煤礦生產概論范文
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篇1
論文摘要:“采煤概論”是一門讓非采煤專業(yè)學生學習有關煤礦專業(yè)知識的課程,它力爭在較短的時間內,投入較少的時間、精力,讓學生去全面了解煤礦工程技術的基礎知識、煤礦的主要開采技術及與煤礦相關的專業(yè)基礎知識。教學工作不是孤立進行的,它是教師的教與學生的學兩者的統(tǒng)一。教師應掌握完備的科學教育體系,掌握一套行之有效的教學方法,結合采煤工程實踐,盡可能多地增加學生的感性認識,有條件時,組織學生參加煤炭科技創(chuàng)新學習小組。
采煤概論是一門讓非采煤專業(yè)學生學習有關煤礦專業(yè)知識的課程,它力爭讓學生在較短的時間內投入較少的時間、精力,全面了解煤礦工程技術的基礎知識、煤礦的主要開采技術及與煤礦相關的專業(yè)基礎知識,也即是投入與產出的問題。如何以少量的投入,產出高質量優(yōu)秀的合格品,使非采煤專業(yè)學生學習“采煤概論”后,能夠全面理解采煤知識理論,也即是非采煤專業(yè)學生在不對煤礦進行認識、生產實習的基礎上,并且“采煤概論”的課時又少于“采煤學”課時的條件下,運用采煤基本理論解釋、解決煤礦生產中日常出現的實際問題。
一、提高教學質量的方法
1.1提高非采煤專業(yè)學生感性認識的方法及課程教學大綱應改變的地方
人類對事物的認識發(fā)展過程總是經歷了感性認識,再上升為理性認識,即實踐、認識、再實踐、再認識的過程。采煤專業(yè)的學生在學習“采煤學”這門專業(yè)課之前,已讓他們對煤礦有了充分的感性認識。首先在大一學期末進行認識實習,即到各煤礦區(qū)進行參觀,熟悉煤礦的各種生產設施、建筑物、構造物及其使用用途,對煤礦工業(yè)廣場的布置及其地面工業(yè)廣場與煤礦井下生產的關系有所了解,然后學生在大二學期末進行生產實習。在進行生產實習之前,先到礦業(yè)工程學院實驗與教學中心的采煤模型?實習是在認識實習的基礎上加深學生對煤礦的感性認識,讓他們更深入地了解煤礦生產工藝過程,各種煤礦設備、設施的使用目的及運行情況,全面了解煤礦各種安全保障規(guī)章制度及措施。這時學生不只局限于地面參觀,往往再下到煤礦井下,熟悉地下各種巷道的名稱及開掘每種巷道的目的。學生往往深入到采煤一線一采煤工作面,觀看采煤生產全過程。采煤專業(yè)學生對煤礦有了充分的感性認識之后,在大三上學期便開始學習專業(yè)課“采煤學”。在學習“采煤學”過程中,安排學生上實驗課,即到礦業(yè)工程實驗與教學中心采煤模型室上采煤模型課。教師借助形象的采煤模型向學生講解“采煤學”中的一些較抽象、較難懂的采煤原理。非采煤專業(yè)的學生沒有進行過對采煤的認識、生產實習,沒有對煤礦的感性認識,如果要讓非采煤專業(yè)的學生學好“采煤概論”這門課,就必須加強他們對煤礦的感性認識。非采煤專業(yè)學生對煤礦感性認識的充分程度,是非煤專業(yè)學生學好“采煤概論”課的前提。
采煤專業(yè)學生在進行認識或生產學習時,首先要乘火車或汽車到煤礦現場,花一周左右時間吃、住在煤礦。下井參觀時,學生在井下巷道需走幾公里才能看到井下一些生產設施布置情況,及煤礦工作面產煤的現場情況。若要看巷道布置,則需在井下走更長時間。因此,考慮投入與產出的問題,讓非煤專業(yè)學生參觀礦業(yè)工程實驗與教學中心采煤模型實驗室,應成為首選。
采煤模型是將采礦工程現場實際情況,或人們預先設定的,設計出來的采礦工程現場情況,按一定比例進行縮小的仿真模型,使人們能夠全面看到采礦工程現場的各個方面,具有形象、立體、直觀的特點。到地面工業(yè)廣場與地下采煤的空間關系,及地下采煤工作面與各種巷道的空間關系。圖2可見地面下各種巷道的空間位置關系及每種巷道的作用。
學生參觀了采煤模型室,提高了對煤礦的感性認識,彌補了非煤專業(yè)學生沒有對煤礦進行認識、生產實習的缺陷。在上“采煤概論”之前,應組織學生多次參觀采煤模型室。
采煤專業(yè)學生學習“采煤學”,一般是72學時,其他專業(yè)學生學習“采煤概論”,一般是32學時或24學時,最少是l6學時?!安擅簩W”上模犁課是6學時,而“采煤概論”模型課是4學時。以往“采煤概淪”的4學時采煤模型課都安排在課程中間E,這樣安排的不足之處,是非采煤專業(yè)學生在學習“采煤慨論”之前對采煤缺少感性認識,即使上了采煤模型課,學生也沒有鞏固、回顧所學知識的時間,便又要繼續(xù)學習有關煤礦的知識、理論。因此若要提高“采煤概淪”的教學質量,應改變課程教學大綱,讓“采煤概論”模型課時多于采煤學模型課時。在上“采煤概論”課之前,為讓非采煤專業(yè)學生對煤礦有感性認識,應由教師組織學生多次參觀礦業(yè)工程實驗與教學中心采煤模型室,對照采煤模型給學生講解有關煤礦方面的知識。為加強非采煤專業(yè)學生對煤礦的感性認識,學生應用每天課后的閑暇時間參觀采煤模型室。
上采煤模型課,即教師通過形象直觀的采煤模型向學生講解比較難懂、抽象的采煤理論,以及與采煤有關的知識重點、難點。學生聽起來有種理論結合實際的感覺。形象的采煤模型與抽象的采煤理論相結合可使課本上理論的東西不那么枯燥、乏味,學生能更好地學習、理解煤礦理論知識。通過圖3,學生可看到地面的砂石如何充填到井下采煤工作面后的采空區(qū)中,通過圖4,學生可形象直觀地看到厚煤層分層開采時,布置各種巷道及各種巷道所對應的空問位置關系,了解各種巷道的使用用途。
提高非采煤專業(yè)學生對煤礦的感性認識,還可通過教師制做三維立體多媒體課件,通過動漫形式向學生演示煤礦井下各種生產設施、井下巷道布置,以及即
使下井參觀也不易見到的許多理論內容。還可以給學生放光盤。光盤的制作內容都是用攝像機拍攝的,它非常逼真地反映了煤礦生產的全部內容,讓學生有身臨其境的感覺。另外,我們礦業(yè)工程實驗與教學中心正加大實驗教學投資,籌建虛擬實驗室。學生在虛擬實驗室可見到煤礦的虛擬影像,可將煤礦所有的生產內容都通過虛擬影像表現出來,更有立體感、逼真感。以上都是通過動態(tài)畫面給學生產生視覺沖擊,增強學生對煤礦的感性認識。采煤模型則通過靜態(tài)立體形式反映煤礦生產的各個方面,給學生留下一個學習、思考、探究的空間。
1.2教師應掌握的教學方法及對自身能力的要求
教學工作不是孤立進行的,它是教師的教與學生的學兩者的統(tǒng)一。
教師教學的首要工作就是要激發(fā)學生學習“采煤概論”的求知欲望,讓學生喜歡學習“采煤概論”,這是提高“采煤概論”課堂教學質量的前提。
在礦業(yè)工程教學與實驗中心采煤模型室,主要從以下幾方面來激發(fā)學生對“采煤概論”的學習熱情。
人類采煤發(fā)展史,凝聚了人類科技發(fā)展史。人類生產的發(fā)展、生產力的提高,無疑都伴隨著采煤的發(fā)展。當今的科學技術發(fā)展,任何領域,尤其是高精尖的科技領域,都與采礦、稀有金屬有關,而與人們日常生活息息相關的黃金、珠寶更與采礦相連。學好采煤方法,對了解其他采礦方法都打下了良好的知識基礎。在煤的發(fā)現、采掘及生產的過程中,自始至終伴隨著科學的研究、探索與實踐。學生可以通過學好“采煤概論”,達到觸類旁通,學好各專業(yè)學生所學的本專業(yè)各門專業(yè)課程。
中國礦業(yè)大學的學生,不管學的是什么專業(yè),都或多或少地與煤礦有關,因此學習“采煤概論”對完善學生的知識結構,在學校更好地與別人進行知識交流很有益處。
學好“采煤概論”為學生以后走上社會,找工作都打下了知識基礎。人的一生,或大學畢業(yè)后找工作,都不會局限于某一行業(yè),如果以后在煤炭行業(yè)工作,懂得了煤礦的專業(yè)知識,工作起來便會得心應手。
從當前學生的情況來看,如果有些學生在本科階段想改學采煤專業(yè),或在本科畢業(yè)后要考采煤專業(yè)的研究生,在目前學好“采煤概論”對個人以后的發(fā)展都大有脾益。
教師不但應有過硬的采煤專業(yè)理論,還應掌握完善的科學講授“采煤概論”的知識體系。在“采煤概論”比“采煤學”的課時少的情況下,教師應力爭用最精簡的語言,將枯燥的采煤概論,通過自己的認識和理解轉化為通俗的語言講授給學生,集中講幾個典型案例,理論與實踐相結合,加強學生對采煤知識綜合運用的能力。教師要善于引導學生積極主動地參與到教學過程中。教師在上每節(jié)“采煤概論”課時,留出一部分時間讓學生自由討論、交流,齊心協(xié)力一起解決采煤方面的知識難點,使學生的學習活動生動、活潑、豐富。教師在教學過程中可多談談采礦科技的發(fā)展現狀,還存在哪些科技難題,已解決到什么程度等,活躍教學氣氛,啟發(fā)學生積極思考,激發(fā)學生的學習熱情。為使學生對“采煤概論”課程更加喜愛,有條件時,教師可組織學生參加煤炭科技創(chuàng)新學習小組,讓學生將學到的煤礦科學理論知識,應用到煤礦科技實踐中去,使學生的理論知識、思維創(chuàng)新能力得到深化。:
篇2
關鍵詞 雙語教學;教學方法;采礦工程
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2011)36-0038-03
Bilingual Teaching Reform in Mining Engineering Major Course//Zang Chuanwei, Ning Jianguo
Abstract Based on the bilingual teaching problems in mining engineering major course, the new teaching contents integrated four parts are put forward; the new teaching methods containing three methods are created; the new teaching technique way is chosen. These reform measures are applied, and good teaching effects are attained.
Key words bilingual teaching; teaching method; mining engineering
Author’s address College of Resource & Environmental Engineering, Shandong University of Science & Technology, Qingdao, Shandong, China 266510
1 問題的提出
教育部從2001年開始多次出臺文件,明確要求高校積極開展雙語教學,強調雙語教學的重要性,要求加大雙語教學改革力度。在此背景下,礦業(yè)類高校紛紛進行雙語教學的改革和探索。目前,多數礦業(yè)類高校在采礦工程專業(yè)的雙語教學上采用“采礦學(或煤礦開采學)+礦業(yè)概論雙語”的教學模式,其中采礦學用中文講,礦業(yè)概論采用雙語教學,實際上就是將原來的專業(yè)英語改為采煤概論雙語教學。然而“換湯不換藥”,不能從根本上解決采礦專業(yè)學生專業(yè)英語水平普遍低的難題。另外一種方式是,選取煤礦開采學進行雙語教學,由于學生學習這門課原本就有較大難度,再用雙語教學,接受起來難度更大,難以取得很好效果。在雙語教學方法上多采用講授法,手段上又有“中文講課+專業(yè)術語英語介紹”“英文講課+中文專業(yè)詞匯”“英文多媒體課件+中文版書”等。雙語教學是用英語來講專業(yè)知識,單純的講授法、灌輸式講課,教學效果較差。
因此,采礦工程專業(yè)雙語教學內容需要優(yōu)化,教學方法和教學手段需要進行革新,以達到同時提高學生的專業(yè)知識、技能和英語交流、運用能力,使學生具備初步的雙語思維能力,實現復合型的采礦專業(yè)人才的培養(yǎng)目標。
2 雙語教學現狀
2.1 教學內容和教材
根據調研報告,我國礦業(yè)類院校雙語教學內容有3類。1)采礦概論內容或原有專業(yè)英語教學內容,教材選用原有的專業(yè)英語教材,如蔣國安和呂家立在1998年編寫的《采礦工程英語》。2)煤礦開采學內容,主要包括井田開拓、準備方式和采煤方法3大部分。目前尚無配套的雙語教材,多是采用徐永圻編著的《煤礦開采學》和采礦工程專業(yè)英語教材。此外,還有蔣國安和秦忠誠在2003年編寫的Theory and Technology of Solid Deposit Mining;林在康等在2004年編寫的The Coal Mining Method。3)礦山巖體力學或礦山壓力及控制方面的內容,比較新穎,難度也較大。教材主要是Syd S. Peng(彭賜燈)2008編寫的Coal Mine Ground Control(《巖層控制》),為外文原版教材。
第一類教學內容,教材為原版教材中摘錄的內容,英語地道;同時,內容全面,學生能夠掌握較多的專業(yè)術語,對于提高學生的閱讀理解能力有較好的作用。但是,采用的教材比較陳舊,缺少我國家自己的先進采礦技術。第二類教學內容是采礦專業(yè)學生非常重要的學習內容,課時量大,內容豐富,且能夠反映我國的煤礦開采水平。所用的中文教材也是一本經典的教材,但是缺少一本完整的配套的地道的英語教材。由于學生學習這門課本身就有一定難度,再加上英語講授,教學效果往往難以保證。第三類教學內容是專業(yè)課方面比較新的內容,且教材為原版教材,是很好的教材和教學內容。但是,教材價格昂貴,正版教材為75美元,而且教學內容和采礦專業(yè)其他相關課程有重疊。
2.2 教學方法和教學手段
教學方法多采用講授法,而且教師往往一講到底,講授法演變成“滿堂灌”的注入式。對于第一類教學內容,教學過程多為先講專業(yè)詞匯,然后針對專業(yè)英語部分內容進行翻譯,夾雜著部分內容的解釋,師生間互動很少。對于第二類和第三類教學內容,由于內容比較新穎,學生很感興趣。但是由于課時少、內容多,多數教師講授速度較快,學生往往難以跟上教師的步伐;再加上英語專業(yè)術語對學生而言十分陌生,英語和漢語講授穿插頻繁,學生對英語的理解和聽講難度都很大。
在教學手段上多數采用多媒體教學,少數采用板書教學。由于課時量少,采用多媒體教學能夠解決板書信息量少的問題,而且教學內容生動。但是,多媒體教學課件的制作還有待于提高,而且學生感覺速度偏快,來不及做筆記等。
2.3 教學效果
根據調研情況,采礦工程雙語教學的效果總體較差,學生沒有得到應有的鍛煉,尤其是專業(yè)英語思維能力非常欠缺,也很難做到熟練利用專業(yè)英語進行交流。通過對本專業(yè)學生統(tǒng)計發(fā)現,認為專業(yè)英語用處不大的占到40%,有2/3的學生認為通過專業(yè)英語的學習只是多增加了一些專業(yè)詞匯和閱讀量,僅有個別學生做到用專業(yè)英語思考。通過對雙語講授煤礦開采學進行統(tǒng)計發(fā)現,有近50%的學生認為專業(yè)英語的介入不利于專業(yè)知識的接受,本來能夠聽明白的,中文夾雜英文反而難以理解,3/4的學生認為只是增加了一些專業(yè)英語詞匯量。
3 教學內容的優(yōu)化
在選擇雙語教學課程、教學內容以及教材時,要以采礦專業(yè)的培養(yǎng)目標為根據,結合本專業(yè)的培養(yǎng)計劃,同時考慮到國內外采礦業(yè)的發(fā)展和趨勢,考慮雙語教學的培養(yǎng)目的,進行教學內容的優(yōu)選。山東科技大學采礦專業(yè)的培養(yǎng)計劃中已經取消采礦工程專業(yè)英語這門課程,設置了Coal Mining Technology雙語課程。在教學內容的選擇上進行了充分考慮,通過學院、系里的教師的探討、論證,結合教學實驗的結果,最終確定了這門課的教學內容,分為基礎部分、提高部分、深化部分及附錄部分。
基礎部分是原有采礦工程專業(yè)英語(或采煤概論)教學內容的濃縮和提煉。由于取消了采礦工程專業(yè)英語,學生沒有一定的專業(yè)英語詞匯量,專業(yè)英語閱讀能力差,直接進行新的專業(yè)知識的英語教學難度大,效果較差。這部分內容包括煤礦地質、井田開拓和準備、采煤方法和工藝、通風和安全、運輸提升以及排水和供電。通過這部分內容的學習,學生掌握了足夠的詞匯量,具備了初步的專業(yè)英語閱讀理解能力,擴充了知識面,了解了國外礦井的生產情況以及整個煤炭開采的過程,為以后的專業(yè)知識學習打下基礎。
提高部分是國外先進的采礦理論、技術、工藝以及設備等方面的內容,是國外有而國內沒有,或者國外水平高于國內水平的內容??v觀世界采礦業(yè)的發(fā)展和現狀,國外礦業(yè)發(fā)達國家,如美國、德國、俄羅斯、澳大利亞等,他們在短壁開采方法、采礦機械設備、深井開采理論和技術、礦井安全等方面水平高于我國。當然,由于課時的限制,不可能把所有的國外采礦先進技術都羅列進來。精選其中的部分內容,主要是短壁開采方法方面的內容,包括工藝、設備(如連續(xù)采煤機、梭車、錨桿鉆機等)、通風與安全措施等,以美國、澳大利亞和南非三國這方面的內容為主。短壁開采在我國的應用不多,但是有增加的趨勢,尤其是在邊角煤的回采過程中,而國外在短壁開采方面技術和設備已經比較成熟?;A部分和提高部分內容相應的教材應該采用外文原版教材或外文原版教材的摘錄。
深化部分內容主要是我國先進的采礦技術、設備和工藝方面的內容,是我國領先于世界其他國家的先進和成熟的技術。目前,我國的煤炭產量居世界第一,多項采礦技術也居于世界領先地位,如放頂煤技術、無煤柱開采、長壁開采技術以及近年來提出的綠色開采技術體系等。在我國成熟的、特色的采礦技術中,選擇長壁采煤方法、放頂煤開采和綠色開采技術體系作為教學內容。這部分內容需要自己編寫教材,聘請國外礦業(yè)方面的專家來審稿,確保教材的質量。
附錄部分包括科技英語知識和英文科技摘要寫作技巧兩部分。這部分內容主要是為了幫助學生更好地掌握專業(yè)詞匯、讀懂科技英語,同時掌握一些論文的寫作技巧和翻譯技巧,便于以后、和國外同行交流。
這四部分教學內容組成一個有機的整體,缺了哪一部分都不完整。基礎部分使學生了解國外礦井的生產系統(tǒng)、巷道布置、采掘工藝、安全以及機械設備等方面的知識,掌握一定的詞匯量,具備初步的外語閱讀和思維能力;提高部分則是針對國外先進的成熟的技術,進一步提高學生的專業(yè)知識水平,增強外語閱讀和思維能力;深化部分則是使學生了解我國先進的成熟的采礦技術,并能夠用地道的外語表達,增強學生的翻譯能力和表達能力;附錄部分起到一個輔助作用,有助于學生更快更好地學好專業(yè)英語。
4 教學方法和教學手段改革
教學方法和手段的選擇應該是因材施教,要根據不同的教學內容、不同的教學對象選擇,不能籠統(tǒng)地采用某一種方法和手段。
4.1 合適的雙語教學方法
在雙語教學方法的選擇上,應該以講授法為主,結合案例教學法、討論法、實驗教學、學生自學等,多種方法綜合運用,達到良好的教學效果。
1)講授法。在使用講授法時,一定要避免“滿堂灌”,避免“填鴨式”教學。在課堂上可以采用以問題為中心的講授法,先講問題,再分析、得到結論,再講應用;同時,講授速度不要太快,給學生留下一定的思考時間。
講授的內容和重點要根據不同的教學內容而定。對于學生已經學過的中文專業(yè)術語和相關知識的內容,如煤礦地質、井巷工程等,學生已經掌握專業(yè)術語的中文含義,已經掌握相關的知識點,重點講授詞匯、構詞法、背景知識,擴充詞匯量;分析長句語法結構,教會如何看懂復雜的句子,增強學生的閱讀理解能力;講表達,講如何構詞成句,增強學生的英語表達能力;同時,介紹國外煤礦的情況。課堂內設置語境,進行英語交流。課后布置大量的練習作業(yè),課堂上再檢查改正。對于國外先進技術部分內容,教材為原版英語教材,應該按照國外的先進教學方法進行講授,在前面學習的基礎上,盡可能多地采用英語教授,加上必要的中文解釋,使學生既學到地道的英語,又掌握專業(yè)知識。對于沒有學習過的中文知識,講知識點,加英語表達,從詞匯翻譯到句子、到段落、到文章,以中文為主,專業(yè)術語采用英文并講解;講授翻譯技巧,讓學生掌握如何將中文翻譯成原汁原味的英語;結合少量的關鍵的英語句子和段落講解。
2)案例教學法。以國外一個典型的現代化礦井為例,用原汁原味的英語詳細介紹其地質、開拓準備、采煤、掘進、通風安全以及各大生產系統(tǒng)等,使得學生將前面所學的術語和知識點能夠融會貫通。
3)實驗教學。充分利用山東科技大學教育部重點實驗室的優(yōu)秀資源,以大型現代化礦井仿真系統(tǒng)為平臺,劃分小組,用英語介紹整個礦井的生產系統(tǒng)、采掘工藝、巷道布置等,從而提高學生的英語表達能力。
4)討論教學法的使用。練習外語演講,一個主題,分幾個小組,學生自己搜索內容,組織演講材料,英語講授。一個人講,其他組員補充。由教師和學生共同組成評委,演講成績作為考試成績之一,占20%。
4.2 以多媒體為主的多樣化的教學手段
根據學生對知識的接受情況,結合教學內容,選擇不同教學手段,由淺入深,逐步提高。雙語教學課時少,內容多,兩種語言同時運用,教學信息量大。所以,單純采用板書來授課很困難,加上采礦專業(yè)中有大量的圖形要講,板書繪圖會占用大量課堂時間,這使得板書更是難上加難。因此,應該利用多媒體教學手段將圖表、動畫、錄像和文字集中到一起。為了便于學生能夠做好筆記,更好地接受知識,建議采用以多媒體為主、輔以板書的教學手段:對于介紹性的知識內容,結合圖表,表明邏輯關系,采用多媒體教學;對于推導性的知識,如公式,板書推導;對于復雜的圖形說明,多媒體演示重點部分,再板書一遍。這種教學手段學生反應良好,取得較好的效果。
5 結束語
采礦工程專業(yè)的雙語教學是一項難度很大的教學任務,從教學內容、教學方法和教學手段進行改革和探索,并進行教學實驗,取得初步的教學成果。當然,這還遠遠不夠,今后應該在雙語教材建設、雙語師資培養(yǎng)等方面繼續(xù)進行研究,進一步提高本專業(yè)學生雙語能力,實現復合型采礦人才的培養(yǎng)目標。
參考文獻
[1]臧傳偉.提高采礦工程專業(yè)英語教學質量初探[J].山東科技大學學報:社會科學版,2007(12):93-94.
[2]Lin Zaikang, etc. The Coal Mining Method[M].Xuzhou: China university of mining and Technology Press,2004.
篇3
[關鍵詞]煤礦地質學 課程改革 實踐教學
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)07-0119-02
《煤礦地質學》是普通高等學校采礦工程、安全工程、測量工程、建井工程等非地質專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程,是集地質研究、生產實踐于一體,并與煤礦生產緊密結合的實用地質學。近年來,為了滿足煤炭工業(yè)的發(fā)展和我國煤炭科學技術進步對煤炭工程技術人員的要求,對原有煤礦地質學課程進行了課時壓縮和較大規(guī)模的內容精簡。這給該門課程在教學過程中帶來了相應的問題。根據該專業(yè)課程綜合性和實踐性很強的特點,如何利用給定的學時傳授教學內容并提高學生的創(chuàng)新與實際動手能力,對提高學生的職業(yè)適應能力和滿足社會的人才需求有著重要意義。為此,筆者針對《煤礦地質學》課程教學存在的問題與解決方法進行了一些探索。
一、“煤礦地質學”課程特點
(一)教材內容豐富,但學時較少
“煤礦地質學”是一門礦井地質知識與煤炭生產實踐緊密結合的自然科學,主要研究礦井建設開始至開采結束全過程中的所有地質現象,認識地質規(guī)律,提出解決煤礦建設、煤礦生產過程中出現的各種地質問題,為煤礦生產建設提供必要的地質依據。課程內容包括地質作用、礦物和巖石、古生物與地層、地質構造、煤地質學基礎、煤礦開采及安全地質條件、礦井水文地質與水害防治、煤礦地質勘查、煤炭資源儲量計算與管理、礦井原始地質編錄等。但是,由于專業(yè)的培養(yǎng)目標、要求的限制及學習目的與側重點的不同,該課程學時往往較少,如我校采礦工程專業(yè)總學時壓縮至48學時,其中40學時為課堂講授,8學時為實驗課;安全工程專業(yè)總學時壓縮至40學時,其中32學時為課堂講授,8學時為實驗課。考慮到教學內容多、學科特點及學時限制,教學內容一般側重于地層、礦物巖石、地質構造及煤礦開采及安全地質條件、礦井水文地質與水害防治等解決礦井各種地質問題的應用地質工程技術部分,重點培養(yǎng)學生在實際工作中運用理論知識解決各種地質現象與問題的能力。
(二)綜合性、特色性、實用性強
“煤礦地質學”課程涉及礦物學、巖石學、古生物與地層學、構造地質學、煤地質學等較多地質學科,因此,綜合性較強。在課程講授過程中,要求教師要有寬廣及雄厚的專業(yè)知識背景,且要對講授內容靈活把握,堅持有所為有所不為的原則。該門課程與煤炭生產緊密相關,具有極強的煤礦特色。學習本門課程的最終目的是為煤礦安全、高效、潔凈生產培養(yǎng)專業(yè)高級人才,課程強調礦井地質知識與煤炭生產之間的緊密聯系,地質問題圍繞礦井地質災害防治、煤炭及其伴生礦床開發(fā)利用等方面。在知識傳授過程中,不僅要傳授學生礦物巖石、古生物地層、構造等地質基本理論,還要教會學生運用所學知識解決實踐地質問題和實際工作的能力,如對井下斷層的認識與識別、巖石產狀觀察、地質圖件讀取與制作等,因此具有較強的實用性。
二、“煤礦地質學”課程教學存在的主要問題
(一)教學內容涉及面廣,總學時數偏少
煤礦地質學課程涉及地質學科的主要學科,內容較廣。但各專業(yè)對總學時的要求不一致,總體表現為總學時數偏少,老師對教學內容把握難度大。如我校采礦工程專業(yè)開設課時為48學時,安全工程專業(yè)開設課時為40學時。而對于教學要求,各專業(yè)又都希望盡可能地覆蓋普通地質學、礦物巖石學、構造地質學、古生物地層學及相關應用地質工程技術部分。同時,采礦工程專業(yè)煤礦地質學課程開設于大學二年級第一學期,安全工程該課程開設于大學三年級第一學期,在開設該課程之前,并沒有地質類、采礦類基礎課程學習基礎,進一步加深了學生對該類課程學習的難度。由于各專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中課程設置基本都是全盤考慮學院、專業(yè)而自行決定的,學院與學院之間、專業(yè)與專業(yè)之間、教師之間對課程開設缺乏有效的溝通,進而導致教學內容的大致相同而課時不同、課時量大幅度壓縮的現象。顯然,較少的理論課教學課時與實驗課時,使得任課教師很難制訂統(tǒng)一、全面的“煤礦地質學”課程教學大綱和教學內容,增加了教師把握教學內容的難度。由于沒有統(tǒng)一制訂的教學任務與學時安排,導致了不同任課教師可以根據自己的教學經驗安排課程內容的傳授,不同任課教師的教學內容與教學重點不一致,使不同年級、不同學科的學生的學習內容產生不連貫。
(二)實驗與野外實踐教學課時壓縮
按照教學大綱的要求,必須安排一定的課時開展驗證性實驗課(三大類巖石的鑒定、煤的觀測等)對所學地質理論進行驗證;開設三天的野外地質認知實習課,提高學生對地質現象的綜合分析能力和實踐能力。但我校實驗課學時僅為8學時,野外地質認知實驗課也被砍掉。從課程內容看,與煤礦生產建設相關的野外地質基本工作方法與技能、采掘地質圖件編制、井下地質編錄等內容的掌握均得不到有力保證。而這些內容僅僅依靠課堂講授比較抽象,理解相當困難,難以實現學生實際應用能力的培養(yǎng);同時,課時量的限制也無法保證充裕的講授時間,制約了學生動手能力、理論聯系實際能力的培養(yǎng)與提高。
三、相關對策探討
(一)改革教學與實踐教學課時分配,強化實踐環(huán)節(jié)
為了解決上述教學過程中存在的問題,建議增加課程學時數為64學時,其中46學時為課堂講授,8學時為實驗課,10學時為課程設計課,同時仍然恢復原大綱要求的3天外地質認知實習。同時,建議在開設“煤礦地質學”課程開設之前,應首先或同時開設“采煤概論”等基本課程,并將開設時間統(tǒng)一調整至大學三年級下半學期。通過教學課時調整,能夠將煤礦生產運用到的基本地質知識通過實驗驗證進行強化;通過課程設計獲得煤礦采掘地質圖件的編制方法等。在課堂講授過程中,要著重關注課程內容體系的合理安排,對于地球基本知識應少講或不講,而著重講授礦物巖石、地質構造、地層等方面的內容;對于應用地質工程技術部分的地質勘探、煤礦環(huán)境地質等方面課時也應壓縮,主講影響煤礦生產的主要地質因素、礦井水防治、地質圖件、地質編錄、儲量管理等內容。通過8學時的實驗課,可讓同學們掌握三大類巖石的鑒定特征,達到認知、熟悉的目的。通過10個學時的課程設計課,可以讓同學們自己動手制作煤礦采掘工程圖件,達到掌握各種常用采掘地質圖件的編制方法與提高識圖讀圖的能力,進一步鞏固課堂上基礎理論知識和提高學生的實際工作能力。
(二)靈活采用教學方法,提升課堂教學水平
“煤礦地質學”課程具有基本概念多、跨學科知識多等特點,為避免學生產生枯燥感,降低教學效果,針對授課對象為非地質專業(yè)學生的特點,教師不僅要注重書本內容的傳授,還要靈活采用教學方法,提升課堂教學水平。近年來許多高校提出了許多創(chuàng)新性的教學方法,在教學中取得了良好的效果。如在講解煤層厚度變化及其影響因素時,可采用“討論式”教學方法,調動學生的想象力和注意力,激發(fā)學習興趣;在講解地質構造對煤礦生產的影響時,教師可以將自身參與的科研內容融于其中,以科研過程中存在的典型地質構造問題進行詳細講解,抓住學生的注意力,增強教學內容的實效性和教學效果。在講解礦井水文地質及防治水這一部分內容時,可以我國近年煤礦發(fā)生的透水事故為實例,以設疑式教學法引導學生對透水事故發(fā)生的來源、通道條件、透水預兆與防治方法等進行深入思考??傊?,教師只有綜合與靈活運用多種教學方法,并以多媒體教學為手段,多從案例入手,才能增加學生學習興趣,調動學生聽課與學習的積極性,提升課堂教學效果與教學質量。同時,在授課中要做到語言深入淺出,多與學生互動,針對課程重點內容和難點內容多作講解。
(三)突出應用地質工程技術部分知識實用性教學
“煤礦地質學”是一門與煤炭生產實踐和礦井地質研究緊密相結合的實用課程,應注重培養(yǎng)學生在實際工作中運用理論知識解決現場問題的能力。[3]為使煤礦主體專業(yè)學生在這方面得到必要的知識和訓練,必須突出應用地質工程技術部分知識的教學。針對課程基礎理論部分的教學,要做到有所側重,如地球概況及其性質、古生物等章節(jié)的內容可以點到為止。而對于應用地質工程技術部分內容的教學,如煤礦安全生產地質因素、礦井儲量管理、地質編錄等則是重點內容??傊?,只有通過將各種專業(yè)知識結合,并協(xié)調運用多種教學手段,并以課程實驗和課程設計為輔助,才能更深層次地加強“煤礦地質學”地質工程技術部分知識學習的效果,培養(yǎng)與鍛煉學生的現場工作能力,為學生畢業(yè)后到煤礦生產單位工作打下基礎。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 楊孟達,劉新華,王瑛.煤礦地質學[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2000.
篇4
秉承服務煤炭優(yōu)良傳統(tǒng),矢志培養(yǎng)高素質行業(yè)人才
作為我國西部地區(qū)唯一一所地礦特色鮮明、行業(yè)背景突出的地礦類本科高等院校,西安科技大學在50多年的辦學歷程中始終堅持服務地礦不動搖,雖歷經兩次更名,但一貫服務地礦行業(yè),保持了地礦特色的地礦優(yōu)勢。在“十一五”規(guī)劃中,學校明確提出了“建設以地礦及其相關學科為特色,以工科為主體,工、理、管、文、法協(xié)調發(fā)展的、在國內有廣泛影響的教學研究型大學”的奮斗目標。在“十二五”規(guī)劃中,該校確立了“立足西部,面向全國,服務地礦相關行業(yè)及地方經濟與社會發(fā)展”的服務面向,提出了建設“地礦及其相關學科特色鮮明、工程技術學科優(yōu)勢突出,多學科協(xié)調發(fā)展的特色鮮明的高水平教學研究型大學”的奮斗目標。該校堅持以培養(yǎng)煤炭工業(yè)所需的應用型高級專業(yè)技術人才為己任,堅持“地礦特色學科重點發(fā)展、相關學科突出特色發(fā)展、新興學科依托特色發(fā)展”的思路,切實強化特色學科和學科特色,保持并強化了地礦學科專業(yè)的特色和優(yōu)勢。在該校10個省部級重點學科中,其中5個學科獲一級學科博士學位授予權,9個學科屬地礦及相關學科。該校現有54個本科專業(yè),其中28個專業(yè)與行業(yè)和地方產業(yè)結構結合緊密,已為我國煤炭工業(yè)等行業(yè)輸送了6萬余名高素質行業(yè)人才,較好地滿足了西部乃至全國煤炭工業(yè)發(fā)展對各類專業(yè)技術人才的需求。這些畢業(yè)生成為了不同時期西部煤炭工業(yè)的主要高層管理和骨干技術力量,許多人已成為煤炭行業(yè)的領軍人物,為國家煤炭工業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻。
圍繞產業(yè)鏈構建專業(yè)鏈群,增強人才培養(yǎng)的適應性
西安科技大學以現代煤炭工業(yè)“資源勘查――礦井建設――資源開采――加工利用――環(huán)境保護――產品銷售”新型產業(yè)鏈對各類專業(yè)技術人才的需求、配置為導向,在原有專業(yè)的基礎上,通過調整專業(yè)設置、優(yōu)化專業(yè)結構,適當增加新型交叉學科、煤炭深加工與清潔利用以及礦山機電類專業(yè),比如礦物加工工程、能源化工技術以及機械電子工程等專業(yè),撤減調整適應性差的專業(yè)或壓縮招生計劃,形成了與現代煤炭工業(yè)產業(yè)鏈聯系緊密、煤礦特色鮮明、優(yōu)勢突出、資源共享的專業(yè)鏈群。
以現代技術進步為導向,構建煤礦主體專業(yè)課程體系
西安科技大學遵循“以特色贏地位,以優(yōu)勢顯實力,以質量求發(fā)展”的本科人才培養(yǎng)思路,在實踐中努力構建并完善特色鮮明、結構合理的煤礦主體專業(yè)課程教學體系,優(yōu)化理論教學和實驗教學內容,凸顯西部礦業(yè)特色。該校以提高學生理論素養(yǎng)和強化專業(yè)實踐能力為抓手,注重知識獲取、技能提高和能力提升,以區(qū)域經濟和煤炭行業(yè)發(fā)展對人才的需求為導向,提出了“培養(yǎng)方案修訂――課程教材建設――教學方法改革――考試方法改革”和涉煤企業(yè)聯合進行的人才培養(yǎng)過程組織管理程序;構建了“煤礦主體專業(yè)所開通識課、專業(yè)基礎課程全部貫通、基礎課與專業(yè)課程在專業(yè)分化時注重內容整合及銜接”的課程體系;形成了學校與涉煤企業(yè)優(yōu)質教學資源融合,同一課程校內教師與企業(yè)教師分工、共同開設的機制;建設了“安全學原理”、“采煤概論”、“安全經濟學”、“礦山安全技術”等精品視頻公開課程群。另外,該校在新版人才培養(yǎng)方案中,還要求全校非地礦類專業(yè)開設“采礦概論”和“地球科學概論”必選課程,以強化地礦特色培養(yǎng),加強對學生的通識教育。
整合校內、聯合校外資源,打造高水平實驗平臺
西安科技大學以現代煤炭工業(yè)新型產業(yè)鏈對各類專業(yè)技術人才的需求、配置為導向,遵循“突出特色、面向西部經濟社會發(fā)展、面向基層開采生產實踐、面向礦業(yè)開采工程應用”的煤礦主體專業(yè)實驗室建設與整合思路,針對性解決專業(yè)實驗室與生產實際脫節(jié)、校內實驗室資源有限等問題。
該校以西部煤礦資源合理開發(fā)和礦山安全高效開采技術人才培養(yǎng)為目標,通過學校整體統(tǒng)籌,整合本科基礎實驗平臺和科研實驗平臺資源,實現校內煤礦主體各專業(yè)各類實驗室資源的開放共享。通過聯合校外涉煤企業(yè)共同建設工程教育中心等實踐平臺資源,以適應煤炭產業(yè)的發(fā)展,提高學生的實踐能力。在現有采礦工程實驗教學中心、巖土工程實驗教學中心等省級實驗教學示范平臺資源基礎上,按照學科關聯、實驗技術、儀器設備性質和環(huán)境設施相近原則,調整實驗室布局,整合校內安全(煤火控制與瓦斯抽采方向)、地質環(huán)境(地質博物館和礦井環(huán)境檢測方向)和地下工程(交通隧道和路基邊坡方向)、礦山工程測繪(井巷貫通、定向、沉降方向)等專業(yè)的本科基礎實驗平臺資源,以更好地適應“資源勘查――礦井建設――資源開采――加工利用――環(huán)境保護――產品銷售”煤炭產業(yè)鏈寬基礎、強實踐本科生培養(yǎng)目標;并統(tǒng)籌管理交叉專業(yè)特色鮮明、資源不易共享的本科專業(yè)實驗室(燃燒爆炸和安全救護裝備等),構建功能集約的綜合性實驗平臺。
該校通過構建集“專業(yè)演示實驗、驗證型實驗、綜合性實驗、實踐創(chuàng)新型實驗”四個層次相互交叉滲透的煤礦主體專業(yè)實驗實訓平臺,強化學生專業(yè)實踐能力,為實現礦山開采“安全、經濟、高效、綠色”和培養(yǎng)應用創(chuàng)新型人才創(chuàng)造有利的實踐實驗條件。并基于煤礦主體專業(yè)建設框架,強化學生操作能力和專業(yè)實踐能力,統(tǒng)籌整合重點學科、重點實驗室和工程研究中心等科研實驗平臺資源,彌補傳統(tǒng)基礎實驗教學不足,引導學生在科研實踐中學習,促進“學―研―用”的有機結合。
該校還通過聯合校外涉煤企業(yè)共同建設工程教育中心等實踐平臺,適應煤炭產業(yè)發(fā)展,提高人才培養(yǎng)的適應性。目前,該校已與神華寧夏煤業(yè)集團、陜西煤業(yè)集團、山西陽泉煤業(yè)集團等企業(yè)建立了穩(wěn)定的大學生實訓基地,并在此基礎上,進一步加強與川煤集團和陜煤化工集團等的合作,深入推進已獲批的教育部“西安科技大學―陜西煤業(yè)化工集團工程實踐教育中心”建設,彌補校內基礎實驗和科研實驗平臺資源不足,提升專業(yè)實踐訓練條件。
依托載體,建立與涉煤企業(yè)聯合、雙向培養(yǎng)人才的機制
西安科技大學依托學校煤礦主體專業(yè)鏈群,通過在涉煤企業(yè)實地培養(yǎng)、專業(yè)教師掛職鍛煉、涉煤企業(yè)定向培養(yǎng)、企業(yè)在職人員培訓等方式,建立了與涉煤企業(yè)深度聯合、雙向培養(yǎng)人才的創(chuàng)新機制。
一是安排煤礦主體專業(yè)學生去涉煤企業(yè)工作現場接受企業(yè)培養(yǎng),累計學習時間1年。以“3+1”培養(yǎng)模式組織教學,即校內學習累計3年,企業(yè)學習累計1年。企業(yè)學習的內容包括在企業(yè)開設課程、實習實踐、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)。學生在企業(yè)實踐可通過頂崗工作,使學生完成分層次、分類別、分崗位、分流程的實踐訓練,以培養(yǎng)學生的實踐動手能力。
二是煤礦主體專業(yè)教師到涉煤企業(yè)掛職鍛煉,并在企業(yè)連續(xù)工作6個月至1年。從上世紀90年代開始,西安科技大學就實行了青年教師下礦鍛煉制度,如今這批青年教師已成長為學校的專業(yè)骨干教師。2009年,為進一步加強對青年教師的培養(yǎng),全面提升教師隊伍整體水平,該校出臺了《關于進一步加強青年教師實踐能力培養(yǎng)的實施辦法》,分期、分批組織青年教師到國內大型企業(yè)掛職鍛煉。學校每年選派煤礦主體專業(yè)教師赴兗州礦業(yè)集團、霍州煤電集團等涉煤企業(yè),在企業(yè)的采掘技術隊長、通防技術隊長、礦長助理、礦總工程師助理、副礦長助理、處長助理、廠長助理或企業(yè)技術中心和專業(yè)部門從事專題研究等崗位掛職鍛煉1年,參與企業(yè)科技攻關項目、工程項目研究工作,提高教師的實踐能力。
三是實行“對口單招”進行訂單式培養(yǎng),學制4年。煤炭企業(yè)對口單獨招生(簡稱“對口單招”)是教育部針對煤炭企業(yè)專業(yè)技術人才急需的實際,委托原煤炭高校單獨招生、定向培養(yǎng)的一種人才培養(yǎng)模式。生源是中等職業(yè)學校、技工學校以及職業(yè)高中的優(yōu)秀應屆畢業(yè)生(簡稱“三校生”)和煤炭企業(yè)優(yōu)秀青年,報名時需承諾畢業(yè)后到煤炭企業(yè)就業(yè),考生、高校與企業(yè)三方簽訂人才培養(yǎng)合同,保證學生畢業(yè)后回原單位就業(yè)。借鑒“訂單式”人才培養(yǎng)模式的成功經驗,讓企業(yè)參與人才培養(yǎng)方案修訂、培養(yǎng)標準制定,參與實踐教學指導,讓學生頂崗實踐,“真刀真槍”做畢業(yè)設計,增強人才培養(yǎng)的適應性。
四是涉煤企業(yè)在職人員培訓,脫產2個月。該校通過“前沿技術+創(chuàng)新理念+案例研討+行業(yè)交流”教學模式,對在職人員講授煤炭企業(yè)的管理和發(fā)展;創(chuàng)新管理理念,透析經典案例,組織學員考察學習,激發(fā)學員積極探索自身企業(yè)發(fā)展之路;切實關注涉煤企業(yè)決策層人員的培訓要求,結合煤炭企業(yè)投資管理經典核心課程與煤炭專業(yè)課程特色,累計為陜西煤業(yè)化工集團、神華寧夏煤業(yè)集團、新疆煤業(yè)集團等企業(yè)培訓人員3000余人次。
繼承發(fā)揚“胡楊精神”,增強師生獻身煤業(yè)意識
煤炭行業(yè)是一個艱苦和危險行業(yè)。獻身于煤炭事業(yè),不僅要有過硬的業(yè)務素質,而且要有崇高的理想、堅定的信念。西安科技大學在半個多世紀的辦學歷程中秉承“祖國利益高于一切”的校訓和“團結、勤奮、求實、創(chuàng)新”的優(yōu)良校風,并結合多年的辦學實踐,歷經幾代西科人的不懈努力和頑強拼搏,砥礪出“勵志圖存、自強不息”的“胡楊精神”,造就了一支特別能戰(zhàn)斗的師資隊伍,激勵、培養(yǎng)了一大批獻身煤礦事業(yè)的畢業(yè)生,為服務地方經濟和煤炭工業(yè)的發(fā)展作出了卓越貢獻。
在教師隊伍建設上,該校注重發(fā)揮團隊的作用特別是發(fā)揮老教師和學科帶頭人的“傳、幫、帶”作用,使得優(yōu)勢地礦學科和學術方向能夠有效地繼承下去。同時,以提高煤炭資源開采技術水平和努力改變煤炭企業(yè)形象和面貌、促進煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展為己任,大力推進“產、學、研”的結合,“十一五”以來,該校承擔科研項目2700余項,其中國家重大科技專項課題、“973”、“863”、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金以及國家社科基金等國家級項目88項;科研經費總額7億多元;獲各級科技成果獎260余項,其中國家科技進步獎4項,省部級科技成果獎91項;獲準專利187項。
該校融大學精神于專業(yè)思想教育之中,注重大學生吃苦耐勞精神和甘于奉獻精神的培養(yǎng),通過優(yōu)秀校友和先進典型示范教育,努力營造獻身煤炭的良好文化氛圍,幫助學生樹立服務煤炭、奉獻基層的志向,并以科研項目和社會實踐為依托,著力培養(yǎng)學生的實踐能力,提高學生服務煤炭行業(yè)的能力,以解決煤炭企業(yè)技術人才緊缺困境。在“胡楊精神”的鼓舞和感召下,西安科技大學培養(yǎng)和造就了一批“基礎扎實、適應性強、工作扎實、作風樸實、勇于創(chuàng)新”的優(yōu)秀畢業(yè)生。當代知識分子的典型代表、全國教育系統(tǒng)學習榜樣、我國煤礦防滅火專家徐精彩,“第二屆感動中國的礦工十大杰出人物”陳蘇社,“全國工人先鋒號”董剛等等就是其中的杰出代表,他們甘愿扎根西部和基層,吃苦耐勞、甘于奉獻,用自己的實際行動繼承和弘揚了學?!皠钪緢D存、自強不息”的“胡楊精神”。
篇5
關鍵詞:仿真模擬系統(tǒng) 多媒體 一體化教學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.04.092
采、掘類專業(yè)課程是礦業(yè)學院與采礦工程相關的專業(yè)開設的必修課程,是體現礦業(yè)學校特色和優(yōu)勢的主要課程。通過這些課程的學習不僅使學生了解采礦工程的基本理論、基本概念,更重要的是使學生明確所學專業(yè)知識在煤礦生產建設中的實際運用。
1 KD-KJMN-Ⅱ型現代化礦井仿真模擬系統(tǒng)在教學中的運用
礦業(yè)學院的學生在采、掘類專業(yè)課程的學習中,由于缺少生產實習的經驗,對礦井生產系統(tǒng)缺乏感性認識,給專業(yè)課程的教學帶來很大的困難。中煤職業(yè)技術學院引進了KD-KJMN-Ⅱ型現代化礦井仿真模擬系統(tǒng),很好地解決了這個難題。仿真模擬系統(tǒng)是將采礦工程現場實際情況預先設定、設計出來的按一定比例進行縮小的仿真模型,使人們能夠全面看到采礦工程現場的各個方面,具有形象、立體、直觀的特點。該系統(tǒng)模型包括了:地面生產系統(tǒng)和井下生產系統(tǒng)。地面生產系統(tǒng)布置在工業(yè)廣場中,有地面變電所、壓風機房、煤倉、選矸樓等,采用綜合式布置。井下生產系統(tǒng)包括了:提升運輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、壓風系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等。各生產系統(tǒng)的運行通過中央操控臺控制。例如:打開主、副井的提升系統(tǒng)的控制開關,主井的箕斗開始提煤,副井的罐籠開始運行。
圖1 KD-KJMN-Ⅱ型現代化礦井仿真模擬系統(tǒng)中央操控臺
1.1 仿真模擬系統(tǒng)模擬采、掘工作面的生產情況
仿真模擬系統(tǒng)設計了煤巷和巖巷掘進工作面。煤巷掘進使用綜掘機截割刮板輸送機轉載機皮帶運輸機。巖巷掘進,著重演示了耙斗裝巖機裝巖、礦車運輸過程。按下操作按鈕,掘進設備開始運行。教師通過對運行的掘進設備的講解,使學生較好地理解煤巷和巖巷的掘進工藝。模擬系統(tǒng)在采煤工作面的布置中,井田西翼布置了“走向長壁式綜采和綜放工作面”,東翼布置了“傾斜長壁式工作面”。按下按鈕,滾筒采煤機開始沿刮板輸送機運行采用“前頂后底”的割煤方式,前滾筒為右螺旋,沿頂板割煤、后滾筒為左螺旋,沿底板割煤,采煤機落煤、裝煤、刮板輸送機運煤,不同的采煤方法采用了不同的支護方式。通過老師的講解和現場觀看,學生對普采、綜采和綜采放頂煤的采煤方法和采煤工藝有了充分的感性認識。
1.2 仿真模擬系統(tǒng)模擬礦井通風系統(tǒng)
在礦井通風系統(tǒng)的模擬中,它通過聲、光、電的形式模擬進、回風流的流動路線,清晰明了。通過綠燈的閃爍來表示進風流前進的路線,桔紅燈的閃動路線為乏風行進路線。啟動通風按鈕,綠燈閃爍,新鮮風流由副井進風經主要運輸大巷采區(qū)石門軌道上山溜子道采煤工作面材料道采區(qū)回風石門回風大巷風井。如果打開反風開關,反風風流通過桔紅燈的運動指示風流的行進路線,進風井變成了出風井。通過觀看,學生對礦井通風的方法和通風方式以及工作面的“U”型通風系統(tǒng)一目了然,提高了感性認識,取得較好的教學效果。按下“三專兩閉鎖”按鈕,局扇運轉,采用壓入式通風,模擬系統(tǒng)的瓦斯報警儀在掘進工作面瓦斯?jié)舛冗_到1.0%時,發(fā)出警報聲和燈光。使同學對《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:當掘進巷道中瓦斯?jié)舛冗_到1.0%時,低濃度瓦斯傳感器自動報警;當瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時,瓦斯斷電儀自動斷電。有了較深刻的認識。
通過現代化礦井仿真模擬系統(tǒng)的演示,提高了對煤礦生產的感性認識,補充了學生沒有煤礦認識和生產實習的缺點。因此若要提高采、掘類專業(yè)課程的教學質量,應轉變課程教學大綱,增加礦井仿真模擬系統(tǒng)模型課時。即教師通過形象直觀的模型向學生講解比較難懂、抽象的采、掘類專業(yè)的理論,以及知識重點、難點。形象的礦井仿真模擬系統(tǒng)模型與抽象的理論相結合,可使課本上的理論的知識不那么枯燥、乏味。
2 運用多媒體教學
多媒體教學課件運用到教學中豐富了教學方法和手段,仿真模擬系統(tǒng)雖然使學生能夠較全面看到采礦工程現場,具有形象、立體、直觀的特點,但在具體的采煤工藝、掘進工藝、通風方法和方式表現上不夠細致和全面,仿真模擬系統(tǒng)更注重對各生產系統(tǒng)的宏觀認識。為此,我院引進了“和利德”教學仿真系統(tǒng)教學軟件,很好的彌補了這些不足。它從微觀上較好詮釋了各具體專業(yè)的生產工藝、機械操作和檢修方法。該教學軟件利用語音講解、“3D”的動畫演示,形象、生動的將28個常用工種專業(yè)知識進行了介紹,和教材形成無縫銜接。如(圖2、3):煤礦安全技術可視化仿真系統(tǒng)在對綜采工藝進行演示使,通過語音講解、“3D”的動畫演示,形象生動地介紹了雙滾筒采煤機端部割三角煤的進刀方式進刀方式,沿工作面雙向割煤、裝煤,刮板輸送機運煤,綜采工作面液壓支架單架連續(xù)移架方式及各工序的配合。
圖2綜采工作面雙滾筒采煤機割三角煤的進刀方式
圖3綜采工作面綜采液壓支架單架連續(xù)移架方式
教學仿真系統(tǒng)教學課件還模擬了綜采機械設備的操作練習和檢修,例如:課件先演示正確的滾筒采煤機的操作方法。學生觀看后可以操作練習,只有操作步驟正確采煤機才開始運行,使他們在學習的同時就獨立進行練習,更加貼近了實際生產。
3 利用實習車間進行教學
現代化的教學要求理論和實踐相結合,中煤職業(yè)技術學院倡導一體化教學方式。一體化教學符合實踐、認識、再實踐、再認識的過程。技訓科的實習車間給采、掘類專業(yè)課程的教學提供了實踐的平臺。通過KD-KJMN-Ⅱ型現代化礦井仿真模擬系統(tǒng)在采、掘類專業(yè)課程教學中的運用,學生對礦井的生產系統(tǒng)有了宏觀的認識,利用課堂講解結合“和利德”教學仿真系統(tǒng)課件“3D”的動畫演示,學生已經較好地掌握了相關專業(yè)的知識,再利用實習車間實習設備,如:雙滾筒采煤機、可彎曲的刮板輸送機、自移式的液壓支架、綜掘機等設備實際運行使學生從實際生產的視角學習采、掘工序在生產中的配合,并對機械設備的操作、結構、檢修進行必要的講解,將達到事半功倍的效果。
4 結束語
教師應加強科研工作,增進實踐教學工作,不斷改進教學方法和教學手段,積極進行教改、增長敬業(yè)精力,將科研成果滲透到實踐教學中,轉變原有的傳統(tǒng)理論教學模式,全面提高專業(yè)課程的教學質量。
參考文獻:
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篇6
[關鍵詞] 三維GIS; 煤礦開采; 應急事件
一 三維GIS技術概述
隨著GIS(Geographical Information System,地理信息系統(tǒng))技術的不斷發(fā)展完善,三維GIS應用而生。GIS是由計算機硬件,軟件和不同的方法組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)設計來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決負責的規(guī)劃和管理問題。[4] 三維GIS技術是近些年隨著三維建模技術和GIS迅速發(fā)展起來的新技術,是兩者有機的結合。以往的GIS應用一般是2維或2.5維的,由于數據間沒有三維拓撲關系,所以只能查看和瀏覽,不能實現真正意義上的空間分析。而三維技術的出現為該問題提供了解決方案,利用真三維技術可以實現精確定位、緩沖區(qū)分析和最優(yōu)路徑選擇等功能。
目前國內外對三維GIS技術都有一定的研究,也有相關的專業(yè)軟件出現,比如國外的ArcGIS、Skyline、WorldWind、Google Earth,國內的MapGIS、SuperMap、GeoStar等都有三維GIS功能模塊。這些專業(yè)三維GIS軟件為開發(fā)提供了快速開發(fā)應用軟件的解決方案。
二 三維GIS在煤礦開采應急事件處理中的應用
我國是煤礦開采大國,截止2009年,全國煤炭查明資源儲量為1.2×1012t,位居世界第三[3]。但與此同時,煤礦開采中的安全問題卻始終令人擔憂,由于我國95%的煤礦開采是地下作業(yè),煤礦安全生產形勢仍十分嚴峻[5]。目前,煤礦開采仍然屬于高危行業(yè),如何提高安全系數,對煤礦開采中應急事件做出快速有效的處理,保障礦工從業(yè)人員的人員安全是亟待解決的問題。
三維GIS通過創(chuàng)建煤礦空間和屬性數據庫,建立三維立體模型,并且利用GIS的空間分析功能為煤礦開采應急事件快速及時的提供有效的解決方案。與二維GIS相比,三維GIS能夠更加逼真,以立體的效果展現井下結構,在實現解決方案的同時以可視化的形式展示救援和逃生等路線圖。
1. 煤礦開采應急事件三維GIS功能
本三維GIS系統(tǒng)主要是為在煤礦開采中,僅限于井下,出現應急事件時,盡快掌握應急區(qū)域的地形結構,有全面的把握,充分利用周圍的救援資源,并在有效的時間內做出響應。具體的功能如下:
(1) 井下通訊查找
通訊設備在發(fā)生緊急事件時具有重要的意義,它是井下與救援人員之間互動的最有效工具。利用菜單欄中的“井下通訊查找”,即可搜尋可用的通訊工具。該通訊工具既可以由救援人員實地搜救時使用,也可以由被困人員使用。
(2) 就近避難硐室
在發(fā)生緊急事件時,礦工需要自救,沿路線出來,但是可能路線被塌陷、水或火等阻擋,或者是因為有毒氣體無法前行,這時礦工可以躲進避難硐室。但狀況混亂,可能一時無法找到避難硐室。這時,利用三維GIS菜單欄中的“就近避難硐室”功能,可以搜尋離礦工最近的避難硐室。
(3) 人員逃生路線
利用比較成熟的dijkstra最短路徑算法,可以找到人員逃生的最短路徑。并在三維模型上顯示出來。該路徑可由調度人員通過通訊設備告知被困人員,動態(tài)指揮人員按照路線撤離。當然,可以設置斷點,重新計算,查找最短和最優(yōu)的路徑。
(4) 火災應急預案
在火災應急預案模塊中,利用緩沖區(qū)分析會預測火災蔓延過程,以及影響范圍。對于火災中生成的濃煙也會生成濃煙影響路徑和非影響路徑,因為很多火災中因為濃煙缺氧而死的比例比火要大得多。根據火災蔓延過程和程度制定搶救人、財、物力應急預案。
(5) 水災應急預案
在水災應急預案模塊中,可以以三維可視化的形式查看水災地周圍的巖層信息,并根據水災的不同原因,如地表水、地下水、突發(fā)山洪等不同層面的事件,制定相應的水災應急預案。
(6) 塌陷應急預案
在塌陷應急預案模塊中,塌陷區(qū)域前后對比,確定塌陷區(qū)域的損害面積和體積。并且利用地表計算網格點生成開采沉陷三維地圖,能夠直觀、精確地反映出開采沉陷對周圍環(huán)境的影響范圍,并可以利用GIS強大的空間分析功能得到沉陷區(qū)任意位置的剖面圖、沉陷區(qū)面積、沉陷區(qū)坡度分布圖等信息[2]。
(7) 瓦斯應急預案
國有重點煤礦大多數屬于瓦斯礦井,其中46%為高瓦斯礦井。[6]本系統(tǒng)在瓦斯應急預案模塊中,通過整合與瓦斯相關的危險源、地質信息和救援設備等信息,并模擬瓦斯爆炸影響結果和救援方案。而且,還建立了預警機制,實時監(jiān)控危險區(qū)域,將分析結果以報告的形式生成。
2. 煤礦開采應急事件三維GIS開發(fā)
本系統(tǒng)的開發(fā)步驟如下圖所示:
具體步驟如下所示:
(1) 開發(fā)軟件的選擇
本系統(tǒng)的空間數據庫選用了ArcSDE,屬性數據庫選用了Access,建模軟件用的是SketchUp,功能的實現選用的是ArcEngine和Visual Studio 2010,開發(fā)語言則是用的C#。
(2) 界面設計
界面是用戶操作的窗口,是人機交互的接口,本系統(tǒng)界面的設計遵循以用戶為主導的理念設計,上方是工具欄,左側是圖層,右側主界面是顯示框。如下圖所示:
(3) 數據庫設計
本系統(tǒng)所用到的數據庫包括空間數據庫和屬性數據庫,空間數據庫是為空間分析服務的,是SketchUp模型導入到ArcSDE中生成的,而屬性數據庫是為了查詢服務的,是按照查詢的需求設計的,由不同的表格組成。
(4) 模型的建立
在ArcGIS中加入數據, 使用Select Features 工具選擇需要建模的二維GIS 數據,使用SketchUpESRI插件,利用SketchUpGIS Tool將所選擇的二維數據批量的按高程轉換為三維SKP數據格式在SketchUp環(huán)境中進行精細建模、 紋理映射等建模處理。[1]
(5) 功能模塊的實現
在Visual Studio 2010中,先利用ArcEngine嵌入到Visual Studio中的三維控件設計界面,然后利用相關的函數將上一部分提到的各功能模塊實現。之后,調試應用程序,測試無誤。
三 結論與展望
三維GIS在煤礦開采應急事件處理方面有廣泛的應用前景,它能夠快速有效地為應急事件提供分析結果和解決的方案。而且三維GIS的可視化效果要比二維GIS更逼真,模擬也更接近真實井下情況。
本系統(tǒng)下一步的研究方向是隨著煤礦開采的進行動態(tài)推進更改模型、將該三維GIS系統(tǒng)放到Web上供多人在線操作以及智能專家模擬。
[參考文獻]
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篇7
【關鍵詞】數字測圖;礦山;井下測量;應用
1、前言
在煤礦安全生產過程中,采用有效的測量方式是一種技術性相對較強的工作,如果在細節(jié)處理上出現問題,就會造成測量的精準度不高,從而給企業(yè)的生產帶來不同程度的影響。因此,在煤礦井下測量過程中,要針對測量技術人員給與全面的技術培訓、明確崗位職責,養(yǎng)成精準測量的良好習慣,減少在人為因素上造成的誤差,形成良好的對策。在煤礦井下測量技術運用過程中,測量工作人員要肩負更大的責任,在認真、細致的精神操守中,針對測量過程中出現的各種問題,在實踐測量中進行及時的更正、學習,逐步完善整個操作過程,更好地為整個測量工作提供精準的數據與圖像,尤其是結合煤礦工程的實際特點,展開相應的技術運用,為整個生產的高效性提供全面的服務和幫助
2、數字測量技術在礦山測量中的應用
2.1 全站儀的使用
全站式電子速測儀簡稱為全站儀,一般被叫作電子速測儀。它的特點是把測角、測距和危機處理三大部分結合并能自動地進行測角、測距、坐標增量、水平距離計算等,并自動完成數據的顯示、記錄、存儲和輸出工作。全站儀的測距發(fā)射軸、接受軸以及望遠鏡視準軸三軸共線,更多用來測量空間點或是移動目標。全站儀是由豐富的內部軟件構造而成的,全站儀在礦山測量中的應用,能有效地將測量步驟簡易化、精確化,有利于提高礦山測量的工作效率。
2.2 “3S”技術的使用
“3S”技術是對空間信息進行獲取、存儲、分析、管理和更新的技術系統(tǒng),如今這項技術已經在諸多領域中使用。主要是對地質、土地、環(huán)境、災害監(jiān)測、資源管理等領域,帶來了巨大的經濟效益和社會效益。美國于1994年完成了全球定位系統(tǒng)(GPS)的整體部署,這是一項歷經了20年研究、耗資200多億美元完成的科技成果,實現了全球性的高精確度覆蓋效果。GPS與現代通訊技術的結合使得地球表層的三維坐標的測量方法動態(tài)化,定位或導航完成數據的后處理。GPS技術在工程測量、地籍測量、礦山測量、控制測量等多個方面應用,并深入了環(huán)境、海洋、交通、地震、氣象、資源等領域的研究。RS是脫離實物本身而通過傳感器控制和搜集電磁波信息,并自動進行分析、處理、識別目標物、解析其物理性質以及幾何關系的變化規(guī)律的現代高科技術。RS以航空攝影技術為基礎,是20世紀60年代確立的一門技術,發(fā)展至今已在資源、地質、氣象、環(huán)境、水文等多個領域中使用,并成為了先進的、高效的探測系統(tǒng)。GIS通過計算機的軟件支持以及地理空間數據庫下運用信息科學理論和系統(tǒng)工程理論,對地理的空間數據進行科學分析和綜合管理,是一項決策性高、管理性強的技術系統(tǒng)??偠灾?,GIS更適用于測繪功能,在數據庫中存儲數據和使用數據,完成計算機的編程和分析、管理地理空間的數據,并能自動查詢、分析和管理信息,三者統(tǒng)一可達到功能互補和資源共享的效果,但在信息的獲取與更新上存在不足。“3S”作為一項智能化、自動化、實時化的集成觀察系統(tǒng),能實時又自動地采集數據、更新數據和處理數據,促進了測量工作的智能化。
2.3 三維激光掃描技術的使用
三維激光掃描技術是以體積計算的方法來測量高密度的云數據單位。這項技術能實現復制實景,具有高精度、低成本、方便管理、提高安全系數、密集數據點等優(yōu)點,可以解決高難度的礦山開采并達到精確測量的標準。在開展露天礦山測量工作時,可以形象直觀地分析模型的數據,管理者無需到實地勘察便能對礦山的開采過程一目了然,具有高效性、快捷性、安全性等特點,也是目前最適宜露天礦山測量的技術手段,使得礦山實現了動態(tài)化的儲量監(jiān)管,維護了礦產資源權人的權益,為國家的礦業(yè)權益以及市場健康發(fā)展提供了保障,具有不可替代的現實意義。
2.4 RTK技術在礦山測量中的運用
采用RTK技術進行礦山測量的時候,需要注意參考站的接收機和流動站的接收機的轉換參數要相同。在測量前,流動站需要進行檢核 ,測量出來的數據需要采用統(tǒng)一的格式進行整理。在測量中,中線的位置需要測量確定,中折線的坐標確定后,通過RTK測量技術能夠自動地顯示出接收機和中線之間的距離。以此確定出中線的位置。從而可以確定中線的位置。由于礦山所處的地形地勢的不同,尤其處于一些高山中 ,采用RTK技術能夠提高測量的準確度。值得注意的是,在礦山測量中 ,采用RTK技術發(fā)展控制點,原控制網轉換參數和坐標的轉換參數需要保持一致。測量時,對控制點發(fā)展2次,且2次的互差不能大于以下的限差:X≤0.05m,H≤0.05m。進而將發(fā)展點作為控制點使用。在礦山測量中,一般采用RTK技術測量出的數據需要采用不同的數據輸出格式,需要對測量出的數據進行轉換。以轉換出的數據的平均精度來作為測量中的誤差。在RTK完成作業(yè)后,需要上交檢核點的坐標的成果,并且檢核點數不能少于總點數的1%[5]。因此,在礦山測量中采用RTK技術進行測量需要技術人員熟練的操作技能,以及高水平的技術知識,在測量中需要對礦山地形地質多方面的了解,才能應用好RTK技術,保證礦山的測量工作提供高效率和高精確度。
3、全面推動數字測量技術在礦山生產中應用
基于數字測量技術測量的高效性和精確性,礦山生產應大力推廣數字測量技術。從而礦山以自動化、信息化和智能化帶動整個礦山產業(yè)的發(fā)展。通過科學的發(fā)展數字測量技術,促進整個礦山行業(yè)的優(yōu)化升級。推動數字測量技術有助于礦業(yè)企業(yè)的新興路線實施。有助于引進高技術的測量人才和先進的測量設備,促進礦山產業(yè)的發(fā)展。在礦山生產中通過應用數字測量技術能夠促進礦產資源的綜合開發(fā),為礦山生產提供安全性的保障。因此,基于數字測量的種種優(yōu)勢,礦產企業(yè)需要全面的推動數字測量技術在礦山生產中的應用,提高整個產業(yè)的核心競爭力,促進礦山產業(yè)的長遠發(fā)展。
4、結論
本文通過對數字測量技術在礦山測量中的應用分析,通過對測量技術的介紹,以及測量技術在礦山生產中的具體應用的介紹。從而了解到,數字技術由于其高效性和精確度的優(yōu)勢有著良好的發(fā)展前景,并廣泛的應用到礦山生產中,從而確保了礦山生產的安全性。雖然,在現有的科學技術水平下,可能數字技術還不夠完善,但是,相信隨著科技的發(fā)展,測量人員測量經驗的總結,測量技術一定能夠更加的完善,從而更好的為礦山生產服務。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:瓦斯賦存規(guī)律,地質構造,埋藏深度
我國煤礦災害中,瓦斯災害尤為嚴重,而且隨著采深的增加,瓦斯含量和地應力的增加,瓦斯災害日益嚴重[1]。08年全國瓦斯突出礦井共計754處,比2007年增加了近10%,國有重點煤礦20.3%為突出礦井。據統(tǒng)計2008年全國共發(fā)生34起煤與瓦斯突出事故,死亡278人,事故數同比增加4起,死亡人數增加62人;2009年發(fā)生3人以上的煤與瓦斯突出事故19起,死亡226人。瓦斯災害直接妨礙了煤礦正常生產,成為我國煤礦安全生產的重要障礙,嚴重影響了煤炭工業(yè)的持續(xù)、健康、穩(wěn)定地發(fā)展[2]。。加強瓦斯災害的防治是確保煤炭能源的穩(wěn)定、可靠供應,促進國民經濟全面、健康發(fā)展的重要保證。瓦斯災害防治的基礎是弄清礦區(qū)、礦井瓦斯賦存規(guī)律,做到防治瓦斯工作有的放矢[3]。研究礦區(qū)瓦斯賦存規(guī)律對于瓦斯涌出量預測、突出區(qū)域預測、制定相應的防治瓦斯措施都有重要的指導意義。
1礦區(qū)地質特征
鶴壁煤田呈近南北方向展布,構造形跡以斷裂為主,伴有發(fā)育程度的褶皺,并有巖漿巖侵入和噴出巖??偟臉嬙煨螒B(tài)為一走向NNE、傾向SE、傾角5°~40°的單斜構造。區(qū)域構造線展布方向以NE、NNE向為主,近SN向斷層次之,煤田南部發(fā)育EW向構造。構造線多呈雁行式,地壘地塹構造相間出現。經過生產和勘探證實,礦區(qū)構造以斷裂為主,方向大致可分為NE、NNE、EW、SN、NW,其中以NE、NNE兩組為主。據統(tǒng)計落差大于30m的斷層有86條,其中大于100m的斷層就達29條之多,它們均為具有壓扭性質的正斷層。大斷層常常構成井田的自然邊界,在這些大斷層之間,寬緩褶皺發(fā)育。煤層傾角變化在8°至30多度,一般傾角為20°左右。
2瓦斯地質單元劃分
地質條件控制了突出的分區(qū)和分帶,如何根據影響構造軟煤發(fā)育和瓦斯賦存在尺度上的差異,劃分不同級別的瓦斯地質單元,是突出區(qū)域預測瓦斯地質方法的關鍵[4]。劃分瓦斯地質單元應遵循以下方法:① 單元的大小根據研究范圍確定,在礦區(qū)內研究突出區(qū)分布時,根據宏觀構造發(fā)育特征,以礦井為基礎,以分井田的大尺度自然構造確定邊界,劃出Ⅰ級瓦斯地質單元,在多煤層井田內研究瓦斯突出帶時,以分煤層、分水平、分采區(qū)為基礎,以深度或自然構造確定邊界;②從影響煤與瓦斯突出的地質因素中選擇反映煤層條件和瓦斯條件的主要因素,確定臨界值,劃分單元界限,形成綜合統(tǒng)一的瓦斯地質單元。
鶴壁礦區(qū)的一級斷層構造為賈家地塹和F40斷層組,累計落差均在200 m以上,將礦區(qū)分成相對獨立的三部分:南部為六礦、八礦、十礦3對礦井;中部為三礦、五礦2對礦井;北部為二礦、四礦、九礦3對礦井。根據研究區(qū)褶皺、斷裂構造發(fā)育特征等可將研究區(qū)劃分為三大構造分區(qū),命名為南部瓦斯地質單元(六礦、八礦、十礦)、中部瓦斯地單元質(三礦、五礦)和北部瓦斯地質單元(二礦、四礦、九礦),其具體瓦斯地質單元劃分見圖1。
圖1 鶴壁礦區(qū)瓦斯地質單元劃分
3礦區(qū)瓦斯賦存規(guī)律
通過對鶴壁礦區(qū)的勘探期間鉆孔瓦斯含量、井下實測瓦斯含量、間接計算和瓦斯含量反演等多源數據的分析、融合,獲得了94個相對可靠且分布較均勻的瓦斯含量控制點。在此基礎上,研究了各個瓦斯地質單元的瓦斯賦存規(guī)律
3.1南部單元瓦斯賦存規(guī)律
南部單元主要包括六、八、十礦,該地質單元南以十礦F1070斷層為界,北以F40斷層組為界。與中部和北部地質單元相比,該地質單元地質構造較為復雜,其礦井井田內斷層相互切割穿插較多;在該地質單元礦井井田內,尤其是六礦井田內較多不同方向的褶曲相互交叉,形成穹隆或構造盆地。該單元構造相對復雜,煤層透氣性較差,瓦斯保存條件較好,埋深相同而瓦斯壓力較高。
通過對多源瓦斯含量(地堪期間瓦斯含量、生產期間瓦斯含量、瓦斯涌出量反演和間接計算瓦斯含量)的可靠性進行分析,在該單元內共獲得55個可靠且相對均勻的瓦斯含量控制點,經統(tǒng)計分析,瓦斯含量與埋藏深度之間具有如圖2所示的統(tǒng)計規(guī)律:W=0.0277H-1.6987(R2=61.84%)。。式中,W為煤層瓦斯含量,m3/t;H為煤層埋藏深度,m。由此計算得出,南部單元煤層瓦斯風化帶深度約為61.3m,含量增長梯度為0.0277m3/t/m。
圖2 南部單元瓦斯含量與埋深關系圖
3.2中部單元瓦斯賦存規(guī)律
中部單元主要包括五礦和三礦,該地質單元南以F40斷層組為界,北以賈家地塹為界。除邊界斷層外,五礦傾伏向斜、F20斷層、三礦傾伏向斜對該區(qū)的構造變形影響較大。。邊界斷層對瓦斯釋放的能力較強。
在該單元內共獲得12個可靠且相對均勻的瓦斯含量控制點,經統(tǒng)計分析,瓦斯含量與埋藏深度之間具有如圖3所示的統(tǒng)計規(guī)律:W=0.0304H-6.4616(R2=67.54%)。式中,W為煤層瓦斯含量,m3/t;H為煤層埋藏深度,m。由此計算得出,中部單元煤層瓦斯風化帶深度約為212m,含量增長梯度為0.0304m3/t/m。
圖3 中單元瓦斯含量與埋深關系圖
3.3北部單元瓦斯賦存規(guī)律
北部單元主要包括四礦、二礦和九礦3對礦井,該地質單元南以賈家地塹為界,北以F135斷層為界。
在該單元內共獲得27個可靠且相對均勻的瓦斯含量控制點,經統(tǒng)計分析,瓦斯含量與埋藏深度之間具有如圖4所示的統(tǒng)計規(guī)律:W=0.0326H-3.539(R=58.72%)。式中,W為煤層瓦斯含量,m3/t;H為煤層埋藏深度,m。由此計算得出,中部單元煤層瓦斯風化帶深度約為110m,含量增長梯度為0.0326m3/t/m。
圖4 北部單元瓦斯含量與埋深關系圖
3鶴壁礦區(qū)瓦斯賦存的主要控制因素
由鶴壁礦區(qū)的瓦斯賦存規(guī)律可知,鶴壁礦區(qū)的瓦斯賦存主要受煤層埋藏深度和構造分區(qū)的影響。不同瓦斯地質單元瓦斯含量隨煤層埋藏深度變化的梯度和瓦斯風化帶深度不同,造成單元內瓦斯富集程度不同,瓦斯分布受到地質構造的控制。小斷層使瓦斯含量局部增加。小斷層往往造成附近煤體嚴重破壞,煤層透氣性大大降低,同時由于斷距小,延伸短,不容易與其它裂隙較發(fā)育的巖層連通,而形成良好的瓦斯儲存環(huán)境。褶曲類型和褶皺復雜程度對瓦斯賦存均有影響。向斜由于巖層受到強力擠壓、圍巖透氣性變得更低,有利于瓦斯封存,特別是在向斜軸部,如六礦受75-7向斜控制的2814采面,其瓦斯含量達17.98m3/t,而同等開采深度的2810采面的瓦斯含量實測值卻只有12.10m3/t;背斜往往也有利于瓦斯儲存,但當封閉條件差時,瓦斯容易沿背斜頂部的裂隙逸散,背斜不同部位之間的瓦斯含量仍有差別,往往是軸部大于兩翼。鶴壁礦區(qū)發(fā)育的斷層一般為張扭性正斷層,屬開放性斷層,有利于瓦斯的排放。如六礦北四采區(qū)南部位于75-7向斜和75-32向斜交匯形成的盆地構造處,本應是有利于瓦斯聚集的地質條件,但由于該區(qū)域張扭性的大中型斷層較發(fā)育,斷距在10m以上的斷層有7條,特別是盆地構造底部發(fā)育有落差200m以上的F46斷層組,該斷層組由走向斜交的張性正斷層,使該區(qū)域形成較好的瓦斯排放條件。
在鶴壁礦區(qū)目前的開拓開采水平范圍內,由于小斷層及褶曲構造對瓦斯遺散的控制作用,一般會使控制區(qū)域內的瓦斯含量較同等埋藏深度的煤層瓦斯含量高出3~5 m3/t。
4 結 論
1、以鶴壁礦區(qū)的一級斷層構造賈家地塹和F40斷層組為界,將其劃分為南、中、北三個瓦斯地質單元。
2、鶴壁礦區(qū)瓦斯賦存隨埋藏深度的延伸而逐漸增加,但是瓦斯賦存受地質構造的控制比較明顯,在封閉型斷層附近瓦斯含量大,在開放型大斷層附近瓦斯較小。
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篇9
關鍵詞:自動化;礦業(yè);特色專業(yè)
作者簡介:陶慧(1979-),女,河南信陽人,河南理工大學電氣學院,講師;鄭征(1965-),女,河南南陽人,河南理工大學電氣學院副院長,教授。(河南 焦作 454000)
基金項目:本文系河南省教育教學規(guī)劃項目(項目編號:[2011]-JKGHAD-0291)、河南理工大學教改項目(項目編號:2009JG068)、河南省自動化特色專業(yè)建設和自動控制系統(tǒng)國家精品課程建設的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)34-0046-02
煤炭是我國的重要能源。隨著煤炭需求和生產量的日益擴大以及社會對煤礦安全問題的日益關注,各煤礦企業(yè)競相采用自動化程度較高的現代化生產技術,提高產量的同時加強煤礦安全,因此,煤炭行業(yè)對自動化人才的需求越來越大。但長期以來,煤礦自動化人才緊缺。[1]河南理工大學是全國第一所礦業(yè)高等院校,自動化專業(yè)是河南省的特色和名牌專業(yè),義不容辭地肩負著為煤炭行業(yè)輸送專門自動化人才的責任。河南理工大學以河南省特色專業(yè)建設為契機,根據當前的經濟形勢及區(qū)域背景,充分發(fā)揮礦業(yè)院校長期積累下來的有形及無形資源,改革人才培養(yǎng)模式,加強課程建設,建設具有礦山自動化專業(yè)知識的師資隊伍,改革實驗教學,加強礦業(yè)特色的自動化專業(yè)建設。
一、建設目標
河南理工大學的自動化專業(yè)于2009年被評為河南省特色專業(yè)。特色專業(yè)的建設結合學校的區(qū)域特點及行業(yè)背景,以礦山自動化為特色,以創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)為重點,培養(yǎng)具備自動控制、過程控制、信息檢測與處理、計算機控制和信息網絡技術等方面的基本理論和相關專業(yè)知識的人才,注重培養(yǎng)工礦企業(yè)自動化生產急需的具有較強工程能力和一定研究能力的復合應用型人才。具體建設目標如下:
1.改革人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化課程體系,加強課程建設
借鑒國內外高水平大學的成功經驗制訂適應時代和行業(yè)要求的專業(yè)培養(yǎng)目標,完成專業(yè)課程設置與教學內容改革,建立科學合理的自動化特色專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系,以精品課程帶動自動化專業(yè)課程建設。
2.建設具備礦山自動化專業(yè)知識的高水平師資隊伍
高水平的師資隊伍是提高教育質量、培養(yǎng)高水平人才的關鍵。針對河南理工大學的背景,自動化專業(yè)的師資隊伍應了解礦業(yè)工程、具備礦業(yè)工程專業(yè)知識。
3.改革實踐教學,培養(yǎng)學生的工程能力
實踐教學是促使知識向能力、素質轉化的有效途徑。構建功能完善的實驗教學平臺和先進的實踐教學體系,為學生進行自主學習和創(chuàng)新實踐活動提供有利條件和機會,通過實踐教學使學生具備較強的工程實踐和創(chuàng)新能力,以適應行業(yè)需求。
二、完善人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化課程體系,加強課程建設
1.人才培養(yǎng)方案的修訂與完善
結合河南理工大學的實際情況,在部分畢業(yè)生的反饋信息和用人單位的需求信息基礎上,新的培養(yǎng)方案是以“突出特色、適應行業(yè)需求”為原則修訂的。為使河南理工大學培養(yǎng)的自動化學生既能滿足煤礦行業(yè)的需求,同時又能服務其他行業(yè),在2011年的專業(yè)培養(yǎng)方案中進行了較大改革:分方向培養(yǎng)。[2]分方向培養(yǎng)是指前五個學期開展通識教育、公共基礎和專業(yè)基礎課程教育,從三年級的后半學期開始分成礦山自動化、電氣傳動自動化、過程自動化三個方向培養(yǎng)。學生可以選擇其中的一個或兩個方向,這樣畢業(yè)生有了更大的選擇空間。如果已完全確定就業(yè)方向,可集中精力專攻一個方向。如果不能確定就業(yè)方向,可選擇兩個方向,擴大就業(yè)范圍。比如選擇礦山自動化和過程自動化,學生就業(yè)既可以去礦業(yè)單位,也可以到相關工業(yè)過程自動化的企事業(yè)單位。因此畢業(yè)生既可服務于煤炭行業(yè),也可輻射其他行業(yè)。
2.課程體系建設
課程體系以數理課程為知識基礎,以三電課程(電路、電子和電機)為專業(yè)支柱,以控制理論和信號與系統(tǒng)課程為橋梁,以專業(yè)方向課程群為應用基礎,建立起本專業(yè)的核心知識構架,并在此基礎上廣泛開設反映自動化前沿技術的專業(yè)選修課程,盡可能地拓寬知識面,從而建立合理、科學的知識結構體系。由于首次采用分方向培養(yǎng),專業(yè)方向課程群的建設是課程體系建設的重中之重。這三個方向相互聯系又相互區(qū)別,課程的設置有所側重。礦山自動化方向設置煤礦固定設備控制、數字化礦山技術、采煤概論和運動控制系統(tǒng)等課程。電氣傳動自動化設置有DSP原理及應用、運動控制系統(tǒng)、現代交流調速和電氣設備的故障診斷技術等課程。過程自動化方向有信號檢測、現場總線與工業(yè)網、過程控制工程等課程。課程群的建設在整體優(yōu)化的高度上明確了各課程的分工,組成了一個完整的有機實體。
3.以精品課程帶動課程建設
河南理工大學有“自動控制系統(tǒng)”、“供電技術”兩門國家級精品課程和多門省校級精品課程。精品課程的建設思路、過程與要求及其引發(fā)的人才培養(yǎng)模式變革為其他課程的建設注入了新的活力,提供了示范作用。[3]在精品課程的帶動下,自動化專業(yè)主干課程“電力電子技術”、“自動控制原理”和“微型計算機控制技術”等都建設成為精品課程,提升了教師整體素質,更新了教育理念,從而促進教學研究和科學研究、提高教學管理水平。
三、具備礦山自動化專業(yè)知識的高水平師資隊伍建設
1.建設結構合理的高水平師資隊伍
按照“培養(yǎng)、提高、穩(wěn)定、引進”的原則,科學合理地配置教師資源,建立健全師資培訓制度,加大中青年學術帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)力度。經過建設,目前本專業(yè)專職教師70人,其中專業(yè)課任課教師具有博士學位者達60%以上;具有國內外大學進修學習經歷者達到50%以上;形成了“三電”、“供電系統(tǒng)自動化”、“自動控制原理與系統(tǒng)”教學團隊等多個專業(yè)教學團隊。其中“三電”基礎課程教學團隊為國家級教學團隊。并聘請了10位煤礦企業(yè)和研究院所的具有較強工程和科研經驗的高級技術人員擔任兼職教師,指導學生的課程設計和其他工程實踐。
2.開展教師下煤礦調研活動,加強礦山自動化知識
定期組織教師到大型煤礦進行調研,使教師及時了解和掌握煤礦現場的生產情況,讓教師與生產現場實現零距離對接。鼓勵教學任務不太繁重的教師到現場工作一年或半年時間,根據煤礦自動化的現場要求積極開展科學和技術研究,解決煤礦的實際問題。三年來已形成了教師定期下基層的制度,共組織教師下煤礦調研10余次,有5名教師在煤礦實習半年以上,有10余名教師長期在煤礦開展科學研究。目前自動化專業(yè)教師都非常熟悉礦山自動化的生產技術現狀,具備深厚的礦山自動化專業(yè)知識。
3.積極開展教研活動,提高教師教學水平
以工程型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革作為自動化專業(yè)建設的客觀背景,組織教師進行教育思想大討論,更新教育思想和教學觀念,引導自動化專業(yè)改革和教學實踐。通過教研活動提升教師的業(yè)務能力和教學研究能力;加強對教學內容和方法手段的研究,形成人人參與教學研究的氛圍。
四、改革實踐教學,培養(yǎng)學生工程和創(chuàng)新能力
構建功能完善的實驗教學平臺,加大實驗室建設投入,全面改善實驗室條件,為實踐教學提供有利條件。改革實踐教學體系,增加綜合設計性試驗比例,增設綜合性課程設計和創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié),切實提高學生工程和實驗能力。
1.實驗教學平臺建設
實驗平臺包括硬件實驗平臺和虛擬實驗平臺。將虛擬實驗與實物實驗有機結合起來,實踐與理論并重,提高了實踐效率。
(1)硬件實驗平臺。近5年來學校投入1000多萬元對實驗室進行了大規(guī)模擴建。目前,實驗中心建設成為國家級實驗教學示范中心。自動化專業(yè)的實驗教學平臺分三個層次(基礎實驗教學平臺、檢測與信號處理實驗教學平臺和自動化實驗教學平臺),可實現自動化系統(tǒng)的基本理論實驗、系統(tǒng)設計、過程實施的全過程工程素質訓練,具備培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和工程能力人才的必要條件。
(2)虛擬實驗平臺。目前專業(yè)課程基本都建立了虛擬實驗平臺。虛擬實驗可輔助理論教學,幫助學生理解抽象的理論知識;將實驗擴展到實驗室之外,突出了以學生為中心的開放摸式,使每個學生都能動手分析和設計電路,并與理論結果進行對照,及時驗證設計的正確性。在這樣的實驗環(huán)境中,學生快速加深了對理論知識的理解,提高了實驗質量和效率,從而增加了學習興趣,激發(fā)了創(chuàng)新意識。因此,虛擬實驗平臺為綜合設計性、工程創(chuàng)新性實驗提供了一條捷徑,為學生的課外科技活動提供了一個良好的實驗環(huán)境。
2.改革實踐教學體系
(1)改革實驗類型,降低驗證性實驗所占比例,增加大量優(yōu)秀的綜合設計性實驗項目。由于綜合設計性試驗需要學生自己設計實驗方案,可以培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。學生在實驗過程中會遇到一些障礙,有利于鍛煉學生發(fā)現問題、思考問題和獨立解決問題的能力。目前電路等基礎課程的實驗驗證性占60%,綜合設計性占40%。自動控制原理等專業(yè)基礎課程的實驗驗證性占40%、綜合設計性占60%,專業(yè)課程實驗驗證性占25%\綜合設計性占75%。
(2)加強課程設計環(huán)節(jié)。原來培養(yǎng)計劃中對多門課程都開設有課程設計環(huán)節(jié),但大多都是針對一門課程的,且不要求做出實物。新的培養(yǎng)計劃增設了綜合課程設計,[5]在有條件的情況下要求做出實物,并進行答辯。如原“自動控制原理”課程要求學生根據給定的系統(tǒng)傳函下設計調節(jié)器以滿足其性能指標,現在將其與“運動控制系統(tǒng)”課程結合起來,開設為期兩周的綜合課程設計內容,要求設計一個完整的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)。其內容不僅涉及到“自動控制原理”和“運動控制系統(tǒng)”課程知識,還包含電力拖動、電子技術、電力電子技術方面的知識,涉及的知識面廣,能訓練學生綜合運用多門課程知識分析和解決問題的能力。
(3)增設選修創(chuàng)新模塊,鼓勵學生參加各類科技競賽。培養(yǎng)計劃在第七學期增加了供學生選修的創(chuàng)新模塊,主要包括創(chuàng)新實驗、科研訓練、、科技發(fā)明和科技競賽等。其中每個環(huán)節(jié)為兩個學分,要求學生至少取得4個學分。積極培養(yǎng)引導學生參加電子設計競賽、科研訓練計劃、“飛思卡爾”智能汽車大賽和“挑戰(zhàn)杯”等全國賽事。近 5 年自動化學生共參與相關課題研究 50 多項;5人獲電子設計大賽國家二等獎,42 人獲河南賽區(qū)一、二、三等獎;4人獲“飛思卡爾”大賽全國總決賽二、三等獎,16人獲西北賽區(qū)二、三等獎;13人獲“挑戰(zhàn)杯”課外作品競賽一等獎。
五、結語
根據河南理工大學的區(qū)域特點及煤炭行業(yè)背景,以河南省特色專業(yè)建設為契機,自動化專業(yè)建設取得了一定成效,改革了人才培養(yǎng)模式、優(yōu)化了課程體系,建立了“突出特色,適應行業(yè)需求”、強調創(chuàng)新意識和工程能力培養(yǎng)的人才培養(yǎng)方案,多門課程建設成為國家級、省級和校級精品課程。通過具備礦山自動化專業(yè)知識的師資隊伍建設,培育了國家級“三電”教學團隊;依托國家級電工電子實驗教學示范中心的實驗室資源,改革實驗教學體系,自動化學生在全國性科技競賽取得優(yōu)異成績,提高了學校的知名度和聲譽。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:能源開發(fā);經濟發(fā)展;建議
[ Abstract ]: Energy development is an important economic development boosters, but unreasonable development to waste a lot of resources, needs attention, This paper analyzed the energy problems in the development process briefly, and put forward a proposal, for reference only.
Key words: energy development; economic development; suggestion
中圖分類號:TE0
1、前言
改革開放以來,隨著經濟的不斷發(fā)展,我國的能源消耗越來越大,石油、天然氣、煤炭等能源被大量開發(fā),為經濟發(fā)展注入了源源不斷的活力,但是由于能源的過度開發(fā),給生態(tài)環(huán)境造成了不良的影響,很多地方,能源開發(fā)結束了,那里也由于種種原因不再適合人類居住,能源的開發(fā)支援了經濟的發(fā)展,卻給當地居民帶來了極大的損害,這嚴重違背了可持續(xù)發(fā)展的基本國策。另外需要注意的是,我國的能源利用率低,就拿煤炭來說,我國的煤炭儲量相當大,但是大量的原煤被源源不斷的運往國外,缺乏對煤炭的深加工,也就不能綜合利用煤炭自身所蘊含的所有價值,賺取的僅僅是原材料的利潤和人工成本,這也是以后的能源應著重解決的問題。綜上可以看出,對能源的開發(fā)進行探討具有非常重要的意義,本文以下內容將對能源開發(fā)過程中存在的問題進行簡要的分析,并提出建議,僅供參考。
2、能源開發(fā)過程中存在的問題
根據作者多年的實踐經驗,認為能源開發(fā)過程中主要存在如下幾個方面的問題:
第一,無序開采。多數礦山不按開采設計和開發(fā)利用方案進行開采,短期行為較為普遍。有的擅自改變開采順序和開采方法,有的不按核定的開采規(guī)模進行生產,資源浪費較嚴重,礦業(yè)經濟的規(guī)模效益沒有體現出來。
第二,煤炭利用率低,能源利用不充分,在煤炭資源開發(fā)的同時,有大量的洗煤廢水、煙氣和固體廢棄物排出,不僅浪費了資源,而且造成了嚴重的環(huán)境污染。
第三,礦產資源綜合利用中新技術作用發(fā)揮不明顯。我國礦產資源加工利用技術與國外相比差距較大,新技術的工程化引進與實施落后于世界水平,新技術實現產業(yè)化的規(guī)模較小,相關學科的最新成就在礦產資源利用與保護領域的融合較少,發(fā)揮作用不明顯。
第四,煤炭行業(yè)的市場準入制度不合理。煤炭資源的有限性決定了國家對進入煤炭行業(yè)的企業(yè)要給予一定限制。我國對煤炭企業(yè)的設立實行許可原則,由煤炭管理部門審查批準。我國《煤炭法》第十八條規(guī)定:“有符合煤炭安全生產和環(huán)境保護要求的礦山設計”?!兜V產資源開采登記管理辦法》第五條采礦權申請人申請辦理采礦許可證時,應當向登記管理機關提交的資料規(guī)定的 “開采礦產資源的環(huán)境影響評價報告”。雖然都有環(huán)境保護的內容,但礦山設計是否符合環(huán)境保護要求由哪個部門審批認定,是環(huán)境保護部門還是煤炭管理部門沒有具體規(guī)定,缺乏可操作性。再就是從《煤炭法》第十八條規(guī)定的開辦煤炭企業(yè)的六項條件來看,條件低,不細化,使許多生產技術條件比較差的小煤礦能夠通過審批成立,從而造成資源浪費和環(huán)境污染。
第五,煤炭資源的調查規(guī)劃和勘查工作有待加強,煤礦生產的機械化、集約化程度低,采礦方法落后, 科技含量低,煤炭深加工和綜合利用水平低,潔凈煤技術還有待推廣。
第六,產品結構單一,產業(yè)鏈短,附加值低。2007年,某省實現煤炭工業(yè)總產值69億元,其中非煤產值26億元,這說明傳統(tǒng)采煤、賣煤經營模式沒有改變。在煤炭企業(yè)中普遍存在煤炭產品深加工不足問題,細加工就更不存在。洗煤生產線比較單一,品種不多,現在一般入洗生成產品為精煤和動力煤,不能構成合理的產品格局,直接影響銷售面,影響銷售收入,對煤礦生產出的其他附加品更是處理不夠,導致浪費和對環(huán)境的污染,如煤矸石造成占地,氣體甲烷破環(huán)大氣層等,正因為不能延長煤炭產品的產業(yè)鏈,不能對煤炭產品和附加品進行深細加工,達到合理利用,使產品不能創(chuàng)造更大收益,進一步制約了煤炭行業(yè)的發(fā)展。
3、能源開發(fā)的建議
根據作者多年的實踐經驗,認為要解決能源的過度開發(fā)和低水平的煤炭轉化現狀應從如下幾個方面采取措施:
第一,在礦區(qū)發(fā)展循環(huán)經濟。
①注重再生資源綜合利用的技術升級。再生資源綜合利用只有達到一定的層次和規(guī)模,才能產生最大的效益。煤炭企業(yè)需要引進高技術含量的設備和技術,努力擴大再生資源的綜合利用范圍,提高轉化利用率,使資源再生綜合利用變得有利可圖。
②創(chuàng)新思路,加強再生資源建設。要加快再生資源回收、綜合利用體系建設。就必須發(fā)揮管理的主導作用,通過制度建設,形成回收、加工利用、處理三者有機結合的產業(yè)鏈。要嚴格管理,堅決淘汰資源浪費、污染嚴重的投資行為,整合循環(huán)利用資源,創(chuàng)建統(tǒng)一的管理機制,加大再生資源循環(huán)利用的力度和范圍,使資源再生管理上規(guī)模、上層次、規(guī)范化發(fā)展。在利益共享的市場機制下,發(fā)揮科技開發(fā)、信息服務共享等優(yōu)勢,進行集約化管理,面向社會調劑利用,取得規(guī)模效益,增強企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。
③建立以市場為導向的利益驅動機制。循環(huán)經濟與市場經濟具有同一性,目的是提高資源利用效率,進而提高環(huán)境效益和經濟發(fā)展質量。同市場經濟一樣,都追求資源的高效利用和優(yōu)化配置。因此,發(fā)展再生資源產業(yè),需要建立以市場為導向的利益驅動機制,即由市場調節(jié)價格,建立合理的成本與收益鏈條,使循環(huán)經濟鏈穩(wěn)定運行。
④要建立再生資源回收利用強制制約機制,規(guī)范管理流程,強化循環(huán)體系建設。通過出臺嚴密的工作措施,建立一整套嚴格的申報、鑒定、分揀、加工、利用、整理、調劑、出賣、交易程序,實現了從物資供應到廢舊物資回收、管理、利用和處置的閉合式管理模式,對各單位回收上繳比例要有一定的強制性,考核投入產出比,并給予適當獎勵,提高對下屬企業(yè)回收上繳再生資源的工作積極性,引導再生資源產業(yè)有序、良性發(fā)展。
⑤轉變觀念,擴大循環(huán)經濟發(fā)展范疇。再生資源在礦區(qū)內部循環(huán)只是企業(yè)層面的“小循環(huán)”,只有納入到社會的“大循環(huán)”之中,才能真正實現物盡其用,有限資源、無限循環(huán)的工作目標。企業(yè)必須要面向社會,建立區(qū)域信息平臺,實現同周邊同類型企業(yè)的資源共享,實現資源使用的最大化。
第二,著力發(fā)展新型煤化工。新型煤化工是以潔凈能源和化學品為目標產品,應用煤轉化高的新技術,建成未來新興煤炭-能源化產業(yè);結合煤炭資源開發(fā)和煤炭生產建設的發(fā)展,建成若干大型產業(yè)基地或基地群。新型煤化工是煤炭工業(yè)調整產業(yè)結構,走新型工業(yè)化道路的戰(zhàn)略方向;發(fā)展煤炭液化、氣化等現代煤轉化技術,對發(fā)揮資源優(yōu)勢、優(yōu)化終端能源結構、大規(guī)模補充國內石油供需缺口有現實和長遠的意義。
第三,主攻潔凈煤技術,提高煤炭洗選水平。潔凈煤技術指的是提高煤炭利用效率和減少環(huán)境污染的煤炭開發(fā)、燃燒、轉化及污染控制等新技術群。美國開發(fā)的“維新-21”技術,按其概念設計、煤的利用率可以提高到55%,大大降低了溫室氣體的排放。隨著這一新技術的實現與推廣,到本世紀下半葉,可以期待煤炭轉化“零污染”技術出現。潔凈煤技術受到工業(yè)發(fā)達國家的高度重視。例如,美國政府已投入了69億美元發(fā)展?jié)崈裘杭夹g,各工業(yè)發(fā)達國家制訂了21世紀能源和能源科技新世紀戰(zhàn)略規(guī)劃和計劃,旨在解決能源利用造成的環(huán)境問題。我國潔凈煤技術發(fā)展迅速,一些重點領域或關鍵技術的研究開發(fā),推廣應用取得突破,其中:自主知識產權的超臨界機組、煙氣脫硫、大型煤氣化技術正在開發(fā)之中;以自主技術為主的煤炭液化、IGCC、煤層氣開發(fā)等技術已開始進入工業(yè)性示范階段;型煤、中小型燃煤工業(yè)鍋爐技術、煤矸石綜合利用、粉煤灰綜合利用、礦井水資源化利用等技術正在提高和完善中。但當前的潔凈煤技術尚不能適應國民經濟發(fā)展及市場需求,仍有待發(fā)展。研究表明:生產等量電力,如果煤炭燃燒率從30%提高到40%,就可以減少25%的二氧化碳排放量。我國火力發(fā)電煤耗要比世界先進水平高出60-70g/kW•h,全國發(fā)電煤耗每降低1g/kW•h,就意味著少燒24.3萬噸標準煤。因此,要想使煤炭在未來的能源市場中站穩(wěn)腳跟,必須在提高煤炭利用效率和潔凈利用煤炭上狠下功夫,大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g,做深做精煤炭產業(yè)。
第四,積極鼓勵煤炭資源規(guī)模開采。進一步加快煤炭能源產業(yè)結構調整,加大小煤礦的關停力度,加快淘汰落后產能、設備和技術,進一步推動有條件的地區(qū)建設大型煤電一體化等能源基地,提升能源產業(yè)的集中度,提高煤炭科學開采水平,提升資源的利用率,實現由粗放開采向以先進技術為支撐的安全高效開采轉變,全面提升煤炭資源開采科學技術水平和綜合安全保障能力。
第五,進一步調整優(yōu)化煤炭企業(yè)結構,提高煤炭行業(yè)整體素質。加快實施大公司、大集團戰(zhàn)略,抓緊大型煤炭基地建設,盡快形成若干個千萬噸級的大型企業(yè),以及一批年產規(guī)模500萬t左右的企業(yè),是改變煤礦安全狀況,實現煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條根本途徑。在這個過程中,要積極引導和鼓勵有實力、有技術、有信譽的企業(yè),采取聯營、兼并、參股、控股、收購等多種形式,促使有限的礦產資源向強勢企業(yè)集中,依靠資金、技術優(yōu)勢加快發(fā)展礦產業(yè),做大做強做優(yōu)礦業(yè)經濟。要結合深化煤礦安全專項整治,繼續(xù)整頓關閉那些技術落后、浪費資源、污染環(huán)境和不具備安全生條件的小煤礦。在解決小煤礦無序開采、違法違規(guī)生產問題的同時,解決煤礦數量過多、集中度過低的問題。應聯合、重組小煤礦,提高單井規(guī)模,最大限度地減少小煤礦數量。
第六,加快實施“科教興煤”戰(zhàn)略。要從根本上改變煤礦的面貌,必須大力推進科技進步,依靠科技進步提升傳統(tǒng)產業(yè),提高煤炭工業(yè)的整體素質。主要依靠企業(yè)自身的努力,同時在國家政策的扶持下,搞好礦井安全技術改造,加快技術裝備更新換代和現代化礦井建設步伐。通過對礦井生產、安全系統(tǒng)改造,穩(wěn)定生產能力或擴大生產規(guī)模。要瞄準煤礦安全的薄弱環(huán)節(jié)和煤炭發(fā)展的主攻方向,針對煤礦在瓦斯治理、高產高效、綜合加工利用等方面的重大技術難題,開展科研攻關。可以采用建立煤炭企業(yè)技術中心的措施,其職能主要表現在如下幾個方面:
①煤炭企業(yè)的技術中心重點圍繞提高煤炭生產效率、安全和質量進行新工藝和新技術的開發(fā)和研究,以加快煤礦的現代化建設,以幫助企業(yè)走資源利用率高、安全有保障、經濟效益好、環(huán)境污染少和可持續(xù)的煤炭工業(yè)發(fā)展道路。
②技術中心不斷的研究分析國際和國內技術和市場發(fā)展的動態(tài),有一定的獲取技術和市場信息能力和分析判斷能力,可以為企業(yè)發(fā)展提供決策依據。另外,要加快引進和培育煤炭科技力量,建設以大型企業(yè)為主體,中小企業(yè)參與、院校聯合的煤炭科技服務中心,針對全省煤炭企業(yè)共性技術和關鍵技術開展科研、創(chuàng)新和服務。同時狠抓在職員工的技術培訓和低文化職工的文化教育,提高隊伍素質,適應技術升級。第七,完善煤炭立法。
①嚴格實行煤炭行業(yè)的市場準入制度。建設高產高效集約化礦井,逐步取代小煤礦,減少煤炭資源浪費,是煤炭工業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。這就需要建立煤炭勘探、開發(fā)準入制度,提高煤炭行業(yè)的市場準入門檻,完善對開辦煤炭企業(yè)條件的規(guī)定。對已有企業(yè),要嚴格煤炭生產許可證的發(fā)放條件,可以根據煤炭資源賦存情況和開發(fā)要求,增加對企業(yè)年生產能力、回采率的要求,將不符合條件的組織、個人拒之門外。
②完善保護和治理礦區(qū)環(huán)境制度。煤炭資源的開發(fā)利用必須依法開展環(huán)境影響評價,環(huán)保設施與主體工程要嚴格實行建設項目“三同時”制度。按照“誰開發(fā)、誰保護,誰污染、誰治理,誰破壞、誰恢復”的原則,加強礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和水資源保護、廢棄物和采煤沉陷區(qū)治理。研究建立礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復補償機制,明確企業(yè)和政府的治理責任,加大生態(tài)環(huán)境治理投入,逐步使礦區(qū)環(huán)境治理步入良性循環(huán)。對原中央國有重點煤礦歷史形成的采煤沉陷等環(huán)境治理欠賬,要制訂專項規(guī)劃,繼續(xù)實施綜合治理,中央政府給予必要的資金和政策支持,地方各級人民政府和煤炭企業(yè)按規(guī)定安排配套資金。
③加大對能源開發(fā)的執(zhí)法監(jiān)察力度。應嚴格按照國家的相關法律法規(guī)對能源開發(fā)進行執(zhí)法監(jiān)察工作,對于違反國家法律法規(guī)的行為,要下整改通知單,并嚴格按照規(guī)定進行懲罰。
5、結尾
以上內容首先以煤炭為主要研究對象介紹了能源開發(fā)過程中存在的主要問題,隨后根據自身經驗提出了要解決能源開發(fā)過程中存在的問題的一些建議,表達了自己的觀點,提出了自己的見解,但是作者深知,能源開發(fā)過程中顯現出來的問題,需要從多個方面采取措施,而作為一名技術人員,應該在實踐中不斷學習,并注重借鑒國內外先進的經驗,不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質,才能為提高能源開發(fā)水平做出應有的貢獻。
【參考文獻】
[1] 《現代煤炭企業(yè)管理》??撕榈?,煤炭工業(yè)出版社