開采設計論文范文

導語：如何才能寫好一篇開采設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

借助強大的計算機繪圖軟件的功能，開發適合企業規范的鋁型材擠壓模具CAD系統是當前的熱門發展方向，如甘春雷等基于Activex技術,運用vBA對復雜鋁型材擠壓分流模CAD的關鍵技術進行了研究,提出了最短工作帶位置的自動尋找方法和工作帶長度的CAD計算公式,通過從型材圖形獲得的信息,系統自動完成模具的分流孔、分流橋、模芯結構、焊合室、工作帶和強度校核等優化設計。南昌大學的研究者通過對CAD/CAM軟件和CAE軟件的集成,構筑了型材擠壓CAD/CAE/CAM平臺,并基于該平臺進行了空心型材分流組合模的CAD建模,CAD/CAE信息傳遞和CAE建模,為進一步分析型材擠壓過程和優化參數打下了基礎。王孟君運用Activex技術,以vBA作為語言開發工具對AutoCAD進行了二次開發,研制出質心和最大外接圓直徑查找的新方法,解決了以往擠壓模CAD系統中質心和最大外接圓直徑難以在計算機上實現自動查找的問題。也有學者采用UG自帶的UG/OpenGRIP二次開發軟件包，根據鋁型材擠壓模設計順序，編寫了鋁型材建模程序，同時采用UG自身的MenuScript腳本文件開發了鋁型材擠壓模建模的菜單界面，將該二次開發模塊加載到UG功能模塊下，隨UG自動啟動。同時也可以創建鋁型材擠壓模具標準件庫，利用該二次開發的模塊在UG建模功能模塊下進行調用，這樣大大縮短了設計周期，降低了模具生成成本。具有很強的使用價值。隨著鋁型材產品多樣化，應用廣泛性，鋁型材擠壓模具CAD系統的二次開發正在向三維復雜的結構發展。

2鋁型材擠壓模具優化的主要現狀

2.1有限體積法

所謂有限體積法是從限差分法進而一步一步的發展形成的，是在對歐拉描述當中，對空間做的網格劃分，并且覆蓋在計算區域當中的，它可以把物理量進行對應的存儲，再通過質量和動量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通過在單元體上把體積與時間進行積分，做到離散形式，再通過這種形式組成一個代數方程，進而得到一個物理量的分布。這種方法在對其計算時，已經在流體力學中應用的比較寬廣了，在應用時我們也注意到了，它已經占到了重要位置。在現階段，在各個生產環境當中都已經開始應用這種方法了，并且建立了一個有效的模擬系統，這也是我們在進行求解時的一個重要因素，結果就得出了一個的分步的信息繼承與傳遞數據。在實際當看出，應用這種方法可以模擬出薄壁類鋁型材的擠壓成形，也表明，該方法是模擬擠壓成形最為有效的一種方式了。在有限體積法的原理下，可以建立一個金屬塑性的彈塑性有限元列式的有限體積控制法。而提出這種方法的數據傳遞，則可以建立一個了復合系統，并且對其數值模擬，在這個過程當中也就說明了，金屬在成形時是具有非常強烈的塑，所以更有理論價值。

2.2有限元法

有限元法可以大量的應用在模擬鋁型材的擠壓過程當中，它的工藝參數、模具結構等一些參數都會對產品質量產生直接的影響。在數值模擬的生產過程當中，在很大程度上都是應用了剛塑性模型的，從而模擬出非穩態等溫的生產過程，在這個過程當中我們主要考慮的作用包括幾個方面：必須要應用具有大變形的彈塑性材料，也可以對角鋁型材料進行模擬數值。如果我們是利用二維模型對其進行模擬它的流動速度，此時，在生產時我們可以通過利用它的模型結構，對它的摩擦系統進行進一步的研究分析。如果在擠壓時，它的數值模擬是截面型材，而我們應用的模擬模具就必須是等價的，因此，在實際應用當中，這也是相對有效的方法之一。近年來鋁型材擠壓模擬過程常用的軟件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以進行擠壓過程金屬流動模擬，得到擠壓模具應力，速度場應力場分析，溫度場分析以及模具應力變形分析。充分發揮了有限體積法和有限元法各自的優勢，成功地分析材料流動和模具受力情況，為模具設計及結構優化提供了有效的參考。

3發展趨勢

在實際應用當中我們可以看出，有限元法可以更好的進行鋁型材擠壓模擬，它的主要優勢是可以更好的適應幾何形狀，并且對材料的性質進行精確的定義，可以確定邊界條件與變量狀態，可以有效的解決更為復雜的一些難題。通常有限元法應用拉格朗日的坐標，它的網格節點一旦出現一定的程度的移動，就會出現很大程度的變形，促使網格發生變形，出現交叉問題，導致精準度失靈，這時就必須對網格重新劃分、模擬。在網格進行重劃時也會存在一些偏差，這主要是因為在傳遞數據時會造成一定的誤差，所以進行計算時它的精度就是有所降低。此外，因為網格重劃的速度是非常快的，這就會造成有限元邊界節點對模擬會產生很大程度的影響，也就是說，它的幾何形狀在和邊界節點進行脫離時會出現一定程度的敏感性，如果應用步長較小，仍然會促使擠壓件的形狀存在很大的偏差。所以，在當前情況下，對有限元數值模擬也僅限于比較簡單的形狀。但是，在未來的發展過程當中，對于研究有限元法更為突出的一個重點就是要在有限元網格的三維技術領域，其次也就是要解決怎樣才可以更好的避免網格重劃的問題。而應用有限體積法的最大優勢就是具有歐拉網格在靜止不動的狀態下，它的節點是不會任意流動的，不需重劃。這種方法的另一個優點是所具有的物理環境，在一定范圍之內可以控制離散方程，即它在各個方面都具有守恒性，同時確保了它的計算精度。由于這種方法在流體流動以及傳熱時計算數值已經發展的非常成熟了，所以把它應用在金屬成形的模擬數值，是具有一定前景的。

4結論

篇2

【關鍵詞】：煤礦大斷面巖石；巷道掘進；機械化

中圖分類號：X752文獻標識碼： A 文章編號：

煤礦開采在我國的國民經濟發展中占據著重要的地位，對我國的經濟建設和發展起著十分重要的作用。近年來，隨著我國煤礦開采行業的發展，煤礦巷道掘進施工的機械化技術應用也越來越廣泛，尤其是煤礦大斷面的巷道掘進機械化施工技術受到了人們的廣泛關注和研究。在煤礦巷道掘進施工中，煤礦大斷面包括巷道的掘進斷面和支護后的凈斷面兩種。通過機械化在煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中的應用，可以有效保證巷道施工的安全性，從而提高巷道的掘進速度，降低施工人員的勞動強度，保證煤礦巷道掘進工作的效率，進而實現煤礦開采的持續性生產。

我國的煤礦大斷面巖石巷道掘進工作的發展現狀

目前，隨著對煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中機械化施工技術的研究，我國的機械化巷道掘進施工技術在一些重點煤礦已經得到了廣泛的應用。當前，以鉆爆法為主的機械化巷道掘進技術主要有全液壓鉆車配正裝側卸式裝巖機作業線，鉆裝瞄一體化作業線以及手持式鑿巖機配耙斗式裝巖機作業線三種。我國煤礦大斷面巷道掘進機械化技術中比較常用的是第三種手持式鑿巖機配耙斗式或鏟斗式裝巖機的作業線生產模式，在這種機械化掘進技術下，掘進的速度一般為60-70米/月，部分煤礦采用了全液壓鉆車配正裝側卸式裝巖機作業線，但是相對于國外一般使用的全液壓鉆車配正裝側卸式裝巖機作業線和鉆裝瞄一體化作業線相比，我國的機械化巷道掘進技術配套設備還不夠完整，施工工藝以及施工組織管理還存在不足，同時我國在煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中使用的高效掘進設備的在破巖能力、安全性、可靠性以及適應性等方面還存在著一定的差距。

因此，我們必須要對煤礦大斷面巖石的巷道掘進施工中的機械化施工技術的應用進行一定的研究與分析，從而推動我國煤礦巷道掘進工作的機械化進程，提高掘進的工作效率，從而保證煤礦的正常生產秩序[1]。

煤礦大斷面巖石巷道掘進施工應用機械化的重要意義

煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中機械化施工技術的應用對煤礦產業的發展具有十分重要的意義。一方面，通過機械化技術的應用，使得煤礦巷道掘進工作的現代化進程得以加快，促進了煤礦巷道的掘進速度，保證了煤礦開采的產量，同時機械化的設備方便施工組織管理；另一方面，通過機械化的施工設備可以有效地降低施工人員的勞動強度，從而有利于保證煤礦掘進施工和生產的安全性[2]。

機械化在煤礦大斷面巖石巷道掘進中的應用

由于煤礦大斷面主要包括巷道的掘進斷面和支護后的凈斷面兩種，因此在對煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中機械化施工技術進行研究時，要借鑒兩種不同的情況，根據在實際巷道施工過程中的經驗總結，對機械化技術的應用進行深入思考。

大斷面巖石支護設計與機械化應用。

要想保證煤礦大斷面巖石巷道機械化開采，首先就要對煤礦大斷面巖石的支護進行設計。隨著科學技術的不斷發展，煤礦大斷面巖石采用的傳統錨噴支護方法已經不再適應當前煤礦開采的需要。在深部大斷面巖石巷道支護中，由于煤礦開采的進一步加深，以抗壓為主的錨噴支護方法往往不能有效地對巷道的變形進行控制，因此這種支護方法已經不能滿足煤礦安全生產的需要。近年來，通過對錨噴支護技術的研究并結合了煤礦大斷層巖石巷道快速掘進機械化施工的經驗總結，借鑒新奧法，通過FLAC數值模擬對煤礦大斷面巖石支護方法提出了先讓后抗的支護優化設計措施。所謂的先讓后抗就是指允許煤礦巷道周圍的大斷面巖石產生的變形，從而使得大斷面巖石能夠進一步的保持平衡，有效的解決了服務年限長的軟巖巷道可靠支護問題，使得支護的質量得以保證，以此來實現煤礦大斷面巖層巷道使用期間的穩定性，進而保證煤礦巷道機械化施工的安全性，在一定程度上提高了巷道掘進的速度。

煤礦大斷層巖石巷道機械化掘進技術與工藝。

在煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中，其巷道掘進的工序按性質可以分為主要工序和輔助工序。在大斷層巖石巷道掘進施工中合理安排各工序施工組織，利用好巷道的機械化技術是保證煤礦巷道掘進施工速度的重要因素。因此，煤礦大斷層巖石巷道的機械化，可以進一步改善巷道掘進施工藝。煤礦大斷層巖石巷道的機械化掘進技術中的多數輔助機械工序占用的時間比較短，并且具有相對的獨立。在對煤礦大斷層巷道掘進進行施工安排時，要盡可能采用主要機械工序與輔助機械工序平行交叉作業的方式，以此來提高煤礦大斷層巷道掘進施工的工作效率以及煤礦開采技術的經濟指標。

機械化技術在煤礦大斷層巷道掘進施工中的具體體現。

目前，我國煤礦大斷層巖石巷道掘進在施工中主要采用的是巖巷掘進液壓鑿巖臺車及其配套的裝備。當前，我國的煤礦開采產業中，對煤礦大斷層巖石巷道掘進進行施工時，絕大多數采用的錨噴施工工藝是以風動鑿巖機和耙矸機為主要設備的。但是，由于這種技術的水平比較低，就造成了煤礦大斷層巷道掘進施工效率不高的問題出現，并且這種技術在進行巷道掘進施工中很難進一步提高進尺水平。因此，我們要對煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中絕大多數采用風動鑿巖機和耙矸機為主要設備的施工工藝進行改變，通過對實際的煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中進行的經驗總結，不斷解決包括液壓鑿巖臺車、裝巖機、噴漿機等機械化設備應用在煤礦巖石巷道掘進中的關鍵技術問題，以此來實現液壓鑿巖臺車以及側卸式裝巖機對傳統氣動鑿巖設備的取代，從而實現煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中機械化施工技術的應用[3]。

總而言之，實現煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中的機械化，能夠很好的解決深部巷道掘進中出現的一系列技術問題，有效的提高了巷道掘進施工的速度，實現大斷層巖石巷道安全優質高效掘進，以此來促進煤礦產量的提高。

【參考文獻】

高云峰 江小軍 淺談我國煤礦巷道掘進裝備技術【期刊論文】煤炭工程-2010

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關鍵詞：采空區、墩臺式支撐法、可行性論證

某焦化電聯產資源綜合利用建設工程擬建規模為年產鑄造型焦96萬噸及化、電聯產工程。

建設工程的廠房磚混結構采取條形基礎，鋼架結構采用獨立基礎，焦爐等大型建筑采用鋼筋混凝土構架式基礎，各擬建（構）筑物基礎埋深2.5~7m，基底平均壓力60~250KPa。

1.工程地質體特征

按其工程地質性質，廠區內巖土體可分為如下五種工程地質體。

（1）土體

主要為廠區地表第四系中更新統松散土體，成份為粉質粘土、粉土、細砂。厚度一般為4.50～60.00m，平均厚度為26.43m。

（2）強風化巖體

屬侏羅系直羅組地層，主要分布于土體之下，新鮮基巖之上。風化帶厚度一般在基巖頂面以下9～12m，平均厚度約10m。風化巖體質量指標RQD一般僅有50.5～53％。其飽和抗壓強度一般8.6MPa，順層抗剪強度0.9～1.2MPa，垂直抗剪強度3.1～11.30MPa。

（3）軟硬互層巖體

屬侏羅系延安組地層，巖性主要為泥巖、砂質泥巖、薄層粉砂巖、砂巖，是煤系地層的主要巖組。為典型的層狀結構，產狀近水平。巖石遇水易發生泥化、崩解、碎裂。水穩定性泥巖較差、砂巖較好。該組巖石軟化系數一般小于0.7，飽和抗壓強度一般17.4～72MPa之間。

（4）堅硬砂巖體

屬侏羅系延安組地層，巖性主要為細中粒砂巖，以泥質膠結為主，少量為鈣質膠結。它們多為煤層間接頂、底板。軟化系數一般0.67～0.81，在難、易軟化臨界值左右，飽和抗壓強度一般大于32.8MPa。

（5）煤巖

主采煤層，層狀結構，其飽和抗壓強度為6.6～38.2MPa，平均17.9MPa，順層抗剪強度1.2～2.7MPa，垂直抗剪強度3.1MPa。

2.采空區基本特征

擬建廠區位于煤礦采空區正上方，局部位于未開采的煤礦之上。煤礦目前正在開采之中，采空區體積約500000m3。

該煤礦屬于低瓦斯煤礦，煤層近水平，賦存穩定，開采條件極其優越。煤層埋深80－196m，平均埋深100m，厚度3.2-3.8m。頂底板巖石為軟硬兼互層巖體。

該煤礦硐口位于溝谷中，采用水平巷道機械運輸，房柱式開采。煤礦的運輸主巷道從場地東南角呈東南－西北穿過。巷道寬3~3.5m，高3~4m，巷道維護較好。采房規格不一，以采四留四――采七留八為主，目前正在開采區采用采七留八方法開采。采空區保安煤柱大小不一，主要斷面為4×4m~8×8m。

該煤礦采空區的面積較大，分布不規則,但由于該煤礦采用房柱式開采，井下保安煤柱維護較好，所以采空區目前基本穩定。

3.采空區穩定性評價

3.1 特殊地質條件、地質環境具有誘發采空區發生塌陷變的可能性

根據巖土工程勘察報告和地質災害評估報告，此處無大斷層及構造破碎帶，不存在古滑坡體等不良地質體。但隨著保安煤柱和采空區頂板巖體的風化和浸水軟化，發生采空區塌陷的可能性較大，將直接危及地表工廠的安全。

3.2 煤柱的穩定性評價

對于房柱開采的煤礦采空區，煤柱的穩定性是保證其采空區穩定的主要決定因素；煤柱的穩定性主要取決于煤柱應力和煤柱強度，當煤柱應力超過煤柱強度時，煤柱將會失穩破壞。可用安全系數來評判煤柱的穩定性，安全系數一般應在1.5~2.0之間。

煤柱支撐的總荷載可按下式計算：

式中：p為煤柱支撐的總荷載；

、 分別為煤柱的長和寬；

、 分別為煤柱兩側采出的長和寬；

為覆巖平均重力密度；

H為覆巖厚度；

煤柱強度：準確的測定煤柱的強度是很困難的，最好的方法是進行現場測試。在無法進行現場測試時，一般情況下采用煤柱計算公式計算，如歐伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式、荷蘭德（Holland）公式等，通常多采用歐伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式。

歐伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式：式中：為煤柱強度；

現場臨界立方體煤柱單軸抗壓強度；

W，h分別為煤柱的寬度和高度；

經過計算可得，最不利狀態下煤柱的穩定在0.93～1.16之間，煤柱的穩定系數未達到1.5～2.0，即場地未達到穩定狀態，需要對采空區進行處理。

4.治理方案比選

采空區的治理方案主要可選用的治理方案有墩臺式支撐、注漿充填、煤矸石或礦渣充填三種方案。三種方案優缺點分析如下。

4.1墩臺式支撐法

（1）墩臺式支撐法治理原理：在采空區內砌筑漿砌石墩臺，對采空區頂板提供直接支撐，由漿砌石墩臺、保安煤柱、采空區頂板共同承受上部巖土體和擬建工程的荷載。

（2）優點：

①漿砌石墩臺強度高，直接作用于頂板，治理效果最好，采空區塌陷得到徹底根治。治理后地表不存在基礎沉降或僅有極小的沉降量，可以滿足擬建工程對基礎沉降量的嚴格要求。

②施工工藝簡單，方便施工，便于操作。

③治理成本低，經濟效益高。

（2）缺點：

①漿砌石施工，以人工作業為主，施工速度較慢。

②僅適用于采空區未塌陷，或局部塌落的礦井。

4.2注漿法

（1）注漿法治理原理：采用全充填壓力注漿法。采用鉆機造孔，將細粒充填材料與水的混合料漿液用注漿泵在壓力作用下注入地下，使之在采空區固結為結石體，用以支撐上覆巖層。常用充填材料有：細石混凝土；水泥砂漿；水泥、粉煤灰；水泥、粘土，等等。

（2）優點：

①施工采用機械化作業，施工進度快。

②充填材料可因地制宜選取，靈活多樣。

③地表作業，施工安全方便。

（2）缺點：

①存在一定的沉降量，僅適用于對基礎沉降量要求不嚴的一般建（構）筑物和場地。

②治理成本高，經濟效益低。

③各種充填材料具有一定的適用特點，應用受其應用特點和效果限制。細石混凝土適應面較廣；砂漿適用于已經塌陷和較小的采空區；水泥、粉煤灰適用于一般建（構）筑物和場地；水泥、粘土適用于的裂縫封堵和一般的地下空穴。

4.3固體充填法

（1）固體充填支撐法治理原理：因地制宜選用固體渣料，采用機械運輸采空區充填，利用其自重和機械壓實。充填體直接支撐頂板，承擔煤柱和頂板的剩余應力，以控制頂板和覆巖變形和塌陷，以保證采空區上方場地及建筑物的安全。

（2）優點：

①成本最低，經濟效益高。

②充填材料為廢棄物，治理采空區同時對周邊環境得到有效整治，經濟環保。

（3）缺點：

①充填體上部的壓實施工困難，壓實度控制難度較大。

②治理效果較差，有一定的沉降量，適用于上部建筑物對基礎沉降要求寬松的工程。

4.4方案比選

治理方案直接工程費經濟分析對照表

通過上述三方面的對比，墩臺支撐治理方案最佳。通過治理可滿足擬建工廠對基礎和沉降量的要求，也能保證礦山的正常生產，同時，治理費用也最為經濟。也達到了治理工程“安全可靠”“便于施工”“經濟合理”的目的。

5.結論

通過對采空區多種治理方案優缺點和治理費用的比選，認為墩臺式支撐治理方案，安全可靠、方便施工、經濟合理，是本治理工程的最佳方案。

參考文獻

[1] 趙樹德 廖紅建 王秀麗 土力學 高等教育出版社 2001

[2] 楊位光 地基及基礎 中國建筑工業出版社 1998

[3] 孫超.薄景山.孫有為 采空區沉陷研究歷史及現狀 [期刊論文] -防災科技學院學報2008(4)

[4] 劉科偉.李夕兵.宮鳳強.劉希靈.王衛華 基于CALS及Surpac-FLAC3D耦合技術的復雜空區穩定性分析 [期刊論文] -巖石力學與工程學報2008(9)

[5] 楊為民.向靈芝.李鐵軍 邯鄲-涉縣段高速公路沿線煤礦采空區地表沉陷的定量預測 [期刊論文] -北京工業職業技術學院學報2008(01)

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一、把專業室日常教學管理工作做細、做嚴，使之成為高質量教學效果的主心骨。

教務部的主要職責是為教學服務，保證教學工作的正常開展，并為取得高質量教學的效果實施相應的管理。本學年在教務部承擔教學任務的教師52名，其中專業教研室29人，課程涉及采油、采氣、儀表、提高采收率、油藏、機械基礎、制圖、管焊、電工等多學科，新教師數量多，教學任務繁重，多數教師的周課時達到20節，教學工作量大、教學管理、培訓教學協調難度大。我是油氣開采專業的老教師了，熟悉專業教學的規律和特點，熟悉教學過程，也了解專業教師的教學情況，因此對專業室教學管理上，我以一個服務者的角色，力爭用人性化的理念、負責的意識、以身作責的精神，積極主動的工作態度，從細節入手，從嚴要求，從大局出發，深入到課堂，深入到教師中間，準確了解教師的課堂教學情況，及時發現問題，及時分析原因，及時幫助解決。以指導者的態度，指導年輕教師的教學，讓他們在教學中學習，在教學中提高，在教學中成長。平時主動和年輕教師交流，解決年輕教師的困難和心理壓力，把工作做細做活。

二．倡導民主自主的教研之風，使之為教學服務，為教師服務

教研活動是教務部的常規工作，每學期開學，我積極與教務部部長商討教研活動主題與方式，在我們的共同努力下，專業室的專題教研活動提高了老師們針對一個專題進行探索和研究的能力，使一批新教師漸漸成熟，他們主動探究、獨立工作的能力漸漸增強。教研活動也鍛煉了一大批老老師，課堂教學中，他們大膽嘗試，有思想，有觀點，更為可貴的是他們對待學術真襟懷坦蕩的態度，對別人存在的問題毫無保留地真誠地指出，也對別人提出的不同意見和建議也非常樂意接受。在這樣一個良好的學術氛圍中，老師們認識問題、發現問題和解決問題的能力提高了，真正達到了教研為教學服務、為教師服務的目的。

三．有序組織學生論文指導審查工作，使之成為宣傳中心教育品牌的有效手段。

六月到七月我組織油氣開采和石油工程的教師對開采06班、地質06、鉆井06班的畢業論文進行指導審查，并發揮自己的專業優勢指導了20位學生的畢業論文。在組織論文指導的過程中，學生因為工作崗位不能離開，不能到學校與老師面對面的交流，我們就發揮網絡的優勢，組織老師在網上指導學生修改論文，派教師到現場親自收取論文，本著為學生服務的態度，和老師們圓滿完成230人的論文指導與審查工作，按時把質量上乘的論文提交到石油大學，為中心的勢力和教學水平做了很好的宣傳。

四．積極承擔教學培訓任務，把課堂當作超越自我的平臺。

今年我承擔完成的培訓與教學任務有：

1．完成采油高級工培訓班采油知識與技能培訓7天，完成學時49個；

2．承擔《采油工程》、《工程流體力學》、《滲流力學》等課程的函授教學，完成課時50個。

3．在西南石油學院承擔大學生采油采氣培訓任務，連續6周，每周6天課，歷時42天，完成學時288個。

4．假期承擔集團公司采氣技師培訓項目的設計、教學安排、教學跟蹤、現場考察指導、技術論文指導、技術交流的組織工作等，歷時21天。

我認為教學是一項需要愛心與智慧的工作，教學中遇到的許多問題，需要依靠智慧來解決，智慧來自細心的觀察，來自于潛心地學習、勤奮地工作，來自于不斷地反思，不斷否定自我，超越自我。

教學上我可以算是一個老兵了，但我仍沒有放棄對教學基本功的訓練，在教學中我以身作則，看重教學過程，備好課、上好課是我的追求。為此，我認真鉆研業務，不斷提高專業水平，在課堂教學中我竭力尋找多種教學手段和技巧，以調動學員的學習積極性和主動性，提高教學和培訓質量。把課堂教學當作展示自我才華、超越自我的平臺。

五．靜下心搞教學研究工作，使之成為實現自我價值的橋梁。

今年我參與了兩項比較大的教學研究工作，希望我們的努力能為中心的發展盡微薄之力。

1．開發申報了油田公司采油新工藝新技術培訓教材編寫項目，并負責該項目的編寫工作，目前已組織三位老師完成編輯工作。

2．參與集團公司采氣技師培訓教材的編寫，和四位老師一起圓滿完成任務，爭取明年初出版。

六．學習科學發展觀，使之成為自己職業道德熏陶的信念。

半年來積極參加科學發展觀的學習，通過學結，思想認識有了很大的提高，價值觀也有了正確的方向，對工作努力堅持“只干不說，先干后說，干好了再說”的態度，別人不愿意做的工作，我主動承擔，別人做不了的事情，我努力去做，別人做不好的工作，我用心干好。對拿不準的事情，我請教領導，對領導安排的工作，我自覺服從，不折不扣執行，認認真真完成。

作為教學管理干部，我奉行“正正派派做人、誠誠懇懇待人”的原則，勇于負責任，敢于承擔責任。用自己的行動說服人，用自己的真情打動人，用自己的人格感染人，努力把自己熏陶成為一個有大局意識，有團結心胸，有責任心的人。

在具體工作上，我以身作則，堅守崗位，積極協助全力配合余部長、欒書記和王部長的工作，主動溝通，積極協商，勇于承擔，保證教務部工作穩定，人員團結，管理工作有序和諧。

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關鍵詞：新城；金礦；回采；研究；應用

中圖分類號： P618.51 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（a）-0000-00

山東黃金礦業股份有限公司新城金礦我國大型黃金礦山之一，位于山東省萊州市金城鎮境內，是一座有著30多年發展歷史，現有采、選、冶綜合生產能力5100t/d以上，年產黃金10萬余兩的大型黃金礦山。

自建礦以來，新城金礦為適應生產發展，歷經了三次大的改擴建工程建設，形成了目前以主斜坡道、主豎井―輔助斜坡道、主斜坡道的多種開拓方式共存，機械化盤區充填采礦法為主要采礦方法的現代化礦山。

縱觀國內外高品位殘礦開采方法，充填采礦法因回收率高，頂板暴露面積小，安全性好而成為殘礦開采的首選采礦方法[1，2]。充填體內殘礦的開采是軟破復雜環境下礦體的復采。由于殘礦周圍充填體強度不同、殘礦本身的留設空間位置與大小不同、殘礦在母體開采時作用的不同，使殘礦開采的復雜程度與技術難度不能與正規礦體的開采相提并論。因此，其開采方法與技術應該圍繞在軟破介質環境下的不規范礦體的開采上，國內外雖然沒有相同的開采方法與經驗，但煤礦、有色、化工等行業有相關方面的技術與經驗可以借鑒。例如盾構法解決軟破巖層下巷道的掘進問題、小斷面進路法（上向、下）用于破碎礦體的開采、鋼纖維噴射砼用于破碎頂板的支護等[3，4]。

總之，充填體中高品位殘柱的開采，不僅是一種采礦方法的問題，更多地涉及到軟破介質內的掘進與支護技術、軟破介質的地壓管理與頂板安全技術等，是一個危險隱患環境下安全開采的系統工程問題，必須對傳統的充填采礦方法進行改革與技術創新，在安全開采前提下，實現充填體內高品位殘礦的充分回采。

2 新城金礦殘留礦壁回采技術研究

2.1新城金礦殘留礦壁回采技術總體目標

（1）實現淺部中段高品位殘礦充分安全回采，回收率達到85%以上。

（2）通過軟破介質內巷道掘進相關技術研究，確保礦石、人員、材料的安全運輸，解決采空區的充填問題。

（3）通過軟破介質內殘礦安全開采相關技術研究，確保殘礦開采安全。

（4）完成采場施工設計。

2.2新城金礦殘留礦壁回采技術研究方法

為確保新城金礦充填體內殘柱安全高效回采，首先對殘柱資源進行調查，對礦體的空間定位及其開采環境進行現場調研。采用數值模擬與理論力學模型對散體下頂底殘柱開采過程進行了穩定性分析。建立理論力學模型，應用修正普氏拱理論計算了進路頂部荷載，采用數學力學解析法對不同規格的進路在開挖過程中的承載層進行了內力分析，得出了進路開采半寬和承載層厚度之間的擬合函數，進而得出了不同跨度進路頂板需預留原巖的最小安全厚度。應用ABAQUS軟件對不同規格進路的開挖過程進行了塑性變形和頂板應力分析，得出了進路的合適采高及預留原巖的安全厚度，以及不同跨度的進路頂板冒落規模，從而得到采場進路寬和高。將理論力學分析和數值模擬分析的結果應用于新城金礦殘柱的開采中，并對采場沿脈巷道進行位移監測，能確保試驗采場安全生產。以此為依據，進行殘礦開采方法選擇與設計，確保高品位礦的高效低成本開采。對軟破介質內采場的支護形式與支護方法進行研究，保證充填體內殘礦開采安全高效。

2.3新城金礦殘留礦壁回采技術路線

（1）殘柱資源調查與空間定位

（2）殘柱分布狀況及其開采環境調研

（3）軟破介質掘進及殘礦開采相關技術調研

（4）軟破介質內巷道掘進方法與支護方法研究

（5）殘礦開采方法選擇與設計

（6）充填體內采場回采工藝與技術研究

（7）軟破介質內采場的支護形式與支護方法研究

（8）充填體內殘礦開采安全技術研究

3 新城金礦殘留礦壁回采技術應用效益

3.1經濟效益

本項目研究的經濟指標是殘礦回收率≥85%，選冶綜合回收率90%以上，預計經濟效益2億以上。具體計算公式如下：

該項目預計回采礦石量為12萬t，平均品位10g/t，新增金金屬量1200000g。以目前國際黃金交易價格260元/g計算：

新增銷售收入：1200000×85%×90%×260=23869萬元；

新增利潤：23868-1200000×90×10-4 =13068萬元。

其中2014年回采礦石量為6萬t，平均品位12g/t，新增金金屬量720000g。以目前國際黃金交易價格260元/g計算：

新增銷售收入：720000×85%×90%×260=14320.8萬元；

新增利潤：14320.8-720000×90×10-4 =7840. 8萬元。

2015年預計回采礦石量為6萬t，平均品位8g/t，新增金金屬量480000g。以目前國際黃金交易價格260元/g計算：

新增銷售收入：480000×85%×90%×260=9547.2萬元；

新增利潤：9547.2-480000×90×10-4 =5227.2萬元。

3.2社會效益

當前，類似新城金礦的老礦山，均面臨資源殆盡，井下環境復雜，開采難度大等一系列難題，殘留礦壁回采技術研究為礦山的發展開辟一條新的途徑。大大增加了礦山的產量，為礦山帶來巨大經濟效益的同時，解決了礦山的就業壓力，提高職工收入，有利于社會的穩定。該項目的研究，保證了井下工人安全作業，保證安全生產。總之，該項目的研究，對于充分回收有用資源、提高礦山企業經濟效益、保證經濟持續發展均具有十分重要的意義。

殘留礦壁回采技術研究及應用在國內外沒有完全相同的開采方法與經驗，屬于新城金礦針對目前的礦山開采條件進行的突破性研究，該項目應用前景廣闊，在山東黃金集團內的黃金礦山均具有借鑒與推廣價值，可為集團創造上億的利潤。

同時，該項目的開展，將為國內乃至國際范圍內類似生產工藝礦山的軟破介質內礦石的回收利用創立參考，對礦物資源充分回收意義重大。

4 結論

殘留礦壁回采技術研究及應用主要探討充填體內巷道掘進與支護方法、充填體內殘礦開采方法、充填體內地壓管理與頂板控制方法、充填體內殘礦的充填工藝與技術，以此實現軟破介質內殘礦的安全、經濟與合理回收。通過實踐表明，該項研究技術大大提高了新城金礦的回采率，企業的經濟效益得到增長，具有很好的經濟效益與社會效益，為類似礦山二次開采提供了技術支持。

參考文獻

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[關鍵詞]保護范圍 殘余噸煤瓦斯含量法 鉆屑瓦斯解析指標法 內錯距 卸壓角

中圖分類號：G58 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0254-01

引言

保護范圍的實際考察對煤礦合理布置采掘接續具有非常重要的意義，在準確劃定保護范圍的基礎上，合理的布置采掘接續，不僅能有效的治理瓦斯，確保安全生產，同時也能節約大量的瓦斯治理工程，降低開采成本，減少瓦斯治理對生產的影響。

1.概述

根據《防治煤與瓦斯突出規定》第四十八條，保護層和被保護層開采設計依據的保護層有效保護范圍等有關參數應當根據實驗考察確定。目前我礦的生產安排需要對我礦東井西翼2#煤層開采后對下部7#煤層的有效保護范圍進行考察；按照我礦當前的采掘布局，選取120201工作面、120202工作面開采后對下部7#煤層的保護范圍作為考察對象進行考察。

1.1 煤層情況

2#、7#煤層傾角在6°～10°之間，均為緩傾斜煤層，2#煤層平均厚度為1.5m，7#煤層平均厚度為1.4m，2#煤層與7#煤層的層間距約為25m。

1.2 2#煤層開采及7#煤層巷道布置情況

2#煤層布置有120201工作面和120202工作面均已回采完畢，平均采高為1.8m，120201工作面沿2#煤層傾斜方向布置，其工作面傾斜長為650m，走向長（工作面長）為200m；120202工作面沿2#煤層傾斜方向布置，其傾斜長為814m，走向長（工作面長）為200m。

120701工作面位于大灣煤礦東井西翼，第8勘探線與第9勘探線之間；該工作面以南為西翼集中皮帶運輸巷，其上部為120201工作面和120202工作面采空區，與其垂距約25米，工作面周圍7#煤層均未開采。

2.保護范圍的考察

2.1 沿走向方向保護范圍及卸壓角的確定

為考察2#煤層開采后對下部7#煤層保護范圍沿走向方向的邊界，在120701機巷內布置6個考察孔；考察孔的位置選取原則為距離預計被保護范圍邊界不超過10m。

考察方法采用鉆屑瓦斯解析指標法，鉆孔進入煤層后，每鉆進1m測定鉆屑瓦斯解吸指標K1值一次。通過考察，沿走向方向施工的6個考察鉆孔依次分別在8m、6m、4m、2m、4m、6m位置，考察指標K1值有明顯增大趨勢；將考察指標有明顯增大趨勢位置的點作為開采保護層保護效果不充分的始點，標注在相關圖件中，得出2#煤層沿走向方向對7#煤層保護范圍的內錯距為15.5m。如上圖1所示：

根據圖1可得tanδ5=25/15.5；因此得出δ5≈58°12′0″；取58°。

因此，經考察，我礦2#煤層開采后對7#煤層的保護沿走向方向卸壓角δ5為58°。

2.2 沿傾向方向下山側、上山側保護范圍及卸壓角的確定

為考察2#煤層開采后對下部7#煤層保護范圍沿傾向方向下山側的邊界，在120701機巷內布置10個考察孔；考察孔的位置選取原則為距離預計被保護范圍邊界不超過10m。

考察方法采用鉆屑瓦斯解析指標法，鉆孔進入煤層10m后只在鉆孔孔底布置一個考察測試點。經過實際考察，從13#考察孔開始，考察指標K1值有明顯增大趨勢；將考察指標有明顯增大趨勢位置的點作為開采保護層保護效果不充分的始點，標注在相關中，不難看出2#煤層沿傾向方向下山側對7#煤層保護范圍的內錯距為10.03m。如下圖2所示：

根據圖2可得：tanδ3=AC/CD；CD=BD-BC；BD=S2/COSα；

BC=AC*tanα；其中AC為層間距為25m，S2為內錯距為10.03m，α為煤層傾角取8°。

因此得出δ3≈75°10′45″，取75°。

因此，經考察，我礦2#煤層開采后對7#煤層的保護沿傾向方向下山側卸壓角δ3為75°。

將上述考察過程應用于沿傾向方向上山側保護范圍及卸壓角的確定，得出δ4≈75°10′55″，取75°。

因此，經考察，我礦2#煤層開采后對7#煤層的保護沿傾向方向上山側卸壓角δ4為75°。

3.保護效果的考察

3.1 殘余噸煤瓦斯含量的考察

2014年2月18日至2月19日，我礦在120701軌巷、120701切眼、120701機巷內分別對2#煤層開采后對下部7#煤層沿走向方向、沿傾向上山側、沿傾向下山側的保護效果進行考察。共計施工5個考察鉆孔，布置9個考察測試點，以考察2#煤層開采后對下部7#煤層的保護效果。

通過考察得出處于保護范圍內的考察測試點殘余噸煤瓦斯含量較低為2.25～2.92m3/t；處于保護范圍邊界的考察測試點殘余噸煤瓦斯含量稍高為5.89～6.48m3/t；處于保護范圍外的考察測試點殘余噸煤瓦斯含量最高為8.41～9.44m3/t；因此，證明2#煤層開采后對下部7#煤層保護效果良好，保護范圍的邊界考察準確。

1.2 鉆屑瓦斯解吸指標法

120701機巷、120701切眼、120701軌巷掘進期間，嚴格按照《防治煤與瓦斯突出規定》的要求，采用鉆屑瓦斯解析指標法進行區域驗證。經統計，120701機巷、120701軌巷、120701切眼在被保護范圍內掘進期間區域驗證指標K1最大值為0.31ml/g.min1/2，鉆屑量S最大值為2.2Kg/m，從未出現過驗證指標K1值及鉆屑量S超標的現象。

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關鍵詞：分層采油 抽油桿 類型

我國的油田主要為多層系，非均質構造，多采用注水開發的方式。因為層系比較多，各個油層的物理特性差別較大，導致生產能力有所差別，存在著各個層次之間互相干擾的問題。分層有桿干擾系統徹底解決了多層系，非均質構造油田的層間干擾問題，達到了適度開采高壓高含水層，同時充分發揮低壓、低滲透、低含水層的生產能力，延長了穩產期，提高了油田的整體的經濟效益。基于此，本文針對消除層間干擾問題，研究了分層采油技術。

一、分層采油技術的類型

1、KQS2110 配產器（625 型空心配產器）分層采油管柱

KQS2110 配產器（625 型空心配產器）分層采油管柱是由水力擠壓封隔器與KQS2110 配產器等組成，在采油的時候配產器最多的時候可以下到5級。因為擠壓式封隔器膠筒是靠著椎體擠壓的過盈實現密封的，對套管內的適應性能不強，不同內徑的套管需要更椎體，就會進一步影響下井的成功率。這樣類型的灌柱在油田的應用過程中，再低含水期曾經得到過廣泛的應用，達到1200口井以上，封隔器一次下井的成功率達到80%以上。

2、雙管多級分段采油管柱

雙管多級分段采油管柱是由主管、采油樹和副管構成，主管上連接著連通器、封隔器等井下工具，能夠做到分層測試、化學清蠟。對于油層壓力較大、層間干擾比較嚴重的油井較為實用。因為這樣的管柱工藝比較復雜，施工難度較大等原因沒有得到大面積的推廣。

3、KPX2113 配產器（635 型偏心配產器）分層采油管柱

KPX2113 配產器（635 型偏心配產器）分層采油管柱是由壓縮式封隔器和偏心配產器組成，主要是針對KQS2110 配產器在分層采油的時候不能做到細化，套管內徑的適應能力較差，不能滿足油田中、高含稅氣開發的需要而研究的技術。主要特點是偏配產器的級數不受限制，能夠用鋼絲任意投撈每個層段堵塞器以此更換油嘴，下井一次的成功年率達到90%以上。在油田開采進入高含水期以后，這樣的分層油管柱分為了整體式堵水管柱和堵水管柱兩大類，當前油田采用的的是機械注水管柱。

4、井下開關式可調層分層堵水管柱

“八五”期間，油田已進入高含水開發后期，根據“穩油控水”的需要，堵水工作量逐年增大。由于經常出現同井多層高含水，確定堵水目的層的難度越來越大，為了保證堵水效果，對堵后無效或低效井進行堵層調整是必要的。但是，在抽油機或電泵舉升井中對偏心配產器等常規堵水管柱進行堵層調整時，必須起下管柱，費工、費時，影響生產。為此，在“八五”后期又進行了井下開關式可調層堵水管柱的研究，形成了滑套式可調層堵水管柱和液壓開關可調層堵水管柱2 種類型的井下開關式可調層堵水管柱。這種既可找水，又可堵水的多功能可調層堵水技術，將成為大慶油田“九五”期間機械堵水的龍頭技術。滑套式可調層堵水管柱主要由Y445（3）2114封隔器、Y3412114 封隔器和KHT290 配產器（井下套開關）和丟手接頭等組成。滑套開關可多級使用，需要調層時，從油套環空下入電動開關控制器或機械式移位開關器來改變井下滑套開關的工作狀態，實現對任意一個層段的開關，可以反復調層。在油井正常生產條件下，采用地面計量和取樣化驗含水方式，可以逐層獲得產液和含水資料，找出高含水高產液層進行封堵。該管柱在13917mm 套管井中，適應泵外徑不大于

二、分層采油技術的意義

1. 經過30 多年的發展，分層開采技術已形成技術系列，滿足了不同開發階段分層開采的需要，在油田長期持續高產穩產中發揮了關鍵作用。隨著油田開發的不斷發展，機械分層開采技術也將不斷發展與完善。

2.液力投撈細分注水管柱采用配水器與封隔器一體化結構，一個配水器分注3個層段，使分注層間隔層可降至110m；采用液力投撈方式進行水嘴調整和測試，一口井測調時間可比偏心配水管柱減少85 %以上，一次下井可同時測得各層系的分層指示曲線、壓力降落曲線等，這是分層注水技術的重大突破。

3.井下滑套開關可調層堵水管柱具有找水和堵水雙重功能，堵水層位可任意反復調整，有利于提高堵水成功率，將是高含水后期油田機械細分堵水的一項重要技術。

4. 兩層分采同步抽油技術，可以極為有效地解放層間矛盾中的低壓油層。

5 .該技術結構設計合理、現場施工簡便、成本費用低廉、經濟效益極為顯著，而且，適用范圍廣泛。

6. 該技術為我國的油田開發提供了一種新的采油方法。對經濟、高效地開采具有層間矛盾低滲透油田，具有重要的現實意義。

7 .進一步研究選井選層方法，可以大大提高施工效率和采油效果。

三、結論

總之，分層注水控制了高滲透層的注水量，加強了低滲透層的注水量。為了保持注采平衡，采油井也必須采取相應的分層采油技術。油田進入高含水期開采后，高滲透油層幾乎都成為了高含水層，中、低滲透層及低和特低滲透層投入了開發，分層采油技術除了要充分發揮中、低滲透層的生產能力外，在很大程度上要更多地應用分層堵水技術。

參考文獻：

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關鍵詞：采礦系統工程，現狀，展望

 

采礦系統工程為采礦工程學與系統工程學相結合的所形成的一個新的學科分支。論文參考網。采礦系統工程是根據采礦工程內在規律和基本原理，以系統論和現代數學方法研究和解決采礦工程綜合優化問題的采礦工程學科分支[1]。采礦工程是一門由來已久的古老技術，很多問題都只能定性，而不能定量的解決，現場問題常常依賴經驗判斷，容易存在很大的主觀差異性，借助采礦系統工程中的數字與計算技術，可以實現采礦技術問題的定量決策，大大提高了準確性和科學性。同時，采礦工程涉及面較廣，影響因素較多，如何從總體上合理把握，綜合協調，也需要利用系統工程的相關知識來解決。近年來，隨著新技術，新方法不斷引入到采礦系統工程中，為我國的高效安全采礦帶來了新的活力和發展。

1.采礦系統工程的基礎理論與技術

目前，采礦系統工程中常用的基礎理論學科及相關技術，主要如下：

1） 應用數學或計算數學分支。如概率論與數理統計,隨機過程及數值方法等。

2） 運籌學及其學科分支。如線性規劃，整數規劃，非線性規劃，目標規劃，動態規劃，圖論及網格分析，排隊論及存儲論等。

3） 現代應用數學的相關學科分支。如地質統計學，可靠性理論，模糊數學，灰色系統理論等。論文參考網。

4） 與計算機技術密切結合的交叉學科分支。如系統模擬，系統動態學，人工智能學，決策支持系統，管理信息系統及計算機輔助設計等。

2.采礦系統工程發展現狀

經過幾十年的發展，采礦系統工程得到長足發展，應用范圍相當廣泛，分述如下：

2.1 礦山地質系統

在采礦系統工程中，主要使用數據庫來存放地測數據，早期主要使用dBASE、FoxBase、Foxpro，近年來則主要使用Access、Oracle等軟件。而在處理數據方面，則主要使用統計學的方法，常使用Excel以及各種數據庫軟件從總體上把握礦產分布及其變化規律。

1） 礦產儲量計算與地質作圖

采礦系統工程廣泛使用方塊法，同時，為了滿足礦山設計的需要，工程技術人員還常常使用為線框模型法來表達礦體，這種方法計算精度較高。然而如何由鉆孔柱狀圖推出剖(平) 面圖的地質作圖問題，雖然專家學者使用了許多方法，但還沒有很好的解決。另外，在三維實體模型表達礦體方面，國外的礦業設計軟件都有這種功能。

2） 礦產資源評價

目前人們普遍采用模糊綜合評判評價礦產資源，先建立評價指標體系及各因素的權值 , 然后采用模糊評判、灰色關聯度分析等方法。近年來也有人探索用人工神經網絡、遺傳算法進行評判。至于礦物資產的評估，基本上以收益現值法為主。近年來，又引入探索期權估價法，案例估價等其它方法。

2.2 礦山規劃與設計系統

1）地下開拓系統

對于煤礦開拓運輸系統，常使用專家系統確定。或者從各項工程費用累積而成的數學模型中，使用解析法求極值，求解出最優開拓方案。同時，技術人員還常采用計算機模擬法比較各方案的優缺點。

2） 地下采礦方法

對于確定采礦方法，主要使用專家系統和模糊綜合評判。對于煤礦此類特定層狀礦床，采用解析法，而在具體布置采準巷道時，大多采用 CAD技術。鑒于地下工程是個空間概念，國外常采用三維立體圖表示。

3） 采掘計劃編制

人們主要使用線性規劃和整數規劃制定礦山采掘計劃。論文參考網。另外還常使用計算機模擬予以輔助。如為了適應礦山環境的復雜多變，利用CAD技術編制采掘計劃。

2.3 礦山生產工藝系統

1）開采工藝及設備選擇

開采工藝及設備的選擇主要是通過專家系統來確定，為了確保影響因素權值的正確確定，還可以使用人工神經網絡方法。其他的選擇方法還有解析法和計算機模擬等。

2） 開采工藝過程分析

主要是采用計算機模擬來研究開采工藝過程。近年來，現代控制理論也逐步引入到開采工過程分析過程中。

2.4 礦山管理系統

1）礦山管理信息系統

隨著計算機及網絡技術的普及，國內外許多礦山都建立了礦山管理信息系統，覆蓋地測、設計、計劃、設備、庫存、營銷、財會、人事等工作，內部各子系統用局域網相連，外部聯系則通過Internet。

2）礦山生產過程監控

目前礦山還不能達到全過程自動控制，對于井下電機車的調度，主要是借用鐵道運輸的經驗。對于井下一些重要卻又危險的作業，主要采用工業電視來監控。對于少數大型的設備，都具有了自動控制的功能，但是距離自動化還有很長一段路要走。

3）通風安全

主要是使用專家系統來確定通風系統，使用解析法來優化通風井巷斷面，使用CAD技術來繪制通風網格圖，利用因果關系預測、時間序列預測、卡爾曼濾波預測等方法進行事故預測，以及采用故障決策樹等技術分析事故發生的原因及概率等等。

3.采礦系統工程發展趨勢

采礦系統工程是采礦工程與系統工程相結合的一門學科，既要遵循采礦工程的內在規律，又必須運用系統工程的觀點和方法。目前情況下，采礦系統將有如下發展趨勢：

1)多種研究方法的綜合運用。采礦系統工程是一個復雜的動態過程，它的決策，如果只采用一種方法，效果難以理想，需要多種方法綜合運用，并且正在朝這個方向發展。

2）多項內容的綜合分析決策。采礦系統工程在系統結構上關系比較復雜，再加上各個礦區條件的差異性，因此，在處理和解決某一決策時，需要涉及到的內容較多，內容之間又容易相互影響，故今后將朝多項內容分析決策的方向發展。

3）計算機運算與可視化功能的密切配合。工程設計圖是采礦工程的語言，隨著計算機技術迅速發展，動畫顯示以及虛擬現實技術將會在采礦系統工程中得到廣泛應用。

4）采礦系統工程理論與實踐的進一步結合。隨著采礦新技術，新方法的應用，采礦工程的實踐活動也發生了巨大的變化，隨著采礦實踐的發展需要，兼收嚴格優化方法的優化功能與非嚴格優化方法的靈活使用性將會形成一種趨勢。

5）嚴格優化技術正向實用要求逼近。在采礦系統工程的早期階段，利用運籌學得出的采礦問題最優解常常偏離采礦的工藝技術要求。近年來，隨著CAD 技術的出現，人們又將傳統的設計方法轉用計算機實現，卻又忽視了優化的目標。今后，采礦系統工程將在人―機的交互方式下實現決策的優化，并盡可能提高作業的自動化程度。

6）新學科、新技術的應用繼續發展。隨著新興學科，邊緣交叉學科理論迅速發展，它們也將逐漸與傳統領域結合，使采礦系統工程得到新的發展。

7）礦用軟件開發日益規范化、商品化。采礦系統工程的軟件將會一步發展，市場和價格也會逐漸規范化，價格上也會更加便宜，使用也會更加普遍，對外國軟件的使用上也會更加熟練。

8）跨學科的聯合研究。跨學科的研究工作隨著系統研究對象的擴展，已經成為目前階段必然發展趨勢。

4. 結語

雖然采礦系統工程是一門新興學科，但是隨著我國經濟高速發展，對能源需求量的急速增加，采礦工程迎來了新的發展機遇，再結合全球化的契機，以及新技術，新方法的引入，必將推動我國乃至全世界采礦系統工程學科發展的春天，為能源高效安全開采做出巨大的貢獻。

參考文獻

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論文關鍵詞：高職；油水井生產與維護；工學結合；教材

高職《油水井生產與維護》是油氣開采技術專業的核心課程，是學院進行示范院校建設，基于油氣開采過程構建的一門專業課程，以前該專業一直使用《采油工程》這本教材，理論知識過多，教師難教，學生難學。生產實踐內容較少，學習完這門課到了油田生產崗位還是不能達到崗位的一般要求，需要重新培訓，增加了用人單位成本。近些年，高職學生生源質量普遍下降，分數較低，根據多元智能理論分析，他們普遍抽象思維較弱，形象思維較強，對于理論知識過多教材不適應，出現學習困難的現象。通過以上分析原來理論性強的教材不適合現在的學情，編寫適合學生、適合油田現場、適合教學做一體化的教材迫在眉睫。基于這種現狀，課題組對應高等職業教育目標、高等職業教育特點與我院的實際狀況開發了《油水井生產與維護》工學結合教材，并應用于教學實踐之中。下面就教材編寫原則、教材開發過程中的基本思路與實施步驟、教材特色來探討。

一、教材編寫原則

（一）教材編寫人員要有多元性原則

工學結合的特點決定了教材在編寫和選用上不同于普通高等教育的教材。教材的編寫者不僅要有來自學校的教師，還要有來自企業的技術人員。這樣的人員組合不但有最新的高職教育理念，又能使得教材內容貼近生產實際。

（二）教材編寫內容要體現職業性原則

教材內容不再按學科體系方式進行設計，而是根據職業崗位要求的知識與技能以基于工作過程的項目組織教學內容，強調一切知識和能力要為完成工作任務服務，即工作任務需要什么就學習什么，工作任務以外的知識則通過知識擴展學習，學習的重點是完成工作任務需要的各種知識和技能。學習的內容即是明天的工作內容。

（三）教材編寫把握由易到難的原則

在選取工作任務時，必須遵循人的認知規律，即由簡單到復雜，由小到大，由少到多的原則。只有這樣，學生對專業知識的學習才會循序漸進、逐步深入。任務之間可以有適當的重疊，但任務之間是一個遞進的關系。

二、教材編寫思路與實施步驟

根據油氣開采技術專業人才培養目標，油氣開采技術崗位群需求及課程目標和任務，合理的選取教學內容，按照“以項目為導向，以任務為驅動，以職業能力培養為重點”的思路進行編寫。

（一）第一步：職業崗位分析，構建課程體系

深入油田現場對采油崗、采氣崗、作業崗、集輸崗、測試崗進行崗位分析，歸納崗位典型工作任務，提煉職業崗位能力（專業能力、核心能力），參照石油行業職業資格標準，按照企業對學生職業崗位能力和職業素質的要求，遵循人才培養規律，構建了基于油氣開采工作過程、以職業崗位能力培養為主線的課程體系。

（二）第二步：劃分學習情境，制訂課程標準

經過與現場專家多次分析討論，根據采油生產一線管理油水井的實際工作任務，按照管理油水井的種類設計了5個學習情境，分別是自噴井生產與維護、注水井生產與維護、電泵井生產與維護、螺桿泵井生產與維護、、抽油機井生產與維護。在每一個情境內容的安排上，根據管井的工作過程，我們按學生認知規律設計了結構相似的學習項目，分別為巡回檢查、設備維護保養、設備故障判斷與處理、生產管理。個別情境還有自己的特點，隨著項目的推進，學生的綜合職業能力不斷提升。確定專業要求的知識和技能標準。

（三）第三步：典型工作任務分析，確定教材內容

在進行企業調研和企業專家論證后，認真分析油氣開采技術專業崗位群的基礎上，提煉“油水井生產與維護”課程的典型工作任務，參照國家《高級采油工》職業標準的要求，精選內容，切實落實“管用、夠用、適用”的指導思想，確定本門課程對應的具體任務，考慮學生的可持續發展，選取教材內容，組織序化教材目錄，設計項目、任務，進行教材編寫。

明確具體工作任務后，要確定自噴井生產與維護、注水井生產與維護、電泵井生產與維護、螺桿泵井生產與維護、抽油機井生產與維護在任務實施中涉及的知識和技能。各情境包括內容如下：學習情境一自噴井生產與維護包括三個項目，項目一自噴井巡回檢查、項目二自噴井節點分析、項目三自噴井生產管理；對應的知識和技能有自噴井井口流程、開關井操作、填寫報表，節點分析原理、會自噴井協調分析，自噴井工作制度、取全取準資料、生產分析等內容。學習情境二注水井生產與維護包括四個項目：項目一注水井巡回檢查、項目二注水井管柱組配、項目三注水井設備維護保養及故障處理、項目四注水井生產管理；對應的相關知識和技能有注水井井口流程、開關井操作、填寫報表，分層注水井管柱圖、組配水井管柱，壓力表、閘板閥、干式水表結構及原理，維護及故障處理，吸水能力分析、水井故障判斷等。學習情境三潛油電泵井生產與維護包括項目一潛油電泵井巡回檢查、項目二潛油電泵井設備維護保養與故障處理、項目三潛油電泵井生產管理；對應的相關知識和技能有電泵井井口流程、開關井操作、填寫報表、地面控制柜結構、維護及故障處理，井下機組結構及故障處理、電泵井工作制度、電流卡片分析、電泵井清蠟、電泵井動態控制圖分析等；學習情境四螺桿泵井生產與維護包括三個項目：項目一螺桿泵巡回檢查、項目二螺桿泵井設備維護保養與故障處理、項目三螺桿泵井生產管理；對應的相關知識和技能有螺桿泵井口流程、開關井操作、填寫報表、地面設備維護、螺桿泵況診斷、螺桿泵井動態控制圖分析等；學習情境五抽油井生產與維護包括項目一抽油機井巡回檢查、項目二抽油機設備維護保養、項目三抽油機故障處理、項目四抽油泵況診斷、項目五抽油機井生產管理；對應的相關知識和技能有抽油機井井口流程、開關井操作、填寫報表、抽油機結構、抽油機工作原理、抽油機一保二保、抽油機故障診斷與處理、抽油泵結構、排量計算、抽油泵工作原理、示功圖、抽油機井清蠟、抽汲參數調整等內容。

（四）第四步：確定教材編寫體例

根據油氣開采技術專業人才培養目標，油氣開采技術崗位群需求及課程目標和任務，合理的選取教學內容，采用項目、工作任務結構層次，每個任務包括知識目標、能力目標、工作過程知識、技能操作（典型案例分析）、拓展知識、課后練習內容等，使學生在學習的過程中目的更加明確，教師更容易進行基于工作過程的教學方案設計。

三、教材特色

本教材是根據油水井生產特點，按照基于油水井工作過程而進行開發編排的教材，按照采油工崗位需求及“油水井生產與維護”課程目標和任務，合理的選取教學內容。教材將理論、實踐、實訓內容融為一體，形成理實一體、工學結合的新教材。

（一）理論聯系實際，學有所用

傳統的學科體系教材編寫常常以陳述的方式，強調理論體系的完整性，體現學科知識的邏輯合理性，通常由資深教師編寫出來，這樣使學生在學習過程中不不明白學了這些知識在實際工作中有什么作用。工學結合教材在編寫過程中采用任務驅動，以完成具體的工作任務為主線將專業知識合理地延伸出來，通過完成相應的項目內容達到職業能力的培養。這樣不僅使學生掌握了必要的理論知識，而且通過完成相關的技能操作提高了學生的動手操作能力。學習的內容就是工作的內容，實現學校和企業無縫對接。

（二）圖文并茂，學有所樂

高職學生普遍抽象思維能力相對較弱，因此教材編寫力爭簡明，采用情境、項目、任務形式，每個項目分為知識目標、技能目標、工作過程知識、技能操作（實例分析）和知識拓展。其中在工作過程知識模塊中，盡量采用直觀性強的實物照片、原理圖和一目了然的匯總表格、真實的技能操作，使學生在學習過程中易于理解和接受，避免了死記硬背現象，使得教材編制要切實貼近油田生產實際，吸引、激發學生積極性。

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像介紹表面張力時，就與學生一起做一個熟悉的肥皂膜游戲，邊做邊提問并講解，讓學生自己發現力的存在和力的方向，之后再讓學生畫出滴定管下端的液滴、水面下拉環或向下壓面時所形成的彎曲液面的表面張力的方向時，學生快速準確地畫了出來；在引出微小液滴的飽和蒸汽壓與平液面的蒸汽壓的關系，即開爾文公式時，就以冬天路邊的雪堆，環衛個人是怎么處理的為題，分析原因，得出結論，再從熱力學原理推導出開爾文公式，并和學生一起討論農民為何天旱時鋤地，“三北防護林工程”植樹利用了物理化學哪方面的原理。這樣在課堂教學中設置一些和生活實際相關的有趣的問題，讓學生帶著疑問和好奇去學習，使學生感到物理化學就在他們身邊，生動而具體，從而激發了學生的學習興趣。

二、使學科發展前沿的新技術和新成果滲透到課堂

物理化學作為一門化學專業的基礎課，在本科生的培養過程中，不僅具有為其它課程服務的作用，更重要的是培養學生的創新能力。這就要求物理化學的教學內容也需在原有課程體系的基礎上，精簡一些次要內容，而把學科發展前沿的新技術和新成果滲透進來，讓學生感受到物理化學課程不完全是一些枯燥乏味的概念和公式，而是活生生的現實。另外，物理化學與其他學科相互滲透、相互結合，形成了許多邊緣學科，拓寬了物理化學的研究領域。像光化反應與環境科學，生命科學，材料科學及信息科學的關系十分緊密，而光化反應在化學動力學中僅占很小比重，常被忽略，但在講課時介紹光催化在環境凈化和生命過程的應用，開拓學生的視野。在介紹表面活性劑時，引入學生比較關心的石油開采過程，扼要介紹一次開采、二次開采、三次開采等概念，使學生既掌握了表面活性劑的作用原理，又拓展了知識面；在講解電化學時介紹燃料電池，在講解真實氣體時介紹超臨界萃取技術等。教學大綱中雖然沒要求這些內容，但可以增加學生的信息量，引起學生學習的興趣，激發學生的學習積極性。

三、注重教學內容與教師科研的相互滲透

將教師的科研課題或成果直接轉化為教學資源或綜合性、設計性實驗的內容，學生根據自己的專業和興趣參加到教師的科研中，也可參加大學生創新創業項目，早期介入科研。例如，講到活度的概念時，就向學生介紹一位研究生的碩士論文的部分內容；講到接觸角時，又給學生介紹我們測定金屬溶液與不同種類固體接界時的接觸角的過程和結果；講到langmuir吸附和BET公式時，給學生推出了測定固體比表面的常用儀器-ASAP2020物理吸附儀，并給學生詳細講解測定分析過程。我們還將教師的科研項目二甲醚重整和甲烷重整用的催化劑的制備部分，轉化成綜合性、設計性實驗，要求學生從查閱文獻資料開始，自己設計全套實驗方案，經指導教師審核后即可進行制備，所得產品直接用于后續的重整反應。對于部分參與科研活動實驗結果較好的學生，我們積極鼓勵學生整理數據，撰寫論文并發表在國家級學術刊物上，曾先后在表面技術、天津化工、遼寧化工、化學工程師等期刊上5篇。這樣將教學內容與科研課題相互滲透，提高了學生的科研創新能力，還學到了科技論文寫作方法，增強了學生的自信心，激發了學生的學習興趣，調動了學生的學習積極性。

四、采用設問教學法活化物理化學課堂教學

所謂設問教學法，就是從人們公知公認的現象中提煉問題或困惑入手，設計一些與所講授課程內容相關的問題，引導學生仔細思考分析，展開廣泛討論等解決這些問題。在教學過程中，我們始終堅持一個原則，就是教學的目的絕非是向學生灌輸多少知識，學會推導多少個公式，完成多少種計算，而在于激發學生如何去思考與創造，授人以“漁”，而不授人以“魚”。精心設計問題成為物理化學課堂教學常用的組織形式。通過采用設問教學法，讓學生帶著問題學，不僅激發學生的學習興趣，積極參與教學,也讓學生學到有關的基礎知識,同時還培養了學生的科學思維能力、自學能力和運用所學知識解決實際問題的能力。例如，引出Kelvin公式時，先通過密閉容器中放置的大小不等的汞滴的變化情況，提問學生飽和蒸氣壓都與哪些因素有關？然后再從熱力學角度進行公式的推導，加深了學生對公式的理解，也調動學生積極參與到教學環節中，教師與學生互動，活躍了課堂氣氛。

五、建立物理化學教學的知識框架，注重學生的思路和知識點的銜接