时间:2023-03-21 17:02:32
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇采矿工程论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
1.1毕业设计选题简单及内容相近
在进行毕业设计选题过程,一般采矿工程专业院校都按照既有模式进行,设计选题题目根据毕业实习矿山为背景,设计题目没有针对性或比较肤浅,有的甚至不科学,重复以前的题目,缺乏对应的研究。这不仅限制了学生主观能动性的拓展,而且阻碍了学生对生产问题、技术创新和解决实际问题的技能培养。
1.2书写功底差
毕业设计过程中比较严重的问题是设计说明书的写作能力差,在整个设计过程中,特别是摘要和设计说明书中阐述的设计过程不够严谨,表述不清,很多学生无从下手,不知道如何能把问题解释清楚,把说明书写成记账式说明或敷衍了事的概述。另外,毕业设计说明书的排版格式不规范、结构不合理、条理不清晰、计算错误,甚至有的学生把导师名字都写错,可见学生对本科毕业设计的重视程度和写作功底比较差,需要加强这方面的锻炼。
1.3工程制图漏洞百出
毕业设计工程制图要求采矿工程本科毕业生具有较强的绘图能力、空间想象能力和图文表达能力,学生在制图过程中不断提高绘图能力。通过毕业设计,采矿工程本科生能够较为熟练地掌握计算机绘图、手工绘图能力和追求完美的视观感受。但在实际毕业设计过程中,甚至最后提交的毕业设计说明书和设计图纸,还发现很多问题,比如说明书和设计图纸不符合、CAD制图的比例不对应、工业广场留设不合理、代表符号混乱不合要求、矿块布置不合理、通风线路标示错误、平面图和剖面图不对应等。这严重影响整个制图效果,并直接降低了毕业设计的质量。
1.4低级错误多
采矿工程本科毕业设计的一个重要不足在于设计中所犯低级错误、原则性错误较多。比如:具有高瓦斯矿井,很多同学没有在设计及说明书中阐述如何抽放瓦斯,更不用说如何实现煤与瓦斯共采等深奥问题;在地面上有构建筑物需要保护区域没有留设保安矿柱;通风系统混乱,污风相互混合,形成不通畅系统等。这些问题都属于采矿工程本科生最容易犯的低级错误,违反了相关安全规程和设计规程,采矿工程专业本科生经常犯这些低级错误,说明学生没有很好地掌握基本理论知识和专业知识,最重要的是将来走向工作岗位如果一直马虎下去将会造成严重的后果。
1.5设计内容高度相似
由于扩招等各方面的原因,现在每个毕业设计指导老师都带3-8个毕业生,项目多的老师相对简单,但对于项目少的老师只能给学生为数不多的设计任务,也就说,指导老师给的任务就比较相近。有的同学的毕业设计大部分内容照抄其他同学的,或者从前几届毕业的学生那抄袭和照搬。虽然设计题目不尽相同,但设计内容和说明书高度相似,导致说明书前后表述矛盾、不一致,相似错误频发等等问题。
2问题产生的因素
导致采矿工程本科毕业设计质量低下的原因较多,有学生自身的原因也有指导教师的原因,甚至有外部环境的影响。总结起来有以下几点:
2.1前期准备不充分
因为采矿工程专业是一门专业性很强、实践性强的学科,毕业设计前应做好充分准备,包括理论知识和专业知识的复习,经过了认识实习、生产实习和毕业实习的不断进步,应该可以作出质量较高的毕业设计和说明书,毕业设计前期准备不够充分主要表现在:(1)矿山接受学生实习的积极性不高,指导教师联系实习地点困难,一般靠老师的学生在矿山当了领导以后才能给安排。所以,矿山对学生实习的重视程度不够;(2)实习经费不足,学校提供的实习经费一压再压,已经完全不能适合经济快速发展的步伐,实习费用已经远远不能满足实习需要;(3)实习内容不够全面,由于实习经费不足,致使指导教师无奈把实习时间从3周压缩成2周,甚至1周,促使实践性很强的实习不能完全联系实际;(4)实习过程过于简单,由于实习时间的压缩,导致实习过程相对简单,不跟班实习,不能切实体会理论联系实际的效果;(5)有些同学对毕业实习和毕业设计积极性不高,采矿工程专业属于高危行业,学生对从事的专业具有一定的厌烦和恐惧感,特别是部分学生毕业后不打算到矿山工作,致使毕业设计和实习成为这些学生的艰巨的任务和负担,使学生在思想和行动上对毕业设计和实习重视的态度不够;(6)指导教师人员匮乏,难以胜任繁重的实习指导任务,缺少用制度管理学生的经验,对学生产生的众多问题及指导教师提出了要求和修改意见后学生无动于衷的问题束手无策;(7)考核制度不够健全、实施不够严厉,成绩评定过于简化,造成学生的重视程度不够,有失公平。
2.2指导教师自身因素
由于采矿工程专业就业压力小,相对10年前,招收采矿工程专业的学生大幅度提高,导致每个教师需要指导的学生数逐渐增多,因此,产生了如下问题:(1)指导教师的投入得不到保障。从时间和精力上讲,大多数高校教师承担着大量教学和科研任务,另外还需完成大量的考核指标,比如:每年要完成多少高水平的论文、获得的科研奖励、专利、著作、指导研究生数量、上讲台课时数、在研科研项目数、是否有纵向课题(国家自然科学基金)、评职称、无休止的会议等等,在高校激烈竞争的今天,指导教师的自由度相对较小。很多指导老师无法保证有足够的时间来指导学生更好地完成设计,只能把握方向;(2)指导教师相对缺乏采矿设计方面的知识。一部分高校教师本身缺乏科研与工程实践经历,尤其是作为毕业设计指导为主体的年轻教师,个别教师没有很丰富的采矿工程方面的经验来有效地指导毕业设计。同时,也存在个别教师工作责任心不强的现象,没有很好地起到监管作用,放松了对学生毕业设计的要求。导致毕业生认为毕业设计就是走过场,不可能在最后还不让过。
2.3外部环境因素
目前,随着国民经济的高速发展,采矿工程专业的毕业生就业相对容易,每个学生均有4-5个单位可以选择,但有一部分学生把主要心思放在考研、出国、考公务员上,从主观上对毕业设计没有足够的重视,加上毕业设计期间是求职择业的最佳时机,学生的大部分时间均不在毕业设计上。当然,也有为数不多的毕业后去矿山的学生可以完全发挥自己主观能动性,拓展自己的思路,把精力放在毕业设计上。
一是地下矿山采场稳定性及岩层控制技术:采空区利用低废石产出率和尾矿来充填,控制本作业过程中的安全因素。将一系列的高科技检测技术给应用过来,比如,在地理物理检测方面,可以很好对一些矿产进行检测,并且还能对香瓜的一些地理情况及其存在不足的采矿产所进行分析,从另一方面来说,实验室和专家的系统方法加以利用,也可以将相关的顶板破坏方式进行预测,结合具体情况,将顶板加固措施给应用过来,研究充填体强度受到废石充填的影响程度。
二是地下矿山无废开采方法及工艺技术:通过一些例子我们可以得知,我们需要在采矿的过程进行一些搬运或者爆破活动,都是没有效益的,因此,会导致非常多的人员和资金投入进去,从而会使得极大的资源遭到浪费,而工作效率也会大打折扣。所以,我们需要对相关的废石问题进行关注。在安全性不受影响的基础上,优化采切工程布置,对采矿工程布置方法进行研究,从而可以使得相关的工作目标可以彻底得到实现。此外,一定要把所有的废石不要尽量的弄出坑口,加大工作的同时也会导致环境遭到破坏,我们需要因素综合考虑,对开采方式和工艺技术科学合理的选择,在此技术上,对矿石的回采、运输以及填充等问题充分考虑,对开采、搬运和运输填充系统合理布置。
三是地下矿山废石和尾矿混合填充料填充技术:将废石不出坑的原则给执行下去,为了对充填体的强度进行提升,需要进行多次科学的试验,对充填体中废石的比例合理确定,并且结合充填料水的渗透实验结果,对填充脱水结构进行布置设计,这样填充脱水时间就可以得到较大程度的缩短。同时,在设计矿山工程的过程中,需要对废石和尾矿混合充填料的充填系统合理研究,保证与废石和尾矿充填的要求所满足,并且将矿山生产过程中的废石排放路径充分纳入考虑范围,以便促使废石不出坑真正实现于采矿生产过程中。
四是地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统:在现代地理位置信息技术,非常重要的就是全球定位系统和地理信息系统,可以将3S技术应用到采矿作业中,这样就可以有效判断矿区地表塌陷区的遥感图像,并且分析其他的一系列因素,如地质情况、采矿资料等,还可以对地下矿山采空区灾害管理信息系统进行构建,监测、记录、管理井下数据,借助于系统分析和综合分析的方法来储存、处理、分析和评价矿区的各项信息,以便动态反馈和调整相关信息,避免有事故出现,安全生产的目的也可以得到实现。
2采矿工程本科毕业设计存在的问题
当前,采矿工程专业本科毕业设计一般要求具有一定的典型性、专业性、合理性和规范性。同时,设计说明书还应达到一定的书写要求,需要达到通俗易懂程度,还应具有一定的解决问题的深度和技术难度。当然,我校对毕业设计要求更高一些,就是需要具有专题研究,该部分要求和毕业设计说明书具有一定的相关性,并具有一定的学术性和创新性等,如果用这样的标准来衡量当前的采矿工程本科毕业设计一般部分(含设计、图纸和说明书)及专题部分,部分学生的设计质量大部分都偏低,甚至有的学生都不能满足最低要求。综上所述,采矿工程专业本科毕业设计存在如下问题:
2.1毕业设计选题简单及内容相近在进行毕业设计选题过程,一般采矿工程专业院校都按照既有模式进行,设计选题题目根据毕业实习矿山为背景,设计题目没有针对性或比较肤浅,有的甚至不科学,重复以前的题目,缺乏对应的研究。这不仅限制了学生主观能动性的拓展,而且阻碍了学生对生产问题、技术创新和解决实际问题的技能培养。
2.2书写功底差毕业设计过程中比较严重的问题是设计说明书的写作能力差,在整个设计过程中,特别是摘要和设计说明书中阐述的设计过程不够严谨,表述不清,很多学生无从下手,不知道如何能把问题解释清楚,把说明书写成记账式说明或敷衍了事的概述。另外,毕业设计说明书的排版格式不规范、结构不合理、条理不清晰、计算错误,甚至有的学生把导师名字都写错,可见学生对本科毕业设计的重视程度和写作功底比较差,需要加强这方面的锻炼。
2.3工程制图漏洞百出毕业设计工程制图要求采矿工程本科毕业生具有较强的绘图能力、空间想象能力和图文表达能力,学生在制图过程中不断提高绘图能力。通过毕业设计,采矿工程本科生能够较为熟练地掌握计算机绘图、手工绘图能力和追求完美的视观感受。但在实际毕业设计过程中,甚至最后提交的毕业设计说明书和设计图纸,还发现很多问题,比如说明书和设计图纸不符合、CAD制图的比例不对应、工业广场留设不合理、代表符号混乱不合要求、矿块布置不合理、通风线路标示错误、平面图和剖面图不对应等。这严重影响整个制图效果,并直接降低了毕业设计的质量。
2.4低级错误多采矿工程本科毕业设计的一个重要不足在于设计中所犯低级错误、原则性错误较多。比如:具有高瓦斯矿井,很多同学没有在设计及说明书中阐述如何抽放瓦斯,更不用说如何实现煤与瓦斯共采等深奥问题;在地面上有构建筑物需要保护区域没有留设保安矿柱;通风系统混乱,污风相互混合,形成不通畅系统等。这些问题都属于采矿工程本科生最容易犯的低级错误,违反了相关安全规程和设计规程,采矿工程专业本科生经常犯这些低级错误,说明学生没有很好地掌握基本理论知识和专业知识,最重要的是将来走向工作岗位如果一直马虎下去将会造成严重的后果。
2.5设计内容高度相似由于扩招等各方面的原因,现在每个毕业设计指导老师都带3-8个毕业生,项目多的老师相对简单,但对于项目少的老师只能给学生为数不多的设计任务,也就说,指导老师给的任务就比较相近。有的同学的毕业设计大部分内容照抄其他同学的,或者从前几届毕业的学生那抄袭和照搬。虽然设计题目不尽相同,但设计内容和说明书高度相似,导致说明书前后表述矛盾、不一致,相似错误频发等等问题。
3问题产生的因素
导致采矿工程本科毕业设计质量低下的原因较多,有学生自身的原因也有指导教师的原因,甚至有外部环境的影响。总结起来有以下几点:
3.1前期准备不充分因为采矿工程专业是一门专业性很强、实践性强的学科,毕业设计前应做好充分准备,包括理论知识和专业知识的复习,经过了认识实习、生产实习和毕业实习的不断进步,应该可以作出质量较高的毕业设计和说明书,毕业设计前期准备不够充分主要表现在:
(1)矿山接受学生实习的积极性不高,指导教师联系实习地点困难,一般靠老师的学生在矿山当了领导以后才能给安排。所以,矿山对学生实习的重视程度不够;
(2)实习经费不足,学校提供的实习经费一压再压,已经完全不能适合经济快速发展的步伐,实习费用已经远远不能满足实习需要;
(3)实习内容不够全面,由于实习经费不足,致使指导教师无奈把实习时间从3周压缩成2周,甚至1周,促使实践性很强的实习不能完全联系实际;
(4)实习过程过于简单,由于实习时间的压缩,导致实习过程相对简单,不跟班实习,不能切实体会理论联系实际的效果;
(5)有些同学对毕业实习和毕业设计积极性不高,采矿工程专业属于高危行业,学生对从事的专业具有一定的厌烦和恐惧感,特别是部分学生毕业后不打算到矿山工作,致使毕业设计和实习成为这些学生的艰巨的任务和负担,使学生在思想和行动上对毕业设计和实习重视的态度不够;
(6)指导教师人员匮乏,难以胜任繁重的实习指导任务,缺少用制度管理学生的经验,对学生产生的众多问题及指导教师提出了要求和修改意见后学生无动于衷的问题束手无策;
(7)考核制度不够健全、实施不够严厉,成绩评定过于简化,造成学生的重视程度不够,有失公平。
3.2指导教师自身因素由于采矿工程专业就业压力小,相对10年前,招收采矿工程专业的学生大幅度提高,导致每个教师需要指导的学生数逐渐增多,因此,产生了如下问题:
(1)指导教师的投入得不到保障。从时间和精力上讲,大多数高校教师承担着大量教学和科研任务,另外还需完成大量的考核指标,比如:每年要完成多少高水平的论文、获得的科研奖励、专利、著作、指导研究生数量、上讲台课时数、在研科研项目数、是否有纵向课题(国家自然科学基金)、评职称、无休止的会议等等,在高校激烈竞争的今天,指导教师的自由度相对较小。很多指导老师无法保证有足够的时间来指导学生更好地完成设计,只能把握方向;
(2)指导教师相对缺乏采矿设计方面的知识。一部分高校教师本身缺乏科研与工程实践经历,尤其是作为毕业设计指导为主体的年轻教师,个别教师没有很丰富的采矿工程方面的经验来有效地指导毕业设计。同时,也存在个别教师工作责任心不强的现象,没有很好地起到监管作用,放松了对学生毕业设计的要求。导致毕业生认为毕业设计就是走过场,不可能在最后还不让过。
3.3外部环境因素目前,随着国民经济的高速发展,采矿工程专业的毕业生就业相对容易,每个学生均有4-5个单位可以选择,但有一部分学生把主要心思放在考研、出国、考公务员上,从主观上对毕业设计没有足够的重视,加上毕业设计期间是求职择业的最佳时机,学生的大部分时间均不在毕业设计上。当然,也有为数不多的毕业后去矿山的学生可以完全发挥自己主观能动性,拓展自己的思路,把精力放在毕业设计上。
2 AutoCAD 技术在绘制
采矿工程图中的应用目前,AutoCAD 技术已经在煤矿企业中被广泛的应用。因此,我们需要对 AutoCAD 技术能够全面、系统的掌握,尤其是相关的技术人员必须熟练掌握和使用 Auto-CAD 技术。就目前企业利用 AutoCAD 技术对采矿工程图进行设计,主要表现在以下几点:
2.1 利用 AutoCAD
技术绘图的前期准备做好前期准备工作是确保绘图能够顺利完成的重要依据。在对采矿工程图具体绘制之前,我们需要对图形界限进行设置。绘制人员要根据企业对采矿工程图的具体要求,选取最合适的进入图形界面的命令方式。就目前我国 Auto-CAD 技术所提供的进入图形界限的命令方式来看,主要有3 种方式,即菜单式、工具按钮式和命令行式。需要注意的一点是,在 AutoCAD 技术中,在对图形界限进行设置的时候,对于初始方向的设置是将 X 轴作为正方向的,这与测量方位角方向是不一致的,在具体绘制之前,需要将正方向改为 Y 轴,以此确保正方向与测量方位角的一致性。
2.2 设置图层
显而易见,在采矿工程图的设计中出现的许多不同的对象,比如说文字、图形等。都是为了对这些对象进行一个统一的管理和编辑,在绘制设计图的时候我们需要设置相应的图层。所谓图层,就是指构成图像的一个单位。在绘图过程中,有一种便捷的绘图方法,就是通过设置层来实现需要的效果。在采矿工程绘图过程中,很多环节都是离不开图层的,比如说保安煤柱、煤层底板、图框以及井田边界等,都需要将其按照一定的顺序放在开拓的平面图内,这样不仅能够简单方便地进行绘制,在需要时还能利用不同的方式组合起来。此外,为了能够在复杂的图形中有效的改动元素,我们可以将图形中的元素、注释以及参考符号等划分为不同种类并存放到不同的图层中。以此根据不同的煤层进行不同的设计,在一定程度上避免因为反复操作而耽误时间。
3 在AutoCAD
系统中一般图形的绘制方法该技术相对于其他绘图技术来讲,既方便操作也具有一定的调节性。众所周知,在煤矿企业发展过程中,采矿工程图占据着重要的位置,不仅是矿井技术决策的重要表现形式,也是保存矿井资料的重要手段。采矿设计图并不是简单画出来的,是各种图形元素的综合,这些绘制元素的存在保证了整个设计图的完整性,若要将煤矿开采的设计图纸数字化,就要求设计师必须对这些元素在 AutoCAD系统中绘制方法相当熟悉,并在此基础上进行设计图的设计和绘制,在一般的 AutoCAD 系统中主要有以下几种元素的绘制有特别的要求。
3.1 断层线等高线煤柱线及停采线的绘制Spine
命令一般用来绘制等高线和断层线,等高线的绘制需要将线的形式设置成实体线,并且将实际情况的高度用文字标注在文字层之中,以便于后期修改和编辑。而断层线则是需要在图纸中注明相应数据。在绘制煤柱线和停采线时,需要使用 Line 或 Aline 命令,跟前两种线的绘制不同,煤柱线和停采线更需要对实际情况进行适当把握和了解,没有对线型特殊和绝对的要求,只要符合实际情况和绘制要求就行。
3.2 钻孔的绘制方法
钻孔是一种相对简单的图形,这种图形的绘制和其它的不相同,并不需要过多地结合实际,在设计采矿设计图时,钻孔的图形绘制具有一定规律,设计师只要将这个规律充分理解和了解,在绘制中就不会出现太大问题,并且,钻孔位置一般是固定的,不需要太多改变。所以,设计师在设计煤矿工程的设计图时不需要一个个地进行设计和标注,只要一开始做好一个符合标准的钻孔,然后对其进行复制插入到需要钻孔的地方即可,或者在开始做好一个标准模型,在需要的地方插入。
3.3 巷道的绘制方法
这是煤矿开采工程设计图中最为关键的一种图形,为了煤矿开采过程的顺利进行,必须确保这个图形在设计时的准确性和和现实的贴合性。巷道图形绘制的命令选择很重要,一般不使用 Spine 命令,而是使用和煤柱线、停采线一样的 Line 或 Alien 命令。绘制时需要相当准确,来确保实际位置的准确。绘制人员为了确保巷道两边平行及每一条巷道之间的距离,即巷道的宽度是一样,可以先通过命令绘制巷道的一边,然后通过偏移命令得到更多与之平行的线路。这个图形绘制过程有一个需要注意的问题,实际巷道的距离和宽度都是不同的,在图形绘制中也要根据这些巷道实际情况的不同来选择不同的线型,一般情况下岩巷要使用点划线而煤巷则需要使用实体线,根据这些实际情况选择合适线型是设计师在进行图形设计时最先要考虑好的问题。并且,将不同类型尽量放在不同图层里面,方便后期寻找和修改。
3.4 其它部分的绘制除开以上部分元素的绘制
煤矿开采设计中还会涉及到更多元素,如风门、煤仓及井田界线等。不过这些元素在煤矿开采设计图的数字化绘制过程中并没有过多强制性的要求,绘制方法相对比较灵活和简单,只需要设计师不断提高自身素质进行合适的绘制,可以直接绘制或在最开始建好合适的图形模型在需要时插入即可。3.5 煤矿开采设计图的打印和输出符合要求和实际情况的设计图完成后,在正式使用前还应当进行最后修改和检查,主要是看图中标志的数据是否和实际情况相符,并且是否准确,如果发现问题,需要及时进行后期编辑和修改,直到完全确定没有问题后才可以投入使用。在打印时需要按照 1:1 的方式进行输出,确保在使用中不会出现数据不相符的问题,保证设计的准确性和完整性。
1.安全性原则的运用可以促进采矿企业的经济发展。
在采矿工程中重视安全生产,把安全性原则落实到采矿技术、采矿工艺、提高工作人员安全素质、运用先进的安全设备等方面,不仅可以提高采矿质量,而且可以减少安全事故的发生,为企业带来更多的经济效益和社会效益,实现双赢目标。
2.安全性原则的运用可以促进其他行业的经济发展,从而促进国民经济进一步发展。
采矿坚持安全性原则不仅可以提高采矿企业的经济效益,而且可以为其他工业提供优质的矿石,促进其他工业的进一步发展。
3.安全性原则的运用可以促进社会的和谐发展。
近年来煤矿采矿安全事故频发,事故处理纠纷问题一直不断,给社会增加了负能量,不利于社会的和谐发展。因此采矿工程活动要改变以往的忽视安全谋求利润的模式,改用安全与经济并重的生产模式,在采矿工程过程中认真贯彻落实安全性原则,把安全事故发生率减到最低。同时如果发生安全事故,要妥善处理事故,用法律保障受害者及其家属得到合理补偿,促进社会的和谐发展。收稿日期:2014-06-16作者简介:吴开洪(1969-),男,毕业于湘潭矿业学院采矿工程专业,工程师,现任云南东源昭通煤业有限公司总经理。总之,在采矿工程中坚持安全性原则,把安全问题的处理措施落实到采矿活动过程中,不仅可以促进采矿企业的经济发展,而且可以促进社会经济的健康发展,让社会更加和谐稳定发展。
二、安全性原则在采矿工程过程中的应用
对采矿工程来说,安全性原则的应用可以体现在安全施工技术、安全生产规章制度、现代计算机应用、工作人员的专业素质等多个方面。
(一)采矿安全施工技术的应用
采矿工程难度大,涉及技术比较多,因此要加强采矿技术的开发和利用,有效防范安全事故的发生。
(1)提高采矿工程技术。
采矿工程具有专业性强、危险系数高等特点,要积极吸引或引进采矿专业技术强的综合性人才,并鼓励其进行技术创新和理论研究,不断更新采矿技术,为采矿工程服务。同时要加强工程技术人员培训,给其充足的发展空间。此外,国家要加大对采矿现场的安全基础设施建设,如采矿交通运输(主要是公路建设)、能源开发(如水电设施建设等),为采矿工程施工创造良好的物质基础。
(2)在采矿前,要进行技术交底。
组织相关人员对工程设计图纸进行学习和研究,要熟悉掌握施工设计图纸中的施工重点、关键工艺、施工参数等,编制安全施工说明书,并严格执行。同时要做好物资采购工作,根据采矿工程施工设计选购材料,严格把控材料质量关,并经验收合格后方可进入施工现场。此外,要根据采矿工程施工现场具体情况选择适合的施工设备和施工工艺。
(3)严格按照施工技术标准完成施工任务。
如某采矿工程在进行凿岩爆破施工时,选用Boomer281液压凿岩台车、乳化炸药配段发塑料导爆爆管进行凿岩爆破,且按照爆破参数完成工作,其中,炮眼深度3.0~3.2m,爆破进尺2.5~3m等,根据采矿工程实际情况确定相关参数。此外,要提高施工人员环境保护意识,在采矿时尽量不破坏自然环境,让矿区与生态环境和谐共处。
(二)建立健全安全生产规章制度
安全生产规章制度能够有效约束和规范人们的行为,要建立健全安全生产规章制度,使采矿工程活动有章可依。风门至少要建立2座风门,间距大于运输工具的长度,以便一座风门开启时,另一座风门是关闭的。风门分为普通风门和自动风门两类。自动风门是借助各种动力来开启与关闭的一种风门,自动风门中有机械传动式、电气传动式、气动式和水动式等。(三)控制风流设施控制风流的设施主要有调节风窗。调节风窗是在风门或挡风墙上方,开设一个面积可调节的矩形小窗口,移动窗板的位置可调节窗口的面积大小,从而改变巷道通过的风量,达到调节风量的目的。
三、煤矿通风与安全技术应用的有关建议
(一)注意选择巷道贯通的地点
巷道贯通的地点尽量选在危险性小的地区,当面尤其是在瓦斯隐患突出的矿井,巷道要选择无危险或者危险性小的地区作为巷道贯通地点,巷道选择的不合理极易引起卡钻、顶钻的情况,极大增加了安全隐患。此外,进回风系统之间尽量不要设置巷道贯通点,因为,一旦选择在这,而且没有行之有效的控风措施,容易造成风流改变,加剧消极影响。
(二)有效的控风措施
1.加强巷道贯通处的局部通风管理
巷道贯通时,掘进的方向只能选择一个,其他其余要保持正常的通风状态,对于局部通风要实行定期检查制度,通过检查来判定安全情况以及瓦斯浓度,要做到回风巷中瓦斯浓度低于1%,局部通风系统要保障巷道的风速、风流情况符合标准,严禁出现循环风等不合理的通风情况。尤其是隐患严重的煤矿中,为保障巷需通风系统的顺利运行,倾斜巷道与上部的平巷道需要预留出至少5m的超前距离。
2.贯通时采取有效的控风措施
在通风系统贯通前后要进行必要的调整和检测,一旦出现进回风系统之间设置巷道贯通点时要立刻根据现场情况进行及时调整,减少两侧空气压差,减少两侧空气压差,然后在贯通的两个方向设置好风门,贯通时关闭风门,等到放炮贯通之后再进行一遍通风系统的检测和调整。矿井中通风系统越复杂,在进行巷道贯通时风流越不容易控制,贯通后的各个巷道中的通风情况很难得到准确的数据、因此特别强调加强通风管理和安全技术的应用,避免循环风和串联风的产生。
3.加强通风瓦斯系统的监测与管理
对于煤矿挖掘区域的瓦斯浓度情况要进行实时监测,对于每个监测地点的瓦斯浓度都要及时汇报。一旦监测到异常情况,要立刻上报,并对监测数据进行研究分析,确定主监控地区,将危险性降低到最低。
近年来,随着经济的发展,科技的进步,我国的采矿技术大大提高,但与发达国家及矿产资源丰富的国家相比仍存在较大的差距。采矿技术的落后,造成资源浪费、安全事故频发,生态环境遭到破坏,这些问题都是不可避免的。在提倡建立“资源节约型”和“环境友好型”社会,坚持生态效益和经济效益同步发展的前提下,国家必须高度重视采矿安全,提高采矿技术,减少安全事故发生率。虽然,我国的采矿技术逐渐提高,且日臻成熟,但是采矿理论知识与开矿技术实际发展不相适应,发展较为缓慢。在科技日新月异的今天,需要不断加强理论创新,紧跟采矿技术的发展,为采矿技术提供理论依据。尤其是在矿产资源分布较为集中的西部山区,那里生态环境脆弱,对技术的要求更高,施工工程难度更大。
2.采矿工程中的安全问题
众所周知,采矿技术操作过程复杂,难度大,而且还存在很大的安全隐患,不仅需要扎实的理论知识,还需要有丰富的实践经验和娴熟的技术。一般情况下,矿产资源都是深埋地下,需要地下钻探,尤其是在西部山区,地质构造复杂,受各种客观条件的制约,对采矿技术要求更高。在这样的环境中开采矿产资源,需要注意瓦斯爆炸、矿井坍塌、火灾及透水事故等常见的安全问题,做好安全防范措施,减少事故发生率和人员伤亡。同时,采矿也要结合本地实际情况,不能毫无节制地开采资源,而不重视矿工的生命安全。
3.采矿过程中的环境问题
建国初期,为了促进经济又好又快发展,国家积极开采矿产资源,大力发展重工业。但在开矿的过程中,采用比较粗放的开采方式,不仅造成资源的浪费,而且还破坏了自然环境,就是对人们不重视生态环境保护的惩罚。虽然,现在人们逐渐意识到保护环境的重要性,也重视采矿工程中的环境保护,但也会造成一定程度上的环境破坏,特别是在资源丰富,环境脆弱的西部地区,更要重视环境保护。
二、采矿工程中常见问题的解决方案
采矿过程中的技术问题、安全问题和环境问题都使经济蒙受损失,不仅给矿工的人身安全带来威胁,也不利于国家经济的发展。为了更好地推动经济发展,必须采取科学有效的措施,解决采矿工程中的问题,从而保证矿工安全,煤矿高效生产。
1.提高采矿工程中的技术水平
目前,我国的采矿技术大大提高,但仍有进步的空间。为了实现矿产资源高效生产,可以从以下两个方面做起:一是加大对采矿人员的技术培训,努力培养一批素质高、专业能力强、具有创新能力的采矿技术人员;二是完善采矿工程的技术设施建设,使采矿技术人员在实践中不断提高专业技能。同时也要完善采矿地区的交通运输,减低运输成本,争取取得较大的经济效益。
2.提高采矿工程中的施工安全
采矿人员的生命安全高于一切,应高度重视采矿工程中的施工安全,具体可以以下几个方面做起:一加强采矿施工中的安全防范措施,预防为主,防治结合;二是建立完善的安全基础设施建设,严格遵循安全生产规定;三是提高采矿人员的安全意识,仔细检查安全隐患部分,做好安全应急预案,防患于未然。这样做,一方面,可以减少采矿中的人员伤亡和事故发生率;另一方面,保证采矿过程顺利进行,做到安全高效生产,,推动经济发展,提高经济效益。
矿工安全意识较低是出现安全问题的重要原因,由于矿工对安全生产的疏忽,使得在实际操作中,矿工面临危险时显得不知所措,造成不必要的伤害。而煤矿企业的事后培训和教育已经是“于事无补”了。
(二)现场组织和管理混乱
由于煤矿采矿工程的复杂性和多变性,加上工程现场配备的人员不足,使得现场的管理经常出现混乱,管理人员的执行力不够,不利于煤矿采矿工程的安全管理工作的开展。
二、安全管理在煤矿采矿工程中的特殊性
(一)造成的后果严重,损失较大
虽然很多煤矿企业逐渐意识到了安全管理的重要性,也进行了积极的宣传和教育,并在工程现场悬挂“安全第一,管理第一”的横幅来提醒现场工作人员,但是在实际操作中,仍然出现管理不当的问题,使得安全事故层出不穷,给煤矿企业带来了巨大的经济损失,甚至出现人员伤亡的重大事故,影响企业的经济效益,不利于社会的稳定。
(二)现场管理难度大
煤矿采矿工程的现场管理相比于其他行业的管理难度较大。这是因为安全事故的发生原因是多种多样的,从大的方面来说有人和物两个方面,如果进行细分,会发现安全事故的诱发因素是数不胜数的,煤矿采矿工程的难以预知性主要和自然环境和地质条件有很大的关系,这就使得在制定安全应急措施时很难全面的考虑到各个方面,只能抓住安全关键进行应对。
(三)一线工人文化水平普遍较低,技术员工流失率较高
煤炭行业的共有特征一方面是对现场工人的文化要求比较低,他们需要很多能够吃苦耐劳的工人,对于文化素养方面要求不高,这就使得有些没有做过煤矿采矿工作或者是对煤矿采矿的具体工作缺乏正确认知的人加入到采矿大军中,长期下来,煤矿采矿现场工人的素质水平良莠不齐,不利于煤矿采矿工程的顺利进行;另一方面是采矿专业人员的流失率比较高,由于煤矿采矿工作本身就比较辛苦劳累,一些有专业技能的员工不愿意留在采矿现场进行作业,使得技术工人大量流失。
三、安全管理在煤矿采矿工程的具体应用探究
(一)加大安全设施和技术的资金支持
为了实现煤矿采矿工程的安全生产,企业务必要加大技术的投入,研发和引进一些先进的高科技技术,对矿井进行改造规划,设计安全的矿下工作环境。具体来说,首先要完善矿井的设施和装备,从而为之后的技术改进奠定基础;其次,对煤矿采矿技术进行改进和创新,大胆运用新技术,并且在多个采矿工作现场进行试点,保证新技术的推广和使用,增加煤矿采矿工作的安全系数,使得煤矿采矿的安全管理能够更有效率;另外,要对煤矿采矿工程进行科学合理的检测,根据实际的采矿情况来构建一个完整的监控体系,监控的内容包括了煤矿采矿所需要的各种设备、技术参数等等,从而尽可能地避免因为机器设备出现问题而造成的安全事故的出现。
(二)加强安全宣传,规范操作行为
(1)很多煤矿采矿安全事故的发生都是因为人员的疏忽大意,一方面是管理人员对安全管理的不重视,另一方面是现场一线工人在进行操作时过于大意和随意,没有严格按照安全准则上的要求进行操作。因此,煤矿企业务必要增强工作人员的安全意识,使得煤矿采矿人员能在工作的过程中将安全放在第一位,时刻谨记“安全第一”的理念。煤矿企业可以在内部树立具有企业特色的安全文化理念,同时在企业中创设一种安全的氛围,使得员工的安全意识能够在潜移默化中得到强化;还有就是要将安全宣传工作深入到基层,构建系统的安全宣传机制,保证安全知识的普及。总的来说,企业要深入贯彻本质性安全生产机制,制定有效地安全应急措施,提高企业管理人员和一线员工自我控制和自我营救的技能。
(2)煤矿企业要规范现场人员的操作,要根据本企业的具体情况,制定相应的安全管理办法和规则,让安全生产操作有明确和完善的标准,有效地管理员工的安全操作行为。
(三)建立安全责任制,明确个人责任
在煤矿采矿过程中一旦出现了安全事故,便会有人推脱责任,不愿意也不敢承担责任。为了明确各方的责任,减少事故中推脱卸责的现象,煤矿企业务必要建立和完善安全责任制,将工程的责任进行层层分解,使得每个人都有安全的指标。为了更好地落实安全责任制,企业需要和员工签订相应的责任书,保证了安全责任制的有效实施,使得每个人的责任能够更加清晰,因为所有人都承担着自己的责任,因此企业员工在平时的工作中也会注意自己的操作是否规范、正确,从而真正地做好安全管理工作。
(四)采取有效地激励机制
为了改善技术工人流失率高的情况,煤矿企业务必要采取有效的激励机制,通过物质激励和精神激励来留住优秀的技术人员。例如,现在有的企业会以良好的晋升渠道来吸引和留住员工,那么煤矿采矿企业也可以进行借鉴,从而降低流失率。
1.2煤矿开采巷道中对超前支护技术的具体运用在巷道中的超前支护首先是要确定好设置固定支架的位置,并使用拱形钢架来进行固定。在钢支架的边沿岩石上凿除固定的支点,并将钢支架固定起来。将钢支柱安定好之后,采用光面爆破的方法进行掘进,并且在进行一段时间之后再次重复这一步骤,通过不断地循环掘进,顺利通过土质过于松软的地段,保障工程的顺利实施。在巷道施工中进行超前支护,可以避免因为坍塌造成的经济和生命的损失,加快整个煤矿开采工程的进程,增加企业的经济效益。
2电耙道修复时运用的超前支护
2.1电耙道在矿采过程中存在的问题和危害电耙道在矿井下的作用主要是给采矿工人开采出来的矿石运到地面上提供一条安全的通道,但是电耙道在放矿采矿的过程中不断受到损害和破坏,常常会造成采矿时遇到难以将煤矿资源运送出地底的难题,为了解决这种难题,煤矿企业不得不对电耙道进行二次修复,这种二次修复需要大量的资金和劳动力,额外地增加了煤矿企业的损耗和工人的施工量,在某种程度上阻碍了采矿工程的进程和效率。
2.2在电耙道修复中超前支护技术的具体运用一般矿山都会采用底柱分段崩落法来进行矿产的采集。而电耙道主要是煤矿企业运用钢筋水泥混凝土从整体上进行浇灌来进行超前支护。在出矿过程中,电耙道由于受到各种爆破的影响造成了电耙道的负荷,破坏了电耙道的基本平衡组织,让电耙道容易发生坍塌阻断,使整体的工程不得不因此停下来进行修整,大大地影响了采矿工程的工作效率并延长了施工时间,因此必须对电耙道进行超前支护,延长电耙道的使用寿命,提高工程的施工质量和速度。对于已经坍塌的电耙道需要在垮塌处设置一个梯形的钢支架,一般这种情况下使用的钢支架规格是10cm×10cm的“口”字形钢板或“工”字形钢板。钢支架要尽量地贴着电耙道的边缘,在不阻碍电耙道基本工作运行的前提下进行加固处理。需要注意的是,在进行电耙道加固时要记得在周围岩石中进行钢锚的固定,一般是将钢锚钉入需要修复的电耙道附近,并每隔5m左右的样子再进行一次固定,以此类推,形成一个坚固的钢锚棚,支撑住整个电耙道的上方松散土壤。最后将多余的土壤从洞口中移出来,并进行下一步的电耙道固定程序。如此循环多次之后,利用形成的稳定支护,重新挖掘电耙道,解决出矿难的问题。
3矿产回采过程对超前支护的运用
3.1矿产回采过程中存在的问题
3.1.1矿产地回采的意义矿产回采是采矿中一个重要的步骤,可以通过对已经开采过的矿山进行矿产回采,利用超前支护技术保障了回采的安全性和效率性。这种回采可以将正式采矿中遗留的高质量矿石进行回收和利用,在保障采矿工人生命安全的前提下,科学合理地利用超前支护技术进行对已经开采过的矿区进行回采,可以收获许多被遗留的高质量矿石,增加煤矿企业的经济效益。
3.1.2矿产地回采的问题在回采过程中有一个严重的安全为题,已经进行过开采的矿区受到了很多爆炸和人力踩踏的压力,矿区的岩石极其容易发生坍塌和破碎,想要开采这些部分的矿石工序极为复杂,使用普通的采矿方式已经没办法保证工作效率和安全问题。但是,根据科学计算,被遗留在开采区的矿石可以达到20t,这对于煤矿企业来说是一笔巨大的经济利益,所以,需要使用超前支护技术对回采工程的顺利进行和安全提供保障。
3.2超前支护技术在矿产回采中的具体运用
矿产的回采主要是运进路式放顶退采,利用前段的采矿机器进行矿产的收集。以下是两种比较常见的回采方式。见下图2。这两种方式是:a)沿着采矿结束时的漏斗之间进行不断地掘进进行矿产的回采,这种技术的使用更加有效,按照原先的路途进行回采,可以增加找到矿石的几率,但是,也更为危险,已经被开发过的土壤更容易坍塌,相比之下,这种方式更需要超前支护;b)沿着两个废弃矿场之间的连接柱进行矿产回采,这种方式的经济效益比不上第一种方式,一般矿场之间的连接段都是资源比较贫乏的地段,但是,从安全方面出发,这种方式确是回采的首选。这两种方式都是比较有效和常见的方式,可以收获到很多的遗留矿产,获得巨大的经济效益。
2采矿工程中先进爆破技术的应用
在国际上,采矿工程已经运用了大量的新型爆破技术,而我国在这些先进技术的应用上还处在落后阶段,笔者对国内外的许多先进爆破技术做了一定的研究,总结了一些先进有效的爆破手段。
2.1等离子技术在爆破中的应用
传统的爆破技术多是火药类的爆破,对环境产生的影响很大,随着绿色理念的深入人心,这种传统的火药爆破方式已经不能适应时代的发展,而火药的爆炸规模和爆破力度难以准确控制。笔者发现,在以往的采矿工程爆破中,这种爆破方式很容易对工程中的其他岩体造成破坏,影响开采工程的进程。针对这种情况,国际上已经有了等离子的爆破技术,这种技术运用了电力爆炸的原理,将大量的电能通过可控的设备集中在一个点上,远程控制其爆破的能量和时间。经研究发现,等离子爆破方式产生的爆破力高达200MPa,是完全不逊于火药威力的,而且等离子爆破方式的可控性也弥补了火药爆破的不足,是值得采用的一种方式。
2.2妙用中深孔爆破技术
在采矿业当中,有很多工程是开展在小型基地或矿山之上的,对这种小型矿山的爆破,往往会浪费大量的爆破材料,而且对爆破范围和爆破点的把握也很不到位,而为采矿工程的顺利开展,我们也不能不使用爆破手段,因而我们在这种小型工程的开展上,必须改变爆破方式。笔者对一些先进的采矿企业进行研究,发现他们对小型矿山一般采取深孔爆破技术。这种深孔爆破方式是在一个相对小的平台上安放爆炸物,并设置后方的爆炸力度小于前方,这样就使得爆炸物的需求量更少,而爆炸造成的纵深也更大,对外侧岩体的伤害较小,从而也在一定程度上保证了工程的顺利开展。
2.3工程中探索精确爆破的手段
上文中已经提到过,我国的爆破技术与发达国家还存在有一定的差距,爆破中容易伤及附近的岩体,为工程的顺利开展构成障碍,这就要求采矿工程人员在实际中探索精确爆破的手段。笔者通过查阅资料和实际采访发现,多次爆破是精确爆破的有效手段。首先,爆破者要先用深孔爆破等方式将需破岩体和附近分开,然后再对需破岩体进行爆破,避免了爆破对附近岩体的伤害,从而保证了爆破的准确性。另外爆破人员还可以通过计算机预先判定爆炸物的威力,根据需要爆破的面积来控制爆炸物的数量,以保护工程内的其他岩体。采矿是一个具有一定安全隐患的产业,而爆破就更增加了采矿的危险性,精确爆破能够在一定程度上控制爆破的威力和范围,是提高采矿业安全系数的一个可行的手段。
2.4光学引爆的应用
光学引爆是利用激光和机器发出的光纤来引爆的,这种方式可以远程操控,而且不受周围磁场、电波以及噪音的影响,可靠性强;另外激光设备可以重复使用,不会增加成本,其安全性也相对更高,在采矿业的爆破环节中是值得推广的一种引爆方式;最后,这种利用激光进行引爆的方式,其效果与雷管引爆并没有什么不同,而激光的精确度和可控性甚至还高于雷管,因而在推广中无须担心在技术方面存在的问题,从这一层面来说,光学的引爆方式也应该被我们所认同和采用。
3采矿工程中爆破应用的建议
我国矿藏丰富,但分布不均,对于不同的地区和矿藏情况,要采取不同的爆破方法,以达到最佳效果。另外爆破本身就是一件极具危险性的工作,所以无论运用何种爆破方式,都要根据其特点来设置相关的安全措施,做到安全生产,比如爆破中所产生的飞石,一般会由爆破点向四周扩散,这就要求我们对爆破点的四周进行安全布置,防止意外发生。最后,笔者建议采矿工作和研究人员在爆破中多观察、多总结,努力发现和发明更优秀的爆破方式。
1.2断层项目当中的数据构造在设计金属矿开采工程图的时候,在对断层进行反映的时候应用基于例线来完场工作,断层图工程数据的要素就是通过实际断层的特征数据来进行表示的,主要涵盖着断层落差、断层倾角、断层倾向和断层正逆,{t,(r,a,h,n)}来表示结构的模型。
1.3陷落柱项目当中的数据构造在设计开采工程图的过程中,对陷落柱图例进行表示的时候应用陷落柱图例线来完成工作,陷落柱工程图元素是用具体的陷落柱特征数据表示出来的,主要涵盖着长轴长、短轴长、方位角和滑移角。
1.4巷道项目中的数据构造在设计开采工程的时候,应用中心线和两条图例线来对井巷工程进行表示,井巷工程图元素是用具体的巷道特征进行表示的,主要涵盖着巷道的起点、终点、巷道转折点的标高、巷道断面、巷道支护方式和巷道倾角等情况,在对项目进行设计的时候,只有采矿工程剖面图特征数据和巷道的转折点标高之间存在着联系。
2计算机自动绘制技术及具体的应用
2.1计算层和地面数据的方式在工程设计的过程中金属层和地表数据是其中两种相同数据的内容。首先计算出等高线和剖切线的交叉点,用pd(x,y)来进行表示,之后在这个交点的基础上将初始剖切点p0(x0,y0)的实际具体计算出来。
2.2采集断层数据的计算方式在绘制开采工程图的时候,断层数据采集就是利用采集断层剖切线和断层交点表示出来的,对剖切线和交点之间的距离计算出来,交点所在标高运用计算机提取出来。用xlz=[(lx1,mx1),(lx2,mx2)]表示断层数据采集集合,采集的全部对象在所有的断层中以一个集合的形式表现出来,在计算机的数据库中进行保存,便于调用自动生成程序。
2.3采集陷落柱数据的计算方式在绘制采矿工程剖面图的时候,陷落柱交点和陷落柱剖切线、交点和剖切线之间的距离及其这个距离相应的标高是采集陷落柱数据的对象,Px1(Xx1,Yx1)与Px2(Xx2,Yx2)是交点对应的表达式。用一个集合将全部采集来的陷落柱数据表示出来,在这其中全部陷落柱对象的数据都会包含在其中,在数据库当中进行保存,对计算机自动产生调用程序上会带来一定帮助。
2.4采集采矿工程数据的计算方式在绘制采矿生产工程图的时候,采集井巷工程的数据,在整个工程数据采集当中都占据着重要的地位和作用,有一定的复杂性存在于数据采集和处理数据的工作当中。所以,在没有对剖切面投射点进行计算的时候,对巷道水平投射点要进行采集,之后在将剖切点和该点之间的距离计算出来。和上面一样用一个集合的形式将全部井巷工程采集数据表示出来,在数据库予以保存,对计算机自动产生程序调用上带来一定的便利。但是在工作的过程中应该注意的是,在应用具体计算机自动采集生成系统的时候,因为会有较多的折线存在于巷道当中,所以,需要将转折点的采集数据结构设置在计算机模型当中。
3绘制采矿工程剖面图的具体程序
3.1自动生成程序模型用计算机表示出来在本文上述内容的那些采矿工程采集数据计算方式的前提下,将剖面图程序模型运用计算机程序建立起来,其中主要涵盖:图签、井巷工程、标尺网、图框、断层、陷落柱及其地表的名称和具体的尺寸。自动绘制利用计算机来完成工作的基本过程中为:将图签、图框和标尺网绘制在工程图纸上,对各种井下生产工程的情况应用采矿工程平面图采集点表示出来,之后在剖面图上将名称和标尺标注上去。应该注意,具体的采矿工程是依据陷落柱、断层、井巷等特点进行的,因此,由这些约束条件来决定图签、图框和标尺网。
3.2工程实例上述绘图技术在云南省文山州马关县鼎基矿业有限公司已全面推广应用,矿山工程图件已全面数字化,取得了明显效果;尤其是在推行井下安全避险“六大系统”中充分发挥了其基础性的无可替代的作用。根据国家当前安全管理的有关要求,马关鼎基矿业有限公司在其属下的岩冲锌矿已建成井下安全避险“六大系统”通过了相关部门的验收并已投入生产运营。而“六大系统”中的“人员定位、井下通讯联络、环境监测监控”等系统,正是计算机及其绘图技术在矿山安全生产中的典型应用。其主要由系统承载网、人员定位系统、视频监控系统、环境监测系统、调度通信、数字广播等功能部分组成。在地面设调度系统监控中心站,可通过对巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集、处理,并及时、准确地将矿山巷道中各个区域人员的动态情况反映到地面计算机管理系统,实时监控、准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量;建立具有监控井下各作业区域人员的GPS动态坐标分布及作业环境变化监测和超标报警、实时通话、下井人员考勤与实时统计、个体信息收录等功能的管理系统。总之,这些安全生产避险系统的有效运转都要依靠强大的计算机系统作为保障。