煤礦生產(chǎn)概論范文

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煤礦生產(chǎn)概論

篇1

論文摘要:“采煤概論”是一門讓非采煤專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦專業(yè)知識的課程,它力爭在較短的時間內(nèi),投入較少的時間、精力,讓學(xué)生去全面了解煤礦工程技術(shù)的基礎(chǔ)知識、煤礦的主要開采技術(shù)及與煤礦相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。教學(xué)工作不是孤立進(jìn)行的,它是教師的教與學(xué)生的學(xué)兩者的統(tǒng)一。教師應(yīng)掌握完備的科學(xué)教育體系,掌握一套行之有效的教學(xué)方法,結(jié)合采煤工程實踐,盡可能多地增加學(xué)生的感性認(rèn)識,有條件時,組織學(xué)生參加煤炭科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)小組。

采煤概論是一門讓非采煤專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦專業(yè)知識的課程,它力爭讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)投入較少的時間、精力,全面了解煤礦工程技術(shù)的基礎(chǔ)知識、煤礦的主要開采技術(shù)及與煤礦相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,也即是投入與產(chǎn)出的問題。如何以少量的投入,產(chǎn)出高質(zhì)量優(yōu)秀的合格品,使非采煤專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)“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(xué)生在不對煤礦進(jìn)行認(rèn)識、生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上,并且“采煤概論”的課時又少于“采煤學(xué)”課時的條件下,運用采煤基本理論解釋、解決煤礦生產(chǎn)中日常出現(xiàn)的實際問題。

一、提高教學(xué)質(zhì)量的方法

1.1提高非采煤專業(yè)學(xué)生感性認(rèn)識的方法及課程教學(xué)大綱應(yīng)改變的地方

人類對事物的認(rèn)識發(fā)展過程總是經(jīng)歷了感性認(rèn)識,再上升為理性認(rèn)識,即實踐、認(rèn)識、再實踐、再認(rèn)識的過程。采煤專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“采煤學(xué)”這門專業(yè)課之前,已讓他們對煤礦有了充分的感性認(rèn)識。首先在大一學(xué)期末進(jìn)行認(rèn)識實習(xí),即到各煤礦區(qū)進(jìn)行參觀,熟悉煤礦的各種生產(chǎn)設(shè)施、建筑物、構(gòu)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(chǎn)的關(guān)系有所了解,然后學(xué)生在大二學(xué)期末進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。在進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)之前,先到礦業(yè)工程學(xué)院實驗與教學(xué)中心的采煤模型?實習(xí)是在認(rèn)識實習(xí)的基礎(chǔ)上加深學(xué)生對煤礦的感性認(rèn)識,讓他們更深入地了解煤礦生產(chǎn)工藝過程,各種煤礦設(shè)備、設(shè)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(xué)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(xué)生往往深入到采煤一線一采煤工作面,觀看采煤生產(chǎn)全過程。采煤專業(yè)學(xué)生對煤礦有了充分的感性認(rèn)識之后,在大三上學(xué)期便開始學(xué)習(xí)專業(yè)課“采煤學(xué)”。在學(xué)習(xí)“采煤學(xué)”過程中,安排學(xué)生上實驗課,即到礦業(yè)工程實驗與教學(xué)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?qū)W生講解“采煤學(xué)”中的一些較抽象、較難懂的采煤原理。非采煤專業(yè)的學(xué)生沒有進(jìn)行過對采煤的認(rèn)識、生產(chǎn)實習(xí),沒有對煤礦的感性認(rèn)識,如果要讓非采煤專業(yè)的學(xué)生學(xué)好“采煤概論”這門課,就必須加強(qiáng)他們對煤礦的感性認(rèn)識。非采煤專業(yè)學(xué)生對煤礦感性認(rèn)識的充分程度,是非煤專業(yè)學(xué)生學(xué)好“采煤概論”課的前提。

采煤專業(yè)學(xué)生在進(jìn)行認(rèn)識或生產(chǎn)學(xué)習(xí)時,首先要乘火車或汽車到煤礦現(xiàn)場,花一周左右時間吃、住在煤礦。下井參觀時,學(xué)生在井下巷道需走幾公里才能看到井下一些生產(chǎn)設(shè)施布置情況,及煤礦工作面產(chǎn)煤的現(xiàn)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(chǎn)出的問題,讓非煤專業(yè)學(xué)生參觀礦業(yè)工程實驗與教學(xué)中心采煤模型實驗室,應(yīng)成為首選。

采煤模型是將采礦工程現(xiàn)場實際情況,或人們預(yù)先設(shè)定的,設(shè)計出來的采礦工程現(xiàn)場情況,按一定比例進(jìn)行縮小的仿真模型,使人們能夠全面看到采礦工程現(xiàn)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(guān)系,及地下采煤工作面與各種巷道的空間關(guān)系。圖2可見地面下各種巷道的空間位置關(guān)系及每種巷道的作用。

學(xué)生參觀了采煤模型室,提高了對煤礦的感性認(rèn)識,彌補了非煤專業(yè)學(xué)生沒有對煤礦進(jìn)行認(rèn)識、生產(chǎn)實習(xí)的缺陷。在上“采煤概論”之前,應(yīng)組織學(xué)生多次參觀采煤模型室。

采煤專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)“采煤學(xué)”,一般是72學(xué)時,其他專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)“采煤概論”,一般是32學(xué)時或24學(xué)時,最少是l6學(xué)時。“采煤學(xué)”上模犁課是6學(xué)時,而“采煤概論”模型課是4學(xué)時。以往“采煤概淪”的4學(xué)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(xué)生在學(xué)習(xí)“采煤慨論”之前對采煤缺少感性認(rèn)識,即使上了采煤模型課,學(xué)生也沒有鞏固、回顧所學(xué)知識的時間,便又要繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦的知識、理論。因此若要提高“采煤概淪”的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)改變課程教學(xué)大綱,讓“采煤概論”模型課時多于采煤學(xué)模型課時。在上“采煤概論”課之前,為讓非采煤專業(yè)學(xué)生對煤礦有感性認(rèn)識,應(yīng)由教師組織學(xué)生多次參觀礦業(yè)工程實驗與教學(xué)中心采煤模型室,對照采煤模型給學(xué)生講解有關(guān)煤礦方面的知識。為加強(qiáng)非采煤專業(yè)學(xué)生對煤礦的感性認(rèn)識,學(xué)生應(yīng)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?qū)W生講解比較難懂、抽象的采煤理論,以及與采煤有關(guān)的知識重點、難點。學(xué)生聽起來有種理論結(jié)合實際的感覺。形象的采煤模型與抽象的采煤理論相結(jié)合可使課本上理論的東西不那么枯燥、乏味,學(xué)生能更好地學(xué)習(xí)、理解煤礦理論知識。通過圖3,學(xué)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(xué)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(yīng)的空問位置關(guān)系,了解各種巷道的使用用途。

提高非采煤專業(yè)學(xué)生對煤礦的感性認(rèn)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?qū)W生演示煤礦井下各種生產(chǎn)設(shè)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(nèi)容。還可以給學(xué)生放光盤。光盤的制作內(nèi)容都是用攝像機(jī)拍攝的,它非常逼真地反映了煤礦生產(chǎn)的全部內(nèi)容,讓學(xué)生有身臨其境的感覺。另外,我們礦業(yè)工程實驗與教學(xué)中心正加大實驗教學(xué)投資,籌建虛擬實驗室。學(xué)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(chǎn)內(nèi)容都通過虛擬影像表現(xiàn)出來,更有立體感、逼真感。以上都是通過動態(tài)畫面給學(xué)生產(chǎn)生視覺沖擊,增強(qiáng)學(xué)生對煤礦的感性認(rèn)識。采煤模型則通過靜態(tài)立體形式反映煤礦生產(chǎn)的各個方面,給學(xué)生留下一個學(xué)習(xí)、思考、探究的空間。

1.2教師應(yīng)掌握的教學(xué)方法及對自身能力的要求

教學(xué)工作不是孤立進(jìn)行的,它是教師的教與學(xué)生的學(xué)兩者的統(tǒng)一。

教師教學(xué)的首要工作就是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“采煤概論”的求知欲望,讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)“采煤概論”,這是提高“采煤概論”課堂教學(xué)質(zhì)量的前提。

在礦業(yè)工程教學(xué)與實驗中心采煤模型室,主要從以下幾方面來激發(fā)學(xué)生對“采煤概論”的學(xué)習(xí)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(chǎn)的發(fā)展、生產(chǎn)力的提高,無疑都伴隨著采煤的發(fā)展。當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,任何領(lǐng)域,尤其是高精尖的科技領(lǐng)域,都與采礦、稀有金屬有關(guān),而與人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的黃金、珠寶更與采礦相連。學(xué)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(chǔ)。在煤的發(fā)現(xiàn)、采掘及生產(chǎn)的過程中,自始至終伴隨著科學(xué)的研究、探索與實踐。學(xué)生可以通過學(xué)好“采煤概論”,達(dá)到觸類旁通,學(xué)好各專業(yè)學(xué)生所學(xué)的本專業(yè)各門專業(yè)課程。

中國礦業(yè)大學(xué)的學(xué)生,不管學(xué)的是什么專業(yè),都或多或少地與煤礦有關(guān),因此學(xué)習(xí)“采煤概論”對完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),在學(xué)校更好地與別人進(jìn)行知識交流很有益處。

學(xué)好“采煤概論”為學(xué)生以后走上社會,找工作都打下了知識基礎(chǔ)。人的一生,或大學(xué)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(yīng)手。

從當(dāng)前學(xué)生的情況來看,如果有些學(xué)生在本科階段想改學(xué)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(xué)好“采煤概論”對個人以后的發(fā)展都大有脾益。

教師不但應(yīng)有過硬的采煤專業(yè)理論,還應(yīng)掌握完善的科學(xué)講授“采煤概論”的知識體系。在“采煤概論”比“采煤學(xué)”的課時少的情況下,教師應(yīng)力爭用最精簡的語言,將枯燥的采煤概論,通過自己的認(rèn)識和理解轉(zhuǎn)化為通俗的語言講授給學(xué)生,集中講幾個典型案例,理論與實踐相結(jié)合,加強(qiáng)學(xué)生對采煤知識綜合運用的能力。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與到教學(xué)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(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)活動生動、活潑、豐富。教師在教學(xué)過程中可多談?wù)劜傻V科技的發(fā)展現(xiàn)狀,還存在哪些科技難題,已解決到什么程度等,活躍教學(xué)氣氛,啟發(fā)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為使學(xué)生對“采煤概論”課程更加喜愛,有條件時,教師可組織學(xué)生參加煤炭科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)小組,讓學(xué)生將學(xué)到的煤礦科學(xué)理論知識,應(yīng)用到煤礦科技實踐中去,使學(xué)生的理論知識、思維創(chuàng)新能力得到深化。:

篇2

關(guān)鍵詞 雙語教學(xué);教學(xué)方法;采礦工程

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué),強(qiáng)調(diào)雙語教學(xué)的重要性,要求加大雙語教學(xué)改革力度。在此背景下,礦業(yè)類高校紛紛進(jìn)行雙語教學(xué)的改革和探索。目前,多數(shù)礦業(yè)類高校在采礦工程專業(yè)的雙語教學(xué)上采用“采礦學(xué)(或煤礦開采學(xué))+礦業(yè)概論雙語”的教學(xué)模式,其中采礦學(xué)用中文講,礦業(yè)概論采用雙語教學(xué),實際上就是將原來的專業(yè)英語改為采煤概論雙語教學(xué)。然而“換湯不換藥”,不能從根本上解決采礦專業(yè)學(xué)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(xué)進(jìn)行雙語教學(xué),由于學(xué)生學(xué)習(xí)這門課原本就有較大難度,再用雙語教學(xué),接受起來難度更大,難以取得很好效果。在雙語教學(xué)方法上多采用講授法,手段上又有“中文講課+專業(yè)術(shù)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(xué)是用英語來講專業(yè)知識,單純的講授法、灌輸式講課,教學(xué)效果較差。

因此,采礦工程專業(yè)雙語教學(xué)內(nèi)容需要優(yōu)化,教學(xué)方法和教學(xué)手段需要進(jìn)行革新,以達(dá)到同時提高學(xué)生的專業(yè)知識、技能和英語交流、運用能力,使學(xué)生具備初步的雙語思維能力,實現(xiàn)復(fù)合型的采礦專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

2 雙語教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)內(nèi)容和教材

根據(jù)調(diào)研報告,我國礦業(yè)類院校雙語教學(xué)內(nèi)容有3類。1)采礦概論內(nèi)容或原有專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)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(xué)內(nèi)容,主要包括井田開拓、準(zhǔn)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(xué)》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(xué)或礦山壓力及控制方面的內(nèi)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(xué)內(nèi)容,教材為原版教材中摘錄的內(nèi)容,英語地道;同時,內(nèi)容全面,學(xué)生能夠掌握較多的專業(yè)術(shù)語,對于提高學(xué)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(jìn)采礦技術(shù)。第二類教學(xué)內(nèi)容是采礦專業(yè)學(xué)生非常重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容,課時量大,內(nèi)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(jīng)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(xué)生學(xué)習(xí)這門課本身就有一定難度,再加上英語講授,教學(xué)效果往往難以保證。第三類教學(xué)內(nèi)容是專業(yè)課方面比較新的內(nèi)容,且教材為原版教材,是很好的教材和教學(xué)內(nèi)容。但是,教材價格昂貴,正版教材為75美元,而且教學(xué)內(nèi)容和采礦專業(yè)其他相關(guān)課程有重疊。

2.2 教學(xué)方法和教學(xué)手段

教學(xué)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(xué)內(nèi)容,教學(xué)過程多為先講專業(yè)詞匯,然后針對專業(yè)英語部分內(nèi)容進(jìn)行翻譯,夾雜著部分內(nèi)容的解釋,師生間互動很少。對于第二類和第三類教學(xué)內(nèi)容,由于內(nèi)容比較新穎,學(xué)生很感興趣。但是由于課時少、內(nèi)容多,多數(shù)教師講授速度較快,學(xué)生往往難以跟上教師的步伐;再加上英語專業(yè)術(shù)語對學(xué)生而言十分陌生,英語和漢語講授穿插頻繁,學(xué)生對英語的理解和聽講難度都很大。

在教學(xué)手段上多數(shù)采用多媒體教學(xué),少數(shù)采用板書教學(xué)。由于課時量少,采用多媒體教學(xué)能夠解決板書信息量少的問題,而且教學(xué)內(nèi)容生動。但是,多媒體教學(xué)課件的制作還有待于提高,而且學(xué)生感覺速度偏快,來不及做筆記等。

2.3 教學(xué)效果

根據(jù)調(diào)研情況,采礦工程雙語教學(xué)的效果總體較差,學(xué)生沒有得到應(yīng)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(jìn)行交流。通過對本專業(yè)學(xué)生統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),認(rèn)為專業(yè)英語用處不大的占到40%,有2/3的學(xué)生認(rèn)為通過專業(yè)英語的學(xué)習(xí)只是多增加了一些專業(yè)詞匯和閱讀量,僅有個別學(xué)生做到用專業(yè)英語思考。通過對雙語講授煤礦開采學(xué)進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),有近50%的學(xué)生認(rèn)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(xué)生認(rèn)為只是增加了一些專業(yè)英語詞匯量。

3 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

在選擇雙語教學(xué)課程、教學(xué)內(nèi)容以及教材時,要以采礦專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為根據(jù),結(jié)合本專業(yè)的培養(yǎng)計劃,同時考慮到國內(nèi)外采礦業(yè)的發(fā)展和趨勢,考慮雙語教學(xué)的培養(yǎng)目的,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)選。山東科技大學(xué)采礦專業(yè)的培養(yǎng)計劃中已經(jīng)取消采礦工程專業(yè)英語這門課程,設(shè)置了Coal Mining Technology雙語課程。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上進(jìn)行了充分考慮,通過學(xué)院、系里的教師的探討、論證,結(jié)合教學(xué)實驗的結(jié)果,最終確定了這門課的教學(xué)內(nèi)容,分為基礎(chǔ)部分、提高部分、深化部分及附錄部分。

基礎(chǔ)部分是原有采礦工程專業(yè)英語(或采煤概論)教學(xué)內(nèi)容的濃縮和提煉。由于取消了采礦工程專業(yè)英語,學(xué)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(jìn)行新的專業(yè)知識的英語教學(xué)難度大,效果較差。這部分內(nèi)容包括煤礦地質(zhì)、井田開拓和準(zhǔn)備、采煤方法和工藝、通風(fēng)和安全、運輸提升以及排水和供電。通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)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(kuò)充了知識面,了解了國外礦井的生產(chǎn)情況以及整個煤炭開采的過程,為以后的專業(yè)知識學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

提高部分是國外先進(jìn)的采礦理論、技術(shù)、工藝以及設(shè)備等方面的內(nèi)容,是國外有而國內(nèi)沒有,或者國外水平高于國內(nèi)水平的內(nèi)容。縱觀世界采礦業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀,國外礦業(yè)發(fā)達(dá)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(jī)械設(shè)備、深井開采理論和技術(shù)、礦井安全等方面水平高于我國。當(dāng)然,由于課時的限制,不可能把所有的國外采礦先進(jìn)技術(shù)都羅列進(jìn)來。精選其中的部分內(nèi)容,主要是短壁開采方法方面的內(nèi)容,包括工藝、設(shè)備(如連續(xù)采煤機(jī)、梭車、錨桿鉆機(jī)等)、通風(fēng)與安全措施等,以美國、澳大利亞和南非三國這方面的內(nèi)容為主。短壁開采在我國的應(yīng)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(shù)和設(shè)備已經(jīng)比較成熟?;A(chǔ)部分和提高部分內(nèi)容相應(yīng)的教材應(yīng)該采用外文原版教材或外文原版教材的摘錄。

深化部分內(nèi)容主要是我國先進(jìn)的采礦技術(shù)、設(shè)備和工藝方面的內(nèi)容,是我國領(lǐng)先于世界其他國家的先進(jìn)和成熟的技術(shù)。目前,我國的煤炭產(chǎn)量居世界第一,多項采礦技術(shù)也居于世界領(lǐng)先地位,如放頂煤技術(shù)、無煤柱開采、長壁開采技術(shù)以及近年來提出的綠色開采技術(shù)體系等。在我國成熟的、特色的采礦技術(shù)中,選擇長壁采煤方法、放頂煤開采和綠色開采技術(shù)體系作為教學(xué)內(nèi)容。這部分內(nèi)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(zhì)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(nèi)容主要是為了幫助學(xué)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(xué)內(nèi)容組成一個有機(jī)的整體,缺了哪一部分都不完整。基礎(chǔ)部分使學(xué)生了解國外礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)、巷道布置、采掘工藝、安全以及機(jī)械設(shè)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(jìn)的成熟的技術(shù),進(jìn)一步提高學(xué)生的專業(yè)知識水平,增強(qiáng)外語閱讀和思維能力;深化部分則是使學(xué)生了解我國先進(jìn)的成熟的采礦技術(shù),并能夠用地道的外語表達(dá),增強(qiáng)學(xué)生的翻譯能力和表達(dá)能力;附錄部分起到一個輔助作用,有助于學(xué)生更快更好地學(xué)好專業(yè)英語。

4 教學(xué)方法和教學(xué)手段改革

教學(xué)方法和手段的選擇應(yīng)該是因材施教,要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的教學(xué)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(xué)方法

在雙語教學(xué)方法的選擇上,應(yīng)該以講授法為主,結(jié)合案例教學(xué)法、討論法、實驗教學(xué)、學(xué)生自學(xué)等,多種方法綜合運用,達(dá)到良好的教學(xué)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(xué)。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(jié)論,再講應(yīng)用;同時,講授速度不要太快,給學(xué)生留下一定的思考時間。

講授的內(nèi)容和重點要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容而定。對于學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的中文專業(yè)術(shù)語和相關(guān)知識的內(nèi)容,如煤礦地質(zhì)、井巷工程等,學(xué)生已經(jīng)掌握專業(yè)術(shù)語的中文含義,已經(jīng)掌握相關(guān)的知識點,重點講授詞匯、構(gòu)詞法、背景知識,擴(kuò)充詞匯量;分析長句語法結(jié)構(gòu),教會如何看懂復(fù)雜的句子,增強(qiáng)學(xué)生的閱讀理解能力;講表達(dá),講如何構(gòu)詞成句,增強(qiáng)學(xué)生的英語表達(dá)能力;同時,介紹國外煤礦的情況。課堂內(nèi)設(shè)置語境,進(jìn)行英語交流。課后布置大量的練習(xí)作業(yè),課堂上再檢查改正。對于國外先進(jìn)技術(shù)部分內(nèi)容,教材為原版英語教材,應(yīng)該按照國外的先進(jìn)教學(xué)方法進(jìn)行講授,在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,盡可能多地采用英語教授,加上必要的中文解釋,使學(xué)生既學(xué)到地道的英語,又掌握專業(yè)知識。對于沒有學(xué)習(xí)過的中文知識,講知識點,加英語表達(dá),從詞匯翻譯到句子、到段落、到文章,以中文為主,專業(yè)術(shù)語采用英文并講解;講授翻譯技巧,讓學(xué)生掌握如何將中文翻譯成原汁原味的英語;結(jié)合少量的關(guān)鍵的英語句子和段落講解。

2)案例教學(xué)法。以國外一個典型的現(xiàn)代化礦井為例,用原汁原味的英語詳細(xì)介紹其地質(zhì)、開拓準(zhǔn)備、采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)安全以及各大生產(chǎn)系統(tǒng)等,使得學(xué)生將前面所學(xué)的術(shù)語和知識點能夠融會貫通。

3)實驗教學(xué)。充分利用山東科技大學(xué)教育部重點實驗室的優(yōu)秀資源,以大型現(xiàn)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(chǎn)系統(tǒng)、采掘工藝、巷道布置等,從而提高學(xué)生的英語表達(dá)能力。

4)討論教學(xué)法的使用。練習(xí)外語演講,一個主題,分幾個小組,學(xué)生自己搜索內(nèi)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(xué)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(xué)手段

根據(jù)學(xué)生對知識的接受情況,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,選擇不同教學(xué)手段,由淺入深,逐步提高。雙語教學(xué)課時少,內(nèi)容多,兩種語言同時運用,教學(xué)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(yīng)該利用多媒體教學(xué)手段將圖表、動畫、錄像和文字集中到一起。為了便于學(xué)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(xué)手段:對于介紹性的知識內(nèi)容,結(jié)合圖表,表明邏輯關(guān)系,采用多媒體教學(xué);對于推導(dǎo)性的知識,如公式,板書推導(dǎo);對于復(fù)雜的圖形說明,多媒體演示重點部分,再板書一遍。這種教學(xué)手段學(xué)生反應(yīng)良好,取得較好的效果。

5 結(jié)束語

采礦工程專業(yè)的雙語教學(xué)是一項難度很大的教學(xué)任務(wù),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革和探索,并進(jìn)行教學(xué)實驗,取得初步的教學(xué)成果。當(dāng)然,這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,今后應(yīng)該在雙語教材建設(shè)、雙語師資培養(yǎng)等方面繼續(xù)進(jìn)行研究,進(jìn)一步提高本專業(yè)學(xué)生雙語能力,實現(xiàn)復(fù)合型采礦人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]臧傳偉.提高采礦工程專業(yè)英語教學(xué)質(zhì)量初探[J].山東科技大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)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(guān)鍵詞]煤礦地質(zhì)學(xué) 課程改革 實踐教學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)07-0119-02

《煤礦地質(zhì)學(xué)》是普通高等學(xué)校采礦工程、安全工程、測量工程、建井工程等非地質(zhì)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是集地質(zhì)研究、生產(chǎn)實踐于一體,并與煤礦生產(chǎn)緊密結(jié)合的實用地質(zhì)學(xué)。近年來,為了滿足煤炭工業(yè)的發(fā)展和我國煤炭科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對煤炭工程技術(shù)人員的要求,對原有煤礦地質(zhì)學(xué)課程進(jìn)行了課時壓縮和較大規(guī)模的內(nèi)容精簡。這給該門課程在教學(xué)過程中帶來了相應(yīng)的問題。根據(jù)該專業(yè)課程綜合性和實踐性很強(qiáng)的特點,如何利用給定的學(xué)時傳授教學(xué)內(nèi)容并提高學(xué)生的創(chuàng)新與實際動手能力,對提高學(xué)生的職業(yè)適應(yīng)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(zhì)學(xué)》課程教學(xué)存在的問題與解決方法進(jìn)行了一些探索。

一、“煤礦地質(zhì)學(xué)”課程特點

(一)教材內(nèi)容豐富,但學(xué)時較少

“煤礦地質(zhì)學(xué)”是一門礦井地質(zhì)知識與煤炭生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合的自然科學(xué),主要研究礦井建設(shè)開始至開采結(jié)束全過程中的所有地質(zhì)現(xiàn)象,認(rèn)識地質(zhì)規(guī)律,提出解決煤礦建設(shè)、煤礦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題,為煤礦生產(chǎn)建設(shè)提供必要的地質(zhì)依據(jù)。課程內(nèi)容包括地質(zhì)作用、礦物和巖石、古生物與地層、地質(zhì)構(gòu)造、煤地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、煤礦開采及安全地質(zhì)條件、礦井水文地質(zhì)與水害防治、煤礦地質(zhì)勘查、煤炭資源儲量計算與管理、礦井原始地質(zhì)編錄等。但是,由于專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、要求的限制及學(xué)習(xí)目的與側(cè)重點的不同,該課程學(xué)時往往較少,如我校采礦工程專業(yè)總學(xué)時壓縮至48學(xué)時,其中40學(xué)時為課堂講授,8學(xué)時為實驗課;安全工程專業(yè)總學(xué)時壓縮至40學(xué)時,其中32學(xué)時為課堂講授,8學(xué)時為實驗課??紤]到教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)科特點及學(xué)時限制,教學(xué)內(nèi)容一般側(cè)重于地層、礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造及煤礦開采及安全地質(zhì)條件、礦井水文地質(zhì)與水害防治等解決礦井各種地質(zhì)問題的應(yīng)用地質(zhì)工程技術(shù)部分,重點培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中運用理論知識解決各種地質(zhì)現(xiàn)象與問題的能力。

(二)綜合性、特色性、實用性強(qiáng)

“煤礦地質(zhì)學(xué)”課程涉及礦物學(xué)、巖石學(xué)、古生物與地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)等較多地質(zhì)學(xué)科,因此,綜合性較強(qiáng)。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(nèi)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(chǎn)緊密相關(guān),具有極強(qiáng)的煤礦特色。學(xué)習(xí)本門課程的最終目的是為煤礦安全、高效、潔凈生產(chǎn)培養(yǎng)專業(yè)高級人才,課程強(qiáng)調(diào)礦井地質(zhì)知識與煤炭生產(chǎn)之間的緊密聯(lián)系,地質(zhì)問題圍繞礦井地質(zhì)災(zāi)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(xué)生礦物巖石、古生物地層、構(gòu)造等地質(zhì)基本理論,還要教會學(xué)生運用所學(xué)知識解決實踐地質(zhì)問題和實際工作的能力,如對井下斷層的認(rèn)識與識別、巖石產(chǎn)狀觀察、地質(zhì)圖件讀取與制作等,因此具有較強(qiáng)的實用性。

二、“煤礦地質(zhì)學(xué)”課程教學(xué)存在的主要問題

(一)教學(xué)內(nèi)容涉及面廣,總學(xué)時數(shù)偏少

煤礦地質(zhì)學(xué)課程涉及地質(zhì)學(xué)科的主要學(xué)科,內(nèi)容較廣。但各專業(yè)對總學(xué)時的要求不一致,總體表現(xiàn)為總學(xué)時數(shù)偏少,老師對教學(xué)內(nèi)容把握難度大。如我校采礦工程專業(yè)開設(shè)課時為48學(xué)時,安全工程專業(yè)開設(shè)課時為40學(xué)時。而對于教學(xué)要求,各專業(yè)又都希望盡可能地覆蓋普通地質(zhì)學(xué)、礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、古生物地層學(xué)及相關(guān)應(yīng)用地質(zhì)工程技術(shù)部分。同時,采礦工程專業(yè)煤礦地質(zhì)學(xué)課程開設(shè)于大學(xué)二年級第一學(xué)期,安全工程該課程開設(shè)于大學(xué)三年級第一學(xué)期,在開設(shè)該課程之前,并沒有地質(zhì)類、采礦類基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ),進(jìn)一步加深了學(xué)生對該類課程學(xué)習(xí)的難度。由于各專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中課程設(shè)置基本都是全盤考慮學(xué)院、專業(yè)而自行決定的,學(xué)院與學(xué)院之間、專業(yè)與專業(yè)之間、教師之間對課程開設(shè)缺乏有效的溝通,進(jìn)而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容的大致相同而課時不同、課時量大幅度壓縮的現(xiàn)象。顯然,較少的理論課教學(xué)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(zhì)學(xué)”課程教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容,增加了教師把握教學(xué)內(nèi)容的難度。由于沒有統(tǒng)一制訂的教學(xué)任務(wù)與學(xué)時安排,導(dǎo)致了不同任課教師可以根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗安排課程內(nèi)容的傳授,不同任課教師的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)重點不一致,使不同年級、不同學(xué)科的學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生不連貫。

(二)實驗與野外實踐教學(xué)課時壓縮

按照教學(xué)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(xué)地質(zhì)理論進(jìn)行驗證;開設(shè)三天的野外地質(zhì)認(rèn)知實習(xí)課,提高學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象的綜合分析能力和實踐能力。但我校實驗課學(xué)時僅為8學(xué)時,野外地質(zhì)認(rèn)知實驗課也被砍掉。從課程內(nèi)容看,與煤礦生產(chǎn)建設(shè)相關(guān)的野外地質(zhì)基本工作方法與技能、采掘地質(zhì)圖件編制、井下地質(zhì)編錄等內(nèi)容的掌握均得不到有力保證。而這些內(nèi)容僅僅依靠課堂講授比較抽象,理解相當(dāng)困難,難以實現(xiàn)學(xué)生實際應(yīng)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(xué)生動手能力、理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)與提高。

三、相關(guān)對策探討

(一)改革教學(xué)與實踐教學(xué)課時分配,強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)

為了解決上述教學(xué)過程中存在的問題,建議增加課程學(xué)時數(shù)為64學(xué)時,其中46學(xué)時為課堂講授,8學(xué)時為實驗課,10學(xué)時為課程設(shè)計課,同時仍然恢復(fù)原大綱要求的3天外地質(zhì)認(rèn)知實習(xí)。同時,建議在開設(shè)“煤礦地質(zhì)學(xué)”課程開設(shè)之前,應(yīng)首先或同時開設(shè)“采煤概論”等基本課程,并將開設(shè)時間統(tǒng)一調(diào)整至大學(xué)三年級下半學(xué)期。通過教學(xué)課時調(diào)整,能夠?qū)⒚旱V生產(chǎn)運用到的基本地質(zhì)知識通過實驗驗證進(jìn)行強(qiáng)化;通過課程設(shè)計獲得煤礦采掘地質(zhì)圖件的編制方法等。在課堂講授過程中,要著重關(guān)注課程內(nèi)容體系的合理安排,對于地球基本知識應(yīng)少講或不講,而著重講授礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地層等方面的內(nèi)容;對于應(yīng)用地質(zhì)工程技術(shù)部分的地質(zhì)勘探、煤礦環(huán)境地質(zhì)等方面課時也應(yīng)壓縮,主講影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素、礦井水防治、地質(zhì)圖件、地質(zhì)編錄、儲量管理等內(nèi)容。通過8學(xué)時的實驗課,可讓同學(xué)們掌握三大類巖石的鑒定特征,達(dá)到認(rèn)知、熟悉的目的。通過10個學(xué)時的課程設(shè)計課,可以讓同學(xué)們自己動手制作煤礦采掘工程圖件,達(dá)到掌握各種常用采掘地質(zhì)圖件的編制方法與提高識圖讀圖的能力,進(jìn)一步鞏固課堂上基礎(chǔ)理論知識和提高學(xué)生的實際工作能力。

(二)靈活采用教學(xué)方法,提升課堂教學(xué)水平

“煤礦地質(zhì)學(xué)”課程具有基本概念多、跨學(xué)科知識多等特點,為避免學(xué)生產(chǎn)生枯燥感,降低教學(xué)效果,針對授課對象為非地質(zhì)專業(yè)學(xué)生的特點,教師不僅要注重書本內(nèi)容的傳授,還要靈活采用教學(xué)方法,提升課堂教學(xué)水平。近年來許多高校提出了許多創(chuàng)新性的教學(xué)方法,在教學(xué)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(xué)方法,調(diào)動學(xué)生的想象力和注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;在講解地質(zhì)構(gòu)造對煤礦生產(chǎn)的影響時,教師可以將自身參與的科研內(nèi)容融于其中,以科研過程中存在的典型地質(zhì)構(gòu)造問題進(jìn)行詳細(xì)講解,抓住學(xué)生的注意力,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實效性和教學(xué)效果。在講解礦井水文地質(zhì)及防治水這一部分內(nèi)容時,可以我國近年煤礦發(fā)生的透水事故為實例,以設(shè)疑式教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生對透水事故發(fā)生的來源、通道條件、透水預(yù)兆與防治方法等進(jìn)行深入思考??傊處熤挥芯C合與靈活運用多種教學(xué)方法,并以多媒體教學(xué)為手段,多從案例入手,才能增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生聽課與學(xué)習(xí)的積極性,提升課堂教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。同時,在授課中要做到語言深入淺出,多與學(xué)生互動,針對課程重點內(nèi)容和難點內(nèi)容多作講解。

(三)突出應(yīng)用地質(zhì)工程技術(shù)部分知識實用性教學(xué)

“煤礦地質(zhì)學(xué)”是一門與煤炭生產(chǎn)實踐和礦井地質(zhì)研究緊密相結(jié)合的實用課程,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中運用理論知識解決現(xiàn)場問題的能力。[3]為使煤礦主體專業(yè)學(xué)生在這方面得到必要的知識和訓(xùn)練,必須突出應(yīng)用地質(zhì)工程技術(shù)部分知識的教學(xué)。針對課程基礎(chǔ)理論部分的教學(xué),要做到有所側(cè)重,如地球概況及其性質(zhì)、古生物等章節(jié)的內(nèi)容可以點到為止。而對于應(yīng)用地質(zhì)工程技術(shù)部分內(nèi)容的教學(xué),如煤礦安全生產(chǎn)地質(zhì)因素、礦井儲量管理、地質(zhì)編錄等則是重點內(nèi)容。總之,只有通過將各種專業(yè)知識結(jié)合,并協(xié)調(diào)運用多種教學(xué)手段,并以課程實驗和課程設(shè)計為輔助,才能更深層次地加強(qiáng)“煤礦地質(zhì)學(xué)”地質(zhì)工程技術(shù)部分知識學(xué)習(xí)的效果,培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生的現(xiàn)場工作能力,為學(xué)生畢業(yè)后到煤礦生產(chǎn)單位工作打下基礎(chǔ)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 楊孟達(dá),劉新華,王瑛.煤礦地質(zhì)學(xué)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2000.

篇4

秉承服務(wù)煤炭優(yōu)良傳統(tǒng),矢志培養(yǎng)高素質(zhì)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(xué)在50多年的辦學(xué)歷程中始終堅持服務(wù)地礦不動搖,雖歷經(jīng)兩次更名,但一貫服務(wù)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(xué)校明確提出了“建設(shè)以地礦及其相關(guān)學(xué)科為特色,以工科為主體,工、理、管、文、法協(xié)調(diào)發(fā)展的、在國內(nèi)有廣泛影響的教學(xué)研究型大學(xué)”的奮斗目標(biāo)。在“十二五”規(guī)劃中,該校確立了“立足西部,面向全國,服務(wù)地礦相關(guān)行業(yè)及地方經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展”的服務(wù)面向,提出了建設(shè)“地礦及其相關(guān)學(xué)科特色鮮明、工程技術(shù)學(xué)科優(yōu)勢突出,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的特色鮮明的高水平教學(xué)研究型大學(xué)”的奮斗目標(biāo)。該校堅持以培養(yǎng)煤炭工業(yè)所需的應(yīng)用型高級專業(yè)技術(shù)人才為己任,堅持“地礦特色學(xué)科重點發(fā)展、相關(guān)學(xué)科突出特色發(fā)展、新興學(xué)科依托特色發(fā)展”的思路,切實強(qiáng)化特色學(xué)科和學(xué)科特色,保持并強(qiáng)化了地礦學(xué)科專業(yè)的特色和優(yōu)勢。在該校10個省部級重點學(xué)科中,其中5個學(xué)科獲一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),9個學(xué)科屬地礦及相關(guān)學(xué)科。該?,F(xiàn)有54個本科專業(yè),其中28個專業(yè)與行業(yè)和地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)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(zhì)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(shù)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(shù)力量,許多人已成為煤炭行業(yè)的領(lǐng)軍人物,為國家煤炭工業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

圍繞產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建專業(yè)鏈群,增強(qiáng)人才培養(yǎng)的適應(yīng)性

西安科技大學(xué)以現(xiàn)代煤炭工業(yè)“資源勘查――礦井建設(shè)――資源開采――加工利用――環(huán)境保護(hù)――產(chǎn)品銷售”新型產(chǎn)業(yè)鏈對各類專業(yè)技術(shù)人才的需求、配置為導(dǎo)向,在原有專業(yè)的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整專業(yè)設(shè)置、優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),適當(dāng)增加新型交叉學(xué)科、煤炭深加工與清潔利用以及礦山機(jī)電類專業(yè),比如礦物加工工程、能源化工技術(shù)以及機(jī)械電子工程等專業(yè),撤減調(diào)整適應(yīng)性差的專業(yè)或壓縮招生計劃,形成了與現(xiàn)代煤炭工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)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(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步為導(dǎo)向,構(gòu)建煤礦主體專業(yè)課程體系

西安科技大學(xué)遵循“以特色贏地位,以優(yōu)勢顯實力,以質(zhì)量求發(fā)展”的本科人才培養(yǎng)思路,在實踐中努力構(gòu)建并完善特色鮮明、結(jié)構(gòu)合理的煤礦主體專業(yè)課程教學(xué)體系,優(yōu)化理論教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容,凸顯西部礦業(yè)特色。該校以提高學(xué)生理論素養(yǎng)和強(qiáng)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(jīng)濟(jì)和煤炭行業(yè)發(fā)展對人才的需求為導(dǎo)向,提出了“培養(yǎng)方案修訂――課程教材建設(shè)――教學(xué)方法改革――考試方法改革”和涉煤企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行的人才培養(yǎng)過程組織管理程序;構(gòu)建了“煤礦主體專業(yè)所開通識課、專業(yè)基礎(chǔ)課程全部貫通、基礎(chǔ)課與專業(yè)課程在專業(yè)分化時注重內(nèi)容整合及銜接”的課程體系;形成了學(xué)校與涉煤企業(yè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源融合,同一課程校內(nèi)教師與企業(yè)教師分工、共同開設(shè)的機(jī)制;建設(shè)了“安全學(xué)原理”、“采煤概論”、“安全經(jīng)濟(jì)學(xué)”、“礦山安全技術(shù)”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(shè)“采礦概論”和“地球科學(xué)概論”必選課程,以強(qiáng)化地礦特色培養(yǎng),加強(qiáng)對學(xué)生的通識教育。

整合校內(nèi)、聯(lián)合校外資源,打造高水平實驗平臺

西安科技大學(xué)以現(xiàn)代煤炭工業(yè)新型產(chǎn)業(yè)鏈對各類專業(yè)技術(shù)人才的需求、配置為導(dǎo)向,遵循“突出特色、面向西部經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、面向基層開采生產(chǎn)實踐、面向礦業(yè)開采工程應(yīng)用”的煤礦主體專業(yè)實驗室建設(shè)與整合思路,針對性解決專業(yè)實驗室與生產(chǎn)實際脫節(jié)、校內(nèi)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(shù)人才培養(yǎng)為目標(biāo),通過學(xué)校整體統(tǒng)籌,整合本科基礎(chǔ)實驗平臺和科研實驗平臺資源,實現(xiàn)校內(nèi)煤礦主體各專業(yè)各類實驗室資源的開放共享。通過聯(lián)合校外涉煤企業(yè)共同建設(shè)工程教育中心等實踐平臺資源,以適應(yīng)煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高學(xué)生的實踐能力。在現(xiàn)有采礦工程實驗教學(xué)中心、巖土工程實驗教學(xué)中心等省級實驗教學(xué)示范平臺資源基礎(chǔ)上,按照學(xué)科關(guān)聯(lián)、實驗技術(shù)、儀器設(shè)備性質(zhì)和環(huán)境設(shè)施相近原則,調(diào)整實驗室布局,整合校內(nèi)安全(煤火控制與瓦斯抽采方向)、地質(zhì)環(huán)境(地質(zhì)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(chǔ)實驗平臺資源,以更好地適應(yīng)“資源勘查――礦井建設(shè)――資源開采――加工利用――環(huán)境保護(hù)――產(chǎn)品銷售”煤炭產(chǎn)業(yè)鏈寬基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐本科生培養(yǎng)目標(biāo);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(hù)裝備等),構(gòu)建功能集約的綜合性實驗平臺。

該校通過構(gòu)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(xùn)平臺,強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)實踐能力,為實現(xiàn)礦山開采“安全、經(jīng)濟(jì)、高效、綠色”和培養(yǎng)應(yīng)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(shè)框架,強(qiáng)化學(xué)生操作能力和專業(yè)實踐能力,統(tǒng)籌整合重點學(xué)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(chǔ)實驗教學(xué)不足,引導(dǎo)學(xué)生在科研實踐中學(xué)習(xí),促進(jìn)“學(xué)―研―用”的有機(jī)結(jié)合。

該校還通過聯(lián)合校外涉煤企業(yè)共同建設(shè)工程教育中心等實踐平臺,適應(yīng)煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高人才培養(yǎng)的適應(yīng)性。目前,該校已與神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)、陜西煤業(yè)集團(tuán)、山西陽泉煤業(yè)集團(tuán)等企業(yè)建立了穩(wěn)定的大學(xué)生實訓(xùn)基地,并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強(qiáng)與川煤集團(tuán)和陜煤化工集團(tuán)等的合作,深入推進(jìn)已獲批的教育部“西安科技大學(xué)―陜西煤業(yè)化工集團(tuán)工程實踐教育中心”建設(shè),彌補校內(nèi)基礎(chǔ)實驗和科研實驗平臺資源不足,提升專業(yè)實踐訓(xùn)練條件。

依托載體,建立與涉煤企業(yè)聯(lián)合、雙向培養(yǎng)人才的機(jī)制

西安科技大學(xué)依托學(xué)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(xùn)等方式,建立了與涉煤企業(yè)深度聯(lián)合、雙向培養(yǎng)人才的創(chuàng)新機(jī)制。

一是安排煤礦主體專業(yè)學(xué)生去涉煤企業(yè)工作現(xiàn)場接受企業(yè)培養(yǎng),累計學(xué)習(xí)時間1年。以“3+1”培養(yǎng)模式組織教學(xué),即校內(nèi)學(xué)習(xí)累計3年,企業(yè)學(xué)習(xí)累計1年。企業(yè)學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括在企業(yè)開設(shè)課程、實習(xí)實踐、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。學(xué)生在企業(yè)實踐可通過頂崗工作,使學(xué)生完成分層次、分類別、分崗位、分流程的實踐訓(xùn)練,以培養(yǎng)學(xué)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(jì)90年代開始,西安科技大學(xué)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(xué)校的專業(yè)骨干教師。2009年,為進(jìn)一步加強(qiáng)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(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)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(nèi)大型企業(yè)掛職鍛煉。學(xué)校每年選派煤礦主體專業(yè)教師赴兗州礦業(yè)集團(tuán)、霍州煤電集團(tuán)等涉煤企業(yè),在企業(yè)的采掘技術(shù)隊長、通防技術(shù)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(shù)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(guān)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(jìn)行訂單式培養(yǎng),學(xué)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(shù)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(xué)校、技工學(xué)校以及職業(yè)高中的優(yōu)秀應(yīng)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(xué)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(jīng)驗,讓企業(yè)參與人才培養(yǎng)方案修訂、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定,參與實踐教學(xué)指導(dǎo),讓學(xué)生頂崗實踐,“真刀真槍”做畢業(yè)設(shè)計,增強(qiáng)人才培養(yǎng)的適應(yīng)性。

四是涉煤企業(yè)在職人員培訓(xùn),脫產(chǎn)2個月。該校通過“前沿技術(shù)+創(chuàng)新理念+案例研討+行業(yè)交流”教學(xué)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(jīng)典案例,組織學(xué)員考察學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)員積極探索自身企業(yè)發(fā)展之路;切實關(guān)注涉煤企業(yè)決策層人員的培訓(xùn)要求,結(jié)合煤炭企業(yè)投資管理經(jīng)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(tuán)、神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)、新疆煤業(yè)集團(tuán)等企業(yè)培訓(xùn)人員3000余人次。

繼承發(fā)揚“胡楊精神”,增強(qiáng)師生獻(xiàn)身煤業(yè)意識

煤炭行業(yè)是一個艱苦和危險行業(yè)。獻(xiàn)身于煤炭事業(yè),不僅要有過硬的業(yè)務(wù)素質(zhì),而且要有崇高的理想、堅定的信念。西安科技大學(xué)在半個多世紀(jì)的辦學(xué)歷程中秉承“祖國利益高于一切”的校訓(xùn)和“團(tuán)結(jié)、勤奮、求實、創(chuàng)新”的優(yōu)良校風(fēng),并結(jié)合多年的辦學(xué)實踐,歷經(jīng)幾代西科人的不懈努力和頑強(qiáng)拼搏,砥礪出“勵志圖存、自強(qiáng)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(xiàn)身煤礦事業(yè)的畢業(yè)生,為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和煤炭工業(yè)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。

在教師隊伍建設(shè)上,該校注重發(fā)揮團(tuán)隊的作用特別是發(fā)揮老教師和學(xué)科帶頭人的“傳、幫、帶”作用,使得優(yōu)勢地礦學(xué)科和學(xué)術(shù)方向能夠有效地繼承下去。同時,以提高煤炭資源開采技術(shù)水平和努力改變煤炭企業(yè)形象和面貌、促進(jìn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展為己任,大力推進(jìn)“產(chǎn)、學(xué)、研”的結(jié)合,“十一五”以來,該校承擔(dān)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(xué)基金以及國家社科基金等國家級項目88項;科研經(jīng)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(jìn)步獎4項,省部級科技成果獎91項;獲準(zhǔn)專利187項。

該校融大學(xué)精神于專業(yè)思想教育之中,注重大學(xué)生吃苦耐勞精神和甘于奉獻(xiàn)精神的培養(yǎng),通過優(yōu)秀校友和先進(jìn)典型示范教育,努力營造獻(xiàn)身煤炭的良好文化氛圍,幫助學(xué)生樹立服務(wù)煤炭、奉獻(xiàn)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(xué)生的實踐能力,提高學(xué)生服務(wù)煤炭行業(yè)的能力,以解決煤炭企業(yè)技術(shù)人才緊缺困境。在“胡楊精神”的鼓舞和感召下,西安科技大學(xué)培養(yǎng)和造就了一批“基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)性強(qiáng)、工作扎實、作風(fēng)樸實、勇于創(chuàng)新”的優(yōu)秀畢業(yè)生。當(dāng)代知識分子的典型代表、全國教育系統(tǒng)學(xué)習(xí)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(xiàn),用自己的實際行動繼承和弘揚了學(xué)?!皠钪緢D存、自強(qiáng)不息”的“胡楊精神”。

篇5

關(guān)鍵詞:仿真模擬系統(tǒng) 多媒體 一體化教學(xué)

中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)院與采礦工程相關(guān)的專業(yè)開設(shè)的必修課程,是體現(xiàn)礦業(yè)學(xué)校特色和優(yōu)勢的主要課程。通過這些課程的學(xué)習(xí)不僅使學(xué)生了解采礦工程的基本理論、基本概念,更重要的是使學(xué)生明確所學(xué)專業(yè)知識在煤礦生產(chǎn)建設(shè)中的實際運用。

1 KD-KJMN-Ⅱ型現(xiàn)代化礦井仿真模擬系統(tǒng)在教學(xué)中的運用

礦業(yè)學(xué)院的學(xué)生在采、掘類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中,由于缺少生產(chǎn)實習(xí)的經(jīng)驗,對礦井生產(chǎn)系統(tǒng)缺乏感性認(rèn)識,給專業(yè)課程的教學(xué)帶來很大的困難。中煤職業(yè)技術(shù)學(xué)院引進(jìn)了KD-KJMN-Ⅱ型現(xiàn)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(xiàn)場實際情況預(yù)先設(shè)定、設(shè)計出來的按一定比例進(jìn)行縮小的仿真模型,使人們能夠全面看到采礦工程現(xiàn)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(chǎn)系統(tǒng)和井下生產(chǎn)系統(tǒng)。地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置在工業(yè)廣場中,有地面變電所、壓風(fēng)機(jī)房、煤倉、選矸樓等,采用綜合式布置。井下生產(chǎn)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(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。各生產(chǎn)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(guān),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(xiàn)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(chǎn)情況

仿真模擬系統(tǒng)設(shè)計了煤巷和巖巷掘進(jìn)工作面。煤巷掘進(jìn)使用綜掘機(jī)截割刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)皮帶運輸機(jī)。巖巷掘進(jìn),著重演示了耙斗裝巖機(jī)裝巖、礦車運輸過程。按下操作按鈕,掘進(jìn)設(shè)備開始運行。教師通過對運行的掘進(jìn)設(shè)備的講解,使學(xué)生較好地理解煤巷和巖巷的掘進(jìn)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(jī)開始沿刮板輸送機(jī)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(jī)落煤、裝煤、刮板輸送機(jī)運煤,不同的采煤方法采用了不同的支護(hù)方式。通過老師的講解和現(xiàn)場觀看,學(xué)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(rèn)識。

1.2 仿真模擬系統(tǒng)模擬礦井通風(fēng)系統(tǒng)

在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的模擬中,它通過聲、光、電的形式模擬進(jìn)、回風(fēng)流的流動路線,清晰明了。通過綠燈的閃爍來表示進(jìn)風(fēng)流前進(jìn)的路線,桔紅燈的閃動路線為乏風(fēng)行進(jìn)路線。啟動通風(fēng)按鈕,綠燈閃爍,新鮮風(fēng)流由副井進(jìn)風(fēng)經(jīng)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(fēng)石門回風(fēng)大巷風(fēng)井。如果打開反風(fēng)開關(guān),反風(fēng)風(fēng)流通過桔紅燈的運動指示風(fēng)流的行進(jìn)路線,進(jìn)風(fēng)井變成了出風(fēng)井。通過觀看,學(xué)生對礦井通風(fēng)的方法和通風(fēng)方式以及工作面的“U”型通風(fēng)系統(tǒng)一目了然,提高了感性認(rèn)識,取得較好的教學(xué)效果。按下“三專兩閉鎖”按鈕,局扇運轉(zhuǎn),采用壓入式通風(fēng),模擬系統(tǒng)的瓦斯報警儀在掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時,發(fā)出警報聲和燈光。使同學(xué)對《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:當(dāng)掘進(jìn)巷道中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時,低濃度瓦斯傳感器自動報警;當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時,瓦斯斷電儀自動斷電。有了較深刻的認(rèn)識。

通過現(xiàn)代化礦井仿真模擬系統(tǒng)的演示,提高了對煤礦生產(chǎn)的感性認(rèn)識,補充了學(xué)生沒有煤礦認(rèn)識和生產(chǎn)實習(xí)的缺點。因此若要提高采、掘類專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)轉(zhuǎn)變課程教學(xué)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?qū)W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(jié)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(xué)

多媒體教學(xué)課件運用到教學(xué)中豐富了教學(xué)方法和手段,仿真模擬系統(tǒng)雖然使學(xué)生能夠較全面看到采礦工程現(xiàn)場,具有形象、立體、直觀的特點,但在具體的采煤工藝、掘進(jìn)工藝、通風(fēng)方法和方式表現(xiàn)上不夠細(xì)致和全面,仿真模擬系統(tǒng)更注重對各生產(chǎn)系統(tǒng)的宏觀認(rèn)識。為此,我院引進(jìn)了“和利德”教學(xué)仿真系統(tǒng)教學(xué)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(chǎn)工藝、機(jī)械操作和檢修方法。該教學(xué)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(jìn)行了介紹,和教材形成無縫銜接。如(圖2、3):煤礦安全技術(shù)可視化仿真系統(tǒng)在對綜采工藝進(jìn)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(jī)端部割三角煤的進(jìn)刀方式進(jìn)刀方式,沿工作面雙向割煤、裝煤,刮板輸送機(jī)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(jī)割三角煤的進(jìn)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(xué)仿真系統(tǒng)教學(xué)課件還模擬了綜采機(jī)械設(shè)備的操作練習(xí)和檢修,例如:課件先演示正確的滾筒采煤機(jī)的操作方法。學(xué)生觀看后可以操作練習(xí),只有操作步驟正確采煤機(jī)才開始運行,使他們在學(xué)習(xí)的同時就獨立進(jìn)行練習(xí),更加貼近了實際生產(chǎn)。

3 利用實習(xí)車間進(jìn)行教學(xué)

現(xiàn)代化的教學(xué)要求理論和實踐相結(jié)合,中煤職業(yè)技術(shù)學(xué)院倡導(dǎo)一體化教學(xué)方式。一體化教學(xué)符合實踐、認(rèn)識、再實踐、再認(rèn)識的過程。技訓(xùn)科的實習(xí)車間給采、掘類專業(yè)課程的教學(xué)提供了實踐的平臺。通過KD-KJMN-Ⅱ型現(xiàn)代化礦井仿真模擬系統(tǒng)在采、掘類專業(yè)課程教學(xué)中的運用,學(xué)生對礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)有了宏觀的認(rèn)識,利用課堂講解結(jié)合“和利德”教學(xué)仿真系統(tǒng)課件“3D”的動畫演示,學(xué)生已經(jīng)較好地掌握了相關(guān)專業(yè)的知識,再利用實習(xí)車間實習(xí)設(shè)備,如:雙滾筒采煤機(jī)、可彎曲的刮板輸送機(jī)、自移式的液壓支架、綜掘機(jī)等設(shè)備實際運行使學(xué)生從實際生產(chǎn)的視角學(xué)習(xí)采、掘工序在生產(chǎn)中的配合,并對機(jī)械設(shè)備的操作、結(jié)構(gòu)、檢修進(jìn)行必要的講解,將達(dá)到事半功倍的效果。

4 結(jié)束語

教師應(yīng)加強(qiáng)科研工作,增進(jìn)實踐教學(xué)工作,不斷改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段,積極進(jìn)行教改、增長敬業(yè)精力,將科研成果滲透到實踐教學(xué)中,轉(zhuǎn)變原有的傳統(tǒng)理論教學(xué)模式,全面提高專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]汪理全.礦業(yè)工程概論[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2004.

[2]杜計平,孟憲銳.采礦學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2009.

篇6

[關(guān)鍵詞] 三維GIS; 煤礦開采; 應(yīng)急事件

一 三維GIS技術(shù)概述

隨著GIS(Geographical Information System,地理信息系統(tǒng))技術(shù)的不斷發(fā)展完善,三維GIS應(yīng)用而生。GIS是由計算機(jī)硬件,軟件和不同的方法組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)設(shè)計來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決負(fù)責(zé)的規(guī)劃和管理問題。[4] 三維GIS技術(shù)是近些年隨著三維建模技術(shù)和GIS迅速發(fā)展起來的新技術(shù),是兩者有機(jī)的結(jié)合。以往的GIS應(yīng)用一般是2維或2.5維的,由于數(shù)據(jù)間沒有三維拓?fù)潢P(guān)系,所以只能查看和瀏覽,不能實現(xiàn)真正意義上的空間分析。而三維技術(shù)的出現(xiàn)為該問題提供了解決方案,利用真三維技術(shù)可以實現(xiàn)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(nèi)外對三維GIS技術(shù)都有一定的研究,也有相關(guān)的專業(yè)軟件出現(xiàn),比如國外的ArcGIS、Skyline、WorldWind、Google Earth,國內(nèi)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(yīng)用軟件的解決方案。

二 三維GIS在煤礦開采應(yīng)急事件處理中的應(yīng)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(dān)憂,由于我國95%的煤礦開采是地下作業(yè),煤礦安全生產(chǎn)形勢仍十分嚴(yán)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(shù),對煤礦開采中應(yīng)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(shù)據(jù)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(yīng)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(xiàn)井下結(jié)構(gòu),在實現(xiàn)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(yīng)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(xiàn)應(yīng)急事件時,盡快掌握應(yīng)急區(qū)域的地形結(jié)構(gòu),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(nèi)做出響應(yīng)。具體的功能如下:

(1) 井下通訊查找

通訊設(shè)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(jìn)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(diào)度人員通過通訊設(shè)備告知被困人員,動態(tài)指揮人員按照路線撤離。當(dāng)然,可以設(shè)置斷點,重新計算,查找最短和最優(yōu)的路徑。

(4) 火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案

在火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案模塊中,利用緩沖區(qū)分析會預(yù)測火災(zāi)蔓延過程,以及影響范圍。對于火災(zāi)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(zāi)中因為濃煙缺氧而死的比例比火要大得多。根據(jù)火災(zāi)蔓延過程和程度制定搶救人、財、物力應(yīng)急預(yù)案。

(5) 水災(zāi)應(yīng)急預(yù)案

在水災(zāi)應(yīng)急預(yù)案模塊中,可以以三維可視化的形式查看水災(zāi)地周圍的巖層信息,并根據(jù)水災(zāi)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(yīng)的水災(zāi)應(yīng)急預(yù)案。

(6) 塌陷應(yīng)急預(yù)案

在塌陷應(yīng)急預(yù)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(wǎng)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(qiáng)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(yīng)急預(yù)案

國有重點煤礦大多數(shù)屬于瓦斯礦井,其中46%為高瓦斯礦井。[6]本系統(tǒng)在瓦斯應(yīng)急預(yù)案模塊中,通過整合與瓦斯相關(guān)的危險源、地質(zhì)信息和救援設(shè)備等信息,并模擬瓦斯爆炸影響結(jié)果和救援方案。而且,還建立了預(yù)警機(jī)制,實時監(jiān)控危險區(qū)域,將分析結(jié)果以報告的形式生成。

2. 煤礦開采應(yīng)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(shù)據(jù)庫選用了ArcSDE,屬性數(shù)據(jù)庫選用了Access,建模軟件用的是SketchUp,功能的實現(xiàn)選用的是ArcEngine和Visual Studio 2010,開發(fā)語言則是用的C#。

(2) 界面設(shè)計

界面是用戶操作的窗口,是人機(jī)交互的接口,本系統(tǒng)界面的設(shè)計遵循以用戶為主導(dǎo)的理念設(shè)計,上方是工具欄,左側(cè)是圖層,右側(cè)主界面是顯示框。如下圖所示:

(3) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)庫包括空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫,空間數(shù)據(jù)庫是為空間分析服務(wù)的,是SketchUp模型導(dǎo)入到ArcSDE中生成的,而屬性數(shù)據(jù)庫是為了查詢服務(wù)的,是按照查詢的需求設(shè)計的,由不同的表格組成。

(4) 模型的建立

在ArcGIS中加入數(shù)據(jù), 使用Select Features 工具選擇需要建模的二維GIS 數(shù)據(jù),使用SketchUpESRI插件,利用SketchUpGIS Tool將所選擇的二維數(shù)據(jù)批量的按高程轉(zhuǎn)換為三維SKP數(shù)據(jù)格式在SketchUp環(huán)境中進(jìn)行精細(xì)建模、 紋理映射等建模處理。[1]

(5) 功能模塊的實現(xiàn)

在Visual Studio 2010中,先利用ArcEngine嵌入到Visual Studio中的三維控件設(shè)計界面,然后利用相關(guān)的函數(shù)將上一部分提到的各功能模塊實現(xiàn)。之后,調(diào)試應(yīng)用程序,測試無誤。

三 結(jié)論與展望

三維GIS在煤礦開采應(yīng)急事件處理方面有廣泛的應(yīng)用前景,它能夠快速有效地為應(yīng)急事件提供分析結(jié)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(jìn)行動態(tài)推進(jìn)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(xiàn)]

[1]單楠,況明生,李營剛 基于SketchUp和ArcGIS的三維GIS開發(fā)技術(shù)研究[J]. 鐵路計算機(jī)應(yīng)用,2009(4):3.

[2]范云峰,宋利利,鮑金紅 GI在煤礦區(qū)塌陷監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J]. 研究與探討,2010,06:1.

[3]郭奉賢,煤礦開采[M].煤炭工業(yè)出版社,2011:1.

[4]黃杏元,馬勁松 地理信息系統(tǒng)概論[M].高等教育出版社,2010:4.

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)字測圖;礦山;井下測量;應(yīng)用

1、前言

在煤礦安全生產(chǎn)過程中,采用有效的測量方式是一種技術(shù)性相對較強(qiáng)的工作,如果在細(xì)節(jié)處理上出現(xiàn)問題,就會造成測量的精準(zhǔn)度不高,從而給企業(yè)的生產(chǎn)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(shù)人員給與全面的技術(shù)培訓(xùn)、明確崗位職責(zé),養(yǎng)成精準(zhǔn)測量的良好習(xí)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(shù)運用過程中,測量工作人員要肩負(fù)更大的責(zé)任,在認(rèn)真、細(xì)致的精神操守中,針對測量過程中出現(xiàn)的各種問題,在實踐測量中進(jìn)行及時的更正、學(xué)習(xí),逐步完善整個操作過程,更好地為整個測量工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)與圖像,尤其是結(jié)合煤礦工程的實際特點,展開相應(yīng)的技術(shù)運用,為整個生產(chǎn)的高效性提供全面的服務(wù)和幫助

2、數(shù)字測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)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(jī)處理三大部分結(jié)合并能自動地進(jìn)行測角、測距、坐標(biāo)增量、水平距離計算等,并自動完成數(shù)據(jù)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(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸三軸共線,更多用來測量空間點或是移動目標(biāo)。全站儀是由豐富的內(nèi)部軟件構(gòu)造而成的,全站儀在礦山測量中的應(yīng)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(shù)的使用

“3S”技術(shù)是對空間信息進(jìn)行獲取、存儲、分析、管理和更新的技術(shù)系統(tǒng),如今這項技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中使用。主要是對地質(zhì)、土地、環(huán)境、災(zāi)害監(jiān)測、資源管理等領(lǐng)域,帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)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(jīng)了20年研究、耗資200多億美元完成的科技成果,實現(xiàn)了全球性的高精確度覆蓋效果。GPS與現(xiàn)代通訊技術(shù)的結(jié)合使得地球表層的三維坐標(biāo)的測量方法動態(tài)化,定位或?qū)Ш酵瓿蓴?shù)據(jù)的后處理。GPS技術(shù)在工程測量、地籍測量、礦山測量、控制測量等多個方面應(yīng)用,并深入了環(huán)境、海洋、交通、地震、氣象、資源等領(lǐng)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(jìn)行分析、處理、識別目標(biāo)物、解析其物理性質(zhì)以及幾何關(guān)系的變化規(guī)律的現(xiàn)代高科技術(shù)。RS以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ),是20世紀(jì)60年代確立的一門技術(shù),發(fā)展至今已在資源、地質(zhì)、氣象、環(huán)境、水文等多個領(lǐng)域中使用,并成為了先進(jìn)的、高效的探測系統(tǒng)。GIS通過計算機(jī)的軟件支持以及地理空間數(shù)據(jù)庫下運用信息科學(xué)理論和系統(tǒng)工程理論,對地理的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和綜合管理,是一項決策性高、管理性強(qiáng)的技術(shù)系統(tǒng)??偠灾珿IS更適用于測繪功能,在數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù),完成計算機(jī)的編程和分析、管理地理空間的數(shù)據(jù),并能自動查詢、分析和管理信息,三者統(tǒng)一可達(dá)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?!?S”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(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù),促進(jìn)了測量工作的智能化。

2.3 三維激光掃描技術(shù)的使用

三維激光掃描技術(shù)是以體積計算的方法來測量高密度的云數(shù)據(jù)單位。這項技術(shù)能實現(xiàn)復(fù)制實景,具有高精度、低成本、方便管理、提高安全系數(shù)、密集數(shù)據(jù)點等優(yōu)點,可以解決高難度的礦山開采并達(dá)到精確測量的標(biāo)準(zhǔn)。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(shù)據(jù),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(shù)手段,使得礦山實現(xiàn)了動態(tài)化的儲量監(jiān)管,維護(hù)了礦產(chǎn)資源權(quán)人的權(quán)益,為國家的礦業(yè)權(quán)益以及市場健康發(fā)展提供了保障,具有不可替代的現(xiàn)實意義。

2.4 RTK技術(shù)在礦山測量中的運用

采用RTK技術(shù)進(jìn)行礦山測量的時候,需要注意參考站的接收機(jī)和流動站的接收機(jī)的轉(zhuǎn)換參數(shù)要相同。在測量前,流動站需要進(jìn)行檢核 ,測量出來的數(shù)據(jù)需要采用統(tǒng)一的格式進(jìn)行整理。在測量中,中線的位置需要測量確定,中折線的坐標(biāo)確定后,通過RTK測量技術(shù)能夠自動地顯示出接收機(jī)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(shù)能夠提高測量的準(zhǔn)確度。值得注意的是,在礦山測量中 ,采用RTK技術(shù)發(fā)展控制點,原控制網(wǎng)轉(zhuǎn)換參數(shù)和坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)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(jìn)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(shù)測量出的數(shù)據(jù)需要采用不同的數(shù)據(jù)輸出格式,需要對測量出的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。以轉(zhuǎn)換出的數(shù)據(jù)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(biāo)的成果,并且檢核點數(shù)不能少于總點數(shù)的1%[5]。因此,在礦山測量中采用RTK技術(shù)進(jìn)行測量需要技術(shù)人員熟練的操作技能,以及高水平的技術(shù)知識,在測量中需要對礦山地形地質(zhì)多方面的了解,才能應(yīng)用好RTK技術(shù),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(shù)字測量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用

基于數(shù)字測量技術(shù)測量的高效性和精確性,礦山生產(chǎn)應(yīng)大力推廣數(shù)字測量技術(shù)。從而礦山以自動化、信息化和智能化帶動整個礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過科學(xué)的發(fā)展數(shù)字測量技術(shù),促進(jìn)整個礦山行業(yè)的優(yōu)化升級。推動數(shù)字測量技術(shù)有助于礦業(yè)企業(yè)的新興路線實施。有助于引進(jìn)高技術(shù)的測量人才和先進(jìn)的測量設(shè)備,促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在礦山生產(chǎn)中通過應(yīng)用數(shù)字測量技術(shù)能夠促進(jìn)礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā),為礦山生產(chǎn)提供安全性的保障。因此,基于數(shù)字測量的種種優(yōu)勢,礦產(chǎn)企業(yè)需要全面的推動數(shù)字測量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用,提高整個產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

4、結(jié)論

本文通過對數(shù)字測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用分析,通過對測量技術(shù)的介紹,以及測量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的具體應(yīng)用的介紹。從而了解到,數(shù)字技術(shù)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(yīng)用到礦山生產(chǎn)中,從而確保了礦山生產(chǎn)的安全性。雖然,在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平下,可能數(shù)字技術(shù)還不夠完善,但是,相信隨著科技的發(fā)展,測量人員測量經(jīng)驗的總結(jié),測量技術(shù)一定能夠更加的完善,從而更好的為礦山生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞:瓦斯賦存規(guī)律,地質(zhì)構(gòu)造,埋藏深度

 

我國煤礦災(zāi)害中,瓦斯災(zāi)害尤為嚴(yán)重,而且隨著采深的增加,瓦斯含量和地應(yīng)力的增加,瓦斯災(zāi)害日益嚴(yán)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(jù)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(shù)同比增加4起,死亡人數(shù)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(zāi)害直接妨礙了煤礦正常生產(chǎn),成為我國煤礦安全生產(chǎn)的重要障礙,嚴(yán)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(qiáng)瓦斯災(zāi)害的防治是確保煤炭能源的穩(wěn)定、可靠供應(yīng),促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)全面、健康發(fā)展的重要保證。瓦斯災(zāi)害防治的基礎(chǔ)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(yù)測、突出區(qū)域預(yù)測、制定相應(yīng)的防治瓦斯措施都有重要的指導(dǎo)意義。

1礦區(qū)地質(zhì)特征

鶴壁煤田呈近南北方向展布,構(gòu)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?gòu)造形態(tài)為一走向NNE、傾向SE、傾角5°~40°的單斜構(gòu)造。區(qū)域構(gòu)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(gòu)造。構(gòu)造線多呈雁行式,地壘地塹構(gòu)造相間出現(xiàn)。經(jīng)過生產(chǎn)和勘探證實,礦區(qū)構(gòu)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(jù)統(tǒng)計落差大于30m的斷層有86條,其中大于100m的斷層就達(dá)29條之多,它們均為具有壓扭性質(zhì)的正斷層。大斷層常常構(gòu)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(zhì)單元劃分

地質(zhì)條件控制了突出的分區(qū)和分帶,如何根據(jù)影響構(gòu)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(zhì)單元,是突出區(qū)域預(yù)測瓦斯地質(zhì)方法的關(guān)鍵[4]。劃分瓦斯地質(zhì)單元應(yīng)遵循以下方法:① 單元的大小根據(jù)研究范圍確定,在礦區(qū)內(nèi)研究突出區(qū)分布時,根據(jù)宏觀構(gòu)造發(fā)育特征,以礦井為基礎(chǔ),以分井田的大尺度自然構(gòu)造確定邊界,劃出Ⅰ級瓦斯地質(zhì)單元,在多煤層井田內(nèi)研究瓦斯突出帶時,以分煤層、分水平、分采區(qū)為基礎(chǔ),以深度或自然構(gòu)造確定邊界;②從影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)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(zhì)單元。

鶴壁礦區(qū)的一級斷層構(gòu)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(jù)研究區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育特征等可將研究區(qū)劃分為三大構(gòu)造分區(qū),命名為南部瓦斯地質(zhì)單元(六礦、八礦、十礦)、中部瓦斯地單元質(zhì)(三礦、五礦)和北部瓦斯地質(zhì)單元(二礦、四礦、九礦),其具體瓦斯地質(zhì)單元劃分見圖1。

圖1 鶴壁礦區(qū)瓦斯地質(zhì)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(shù)據(jù)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(chǔ)上,研究了各個瓦斯地質(zhì)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(zhì)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(zhì)單元相比,該地質(zhì)單元地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,其礦井井田內(nèi)斷層相互切割穿插較多;在該地質(zhì)單元礦井井田內(nèi),尤其是六礦井田內(nèi)較多不同方向的褶曲相互交叉,形成穹隆或構(gòu)造盆地。該單元構(gòu)造相對復(fù)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(chǎn)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(jìn)行分析,在該單元內(nèi)共獲得55個可靠且相對均勻的瓦斯含量控制點,經(jīng)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(fēng)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(guān)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(zhì)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(gòu)造變形影響較大。。邊界斷層對瓦斯釋放的能力較強(qiáng)。

在該單元內(nèi)共獲得12個可靠且相對均勻的瓦斯含量控制點,經(jīng)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(fēng)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(guān)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(zhì)單元南以賈家地塹為界,北以F135斷層為界。

在該單元內(nèi)共獲得27個可靠且相對均勻的瓦斯含量控制點,經(jīng)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(fēng)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(guān)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(gòu)造分區(qū)的影響。不同瓦斯地質(zhì)單元瓦斯含量隨煤層埋藏深度變化的梯度和瓦斯風(fēng)化帶深度不同,造成單元內(nèi)瓦斯富集程度不同,瓦斯分布受到地質(zhì)構(gòu)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(yán)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(fù)雜程度對瓦斯賦存均有影響。向斜由于巖層受到強(qiáng)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(dá)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(dāng)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(gòu)造處,本應(yīng)是有利于瓦斯聚集的地質(zhì)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(gòu)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(nèi),由于小斷層及褶曲構(gòu)造對瓦斯遺散的控制作用,一般會使控制區(qū)域內(nèi)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(jié) 論

1、以鶴壁礦區(qū)的一級斷層構(gòu)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(zhì)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(zhì)構(gòu)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。

參考文獻(xiàn):

[1] 于不凡,王佑安.煤與瓦斯災(zāi)害防治及利用技術(shù)手冊[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,2000

[2] 林伯泉,崔恒信.礦井瓦斯防治理論與技術(shù)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1998

[3] 焦作礦業(yè)學(xué)院瓦斯地質(zhì)研究室.瓦斯地質(zhì)概論[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1990

[4] 周世寧,林伯泉.煤層瓦斯賦存與流動理論[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1997

篇9

關(guān)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(xué)電氣學(xué)院,講師;鄭征(1965-),女,河南南陽人,河南理工大學(xué)電氣學(xué)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(xué)規(guī)劃項目(項目編號:[2011]-JKGHAD-0291)、河南理工大學(xué)教改項目(項目編號:2009JG068)、河南省自動化特色專業(yè)建設(shè)和自動控制系統(tǒng)國家精品課程建設(shè)的研究成果。

中圖分類號:G642?????文獻(xiàn)標(biāo)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(chǎn)量的日益擴(kuò)大以及社會對煤礦安全問題的日益關(guān)注,各煤礦企業(yè)競相采用自動化程度較高的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù),提高產(chǎn)量的同時加強(qiáng)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(xué)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(fù)著為煤炭行業(yè)輸送專門自動化人才的責(zé)任。河南理工大學(xué)以河南省特色專業(yè)建設(shè)為契機(jī),根據(jù)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)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(qiáng)課程建設(shè),建設(shè)具有礦山自動化專業(yè)知識的師資隊伍,改革實驗教學(xué),加強(qiáng)礦業(yè)特色的自動化專業(yè)建設(shè)。

一、建設(shè)目標(biāo)

河南理工大學(xué)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(shè)結(jié)合學(xué)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(jī)控制和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基本理論和相關(guān)專業(yè)知識的人才,注重培養(yǎng)工礦企業(yè)自動化生產(chǎn)急需的具有較強(qiáng)工程能力和一定研究能力的復(fù)合應(yīng)用型人才。具體建設(shè)目標(biāo)如下:

1.改革人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化課程體系,加強(qiáng)課程建設(shè)

借鑒國內(nèi)外高水平大學(xué)的成功經(jīng)驗制訂適應(yīng)時代和行業(yè)要求的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),完成專業(yè)課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容改革,建立科學(xué)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(shè)。

2.建設(shè)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(zhì)量、培養(yǎng)高水平人才的關(guān)鍵。針對河南理工大學(xué)的背景,自動化專業(yè)的師資隊伍應(yīng)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(xué),培養(yǎng)學(xué)生的工程能力

實踐教學(xué)是促使知識向能力、素質(zhì)轉(zhuǎn)化的有效途徑。構(gòu)建功能完善的實驗教學(xué)平臺和先進(jìn)的實踐教學(xué)體系,為學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐活動提供有利條件和機(jī)會,通過實踐教學(xué)使學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實踐和創(chuàng)新能力,以適應(yīng)行業(yè)需求。

二、完善人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化課程體系,加強(qiáng)課程建設(shè)

1.人才培養(yǎng)方案的修訂與完善

結(jié)合河南理工大學(xué)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(chǔ)上,新的培養(yǎng)方案是以“突出特色、適應(yīng)行業(yè)需求”為原則修訂的。為使河南理工大學(xué)培養(yǎng)的自動化學(xué)生既能滿足煤礦行業(yè)的需求,同時又能服務(wù)其他行業(yè),在2011年的專業(yè)培養(yǎng)方案中進(jìn)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(xué)期開展通識教育、公共基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程教育,從三年級的后半學(xué)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(xué)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(kuò)大就業(yè)范圍。比如選擇礦山自動化和過程自動化,學(xué)生就業(yè)既可以去礦業(yè)單位,也可以到相關(guān)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(wù)于煤炭行業(yè),也可輻射其他行業(yè)。

2.課程體系建設(shè)

課程體系以數(shù)理課程為知識基礎(chǔ),以三電課程(電路、電子和電機(jī))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(yīng)用基礎(chǔ),建立起本專業(yè)的核心知識構(gòu)架,并在此基礎(chǔ)上廣泛開設(shè)反映自動化前沿技術(shù)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(xué)的知識結(jié)構(gòu)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(shè)是課程體系建設(shè)的重中之重。這三個方向相互聯(lián)系又相互區(qū)別,課程的設(shè)置有所側(cè)重。礦山自動化方向設(shè)置煤礦固定設(shè)備控制、數(shù)字化礦山技術(shù)、采煤概論和運動控制系統(tǒng)等課程。電氣傳動自動化設(shè)置有DSP原理及應(yīng)用、運動控制系統(tǒng)、現(xiàn)代交流調(diào)速和電氣設(shè)備的故障診斷技術(shù)等課程。過程自動化方向有信號檢測、現(xiàn)場總線與工業(yè)網(wǎng)、過程控制工程等課程。課程群的建設(shè)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(jī)實體。

3.以精品課程帶動課程建設(shè)

河南理工大學(xué)有“自動控制系統(tǒng)”、“供電技術(shù)”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(shè)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(shè)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(shù)”、“自動控制原理”和“微型計算機(jī)控制技術(shù)”等都建設(shè)成為精品課程,提升了教師整體素質(zhì),更新了教育理念,從而促進(jìn)教學(xué)研究和科學(xué)研究、提高教學(xué)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(shè)

1.建設(shè)結(jié)構(gòu)合理的高水平師資隊伍

按照“培養(yǎng)、提高、穩(wěn)定、引進(jìn)”的原則,科學(xué)合理地配置教師資源,建立健全師資培訓(xùn)制度,加大中青年學(xué)術(shù)帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)力度。經(jīng)過建設(shè),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(xué)位者達(dá)60%以上;具有國內(nèi)外大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)經(jīng)歷者達(dá)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(xué)團(tuán)隊等多個專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊。其中“三電”基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊為國家級教學(xué)團(tuán)隊。并聘請了10位煤礦企業(yè)和研究院所的具有較強(qiáng)工程和科研經(jīng)驗的高級技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師,指導(dǎo)學(xué)生的課程設(shè)計和其他工程實踐。

2.開展教師下煤礦調(diào)研活動,加強(qiáng)礦山自動化知識

定期組織教師到大型煤礦進(jìn)行調(diào)研,使教師及時了解和掌握煤礦現(xiàn)場的生產(chǎn)情況,讓教師與生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)零距離對接。鼓勵教學(xué)任務(wù)不太繁重的教師到現(xiàn)場工作一年或半年時間,根據(jù)煤礦自動化的現(xiàn)場要求積極開展科學(xué)和技術(shù)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(diào)研10余次,有5名教師在煤礦實習(xí)半年以上,有10余名教師長期在煤礦開展科學(xué)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(chǎn)技術(shù)現(xiàn)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(xué)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(shè)的客觀背景,組織教師進(jìn)行教育思想大討論,更新教育思想和教學(xué)觀念,引導(dǎo)自動化專業(yè)改革和教學(xué)實踐。通過教研活動提升教師的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)研究能力;加強(qiáng)對教學(xué)內(nèi)容和方法手段的研究,形成人人參與教學(xué)研究的氛圍。

四、改革實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程和創(chuàng)新能力

構(gòu)建功能完善的實驗教學(xué)平臺,加大實驗室建設(shè)投入,全面改善實驗室條件,為實踐教學(xué)提供有利條件。改革實踐教學(xué)體系,增加綜合設(shè)計性試驗比例,增設(shè)綜合性課程設(shè)計和創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié),切實提高學(xué)生工程和實驗?zāi)芰Α?/p>

1.實驗教學(xué)平臺建設(shè)

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(jī)結(jié)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(xué)校投入1000多萬元對實驗室進(jìn)行了大規(guī)模擴(kuò)建。目前,實驗中心建設(shè)成為國家級實驗教學(xué)示范中心。自動化專業(yè)的實驗教學(xué)平臺分三個層次(基礎(chǔ)實驗教學(xué)平臺、檢測與信號處理實驗教學(xué)平臺和自動化實驗教學(xué)平臺),可實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的基本理論實驗、系統(tǒng)設(shè)計、過程實施的全過程工程素質(zhì)訓(xùn)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(xué),幫助學(xué)生理解抽象的理論知識;將實驗擴(kuò)展到實驗室之外,突出了以學(xué)生為中心的開放摸式,使每個學(xué)生都能動手分析和設(shè)計電路,并與理論結(jié)果進(jìn)行對照,及時驗證設(shè)計的正確性。在這樣的實驗環(huán)境中,學(xué)生快速加深了對理論知識的理解,提高了實驗質(zhì)量和效率,從而增加了學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了創(chuàng)新意識。因此,虛擬實驗平臺為綜合設(shè)計性、工程創(chuàng)新性實驗提供了一條捷徑,為學(xué)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(xué)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(shè)計性實驗項目。由于綜合設(shè)計性試驗需要學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,可以培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。學(xué)生在實驗過程中會遇到一些障礙,有利于鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和獨立解決問題的能力。目前電路等基礎(chǔ)課程的實驗驗證性占60%,綜合設(shè)計性占40%。自動控制原理等專業(yè)基礎(chǔ)課程的實驗驗證性占40%、綜合設(shè)計性占60%,專業(yè)課程實驗驗證性占25%\綜合設(shè)計性占75%。

(2)加強(qiáng)課程設(shè)計環(huán)節(jié)。原來培養(yǎng)計劃中對多門課程都開設(shè)有課程設(shè)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(shè)了綜合課程設(shè)計,[5]在有條件的情況下要求做出實物,并進(jìn)行答辯。如原“自動控制原理”課程要求學(xué)生根據(jù)給定的系統(tǒng)傳函下設(shè)計調(diào)節(jié)器以滿足其性能指標(biāo),現(xiàn)在將其與“運動控制系統(tǒng)”課程結(jié)合起來,開設(shè)為期兩周的綜合課程設(shè)計內(nèi)容,要求設(shè)計一個完整的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。其內(nèi)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(shù)、電力電子技術(shù)方面的知識,涉及的知識面廣,能訓(xùn)練學(xué)生綜合運用多門課程知識分析和解決問題的能力。

(3)增設(shè)選修創(chuàng)新模塊,鼓勵學(xué)生參加各類科技競賽。培養(yǎng)計劃在第七學(xué)期增加了供學(xué)生選修的創(chuàng)新模塊,主要包括創(chuàng)新實驗、科研訓(xùn)練、、科技發(fā)明和科技競賽等。其中每個環(huán)節(jié)為兩個學(xué)分,要求學(xué)生至少取得4個學(xué)分。積極培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計競賽、科研訓(xùn)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(xué)生共參與相關(guān)課題研究 50 多項;5人獲電子設(shè)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(jié)語

根據(jù)河南理工大學(xué)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(shè)為契機(jī),自動化專業(yè)建設(shè)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(yīng)行業(yè)需求”、強(qiáng)調(diào)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(shè)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(shè),培育了國家級“三電”教學(xué)團(tuán)隊;依托國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心的實驗室資源,改革實驗教學(xué)體系,自動化學(xué)生在全國性科技競賽取得優(yōu)異成績,提高了學(xué)校的知名度和聲譽。

參考文獻(xiàn):

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篇10

關(guān)鍵詞:能源開發(fā);經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)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(jié)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展,卻給當(dāng)?shù)鼐用駧砹藰O大的損害,這嚴(yán)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(dāng)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(yīng)著重解決的問題。綜上可以看出,對能源的開發(fā)進(jìn)行探討具有非常重要的意義,本文以下內(nèi)容將對能源開發(fā)過程中存在的問題進(jìn)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(jù)作者多年的實踐經(jīng)驗,認(rèn)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(shù)礦山不按開采設(shè)計和開發(fā)利用方案進(jìn)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(jìn)行生產(chǎn),資源浪費較嚴(yán)重,礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的規(guī)模效益沒有體現(xiàn)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(yán)重的環(huán)境污染。

第三,礦產(chǎn)資源綜合利用中新技術(shù)作用發(fā)揮不明顯。我國礦產(chǎn)資源加工利用技術(shù)與國外相比差距較大,新技術(shù)的工程化引進(jìn)與實施落后于世界水平,新技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模較小,相關(guān)學(xué)科的最新成就在礦產(chǎn)資源利用與保護(hù)領(lǐng)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(zhǔn)入制度不合理。煤炭資源的有限性決定了國家對進(jìn)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(shè)立實行許可原則,由煤炭管理部門審查批準(zhǔn)。我國《煤炭法》第十八條規(guī)定:“有符合煤炭安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)要求的礦山設(shè)計”?!兜V產(chǎn)資源開采登記管理辦法》第五條采礦權(quán)申請人申請辦理采礦許可證時,應(yīng)當(dāng)向登記管理機(jī)關(guān)提交的資料規(guī)定的 “開采礦產(chǎn)資源的環(huán)境影響評價報告”。雖然都有環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容,但礦山設(shè)計是否符合環(huán)境保護(hù)要求由哪個部門審批認(rèn)定,是環(huán)境保護(hù)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(xì)化,使許多生產(chǎn)技術(shù)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(diào)查規(guī)劃和勘查工作有待加強(qiáng),煤礦生產(chǎn)的機(jī)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(shù)還有待推廣。

第六,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,產(chǎn)業(yè)鏈短,附加值低。2007年,某省實現(xiàn)煤炭工業(yè)總產(chǎn)值69億元,其中非煤產(chǎn)值26億元,這說明傳統(tǒng)采煤、賣煤經(jīng)營模式?jīng)]有改變。在煤炭企業(yè)中普遍存在煤炭產(chǎn)品深加工不足問題,細(xì)加工就更不存在。洗煤生產(chǎn)線比較單一,品種不多,現(xiàn)在一般入洗生成產(chǎn)品為精煤和動力煤,不能構(gòu)成合理的產(chǎn)品格局,直接影響銷售面,影響銷售收入,對煤礦生產(chǎn)出的其他附加品更是處理不夠,導(dǎo)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(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈,不能對煤炭產(chǎn)品和附加品進(jìn)行深細(xì)加工,達(dá)到合理利用,使產(chǎn)品不能創(chuàng)造更大收益,進(jìn)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(jù)作者多年的實踐經(jīng)驗,認(rèn)為要解決能源的過度開發(fā)和低水平的煤炭轉(zhuǎn)化現(xiàn)狀應(yīng)從如下幾個方面采取措施:

第一,在礦區(qū)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

①注重再生資源綜合利用的技術(shù)升級。再生資源綜合利用只有達(dá)到一定的層次和規(guī)模,才能產(chǎn)生最大的效益。煤炭企業(yè)需要引進(jìn)高技術(shù)含量的設(shè)備和技術(shù),努力擴(kuò)大再生資源的綜合利用范圍,提高轉(zhuǎn)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(qiáng)再生資源建設(shè)。要加快再生資源回收、綜合利用體系建設(shè)。就必須發(fā)揮管理的主導(dǎo)作用,通過制度建設(shè),形成回收、加工利用、處理三者有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)業(yè)鏈。要嚴(yán)格管理,堅決淘汰資源浪費、污染嚴(yán)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(jī)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(jī)制下,發(fā)揮科技開發(fā)、信息服務(wù)共享等優(yōu)勢,進(jìn)行集約化管理,面向社會調(diào)劑利用,取得規(guī)模效益,增強(qiáng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。

③建立以市場為導(dǎo)向的利益驅(qū)動機(jī)制。循環(huán)經(jīng)濟(jì)與市場經(jīng)濟(jì)具有同一性,目的是提高資源利用效率,進(jìn)而提高環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量。同市場經(jīng)濟(jì)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(chǎn)業(yè),需要建立以市場為導(dǎo)向的利益驅(qū)動機(jī)制,即由市場調(diào)節(jié)價格,建立合理的成本與收益鏈條,使循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈穩(wěn)定運行。

④要建立再生資源回收利用強(qiáng)制制約機(jī)制,規(guī)范管理流程,強(qiáng)化循環(huán)體系建設(shè)。通過出臺嚴(yán)密的工作措施,建立一整套嚴(yán)格的申報、鑒定、分揀、加工、利用、整理、調(diào)劑、出賣、交易程序,實現(xiàn)了從物資供應(yīng)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(qiáng)制性,考核投入產(chǎn)出比,并給予適當(dāng)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(dǎo)再生資源產(chǎn)業(yè)有序、良性發(fā)展。

⑤轉(zhuǎn)變觀念,擴(kuò)大循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展范疇。再生資源在礦區(qū)內(nèi)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(xiàn)物盡其用,有限資源、無限循環(huán)的工作目標(biāo)。企業(yè)必須要面向社會,建立區(qū)域信息平臺,實現(xiàn)同周邊同類型企業(yè)的資源共享,實現(xiàn)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(xué)品為目標(biāo)產(chǎn)品,應(yīng)用煤轉(zhuǎn)化高的新技術(shù),建成未來新興煤炭-能源化產(chǎn)業(yè);結(jié)合煤炭資源開發(fā)和煤炭生產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展,建成若干大型產(chǎn)業(yè)基地或基地群。新型煤化工是煤炭工業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),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(xiàn)代煤轉(zhuǎn)化技術(shù),對發(fā)揮資源優(yōu)勢、優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu)、大規(guī)模補充國內(nèi)石油供需缺口有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)的意義。

第三,主攻潔凈煤技術(shù),提高煤炭洗選水平。潔凈煤技術(shù)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(zhuǎn)化及污染控制等新技術(shù)群。美國開發(fā)的“維新-21”技術(shù),按其概念設(shè)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(shù)的實現(xiàn)與推廣,到本世紀(jì)下半葉,可以期待煤炭轉(zhuǎn)化“零污染”技術(shù)出現(xiàn)。潔凈煤技術(shù)受到工業(yè)發(fā)達(dá)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(shù),各工業(yè)發(fā)達(dá)國家制訂了21世紀(jì)能源和能源科技新世紀(jì)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(shù)發(fā)展迅速,一些重點領(lǐng)域或關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā),推廣應(yīng)用取得突破,其中:自主知識產(chǎn)權(quán)的超臨界機(jī)組、煙氣脫硫、大型煤氣化技術(shù)正在開發(fā)之中;以自主技術(shù)為主的煤炭液化、IGCC、煤層氣開發(fā)等技術(shù)已開始進(jìn)入工業(yè)性示范階段;型煤、中小型燃煤工業(yè)鍋爐技術(shù)、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(shù)正在提高和完善中。但當(dāng)前的潔凈煤技術(shù)尚不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場需求,仍有待發(fā)展。研究表明:生產(chǎn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù),做深做精煤炭產(chǎn)業(yè)。

第四,積極鼓勵煤炭資源規(guī)模開采。進(jìn)一步加快煤炭能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加大小煤礦的關(guān)停力度,加快淘汰落后產(chǎn)能、設(shè)備和技術(shù),進(jìn)一步推動有條件的地區(qū)建設(shè)大型煤電一體化等能源基地,提升能源產(chǎn)業(yè)的集中度,提高煤炭科學(xué)開采水平,提升資源的利用率,實現(xiàn)由粗放開采向以先進(jìn)技術(shù)為支撐的安全高效開采轉(zhuǎn)變,全面提升煤炭資源開采科學(xué)技術(shù)水平和綜合安全保障能力。

第五,進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化煤炭企業(yè)結(jié)構(gòu),提高煤炭行業(yè)整體素質(zhì)。加快實施大公司、大集團(tuán)戰(zhàn)略,抓緊大型煤炭基地建設(shè),盡快形成若干個千萬噸級的大型企業(yè),以及一批年產(chǎn)規(guī)模500萬t左右的企業(yè),是改變煤礦安全狀況,實現(xiàn)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(dǎo)和鼓勵有實力、有技術(shù)、有信譽的企業(yè),采取聯(lián)營、兼并、參股、控股、收購等多種形式,促使有限的礦產(chǎn)資源向強(qiáng)勢企業(yè)集中,依靠資金、技術(shù)優(yōu)勢加快發(fā)展礦產(chǎn)業(yè),做大做強(qiáng)做優(yōu)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)。要結(jié)合深化煤礦安全專項整治,繼續(xù)整頓關(guān)閉那些技術(shù)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(chǎn)問題的同時,解決煤礦數(shù)量過多、集中度過低的問題。應(yīng)聯(lián)合、重組小煤礦,提高單井規(guī)模,最大限度地減少小煤礦數(shù)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(jìn)科技進(jìn)步,依靠科技進(jìn)步提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),提高煤炭工業(yè)的整體素質(zhì)。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(shù)改造,加快技術(shù)裝備更新?lián)Q代和現(xiàn)代化礦井建設(shè)步伐。通過對礦井生產(chǎn)、安全系統(tǒng)改造,穩(wěn)定生產(chǎn)能力或擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。要瞄準(zhǔn)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(chǎn)高效、綜合加工利用等方面的重大技術(shù)難題,開展科研攻關(guān)。可以采用建立煤炭企業(yè)技術(shù)中心的措施,其職能主要表現(xiàn)在如下幾個方面:

①煤炭企業(yè)的技術(shù)中心重點圍繞提高煤炭生產(chǎn)效率、安全和質(zhì)量進(jìn)行新工藝和新技術(shù)的開發(fā)和研究,以加快煤礦的現(xiàn)代化建設(shè),以幫助企業(yè)走資源利用率高、安全有保障、經(jīng)濟(jì)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(shù)中心不斷的研究分析國際和國內(nèi)技術(shù)和市場發(fā)展的動態(tài),有一定的獲取技術(shù)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(jù)。另外,要加快引進(jìn)和培育煤炭科技力量,建設(shè)以大型企業(yè)為主體,中小企業(yè)參與、院校聯(lián)合的煤炭科技服務(wù)中心,針對全省煤炭企業(yè)共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)開展科研、創(chuàng)新和服務(wù)。同時狠抓在職員工的技術(shù)培訓(xùn)和低文化職工的文化教育,提高隊伍素質(zhì),適應(yīng)技術(shù)升級。第七,完善煤炭立法。

①嚴(yán)格實行煤炭行業(yè)的市場準(zhǔn)入制度。建設(shè)高產(chǎn)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(zhǔn)入制度,提高煤炭行業(yè)的市場準(zhǔn)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(yán)格煤炭生產(chǎn)許可證的發(fā)放條件,可以根據(jù)煤炭資源賦存情況和開發(fā)要求,增加對企業(yè)年生產(chǎn)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(hù)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(shè)施與主體工程要嚴(yán)格實行建設(shè)項目“三同時”制度。按照“誰開發(fā)、誰保護(hù),誰污染、誰治理,誰破壞、誰恢復(fù)”的原則,加強(qiáng)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和水資源保護(hù)、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(fù)補償機(jī)制,明確企業(yè)和政府的治理責(zé)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(yīng)嚴(yán)格按照國家的相關(guān)法律法規(guī)對能源開發(fā)進(jìn)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(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行懲罰。

5、結(jié)尾

以上內(nèi)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(jù)自身經(jīng)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(dá)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(xiàn)出來的問題,需要從多個方面采取措施,而作為一名技術(shù)人員,應(yīng)該在實踐中不斷學(xué)習(xí),并注重借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗,不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì),才能為提高能源開發(fā)水平做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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