高吸附性的特點,尤其是低滲透率和非均質性的特性,難以在采煤前直接從地面抽采煤層氣[5]。隨著開采規模擴大和開采深度的迅速增加,瓦斯含量和突出威脅顯著增加,巷道礦壓顯現劇烈,支護難度劇增;圍巖溫度持續升高熱災嚴重等問題,特別是面臨深部瓦斯重大災害隱患,卸壓開采保護層抽采瓦斯效果固然好,但是預留煤柱給被卸壓層對應區域帶來應力集中,容易造成煤與瓦斯動力災害,難以實現全面卸壓消除瓦斯災害威脅[6,7]。對于深部煤層群開采面臨的瓦斯問題,國內外研究表明:瓦斯抽采應走煤礦井下全面卸壓開采、煤與瓦斯安全高效共采[5,7]的技術路線。

2 工程概況

某礦為首采103工作面,北部位于工廣保護煤柱線南300m,南部尚未開拓,西部以F2斷層東的巖漿巖侵蝕區為界,東至大巷保護煤柱線。工作面機巷標高為-530~-402m,風巷標高為-515~-397m。工作面長度150m,推進長度800m,面積約11.1萬m2。

工作面開采煤層為10煤,煤厚0.3m~3.05m,平均2.52m。煤層結構較簡單,無夾矸,煤層傾角平均9°。老頂以灰色粉砂巖、泥巖為主,厚度3.7~18.72m。直接頂為泥巖,厚度4.04m~21.83m。巖漿巖侵蝕區直接頂頂板局部為巖漿巖。厚度約2~4m。底板為深灰色泥巖、粉砂巖,厚度1.5~13.07m。煤層賦存柱狀圖見圖1所示。

3巷道支護方案與參數

3.1巷道掘進支護方案與參數

103工作面掘進期間基本支護情況,巷道斷面為矩形斷面:寬×高=4.0m×2.6m,巷道頂板采用錨網梁聯合支護,頂部布置5根錨桿,錨桿規格為Ф20mm×2000mm的右旋全螺紋鋼錨桿,間排距900mm×800mm,每孔采用2卷Z2350樹脂錨固劑錨固。頂板錨索采用Φ15.24×7.5m鋼絞線,錨索布置在頂板中間位置,錨索間距為1.6m,每孔2卷Z2350、2卷K2350樹脂錨固劑錨固,外露250mm,預緊力為120KN。幫部采用竹錨桿支護,竹錨桿長為1600mm,每幫3根,最上面一根錨桿距頂板200mm,幫部每孔采用2卷水泥錨固劑,回采幫采用竹錨桿支護,非回采幫采用竹錨桿掛網支護。頂部錨桿錨固力為50KN,螺母扭矩不小于100N?m,梁為Φ12mm鋼筋焊制的梯子梁,梁長為3800mm,網為10#鐵絲編織網,網幅為6000×900mm、網孔大小80×80mm。少數地段為工字鋼棚支護。

3.2回采前原位巷道加固方案及參數

考慮留巷維護的長期性和承載的周期性和劇烈程度,就該巷道目前的支護狀況還不能確保該巷道長期穩定性,為了使留巷在最終變形后能滿足通風、行人等安全生產以及下一個工作面回采需要,保證沿空留巷的可靠性,考慮要對原位巷道和后期的充填墻體進行必要的補強加固。

根據本工作面巷道煤層賦存條件,按直接頂巖層性質將巷道分為三種類型,即泥巖頂、火成巖(砂巖)頂、煤頂。針對這三種不同頂板條件給出具體加固方案及參數。

3.2.1泥巖頂巷段頂板加固方案及參數

頂板錨桿:在原巷道頂板鋼筋梯子梁上兩錨桿中間位置補打單體錨桿,每排頂板鋼筋梯子梁上共補打四根,錨桿規格為專用螺紋鋼(左旋)超高強預拉力錨桿,錨桿規格為Ф20-M22-2500mm,每根錨桿采用兩節Z2550型中速樹脂藥卷加長錨固;排距同原巷道頂板支護;

頂板錨索梁或錨索:在頂板每排錨桿中間位置施工錨索梁(一梁兩錨索),錨索鋼絞線規格為Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m,每孔采用三節Z2550中速樹脂藥卷加長錨固;兩根錨索采用24#槽鋼梁連接,槽鋼梁長2.4m,眼距1.8m,即錨索間距為1.8m(距離巷道中心各0.9m),并配100mm×150mm×12mm規格的矩形鋼墊板;

頂板破碎不平時,錨索梁改為兩根單體錨索,單體錨索配400mm×400mm大托盤(并配100mm×150mm×12mm規格的矩形鋼墊板),預緊力80~100kN,錨固力不低于200kN。錨索間距為1.8m(距離巷道中心各0.9m),排距同錨桿排距。

錨桿錨索布置參數圖見圖2所示,其中虛線和小圓表示掘進時錨桿,實線和大圓表示加固支護的錨桿錨索。

3.2.2火成巖(砂巖)頂巷段頂板加固方案及參數

頂板錨桿:頂板每排施工4根專用螺紋鋼(左旋)超高強預拉力錨桿,錨桿規格為Ф20-M22-2500mm,錨桿間距1200mm;沿巷道走向排距為1500mm。每根錨桿采用兩節Z2550型中速樹脂藥卷加長錨固。

頂板錨索。在頂板每兩排新加固錨桿中間位置施工兩根錨索,鋼絞線規格為Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m,間距1.8m(距離巷道中心各0.9m),排距3.0m。錨索每孔采用三節Z2550中速樹脂藥卷加長錨固;錨索配400mm×400mm大托盤(并配100mm×150mm×12mm規格的矩形鋼墊板),預緊力80~100kN,錨固力不低于200kN。錨桿錨索布置參數圖見圖3所示。

3.2.3煤頂巷段頂板加固方案及參數

考慮到工字鋼棚支護巷段基本都為松散破碎的斷層等復雜地質構造帶,巖層松散破碎,松動范圍較大,施工錨桿錨索難度較大,達不到加固巷道圍巖穩定的預想效果;同時在受外界開挖和擾動時將很可能產生垮冒,因此,加固工作應建立在膠結緊固原位巷道頂板松散破碎巖層的基礎之上進行。經研究并和礦方討論,確定替換方案如下:煤頂巷道表面初噴――頂區超前注水泥漿(斷層帶進一步深孔注化學漿膠結破碎巖體)――拆工字鋼棚(錨索控頂)――幫頂錨桿錨索支護。

替換步驟和相關支護參數分述如下:

初噴密封:由于工字鋼棚支護段圍巖相對比較破碎,為了保證注漿效果,需要在工字鋼棚支護段圍巖表面噴射薄層混凝土封閉圍巖,噴層厚度為50~70mm(將工字鋼棚噴平蓋嚴),防止漿液泄漏。噴漿拌料要均勻,材料的配比為:水泥:黃沙:石子=1:2:2,水灰比為45%,速凝劑摻量為水泥重量的2.5~4%,拌料要均勻。

超前注水泥漿:在初噴密封的工字鋼棚支護巷段,每兩排工字鋼棚在巷道頂板位置均勻布置3~4根2.0m長注漿孔,對破碎頂板進行膠結,注漿錨桿長度為1~1.5m;注漿壓力一般不超過1.0MPa,注漿量以不發生大量跑漿為準。深度破碎的斷層帶可進一步采用化學材料深孔注漿加固,根據圍巖條件隨機布孔注漿,孔深4m,作為臨時措施防止頂板垮冒,為拆工字鋼棚創造條件。

拆工字鋼棚(錨索控頂):注完水泥漿,待圍巖膠結后打落圍巖表面噴層,逐架拆除工字鋼棚。若圍巖膠結效果不好頂板易下沉冒落時,及時采用錨桿或錨索控制頂板,鋼絞線規格為Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m。每孔采用三節Z2550中速樹脂藥卷加長錨固,以保證錨固效果。錨索預緊力80~100kN,錨固力不低于200kN,采用400mm×400mm大托盤(并配100mm×150mm×12mm規格的矩形鋼墊板),預緊力80~100kN,錨固力不低于200kN。

頂錨桿錨索支護(斷層帶深孔注化學漿膠結破碎巖體):在錨網替換工字鋼棚支護的施工過程中,采用“拆一錨一”的方式進行,即拆一架工字鋼棚,空頂距離夠一排錨桿時及時施工一排錨網支護,夠一排錨索時及時安裝錨索,嚴格執行緊跟迎頭的原則,根據實際情況臨時增加錨桿錨索護頂,錨網支護基本參數如下所示:

頂板錨桿:巷道頂板采用5根左旋錨桿專用螺紋鋼超高強預拉力錨桿加3.6m長M4型鋼帶(一根鋼帶上5個眼孔)、8#鋼筋網(網孔尺寸70×70mm)聯合支護,錨桿規格為Ф20-M22-2500mm,每根錨桿采用兩節Z2550型中速樹脂藥卷加長錨固;錨桿間距800mm,排距700mm。

頂板錨索梁或錨索:在頂板每排錨桿中間位置施工錨索梁(一梁兩錨索),錨索鋼絞線規格為Φ17.8×6.3m,眼孔深度6.0m,每孔采用三節Z2550中速樹脂藥卷加長錨固;兩根錨索采用24#槽鋼梁連接,槽鋼梁長2.4m,眼距1.8m,即錨索間距為1.8m(距離巷道中心各0.9m),并配100mm×150mm×12mm規格的矩形鋼墊板;

頂板破碎不平時,錨索梁改為兩根單體錨索,單體錨索配400mm×400mm大托盤(并配100mm×150mm×12mm規格的矩形鋼墊板),預緊力80~100kN,錨固力不低于200kN。錨索間距為1.8m(距離巷道中心各0.9m),排距同錨桿。

在斷層帶等圍巖破碎難以施工安裝錨桿和錨索時,可采用深孔注化學漿膠結破碎巖體再施工安裝錨桿和錨索,注漿材料可選用馬麗散或瑞米加固I號。具體為:迎頭頂部施工3個注漿鉆孔,孔間距1.2~1.5m,超前膠結煤巖控制頂板;鉆孔角度帶+20~30°,鉆孔深度3~4m。注漿錨桿:長度2.6m,4分鋼管制成,鋼管底端砸成扁狀;鋼管底端1.0m長度內錯開鉆孔,孔徑由大逐漸變小,前端孔徑Φ=8mm,后端孔徑Φ=4mm;采用專用封孔器封孔,封孔深度為1.0m;具體施工時參考井下具體情況執行。

煤頂巷段頂板加固錨桿、錨索布置如圖4所示。

3.2.4保留煤幫加固方案及參數

以上三種頂板加固方式中對保留煤幫的加固方案及參數均為:在原位巷道保留煤幫,每排支護中間重新加設錨帶網支護,采用4根IV級左旋錨桿專用螺紋鋼(左旋)超高強預拉力錨桿加一根2.2m長、四組孔的M4型鋼帶、8#鋼筋網(網孔尺寸70×70mm,在墻體不平整處可采用菱形金屬網)聯合支護,錨桿規格為Ф20-M22-2500mm。每根錨桿采用兩節Z2550型中速樹脂藥卷加長錨固;錨桿間距為600mm;排距同原巷道幫部支護。上排錨桿75迎角。如圖5所示。

4 礦壓觀測及支護效果分析

4.1 礦壓觀測的主要內容和測點布置

在工作面前方5m左右開始設測點,每15m設一個測點進行觀測,共設置6個測點,其目的就是觀測超前采動影響下巷道的變形速度、變形量,以及超前支承壓力峰值離工作面的距離。在工作面后方10m處安設測點,以后每15m設置一個測點,共設置4個測點,主要是為了觀測回采過程中巷道的變形情況。103工作面測點布置平面圖見圖6所示。測點的觀測采用十字斷面法進行表面位移觀測。

4.2 礦壓觀測分析

4.2.1巷道表面位移分析

(1)工作面前方表面位移

在受工作面采動影響前,巷道表面位移較小。隨著工作面的推進,各個觀測點相繼受工作面的采動影響,圖7和圖8為工作面前方測站的表面位移速度、位移量與工作面的相對位置關系。由圖7和8可知:

①超前工作面20~50m范圍內,巷道表面位移速度很小,變形速度不超過1mm/d。隨著工作面的臨近,頂底和兩幫的相對位移均逐步增大。巷道整體變形量不大,比較明顯的影響范圍大約是20m,機巷和風巷圍巖表面位移變形速度快速增加,工作面的超前影響范圍為20m左右。

②工作面回采對兩幫的影響大于對頂底板的影響。由于巷道頂板為砂巖,且頂板完整性較好,所以頂底板相對移近量遠小于兩幫相對移近量。從圖8可以看出,兩幫移近量可達52~110mm,而頂底板移近量只有12~20mm。

③工作面回采對機巷的影響大于風巷。從圖7中可以看出機巷兩幫移近速度最大可達到17mm/d,頂底板移近速度最大只有2mm/d;從圖8中可以看出風巷兩幫移近速度及頂底板移近速度較小,兩幫最大移近速度只有2.5mm/d。

④工作面回采前曾對巷道進行加固,加固措施有效控制了圍巖的變形,巷道受采動影響變形較小,回采前兩幫最大變形量只有110mm,為后期充填留巷打下了良好的基礎。

(2)工作面后方表面位移

對工作面后方圍巖表面變形進行連續觀測,得到工作面后方不同位置處巷道表面位移量、表面位移速度,分別如圖9~12所示。

從圖9~10可以看出:

①工作面后方35m以內,無論是風巷還是機巷,巷道表面位移速度均較小,變形速度不超過7mm/d。由于頂板巖性較好,且工作面回采速度較慢,回采速度僅為1.8m/d,頂板緩慢回轉下沉,且工作面后方單體支柱能及時支設,有效維護了巷道圍巖的穩定性。

②隨著工作面推進,上覆巖體不斷的彎曲、下沉和破壞,留巷采空區側的基本頂在自重及支護體產生的切頂阻力作用下破斷。隨基本頂巖塊的旋轉,基本頂巖塊在下部冒落碎矸石的支撐下形成的“三角塊結構”逐漸穩定,從而使沿空巷道一定范圍內的應力小于原巖應力。隨著矸石的逐漸壓實,形成穩定“三角塊結構”的上位巖層也將折斷、變形下沉,使煤壁乃至直接頂產生損傷,支承壓力影響范圍加大,峰值進一步內移,留巷上方頂板產生平移下沉,由于受基本頂分層垮落的影響,巷道頂板下沉呈現波動性。此時頂板運動特征以旋轉下沉為主,但下沉速度較小。工作面后方35~90m,風巷充填體側變形速度最大達到21mm/d,煤體側變形速度最大達到13mm/d;機巷充填體側變形速度最大達到9mm/d,煤體側變形速度最大達到5mm/d。

③工作面后方90m以外,隨著充填墻體承載強度的增加、頂板回轉下沉趨于穩定、受采動影響減小,巷道變形速度逐漸下降,進入變形穩定期。

④無論機巷還是風巷,充填體側變形是實體煤側變形的兩倍,說明工作面采動對充填體的影響比較強烈。由于上覆巖體發生斷裂,充填墻體承受的壓力迅速增加,墻體發生不同程度的破壞。

⑤兩幫移近和頂底板移近受周期來壓影響,基本頂發生周期性破斷時,兩幫移近和頂底板移近速度也相應發生周期性、跳躍性增加,且隨著離工作面距離的增加振幅呈衰減趨勢。

⑥工作面回采對風巷的影響大于對機巷的影響,風巷充填體側最終變形量達到200mm,機巷充填體側最終變形量只有140mm。主要原因是由于該段風巷頂板為巖漿巖侵入,隨工作面回采頂板不能及時垮落以充填采空區,頂板活動長期不能穩定,造成風巷持續不斷的變形;而機巷頂板隨采隨冒,頂板活動很快即趨于穩定,巷道圍巖穩定時間也較短。

從圖11~12可以看出:

①變形速度增加區為距離工作面煤壁40m范圍以內。隨著工作面推進,上覆巖體不斷的彎曲、下沉和破壞,留巷采空區側的基本頂在自重及支護體產生的切頂阻力作用下破斷,巷道圍巖的變形速度呈現明顯的上升趨勢。工作面后方30~50m范圍內,頂板下沉最大速度達到21mm/d,底鼓最大速度達到13mm/d。

②變形速度降低區為工作面后方40m范圍到工作面后方90m,隨基本頂巖塊的旋轉,基本頂巖塊在下部冒落碎矸石的支撐下形成的“三角塊結構”逐漸穩定,從而使沿空巷道一定范圍內的應力小于原巖應力。

③工作面后方90m以外,隨著充填墻體承載強度的增加、頂板回轉下沉趨于穩定、受采動影響減小,巷道變形速度逐漸下降,進入變形穩定期。

④無論機巷還是風巷,頂板下沉量和底鼓量相差不大。說明工作面采動對頂底板活動都造成了比較強烈的影響。

⑤頂板下沉和底鼓受周期來壓影響,基本頂發生周期性破斷時,頂板下沉和底鼓速度也相應發生周期性、跳躍性增加。

⑥工作面回采對風巷的影響大于對機巷的影響,風巷頂板最終下沉量達到210mm,機巷頂板最終下沉量只有170mm。主要原因是由于該段風巷頂板為巖漿巖侵入,頂板不能及時垮落,造成風巷持續不斷的變形。

4.2.2鉆孔探測儀觀測

用鉆孔窺視儀觀測頂板巖石賦存狀況和受采動影響裂隙發育狀態,所選地點為機巷,分別在工作面前方20m處和工作面后方20m處布置鉆孔,鉆孔深8m,鉆孔距距離巷幫0.5m、傾斜工作面方向20°施工,通過觀測得到不同深度的鉆孔探測記錄,見圖13~14所示。

從鉆孔探測記錄圖13可以看出,機巷頂板巖層3m以下主要砂巖為主,3m以上有泥巖成分存在;工作面前方雖受采動影響,但頂板完整性保存較好,1m以內淺部有些許裂隙,3.5m左右砂巖與泥巖交界面處頂板有離層現象,圍巖深部完整性較好,沒有明顯破壞發生。

從圖14可以看出,工作面后方淺部砂巖段巖層仍保持較好的完整性,但3~3.5m范圍內,巖層間離層現象明顯,同時圍巖深部開始出現裂隙,4.5m~5m處頂板垂向裂隙十分發育。由于鉆孔為前一天所施工,觀測時鉆孔已受工作面采動影響,巖層間發生錯動,頂板冒落導致鉆孔5m深處即被泥巖封孔,無法繼續進行觀測。

5 小結

(1)巷道掘進期間支護強度較低,不能滿足留巷要求,根據本工作面巷道頂底板巖層賦存條件,按直接頂巖層性質將巷道分為泥巖頂、火成巖(砂巖)頂、煤頂三種類型,應用高強預應力錨桿、錨索支護體系,分別采取針對性補強方案,較好的維護了巷道圍巖的穩定性,滿足了巷道留巷支護強度要求。

(2)礦壓觀測表明,機巷、風巷頂板條件不同,礦壓顯現規律也有很大區別。工作面回采對風巷的影響大于對機巷的影響,例如,風巷充填體側最終變形量達到200mm,機巷充填體側最終變形量只有140mm。主要原因是由于風巷頂板為巖漿巖侵入,隨工作面回采頂板不能及時垮落以充填采空區,頂板活動長期不能穩定,造成巷道持續不斷的變形;而機巷頂板為厚度達4.04m~21.83m泥巖,隨著工作面開采頂板隨采隨冒,頂板活動很快即趨于穩定,巷道圍巖穩定時間也較短。

(3)103工作面風巷、機巷沿空留巷取得了成功,留巷壓力穩定后巷道平均寬度約為4m,巷道平均高度約為2.0m,留巷斷面達到了8.0m2以上,滿足了本工作面安全回采的需要,達到了預期的留巷效果。在風巷、機巷不同的頂板條件下實施沿空留巷實現了頂板控制型式上的創新。

參考文獻

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