煤矿开采技术专业调研(共8篇)
一、调研背景:
煤炭工业是我国的能源支柱产业,在我国能源消耗结构中,煤炭占70%以上。其产量居世界第一位。随着世界经济一体化进程的加快,能源行业的全球化趋势越来越明显。中国能源企业也正在向国际化阶段迈进,并制定了国际化、全球化战略,确定了建设综合性国际能源公司的目标。为此,对劳动者的能力要求也有全球一体化的发展趋势。我国在煤炭工业上的人力投入、成本投入居世界之首,三分之二的煤炭产量依靠综采机械化,因此要以少量的人力物力投入增产高效,必须提高煤矿大型机电设备的利用率,实现煤炭工业的机械化、自动化和现代化。
新疆是中国的资源宝库,是国家能源基地,是找煤潜力最大的省区。新疆在其“十一五规划”中就提出:建设准东、伊犁、吐哈、库拜四大煤电、煤化工、煤焦化基地,加强乌鲁木齐、哈密山道岭、艾维尔沟、硫磺沟、和什托洛盖等13个重点矿区的建设,打造千万吨级矿井和亿万吨级大型矿区。在这个实现新疆跨越式发展的大好形势下,有必要对我们哈密地区的煤矿行业的发展形势和人才需求状况进行调研,以便更好的为我校制定专业建设方案提供理论依据。
二、调研组织情况:
在我校领导的组织和带领下,由工程部组成的调研小组于2011年 4-6月前往多家哈密煤矿企业进行了市场调研,为煤矿开采技术
专业专业建设规划的制定提供了理论依据与实践基础。
三、调研情况总结:
哈密煤炭行业现状与趋势:哈密在是新疆的东大门,是新疆通往内地的咽喉,是新疆优势资源转换和“西煤东运”战略的主战场。煤田预测资源量高达5708亿吨,占全国煤炭预测资源量的12.5%,占全疆煤炭预测资源量的31.7%。探明煤炭资源量388.44亿吨,居全疆第一位。主要分布在三道岭、沙尔湖、大南湖、三塘湖、淖毛湖、野马泉和巴里坤等矿区。截止4月份开工建设和生产矿井总规模已达3200万吨,预测年底总规模可达7400万吨,这些煤矿在2012年之后将陆续投产,到2013年,随着“西煤东运”铁路专线的建成,总规模将达到1.97亿吨,5年后,将达到3亿吨。
哈密地区煤炭资源具有储量大、品种多、易开采的特点。根据各大煤田资源禀赋条件和开采难易程度,规划为七个矿区,总面积14631.73平方公里,探明资源量317.1亿吨,预测资源总量3750.72亿吨。其中,大南湖矿区80平方公里探明资源量72.3亿吨,预测资源量200亿吨;沙尔湖矿区探明资源量224.6亿吨,预测资源量2652亿吨;巴里坤矿区探明资源量4.8亿吨,预测资源量312.5亿吨;三塘湖矿区探明资源量0.2亿吨,预测资源量191亿吨;淖毛湖矿区探明资源量0.1亿吨,预测资源量282.6亿吨;三道岭矿区探明资源量为14.7亿吨,预测资源量97.3亿吨;野马泉矿区探明资源量0.4亿吨,预测资源量15.3亿吨。
哈密地区现有煤炭生产矿井12处,其中,国有重点生产矿井3处,地方乡镇5处,兵团4处。基本建设和改造矿井6处,其中,潞安新疆煤化工(集团)公司1处,地方乡镇及其它企业5处。2008年以来,新建现代化大型煤矿5处。分别在三道岭矿区、大南湖矿区、巴里坤矿区、淖毛湖矿区和三塘湖矿区。
为了全力打造亿吨级煤炭生产基地,哈密地区统一规划,全力做好水、电、路等基础设施的建设和保障服务性工作。按照《新疆哈密亿吨/年煤炭生产基地项目可行性研究报告》产能规划测算,在 2010年,区域煤炭产能规划4515万吨/年,约需煤矿产业职工新增总数为5513人;到2013年,区域煤炭产能达到1.97亿吨/年的情况下,约需煤矿产业职工总数可达24034人;到2015年,区域煤炭产能达到3亿吨/年的情况下,约需煤矿产业职业总数可达到36600人;到2020年,区域煤炭产能达到5亿吨/年的情况下,约需煤矿产业职工总数需达到61000人。预计2010年到2020年,平均每年需要培训煤炭产业人力资源5000人左右。其中:技术人员1000人左右,技术工人4000人左右,机电专业占60%,2400人左右。
亿吨级煤炭基地建设需要大批的技术人员和技术工人,而哈密地区现有人力资源很难满足其发展需求,因此,煤炭资源的开发和利用是促进哈密经济发展的迫切需要,加大煤炭产业人才教育培养力度已势在必行。随着新设备新技术的引进与应用,同样需要大批既懂理论又会操作的复合型高技能机电技术人才。
通过对国家电网哈密大南湖煤电化开发有限公司调研,职工总人
数约1300人,技术工人需要800人左右,而机电专业技术工人需要500人左右。从煤炭工业的发展看,机电技术人才的需求市场前景非常广阔。并且随着机电工业的发展和高新技术的迅速推广与普及,这种人才需求将更加迫切。
通过走访多家企业和地区劳动力市场,普遍认为煤矿开采技术专业涵盖的就业岗位多,毕业生的工作岗位好安排,因此有较好的需求。但企业规模、设备技术水平不同,对毕业生在使用上有很大的差别。对于大中型国有企业或合资企业,设备先进、自动化程度高、人才密集,中等职业学校毕业生主要从事生产第一线单机、单工种操作;而在小企业,由于设备、加工手段相对落后,大学生少,技术力量缺乏,中等职业学校机电技术应用专业的毕业生非常受欢迎,他们既懂机、又懂电、经过不长时间的实践锻炼,就能胜任技术员的工作。
目前,煤矿开采技术专业的发展尚处在初期,无论技术还是人才,都不能满足企业的发展的需要,煤矿开采专业已成为哈密支柱产业,未来几年的就业前景广阔。
综上所述,我校开设煤矿开采技术专业不仅可以促进哈密地区经济快速增长,而且对促进就业,社会稳定有是非常重要的意义。
工程技术教学部
本文将以人才培养目标为依据,从现实需求出发,以就业为导向,以岗位职业标准为核心,尝试构建煤矿开采技术专业的实践教学课程体系。同时在专业基础课程和专业核心课程的实践教学方面提出自己的建设构想。
1 我系煤矿开采技术专业现状
在“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合”的高职办学思想指引下,我专业于2005年成立,依托煤炭行业,面向全国培养煤炭行业急需人才;同时为吕梁地区培训紧缺人才,开展社会科技服务。2008年和2009年我专业两届毕业生的就业率均达95%以上。
在学校的鼎立帮助下,我专业长期聘请知名大学教授及企业单位业务主管作兼职教师;制定教师培训进修计划;鼓励中青年教师外出进修。经过几年的建设,我专业已组建起一支具有较高专业理论水平和较强实践能力的高职教育师资队伍。
本着为地方经济服务的办学指导思想,我专业积极实施“订单式”人才培养工作。每年均有一定比例的大学新生与大土河煤焦集团公司签订学生“订单”协议,学生的实践性教学环节主要被安排在煤矿企业里进行。企业按用人意向,安排培训和顶岗实习,学院和企业按照教学要求共同考核。实践证明,“订单”培养密切了我专业与用人单位的联系,增强人才培养的针对性,提高了教学质量。
然而,从专业教研室的角度出发,如何构建适合高职学生的实践教学体系,更好地实现本专业的人才培养目标,仍是一个迫切需要解决的问题。
2 专业培养目标和课程体系的确定
通过分析吕梁区域经济发展需要和地方煤矿企业发展现状,煤矿开采技术专业培养目标确定为面向大型特大型煤矿企业,培养德、智、体、美、劳方面全面发展,掌握采煤、掘进、通风安全、地质测量,以及机电等方面基本的专业知识和技能,适应煤矿企业生产一线需要,能从事采煤、掘进、通风安全、地质测量等方面工作的高技能人才。
依据专业培养目标,为了满足煤矿企业对从事本专业高技能人才的迫切需要,我专业在校教务处的统一领导下进行了人才培养方案的修订,主要任务是加大实践环节在整个教学过程中的比重。
在实践环节中,我专业确定合格的毕业生应完全具备从事矿井生产系统的分析及设计的基本能力。与之相对应,专业课程如“煤矿地质学”、“煤矿固定机械”、“煤矿电工学”、“井巷工程”、“矿山测量学”、“通风与安全”、“煤矿开采学”等的实践教学内容应为这一目标服务。使本专业的毕业生在专业技能方面有所侧重。
如图1,图2所示。
上图显示的是煤矿开采技术专业高技能人才能力培养结构图及由其确定出的课程体系结构。
3 实践教学体系的构建
为实现本专业培养目标,教研室从煤矿企业的现实需求出发,以就业为导向,以岗位职业标准为核心,构建符合本专业实际情况的实践课程体系。本专业的职业岗位分析如下表所示。
如表1所示。
经过职业岗位分析,并参照兄弟院校煤矿开采专业办学经验,确定本专业主要实践教学环节为:认识实习、井巷设计、矿井通风实习、煤矿地质实习、矿山测量实习、毕业顶岗实习、毕业设计等。下面简要说明各环节的任务及学时安排情况。
(1)煤矿认识实习(1周)。
通过实习,掌握矿井的基本知识,初步了解煤矿现代生产技术状况及发展趋势,了解煤矿安全的有关规定。
(2)毕业顶岗实习(8周)。
到矿井跟班实习,认识整个矿井的生产系统、运输、通风、排水等系统,辅助矿井技术员管理整个矿井技术工作。
在矿技术员指导下编制矿井灾害防治措施、生产计划、编制作业规程、操作规程、安全技术措施等,为毕业设计准备资料。
(3)矿山测量实习(2周)。
掌握地面闭合测量和井下巷道测量的基本方法;掌握经伟仪、水准仪、全站仪等仪器的使用。
(4)煤矿地质实习(1周)。
岩石种类认识、地层、断层、褶皱等的认识,岩层产状判定及测量;褶皱及断层的制图与识图;矿井涌水量的测量与计算,矿井水害的防治;不同地质因素下的煤矿开采对策。
(5)矿井通风实习(2周)。
根据矿井巷道布置图和生产情况,完成矿山通风系统的合理选择、风量计算和风量合理调节。
(6)井巷设计(1周)。
使学生掌握煤矿井巷设计、道岔设计、硐室断面设计、巷道断面设计等方面的基本设计方法和步骤。
(7)毕业设计(2周)。
学生在老师指导下,完成一个采区的设计(图纸、文字)。通过对一个矿井或采区的设计,熟悉采矿设计规范、一般原则、设计的步骤及方法。
4 结语
实践教学体系的构建必须以学生的职业能力培养为核心。在增加实践学时比例的同时,需要合理压缩专业课程的理论课时,优化课程体系结构,突出高职人才培养特点。在实践教学环节,重点以培养学生的实践能力,专业技能,敬业精神和创新素质为主体,提升学生的职业能力。
参考文献
[1]李建求.论高职院校的专业建设[J].高等教育研究,2003(7).
[2]黄丽.以就业为导向推进高等职业教育改革与发展[J].廊坊师范学院学报,2008(3).
摘要:本文阐述了高职煤矿开采技术专业专业群的“模块化”课程体系建设理念、构架,对高职课程体系建设应注意的问题进行初步探讨。建设符合人才培养模式的课程体系,是推动煤矿开采技术专业群提高人才培养质量的关键载体。
关键词:高职 煤矿开采技术专业群 课程体系
0 引言
课程体系是高职煤矿开采技术专业群人才培养模式的活动载体,由各专业课程或教学活动按照课程科目属性、教学顺序或逻辑、教学进程、时限、理实比例等要素构建而成。课程是高职院校为了实现专业人才培养目标而规定的教育教学科目或活动的总和,是学生在教师的指导下进行各种教学活动的总称,包含有计划的学生课外自主学习活动。
1 高职煤矿开采技术专业群课程体系建设理念
高职煤矿开采技术群的专业课程按照“理实结合、知技结合、校企合作”的理念或思路建设,突出学生岗位知识、职业素质和职业能力培养。
按照流程:“行业企业调研→专业对应职业的典型工作岗位→典型工作任务→职业能力→课程(课程体系)→课程内容→教学实施→效果评价”,建设和实施了煤矿开采技术专业群的“模块化”的课程体系:基础课程模块、专业课程模块、专业拓展课程模块、素质教育模块4个模块,指导开发专业课程、制定教学内容、组织教学和评价课程教学效果。
要建设好煤矿开采技术专业群的课程体系和课程,需明确每门课程在专业人才培养中的地位和作用,建设课程“双师”教学团队,建设必备的教学条件、特别是体现高职教育特征的实践教学条件;走校企合作之路,根据行业企业新技术新方法、实时更新教学内容,建设“教学做”一体化、案例教学、实操演练等课程教学方法,建立课程考核评价指标体系,加强专业精品课程建设。
2 煤矿开采技术专业的教学学时比例和课程体系构架
2010~2013年期间,高职煤矿开采技术专业群以就业为导向,建立了“工学结合、政校企合作、顶岗实习”的“2+1”订单式人才培养模式,主要培养适应在贵州煤矿生产一线安全进行采、掘、机、运、通和地测工作的高端技能型人才。深入煤矿行业企业调研,确定专业人才培养规格;根据岗位工作过程的知识、能力和素质需求,按岗设课,构建了专业课程体系,建设和不断完善专业课程设置与教学进程表,每年持续完善由4个煤矿主体专业(煤矿开采技术、矿井通风与安全、矿山机电、矿山地质)不同年级的教学计划,以煤矿开采技术专业为例:
2.1 2013年煤矿开采技术专业的教学学时比例表(表1)
2.2 高职煤矿开采技术专业课程体系构架建设实例(图1)
3 煤矿开采技术专业群课程体系建设应注意的事项和标准
课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容。
建设煤矿开采技术专业群课程体系,在设置专业课程时改革传统专业课程体系中带“…学”的课程,改革为带“技术”和具备实践特征、充分体现高职教育特色的专业课程;除了搭建好各课程模块的架构,理顺课程学时、先后逻辑等关系外,重在建设好专业的各门课程,开展好人才培养的活动载体——课程,以课程教学为中心,着力提高人才培养质量。
课程建设与改革需注意以下要点:一是课程设置应明确课程性质、作用,明确课程设计的理念。二是课程教学内容的选取应有针对性和适用性,教材及相关资料齐全并与教学情景设计匹配,课程教学组织与安排合理有序。三是课程教学方法重视学生在校学习与实际工作的一致性,有针对性地采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等行动导向的教学模式;根据课程内容和学生特点,灵活运用案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教、学效果;运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率,取得实效;网络教学资源丰富,架构合理,硬件环境能够支撑网络课程的正常运行,并能有效共享。四是课程“专兼结合”的教学队伍数量和质量达标,师德师风好,“双师”教师比例逐年提高。五是校内外实践教学条件好,能够满足专业课程实践教学需要。六是建立健全教学效果评价体系,由校企专家、督导、同行及学生构成评价主体,学生实际动手能力强,课程对应或相关的职业资格证书或专业技能水平证书获取率高,相应技能竞赛获奖率高。
4 结束语
由于课程体系是人才培养活动的重要载体,因此需根据煤矿行业企业的就业岗位需求,结合煤矿开采技术专业群的人才培养模式建设、实施和改革需要,持续建设和完善符合专业人才培养目标的课程体系,在实施课程教学过程中,促进煤矿开采技术专业群的专业建设、师资队伍建设、实习实训条件建设、校企合作、社会服务能力建设等,提高人才培养质量,真正服务贵州地方经济社会发展需要。
参考文献:
[1]教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见(教高〔2006〕16号)[Z].北京:2006.
[2]刘松林.高职人才培养模式研究[J].教育发展研究,2009(1).
教学计划:150课时
项目一:采煤机的操作与维护 30学时 任务一:采煤机的基本操作 4课时 知识点:1.采煤机的类型、结构;
2.采煤机司机职责;
3.采煤机操作安全知识。
能力目标:1.能阐述采煤机的类型、结构、性能、原理;
2.会操作采煤机启动、牵引、停机;
3.会绘制滚筒式采煤机总体结构示意图、供电系统图及编制采煤机安全操作规程。
情感点:熟悉工作场景,增强责任意识。授课方法:项目教学 作业:5道。
任务二:采煤机截割部维护 8课时
知识点:1.采煤机截割部的组成及工作原理;
2.采煤机截割部完好质量标准;
3.采煤机截割部日常维护内容及要求。
能力目标:1.能阐述采煤机截割部的组成、结构、原理;
2.会对采煤机截割部日常维护、运行状态检测、故障处理;
3.会制定各项工作的实施方案及安全措施。
情感点:培养学生自主学习方法和认真负责的工作态度; 授课方法:项目教学 作业:7道。
任务三:采煤机牵引部维护 10课时
知识点:1.采煤机液压牵引部和电牵引部的组成及工作原理;
2.采煤机牵引部完好质量标准,日常维护内容及要求。能力目标:1.能阐述液压牵引部和电牵引部的组成及工作原理;
2.会对采煤机牵引部日常维护、性能调整运行状态检测、常见故障处理;
3.会绘制液压系统原理图;
4.会制定各项工作的实施方案及安全措施。
情感点:培养学生树立认真负责精益求精的工作态度; 授课方法:项目教学 作业:8道。
任务四:采煤机辅助装置维护 4课时
知识点:1.采煤机电气系统的组成及工作原理;
2.主要设备完好质量标准;
3.采煤机电气系统的日常维护内容及要求。
能力目标:1.能阐述采煤机辅助装置的类型、结构、原理及选用的原则;
2.会对采煤机辅助装置进行安装使用、维护、故障处理; 情感点:培养学生树立良好的职业道德意识和安全生产意识。授课方法:项目教学 作业:5道。
任务五:采煤机使用与安装 4课时 知识点:1.采煤机辅助装置的组成及工作原理;
2.采煤机辅助装置完好质量标准;
3.采煤机辅助装置日常维护内容及要求。
能力目标:1.能阐述采煤机使用要求、工程质量标准、设备安装质量标准;
2.会根据生产条件操作使用、解体安装、调试验收采煤机。
3.会编制采煤机撤出、安装实施方案及安全措施。情感点:培养学生团结合作的团队精神。授课方法:项目教学 作业:4道。
项目二:液压支架使用与维护 30学时 任务一:液压支架基本操作6课时 知识点:1.液压支架的类型、结构;
2.液压支架工岗位职责;
3操作液压支架的方法和步骤。
能力目标:1.能阐述支护类型、结构、性能及工作原理;
2.会依照一定的支护方式操作液压支架。
3.会绘制液压支架架型结构示意图和编制液压支架操作规程。情感点:培养学生一丝不苟的工作态度。授课方法:项目教学 作业:5道。
任务二:液压支架的维护
6课时
知识点:1.液压支架液压系统的组成及工作原理;
2.液压支架完好质量标准;
3操作液压支架日常维护内容及要求。
能力目标:1.能阐述液压支架液压系统的组成、工作原理及液压支架的工作特性;
2.会对液压支架日常维护、故障诊断与处理。
3.会绘制液压支架液压系统原理图、管线路图。
4.会编制液压支架有关管理制度和液压支架故障处理方案。
情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务三:液压支架主要元件维护 12课时
知识点:1.主要元件的类型、结构、性能及工作原理;
2.主要元件完好质量标准和调试方法;
能力目标:1.能阐述液压支架液压支架“柱三阀”类型、结构、工作原理,常见故障现象和原因;
2.会对液压支架主要元件进行维护、性能测试。
3.会绘制主要元件的职能符号和原理示意图。情感点:培养学生具备辩证思想的能力。授课方法:项目教学 作业:8道。
任务四:液压支架使用与安装 6课时 知识点:1.液压支架搬运安全知识;
2.工作面液压支架拆除与安装的方法及要求; 能力目标:1.能阐述液压支架液压支架的使用要求、常见故障及原因、安装的方法和质量标准;
2.会在一般和特殊条件下操作液压支架。
3.会编制液压支架的撤出、安装及常见故障处理实施方案。情感点:培养学生团结合作的团队建设。授课方法:项目教学 作业:5道。
项目三:乳化液泵站使用与维护 18学时 任务一:乳化液泵站的运行操作6课时
知识点:1.乳化液泵站的类型、结构、性能;
2.乳化液泵站安全操作知识。
能力目标:1.能阐述乳化液泵站的类型、结构、性能;
2.会对乳化液泵站运行操作、运行状态检测。
3.会编制乳化液泵站运行安全操作规程。情感点:培养学生尊重科学、尊重知识的思想意识。授课方法:项目教学 作业:6道。
任务二:乳化液泵站的维护6课时
知识点:1.乳化液泵站液压系统的组成及工作原理;
2.乳化液泵站完好质量标准 3.乳化液泵站维护及要求。
能力目标:1.能阐述乳化液泵站液压系统的组成及工作原理;
2.会配置和检测乳化液的浓度。
3.会编制乳化液泵站进行日常维护、故障处理
4.会编制乳化液泵站各项管理制度。
情感点:培养学生虚心向生产实际学习的态度。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务三:乳化液泵站主要元件维护 6课时
知识点:1.乳化液泵站主要元件的结构、性能及工作原理;
2.主要元件完好质量标准;
3.主要元件维护、测试方法。
能力目标:1.能阐述乳化液泵站主要元件的结构、性能、工作原理、完好质量标准;
2.会对主要部件进行维护及性能测试。
3.会绘制格各主要元件的职能符号和原理图和结构原理示意图。情感点:培养学生团结互助团队精神。授课方法:项目教学 作业:7道。
项目四:刮板输送机使用与维护 18学时 任务一:刮板输送机运行操作6课时 知识点:1.刮板输送机的类型、结构;
2.刮板输送机操作工岗位职责
3.刮板输送机安全操作知识。
能力目标:1.能阐述刮板输送机的类型、结构、性能及工作原理;
2.会对刮板输送机运行操作、状态检测;会绘制刮板输送机、桥式转载机总体结构示意图、供电系统图。
3.会编制刮板输送机、桥式转载机安全运行操作规程。情感点:培养学生尊重劳动、尊重科学的态度。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务二:刮板输送机的维护6课时
知识点:1.刮板输送机完好质量标准;
2.刮板输送机日常维护内容及常见故障分析。
能力目标:1.能阐述刮板输送机、桥式转载机完好质量标准、安全运行的有关规定;
2.会对刮板输送机进行日常维护和常见故障处理。情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:3道。
任务三:刮板输送机拆除与安装 6课时
知识点:1.熟悉刮板输送机安装的质量要求;
2.掌握刮板输送机拆除与安装的方法和要求
能力目标:1.能阐述刮板输送机、桥式转载机的拆除、安装的方法及要求;
2.会对刮板输送机进行拆除、安装、调试操作;
3.会编制刮板输送机撤出、安装实施方案及安全措施 情感点:培养学生职业道德意识。授课方法:项目教学 作业:4道。
项目五:胶带输送机使用与维护 12学时 任务一:胶带输送机运行操作4课时
知识点:1.胶带输送机的类型、性能及特性;
2.胶带输送机工岗位职责
3.胶带输送机安全操作知识。
能力目标:1.能阐述胶带输送机的类型、结构、性能及工作原理;
2.会对胶带输送机运行操作、状态检测;会绘制胶带输送机、带式转载机总体结构示意图、供电系统图。
3.会编制胶带输送机、带式转载机安全运行操作规程。情感点:培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识。授课方法:项目教学 作业:6道。
任务二:胶带输送机的维护4课时
知识点:1.胶带输送机完好质量标准;
2.胶带输送机维护管理知识。
能力目标:1.能阐述胶带输送机、带式转载机完好质量标准、安全运行的有关规定;
2.会对带式输送机进行日常维护和常见故障处理。情感点:培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务三:胶带式输送机拆除与安装 4课时 知识点:1.胶带式输送机安装的要求;
2.胶带输送机安装与调试。
能力目标:1.能阐述胶带输送机、带式转载机的拆除、安装的方法及要求;
2.会对胶带输送机进行拆除、安装、调试操作;
3.会绘制带式输送机撤出、安装、、实施方案及安全措施 情感点:让学生加强职业道德意识。授课方法:项目教学 作业:4道。
项目六:综采设备选型配套 12学时 任务一:综采设备选型 2课时
知识点:1.综采设备选型与配套的原则及影响因素;
2.综采设备选型设计的步骤和方法。
能力目标:1.能阐述综合机械化采煤工作面“三机”选型的原则、步骤方法及要求;
2.会根据实际生产条件对综采工作面“三机”进行选型和主要参数计算与确定。情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:3道。
任务二:综采设备配套 10课时
知识点:1.综采设备配套的基本要求;
2.主要参数的计算。
能力目标:1.能阐述综合机械化采煤工作面生产系统配套的形式及优化组合的原则;
2.会根据实际生产条件对综采工作面“三机”进行配套和主要参数计算与确定。情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:4道。
项目七:掘进机使用与维护 30学时 任务一:掘进机的基本操作4课时
知识点:1.掘进机的类型、结构、性能;
2.胶带输送机安全操作知识。
3.掘进机的操作方法
能力目标:1.能阐述掘进机的发展及使用概况,掘进机的类型、组成及工作性能;
2.会对掘进机进行基本。
3.会编制掘进机安全操作规程。情感点:培养学生职业道德意识。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务二:工作机构的维护4课时 知识点:1.煤岩破碎知识;
2.工作机构的组成及工作原理。3.工作机构的完好标准。
能力目标:1.能阐述工作机构的组成及工作原理;
2.对掘进机工作机构进行日常维护、常见故障处理;
3会编制各项工作的实施方案。情感点:培养学生具备辩证思想的能力。授课方法:项目教学 作业:5道。
任务三:装运机构的维护4课时
知识点:1.装运机构的组成及工作原理;
2.装运机构的完好标准。3.常见故障分析。
能力目标:1.能阐述装运机构的组成及工作原理;
2.对掘进机装运机构进行日常维护和常见故障处理;
3.会编制各项工作的实施方案。情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务四:行走机构的维护4课时
知识点:1.行走机构的组成及工作原理;
2.装运机构的完好标准。3.常见故障分析。
能力目标:1.能阐述掘进机行走装运机构的组成、工作原理;
2.会对掘进机行走机构进行日常维护和常见故障处理;
3.会编制各项工作的实施方案。情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:5道。
任务五:液压系统的维护8课时
知识点:1.掘进机液压系统的组成及工作原理;
2.掘进机液压系统日常维护的内容及要求。3.常见故障分析。
能力目标:1.能阐述掘进机液压系统的组成、工作原理;
2.会对掘进机液压系统进行日常维护和常见故障处理;
3.会绘制掘进机液压系统原理图。
4.会编制各项工作的实施方案。
情感点:培养学生职业道德意识。授课方法:项目教学 作业:6道。
任务六:冷却喷雾系统的维护2课时
知识点:1.掘进机冷却喷雾系统的组成及工作原理;
2.掘进机冷却喷雾系统日常维护的内容及要求。3.常见故障分析。
能力目标:1.能阐述掘进机冷却喷雾系统的组成、工作原理;
2.会对掘进机冷却喷雾系统进行日常维护和常见故障处理;
情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:4道。
任务七:掘进机的选型 2课时
知识点:1.掘进机选型与配套的原则及影响选型因素; 2.掘进机选型设计的步骤和方法。
能力目标:1.能阐述掘进机选型的影响因素和选型的原则、选型方法步骤;
2.会根据实际对掘进机进行选型和主要参数计算与确定。情感点:培养学生严谨细实的工作态度。授课方法:项目教学 作业:3道。
任务八:掘进机的使用与安装 2课时 知识点:1.掘进机搬运安全知识;
2.掘进机拆卸、安装的步骤及方法;
3.巷道施工质量标准;
4.巷道施工作业规程;
5.掘进机安全操作知识。
能力目标:1.能阐述掘进工作面生产工艺过程、工程质量标准、设备安装质量标准;
2.会在一般和特殊条件下操作使用掘进机
3.会对掘进机进行解体、安装与调试;
绿色开采是煤炭开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态环境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。本文分析了绿色开采技术,总结了我国煤矿绿色开采方法的发展现状,对科学采矿具有一定的指导意义。
关键词:绿色开采;保水开采;煤与瓦斯共采;充填开采;煤炭地下气化
煤炭开采造成岩层移动破坏,引起岩层中水与瓦斯的流动,导致煤矿瓦斯事故与井下突水事故;煤炭开采引起岩层移动,进而造成地表沉陷,导致农田、建筑设施的损坏;煤炭开采形成的大量堆积在地面的矸石,既占用良田,又造成环境污染;随着我国矿井开采深度的不断增加,矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的频次增加,强度增大,危及矿井的安全生产。上述问题若得不到有效解决,在未来几十年内,随着能源总需求和煤炭产量的不断增长,煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态环境问题将更为严重,人类的生存和社会发展环境将受到严重威胁。
根据我国的能源资源状况,煤炭作为我国最重要的一次性能源,在未来20年内,其在能源构成中的主体地位将不会改变。2020年我国煤炭消费量将达到40亿t。届时,煤炭产量很可能无法满足工业需求。不能再单纯地通过提高煤炭的产
量缓解煤炭供应的压力,而应该综合考虑发展煤炭循环经济,减少煤炭开采对环境的破坏,而且也应该把“发展煤炭循环经济,实现煤炭绿色开采”作为理念,大力发展绿色的采煤技术。煤炭绿色开采体系
煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术,在基本概念上是要从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响。目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,绿色开采主要包括以下内容:水资源保护—“保水开采”;瓦斯抽放—“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护—“充填开采”;排放矸石占用土地污染环境—“煤炭地下气化”等。2003年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系,随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿色开采研究目标,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术体系, 绿色开采理论依据:(1)关键层理论。
(2)开采对岩层移动的影响及移动规律。(3)水在裂岩体中的渗流规律。
(4)开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。保水开采
保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵,缺水矿区要以水资源保护和利用为主;大水矿区,要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此,保水开采包含水资源保护、水资源利用(煤水共采)和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水;采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通,形成大规模地下水降落漏斗,造成区域含水层水位下降,直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体(河流、湖泊、井泉等)的原来形态,造成部分沟泉水量减少甚至干涸;影响当地居民正常的生产生活,进而影响区域植被生长,甚至土地沙漠化。我国大部分矿区处在干旱半干旱地区,而每年采煤破坏地下水22亿m3,可见保水开采具有重要的意义。煤与瓦斯共采
瓦斯既是矿井有害气体也是洁净能源。因此,应该使其资源化,其技术途径有:(1)采前抽采:若能在开采前将煤层内瓦斯抽出,则是利用瓦斯改善煤矿安全的最好办法。但由于我国大部分煤体透气性低,在本层内抽采瓦斯有难度。
(2)煤与瓦斯共采:开采后围岩压力降低,大量瓦斯在采空区释放,有利于瓦斯抽采,因此形成煤与瓦斯共采体系。
(3)废弃矿井抽采瓦斯。鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯,因而可以利用采动后岩体内裂隙场的分布及钻孔,将瓦斯抽排管装在井下、封闭井口后,抽出瓦斯。
(4)回风井回收瓦斯。
(5)煤与瓦斯共采的技术主要有:留巷钻孔法、卸压法等。4 充填开采
我国多数煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现,改善采场和巷道维护状况,有效减少地表下沉和变形,提高煤矿采出率,保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。按照充填材料的不同,充填采矿法分矸石充填、水砂充填和膏体充填。
4.1 矸石充填利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率,是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。
(1)抛矸机抛矸充填。将岩巷和半煤岩巷掘进矸石用矿车运至井下矸石车场,经翻车机卸载后,矸石经破碎机破碎,而后进入矸石仓。通过矸石仓下口,胶带或刮板输送机将破碎后的矸石运入上下山,而后由胶带或刮板输送机转载进入采煤工
作面回风平巷,再由工作面采空区可伸缩胶带输送机运至工作面采空区抛矸胶带输送机尾部,由抛矸胶带输送机向采空区抛矸充填。
(2)刮板输送机卸矸充填。充填装备由后端带悬梁的自移式液压支架和充填刮板输送机组成。在自移式液压支架后端增加后悬臂等配件,采用可调高但挂链悬挂充填刮板输送机溜槽,悬挂是为了增加充填垂直高度。输送机中部溜槽按顺序连接,并与机头和机尾组成整部刮板输送机。每2节中部溜槽设置1个溜矸孔,溜矸孔开在溜槽的中板上。由电机车牵引矸石矿车至采区矸石车场,通过翻车机卸载,矸石经转载机、破碎机进入矸石仓。破碎后的矸石经上下山输送机、平巷输送机运至液压支架后的充填刮板输送机,在采空区卸载。
(3)风力抛矸充填。风力充填材料粒度的直径不宜大于充填管道的1/2~1/3。并且要求充填材料沉缩率低、不自然、腐蚀性小。矸石经充填机、充填管路充填采空区。一般采煤机割两刀煤充填一次,充填步距1.2~1.6 m,每次充填长度6~9 m,工作面每向前推进50~100 m,充填机前移一次。机械矸石充填对充填材料要求不严格,使用设备也较少,在我国山东矿区发展较快,有推广趋势。
4.2 水砂充填水砂充填采煤法是利用水力通过管道把充填材料沙粒送入采空区的充填采煤法。我国早在20世纪
初就开始应用水砂充填采煤法,目前水砂充填技术已经十分成熟。在地面用矿车将采出、破碎及筛分后的成品砂运到贮砂仓贮存。在贮砂室,砂与水混合成砂浆,经充填管路送至工作面采空区,并在采空区脱水,砂子形成充填体,废水经采区流水上山和流水道流入采区沉淀池,经沉淀后,澄清的水流入水仓,用水泵经排水管将水排至地面贮水池,以供循环利用。水砂充填采煤法充填致密,可减少煤尘危害,能有效地控制地表下沉和变形,但井上下充填系统复杂,设备及设施投资大,充填材料昂贵,提高了吨煤成本。
4.3 膏体充填膏体充填技术是1979年在德国的格伦德铅锌矿首先发展起来的,由于膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低等优点,这项技术试验成功以后在金属矿山得到较快的发展,在包括中国在内的许多国家得到应用。为解放村庄压煤,提高开采上限,提高煤炭资源采出率,延长矿井服务年限,太平煤矿与中国矿业大学合作开展了固体废物膏体充填不迁村采煤技术的研究。太平煤矿膏体充填系统是我国煤矿第一个膏体充填示范工程,2006年5月工业性试采取得成功。膏体充填采煤技术主要由三部分组成,即充填材料、充填设备与工艺、采动岩层充填控制理论。膏体是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等组成,由地面设备加工而成的类似牙膏的流体,具有十分良好的流动性和可泵性。充填时,膏
体通过巷道中的管路,由充填泵提供动力,输送到液压支架后的采空区。膏体充填技术的核心是膏体充填材料,膏体充填材料的强度对膏体充填的效果起决定作用。膏体充填后,地表下沉减小。膏体充填开采是绿色开采技术的重要组成部分,是解决煤矿开采环境问题的理想途径,是解决村庄等建筑物下大量压煤开采问题的迫切需要。煤炭地下气化
煤炭地下气化是指将地下煤炭通过热化学反应在原位把煤炭转化为可燃气体。可以部分消除煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响与破坏。煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术。它开始于英国1912年,由于热值低、成本高而未得到发展。我国于1958-1960年曾在16个矿区进行试验,于1962年停止,1984年又开始了新的试验,1994年达到连续产气295 d,产气量为200 m3/h,热值13.81~17.57 MJ /m3,采用的是有井式、长通道、大断面的煤炭地下气化方法。2005年中国矿业大学与重庆中梁山矿业集团合作实现了连续稳定生产优质水煤气和混合煤气。但是,地下煤炭气化燃烧产生的苯和酚是致癌物质,有可能毒化水资源;燃烧形成的大量二氧化碳对空气也是严重的污染。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段,有很多问题需要去研究和探索。结 语
资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染,还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分,相信随着绿色开采的不断发展和完善,煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用,为人类与自然的协调发展做出贡献。
1.煤矿绿色开采技术
2.我国煤矿开采技术发展的方向探讨
3.关于煤矿安全开采决策关键技术的基础研究的建议 4.我国井工煤矿开采技术现状和发展展望 5.××煤矿开采易自燃煤层防火技术研究 6.FLAC在煤矿开采沉陷预测中的应用及对比分析 7.煤矿开采沉陷有效控制的新途径 8.煤矿开采沉陷生态破坏综合防治技术 9.煤矿开采深度现状及发展趋势 10.浅谈煤矿厚煤层的开采
11.煤炭的科学开采及有关问题的讨论 12.××煤矿开展开采技术的可持续发展研究 13.浅析煤矿深井开采矿压显现规律与控制 14.浅谈地质工作在露天采矿中的作用 15.煤矿开采巷道到煤层最小法距点的求取 16.××煤矿开采—煤层水文地质浅析 17.基于plc的煤矿主通风机监控系统
18.煤矿井工开采排水设备自动控制系统的开发研究 19.薄煤层机械化开采设备的发展
20.中国煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策 21.矿井瓦斯综合治理及其利用研究
长时间以来, 由于受到多种因素的影响, 国内许多煤矿在开采的过程中, 都是选择较为传统的开采方式。在长期的开采过程中, 自然环境遭到了严重的破坏, 而环境遭受的破坏正是开采技术落后的重要表现。一方面开采量在不断的上升, 另一方面开采技术没有得到大的改善, 对自然环境的破坏力度非常之大, 其破坏主要表现在下面几个方面。
(1) 水资源污染十分严重。相对于全球的人均水资源拥有量来说, 国内的水资源是十分短缺的, 人均水资源占有量非常小。而煤矿开采一直沿用传统方式不断大量进行开采, 对本身就短缺的水资源造成了严重的破坏, 如果不加以治理, 长期继续对水资源进行破坏, 在不久的将来, 国内将会出现严重的水资源危机。
(2) 土地资源破坏严重。在传统的煤矿开采方式中, 既有地面作业, 同时也有地下作业, 而众所周知, 地上作业也就是常说的露天开采, 也就是对地皮表下的煤矿进行开采, 在开采结束以后, 许多土地就遭到了破坏, 无法恢复基本的耕地。而井下作业方式中, 由于开采技术较为落后, 很多在开采结束以后, 地表出现了塌陷等情况, 一方面带来了安全隐患, 同时也破坏了土地。
(3) 大气污染严重。在传统的煤矿开采技术当中, 对瓦斯的抽排将直接影响开采作业的正常运行, 这样完全不经过处理的将瓦斯排放到空气中去, 进而就会造成严重的大气污染, 如果是在某一个区域当中, 瓦斯的浓度达到一定数值之后, 将会带来爆炸的安全危险, 同时也会影响周围居民的身体健康。
2 绿色开采技术分析
(1) 保水开采技术。什么是保水开采技术, 实际上就是在煤矿的开采过程中, 采取相关的地面注浆技术和先进的采煤工艺, 保障地下水和地表水都不受煤矿开采所带来的影响。在开采的过程中, 会带来岩层的不断断裂, 因此会对地下水带来严重的影响, 容易形成下降漏斗。比如:在煤炭大省山西, 在煤矿开采以后, 岩层就出现了断裂, 进而让地下水不断下沉, 不断遗漏, 慢慢的就造成了地下水枯竭。
(2) 减沉开采。该开采技术主要由两个方面组合而成, 一方面是充填开采技术, 另一方面是条带开采技术。而充填开采其开采成本较高, 施工工艺难度系数较大;条带开采其开采效率较为低下, 对资源的浪费较为严重。为了提升减沉开采技术的有效性, 降低开采成本, 相关的研究机构和专家认为, 采用部分填充的方法能有效的解决这一问题, 也就是所谓的条带充填, 用以解决开采区域下沉的问题, 目前这一方法是实际的开采过程中应用得比较多。
(3) 瓦斯和煤炭共采技术。众所周知, 瓦斯是一种有害气体, 同时也是一种新型能源。在过去的煤矿开采技术当中, 百分之九十以上都是采取的是抽排的方式处理瓦斯, 将瓦斯抽排以后, 在进行开采, 这种传统的开采方式严重的浪费了资源。为了节约资源和提升资源的利用效率, 可以采取煤矿和瓦斯共采的技术。采取该技术, 一方面可以降低井下瓦斯的含量, 另一方面也降低了瓦斯带来的安全隐患, 保障了生产安全, 也将瓦斯进行了充分的利用, 有效的提升了企业的经济效益。
(4) 煤巷特殊支护技术。在煤矿开采的过程中, 采取煤巷特殊支护技术, 有利于保障煤矿设备能有效的产生作用, 让煤炭开采顺利有序进行。伴随着国内煤巷特殊支护技术不断取得突破, 安全设施不断完善, 开采安全性不断提高, 为大采深、软弱破碎围岩、高应力煤层开采提供了安全保障, 有效的提升了煤炭的开采效率。煤巷特殊支护技术已经成为了未来煤矿开采技术研究方面的重大课题。
3 结语
综上所述, 伴随着国家对环境污染、大气污染的重视, 能源消耗要求逐年降低, 在这种大背景下, 国内未来的煤矿开采作业方式应该不断的朝着纵深方向前进, 也要求不断的创新开采技术, 完善相关的开采措施, 努力保护好环境资源不受破坏, 这就充分的为绿色开采技术在未来煤矿开采中应用提供了可行性。同时, 在未来推广绿色开采技术的过程中, 必须要高度重视煤矿开采给土地资源、水资源等带来的严重破坏, 绿色开采技术一方面能保证煤矿开采的高效性, 另一方面还是一种环保和绿色的开采技术, 是一种十分值得在未来煤矿开采中推广的先进技术, 该技术的大量运用能切实的提升煤炭企业的经济效益, 也会带来非常明显的社会效益。
摘要:近些年来, 伴随着科学技术的不断发展, 我国的煤炭开采基本实现了机械化生产, 其年开采量也在不断的提升。煤炭资源的大量开采和使用在一定程度上保证了国家经济的快速发展, 但是, 在开采的过程中, 对环境的破坏和空气的污染是十分严重的, 同时还存在着许多重大的安全隐患, 影响着开采员工的生命财产安全。这和国家推行绿色经济和可持续发展的战略是完全背离的。因此, 采取绿色的开采技术进行开始十分必要。
关键词:技术分析,绿色开采,煤矿,环境影响,社会效益
参考文献
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【关键词】煤矿;采煤工艺;控制技术;机械化开采;绿色开采;保水开采;条带开采;充填开采
“绿色开采”的内涵是努力遵循循环经济中绿色工业的原则,形成一种与环境协调一致的,努力去实现低开采、高利用、低排放”的开采技术。煤矿绿色开采及相应的绿色开采技术:基本概念上是从广义资源的角度来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的资源,基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响,目标是取得最佳的经济效益和社会效益。
矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的,开发建设后,人为活动便使环境发生巨大的变化,由此形成了矿区独特的生态环境问题,如造成农田及建筑物破坏、村庄迁徙、矸石堆积,河川径流量减少、地下水供水水源干枯,在地面导致的土地沙漠化,矿物内的有害物质流入地下水中等。
1.煤炭绿色开采体系
根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,绿色开采主要包括以下内容:水资源保护—“保水开采”;瓦斯抽放—“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护—“充填开采”;排放矸石占用土地污染环境—“煤炭地下气化”等。2003年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系,随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿色开采研究目标,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术体系, 绿色开采理论依据:
(1)关键层理论。(2)开采对岩层移动的影响及移动规律。(3)水在裂岩体中的渗流规律。(4)开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。
2.保水开采
开采对地下水分布的影响。
2.1地下水的来源与分类
矿井水来源于地表水和地下水,主要是雨水。地表水主要是指矿区附近地面的江河、湖泊、池塘、水库、废弃的露天坑、塌陷坑积水以及雨水和冰雪融化汇集的水。地下水主要是指含水层水、断层裂缝水和老空积水。这些水源可能从各种通道和岩层裂缝渗透进入矿井,是主要水源。
地下水的分类:含水层水、断层裂缝水和老空积水。按含水空隙的类型分为:空隙水,裂隙水、岩溶水。按埋藏条件分为:包气带水、上层滞水、潜水、自流水、承压水。
2.2开采对地下水的影响
(1)开采对浅、中层地下水的影响。(2)开采对深层地下水的影响。(3)矿井疏排地下水的影响。(4)开采引起含水层水位变化。
2.3保水开采技术的主要影响因素
主要影响因素:地质构造特征;水文地质条件;煤矿开采阶段。
2.4保水开采技术和矿井水循环使用技术
合理选择开采区域;防水(砂)煤(岩)柱留设;保水开采方法①减小导水裂隙高度的开采方法②以底板加固为主导技术的开采方法③浅埋煤层长壁工作面保水开采方法。
2.5矿井水的合理利用及循环使用技术
(1)矿井水合理利用矿井水资源化,提供煤矿自用水和社会公用水。(2)矿井水循环使用处理工艺根据水源水质的差异和用水对象的不同需求选择水处理工艺:
3.条带开采
3.1条带开采地表沉陷的影响因素
3.1.1条带开采地表沉陷特点
条带开采只要尺寸选得合适,地表不会出现波浪形下沉盆地,而是出现单一平缓的下沉盆地。其它变形的分布规律与全采相似,但明显减小。在一定深度的界限以上下沉盆地都是平缓的,在此界面以下呈波浪形。正规条采引起的地表移动与变形值是很小的。一般而言,冒落条采的下沉系数约0.10~0.20,大体上相当于长壁冒采的1/6~1/4。由于条采引起的地表下沉值小,其他的地表移动和变形值也小。主要影响角正切一般为1.0~2.0。水平移动系数较小,一般为0.2~0.3。观测结果表明,条采的活跃期和移动持续时间都比全采的短。如淮北临涣矿使用条带开采时,地表移动持续时间约为全采的35~55%。
3.1.2条带开采地表沉陷的影响因素——采深和采宽
在面积采出率和采深相同的情况下,条带开采地表下沉和变形随着采宽的增加而增加。采出率为50%、采深400m时,当采宽由10m增至60m时,地表最大下沉值由110.4mm增至289.9mm,最大水平变形值则由0.05mm/m增至0.14mm/m,其他各项参数亦如此。
3.1.3条带采出宽度的经验设计方法
我国已有大量的现场实践表明,当条带采宽大于或等于1/3 H(H为开采深度)时,地表易出现波浪形的下沉盆地,此对地面建筑影响较大。因此,为避免地面出现波浪形沉陷,采出条带宽度b应等于或小于(1/10~1/4)H。在此基础上,综合采出率与煤柱稳定性确定具体的采宽b。
3.2条带采出宽度的关键层理论设计方法
条带最大采宽应不大于使覆岩主关键层发生破断失稳的极限跨距,保证主关键层不破断失稳。当覆岩主关键层不是特别厚硬岩层时,为了安全起见,可以按某一层亚关键层不破断进行设计。
4.充填开采
我国多数煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现,改善采场和巷道维护状况,有效减少地表下沉和变形,提高煤矿采出率,保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。按照充填材料的不同,充填采矿法分矸石充填、水砂充填和膏体充填。
5.土地保护技术
(1)在煤矿建设及开采过程中,要尽量减少对地面植被的砍伐,积极预防水土流失的发生。
(2)在坡地修筑梯田、开沟筑埂、植树造林,增加水分深入,减少冲刷,拦蓄水土,防止水土流失。
(3)在沟谷中、沟头拦截地表水,制止沟壑发展;沟坡两崖造林、种草、防止冲刷;沟底修建淤地坝,拦截洪水泥沙淤积坝内,减少水土流失。
(4)在矿区内全面规划,科学造林,合理耕作,设法增加地面的粗糙度和植被覆盖率,进行小流域综合治理,控制水土流失,改善生态环境。
在矿区开发建设的同时还应加强生态建设,采取工程和生态结合等有效办法,防止水土流失。总之,水土流失应预防与治理相结合,兴利与除害相结合,因地制宜,统筹规划,综合治理。
6.结语
资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染,还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分,相信随着绿色开采的不断发展和完善,煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用,为人类与自然的协调发展做出贡献。 [科]
【参考文献】
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