开采设计论文汇总十篇
时间：2023-04-03 09:45:44
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇开采设计论文范例，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。
篇（1）
前言：中职语文校本教材是指在中等职业学校的语文教学中，根据中职语文教学大纲，再结合本校的课程总目标、实际教学需要以及学校的基本情况，以本校教师为主进行编选的。中职语文校本教材更加的适合中职语文教学实际，有着其他教材不可替代的作用，但是在实际的语文校本教材的开发与建设中，还存在着许多的问题，要妥善的解决这些问题就要充分的认识开发与建设的必要性，并根据适当的原则来进行开发与建设。
一、中职语文校本教材现状
在中职教育中，已经对语文教材进行了改革，虽然取得了一些成绩，但是由于忽略了中职语文教育规律，也没有充分的理解中职语文教育，所以中职语文教材还存在着明显的不足之处，主要表现在：一，选文标准模糊，缺乏时代性，当前，中职语文教学教材在内容上比较陈旧，缺乏强烈的时代性和适应性，在选文过程中，忽略了能够反映出现代社会风貌、生活、价值的材料，过多的注重了政治性和思想性;二，共性有余，个性不足，中职所使用的语文教材能够适合多个学校和专业，可以培养出学生的语文能力，却缺乏专业针对性，只能解决语文学科中的共性问题，涉及到专业能力时就不能很好的解决;三，课时安排不符和实际，中职语文教育的实际课时已经减少了很多，然而，在有些中职教育中还不够重视课时安排，在课时安排时很随意，甚至无论哪个教师都可以进行语文教学。
二、中职语文校本教材开发与建设的必要性
（一）学校教育改革的需要
近年来，中等职业学校的生源大部分都是初中毕业还没参加升学考试的学生，这些学生对学习的态度非常的不端正，而且语文基础也比较差。一般来说，中职的学制为三年，在校学习的时间为两年或者两年半，剩下的时间为实习时间，中职学生在校学习时，将注意力全部放在了专业的学习上，忽略了文化课的学习，尤其是语文的学习。
现今，社会对人才提出了新的要求，为了适应新要求，中职教育进行了改革，将人才培养的目标定位于“四有”。在这个过程中，中职需要根据各个专业的特色，开发出适合的语文校本教材，从而调动起学生学习的积极性，培养学生的语文素质。
（二）是中职语文教育目标及语文课程自身改革的需要
在现代的语文教学中，越来越重视学生的主体地位，更为注重学生个性的培养。究其原因，是因为现在就是一个个性发展的时代，教育为了更好的发展，就需要符合时展的特征，培养个性教育。在2000年新颁发的中职语文教学大纲中，明确提出了个性发展的要求。因此，在中职语文教学中，既要给学生传授相关的语文知识，还要培养学生生存、关心他人、参与社会活动、与他人合作的能力，促进学生的全面发展。为了实现这个教学目标，就需要根据学校的实际情况开设置课程，教师在进行语文教学设计时也要充分的考虑学生的兴趣、爱好等。
（三）中职学校语文教师发展的要求
在中职教育中，学校更为注重专业教师的培养，而忽略文化课的教师培养，尤其是语文教师，这一点从语文教学课时减少上就能看出来，更不用说校本教材的研究和开发，由此，教师提升自己的机会就变得少之又少。而语文教师教育观念和教育理论的落后，就会对教学效果产生负面的影响，为了改变这种状况，就需要开发出语文校本教材，并让教师进行角色转换，促进自身的发展。
三、中职语文校本教材开发与建设的原则
（一）时代性与实用性相结合的原则
校本教材在进行选文时，既要有古代经典作品，还要包括现当代的优秀作品，要坚持时代性和实用性相结合的原则。古代的经典作品有很多种，在进行选文时，可以根据中职具体的培养目标和学生的实际需求来进行选择，现当代作品的选择则要贴近学生的实际生活。中职学生在走入社会之后，接触的事物逐渐的增多，生活环境也不断地扩大，思维将会变得更加的活跃，学生如此的发展特点就需要校本教材在选文时不仅要坚持现在的实用性，还要考虑将来的实用性。比如在选择古典作品时，可以选择《战国策》中的《冯谖客孟尝君》，这对学生的整个人生都具有很强的启迪意义。
（二）因地制宜的原则
在进行语文校本教材开发时，要充分的考虑到中职学校的实际情况，让校本教材内容符合学校的特色，所以，因地制宜原则中的“地”所指的就是中职学校的实际情况，包括学校的各项基本条件、学校的实施条件、学校的教师素质情况。在这三大因素中，教师的素质情况是对校本教材的开发起着决定性的作用，这是因为教师既是教材的编写者，同时也是教材的使用者，并能及时的对教材使用情况进行反馈。除了这三大因素外，还要充分的考虑学生的因素，因为校本教材开发主要就是为了学生。
（三）语文学习生活化的原则
语文的学习是为了让学生能够更好地进行交流，从这个角度看，语文学习的外延等同于生活的外延，所以，中职语文校本教材的开发要符合学生的实际生活情况，将生活中常见的内容融入进教材内容中，让学生的语文学习变得生活化，培养学生在学习知识的同时学会感悟人生。
（四）“双基”训练和文化教育两手抓的原则
由中职的生源特点和中职的办学目标决定了中职语文校本教材要特别重视基础性，基础性包括两方面：基础知识和基本能力。但是，具备“双基”训练的语文校本教材并不能称之为是完美的教材，这是因为语文学科是一门特殊性的学科，它既是重要的交际工具，同时还承载着我国博大精深的文化。这种特性决定了语文校本教材在进行开发和建设时要坚持“双基”训练和文化教育两手抓的原则，除了培养学生的基本能力之外，要尽量的让教材富含文化内涵，从而培养出学生的语言素质。
结论：当前，中职学校语文校本教材还存在着很多的不足之处，主要体现就是脱离了实际情况，对学生的教育意义体现不出来。为此，中职学校积极的展开了语文校本教材的开发与建设，作为开发和建设人员，要充分的认识到开发语文校本教材的必要性，在结合中职学校和学生实际情况的基础上，按照相关的原则完成中职语文校本教材的开发与建设。
参考文献：
篇（2）
（1）在全面系统分析国内外相关研究成果基础上，论文以煤炭资源地质条件准确描述拟合、规律探索与预测为基础，以资源条件与开采指标关系模型构建为桥梁，以煤炭资源评价与管理为主体，结合技术经济分析、资源利用管理的调控政策研究，初步构建起了以煤炭资源评价预测、技术经济分析、开发开采决策连成一体为特色的煤炭资源评价与管理理论与方法体系,实现了评价与管理的一体化、计算机化、实时化，实用化。论文关于煤炭资源管理方面的研究几乎覆盖了煤矿企业这方面的主要工作与存在问题。
（2）针对煤炭资源条件与开采指标数据多源、多相、精度不等、分布复杂、异值不可避免等特点，论文推导了有关稳健数据处理公式，开发了计算机程序，并大规模应用到资源评价与关系模型构建研究中，取得了较好的效果。论文实例研究表明，用稳健方法建立关系或预测模型，可大幅度提高精度，同时可以较好地析离出以往决策不合理部分、虚假数据或异值，具有去伪存真的效果，能避免有悖于采矿规律的模型出现，使预测值更加符合实际。
（3）论文总结归纳了煤炭资源条件单因素评价的基本内容、资源条件数据变化程度的常用估计方法，分析探讨了影响开发开采的主要煤炭资源条件因素、影响方式及其量化方法。根据平顶山矿区实际资料，运用数理统计、方向统计、分形几何等方法，揭示了该矿区主要井田内断层的若干统计规律，筛选出了断层对开采影响的基因素，得到了断层破坏指数的最优形式，建立了这一指数与开采指标的关系模型，提出了未采区或工作面内断层破坏程度及开采指标的预测方法及模型。实例分析表明，作者建立的工作面断层破坏程度预测模型与俄罗斯学者提出的模型相比，可提高精度一倍以上。
（4）论文收集了平顶山八个矿二千多个煤厚数据，进行了煤厚分布的正态性检验，分析讨论了煤层稳定性几种评价方法的理论与统计关系，从理论上解释了现场煤层稳定性分类出现矛盾的原因，说明了用多个指标评价同一资源条件因素时应注意的问题。
（5）通过基于不同目的的煤炭资源条件综合评价研究实例，深入探讨了综合评价中关系模型构建、隶属函数与权重确定、算子选取方法及其效果。在此基础上，总结提出了煤炭资源条件综合评价的六个特点，四个原则，五种方法，正是这些从个别到一般的归纳、总结、提炼，构成了矿井煤炭资源评价理论方法框架体系的重要内容。本论文中的煤炭资源条件评价方面的部分成果已在平顶山大庄矿、徐州三河尖矿、淮北岱河矿等煤矿得到实际应用。
（6）讨论总结了煤炭资源条件与开采指标关系模型构建的方法、步骤及注意问题，分析了采前采后评价值的误差特性，归纳提出了未采区评价值确定的采前评价结果校正法与预测模型法，并进行了实例研究；通过实例分析讨论了描述工作面资源条件与单产工效关系的稳健多元回归模型、灰色GM（0，h）模型、模糊综合评价——稳健回归模型、模糊综合评价——稳健趋势面模型、模糊控制预测模型、人工神经元网络模型的特点与效果。
（7）有些开采指标关系模型，如成本、售价等，要求全面考虑资源条件、开采指标随空间、时间变化而变化的特征。但现有研究大都是针对特定年份或特定时间而拟合的，建模中一个煤层乃至整个矿井往往采用一个评价值，由此建立的模型过于粗糙，难以满足规律分析、指标预测等方面的要求。论文以资源条件与吨煤开采成本为例，提出了兼顾资源条件、开采指标空间——时间动态特征的关系模型构建方法，以曲线描述成本随时间变化而变化的规律，以回归模型、神经元网络等模型反映资源条件与开采成本的关系，用专家评议或层次分析法、神经元网络法确定权重，以工作面作为资源条件评价单元，利用平顶山矿区十一对生产矿井最近6～8年的几百个采面、近百个年成本数据进行迭代构建了具有前述特征的关系模型，同时提出了基于基础数据增删的模型调整或重构方法，特殊情况（某些开采指标数据出现突变、逆变等）的判断及模型修正方法，开发了相应的软件系统，拟合及预测精度较为理想，比较符合实际。这些工作使实时、动态评价、预测成为可能。
（8）讨论了煤炭资源经济可采性评价的意义与评价原则，研究了费用效益法、采与不采对比法进行经济可采性评价的基本方法、模型及评价实例，根据平顶山矿区实际资料，揭示了开采工效、成本、灰分、售价增减对煤层经济可采厚度的影响，工作面单产与含矸煤层经济可采厚度的关系，矿井地质条件与经济可采厚度的关系，煤量类别与经济可采厚度的关系，提出了若干政策建议。这方面研究成果已在平顶山、皖北等矿区得到应用。
（9）分析了我国煤炭资源回收状况，讨论了与采出率有关的现行可采储量与矿井设计可采储量、全矿井永久煤柱摊销、回采煤量与工作面采出率等概念及计算公式上的欠缺及改进方法，提出了储量发生增减时摊销方法、简便公式，给出了性质及适用条件，研究了合理采出率的确定、实际采出率测算等问题，提出了煤炭资源合理开发利用评价的内容、目标、方法及方案对比评 价、开发效益评价模型，给出了研究实例。
（10）基于现行放顶煤开采采出量及采出率确定方法，推导出了这种工艺采出量及采出率的误差估计模型，根据兖州南屯矿实际数据，计算出了误差估计模型中相应参数（即由统计产量改算实测产量所需的参数）的相似维、实验及理论变异函数，基于地质统计学理论，得到了三种采样方式、不同采样间距与上述参数估计误差、采出量相对误差的关系。该成果为进一步研究放顶煤开采采出量及采出率的测算、标准制定等问题提供了依据及途径。
（11）采用公式推导与模拟方法，分析了有偿使用或资源资产化管理对资源浪费的抑制能力与不足，探讨了我国资源管理改革的取向，对资源税与资源补偿费、资源资产评估参数的获取、储量级别对评估价值的影响、矿产资源资产与矿业权的关系、激励机制与调控模式的构建等问题进行了理论探讨，基于资源价值理论及非“三下”开采资源补偿费费率标准，推导出了“三下”开采资源补偿费的计算公式，提出了考虑储量误差的资源价值评估模型及实现矿产资源合理开发利用需解决的关键问题与技术路线。
（12）论文讨论了煤炭资源资产价值及级差收益的概念、构成，提出了地质勘探成果价值、劣等资源的勘探费、劣等资源开采成本与售价、标准勘探费、标准投资、标准采出率、标准开采成本、标准售价、理论开采成本、理论售价等一系列概念、确定方法与模型；针对研究目的、要求、测算对象的特点，建立了煤炭资源资产价值与级差收益确定的理论模型和实际测算模型；收集了平顶山矿区十一对生产矿井600多个工作面数十万个资源条件与开采经营数据及有关图纸资源，构建了一系列具有空间、时间动态特征的资源条件与开采指标关系模型、评价参数确定模型，开发了软件系统，对平顶山矿区十一对生产矿井进行了实际测算，得到了各矿各煤层从1990年到20__年以矿区为基准的期内煤炭资源资产价值与级差收益、剩余煤炭资源资产价值与级差收益，分析得到了标准开采成本、标准售价、劣等资源条件、平均资金利润率、绝对地租、垄断地租对资源价值与级差收益的影响，提出了成果应用的领域与途径，测算达到了动态实时、可靠实用。
关键词：煤炭资源评价煤炭资源管理开采指标动态预测
开采采出率资源资产价值级差收益
StudyonTheTheoryandMethodofCoalResourcesEvaluationandManagementinUndergroundMine
Atract
Inordertoconductthemakingdecisionanddesignofcoalexploitationandproductivemanagementinundergroundmines,increaseexploitationdegreeandminingbenefit,andenhancerecoverycoefficientofcoalresources,meanwhiletocoiderthecurrentsituationinchinaandthefeaturesandexploitingconditionofcoalresources,inthisthesisthetheoriesandmethodsforevaluationandmanagementofcoalresourceshavebeenstudied.Thetheoriesandmethodsincludetousethecombinatioofseveralaroaches,suchastheoryanalysiswithpracticalexperience,techniquewitheconomy,macrocosmwithmicrocosm,partwithwhole,qualitativeanalysiswithquantitativeanalysis,numericalcomputationwithcomputersimulation,andinheritancewithiovation,andtoalysomeprinciplesandtechnology,suchasminingengineering,technical-economics,minegeology,minesurveying,andmathematicalanalysis,includingmathematicalstatistics,analytichierarchyproce,fuzzylogic,robustdataproceing,artificialneuralnetwork,graysystem,fractalgeometryandgeostatistics.Asaresult,thethesisputsforwardsomenewtheoriesandmethodsfortheevaluationandmanagementofcoalresourcesinundergroundmines,deducesandintegratestherelatedresearchachievementsathomeandabroad,andprimarilyformsanaliedsystem.Thesystemcanbeusedfortheconditionalevaluationandforecastofcoalresources,technical-economicanalysisandexploitingdecision,makingtheintegrationofevaluationandmanagement,doingnumericalcomputation,andguidingtheproductiveactivities.Themainachievementscanbeincludedasfollows:
1）Todiscuandsummarizetheprimarycontentsofsinglefactorevaluationofcoalresourcescondition,thecommonly-usingmethodofevaluatingindexchangedegree,andresearchtheindieability,principleandeffectsofrobustproceingtobeuseddata.Inaddition,onthebasisoftheconcentratedinvestigationofthestatisticforecastoffaultanditseffectonmining,thestatisticaltestaboutcoalthickneandcoalseamstabilityevaluation,andthequantitativeanalysismethodofsinglefactoranditseffectonmininghavebeenaccomplished.
2）Toanalyzethecharactersandprinciplesofsyntheticallyevaluatingcoalresourcescondition,presenttheeentialprinciple,characterofthelistingclaificationmethod,integratedindexmethod,systemscientificmethods,graphicalrepresentationandvisualization,andthetechniqueofgeographicinformationsystem.Andtwoevaluatingitancesaregiven.
3）Todiscutheestablishingmethodsandsteofrelatedmodelsbetweencoalresourcesconditionandminingtarget,andstudytheforecastmethodsandaroachesbasedonthevirginfieldevaluationvalues.Bymeaofsomeitances,toexpoundtheeentialityandeffectwhileusingrobustproceingtosetupthecomputingmodels.Takingthemodelresearchonthedailyoutputandworkefficiencyoftheworking faceofcoalminingasexample,alsotoanalyzethemodelestablishingmethodsandnoticeableproblems.Forestablishingrelatiohipmodelsbetweencoalresourceconditioandminingcost,thethesispresentsthemodel-establishingmethodscoideringthetemporal-atiallydynamicalcharactersofresourcesconditionandofminingtargets.
4）Todiscutheprinciples,methodsandmodelsforthedeterminationofcoalminingfeasibilityineconomy,workablethickneandreserves,andtoputforwardtherelatiobetweeneconomicallyworkablethickneandotherfactorssuchascost,price,ecificproductivity,workefficiency,andgeologicalconditioninsometypicalmines.
5）Tosetforththerecoverystatusofcoalmininginchinabymeaofindividualdataofrecoverycoefficient,alsodiscuthedeficiencyandimprovingmethodsofsuchconceptsandcalculatingformulaasworkablereservesanddesignworkablereserves,mine-widepermanentpillaramortize,extractionreserves,facerecoverycoefficientetc.Toputforwardamortizeways,simpleformulas,propertiesandalyingconditiowhencoalreserveschange.Onthebasisoferrortheory,geostatisticsandfractalgeometry,thethesiscompletestheerrorestimation,samplingandcalculationmethodsofrecoveryreservesandrecoverycoefficientwhentop-coalcavingminingmethodisperformed.Inaddition,thethesisdiscueshowtodeterminerationalrecoverycoefficientandevaluaterationalexploitationandutilizationofcoalresources.
篇（3）
随着科学技术的发展，采掘工作面布局的合理调整，中厚煤层开采工艺逐步由分层开采、走向短、倾向短、爆破落煤向一次采全高、长走向、大采长、综合机械化方向发展，但前期遗留的下分层煤炭资源仍需开采，为了减少煤炭资源浪费，下分层开采要从增加采长上下功夫，采用跨区段开采。这样一来区段老空积水的处理就成了一个新的问题。近几年来，全国煤矿连续发生了多起一次死亡10人以上的特大水灾事故，损失之严重、教训之深刻，提醒我们对防治水工作必须保持高度警惕，下面结合我矿实际研究如何探放老空水。
0.概况
戊9-10-14052工作面位于戊四采区东翼中部，为戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面的下分层，跨戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面阶段煤柱布置，其上下阶段的上分层均已回采。东为戊二采区、西与戊四高强皮带，戊四轨道相邻，南为划归兴东一矿回采的戊9-10-14031工作面，北为戊9-10-14091工作面（于2002年11月回采）。其风机巷分别平行于戊9-10-14051工作面风巷、戊9-10-14071机巷，设计可采走向长度510m，倾角长度164m，工作储量23万吨，煤层倾角34~38°，见巷道布置平面示意图1。
该工作面东部相邻戊二采区，距采区边界煤柱40m，北部位于戊9-10-14071工作面中下部，处于戊9-10-14071工作面积水线以上。从戊9-10-14052工作面机巷南部拐切眼掘进时，切眼将通过戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面阶段煤柱进入戊9-10-14051工作面老空积水区。其积水区的标高为-204.4~-214.8m，高差10.4m。积水水压为1.1kg/cm2，积水面积约4875m2，采高取其平均值1.85m，储水系数0.2，按体积法计算积水量为2000m3，将对戊9-10-14052切眼掘进造成水害威胁。
因此，在戊9-10-14052切眼掘进过戊9-10-14051老空区前，必须把2000 m3老空积水放出，必须对戊9-10-14051采空区积水进行有效的探放水，保证安全施工。否则一旦发生突水，将淹没戊9-10-14052机巷近300m巷道，矿工人身安全受到极大威胁。
1.1探放水地质条件特点
探放水见切眼剖面图2，其特点如下：
（1）切眼煤层倾角大（34~38°）。
（2）切眼跨戊9-10-14051工作面和戊9-10-14071工作面下分层掘进。
（3）探水位置在戊9-10-14071工作面和戊9-10-14051工作面区段保护煤柱中。
1.2探放水关键性问题
（1）探眼的布置与角度的准确性。科技论文。
（2）怎样控制老空水的流量问题。
（3）在煤层中布置探水孔，怎样防止探眼被老空水刷大，老空水大量涌出问题。科技论文。
根据以上地质条件及关键问题，我们进行了专门研究，制定了实施方案。
2.探放水设计
本次设计主要为切眼集中探放水。
2.1掘进到切眼时的探放水
在机巷掘至切眼位置时，在机巷下帮做一个水泵窝，要求水泵窝深3m，宽3m，水泵窝底板低于巷道底板1m。
2.2排水设施及排水路线
（1）切眼施工到探放水位置后，在切眼右帮铺设一趟搪瓷溜子槽，直至切眼下口泵窝，搪瓷溜子槽必须上压下，严禁反压，保证探放出的水不冲刷巷道帮及底板。
（2）水量预计及水泵选型 根据戊910-14051工作面采空区积水情况分析，孔口管采用Φ75mm钢管，单孔流量为10-20m3/h，水泵选用QBK100/40型两台（1台备用），从水泵上排出一趟Φ50mm水管到戊四轨道排水沟中。
2.3钻孔设计
在切眼工作面布置3个钻孔，分别为上孔、左下孔、右下孔，钻孔在掘进工作面呈三角形布置，上孔开孔处距离顶板1m，下面两孔距离顶板1.5m，钻孔终端在戊9-10-14051工作面采空区顶板以下0.5m处，钻孔的设计参数见表1，钻孔布置平面示意图见图3。
表一钻孔参数表
2.4钻机选择
钻探老空水时采用功率为4KW煤电钻，由开孔至孔深7m用Φ89mm钻具，里段采用钻杆Φ42mm麻花钻具。
3.探水前准备工作
1、钻机、注浆泵必须提前运输到位，接上电源，试运转，保证设备运转正常。科技论文。
2、开孔前重新核对钻孔方位、倾角，准确无误后开孔，先施工上部孔，后施工下部孔，钻孔直径为110mm，打入7m时停止钻进，准备下套管。
3、固定套管在75mm钢管外口2m范围内缠上海带，将钢管置入钻孔内，用注浆泵将水泥砂浆从Φ75mm钢管压入，见水泥砂浆从钢管外缘流出孔口时停止注浆。钻孔结构及孔口装置见示意图4所示。
4、试压。待固定套管水泥砂浆养护24小时后，套管外口接测压表，进行压力测试，调节水压直到套管内水压上升到3kg/cm2时停止试压，试压时，如果压力值小于3kg/cm2套管外漏水，采取重新注浆加固措施，直至套管外不漏水为止。
4.探水
探放水用Φ42mm麻花钻具从套管中钻孔，钻进过程中，如果水量不大，继续钻进，如果明显顶钻，水压增大，应立即停止钻进，待水压、水量稳定后，慢慢退出钻具，关闭阀门，稳定10分钟，记下水压值，开始正常排水，在排水期间，可根据实际情况用阀门控制流量，保证探水工作万无一失。
5.探放水关键性问题及注意事项
1、由于探放水在两个区段保护煤柱中进行，压力非常大，因此，对于探放水位置前后的巷道必须加强支护。
2、必须对水文地质情况准确掌握，否则有可能出现技术性失误。
3、要准确计算探眼处的煤层倾角等参数，否则有可能出现探不到水，误认为无水而造成突水事故。
4、下套管的角度准确与否直接关系到能否探出老空水，因此，套管安设必须准确。
篇（4）
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篇（5）
近年来，计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)在世界各国得到了广泛使用，它是利用计算机的计算功能和图形处理能力，对产品进行辅助设计、分析、修改与优化，综合了计算机和工程制图知识，并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提高而逐渐完善。
计算机辅助设计是由美国公司开发的通用计算机辅助设计软件包，具有体系结构开放、使用方便、便于掌握等优点，并能够绘制平面与三维图形、渲染图形、标注尺寸以及打印和输出图纸。
从 上世纪80年代至今的有关文献资料来看，计算机辅助技术在国内外矿山开采设计中的应用日益广泛。作为一种精确、高速的新型设计工具，已被广大工程技术人员所接受，并对传统的设计方法与手段提出了挑战。目前，它已被矿床开采设计的各个分支和侧面广泛应用，并取得了很好的效果。
一、 计算机辅助系统组成及采矿设计理念
计算机辅助系统一般以有着图形功能的交互计算机系统为基础，包括：计算机主机、图形输入板、图形显示终端、扫描仪、绘图仪、磁带机、打印机以及其他各种软件。利用交互系统开展采矿设计，可以边设计，边构思，边画样，边修改，随时可以从终端屏幕看到每一步操作的显示结果。典型的设计包括：（1）设计者接受任务，了解甲方对矿山的功能、经济、制造技术、生产环节等方面的要求。（2）方案设计。一
方面来自设计方的要求，另一方面来自工程师的知识、理念，包括功能的满足，技术的可行以及其他需要等。
（3）验证、修改、定型。将设计对象表达出来，并根据功能、技术、经济、审美等方面的详细要求和数据，对其进一步修改，适之处予以完善，细节予以补充，最后定型。（4）将设计果制作成技术文件，一般包括三视图、部件图、剖面以及各种说明等。
二、如何使用计算机辅助设计
每个人都知道，矿山开采的目标是要开采出矿石，而矿山工程设计，是工程师、设计人员应用技术手段改变矿山环境。满足政府、企业以及特定人群要求的一种高智能劳动。因此，采矿设计的任务：一是必须开采出高质量的矿石；二是有效地保护工程结构，使其能够承受自然界与人工开采的压力，长期而可持续地发展；三是必须保证以尽可能低的代价和成本，获取最大的经济效益与社会效益，保证工程建设的安全和后续作业的开展。
实践证明，采用CAD进行采矿可以提高采矿设计水平与设计质量，不但能够使常规设计效率得到有效地成千上百倍的提高，还能够在手工设计时代根本无法想象的设计空间展开自由翱翔的翅膀。由于设计工程师思想、理念、习惯、表达方式的不同，在设计环节使用计算机辅助部分与其余部分之间接口的描述方法也难以取得一致。所以，设计工程师在开展设计之前，要对每一个项目进行深入的了解。比如，矿山所处的地质地貌、水文环境、开采方式、巷道走向、设备选型、提升机械甚至矿山复绿等，都要胸有成竹，才能“知己知彼，百战百胜。”在设计过程中，设计工程师要做好一周就以下几个方面的工作：
1.认真做好设计方案。接受设计任务后，首先要运用自己的设计经验和知识进行设计构思。在这个过程中要进行技术决策，确定设计原则，同时对今后设计过程和要完成的设计有个整体认识。 包括：一是下大力气广泛收集有关采矿的背景资料与工程信息，认真开展调查研究，了解与掌握地质勘探、技术经济、矿产利用指标、矿床储量、矿山生产力等等信息；二是分析研究已经取得成功并在实践中得到证明的同类设计资料以及相关知识，取人之长，补己之短，学习和参考成功的经验，开展设计工作，进行构思。才能厚积而薄发，最后确定设计方案。
2对每一个工程结构参数进行分析。其目的是要确定设计方案中有关工程结构的应力载荷、约束条件等，这是采矿设计中很重要的一个方面，不能有半点马虎。
3、掌握设计采矿图的全过程。在实际工作中，具体方案的设计往往与绘制同步进行，因此，必须对设计采矿图的全过程严格掌握，不得有一丝的大意。
4、绘制施工图。这是采矿设计的具体表现，要以详尽体现设计意图为目的。工程师长期的实践采矿设已形成了行业的图样表达习惯和约定，因此对施工图的绘制要能体现这一特点
5、进行全面的经济分析，这是设计的重中之重，根据设计阶段的不同对概算和预算进行分析。概算是确定项目投资、编制和安排建设计划的依据；预算是施工图设计文件的组成部分，是确定工程造价、考核工程成本和经济性的重要组成因素
总之，此系统研究的目的是辅助设计者完成工程方案的设计，模拟设计领域专家的思维进行工作。因此，从这一意义上来说，采矿 CAD系统是对采矿设计专家的思维模拟。
三、采矿CAD 技术特点分析
系统结构是软件开发的基础。系统结构的选择，一要考虑行业特点，二要考虑技术发展水平。尽管21世纪新的 技术已经向三维实体、可视化和集成化发展，但对矿山行业而言，还有很长的路要走。所以，系统的定位必须重视企业的特点和现状。一般来讲，CAD技术在国内外矿山的应用有以特点：
一是提高设计质量，缩短设计周期。主要通过使用 CAD 系统，使设计过程更加客观、、准确、高效和规范。所以，采矿 CAD 的设计一定要考虑矿山设计规范和工程师的设计习。
二是富有实效与连续性。无论是地质、采矿、测量，还是选矿之间的信息处理、传输更富于时效性和可连续性，更加强调 系统的集成化和数据的共享。
三是加强采矿 CAD 系统的通用性和可移植性。由于行业差异与体差异，以及在生产过程中需处理的瞬息万变的信息差异，使得这种D技术在矿山行业的应用研究中具有较强针对性，可移植性相对较差。所以，必须图形处理方法、图形环境以及数据接口技术研究。 四是从实际出发进行研究。 由于二维方式下的矿山 CAD 软件的应用研究有利于与传统设计方式衔接，也符合目前矿山计算机技术水平。所以，要摈弃过分追求“三维实体设计”的思想，从矿山的实际需要出发进行开发和研究。
五是与时俱进，积极研究。目前 CAD 软件开发正处在一个由二维平面的设计模式向三维空间的设计模式过渡。由于存在技术上的障碍，一时 间还难以完成。但是笔者认为，只要我们与时俱进，努力学习，认真研究三维实体构模技术、基于 GIS 的矿山空间工程数据技术等，就一定能够使矿山设计的水平大大提高。
从目前文献调研和实际应用情况来看，采矿 CAD 软件的开发和应用还存在着许多问题，比如，基础研究较少，尤其是很少从理论、技术和方法上展开研究。对图形数据的规范化及其表示方法研究不够，没有相应的标准可以遵循，等等。这些都是CAD技术在采矿技术应用中遇到的问题与障碍。
“大江东去浪淘尽，千古风流人物”。时代在发展，科技在进步。综上所述，目前CAD 技术正朝着开放、集成、智能和标准化的方向发展。作为 CAD系统的支撑环境，开放的操作系统，如：WINDOWS、UNIX 将是今后 CAD系统的主流；实用性更强的编程与数据库技术将为该系统的发展作出新贡献。我们期待着计算机辅助系统为矿山建设发挥更大的作用。
参考文献：
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[3] 马江平。露天矿地质CAD软件系统的开发。辽宁工程技术大学硕士论文，2005.5
{4.张善心。填采矿法计算机辅助设计技术研究。2010.5
篇（6）
【摘要】研究采用正六边形进路开采充填法在矿山回采中的运用，结合有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC3D进行耦合建模分析，考虑埋深、围岩级别和充填体配比因素对围岩稳定性的影响，结合分析得出了在开采过程中该法对限制顶板沉降方面作用较好，应力从矿房两侧逐渐向四周转移，至开挖后期应力集中区域距开采区一定倍数矿房宽处，且位于中间层水平处；随着埋深加深、围岩级别降低和充填体配比减小，塑性区高度和面积增大，为将来矿山全面步入高效机械化生产作业和减少开采充填工艺循环作业时间，提供技术保障。
关键词 矿山充填开采；正六边形进路；围岩稳定性；数值分析
【文献标识码】A
Multi-factor approach on a regular hexagon surrounding rock stability of backfill mining
Xu Zhi-li,Lu Wen-chao,Chen Chang-feng
(Civil Engineering College of Qingdao UniversityQingdaoShandong266033)
【Abstract】Study approach using hexagonal fill mining method in mining in the mine, combined with the finite element software ANSYS and finite difference software FLAC3D coupled modeling and analysis, consider the depth, grade and backfill surrounding rock to rock stability ratio factor of influence, combined with analyzes obtained in the mining process of the law to restrict the role of a good roof settlement terms, stress is gradually transferred from the mine to the surrounding sides of the room, to the excavation of the latter from the mining areas of stress concentration area must be in multiples of stope width Department, and is located at the level of the middle layer; with depth deepened, reducing the level of surrounding rock and backfill ratio decreases, the plastic zone height and area increases for the future fully into efficient mechanized mining production operations and reduce exploitation of filling technology cycle operation time, provide technical support.
【Key words】Mine backfill mining;Regular hexagon approach;Surrounding rock stability;Numerical analysis
1. 前言
本文采用正六边形进路开采充填法在矿山回采中的运用，结合ANSYS和FLAC3D进行耦合数值模拟，考虑埋深、围岩级别和充填体配比对开采过程中围岩稳定性影响，研究其破坏方式和破坏机理，分析了顶板沉降、应力场转移规律和塑性区分布规律，为将来矿山全面步入高效机械化生产作业和减少开采充填工艺循环作业时间，提供技术保障。
2. 矿体开采条件和采矿方法
矿体的上、下盘均为围岩，下向倾斜进路开采嗣后全尾砂充填法采用仿生学原理，将进路断面设计为正六边形断面，使采空区充填后呈蜂窝状结构，从而改变其受力状态，提高围岩稳定性，控制地应力作用。进路布置为相邻进路在垂直高度上交错半层，隔一采一，每回采一层下降高度2.6m，采场阶段高度32m，盘区采用脉内外联合采准系统，下降16m设置一条分段道，其与斜道相连接，断面为边长3m，高5.2m（宽*高）。
3. 分析模型
3.1模型建立。
运用ANSYS软件与FLAC3D软件耦合建模，先在ANSYS软件中建立模型并划分网格，后运用专门的接口软件将其导入FLAC3D软件，采用等效平面应变模型。岩体开挖仅在局部范围产生，距开挖区范围至少3倍其宽处，应力、应变变化很小，可忽略不计。本章数值模拟模型遵循该原则，开挖区上下、左右均建立3倍开挖区尺寸，以符合圣维南原理。采用Mohr-Coulomb屈服准则，此破坏准则为可能屈服面内极限面，工程运用该准则是偏于安全的。模型的尺寸为：
3.2力学参数。
计算所采用力学参数是经过室内力学实验所得并通过Heok-Brown强度准则折减后得到的岩体力学参数(数值模拟中围岩和充填体的物理力学参数表见表1)。
3.3模型边界条件。
模型边界条件为两侧限制X方向约束，底端为固定约束，模型顶端施加荷载按照具体开挖方案而定。
4. 模型方案及计算结果分析
4.1模型方案。
设计方案是取13分层，每分层分为两步开挖和两步充填，共有26步，加上初始原岩应力场模拟，总开挖步骤为28步。具体步骤见下表2和图1：
4.2计算结果分析。
（1）位移场分析。
通过上图2～4可以看出，开挖前两步的顶板沉降量比较小，随着开挖充填的不断进行，在开挖第二分层中的正六边形进路矿房时，第3、4步开挖后的顶板沉降量有急剧增大的变化，此后开挖充填过程中，未出现沉降值剧烈变化、平稳增加。随着埋深加深、围岩级别的降低和充填体配比的减小，沉降量逐渐增大，且埋深越大，围岩级别越低和充填体配比越小，沉降曲线变化越陡。
（2）应力场分析。
从图4～7中可以看出，从竖向压应力变化过程看，开挖前两分层中，竖向应力随着充填体配比降低而增大，且第一分层开挖压应力是在增大的。随着开挖充填的不断进行，应力重新分布，由于充填体有效地缓解了侧壁的应力集中现象，初期应力集中区在近开挖区两侧处，第6开挖步的压应力均急剧减小，随后逐渐向两侧扩展，因埋深加深，围岩应力释放增大；围岩级别的降低，其承受应力的能力下降，围岩释放应力也减小；充填体配比减小，胶凝材料少，其抗压强度降低，承受应力的能力降低，围岩释放的应力越小，所以随着埋深加深应力增大，随着围岩级别降低和充填体配比减小应力值减小。且至开挖后期，应力集中区距开挖区一定倍数矿房宽，随着埋深加深、围岩级别增大和充填体配比提高离开挖区越远，位于中间层同一水平处。
（3）塑性区分析。
从塑性区分布看，开挖第一分层时，矿房两侧出现剪切塑性区，但并不影响开挖过程中的围岩稳定性；由于第二分层的开挖，减小了开挖区的横向约束，致使第4步开挖后，出现较大范围的剪切塑性区现象。随着开挖充填的不断进行，由于开挖区两侧围岩一直受到较大的应力影响，以致开挖区两侧围岩的剪切塑性区破坏高度和面积随着埋深加深、围岩级别降低和充填体配比降低而增大。塑性区产生是从与开挖区外相邻矿房的一帮以45°角向上，另一侧则在开外区外与该开挖分层矿房底板同一水平位处与45°向下不断扩展（单数开挖步，塑性区向开挖区的左边向上扩展，双数开挖步，塑性区向开挖区右边扩展），总体上呈现剪切塑性区；开挖后期，在中间层的两侧围岩均有较大的塑性区。
5. 结论
(1) 从顶板沉降方面，随着开挖过程的不断进行，沉降量随着埋深的加深、围岩质量的降低和充填体配比的减小而逐渐的增大，且沉降曲线的斜率也是逐渐的变陡，在开挖至第三分层以后，沉降量未出现较大的起伏波动，且平缓增加。
(2) 从应力场方面，开挖初期，应力主要是由与开挖区相邻的围岩承受，之后随着开挖充填的不断进行，应力重新分布，逐渐再向两侧转移，随着埋深的加深、围岩质量的提高和充填体配比的增大，这种转移的程度也是逐渐增大的，且出现的应力集中区位于为中间开挖层同一水平处。
(3) 从塑性区分布方面，起期的塑性区较小，出现在矿房的两侧帮，随着开挖充填过程的不断进行，塑性区出现在开挖区两侧的围岩上，分别以45°向上下不断扩展，且随着埋深的加深、围岩质量的降低和充填体配比的减小，塑性区的高度、面积和影响的范围都是在增大的。
参考文献
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［6］姚高辉，吴爱祥等. 破碎围岩条件下采场留存矿柱稳定性分析［J］. 北京科技大学学报，2011，33(4)：400～405.
篇（7）
摘要： 本文结合导水裂隙带高度预测以及导水裂隙带相似材料实验，对高头窑煤矿河流下浅埋煤层的安全开采问题进行了研究。
关键词 ： 水下采煤；导水裂隙带；数值模拟；上覆岩层垮落带
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0081-03
作者简介：朱雪峰（1967-），男，甘肃镇原人，研究方向为大倾角综合机械化采煤。
0 引言
水体下采煤是指对水体不进行处理，直接在其下方开采，而又避免水砂窜入井巷或增加矿井涌水量，以免恶化劳动条件，严重时将造成安全事故，是三下采煤的一种。水体下采煤的基本要求是防止水砂窜入井巷。必须在水体底面与开采上限之间保留相应高度的保安煤柱。防水煤柱的最小高度，应等于或大于导水裂缝带高度（简称裂高）加一定厚度的保护层；防砂煤柱的最小高度，应等于或大于冒落带高度加一定厚度的保护层；“煤皮”煤柱的最小高度，等于或大于冒落带高度。
作为即将投产的主力矿井之一，隶属于北联电能源的高头窑煤矿采用采放顶煤采煤法，年产值可高达8Mt/a。煤层顶、底板岩石软化系数为0.14～0.58，个别为0.79，属遇水易软化岩石；该井田的水文地质类型为中等矿床，富水性较大，以孔隙水、裂隙水为主。据相关调查显示，该区域几乎没有发生过大强度的地震、泥石流、地陷以及滑坡等地质性灾害；据野外观察，也未见大面积坍塌、滑落现象，较松散层稳定，工程地质条件较好。
1 水文概况
高头窑煤矿首采区2-3煤层西翼有6个工作面地面被水多湖川覆盖，分别为S西207 、S西208 、S西209 、S西2010 、S西2011以及S西2012工作面。这六个工作面的总面积高达399.91万平方米，煤矿层大约集中埋藏在+1140m～+1220m之间的深度，可采煤矿储备量约为2007万吨。据相关资料推算得出，水多湖川下煤层若开采之后，冒落带的最大值可高达13m，裂隙带可高达24.39～68.14m。但水多湖川下2-3层煤层埋藏的最浅处却只有78.55m，东翼有5个回采工作面地面被大哈他土沟覆盖，这样在开采的过程中工作面与地表可通过顶板冒落产生的裂隙沟通起来，湖川水、地表水或是第四系含水层都可通过裂隙直接进入到井下，从而引发淹井事故的发生。
由此可见，对高头窑煤矿河流下浅埋煤层安全开采技术的研究就显得十分重要，其不仅进一步完善了煤矿安全开采制度，实现了煤矿安全生产，而且还大大提高了煤矿的开采量和回收率，并有效降低了煤矿开采安全成本，这对于煤矿企业具有重大的影响。
2 导水裂隙带高度预测
本段落对煤层开采垮落带和导水裂隙带的具体值进行了分析预测，表1和表2为垮落带高度和导水裂隙带高度计算公式。
∑M—累计采厚，公式应用范围：单层采厚保持在1～3m范围内，采厚累积总值不能超过15m。
根据“矿区水文地质工程地质勘探规范”，导水裂隙带高度计算公式如下：
通过对上述图表的分析研究可看出，根据不同公式所计算出来的三个结果是不一样的，有的结果呈非线性显示出来，有的呈线性，还有计算出的低于3m采高的分层开采。为安全起见，本论文的研究分别采取了三个计算公式的最大值，即采高为3m时，导水裂隙带的高度应为44.6m；采高上升到7m时，导水裂隙高度则相应上升到73m。
3 导水裂隙带相似材料试验
3.1 实验材料与设备
导水裂隙带相似材料实验中主要涉及到骨料以及胶结料这两种材料成分。其中，骨料是该实验的重要组成部分，其拥有一种特殊的力学性质，对相似材料的整体性质产生一种重要的影响，其包括细砂、石英砂、岩粉等类型（以所含成分为划分依据）。根据首采工作面的具体地质结构，本试验采用的是较为纯净的细砂这种骨料。胶结料则对相似材料的整体性质起着决定性的作用，其可细分为石膏、水泥、碳酸钙、石灰等。受地质成分以及实验特性的影响，该实验中将石膏、石灰以及粘土作为主要的实验材料。
该例实验以中国矿业大学的二维试验台作为自己的主要实验设备，该试验台的具体尺寸为：长宽高＝4200×250×2000mm。该例实验中所采用的倾向模型则为中国矿业大学的二维小型实验台，该试验台的具体尺寸为：长宽高＝1600×140×1400mm（如图2所示）。
针对实验中的数据采集与数据分析则借助7V14数据采集、分析、结果输出系统来完成（如下图3所示）。其它的辅助工具包括：液压千斤顶、压力表各7个；高分辨率数码照相机一架。
3.2 实验方案
本实验主要是针对高头窑煤矿在水多湖川以及大哈他土沟下工作面不同采高条件下所覆盖岩层的运移以及三带分布规律进行了研究，尤其是对导水裂隙带的高度进行了谨慎的研究。具体而言，覆盖于高头窑工作面上的岩层总体呈现出南厚北薄的特性，鉴于此本实验将水多湖川下工作面J305钻孔地质资料作为主要的参考依据，上覆岩层厚度的平均值设定为100m，而表3呈现出的则主要是工作面上各岩层的物理力学参数。
在根据设计说明书来进行模拟实验设计时，以中砂岩和细砂岩这两种岩性为主的是上部老顶，其密度平均值大约为2.55g/cm3，单轴抗压平均抗压强度值大约为16.5MPa。
经过对高头窑工作面煤层的现场取样以及检测得知，其煤体的单轴抗压强度平均值为11.85MPa，平均容重大约为1.30g/cm3。
在相似模拟实验中，工作面直接顶和老顶模型材料的容重都取1.61g/cm3，煤的模型材料容重取1.50g/cm3，风积沙和表土层模型材料的容重取1.41g/cm3，试验设计模型几何比例定为1：100，即取?琢L=100。
原型与模型之间强度参数的转化关系式则可由主导相似准则推断出来，即：
通过上述计算结果，相似模拟实验原型和模型煤岩层的各项物理学参数也在此得到了确定，详见表4所示。
本实验安排了二组模型（采高分别为3m和7m），以对不同采高条件下的顶板的垮落和三带分布进行更好地研究，尤其是对导水裂隙带高度的研究，从而为河流下浅埋煤层的安全开采提供一定的科学依据。在实验过程中，要严格按照各煤层岩的实际尺寸进行施工铺设，总铺设厚度为140cm，每次铺设厚度保持在2cm，要保证铺设面的平稳均匀，并要保持好煤层原有的倾角。此外，还要在铺设的每层之间加上一定的云母粉，这样能够保证实验模型层理更加清晰分明。
与此同时，还要按照一定的相似比来推进试验中工作面的进度，若想达到工作面年产400万吨的设计目标，则实际工作面每天至少要推进10m才能按时完成。
3.3 相似材料试验主要结论
通过对相似模拟实验进行分析，可以总结出以下几方面的结论：
①在目前所具备的顶板条件之下，顶板的初次垮落步距在35~40m范围以内，当采高保持在3m时，顶板初次垮落步距为35m，而当采高维持在5m或是7m的时候，顶板的初次垮落步距则为40m。
②无论采高是3m还是7m，向下顶板的周期垮落步距都维持在10~15m。
③采高为3m之时，上覆岩层垮落带高度相对应为15m，导水裂隙带高度则维持在48m；按同样的比例可计算出，当采高上升到7m的时候，上覆岩层垮落带高度上升到32m，导水裂隙带高度值则为94m。
4 结论
综上所述，本文通过借助相似材料模拟实验以及精确的数值计算，对高头窑煤矿河下采煤过程中上覆岩层垮落带和导水裂隙带的分布及演化规律进行了系统的分析和研究，并获得了如下主要结论：
①通过相似模拟实验的分析，采高在3m以及7m的情况下，向下顶板的周期垮落步距保持在10~15m范围之内，其初次垮落步距则维持在35~40m，即采高3m时，顶板的初次垮落步距为35m，而当采高为7m的时候，顶板初次垮落步距则为40m。
②按照规程预测高头窑煤矿煤层开采时，采高为3m时，导水裂隙带高度为44.6m；采高7m时，导水裂隙带高度为73m。
按照相似材料模拟结果，采高为3m之时，上覆岩层垮落带高度相对应为15m，导水裂隙带高度则维持在48m；同样的比例，当采高上升到7m的时候，上覆岩层垮落带高度上升到32m，导水裂隙带高度值则为94m。
③通过综合比较分析，高头窑煤矿采煤时的裂采比为15（针对水多湖川和大哈他土沟下），当采高为3m时，导水裂隙带高度保持在45m左右；当采高为7m时，导水裂隙带高度则随即上升到105m。
④为有效控制住导水裂隙带高度，以保证河流下浅埋煤层开采的安全性，就一定要对水多湖川和大哈他土沟河下开采的2-3层煤层的采高进行严格控制。
⑤3-1煤层在水多湖川下平均厚度3m左右，最厚的J304煤厚达4m。虽然按照裂采比15计算，导水裂隙带高度达60m，也会沟通2-3煤层的采空区。但这种概率比较小。从提高资源回收率的角度，建议3-1煤层开采实施全高开采，不建议限高开采，但需及时做好2-3煤采空区老窑水防探水工作，如存在老窑水，要提前做好老窑水的疏放工作，保证3-1煤的安全开采。
参考文献：
篇（8）
【关键词】综采；初次放顶；控制技术；冒顶
【Keywords】fully mechanized mining； first roof caving； control technology； roof fall
【中图分类号】TD721 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0185-02
1 引言
随着科技的进步，采矿行业的技术也在不断更新。现在的煤炭开采企业已大规模机械化，目的在于降低成本，提高效率。在机械化采煤活动中，初次放顶需要弄清楚初次来压并掌握初次放顶的控制原理，进行安全控制。在实际的生产工作中，经常会发生由于顶板高度、顶板类型采集不准确和老顶断裂等原因导致的安全事故，使初次放顶效率低下，回采率不足80%。为此，论文根据初次放顶的需要，对放顶的距离、高度等参数进行合理设计，通过把相关技术措施进行规范，提高煤炭的回采率以及在井下的安全系数，期望能够在满足经济效益需求的同时，满足安全效益的需求。
2 结合营盘壕煤矿探究初次放顶工作对顶板控制的需求
2.1 初次放顶工作对顶板控制的需求
初次放顶根据顶板的类型，一般分为两类：一是开采到一定距离后，冒落的高度达到标准并能自行冒落；二是开采了一定的距离后，顶板没有冒落的现象，以及冒落高度没有达标准需要采用人工的方法进行放顶。充分跨落的直接顶，一般是复合顶板或其他稳定型的顶板。在该种情况下，由于顶板的整体性较差，在开采中可以自行跨落，不需要采用人工挑顶等方法。在这种情况下，实际的施工工作要特别注意，以防止垮顶、漏顶等事故的发生。由于煤层各层的成分、压力、硬度存在差异，根据不同的煤层要进行不同的处理，如图1所示。
2.2 营盘壕煤矿首采工作面地质概况
营盘壕煤矿工作面地质条件简单，煤层走向变化不大，整体呈现为南高、北低，倾角0～7°，平均3°。断层不甚发育，但小型褶曲较发育，小型褶曲对工作面运输及排水有一定的影响，工作面内无r浆岩体、陷落柱等地质构造。基本顶为粉砂岩、细砂岩，平均厚度为16.9m，直接顶为砂质泥岩，平均厚度为6.88m。
3 初次放顶时顶板控制流程
3.1 参数设计
有些顶板分层的厚度大，结构有很强的致命性对此要进行强制的人工挑顶，并需提前将挑顶的时间、高度、放顶的步距和方式等确定。部分顶板材质过硬，开采时顶板没有充分冒落，形成悬顶，不对其进行有效处理会使开采工作存在巨大安全隐患。这时就要通过初次放顶的人工方式予以处理。通过矿压观测和以往的开采经验可以得知，开采的切眼推进后，顶板处将会形成简支梁，简支梁上荷载均匀，支点一般在采面的煤壁上和切眼的煤壁上，如果简支梁跨度过大，正应力上升到破坏值，顶板就会受到破坏，进而垮落，这就是常说的初次来压。上层顶板的下沉量如果小于下层顶板，我们可以认为它们不会相互影响，反之我们就需要强化挑顶力度，强制放顶。人工放顶的方法时是以爆破的方法强行切断顶板，使其完全冒落，成为垫层，再逐步削弱产生的顶板压力和冲击荷载。一般情况下，在采空区填充的矸石，只要达到采空和放顶高度总和的2/3，就会能够产生预期的效果。实际工作时，通过将相关数据进行经计算，就可以得出合适的打眼深度。
3.2 矿压观测
在采面从切眼向外部推进的时候，顶板悬漏的面积跨度增加到一定程度时，会产生挠曲和下沉等现象。煤壁前方增加了支撑压力，顶板的下沉速度变快。一般处在煤壁前方最先出现顶板断裂，使支撑压力往煤壁侧进行收缩，平巷顶板速度加快，片帮增加，断面缩小。回采工作面中，在上道下帮按15m的间距对测线进行设置，对矿压进行实时观测。如果顶板断裂，初排迅速下沉，表示顶板将要来压。之后末排顶板的下沉速度比初排大时，说明顶板来压已经出现。开采顶板煤层的时候，岩石较为规则。通过观测矿压的实时数据，根据岩梁的活动规律，进行分析，找到顶梁的断裂位置，从而对放顶结果进行准确的预测[1]。
3.3 初次放顶的顶板控制
初次放顶的过程中，对直接顶要进行“限定变形”控制，保证直接顶和老顶之间不出现大范围的分离层，并保证直接顶在顶的控制区中的完整性[2]。采用这种操作方式的原因，首先，避免在直接顶破碎时发生回柱和顶板漏冒造成人员受伤的现象；其次，避免来压时老顶发生切顶垮面。因此，要在切眼推进的环节就对液压支架的初排支撑力进行严格监测，每一次放顶之前都要提高支撑能力，对液压支架给压。除了对直接顶进行控制，在初次放顶的时候，也要严格监控老顶的冒落情况，确保老顶在综采工作中跟随采面一同推进。老顶跨度过大会出现下沉和挠曲现象，直接顶也会随着之下沉。
4 初次放顶时顶板的控制技术
4.1 采面端头控制技术
大梁使用4.2m的π型钢制梁配合液压支架，大梁的组数要依据采面端头到临近架的距上巷上帮与距下巷下帮实际距离而定；两梁一组，大梁组的间距是0.8m，组内距是0.2m，大梁和临近支架之间的距离不能超过500mm，和巷帮的距离不能超过500mm，同一大梁的支柱间距是0.8m，相邻大梁之间的距离不超过500mm。在上、下端头的顶板破碎时，大梁之间要用厚度不低于150mm的半圆木背顶。大梁跟着采面的推进向前移动，每次前移1.2m，并要设置好戗棚，每组大梁都要支设戗柱。单体液体柱的初撑力不能低于90kN，要经常二次注液，确保单体柱的初撑力达到90kN以上。
4.2 端头尾巷的控制技术
处在切顶线的尾巷密集柱，一定要打牢、打齐，进行连锁；密集柱的间距是400mm，单体柱的初撑力不能低于90kN，要经常二次注液，保证初撑力强度符合标准。若果上下端头的压力过大，可以通过增设木垛数量加强支护。上巷与下巷的切顶线到采空区之间的钢带、锚杆螺帽和锚盘一定要回收。将密集支柱打好，使用编织袋制作挡墙，减少漏风，将瓦斯浓度降低。
4.3 综采面顶板的控制技术
在采面的工作过程中，必须严格执行标准，泵站压力不能低于31.5MPa、支架的初撑力不能低于16128kN、工作的阻力不得低于设计要求。安全阀保证可靠有效压力表要保证数据显示正确。支架接顶要保证严密，工作面要确保采直割平，采高达标，底煤不丢弃，顶板不切割。将支架拉成不倒、不歪且不背架的直线，接顶要严密。要由班组长对排尾拉架的工作现场指挥，先将空顶处进行支护，准备好再进行，保证拉架的过程中，顶梁要与顶板存在超过100mm的距离。在综采工作初次放顶之前，要在回风巷和运输巷设置矿压初测牌，以对初次来压和老顶来压的步距进行确定。
5 结论
在机械化采煤的过程中，综采工作面里的初次放顶工作非常重要，对采煤的质量、回采率和安全性有重大的影响。论文对综采工作面中，初次放顶的技术进行分析和探究。通过对顶板压力的监测，提升对初次来压预报的准确度，再根据不同采场的特点，采用不同的控制技术，保障综采初放的安全性，对于实际应用综采初次放顶技术具有现实意义。
篇（9）
摘要:通过实施开采保护层、瓦斯预抽采等区域性防治突出措施，制订执行严格的管理制度，使大河边煤矿实现了防治煤与瓦斯突出到消除突出危险的转变。
煤与瓦斯突出是突出矿井开采过程中防治难度最大的灾害之一。近年全国发生的煤矿瓦斯重特大事故大多是煤与瓦斯突出事故，因此防治煤与瓦斯突出是煤矿通风安全工作的重点和难点。
1矿井概况
大河边煤矿位于贵州省六盘水市钟山区境内，隶属于水城矿业(集团)有限责任公司。矿井属煤与瓦斯突出矿井。矿井布置方式为斜井开拓，煤矿地质构造复杂，可采煤层4层，分别为la}}a，11#，13#煤层，层间距均在10一20m,2003年经煤炭科学研究总院重庆研究院鉴定为煤与瓦斯突出矿井，突出煤层为13#煤层。据统计，煤与瓦斯突出60%左右发生在石门揭穿突出煤层;35%左右发生在突出煤层掘进工作面;;5%左右发生在突出煤层采煤工作面。
2防治煤与瓦斯突出的区域措施
优先实施开采保护层，并在开采保护层的同时利用底板瓦斯巷预抽被保护层的瓦斯的区域性防突措施，针对局部煤柱在开采过程中采取瓦斯抽采的局部补充防治突出措施，以优化设计治本为主。
1)开采保护层:大河边煤矿主采的煤层为1，7“,11",13#煤层，开采顺序为自上而下的“下行式”开采，即先开采保护层1",7#,11煤层，最后开采有突出危险的13“煤层。
2)底板瓦斯巷预抽瓦斯:在进行生产布局设计时，考虑设计底板专用瓦斯抽采巷，提前安排施工，从底板专用瓦斯抽采巷布置穿层钻孔穿透煤层进行预抽，并保证预抽时间达6个月以上，当采掘工作面掘进和回采时煤层瓦斯已达到抽采指标的要求。
3)在采掘工作面的设计过程中，优先考虑防治煤与瓦斯突出的要求，尽量避免留设煤柱，若必须留设煤柱时，所留设煤柱宽度与邻近层不得大于20开采上保护层时，在底板瓦斯抽采巷道内施工穿层钻孔进人煤层，可以达到一条抽采瓦斯巷道为多层煤抽放瓦斯服务的目的，如图1所示。
3消突效果分析
通过开采保护层后，使被保护层和围岩中积蓄的弹性能被释放，被保护层中对应区域内的煤体充分卸压，减弱了发动突出的主要动力。另外，因煤体卸压后会产生大量裂隙，使煤层的透气性增加，成为瓦斯释放通道，煤层内吸附瓦斯不断转换为游离状态，高压瓦斯的大量释放，使煤层瓦斯含量和压力降低，同时增加煤体强度，实现了消除突出危险。
消突效果检验:在开采过程中，采掘工作面每推进50m应用钻屑指标法对工作面连续进行2次区域性消突效果检验，每次检验验证都为无突出危险。
实际生产过程中，开采保护层和预抽煤层瓦斯后，从未发生过钻屑量和钻屑解吸指标K，值超过规定的现象。而且11#煤层开采后掘进13“煤层时，掘进过程中采用钻屑指标法进行效果检验，最大钻屑量S~均小于6kg/m和钻屑解吸指标K,值小于0.5mIJ(g"min}"})。
4严格管理制度
煤与瓦斯突出的防治工作坚持“预防为主，综合治理”的原则，结合井下地质条件和安全状况，采取可行有效的防治突出措施，制订专项防治煤与瓦斯突出管理制度，与责、权、利相结合，分工明确、责任到人，严格管理。若因安全管理措施不到位或管理不善造成煤与瓦斯突出事故的，必须严格追究责任。
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教务部的主要职责是为教学服务，保证教学工作的正常开展，并为取得高质量教学的效果实施相应的管理。本学年在教务部承担教学任务的教师52名，其中专业教研室29人，课程涉及采油、采气、仪表、提高采收率、油藏、机械基础、制图、管焊、电工等多学科，新教师数量多，教学任务繁重，多数教师的周课时达到20节，教学工作量大、教学管理、培训教学协调难度大。我是油气开采专业的老教师了，熟悉专业教学的规律和特点，熟悉教学过程，也了解专业教师的教学情况，因此对专业室教学管理上，我以一个服务者的角色，力争用人性化的理念、负责的意识、以身作责的精神，积极主动的工作态度，从细节入手，从严要求，从大局出发，深入到课堂，深入到教师中间，准确了解教师的课堂教学情况，及时发现问题，及时分析原因，及时帮助解决。以指导者的态度，指导年轻教师的教学，让他们在教学中学习，在教学中提高，在教学中成长。平时主动和年轻教师交流，解决年轻教师的困难和心理压力，把工作做细做活。
二．倡导民主自主的教研之风，使之为教学服务，为教师服务
教研活动是教务部的常规工作，每学期开学，我积极与教务部部长商讨教研活动主题与方式，在我们的共同努力下，专业室的专题教研活动提高了老师们针对一个专题进行探索和研究的能力，使一批新教师渐渐成熟，他们主动探究、独立工作的能力渐渐增强。教研活动也锻炼了一大批老老师，课堂教学中，他们大胆尝试，有思想，有观点，更为可贵的是他们对待学术真襟怀坦荡的态度，对别人存在的问题毫无保留地真诚地指出，也对别人提出的不同意见和建议也非常乐意接受。在这样一个良好的学术氛围中，老师们认识问题、发现问题和解决问题的能力提高了，真正达到了教研为教学服务、为教师服务的目的。
三．有序组织学生论文指导审查工作，使之成为宣传中心教育品牌的有效手段。
六月到七月我组织油气开采和石油工程的教师对开采06班、地质06、钻井06班的毕业论文进行指导审查，并发挥自己的专业优势指导了20位学生的毕业论文。在组织论文指导的过程中，学生因为工作岗位不能离开，不能到学校与老师面对面的交流，我们就发挥网络的优势，组织老师在网上指导学生修改论文，派教师到现场亲自收取论文，本着为学生服务的态度，和老师们圆满完成230人的论文指导与审查工作，按时把质量上乘的论文提交到石油大学，为中心的势力和教学水平做了很好的宣传。
四．积极承担教学培训任务，把课堂当作超越自我的平台。
今年我承担完成的培训与教学任务有：
1．完成采油高级工培训班采油知识与技能培训7天，完成学时49个；
2．承担《采油工程》、《工程流体力学》、《渗流力学》等课程的函授教学，完成课时50个。
3．在西南石油学院承担大学生采油采气培训任务，连续6周，每周6天课，历时42天，完成学时288个。
4．假期承担集团公司采气技师培训项目的设计、教学安排、教学跟踪、现场考察指导、技术论文指导、技术交流的组织工作等，历时21天。
我认为教学是一项需要爱心与智慧的工作，教学中遇到的许多问题，需要依靠智慧来解决，智慧来自细心的观察，来自于潜心地学习、勤奋地工作，来自于不断地反思，不断否定自我，超越自我。
教学上我可以算是一个老兵了，但我仍没有放弃对教学基本功的训练，在教学中我以身作则，看重教学过程，备好课、上好课是我的追求。为此，我认真钻研业务，不断提高专业水平，在课堂教学中我竭力寻找多种教学手段和技巧，以调动学员的学习积极性和主动性，提高教学和培训质量。把课堂教学当作展示自我才华、超越自我的平台。
五．静下心搞教学研究工作，使之成为实现自我价值的桥梁。
今年我参与了两项比较大的教学研究工作，希望我们的努力能为中心的发展尽微薄之力。
1．开发申报了油田公司采油新工艺新技术培训教材编写项目，并负责该项目的编写工作，目前已组织三位老师完成编辑工作。
2．参与集团公司采气技师培训教材的编写，和四位老师一起圆满完成任务，争取明年初出版。
六．学习科学发展观，使之成为自己职业道德熏陶的信念。
半年来积极参加科学发展观的学习，通过学结，思想认识有了很大的提高，价值观也有了正确的方向，对工作努力坚持“只干不说，先干后说，干好了再说”的态度，别人不愿意做的工作，我主动承担，别人做不了的事情，我努力去做，别人做不好的工作，我用心干好。对拿不准的事情，我请教领导，对领导安排的工作，我自觉服从，不折不扣执行，认认真真完成。
作为教学管理干部，我奉行“正正派派做人、诚诚恳恳待人”的原则，勇于负责任，敢于承担责任。用自己的行动说服人，用自己的真情打动人，用自己的人格感染人，努力把自己熏陶成为一个有大局意识，有团结心胸，有责任心的人。
