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采煤塌陷地表变形研究论文

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采煤塌陷地表变形研究论文

煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

浅议煤矿开采技术

[摘 要]我国煤炭资源储量丰富,据不完全统计,我国煤炭总储量在9000亿吨以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺,具有重要的意义。

[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0130-01

1 简述矿井开采

矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓,斜井开拓,平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。

煤层在形成时,一般都是水平或者近水平的,在一定范围内是连续完整的。但是,伴随着地壳的运动,煤层的空间形态发生了变化,形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。

矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护,可以采用砌碹支护,架拱支护,架蓬支护,锚杆支护,锚喷支护,锚网喷支护,锚索支护,金属拱形支架支护,料石支护,钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护,通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤,边采边加强支护。

2 采煤方法

开发煤矿高效集约化生产技术手段,建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术,以提高开采技术水平和机械化程度。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”

硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术,直接顶能随采随冒,提高顶煤回收利用率,基本顶能按照合理�距垮落,有利于顶煤破碎,保障工作面推进安全、顺利地进行。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术,包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术,有利于顶煤破碎和顶板控制,同时有利于液压支架的放置,为布置输送机提供便利。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间,提高工作面的推进度,实现高效高产。

宽煤巷锚杆支护技术,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的使用,从而有效提高工作面产能。

缓倾斜薄煤层的长壁开采

主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采

应进一步加强完善支架结构及强度,加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

各种综采高产高效综采设备保障体系

要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

4 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。

5 优化巷道布置,降低矸石排放

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。

6 采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论

用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标,要通过总结经验,深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术

目前,主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术, 由于这些技术工艺复杂、成本高,所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。

放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。

支护质量与顶板动态监测技术

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治

通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理,进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术。

研究开发新型的支护设备

研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统。

7 小煤矿技术改造和机械化开采技术

对小煤矿进行合并重组,淘汰落后生产技术和生产设备,提高平均单井规模和技术水平,开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效。

总结,提高煤矿资源开采水平,充分利用资源,选择合理的采煤开拓方法,保障安全生产,提高企业效益。

参考文献

[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010

[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.

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寿冀平

(山东省地质环境监测总站,济南,250014)

摘要本文通过对山东省矿山开采引发的地面塌(沉)陷地质灾害的现状分析,结合矿产开发规划对其发展趋势进行了分析,提出了相应的防治措施,对于减轻地质灾害和地质环境保护具有重要意义。

关键词地面塌陷现状趋势分析防治措施

前言

山东省是我国矿业大省、经济大省,全省累计发现各类矿产150种,其中能源矿产11种、金属矿产45种、非金属矿产90种、水气矿产4种。山东省采矿历史悠久,矿业在我省国民经济和社会发展中发挥着重要的基础性作用,目前全省95%的一次性能源和80%的原材料依靠开发矿产资源提供,矿山企业达9482个。随着矿业经济的发展,矿产资源开发规模和开发强度的增大,矿山地面塌(沉)陷问题越发突出,成为主要的矿山地质灾害类型。

1矿山地面塌(沉)陷地质灾害分布特征

山东省矿山地面塌(沉)陷地质灾害按其成因和塌(沉)陷特征分为采空地面塌(沉)陷和岩溶地面塌陷。

采空塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是山东最主要的矿山地质灾害,涉及煤矿、金矿、铁矿、石膏、滑石等所有地下开采矿山,伴随采空塌(沉)陷出现的往往还有地裂缝、山体开裂等。采空塌(沉)陷主要分布于煤矿采空区,其次是金、铁矿及石膏、滑石矿等采空区,但从突发性和对人民的生命财产安全上来讲,又以金、铁、石膏、滑石矿更为严重。全省17个地市有10个地市存在规模不同的采空塌(沉)陷,主要分布于煤炭资源开采强烈的地区。塌(沉)陷面积规模较大的依次为泰安(主要分布于煤炭资源丰富的新泰、宁阳、肥城三地)、济宁(主要分布于兖州及济宁煤田)、枣庄(主要分布于滕州及陶枣煤田、峄城及底阁石膏矿区)、莱芜(四大国有煤矿区、张家洼及小官庄铁矿区、莱芜铁矿马庄矿区)、烟台(主要分布于金矿资源开采强烈的招远、莱州、牟平及龙口煤矿区)。

岩溶地面塌陷

矿山岩溶地面塌陷是开发排水(包括矿坑突水)为主导因素引发的岩溶塌陷,主要发生在具备岩溶塌陷条件的莱芜铁矿谷家台及叶庄矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南铜井金矿区等,其中以莱芜铁矿岩溶塌陷最为发育。

2矿山地面塌(沉)陷地质灾害发育现状

采空地面塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是由于矿层(体)采出后,采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层乃至冒落而形成。其发生发展过程和地表变形程度,主要取决于矿层条件、顶板岩性特征、地质构造和采高、开采条件等。据2002年调查资料可知,我省各类矿山采空塌(沉)陷面积为,其中煤矿采空塌(沉)陷最大,占采空塌(沉)陷面积的97%。各主要矿种的采空塌(沉)陷现状分述如下:

煤矿采空塌(沉)陷

山东省采煤历史悠久,开采方式从以往的小规模开采转入现在的机械化深部大规模开采,随着采空区面积的不断扩大,各采煤区相应地发生了一系列规模不等、形状各异的采空地面塌(沉)陷。据不完全统计,截至2002年底,全省因采煤造成的采空塌(沉)陷已达800余处,累计塌(沉)陷面积,其中绝产面积大于50km2,平均采万吨煤地面塌(沉)陷率为。山东省煤矿区采空塌(沉)陷基本情况见表1。

表1山东省煤矿区采空地面塌(沉)陷情况统计表

塌(沉)陷的平面形态多为圆形、椭圆形的塌(沉)陷盆地,盆地中心下沉深度各地不一,最大下沉深度(肥城王瓜店),最小下沉深度(枣庄黄庄煤矿)。其中塌(沉)陷区最大下沉深度小于,地表形态相对变化较轻的塌(沉)陷区面积累计,占全省总塌(沉)陷面积的;塌(沉)陷区下沉深度大于,地表形态相对变化较大的塌(沉)陷区分布面积累计达,占全省塌(沉)陷区总面积的。此类塌(沉)陷分布区,地表地形起伏较大,在第四系沉积厚度较大或地下水位埋深较浅的地段,常形成季节性乃至常年性积水洼地,导致土地复垦困难或不能复垦。据不完全统计,目前,全省部分老塌(沉)陷区的常年积水面积已达以上,造成了耕地的大面积绝产和荒废。

由于各地区成煤条件(厚度、埋深、顶底板岩性等)的差异,以及各采煤区开采方式的不同,使得各采区采空塌(沉)陷的发育规模差异较大。省内济宁、枣庄、泰安、龙口、临沂、淄博和坊子七大采煤区,除淄博采煤区的采空塌(沉)陷的发育规模较小外,其他地区的采空塌(沉)陷均较严重。尤其以泰安、济宁、枣庄三地市所辖煤田区的采空塌(沉)陷最为严重,累计塌(沉)陷面积达,占全省采空塌(沉)陷总面积的。不但塌(沉)陷分布面积大,下沉深度深,而且积水面积广,造成的损失和社会影响也极大。

铁矿采空塌(沉)陷

省内铁矿采空塌(沉)陷相对较轻,尽管目前济南、莱芜、淄博等铁矿主要产地的矿山开采已具规模,但由于矿石采出后对采空区大都进行了尾矿充填。因此,铁矿采空塌(沉)陷的发生得到了有效控制。据调查,至2002年底,全省仅发生3处采空塌(沉)陷,淄博1处、莱芜2处,累计塌(沉)陷面积。

金矿采空塌(沉)陷

金矿采空塌(沉)陷主要分布于胶东金矿区的招远、莱州、牟平、威海等地,据不完全统计,到目前为止,金矿开采区发生采空塌(沉)陷160多处,累计塌(沉)陷面积约。塌(沉)陷的形态多为条形,走向与矿脉走向一致。塌坑两侧边坡陡立,地表岩体内沿矿脉走向的张性裂隙发育,裂隙宽度可达20cm。受矿脉地质特征和开采规模的控制,塌坑的发育规模(长、宽、深等)差异悬殊。塌坑长度一般10余m到数10m不等,最长达800m。

石膏、滑石等其他矿产采空塌陷

(1)山东省石膏矿储量十分丰富,石膏生产量逐年上升,因此矿区采空塌(沉)陷也越发突出。目前采空塌(沉)陷主要分布于临沂市平邑县、苍山县石膏矿区和枣庄底阁石膏矿区,累计塌(沉)陷面积。

(2)滑石矿采空塌陷区主要分布于栖霞、莱州等地,现已发生采空塌(沉)陷3处。最大的一处发生在莱州市滑石矿采空区,塌陷形态为椭圆形盆地状,面积约,塌(沉)陷中心下沉深度3m左右,该塌陷的发生对位于其西部的莱州市滑石矿构成了很大威胁,目前厂院围墙已有多处倾斜开裂,墙体裂缝最宽达10cm。

(3)此外,临沂、潍坊等地在开采重晶石矿的过程中,也先后发生较大规模的采空塌(沉)陷,并造成了严重的人员伤亡事故。

岩溶地面塌陷

矿山岩溶地面塌陷是因开采矿产资源疏排地下水(包括矿坑突水)而导致的岩溶塌陷。目前,全省岩溶塌陷面积约。相对于采空塌(沉)陷,岩溶塌陷面积较小,目前只局限于莱芜铁矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南金矿区三个矿区。

3矿山地面塌(沉)陷趋势分析

煤矿采空塌(沉)陷

现阶段煤矿开采主要在鲁西地区的淄博煤田、肥城煤田、新汶煤田、兖州煤田、滕州煤田、陶枣煤田、临沂煤田和鲁东地区的黄县煤田。就目前采空塌(沉)陷情况分析,山东煤矿采空塌(沉)陷基本分两种情况:①淄博、陶枣、临沂等煤田,多处于低山丘陵区,煤层薄,上覆第四系厚度均小于100m,开采深度多在-500m以下,煤层采出顶板冒落后,很快自动叉实,地表只出现小规模地面变形、斑纹或裂缝,对地表或农业耕作不产生重大损害;②兖州、滕州、肥城、黄县等煤田,多处于山前冲洪积平原或盆地中,第四系覆盖层厚度大,开采煤层厚度大,多8~12m,煤层产状平缓,采出后,顶板煤层失去支撑,形成破碎冒落、弯曲下沉,随着采空面积的逐渐扩大,在地面出现缓慢、连续的盆状塌(沉)陷坑,严重破坏了地质地貌景观,对农田、村庄等破坏严重,给矿山建设和矿区农业生产、生活造成重大影响,也为矿山带来沉重经济负担。由此可见,后者采空塌(沉)陷规模及危害要大于前者。

根据煤矿开发规划,近期煤炭生产的重点地区是济宁、兖州、滕州、新汶(含莱芜)、肥城等深部煤田。煤矿采空塌(沉)陷也主要发生在济宁、兖州、滕州煤田,其次是肥城、龙口、新汶煤田。淄博煤田面临闭坑期,采煤塌(沉)陷影响很小。也就是说,除了淄博煤田外,其他各煤田采空塌(沉)陷仍将继续发展,尤其是济宁、兖州、滕州三大煤田,开发潜力大,采煤塌(沉)陷又属于第(2)种情况,故其采空塌(沉)陷规模和危害程度显得尤为突出。

据省煤炭工业局资料,近期我省煤矿采空塌(沉)陷面积年均增长,按此推算(以2002年采空塌(沉)陷面积为基础),到2005年和2010年我省由于采煤将增加塌(沉)陷面积分别为102km2和204km2。

未来煤炭资源开发远景区在鲁西南及黄河北煤田,此处煤田正处于黄河冲积平原区。尽管煤层埋深大,但由于具有上覆第四系厚度大、煤层厚度大、煤层产状平缓与济兖煤田类似的自然地质条件,推测未来开发会产生严重的塌(沉)陷危害。采用采煤塌(沉)陷系数法,结合2010年规划采煤量9000万t,预测采空塌(沉)陷面积为。

铁矿采空塌陷

省内铁矿采空塌陷相对较轻,目前主要发生在淄博黑旺铁矿朱崖矿区庙子采空区、鲁中矿业公司(莱芜)张家洼小官庄矿山区及莱芜铁矿马庄矿区三处。据2002年调查资料,庙子采空区由于当地乡镇和个体采矿影响,范围有所扩大,对正处于采空区上方的庙子村而言,仍存在潜在的采空塌陷危害;张家洼、小官庄、马庄矿区随着开采深度的加大,以及各矿区采用了科学合理的采矿方法(砂土、尾矿充填法),并作为莱芜市重点恢复治理区,区内采空塌陷面积将逐年减少。

金矿采空塌陷

据金矿开发规划,2003年至2010年,采空塌陷将随着采空范围的不断扩大而加剧。由于三山岛、新城、金城等金矿已经转入海下或深部开采,故其采空塌陷发生规模不会增幅太大;而牟平、乳山、龙口,尤其是招远金矿,由于资源相对丰富,加上国有矿山和集体、个体矿山的联合无序开采,采空塌陷面积将不断增大,采空塌陷危害将越发突出。

石膏、滑石矿采空塌陷

山东省石膏矿产资源集中分布于鲁中地区,尤以泰安、枣庄、临沂三区资源丰富;滑石矿资源主要集中分布于鲁东北部地区。目前石膏、滑石开发强度较高,产品已供大于求,采空塌陷时常发生,给矿区安全造成了严重危害,随着开采强度的加大,其采空塌陷也会越发突出。

矿山排水岩溶塌陷

矿山开发排水(包括矿坑突水)为主导因素而引发的岩溶塌陷,主要发生于莱芜铁矿区第三系缺失的“天窗”内及断裂带附近。据监测资料,该区岩溶塌陷近年来发展迅速,1997年塌陷面积6320m2,2000年达到8450m2,2002年达,塌陷面积年均增长700多平方米,累计塌陷坑228个,塌陷密度最大达处/km2。随着矿山开采强度的增大及部分矿山恢复(如顾家台矿区等)建设,区内岩溶塌陷面积将不断增大。

4矿山地面塌(沉)陷防治措施

矿山地面塌(沉)陷是由人类开采矿产资源诱发引起的,因此,防治应首先考虑人类活动因素,目的是既要预防和减轻灾害带来的破坏和损失,又能保障矿产资源有序开发。根据前人生产实践经验,提出防治建议。

探索科学的采矿方式

充填法采矿

预防采空塌(沉)陷最为有效的方法是充填法采矿。这里推荐中国矿业大学研制的高水速凝充填材料,该充填材料具有充填速度快、强度高且较稳定等特征,充填液只需20分钟便连砂带水一起固化成高结晶水冲填体,其强度一天可达3兆帕,三天可达4~5兆帕,最终可达5兆帕以上。该充填材料不需脱、排水且有一定膨胀性,充盈系数优于混凝土,在招远金矿进行充填试验,效果良好。

充填法采矿防止采空塌(沉)陷,在目前开采的铁、金矿山中具有较强的可操作性,因为这类矿山矿体多呈脉状或条带状发育,相应采空区也呈条带状,便于充填,所需充填材料也相对少,经济上不需投入太大而且效果明显。充填法开采铁、金矿目前在全省已进行了全面推广和应用,其中莱芜铁矿区及招远金矿区基本上都采出了此种采矿方式。而煤矿等沉积型矿产开采由于采空区范围广,如果实行充填,花费巨大且效果不明显,从煤矿开采经济效益上分析也不合算,因此,目前煤矿开采以顶板陷落法为主。

煤炭地下气化工程研究

煤炭地下气化(UCG)工程是指煤层在地下直接燃烧变成可燃气态燃料的过程,是一种化学采煤方法,属洁净煤新技术研究开发项目,气化炉所产煤气目前除用于矿区居民生活用气和小型工业锅炉燃气外,主要用于燃气发电机组发电,另外,还可以用于煤气化工,生产甲醇、二甲醚等化工产品。此技术方法的应用可有效减轻煤炭生产对矿区生态环境的压力,改善矿区及周边区域生态环境,具有较高的经济效益、社会效益、环境效益,是今后煤炭生产发展的主要方向,值得很好的研究发展推广。

目前,山东新汶矿业集团公司鄂庄煤矿在这方面作了有益的探索实验,并于2002年投入生产,综合效益良好。莱芜鄂庄煤矿煤炭地下气化站工程是新汶矿业集团公司“十五”期间的重点科技攻关项目,重点进行煤炭地下气化稳定控制技术的研究,目前已被列入国家高技术研究发展计划(“863计划”)实验研究基地。

科学采煤方式研究

“自下往上”异向开采

煤矿开采一般是从上层煤起自上往下采,这样对煤矿建设来说,具有见效及投资回收快等优势,但对于采空塌(沉)陷来说,是愈采愈烈,许多塌(沉)陷区是反复塌了再塌,同时浅部采空塌(沉)陷也构成对深部采矿的威胁,比如,在汛期,大气降水直接通过塌(沉)陷坑进入巷道,增加矿坑排水量乃至造成淹井事故的发生等等。

湘潭矿业学院与煤炭部门立项研究煤矿开采方式,提出具有多层煤的煤田,采用自深部→浅部开采的方式,可有效地减轻采空塌(沉)陷危害。目前,这一研究已经通过国家正式鉴定,如果这种开采方式可行的话,我们认为,对鲁西南及黄河北远景煤田区,在未来开采时应该参考、借鉴。

加强科学研究,提高采煤技术水平

目前,世界上有些国家井下采煤矸石不出井,用来充填井下采空区,既可以减轻采空塌(沉)陷,又可避免排矸对地质环境的影响,真可谓一举两得。而省内煤矿的采煤方式与我国大多数煤矿一样,使得利用煤矸石充填井下采空区变得复杂化且费用较高,这在新汶矿务局张庄煤矿及国内其他煤矿都已得到证明。也就是,目前技术水平条件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空区是不现实的,因此,需加强科学研究,努力改进采煤技术,赶上国际先进水平。目前,煤矿开采为减轻采空塌(沉)陷危害,根据各矿实际条件,采用的主要技术措施有:①同一煤层多工作面协调开采,减少地表不均匀下沉,减少倾斜和水平变形对民房的影响;②分煤层交错布置工作面,可减少不均匀下沉和静态变形值,使部分变形得以抵消。不同煤层开采边界交错布置。错距控制在40~80m;③积极推广沿空送巷、沿空留巷等采煤新工艺、新方法,实行无煤柱开采,以使地表均匀下沉;④积极开展新技术、新方法的研究。如华丰矿通过注浆减沉,取得较好的效果;汶南矿在采13层、15层煤时,采用矸石充填老空,既减少了矿井排矸量,又减缓了顶板下沉,减轻了采动对地表的影响。

帷幕注浆堵水法

采用大型帷幕注浆工程既可以治理水害保护地下水资源,又可以减轻岩溶塌陷,已成为除疏干法以外,可供选择的另一种行之有效的治理矿区灾害的方法。该方法在济南张马屯铁矿、肥城矿务局陶阳煤矿等矿区得到了成功应用。

矿山矿坑水预先疏干排供结合

据本次调查不完全统计,仅鲁中地区,国有煤矿和铁矿矿坑排水量就达4亿m3/a,这个水量是非常惊人的。造成大量水资源浪费,还产生岩溶塌陷地质灾害。采用该法将水资源提前利用,同时降低了产生岩溶塌陷的水动力条件。

合理有序开采及灾害治理恢复

采矿前,在压矿地区实行一次性征地,减少采空塌(沉)陷损失。为减轻采空塌(沉)陷危害,除了进行村庄搬迁、重点交通和水利设施布置禁采区或留设防护煤柱以保护人民生命财产和国家重点建筑物不受损害外,更重要的是对于塌(沉)陷地区进行治理和复垦利用。根据实际情况,塌(沉)陷区内大部分土地可以复垦还田,少部分地区塌(沉)陷程度严重,常年积水或地形起伏过大,不能复垦,可以发展水产养殖业,也可修建公园,既美化环境又丰富人们的文化生活。

5结语

本文以全省矿山地质灾害调查报告为基础,通过对灾害现状分析,结合矿山开采规划对灾害趋势进行了分析,对前人在矿山灾害防治的生产实践经验进行了梳理总结,希望能对矿山地面塌(沉)陷的防治起到积极的作用。

煤矿塌陷应该分为采空区塌陷和岩溶塌陷两种。采空区塌陷:长期的大规模的开采形成采空区,随着采空区面积不断加大,煤层的顶板(覆岩)失去支撑,顶板岩层随之发生弯曲、断裂、垮落,产生倾斜变形和水平移动。垮落过程中引发采空区周围的岩体变形、松动、乃至破坏使采空区上覆岩层随之弯曲下沉,覆岩层的这种弯曲到达地面后,形成地表沉陷现象。这类塌陷可通过调查采矿活动情况和地面迹象预防。岩溶塌陷:岩溶塌陷(karst breakdown survey)是指在岩溶地区,下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞,因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下,顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。在矿区通常是由于在岩溶地区抽排地下水造成周边地下水位变化,地下水掏空溶洞充填物形成土洞。这类塌陷的诱因通常和水位变化有关,如暴雨,或者长时间干旱后的降雨,还有就是地表水的下渗。这类塌陷预防主要通过物探方法探查土洞。

采煤塌陷地研究论文

煤矿塌陷应该分为采空区塌陷和岩溶塌陷两种。采空区塌陷:长期的大规模的开采形成采空区,随着采空区面积不断加大,煤层的顶板(覆岩)失去支撑,顶板岩层随之发生弯曲、断裂、垮落,产生倾斜变形和水平移动。垮落过程中引发采空区周围的岩体变形、松动、乃至破坏使采空区上覆岩层随之弯曲下沉,覆岩层的这种弯曲到达地面后,形成地表沉陷现象。这类塌陷可通过调查采矿活动情况和地面迹象预防。岩溶塌陷:岩溶塌陷(karstbreakdownsurvey)是指在岩溶地区,下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞,因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下,顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。在矿区通常是由于在岩溶地区抽排地下水造成周边地下水位变化,地下水掏空溶洞充填物形成土洞。这类塌陷的诱因通常和水位变化有关,如暴雨,或者长时间干旱后的降雨,还有就是地表水的下渗。这类塌陷预防主要通过物探方法探查土洞。

煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

浅议煤矿开采技术

[摘 要]我国煤炭资源储量丰富,据不完全统计,我国煤炭总储量在9000亿吨以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺,具有重要的意义。

[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0130-01

1 简述矿井开采

矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓,斜井开拓,平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。

煤层在形成时,一般都是水平或者近水平的,在一定范围内是连续完整的。但是,伴随着地壳的运动,煤层的空间形态发生了变化,形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。

矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护,可以采用砌碹支护,架拱支护,架蓬支护,锚杆支护,锚喷支护,锚网喷支护,锚索支护,金属拱形支架支护,料石支护,钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护,通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤,边采边加强支护。

2 采煤方法

开发煤矿高效集约化生产技术手段,建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术,以提高开采技术水平和机械化程度。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”

硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术,直接顶能随采随冒,提高顶煤回收利用率,基本顶能按照合理�距垮落,有利于顶煤破碎,保障工作面推进安全、顺利地进行。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术,包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术,有利于顶煤破碎和顶板控制,同时有利于液压支架的放置,为布置输送机提供便利。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间,提高工作面的推进度,实现高效高产。

宽煤巷锚杆支护技术,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的使用,从而有效提高工作面产能。

缓倾斜薄煤层的长壁开采

主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采

应进一步加强完善支架结构及强度,加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

各种综采高产高效综采设备保障体系

要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

4 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。

5 优化巷道布置,降低矸石排放

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。

6 采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论

用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标,要通过总结经验,深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术

目前,主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术, 由于这些技术工艺复杂、成本高,所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。

放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。

支护质量与顶板动态监测技术

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治

通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理,进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术。

研究开发新型的支护设备

研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统。

7 小煤矿技术改造和机械化开采技术

对小煤矿进行合并重组,淘汰落后生产技术和生产设备,提高平均单井规模和技术水平,开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效。

总结,提高煤矿资源开采水平,充分利用资源,选择合理的采煤开拓方法,保障安全生产,提高企业效益。

参考文献

[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010

[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.

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Press,1998,(16)黄土区大型露天煤矿剧烈扰动土地生态重建研究,应用生态学报,1998,(17)露天煤矿排土场人为加速侵蚀及分类研究,土壤侵蚀与水土保持学报,1998,(18)试析平朔矿区土地复垦新技术,煤矿环境保护,1998,(19)试论矿区生态重建,自然资源学报,1999,(20)安家岭露天煤矿土地利用结构预测,煤炭学报,1999,(21)机修梯田与矿区废弃地的再利用,科技导报1999,(22)大型露天煤矿生态系统受损研究——以平朔露天煤矿为例,生态学报1999,(23)Land Reclamation and Ecological Rehabilitation of degraded land of Opencast mine of Pingshuo Ataibao,China,Beijing International Land Reclamation and Restoration (24)中国山西平朔安太堡露天矿退化土地生态重建研究,中国土地科学2000,(25)关于露天煤矿土地复垦与生态重建的几个问题,冶金矿山设计与建设,2000 (26)矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究,自然资源学报,2001,(27)工矿区土地复垦、生态重建与可持续发展,科技导报,2001,(29)大型露天煤矿土地复垦规划案例研究,水土保持学报,2001,(30)我国煤矿区土地复垦与生态恢复重建,跨世纪土壤环境保护战略,中国农业科技出版社,(31)黄土区大型露天煤矿废弃地生境再造与群落重组背景研究,跨世纪土壤环境保护战略,中国农业科技出版社,(32)黄土高原大型露天采煤废弃地复垦与生态重建—以平朔露天矿为例,第三届海峡两岸山地灾害与环境保育研究学术研讨会论文集,(33)重建矿区生存空间,中国国土资源报,(34)平朔露天矿区土地复垦与生态重建研究14年,迈向21世纪的土壤科学论文集,(35)重建矿区生存空间,避免人口大迁移,山西农业大学学报(社科版),2003 ,(36)矿区土地复垦与生态重建的环境条件分析——以平朔安太堡露天矿为例,农业资源与环境领域的地学问题研究,地质出版社,(37)山西矿区土地复垦科学研究与试验示范18年回顾,山西农业大学学报,2004,(38)资源枯竭型城市产业转型研究面临的问题,山西农业大学学报(社会科学版),2004,(39)土地资源可持续利用产学研基地的构建,中国地质教育,2005,(40)工矿区生态修复技术及案例分析,北京生态建设国内研讨会,2005,82、通讯作者论文(1)黄土区露天矿排土场生态建设中水分调控技术的研究,煤矿环境保护,2002,(2)黄土区大型露天煤矿废弃地植被恢复过程中的植被动态,生态学报2003,(3)矿区土壤侵蚀与水土保持研究进展,水土保持学报,2003,(4)植被根系与土壤抗冲抗蚀性的研究综述,水土保持研究,2003 ,(5)矿区土地复垦与生态重建信息管理系统的设计与开发,能源环境保护,2003 ,(6)黄土区大型露天矿生态破坏过程中的土地利用/覆被变化研究,山西农业大学学报,2003 ,(7)黄土区大型露天矿排土场水土流失评价,煤炭学报,2004,(8)黄土丘陵采煤塌陷地非污染生态影响评价,山西农业大学学报,2004,(9)黄土区大型露天矿排土场水土流失致灾因子的确定,能源环境保护,2004,(10)黄土区大型露天矿复垦土壤基质原始形成环境及化学特征研究,山西农业大学学报,2004,(11)矿区生态重建过程中的土地利用/覆被变化研究,山西农业大学学报,2004,(12)绿色食品产地环境质量监测与评价,山西农业大学学报,2004,(13)Potentiality Study of Settlement Consolidation in the Urban-rural Fringe,中国矿业大学学报(英文版),2004,(14)城乡交错带居民点整理潜力研究——以山西省太原市晋源区为例,农业工程学报,2005,增刊(15)运城市果园土壤主要微量元素含量与分布特征研究,山西农业大学学报,2005,(16)土地开发、整理与复垦工程项目的生态影响评价方法亟待研究,露天采矿技术,2005,、其他合作论文(1)Improvement of mine soils by growing grasses in semi-arid areas and its ecological 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opencast mine,北京,国际土地利用/覆被变化学术讨论会,2001(40)大型露天煤矿废弃地生态重建的理论与方法,水土保持学报,2001,(41)大型露天煤矿人工扰动地貌生态重建研究,太原理工大学学报,2001,(42)安太堡露天煤矿复垦地土壤养分相关研究,煤炭环境保护,2001,(43)工矿区土地复垦、生态重建与可持续发展,中国土地科学,2002,(44)安太堡露天煤矿排土场植被恢复的主要限制因子及对策,水土保持研究,2002 ,(45)矿区生态重建中生物多样性与可持续发展,煤矿环境保护,2002,(46)露天矿大型排土场水蚀控制的径流分散概念及其分散措施,煤炭学报,2003,(47)平朔安太堡露天矿排土场土壤种子库研究,水土保持学报2003,(48)露天矿大型排土场水蚀特征及其植被控制效果,水土保持学报,2004,(49)大型排土场“径流分散”水蚀控制模式及其设计探讨,中国水土保持科学,2004,(50)大型矿区工业旅游及生态旅游资源开发研究——以平朔矿为例,生产力研究,2004,(51)基于生物学科系统回顾法的智能信息处理研究,上海交通大学学报(自然科学版),2005,

固体地球潮汐形变研究论文

中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 编者按 野外观测研究台站(以下简称野外台站)是开展野外科学观测、试验、研究和示范的基础性平台,在资源、生态、环境领域具有与实验室同等重要的地位,并发挥着不可替代的作用。创新三期,我院将新建“近海海洋观测研究网络”,完善“日地空间环境观测研究网络”、“中国东部城市生态与区域环境监测研究网络”、“中国陆地生态系统通量观测研究网络”。本刊拟从当期开始,以专栏形式介绍上述野外台站网络的建设与发展。 中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 作者:张鸿翔1 宁百齐2 (1 中国科学院资源环境科学与技术局 北京 100864 2 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100101) 摘要 中国科学院日地空间环境观测网络是在中国科学院地磁台链的基础上建设和发展的,目前涵盖了9个主要的野外站和1个数据中心,它们大部分是国家地球物理台站网络和“子午工程”的骨干站,为我国空间物理和空间天气科学的发展做出了重要贡献。通过院知识创新工程三期的建设,院“日地空间环境观测研究网络”将成为我国日地空间环境观测的研究基地和多学科交叉的研究平台,将在我国日地空间环境地基观测中起到主导和引领作用。 关键词 日地空间环境观测网络,发展 1 发展现状 自上世纪90年代开始,中科院对野外站开始大规模建设,知识创新工程二期是我院野外站重要发展阶段,通过对已有台站资源的整合和完善,重点建成了4大野外台站网络,即中国生态系统研究网络(CERN)、特殊环境与灾害监测研究网络、区域大气本底观测网络与地磁台链。在2006年开始的院创新三期建设中,为应对国内外蓬勃发展的空间物理和空间天气应用研究的需求,以地磁台链现有台站为基础,建立和发展中科院“日地空间环境观测研究网络”是我院野外台站网络建设的一个重要任务。 我院的空间环境台站观测研究始自原中科院地球物理所(现地质与地球物理所),新中国建立不久,在我国著名大气物理和空间物理学家赵九章先生等老一辈科学家的领导下,建立了地磁、电离层和高层大气观测站网,开拓了我院空间环境观测研究工作。目前我院从事空间环境观测的研究所主要有:地质与地球物理所、大气物理所、测量与地球物理所、高能物理所、空间中心和中国科技大学地球与空间学院等,观测研究内容主要包括:地球磁场、重力场、中高层大气、电离层、磁层和宇宙线等日地空间环境。 近年来在国际空间物理研究和空间天气研究的推动下和我国的应用需求下,国内空间环境观测研究出现了一些新的变化:(1)由中科院牵头的国家重大科学工程“子午工程”已经启动,该工程不仅大大促进了我院空间环境观测能力的建设,也推动了国内有关单位空间环境和空间天气观测研究水平的提高。(2)我国科学探测卫星“双星”系统的成功发射和取得的科学成果以及正在预研的“夸父计划”等科学探测卫星计划,有利地促进了地基空间环境探测的发展,特别是我国一系列应用卫星的发射和应用,空间活动日益频繁,如载人航天计划“神舟”飞船系列,探月计划“嫦娥”系列,自主导航卫星计划“北斗”一代、二代系列以及各种通信,军事卫星,都需要对空间环境及变化进行监测、分析和预报,保障各类航天器的空间环境安全。因此,这些需求有力地促进了空间环境观测研究的发展。 目前我院从事空间环境观测研究的重要野外台站有6个,分别是: 北京空间环境国家野外科学观测 研究站 包含四个站,北京主站:觷E,觷N; 漠河子站:觷E,觷N; 武汉子站:觷E,觷N;三亚子站:觷E,觷N,均依托于地质与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站和“子午工程”项目的骨干站。 该站整合了院地磁台链和武汉电离层观测站,沿东经120度子午线,从我国最北端漠河到最南端三亚,纬度间隔约10度均匀布局。从地理位置上看,该台链经过东亚电离层异常区域及蒙古地磁场异常区域,是观测与研究众多地球空间物理现象的“黄金链”。在观测研究内容上,该站以空间环境中涉及的磁层、电离层、中高层大气以及地球磁场为主要观测和研究对象,形成多手段、多参量综合观测,具有同时观测我国空间环境不同经纬度变化、不同空间层次和不同观测参量的能力。其中,设在北京主站的地磁观测于2001年被纳入国际地磁网Intermagnet,是我国首个加入该网的国际基准台;漠河子站对于观测研究来自北极空间环境扰动和能量输入过程有重要作用;武汉子站是观测研究中国电离层地区特性的黄金地带,拥有我国电离层观测60年的连续观测资料,是我国电离层观测历史最长,观测资料最为连续的国际知名台站;三亚子站是观测研究电离层不规则结构和高层大气动力学、电动力学过程的重要区域。该台站以电离层和地磁场变化为主线,具有鲜明的特色和典型的学科与地域代表性。 安徽蒙城地球物理国家野外科学观测 研究站( 觷N, 觷E ) 依托于中国科技大学地球与空间学院,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,并且“子午工程”的重大设备高空激光雷达也将装备在该站。 该站是由中国科技大学和安徽省地震局于2005年11月联合共建。本站将安徽省地震局对地震、重力、GPS、地电、地磁等方面的观测设备与中国科技大学地球和空间学院雄厚的科研实力相结合,该站对于中国东部构造运动的研究具有重要意义,通过长期积累地电、地磁、形变和重力的观测资料,为安徽及邻近省份的地震活动性、地震预报和地球物理学研究提供可靠的资料;同时监测中高空层大气的物理过程,开展太阳物理与磁层物理的研究,实现固体地球、大气层、磁层的整体综合性观测。 武汉大地测量国家野外科学观测研究 站(简称九峰站,觷N, 觷E) 依托于测量与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站。 该站是我国一个长期的、综合性的大地测量和地球物理观测研究基地,也是目前中国大陆上唯一的国际地潮中心(ICET)重力潮汐国际基准站,亚洲大陆唯一参加全球地球动力学国际合作计划研究的观测站。九峰站拥有多种国际上先进的重力观测仪器和空间大地测量仪器,如动力大地测量观测仪器(超导重力仪、绝对重力仪及LaCoste G型和ET型相对重力仪、人卫激光测距仪(SLR)、全球定位系统(GPS)接收机、欧洲多普勒卫星定位(DORIS)发射机),是目前国内同类观测台站中唯一拥有如此齐备观测条件的台站,也是国际上一流水平的动力大地测量实验观测台站。 西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测 研究站(觷N, 觷E) 依托于高能物理所,是科技部首批地球物理国家野外科学观测研究试点站。 该站于1995年被美国《科学》杂志列为中国25个科研基地之一及6个可持续发展的大科学计划之一,被誉为国际上最高品质的地面宇宙射线观测站。观测站于1990年由高能物理所与日本东京大学宇宙线所合作建造,目前,AS?酌阵列探测器已拥有833个探测器、占地约30000平方米;1998年从日本理化所宇宙线研究室引进的28支NM ?蛳64型中子监测器是全球所有正在运行的60个中子监测器中海拔最高、计数率最高的中子监测器;2001年6月中意合作ARGO 1万多平方米的实验大厅落成,2006年6月5000平方米RPC“地毯”式探测器正式投入运行。 海南空间天气国家野外科学观测研究 站(觷N,觷E) 依托于空间中心,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,同时也是国家“子午工程”项目的骨干站。 该站拥有一批具有世界先进水平的空间天气综合探测仪器,包括电离层DPS-4测高仪、电离层GPS-TEC监测仪、电离层GPS闪烁监测仪和大气电场仪等观测设备,并取得了多年的探测数据。台站主要探测和研究我国低纬度地区电离层、中高层大气和地磁扰动变化及其对太阳活动风暴响应的物理过程,研究其空间天气因果链过程中的作用,建立电离层和中高层大气扰动变化的模型,研究电离层空间天气的预报方法。为探索低纬度和赤道地区空间天气变化规律和建立相关的空间天气模式提供科学探测数据,为我国的通讯、空间飞行和航天活动提供保障。 河北香河大气物理综合观测研究站 (觷N, 觷E) 依托于大气物理所,国家“子午工程”的骨干设备MST雷达将在本站建设。 该站拥有的大中型观测仪器有VHF/ST雷达、双波长天气雷达、多部流动测雨雷达、GPS臭氧探空系统、小气候观测塔、气球跟踪遥测系统及数个雨量自记仪等。香河站是我国中层大气探测研究的重要基地,同时也是华北大气环境监测和大气探测高新技术自主研发的试验基地。 2 取得的代表性成果 中科院的空间环境观测台站的建立对推动我国空间科学研究和应用的发展做出了重要贡献,取得的主要代表性成果有: (1)通过采用高频多普勒台站和电离层测高仪对电离层的长期观测分析,首次创造性地提出了中国地区电离层扰动与青藏高原地形隆起和低涡天气有密切的关系,揭示了中国中部电离层扰动的地区特性,为解释困扰国际空间界60多年的电离层远东异常这一难题提供了重要依据。 (2)利用我国空间环境台站积累的长达半个多世纪的观测资料,并与国际上的同类观测资料结合,采用先进的统计分析方法,对电离层、地磁扰动等空间气候学中涉及的长期趋势、太阳活动变化以及年变化、半年变化等多个方面进行了系统研究。 (3)在我国青藏高原的羊八井宇宙射线观测站,用宇宙射线广延大气簇阵列成功观测到了“宇宙线太阳阴影”的偏移及其随时间的变化,得到世界上最清晰的阴影图像,反映了太阳活动对日地空间磁场的扰动,从而建立了新的在地面上长期持续监测日?蛳地空间大尺度磁场和太阳活动变化的研究方法,推动了太阳活动变化对地球环境影响的多学科交叉研究,使研究太阳活动和行星际磁场变化的关联及探索用于空间环境预报成为可能。 (4)围绕地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等国际前沿领域,创新性提出的“小参数扰动”方法是国际上3种潮汐理论模拟解法之一,国际同行评价认为,这是考虑地球地幔侧向非均匀性最有效的解法。建立了中国大陆东西重力潮汐剖面及沿海重力潮汐剖面、武汉国际重力潮汐基准和重力仪国际标定系统。 (5)在香河大气综合观测站建立了我国自主研制的首台大型VHF/MST雷达,并利用1/4阵能够开展经常性的探测,先后进行边界性观测实验,上对流层?蛳下平流层区域的综合观测实验和大气环境参数垂直分布的观测研究。 3 有关的日地空间环境研究的重要科 学问题及国家需求 重要科学问题 (1)日地空间系统的整体行为与能量传输过程。研究太阳表面、太阳风和地球空间作为一个整体的形态与变化特性,主要是太阳能量辐射与地球空间的响应,特别强调日地空间整体行为中的能量传输过程。 (2)空间天气的产生与发展,日地空间系统中的暴特性。研究日地空间中灾害性扰动过程,主要是太阳爆发及其引起的行星际扰动和地球空间暴(磁暴、磁层亚暴、电离层暴等)相关的空间现象的产生与演化特性。 (3)日地空间系统中各层次的相互作用与相互耦合。主要研究涉及日冕?蛳太阳风的耦合、太阳风对磁层的作用、磁层?蛳电离层耦合、电离层?蛳热层?蛳中高层大气耦合以及电离层?蛳大气层?蛳地表(岩石圈、海洋)的耦合等发生在空间环境各分界面上的各种复杂物理过程。 (4)空间环境气候学特性与模式化。主要研究空间环境及其特征参量的平均特性与长期变化,采用数学物理方法、数学统计方法等建立描述空间环境分布与变化基本模式,用于空间物理研究与空间环境预报。 (5)空间物理中的基本等离子体物理过程。包括等离子体的加速、辐射、波动、不稳定性、非线性以及相关的磁场重联等日地空间重要现象的基本物理过程。 重大国家需求 (1)航天工程安全保障。空间环境中的辐射增强等剧烈扰动过程破坏飞行器的电子器件、中断飞行器与地面的通信联系、威胁宇航员的安全,已成为航天工程的第一杀手。通过空间环境观测为航天工程提供空间环境预报,以便对空间灾害采取必要的规避与保护措施,避免造成了大量的经济损失和人员牺牲。 (2)地面技术系统的安全。空间环境的剧烈扰动可导致高危地区地面电力传输线、输油管道以及通信电缆的损坏。特别是在我国与俄罗斯远东地区的能源联系日渐密切的情况下,这类空间环境的破坏性尤应引起我们的重视。 4 未来发展 日地空间环境观测研究网络的定位 根据国内外日地空间环境观测研究发展情况和趋势,我院的“日地空间环境观测研究网络”的定位是:以地基台网观测研究我国地球空间环境(同时考虑太阳活动和全球变化),形成横跨我国南北具有地磁基本场和变化场、各种尺度电离层结构、不同高度中高层大气物理场的多手段综合观测网络,并具有宇宙线、地球重力和大地动力高精度测量综合观测能力。该网络将成为开展我国地球磁层动力学,电离层结构与扰动传播,中高层大气波动激发与传播,磁层、电离层、中高层大气耦合以及地球各圈层耦合,空间环境预报模式研究等空间物理研究的基础研究平台和长久性观测研究基地。“日地空间环境观测研究网络”的实现,将使我院地球物理、空间物理有关研究内容拓宽,观测研究能力提升,通过观测与研究紧密相结合,使有关学科基础研究在国际上的影响进一步扩大,科研创新能力和竞争能力进一步提升。该网络将成为一个技术综合、管理先进、特色鲜明,在国际有重要影响,在我国日地空间环境地基观测研究上具有引领作用和不可替代地位的“日地空间环境观测研究网络”。 日地空间环境观测研究网络的发展模 式 院“日地空间环境观测研究网络”的实施采取两步走的方式:首先建成由我院的北京空间环境国家野外科学观测研究站(北京主站和漠河、武汉、三亚三个子站构成),安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站,武汉大地测量国家野外科学观测研究站和北京数据中心构成的网络,它以地球经圈为主线,布局合理,由地磁观测、中高层大气观测、电离层结构观测和电离层TEC观测4种可长期连续观测手段,能对我国空间环境有效观测。在仪器实现数字化和自动化综合观测基础上,通过现代网络通信技术,开发相应的数据分析处理软件,实现各台站与北京网络中心的数据实时传输和网上显示能力,将北京数据中心建成一个具有数据收集、处理和共享的交换平台,并与中国地球系统科学数据共享平台等联网。 在第二步发展规划中,将西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测研究站、海南空间天气国家野外科学观测研究站和香河大气综合观测站纳入院“日地空间环境观测研究网络”,在羊八井观测站增加电离层、中高层大气与地磁观测,建成世界上最高的具有中国地域特色的空间环境综合观测研究站。将位于海南富克的空间天气观测站与海南三亚的地磁站一道,形成对我国低纬地区空间环境综合观测研究基地。整合香河大气综合观测站等北京地区空间环境相关的台站资源,在北京地区形成从大气、中高层大气、电离层和磁层综合观测研究系统。 日地空间环境观测研究网络未来开展 的工作 (1)利用多点连续,具有高度剖面的电离层结构和扰动观测数据,在中国电离层不同尺度扰动及传播特性,特别是电离层对固体地球和大气各圈层活动响应过程,电离层远东异常成因等重要科学问题上,取得原创性的研究成果。 (2)利用形成的中层大气综合观测网络提供的具有空间、时间和高度变化的数据,揭示出我国中高层中重力波、潮汐、行星波等大气波动激发与传播特性,在中高层大气波动激发传播,中层顶动力过程等有关学科前沿的研究上做出重要创新贡献。 (3)利用综合地球动力测量资料,获得武汉国际重力潮汐基准、中国南北和东西重力潮汐等剖面,结合国际上的地球动力测量数据,在全球重力场潮汐和非潮汐变化特征研究,地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等地球动力学基础研究上取得突破和创新性成果。同时为国家重大工程“中国地壳运动观测网络”中绝对重力测量和我国微伽级绝对重力基准网建立与完善,做出重要贡献。 (4)在院“日地空间环境观测研究网络”所具有的观测数据实时联网和处理的基础上,结合物理模式和数据同化方法,开展我国空间环境,特别是与导航、通信等空间工程密切相关的电离层空间环境的现报和预报方法研究,建立有关示范系统,为我国空间工程应用,满足国家需要做出重要贡献。 总之,院“日地空间环境观测研究网络”通过对有关学科的有机结合,将成为我国和我院日地空间环境观测研究基地和多学科交叉的基础研究平台,在我国日地空间环境地基观测上起到主导和引领作用,在我国所处的中低纬地区的近地空间环境研究,地球各圈层耦合及相互作用的基础性研究中发挥不可替代的作用,并为国民经济发展和国防建设的应用研究做出贡献。 张鸿翔 男,中国科学院资源环境科学与技术局固体地球科学处副处长,副研究员。1972年出生。2001年获得中科院地质与地球物理所地球动力学博士学位。主要从事地幔地球化学和环境地球化学研究,先后参加过国家科技部攀登计划预选项目“地质流体作用及其成矿效应研究”和杰出青年基金“流体-岩石反应体系中稀土元素(和钇)的地球化学”等项目的研究工作,发表科研文章16篇。2002年到中科院机关工作,先后作为主要执笔人撰写报告30余份,发表管理文章10余篇。E-mail:

海洋潮汐 ocean tide 引潮力产生的海洋长周期波动现象 。地球 潮汐的一部分,主要表现为水体的潮汐运动(海潮);此外还有海底岩石圈的潮汐(属地潮)和海上大气边界层的潮汐(属气潮),都对海潮产生影响。 中国人称早晨海水上涨为潮,黄昏上涨为汐。合称潮汐或海潮。汉代王充指出它依赖于月球,宋代燕肃指出它“随日而应月”、“盈于朔望”、“虚于上下弦”,宋代余靖指它是波动现象。17世纪英国牛顿提出万有引力定律,从此确认了引潮力是产生潮汐的原因,在此基础上发展形成了潮汐学。 引潮力是其他天体对地球上某点的单位质量物体的引力与对地心单位质量物体的引力的向量差。大小与此天体的质量成正比,与此点同此天体质心的距离的3次幂成反比。地球上的引潮力因时因地而异。太阳引潮力只有月球的46%。前者产生太阳潮,后者产生太阴潮。其他天体产生的潮汐远不能同它们相比。 潮位升至最高点称为高潮或满潮,保持阶段称为平潮,随后降落,至最低点称为低潮或干潮,保持阶段称为停潮,随后又上升,反复波动。高潮和低潮的潮位差值称为潮差。月球、太阳和地球的相对位置变化,使引潮力变化,使潮位和潮时变化而表现为潮汐不等现象。最主要的是半月不等现象;农历每月的朔(初一)和望(十五或十六),月球、太阳、地球处于一条直线上,两种引潮力相互加强,潮差达极大值,称为大潮或朔望潮;上弦(初八或初九)和下弦(廿二或廿三)因3者处于正交三角形的顶点,两种引潮力相互削弱,潮差出现极小植,称为小潮或方照潮。大潮小潮顺次更迭,都是约每半月出现一次,故称半月不等现象。此外还有月不等、赤纬不等、日不等等现象。潮汐可视为许多周期不同振幅各异的分潮所合成,主要分潮有太阴半日分潮、太阳半日分潮、太阴太阳合成日分潮、太阳日分潮等,合成的结果使不同的地点出现不同的潮汐类型,依周期不同可分为半日潮、混合不正规半日潮、混合不正规全日潮和全日潮等。

潮汐 于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐,简称固体潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,称海洋潮汐,简称海潮;大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8、12、 24小时)称大气潮汐,简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮。因月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11:5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间互有影响。大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂。作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐。 潮汐能是以位能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。在海洋中,月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋转,这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1m的深海波浪形式由东向西传播。太阳引力的作用与此相似,但是作用力小些,其周期为12小时。当太阳、月球和地球在一条直线上时,就产生大潮(spring tides);当它们成直角时,就产生小潮(neap tides)。除了半日周期潮和月周期潮的变化外,地球和月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循环,其周期可以从几天到数年。同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用,月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。除月球、太阳外,其他天体对地球同样会产生引潮力。虽然太阳的质量比月球大得多,但太阳离地球的距离也比月球与地球之间的距离大得多,所以其引潮力还不到月球引潮力的一半。其他天体或因远离地球,或因质量太小所产生的引潮力微不足道。根据平衡潮理论,如果地球完全由等深海水覆盖,用万有引力计算,月球所产生的最大引潮力可使海水面升高0.563m,太阳引潮力的作用为O.246m,夏威夷等大洋处观测的潮差约1m,与平衡潮理论比较接近,近海实际的潮差却比上述计算值大得多。如我国杭州湾的最大潮差达8.93m,北美加拿大芬地湾最大潮差更达。这种实际与计算的差别目前尚无确切的解释。一般认为当海洋潮汐波冲击大陆架和海岸线时,通过上升、收聚和共振等运动,使潮差增大。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平。世界上潮差的较大值约为13~15m,但一般说来,平均潮差在3m以上就有实际应用价值。 潮汐是因地而异的,不同的地区常有不同的潮汐系统,它们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但对任何地方的潮汐都可以进行准确预报。海洋潮汐从地球的旋转中获得能量,并在吸收能量过程中使地球旋转减慢。但是这种地球旋转的减慢在人的一生中是几乎觉察不出来的,而且也并不会由于潮汐能的开发利用而加快。这种能量通过浅海区和海岸区的磨擦,以的速率消散。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国已选定了相当数量的适宜开发潮汐能的站址。据最新的估算,有开发潜力的潮汐能量每年约200TW·h。 全世界潮汐能的理论蕴藏量约为3 ×109kw。我国海岸线曲折,全长约×104km,沿海还有6000多个大小岛屿,组成×104km的海岸线,漫长的海岸蕴藏着十分丰富的潮汐能资源。我国潮汐能的理论蕴藏量达×108kw,其中浙江、福建两省蕴藏量最大,约占全国的%,但这都是理论估算值,实际可利用的远小于上述数字。潮汐是沿海地区的一种自然现象,古代称白天的潮汐为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”,它的发生和太阳,月球都有关系,也和我国传统农历对应。在农历每月的初一即朔点时刻处太阳和月球在地球的一侧,所以就有了最大的引潮力,所以会引起“大潮”,在农历每月的十五或十六附近,太阳和月亮在地球的两侧,太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起“大潮”;在月相为上弦和下弦时,即农历的初八和二十三时,太阳引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就发生了 “小潮”,故农谚中有“初一十五涨大潮,初八二十三到处见海滩”之说。另外在第天也有涨潮发生,由于月球每天在天球上东移13度多,合计为50分钟左右,即每天月亮上中天时刻(为1太阴日=24时50分)约推迟50分钟左右,(下中天也会发生潮水每天一般都有两次潮水)故每天涨潮的时刻也推迟50分钟左右。 但由于,月球和太阳的运动的复杂性,大潮可能有时推迟一天或几天,一太阴日间的高潮也往往落后于月球上中天或下中天时刻一小时或几小时,有的地方一太阴日就发生一次潮汐。 太阳和月球引力对地球上的水(液体)起作用如此大,对地壳的固体大陆也起作用会发生“陆潮”,“陆潮”可能会促使引发地震,所以在作地震预报时应虑月相; 太阳和月球引力对地球上的大气(气体)也会发生很大的作用,发生“大气潮”,引起大气对流和大气运动上的变化,会引起气候上的变化。(这和认为气候的变化与月亮无关的传统观点是抵触的。)故气象专家建议在作天气预报时应考虑月相。 据现代科学发现太阳和月球引力还可能对人体或生物体中的液体等会发生作用,形成神秘的“生物潮”和“人体潮”,有日本科学家正对此问题在作研究。我国古代有一句谚语“逃过初一,也逃不过十五”也是对这种神秘的生物潮和人体潮可能会引发人或其它生物的病情加重,或精神上的变化的生动写照。 我国劳动人民在千百年来总结经验出来许多的算潮方法(推潮汐时刻)如八分算潮法就是其中的一例:简明公式为: 高潮时=×[农历日期-1(或16)]+高潮间隙 上式可算得一天中的一个高潮时,对于正规半日潮海区,将其数值加或减12时25分(或为了计算的方便可加或减12时24分)即可得出另一个高潮时。若将其数值加或减6时12分即可得低潮出现的时刻——低潮时。

采煤毕业论文采区地质概况

采矿工程系毕业论文

对于现代矿产企业而言,需要采取一系列的措施,以提升自身井下采矿技术,那你会怎么写采矿论文呢?下面是我为大家收集整理的采矿工程系毕业论文,欢迎阅读。

摘要: 近年来,采矿工程毕业生毕业设计质量日渐下降,主要问题有学生不按时、按量去单位时间,绘图质量不高、自身惰性一再拖延设计进程,毕业答辩存在诸多情况等问题,结合实际情况,提出“学生―指导教师―单位”三点一线联络通道,利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景,加强毕业设计中间环节的管制,建立周汇报答辩制度,建立完善的毕业答辩管理制度等措施,为采矿工程专业人才培养提供借鉴经验。

关键词: 毕业设计;联络通道;周汇报;人才培养

引言

本科采矿工程专业经历四年的学习,从高数、大学英语、工程制图等基础课到井巷工程、采矿学、矿山压力与岩层控制等专业课程,并且安排了矿山机械、工程经济学、矿山电子等拓展课程[1],学习内容之广,但学习的深度较浅。采矿工程毕业设计是教学计划中教学的最后一个环节[2-3],其目的就是让毕业生综合的、系统的运用四年所学知识,毕业设计还要求学生实地考察学习,理论联系实际,科学的培养自身技能,为将来从事煤炭行业打下坚实基础。

近年来发现,采矿本科毕业设计的内容水平明显下降,究其原因是学生或者指导教师的责任[4-5]。学生毕业设计不合格说明培养的质量不能满足企业要求,盲目不求质量输送毕业生,可能由于知识缺漏造成的人员伤亡,对国家和社会造成很大的损失,也会对本校的声誉以及个人的前途发展有很大的影响[6]。因此,剖析目前采矿工程毕业设计存在的问题和提出解决新思路是本文的目的所在。

一、存在的问题

(一)单位实习情况差

在单位实习情况的好坏是决定是否能做好毕业实习的重要影响因素之一。每个煤炭学校的采矿专业学生都安排至少四周的单位实习时间,如果充分利用好这四周在单位现场实习,对矿井的各个环节有个初步认识并对重要部分重点了解,可以说毕业设计以及答辩就不是问题。但了解学生实际到单位实习情况不容乐观,据统计只有三成的学生实际到单位进行了现场实习,并且学生到单位后没有下井实习,只是做了收集矿上基础资料的工作,收集之后便离开单位,浪费了大量的宝贵时间,造成对煤矿情况不了解、巷道设计不清楚、实际的采煤生产一无所知,造成毕业设计和答辩的被动。

(二)毕业设计的选题及内容单一

纵览近年来的采矿毕业设计题目,设计的矿井集中在河南、山西,相当一部分矿井被学生重复拿来设计,如焦作、平顶山和晋城的矿井,重复次多过多,甚至一个学期有两到三个学生做同一个矿的初步设计,设计的内容只是部分不同,缺乏创新。

(三)工程绘图全部依赖电脑,缺乏手绘能力

2000年以前,电脑未能全面普及,采矿毕业设计普遍要求手绘图纸,手绘的内容有《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《井底车场》,抄袭较少,但电脑普及之后,出现了电脑绘图软件,如AtoCAD,为了减少学生工作量,学生可以利用CAD绘图,逐渐学生缺乏手绘图纸的能力,对图纸的熟悉度大不如以前,出现了诸多问题,如线性不对,图中比例不对、标注不规范等问题,并且学生可以轻易的复制,抄袭的严重。

(四)毕业答辩情况不容乐观

部分毕业生在答辩时尽管设计说明书内容和排版较好,但答辩时对自己设计的论文的内容模糊,答辩时语言不流畅,思路不清晰,对设计的内容只知其一不知其二,很难用可衡量的标准去给学生定量给分,只能靠答辩老师定性给分,由于收到诸多因素影响,不能准确的去判断情况。

二、解决问题新思路

(一)改变毕业设计实习方式,建立三点一线的联络通道

针对部分学生不去单位实习情况,建立“毕业生―指导教师―实习单位”联系通道,即实习学生、实习单位联系人与指导老师建立联系通道,及时沟通了解学生在实习单位的实习情况,指导老师及时进行实习指导和实习内容安排,目的让学生在最短的时候内,高效的将所需了解的内容尽快掌握,也约束了学生的.行为,杜绝学生不去单位实习情况。

(二)利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景

由于煤矿行业性质决定,现场实习存在很大的安全风险,再加上煤矿行业不景气,各煤矿经营情况不好,学生寻找实习单位比较困难,下井进行一线实习更是难上加难,所以寻求新的实习模式刻不容缓,可以实验室为实践教学基础平台,可利用3D模拟现场场景,可为学生提供新的设计思路,打破常规只在现场实习才能了解情况。

(三)加强毕业设计中间环节的管制,建立周汇报答辩制度。

毕业设计期间完全由学生自主安排时间,部分同学懒惰性太强,设计进程一拖再拖,到最后阶段随意糊弄过关,为了杜绝此现象,加强毕业设计中间环节的管制,建立周汇报答辩制度,即学生一周一次给指导老师汇报设计进程。

(四)建立完善的毕业答辩管理制度。

可实施“三项答辩法”,即在原来采矿工程毕业设计答辩采用单一设计内容及图纸答辩的基础上,增加了基础知识答辩和采矿CAD设计能力考核两个答辩环节,并通过采用一定的指标权重进行综合得出毕业设计成绩。例如答辩成绩和指导老师的成绩比重分别为70%和30%;答辩成绩和指导老师的成绩相差20分时,以低分为最终成绩;答辩成绩和指导老师成绩一个不及格时,则答辩最终成绩不及格。

三、结语

采矿工程毕业设计环节的好坏是决定采矿工程专业人才培养能否成功的关键一步,毕业学生正处于青春期,叛逆和懒惰时常伴随着他们,但如果毕业实习环节严谨、科学、合理,及时打消学生其他想法,将精力全身心投入到毕业设计中,从中学到各项能力,使同学们能达到具备扎实牢固的基础知识和专业知识,具有较高的适应采矿工作能力,对新技术和新知识有所了解的复合型人才。

参考文献:

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[6]刘洪涛,马念杰.采矿教学中存在的问题及其对策[J].广西教育,2010(3):103―104.

1.区域地质概况

福山王家庄铜矿位于烟台市福山区城西约6km处,隶属烟台市福山区东厅镇管辖,大地构造位置属华北板块(Ⅰ)、胶北地块(Ⅱ)、胶北隆起区(Ⅳ)中的胶北凸起部位。矿床受区域性吴阳泉断裂构造控制。

区域主要地层为古元古代粉子山群,自上而下有张格庄组、巨屯组和岗嵛组。巨屯组经历了区域交代变质作用,硅化强烈,其中巨屯组二段和岗嵛组一段为区域主要赋矿层位。

区域侵入岩主要分布有中生代伟德山花岗岩、雨山花岗斑岩侵入体。

伟德山花岗岩仅分布在幸福山单元,于幸福山一带,岩性为斑状细粒二长花岗岩,似斑状结构,基质为不等粒细粒结构,块状构造、斑杂状构造。矿物成分中斑晶为钾长石、斜长石、石英、角闪石,基质为钾长石、斜长石、石英、黑云母。

雨山花岗斑岩仅分布在王家庄单元,于北候旨沟—后砂坝子一带,呈不规则岩株产出,侵入于粉子山群地层中。岩性为石英闪长玢岩,斑状结构,块状构造。矿物成分中斑晶为石英、斜长石、少量钾长石、角闪石、黑云母,基质为显微粒状结构,以斜长石为主,其次有石英,少量角闪石、黑云母等。该岩体多沿断裂带充填。

区域韧性及脆性构造发育,主要韧性剪切带呈弧形,沿粉子山群巨屯组和岗嵛组的分层界面发育强烈的韧性变形,使石墨大理岩、透辉大理岩糜棱岩化,在岩性变化强烈地段形成剪切空间,为成矿物质的运移、沉淀提供通道和容矿场所。

2.矿区地质特征

矿区内出露地层为古元古代粉子山群及新生代第四系,粉子山群大面积出露巨屯组、岗嵛组。地层总体呈近东西向展布,倾向北,倾角10°~45°,局部受褶皱构造影响产状变化较大。巨屯组呈大面积分布,一段岩性为含石墨黑云变粒岩、黑云片岩夹硅化含石墨大理岩;二段岩性以硅化含石墨大理岩为主,夹含石墨黑云变粒岩、黑云片岩。巨屯组二段是区内铜及多金属的主要赋矿层位。矿区东部出露岗嵛组一段,岩性为二云片岩夹黑云变粒岩、透闪大理岩,该组透闪大理岩中常见铜矿化分布,局部构成工业矿体,是仅次于巨屯组二段的赋矿层位。第四系为松散沉积物,岩性为含砾砂质黏土、砂土、砾石、细砂、粉砂、粉砂质黏土等,沿山间沟谷、河流两侧分布(图5-1)。

图5-1 福山王家庄铜矿地质简图

(据于学峰等,2006)

1—古元古代粉子山群岗嵛组;2—粉子山群巨屯组二段;3—粉子山群巨屯组一段;4—中生代燕山期石英闪长玢岩;5—燕山期闪长岩;6—性质不明断裂;7—压性断裂;8—压扭性断裂;9—背斜构造;10—向斜构造;11—铜矿体。F1—吴阳泉断裂;F2—营咀西断裂;F3—丁家夼断裂;F4—玉石山断裂;F5—东厅断裂;F6—桃源断裂。Z1—钟家庄背斜;Z2—车家向斜;Z3—厚磁沟背斜

矿区内岩浆岩主要见有燕山期石英闪长玢岩、闪长岩等呈岩脉、岩枝状产出。距矿区约6km的幸福山发育燕山期花岗斑岩,是邢家山大型钼钨矿的成矿母岩。矿区南、西及北部广泛发育石英闪长玢岩、闪长岩及花岗岩等浅成杂岩体,其中闪长岩的铜、锌背景值较高,与成矿作用密切相关(孔庆友等,2006)。

矿区内构造主要为断裂构造,按其展布方向可分为近东西向断裂、北西向断裂和北东向断裂。近东西向以吴阳泉断裂为代表,宽50~200m,南倾,倾角约70°,是区内的主要控矿构造。断裂带内岩石较破碎,发育高岭土化、褐铁矿化等蚀变。规模较大的北西向断裂为东厅断裂,矿区内出露长度约,总体走向300°,倾向北东,倾角70°左右。断裂带内岩石较破碎,见有高岭土化、褐铁矿化等蚀变,断裂性质为右行压扭性。北西向断裂多为次级构造,多分布于层间,控制该区的铜矿化。北东向断裂较发育,由一系列近于平行的压扭性断裂组成,其中以丁家夼断裂相对规模较大。丁家夼断裂位于上厚磁沟—丁家夼一带,走向25°~35°,倾向南东,倾角40°~56°,出露长度约3km,宽度为数米至十余米。带内岩石较破碎,由碎裂岩及挤压透镜体组成,见有断层泥、擦痕。断裂性质为右行压扭性,并多有石英闪长玢岩充填。该断裂把福山王家庄铜矿分为东西两个矿段。

3.矿床成因类型

矿床产于古元古代粉子山群变质岩系中,主要赋存于巨屯组上部石墨大理岩和岗嵛组下部的透闪大理岩等部位。矿体形态、分布在平面上与区域中生代燕山期的中酸性脉岩分布规律一致;热液交代现象普遍发育,矿体主要受控于东西向构造活动有关的层间构造,呈似层状,且多集中分布在岩层转折端部位,成矿早期的闪长岩在构造有利部位交代成矿,总体呈现出热液充填交代金属矿床的一般赋矿规律(孔庆友等,2006;王奎峰等,2013)。因此,铜矿床的成因类型为似层状热液交代型。

变形监测及沉陷控制毕业论文

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建筑工程质量检测工作是做好建筑工程质量管理的重要手段和技术基础。我为大家整理的建筑工程质量检测技术论文,希望你们喜欢。建筑工程质量检测技术论文篇一 浅议建筑工程质量检测 【摘要】 建筑工程质量检测工作是做好建筑工程质量管理的重要手段和技术基础。本文对检测行业的现状进行了分析,探讨了建筑工程质量检测的主要内容与检测技术,并提出了做好检测工作的策略。 【关键词】 质量检测;检测内容;策略 【中图分类号】 【文献标识码】 B 【 文章 编号】 1727-5123(2012)03-045-02 建筑工程质量不仅关系工程的适用性和建设项目的投资效果,而且关系到人民群众生命财产的安全。随着我国现代化建筑事业的蓬勃发展,建筑规模不断扩大,一旦发生工程质量问题,会直接影响公共利益和公众安全,因而,建筑工程的质量检测越来越成为人们所关注的 热点 。 1检测行业的现状 改革开放以来,建设工程质量检测行业规模由小到大,工作类型由单一到综合,检测市场化概念已经形成。但是在实际工作中仍然存在很多问题。⑴从只能检验砂石、水泥、砖瓦、钢材发展到市政工程材料、地基基础检测、建筑工程结构可靠性检测、建筑节能检测、室内环境检测等,检测的内容越来越精细,检测技术也在不断进步;⑵建筑企业试验室属于第一方试验室,即企业为了保证自身承包的工程质量而设立的试验室,由于其自身性质很大程度上限制了它们的发展,使其在经济实力、检测能力、规模和技术力量等环节处于劣势,在检测市场所占分额很小。但是这种情况正在改变,企业的试验室正在逐步分离出来, 成立具有独立法人资格的检测机构;⑶市场的竞争,使检测费用远远低于成本,导致部分试验无法正常进行;⑷检测行业目前的技术门槛过低,造成人员技术素质较低。虽然现在实行的是见证取样,施工现场的见证人员不仅没有相应的资格,甚至有一些人员连最简单的常识都不懂,样品的真实性得不到保证,所得到的数据与实际严重不符。 2建筑工程质量检测的内容 地基基础工程的质量检测。 地基。通常采用钻孔取芯试验、静载荷试验和触探试验对复合地基进行检测。检测要求有:⑴砂石桩复合地基的质量检测要求。施工后等待一段时间,抽查检测砂石桩的处理效果;可采用静力触探、标准贯入、原位测试的 方法 检测桩间土的挤密质量;⑵振冲桩复合地基的质量检测要求。施工结束后间隔一定的时间,可采用单桩载荷试验对振冲桩的质量进行检测;对于场地复杂或是重要的工程,应检测复合地基的处理效果。 桩基工程。桩基检测项目主要有:⑴单桩竖向承载力试验。在同一个条件下,试桩的数量应大于3根;应采用油压千斤顶加载;基准桩与压重平台支座、试桩之间的中心距应符合相关规定;制作的试桩应符合要求;加载方式选择慢速维持载荷法;测读桩沉降量的时间间隔应掌握好;严格按照要求确定单桩竖向极限承载力;⑵基桩高应变动力检测。检测之前需对电源、传感器、仪器、设定参数等进行检查,确保无误;锤击设备选用自由落锤时,应保证最大锤击落距小于3mm;如果只需检测桩身的结构完整性,可降低落距,减轻锤重;⑶混凝土灌注桩终孔持力层检验。人工挖孔桩终孔时,应按照设计要求对孔走向、表面岩状及桩端持力层进行检验;可采用原位载荷试验测得的结果,并结合实践 经验 和桩基设计要求,对桩孔孔底土层的承载力进行复验。地基基础工程质量检测另外还有地下结构施工监测和建筑物的变形检测等。 钢筋混凝土结构工程质量检测。钢筋混凝土质量检测可分成三类。⑴外观检查。对于混凝土外表产生的质量问题,可用此法,如尺寸偏差、蜂窝麻面、表面损伤、缺棱掉角、裂缝、冻害等;⑵预留试块检测。这种方法有一定的误差,如预留试块的取样不当,试块与结构没有同条件养护,试块的振捣方法与结构的施工方法相差过大,则试块就没有代表性;⑶在结构本体上进行检测。这种检测内容有:混凝土的强度和缺陷、钢筋混凝土结构质量问题的常用手段,其测试结果可作为判断结构安全问题的重要依据。后者称为破损检验,是在非破损检测尚无法确定其承载能力时使用,或对新结构需要分解其受力性能时使用。常用较成熟的非破损检测方法有:回弹法(表面硬度法)、拔出法(半破损法)、超声波法(声波法)等。回弹法是一种测量混凝土表面硬度的方法,利用回弹仪冲击动能测量回弹锤撞击混凝土表面后的回弹量,确定混凝土表面硬度,用试验方法建立表面硬度与混凝土强度的关系曲线,从而推断混凝土的强度值;拔出法是直接测定混凝土的力学特性的方法,使用拔出仪拉拔埋在混凝土表面层内的锚杆,根据混凝土的拉拔强度,推算混凝土抗压强度;超声波法可以测定混凝土的强度,用超声波发射仪,从一侧发射一列超声脉冲进入混凝土中,在另一侧接收经过混凝土介质传送的超声脉冲波,同时测定其声速、振幅、频率等参数,判断混凝土的质量。 砌体结构工程检测。 砌体结构的现场检测方法。砌体结构主要指砖砌体,砌体强度是由砖块和砂浆强度或施工时制做的砌体试块强度来决定的,传统的检测方法是直接从砌体结构上截取试样,进行抗压强度试验而砌体结构的特点导致取样存在较大难度,取样时的扰动又会对试样产生较大损伤,从而影响试验结果。因此,砌体结构的现场原位非破损或半破损试验方法理所当然地受到重视,并广泛开展研究和工程实际应用。砌体强度直接测定法包括:抽样检测法、原位检测法、动测综合法、微观结构法等。 砌体强度的间接测定法。砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。由砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度,间接测定法就是使用专门的仪器和专门的测试方法,测量砂浆和砖块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数,并由此间接测定砌体强度。主要方法有:冲击法、回弹法、推出法,此外尚有筒压法、点荷法等通过测定砂浆的强度来测定砌体强度的方法,都已在工程中得到应用。 3做好检测工作的策略 建立检测信用档案 良好的信用是建立社会主义市场经济体制的必然要求。检测机构及检测人员信用档案,包括检测机构和人员的业绩、检测市场违法违规行为及不良行为记录等。检测机构和人员的信用档案是对检测机构申请资质和奖惩的重要依据。完善检测信用管理,建立诚信获利和失信惩戒机制,发挥信用管理调控市场的作用。通过各种 渠道 ,宣传质量检测信用好的单位,扩大其社会信誉度和知名度。 完善建筑工程质量保证体系。针对建设项目规模,建立相应等级试验检测机构和质量保证体系,对工程质量负责。试验检测机构业务范围内的有关规范、规程、标准等技术文件应齐全,试验检测应严格按有关标准、规程及规范进行。各级质量管理部门应各司其责,按质量第一的方针和全面质量管理要求,采取切实有效的 措施 ,不断提高质量管理水平。在实际工作中,应严格实行质量自检,加强质量管理和质量监督,逐步建立完善质量保证体系。还要增强建设各方面的质量意识,分工负责,责任到人,真正落实质量岗位责任制。 培养高素质的技术队伍,加大技术创新的投入。勘察设计单位是技术密集型企业,对设计工作的要求很高。因此,提高设计质量的首要任务是提高人的素质,包括提高技术人员的质量意识和生产技能。同时,必须加大技术创新的投入,增加技术储备,为设计生产提供资源和技能保障。 坚持质量 教育 ,建立质量原理和质量责任制度。在质量管理工作中,质量意识的提高有两个途径:⑴靠坚持不懈的质量教育;⑵建立和落实质量管理和质量责任制度。因此,质量教育经常化和质量管理制度化是我们质量管理工作的重点。 严格验收工程。完成项目工程能否交付好的产品,关键在于最后验收。⑴工序验收是验收工作的基础。工序验收的过程是:先由操作者自检,再交由班组长检验。要采取必要经济制约手段,完善签字鉴证手续,严格执行每道工序,确保质量;⑵分项分部工程验收是验收工作的主要组织部分。分项分部验收要做到规范和严细:首先,保证验收工程的全面性,验收项目的品种和数量不得缺少。其次,从保证项目到允许偏差项目,验收都要严格执行国家标准,不得降低等级,严禁弄虚作假。最后,建设(监理)单位现场质量监督员应参加验收并签字鉴证;⑶竣工工程验收是工程交工的前提。工程整体验收应注意三个环节:首先,施工单位的自评;其次,建设(监理)单位的预验;最后,工程主管部门的正式验收。验收不但要现场检测,而且还要进行观感评定;不但要听取汇报,而且要严格审查一整套的工程技术档案资料。验收要明确工程遗留的质量问题,提出处理意见,确定保修条款,保证交付用户一个满意的产品。 总之,在将建筑工程质量检测行业推向市场的过程中,要加强见证取样工作的监督,无论是招标、规划、质量监督工程的各个部门在工程的每个环节都不要放松。做到每一个样品的取样合理,真实可靠。各检测单位还要提高建筑工程质量检测的质量意识和法律意识。树立服务观念,在市场经济中找准自己的位置,树立现代 企业管理 观念,借鉴和利用一切企业管理的先进手段和办法来帮助检测机构健康发展。 建筑工程质量检测技术论文篇二 刍议建筑工程质量检测 【摘要】建筑工程的数量也随着社会主义发展而不断增加,而工程检测是现代建筑必不可少的环节,这也是保证工程施工质量的有效途径。工程检测质量的好坏关系到了整个建筑质量的好坏,结合具体的工作经验,本文对建筑工程质量检测遇到的相关问题展开了简单的探讨。 【关键词】质量检测;建筑工程;问题探讨 在建筑行业不断发展的同时,我们也看到了很多潜在的安全隐患。近几年,我国建筑行业的意外事故发生率在不断增加,很多施工场地都出现了伤亡事故。这些都在警示人们,工程建筑施工必须要做好质量检查工作。检测时需要积极运用先进的技术手段,结合科学的实施程序,提高建筑工程的检测效率,尽可能避免过大的经济损失,维护建施工的安全进行。 一、建筑工程检测的主要内容与技术 1、地基基础的检测 (1)桩基工程的检测 桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。 a.单桩竖向承载力。在检测的同时必须要注意几个重点:在相同环境下,保证试桩的数量在3根以上;需使用油压千斤顶进行加载;对基准桩、压重平台支座、试桩三者的间隔要控制在标准范围内;设计的试桩需要满足实际工程需要;严格控制测读桩沉降量的时间长短好;根据具体标准来限制单桩竖向极限承载力。b.基桩高应变动力。在现场进行检测工作需要结合相关要求进行:在检测前期需做好相关的检查,如:电源、仪器、设定参数等,保证无误后投入使用;在锤击设备采取自由落锤时,要将最大锤击落距控制在3mm 以内;若需要对桩身的结构整体性进行检测,需要降低落距,减小锤重。c.混凝土灌注桩终孔持力层检验。检验技术要点:人工挖孔桩终孔时,应按照设计要求对孔走向、表面岩状及桩端持力层进行检验。 (2)建筑物的变形检测 a.倾斜。对建筑物倾斜情况实施检测是不可缺少的环节,其主要包括了直接测定法、间接测定等方式。直接测定法有:经纬仪投影法、垂线法、天顶天底仪观测法等;间接测定法有:对建筑物基础的相对沉降实施测定等。b.挠度与裂缝。通过运用检测仪器来做详细的观察;c.沉降。对地基的实际情况做好检查分析,避免因地基严重而影响到建筑质量。 (3)地下结构施工的监测 a.结构内力监测。钢筋混凝土的结构内力测试,主要是通过在支护结构构件主筋上布置钢筋应力计,以监控支护结构的应力变化。b.支护结构的侧向变形观测。采用测斜仪可以测量不同深度支护结构及土体的侧向变形程度。 二、对钢筋混凝土结构的质量检测 1.对混凝土内部状况的检测 由于混凝土材料的缺陷才导致的内部状况。这是因为施工大意、技术管理不到位等造成的。通过超声波可以探明缺陷具体存在的位置,并进行及时补救。直角传播法、钻孔对测法、单面平测法和直接穿透法等都是主要的检测方法。 2.对混凝土中钢筋的质量检测 对钢筋锈蚀的检测。如果钢筋发生锈蚀,则会对混凝土结构的安全性和耐久性会产生影响。通过采用半电池检测的方法,利用钢筋锈蚀程度与测量电位间建立的关系,对钢筋的锈蚀程度进行判断。对钢筋的位置进行检测。可以利用钢筋位置检测仪,这一先进的仪器设备进行测量,其能准确的测出混凝土中钢筋的位置以及保护层的厚度,确保其稳定性。 3.对混凝土强度的检测 主要是针对混凝土的内部结构而进行的非破损强度检测,主要运用回弹法等方法,对当前的建筑行业而言,这是对混凝土强度检测中比较常用的方式[2]。其重点主要在于:①在检测前需要对被检测对象的相关情况进行熟悉;②在构件上,要确定试样及分布其测区;③对回弹值、碳化深度要进行循环测试;④对试验数据要做好处理。 三、钢筋混凝土结构检测 (1)混凝土中钢筋的质量检测 a.钢筋锈蚀的检测。钢筋发生锈蚀会直接影响混凝土结构的耐久性和安全性。可采用半电池检测法,利用测量电位与钢筋锈蚀程度间建立的关系,判别钢筋的锈蚀程度。b.钢筋的位置检测。钢筋位置检测仪作为一种先进的仪器设备,可以准确的测定钢筋混凝土中钢筋的位置以及保护层厚度,保证其稳定性。 (2)混凝土强度 主要是针对混凝土结构的非破损强度进行,主要运用的方法包括了回弹法,这是当前建筑行而言比较常用的混凝土强度的方式。其重点在于:a.检测前需熟悉被检测对象情况;b.于构件上确定试样并分布测区;c.逐渐测量回弹值、碳化深度;d.对试验数据做好处理。 四、建筑材料的质量检测 建筑材种类繁多,各种材料进入施工现场后必须根据相关的规范要求进行试验检测,其检验的项目也必须符合国家、行业、地方的相关要求。常规检测项目有:主体结构(梁、板、柱) 砼标号及钢筋数量检测,竣工后房屋空气质量状况检测,钢筋抽样检测,混凝土试块检测,瓷砖性能检测,铝合金门窗三性检测等,这些项目都是强制性要求必须检测的项目。 五、建筑门窗 (1)塑料门窗 检测对象包括:a.根据断面图标准,对配合尺寸、断面尺寸的允差检查;b.低温落锤冲击试验;c.检测加热后的尺寸大小变化。 (2)铝合金门窗 包括:a.表面质量。检查门窗的装饰表面是否出现损伤,其表面的致密、配合情况是否良好。b.装配标准。检查运用的材料能否达到要求,其硬度与强度之关系是否合理。c.性能。门启闭力在50N 以下;抗风压性能要尽可能更强。 六、做好检测工作 1、建立检测信用档案 检测信用档案,包括检测机构和人员的业绩、检测市场违法违规行为及不良行为记录等。检测信用档案是对检测机构申请资质和奖惩的重要依据。完善检测信用管理,就是要建立诚信获利和失信惩戒的管理机制,发挥信用管理在市场调控中的作用。 2、完善技术管理工作制度 要认真执行工程技术标准,它是工程质量和安全的最基本保障,是工程建设领域的技术法规。要想使质量管理工作科学化、规范化、程序化、制度化,必须健全和完善建设各方主体工程质量技术保证体系,建立健全工程各方主体的质量技术管理控制机制,督促施工单位结合自身情况制定施工工艺、操作规程和内部控制标准。 3、培养高素质的技术队伍,加大技术创新的投入 勘察设计单位是技术密集型企业,对设计工作的要求很高。因此,提高设计质量的首要任务是提高人的素质,包括提高技术人员的质量意识和生产技能。同时,必须加大技术创新的投入,增加技术储备,为设计生产提供资源和技能保障。 4、严格验收工程 工程整体验收应注意三个环节:一是施工单位的自评。二是建设(监理)单位的预验。三是工程主管部门的正式验收。验收不但要现场检测,而且还要进行观感评定;不但要听取汇报,而且要严格审查一整套的工程技术档案资料。验收要明确工程遗留的质量问题,提出处理意见,确定保修条款,保证交付用户一个满意的产品。 结束语 对建筑工程实施质量检测具有十分重要的意义,对工程的质量具有决定给作用,在一定程度上可以降低工程成本的过度消耗,并对建筑物的结构安全起到了维护的作用。根据具体的需要,进而由施工单位采取相应的科学措施来进行检测。 参考文献: [1]杨莉萍,谢平.浅议工程质量检测工作的重要性及要求[J].云南建筑,2008(5) [2]王晓萍.关于混凝土构件荷载检验方法的探讨[J].河北建筑工程学院学报,2008(5) [3]周涛.浅谈工民建工程的质量检测[J].城市建设,2009(32) 看了建筑工程质量检测技术论文的人还看 1. 建筑工程技术论文范文 2. 建筑工程技术研究论文范文 3. 建筑工程技术管理毕业论文3篇 4. 建筑工程技术毕业论文范文 5. 浅谈工程技术建设论文

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