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導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇采礦安全論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.安全性原則的運用可以促進采礦企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。
在采礦工程中重視安全生產(chǎn),把安全性原則落實到采礦技術(shù)、采礦工藝、提高工作人員安全素質(zhì)、運用先進的安全設(shè)備等方面,不僅可以提高采礦質(zhì)量,而且可以減少安全事故的發(fā)生,為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益,實現(xiàn)雙贏目標(biāo)。
2.安全性原則的運用可以促進其他行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展,從而促進國民經(jīng)濟進一步發(fā)展。
采礦堅持安全性原則不僅可以提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟效益,而且可以為其他工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的礦石,促進其他工業(yè)的進一步發(fā)展。
3.安全性原則的運用可以促進社會的和諧發(fā)展。
近年來煤礦采礦安全事故頻發(fā),事故處理糾紛問題一直不斷,給社會增加了負(fù)能量,不利于社會的和諧發(fā)展。因此采礦工程活動要改變以往的忽視安全謀求利潤的模式,改用安全與經(jīng)濟并重的生產(chǎn)模式,在采礦工程過程中認(rèn)真貫徹落實安全性原則,把安全事故發(fā)生率減到最低。同時如果發(fā)生安全事故,要妥善處理事故,用法律保障受害者及其家屬得到合理補償,促進社會的和諧發(fā)展。收稿日期:2014-06-16作者簡介:吳開洪(1969-),男,畢業(yè)于湘潭礦業(yè)學(xué)院采礦工程專業(yè),工程師,現(xiàn)任云南東源昭通煤業(yè)有限公司總經(jīng)理??傊?,在采礦工程中堅持安全性原則,把安全問題的處理措施落實到采礦活動過程中,不僅可以促進采礦企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展,而且可以促進社會經(jīng)濟的健康發(fā)展,讓社會更加和諧穩(wěn)定發(fā)展。
二、安全性原則在采礦工程過程中的應(yīng)用
對采礦工程來說,安全性原則的應(yīng)用可以體現(xiàn)在安全施工技術(shù)、安全生產(chǎn)規(guī)章制度、現(xiàn)代計算機應(yīng)用、工作人員的專業(yè)素質(zhì)等多個方面。
(一)采礦安全施工技術(shù)的應(yīng)用
采礦工程難度大,涉及技術(shù)比較多,因此要加強采礦技術(shù)的開發(fā)和利用,有效防范安全事故的發(fā)生。
(1)提高采礦工程技術(shù)。
采礦工程具有專業(yè)性強、危險系數(shù)高等特點,要積極吸引或引進采礦專業(yè)技術(shù)強的綜合性人才,并鼓勵其進行技術(shù)創(chuàng)新和理論研究,不斷更新采礦技術(shù),為采礦工程服務(wù)。同時要加強工程技術(shù)人員培訓(xùn),給其充足的發(fā)展空間。此外,國家要加大對采礦現(xiàn)場的安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如采礦交通運輸(主要是公路建設(shè))、能源開發(fā)(如水電設(shè)施建設(shè)等),為采礦工程施工創(chuàng)造良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(2)在采礦前,要進行技術(shù)交底。
組織相關(guān)人員對工程設(shè)計圖紙進行學(xué)習(xí)和研究,要熟悉掌握施工設(shè)計圖紙中的施工重點、關(guān)鍵工藝、施工參數(shù)等,編制安全施工說明書,并嚴(yán)格執(zhí)行。同時要做好物資采購工作,根據(jù)采礦工程施工設(shè)計選購材料,嚴(yán)格把控材料質(zhì)量關(guān),并經(jīng)驗收合格后方可進入施工現(xiàn)場。此外,要根據(jù)采礦工程施工現(xiàn)場具體情況選擇適合的施工設(shè)備和施工工藝。
(3)嚴(yán)格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完成施工任務(wù)。
如某采礦工程在進行鑿巖爆破施工時,選用Boomer281液壓鑿巖臺車、乳化炸藥配段發(fā)塑料導(dǎo)爆爆管進行鑿巖爆破,且按照爆破參數(shù)完成工作,其中,炮眼深度3.0~3.2m,爆破進尺2.5~3m等,根據(jù)采礦工程實際情況確定相關(guān)參數(shù)。此外,要提高施工人員環(huán)境保護意識,在采礦時盡量不破壞自然環(huán)境,讓礦區(qū)與生態(tài)環(huán)境和諧共處。
(二)建立健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度
安全生產(chǎn)規(guī)章制度能夠有效約束和規(guī)范人們的行為,要建立健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度,使采礦工程活動有章可依。風(fēng)門至少要建立2座風(fēng)門,間距大于運輸工具的長度,以便一座風(fēng)門開啟時,另一座風(fēng)門是關(guān)閉的。風(fēng)門分為普通風(fēng)門和自動風(fēng)門兩類。自動風(fēng)門是借助各種動力來開啟與關(guān)閉的一種風(fēng)門,自動風(fēng)門中有機械傳動式、電氣傳動式、氣動式和水動式等。(三)控制風(fēng)流設(shè)施控制風(fēng)流的設(shè)施主要有調(diào)節(jié)風(fēng)窗。調(diào)節(jié)風(fēng)窗是在風(fēng)門或擋風(fēng)墻上方,開設(shè)一個面積可調(diào)節(jié)的矩形小窗口,移動窗板的位置可調(diào)節(jié)窗口的面積大小,從而改變巷道通過的風(fēng)量,達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。
三、煤礦通風(fēng)與安全技術(shù)應(yīng)用的有關(guān)建議
(一)注意選擇巷道貫通的地點
巷道貫通的地點盡量選在危險性小的地區(qū),當(dāng)面尤其是在瓦斯隱患突出的礦井,巷道要選擇無危險或者危險性小的地區(qū)作為巷道貫通地點,巷道選擇的不合理極易引起卡鉆、頂鉆的情況,極大增加了安全隱患。此外,進回風(fēng)系統(tǒng)之間盡量不要設(shè)置巷道貫通點,因為,一旦選擇在這,而且沒有行之有效的控風(fēng)措施,容易造成風(fēng)流改變,加劇消極影響。
(二)有效的控風(fēng)措施
1.加強巷道貫通處的局部通風(fēng)管理
巷道貫通時,掘進的方向只能選擇一個,其他其余要保持正常的通風(fēng)狀態(tài),對于局部通風(fēng)要實行定期檢查制度,通過檢查來判定安全情況以及瓦斯?jié)舛?,要做到回風(fēng)巷中瓦斯?jié)舛鹊陀?%,局部通風(fēng)系統(tǒng)要保障巷道的風(fēng)速、風(fēng)流情況符合標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)禁出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)等不合理的通風(fēng)情況。尤其是隱患嚴(yán)重的煤礦中,為保障巷需通風(fēng)系統(tǒng)的順利運行,傾斜巷道與上部的平巷道需要預(yù)留出至少5m的超前距離。
2.貫通時采取有效的控風(fēng)措施
在通風(fēng)系統(tǒng)貫通前后要進行必要的調(diào)整和檢測,一旦出現(xiàn)進回風(fēng)系統(tǒng)之間設(shè)置巷道貫通點時要立刻根據(jù)現(xiàn)場情況進行及時調(diào)整,減少兩側(cè)空氣壓差,減少兩側(cè)空氣壓差,然后在貫通的兩個方向設(shè)置好風(fēng)門,貫通時關(guān)閉風(fēng)門,等到放炮貫通之后再進行一遍通風(fēng)系統(tǒng)的檢測和調(diào)整。礦井中通風(fēng)系統(tǒng)越復(fù)雜,在進行巷道貫通時風(fēng)流越不容易控制,貫通后的各個巷道中的通風(fēng)情況很難得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、因此特別強調(diào)加強通風(fēng)管理和安全技術(shù)的應(yīng)用,避免循環(huán)風(fēng)和串聯(lián)風(fēng)的產(chǎn)生。
3.加強通風(fēng)瓦斯系統(tǒng)的監(jiān)測與管理
對于煤礦挖掘區(qū)域的瓦斯?jié)舛惹闆r要進行實時監(jiān)測,對于每個監(jiān)測地點的瓦斯?jié)舛榷家皶r匯報。一旦監(jiān)測到異常情況,要立刻上報,并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行研究分析,確定主監(jiān)控地區(qū),將危險性降低到最低。
2開拓巷道工程施工過程中存在的不安全技術(shù)因素及對策分析
首先,下部車場軌道間的安全間隙過小,在巷道施工的過程中,設(shè)計下部車場時,通常把1.3m作為車場間的安全間隙,然而在實際施工過程中,很多礦井的安全間隙通常只有1.2m,這就導(dǎo)致當(dāng)車場的運輸任務(wù)比較緊張,尤其是運輸車變形或材料車過寬時,車場之間極易發(fā)生擠碰而對工作人員的生命安全構(gòu)成威脅。所以,在施工時還要充分考慮到超寬運輸車可能通過的情況,盡量把安全間隙設(shè)置在1.4m左右,以此來確保施工工作的正常進行。其次,設(shè)計巷道時出現(xiàn)高度過低的情況,進行巷道開拓工作時,半圓拱形斷面是首選的掘進方式,一般墻高都被控制在1.2m左右。但是在實際的施工過程中,為數(shù)不少的礦區(qū)并沒有嚴(yán)格按照這一標(biāo)準(zhǔn)進行巷道的建設(shè),很多大斷面積的巷道的墻高僅有1.1m,這就直接導(dǎo)致了在巷道里架線時,達(dá)不到架線的安全高度和施工的安全標(biāo)準(zhǔn),極大的提高了觸電事故的發(fā)生率。所以,在設(shè)計巷道墻高時必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況詳細(xì)分析。最后,設(shè)定巷道的腰線時存在不合理的情況,中線和腰線是井下巷道進行施工時用以完成施工控制的,中線的主要作用是能夠?qū)ο锏赖木蜻M方向進行指導(dǎo),一般來說,需要在巷道的頂板位置或是棚梁上設(shè)置3到4個中線點,以正中或偏中線的形式展示,采用激光光束等方法檢查掘進迎頭的尺寸是否合理。所謂腰線其實是一種標(biāo)示線,用以對巷道的標(biāo)高和坡度進行合理的控制,可以用水平尺等施工工具延伸到掘進迎頭的位置來探測腰線所在的位置是否合理。
3采掘工作面施工過程中存在的不安全技術(shù)因素及解決策略
3.1切眼和分斜坡在開口過程中出現(xiàn)的問題。
對采掘工作面的實際作業(yè)過程中,技術(shù)人員在設(shè)計切眼時,開口的方向并沒有沿煤層的正傾斜方向,還有很多開口即使沿正傾斜方向,但是設(shè)計長度明顯不合理,這就造成三角帶煤柱容易發(fā)生跨幫問題。所以在施工過程中一定要嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行切眼開口的設(shè)計,盡量避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。
3.2急傾斜煤層的主斜坡坡度過小。
在實際的施工過程中,需要設(shè)計好急傾斜煤層的主斜坡的坡度,然而即便有明確的傾斜角度作為參考,施工過程中也難免會出現(xiàn)一些問題,使得主斜坡的坡度不符合施工標(biāo)準(zhǔn),即使受到自身重力的作用煤炭也不能自溜下降,降低了工作效率。
3.3改造眼的反眼坡度。
在設(shè)計改造眼時,相當(dāng)多的礦區(qū)會把經(jīng)濟效益放在第一位,所以在設(shè)計改造眼時并不會綜合考慮各方面的條件,有的甚至把改造眼的坡度設(shè)置到30度以上,并且有太多拐彎,給施工安全留下隱患。
1.1安全意識淡薄
上至安全監(jiān)督機構(gòu),下至礦山一線職工,對安全生產(chǎn)的認(rèn)識并不深刻。而礦山職工大多綜合素質(zhì)不高,加之缺乏針對性的培訓(xùn),員工自我保護能力和意識均達(dá)不到較高水平。這是安全事故發(fā)生最根本的原因。
1.2現(xiàn)場管理混亂
礦山作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣,危險系數(shù)大,有效的防爆、防災(zāi)設(shè)備至關(guān)重要。但一些礦山在應(yīng)急設(shè)備方面并不達(dá)標(biāo),下井人員都未能按要求隨身攜帶自救設(shè)備。事故發(fā)生時,工人若不能有效地自我保護,選擇正確的逃生路線,往往會使事態(tài)的發(fā)展更為嚴(yán)重。
1.3防護措施缺乏針對性
據(jù)調(diào)查,在過去十年里,將近80%的重、特大事故是由違反勞動紀(jì)律或操作規(guī)程造成的,這就對安全管理的執(zhí)行力提出了質(zhì)疑。在一定程度上,礦井越深,其危險性越大,相關(guān)部門特別是領(lǐng)導(dǎo)階層人員應(yīng)該實時嚴(yán)把安全關(guān),將安全管理落實到位。
2采礦技術(shù)安全管理策略討論
2.1規(guī)范采礦技術(shù)管理計劃
任何一項有條不紊的生產(chǎn)進程都離不開合理的計劃,在綜合考慮國家政策、市場需求和礦山長遠(yuǎn)規(guī)劃的基礎(chǔ)上,建立完善的計劃是提高礦山生產(chǎn)效率,健全安全管理機制的首要措施。1)編制采礦技術(shù)安全管理計劃應(yīng)當(dāng)遵循相應(yīng)原則,在認(rèn)真學(xué)習(xí)、貫徹落實國家和行業(yè)相關(guān)規(guī)范政策的基礎(chǔ)上,以充分降低礦石損失、最大限度地回收礦產(chǎn)資源為前提,充分發(fā)揮礦山現(xiàn)有生產(chǎn)能力,發(fā)掘新的技術(shù)工藝,引進新技術(shù),以求更高的生產(chǎn)力。2)在編制技術(shù)計劃的基礎(chǔ)階段,妥善準(zhǔn)備所需資料,例如礦山采礦設(shè)計規(guī)模和核定產(chǎn)量數(shù)據(jù),包括中段分層平面圖、礦體投影圖、采場礦量以及開拓、運輸、通風(fēng)系統(tǒng)等信息。3)編制的采礦計劃文字部分,應(yīng)當(dāng)包括上年度采礦的預(yù)計情況和與此相對比的執(zhí)行情況、在此期間發(fā)生的重大舉措、技術(shù)改良、本年度預(yù)計采礦計劃和任務(wù)特點與依據(jù)。
2.2加強對采場技術(shù)的管理策略
一方面,采礦生產(chǎn)的各級人員應(yīng)該協(xié)調(diào)配合,學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝,各部門相互配合,達(dá)到高效、低能、安全的采礦要求,合力達(dá)成安全生產(chǎn)的要求。另一方面,采礦現(xiàn)場需要建立完善的驗收制度,根據(jù)采礦方法的不同,設(shè)定不同的驗收標(biāo)準(zhǔn)。采場驗收應(yīng)分產(chǎn)前、產(chǎn)后階段性驗收,做到技術(shù)無失誤,驗收無遺漏。在礦山主體范圍妥善安置的基礎(chǔ)上,殘留、零星的回收礦也應(yīng)該作為采礦產(chǎn)量指標(biāo)的一部分,納入礦山生產(chǎn)的正常管理。在遵循“安全第一,預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)原則的基礎(chǔ)上,除了要將回收采場的邊界明確示意,還要請地測部門進行定期的實測填圖,以利于生產(chǎn)技術(shù)的實際指揮。
2.3做好采礦行業(yè)人員的安全教育工作
人是活動中最重要的因素,做好采礦人員的安全教育工作無異于是安全管理措施的重中之重。首先,加強礦山作業(yè)人員安全意識的培訓(xùn)。由企業(yè)組織各個部門,學(xué)習(xí)國家政策、安全條例、技術(shù)規(guī)程等等,使各個崗位的人員對采礦事業(yè)擁有宏觀概念,具備一定的安全技術(shù)管理知識水平。其次,對特殊工種的教育培訓(xùn)要尤為著重。在礦山操作中,起重、放炮、絞車司機等等危險性和技術(shù)性相對較高的工作是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。企業(yè)必須對特殊工種人員進行系統(tǒng)的培訓(xùn)、測試和定期考評,嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗的機制,嚴(yán)防特殊工種的失誤而導(dǎo)致的安全事故。然后,做好對各個崗位人員的安全檢查工作。對于采礦這種安全受所多重因素影響的技術(shù),管理人員有必要將各階層人員的工作職責(zé)和安全職責(zé)詳盡、細(xì)化地交待清楚。明確各部門乃至各崗位需要遵守和監(jiān)督的責(zé)任,是將安全隱患降到最低的有力方式。再者,利用事故教訓(xùn)建立典型的經(jīng)驗教育。采礦安全是需人人維護的有機生命體,模范帶頭作用和反面教材的警示作用同等重要。這就需要管理人員在日常工作中多深入到基層一線采掘作業(yè)人員當(dāng)中,以身邊的具體實例對其他人員進行教育,用積極向上的觀點帶動采礦的安全生產(chǎn)。最后,強調(diào)按照規(guī)范流程操作尤為重要。對于一線采礦人員,按照規(guī)范操作是安全生產(chǎn)最切實的保障。設(shè)備機具均需按照正確的使用方法和操作步驟使用,礦山的作業(yè)量應(yīng)該不超過核定的技術(shù)指標(biāo),規(guī)范安全的作業(yè)意識要深入到每個崗位人員中??傊踩a(chǎn)的主體是人,只有在“人人當(dāng)心,人人用心”的工作氛圍中,礦山采礦的安全管理才有資可談。
針對采區(qū)中部車場進行設(shè)計時,必須要以滿足工程實際生產(chǎn)需求為基礎(chǔ),選擇不同的措施來建設(shè)不同巷道的起坡軌,主要包括彈道與雙道兩種起坡方式。兩種方式相比較來說,單道起坡方式要相對簡單,并且工程量比較少,而雙道起坡的建設(shè)要求則比較嚴(yán)格,需要設(shè)置一定固定的道岔以及彈簧道岔等。就現(xiàn)在采礦井巷工程施工,單道起坡方式為首選,因為其具備需要資金少、工作量低等特點。在建設(shè)單道起坡時下放空重車與材料車時,為了能夠有效解決空重車在通過簡易岔道易倒掉進入中部車場的問題,需要打鉤人員在道岔位置給予一定的助推。但是如果選擇此種方式,會加大對掛鉤人員的安全威脅。為了能夠更好的解決這一技術(shù)問題,在對采區(qū)中部車場進行設(shè)計時,可以選擇用雙道起坡的方式,可以提高空重車與材料車運行的有效性與安全性,減少對工作人員造成的威脅。
1.2彎道井巷采取曲率半徑
對與采礦井巷的施工,對于巷道曲率半徑一般會采用12m或者是15m,其能夠更好的滿足井下七噸架線式防爆電機車運輸?shù)臄?shù)值。但是如果選擇的是其他運輸方式,還是設(shè)計此為曲率半徑的話就不能滿足工程施工的需求,而是應(yīng)該選擇9m曲率半徑。在工程實際施工過程中,大部分的采礦井巷都是采取的6m曲率半徑,這樣設(shè)計的結(jié)果就會導(dǎo)致巷道拐彎處變大,在生產(chǎn)過程中就會容易出現(xiàn)使耙矸機鋼絲因為磨損加劇而斷裂傷人的事故。并且,如果井巷曲率半徑設(shè)計的過大,在進行爆理后落下的矸石耙不到底,會增加巷道的坡度,增加了工程的運輸難度。因此,在設(shè)計采礦井巷曲率半徑時,應(yīng)該以滿足工程施工實際情況為基礎(chǔ),將其確定為9m或者是12m為佳。
1.3車場設(shè)計在彎道巷道中
在對車場進行設(shè)計時,一般情況下技術(shù)人員只會對采區(qū)上山方位以及運輸大巷方位進行研究分析,將下部車場設(shè)計在采礦區(qū)的彎道巷道內(nèi)部,而這種設(shè)計則直接會增大電機車司機的視野盲區(qū),對于前方以及周邊的警示信號等不能及時發(fā)現(xiàn),很大程度上影響了司機與信號掛鉤人員之間的信息交流,經(jīng)常會因為交流不及時而出現(xiàn)一系列的安全事故。為了避免此類情況的發(fā)生,在設(shè)計下部車場時,應(yīng)該盡量將其設(shè)計在直線部位,以免設(shè)計不合理減小司機的視野范圍而造成安全事故。
2開拓井巷工程施工不安全技術(shù)因素
開拓井巷的設(shè)計施工中,經(jīng)常會存在下部車場軌道安全間隙過小等不安全因素,如果不能掌握巷道的所有信息,就會導(dǎo)致在巷道設(shè)計過程中出現(xiàn)高度過低的情況,并且在對巷道的腰線進行設(shè)定時也存在很明顯的不安全因素。只要是其中有一個環(huán)節(jié)存在不安全因素,就會影響整個采礦工程的正常進行。
2.1下部車場軌道間安全間隙過小
對于下部車場的設(shè)計,車場間隙一般確定為1.3m,但是在實際施工中很多礦井的安全間隙僅有1.3m。在這種施工的情況下,一旦車場運輸任務(wù)重,并且運輸車變形或者材料車過寬的情況下,很容易因為雙軌之間的擠碰而威脅到工作人員的人身安全。因此,在對下部車場進行設(shè)計時,必須要充分考慮超寬運輸車可能通過的情況,增大間隙到1.4m左右,確保運輸工作能夠正常進行。
2.2巷道高度過低
巷道掘進施工一般都是采用砌碹支護開拓作業(yè)的方式,半圓拱形斷面首先的也是掘進方式,一般情況下會將墻的高度控制在1.2m上下。就采礦井巷實際施工情況來看,存在少數(shù)的礦區(qū)沒有采取規(guī)定的方式來對巷道進行開拓,很多大斷面積的巷道墻高為1.1m左右,這樣在巷道進行架線時,高度不能達(dá)到架線以及施工的安全標(biāo)準(zhǔn),在后期的施工過程中很容易就出現(xiàn)觸電安全事故。因此,在對巷道進行開拓施工時,必須要嚴(yán)格結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況來進行綜合分析,確定最終的巷道墻高,保證其能夠滿足工程施工的安全需求。
2.3巷道腰線設(shè)計不合理
中線與腰線主要對井下巷道進行施工控制的,其中中線的主要是對巷道的掘進方向進行指導(dǎo),一般情況下應(yīng)在巷道頂板位置或者是棚梁上設(shè)置3~4個中線點,選擇用正中或者偏中線的形式來表示,而設(shè)備可以選擇激光光束的方式來確定掘進迎頭的尺寸是否合理。而腰線的作用主要是完成對標(biāo)高與坡度的控制,以水平尺等施工工具延伸到掘進迎頭的位置來探測腰線所在位置是否合理。在實際施工過程中,一般都是在間隔30~50cm的位置用測量一起設(shè)置一個中腰線。并且針對煤層較厚的區(qū)域,為保證掘進的正確性,還需要對巷道進行分層,在開采難度降低的情況下,巷道的壓力也會增加,而支架承受壓力過大發(fā)生變形后就會對設(shè)置的中線點造成影響,使其不能夠完全保證在同一水平線上,進而會造成巷道施工質(zhì)量減低。并且,在實際的巷道施工過程中,受地質(zhì)地形等因素影響比較大,往往會造成施工方位的變化,為了保證工程施工質(zhì)量,需要將拐彎處的曲線巷道半徑以及轉(zhuǎn)角等轉(zhuǎn)化為切線或者弦線。
3采掘面不安全技術(shù)因素
采礦工程采掘面的工程施工,也會存在一定的不安全技術(shù)因素,例如急傾斜煤層主斜坡設(shè)計中存在的坡度過小不安全技術(shù)因素,以及存在切眼與分斜坡開口的施工問題,還有改造眼拐彎處過多以及反眼坡度設(shè)計過大等問題等,都會對工程的安全施工造成不良影響。
3.1急傾斜煤層主斜坡坡度過小
為滿足工程安全施工的要求,在對采礦井巷采掘面進行設(shè)計時,必須要通過全面分析后做好對急傾斜每層主斜坡坡度的控制。但是在實際施工過程中,即便是有明確的傾斜角度作為參考,也會出現(xiàn)各種各樣的施工問題,最終導(dǎo)致主斜坡坡度不能夠滿足工程建設(shè)要求,導(dǎo)致煤炭在受到自身重力影響后也不會出現(xiàn)下降,很大程度上影響了工作效率。
3.2切眼口及分斜坡開口
礦井采掘面進行切眼開口設(shè)計時,如果沒有按照每層正傾斜的方向進行設(shè)計,或者是沿著要求的方向設(shè)計但是最終確定的長度不夠,形成的三角帶切眼,很容易就會出現(xiàn)煤柱垮塌的現(xiàn)象。因此,在對采掘面切眼口進行時設(shè)計時,必須要嚴(yán)格按照相關(guān)要求來進行,以免因為設(shè)計不合理而出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。
3.3反眼雙向施工
從布置在巷道底層的煤層底板來看,如果采用反眼雙向施工的方式,經(jīng)常會因為放炮震動而對反眼頭煤柱造成影響,甚至?xí)驗榭枕斶^大的原因,最終導(dǎo)致垮幫問題的出現(xiàn),無法進行正常的維護工作。在對采掘面進行此項施工后,往往會在本區(qū)段回采完成后,無法保住煤柱,在二段回采過程中將會出現(xiàn)竄矸問題,進而會對工程的正常開采造成負(fù)面影響。因此,為保證工程的順利施工,確保煤柱不會受到損傷,在反眼頭施工時,應(yīng)該選擇單向施工的方式,以此種方式來保證回采與正規(guī)推采都能夠順利進行。
4提高采礦工程安全性改進策略
4.1井巷工程施工安全策略
對于井巷工程施工時,在設(shè)計中部車場時應(yīng)該選擇單道起坡的施工的方式,可以確保采礦井巷工程中部車場設(shè)計與施工工作的順利進行,并且可以降低施工成本,重要的可以避免空車在道岔行駛過程中發(fā)生倒掉,保證掛鉤工作人員的生命安全。為保證采礦工程的安全施工,要求設(shè)計人員必須要對礦井進行全面分析,將巷道曲率半徑控制在12m左右。并且下部車場的誰及應(yīng)該盡量避免將其設(shè)計在彎曲巷道中,將其設(shè)計在直線巷道中,避免對電機車司機的視野造成影響而發(fā)生安全事故。
4.2開拓巷道施工安全策略
在對下部車場軌道進行施工時,應(yīng)加強對之間安全間隙的控制,為避免受運輸車重量過大或者是運料車過寬等因素影響,造成擠壓而產(chǎn)生安全事故,應(yīng)該將間隙控制在1.3m以上,大概1.4m左右為佳。另外,采礦巷道施工一項的安全措施就是保證用電安全,為了確保線路的架設(shè)高度達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn),必須要確保巷道墻高能夠滿足施工要求。另外,應(yīng)該加強對中線以及腰線的控制,保證掘進工作面的正常。
4.3采礦工作面安全策略
采礦工作面的安全技術(shù)策略,需要結(jié)合存在的不安全因素進行分析,在全面了解礦井工程實際情況后,以滿足工程正常施工為根本目的,采取最有效的施工技術(shù)。例如針對三角帶煤柱垮幫事故,在施工時應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定對切眼的開口進行操作,保證施工中切眼開口長度、方向以及各項參數(shù)都能夠符合施工要求。
自2007年開始,七屆安全工程專業(yè)本科畢業(yè)生共計330人已充實到黑龍江鶴崗、雞西、七臺河、雙鴨山四大礦業(yè)集團。經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計,目前在崗130人,流失200人,流失比例為60.6%。各屆畢業(yè)生變化情況如表1所示。從流失人員的去向來看,主要有四個:一是到南方相關(guān)煤炭企業(yè)從事同類工作;二是報考公務(wù)員;三是報考研究生;四是改行從事非煤礦山的相關(guān)工作。
二、專業(yè)人才穩(wěn)定影響因素分析
(一)人才流失的主要影響因素
造成人才流失的主要影響因素有以下方面:1.薪資待遇。相比較來看,山西、淮南、內(nèi)蒙神華等煤炭企業(yè),其同類專業(yè)人才的工資約為黑龍江省的2~5倍不等,有的甚至更高。從定向生的生源來看,其出身多屬于在經(jīng)濟上比較困難的家庭,在同樣崗位條件下,迫于自身維持正常生活開銷、回饋家庭等多種壓力,大多數(shù)畢業(yè)生在有一定工作經(jīng)驗積累且尚未建立穩(wěn)定家庭的條件下,重新選擇成為必然,從而導(dǎo)致人員流失。通過調(diào)查,因薪資待遇而導(dǎo)致人才流失的占75%以上。2.安全環(huán)境。黑龍江省煤礦的地質(zhì)條件復(fù)雜,國有煤礦中的大多數(shù)已進入深部開采,水、火、瓦斯、塵、圍巖五大災(zāi)害普遍存在且日顯凸出,礦井生產(chǎn)的安全性相對較低。而這些80后的畢業(yè)生又多為獨生子女,選擇更為安全的工作環(huán)境,成為來自父母和自身的一種考量,于是礦井的安全環(huán)境成為人才流失的又一影響因素。受該因素的影響,一些人選擇了報考公務(wù)員或報考研究生,進行重新?lián)駱I(yè)。3.工作氛圍。煤炭企業(yè)所從事的主要是原煤生產(chǎn),而在井下生產(chǎn)一線的從業(yè)者多為農(nóng)民出身,文化程度普遍較低,在這樣一種環(huán)境氛圍條件下,對于一個經(jīng)過高等教育的大學(xué)生而言,在與工人溝通上難免存在一種障礙,勢必在思想上也有一定失落感。同時,專業(yè)人員的待遇多與所從事的崗位和職位相關(guān),高職位才能得到高待遇現(xiàn)象普遍存在,這就造成論資排輩、靠關(guān)系來攀高職位,從而獲得高待遇的不良現(xiàn)象在一定程度上存在,這對于來自家庭比較困難,在煤礦沒有根基的專業(yè)人員而言,逃離這種氛圍也就可想而知。4.發(fā)展前景。一方面,從煤炭資源的現(xiàn)有量來看,黑龍江省煤炭生產(chǎn)逐步進入資源枯竭期,在已有的四個資源枯竭城市中,隸屬煤炭城市的就占三個,分別是雞西市、鶴崗市、七臺河市,后續(xù)發(fā)展?jié)摿τ邢?,城市轉(zhuǎn)型成為必然,這在一定程度上對專業(yè)人才的穩(wěn)定產(chǎn)生了負(fù)面影響。另一方面,黑龍江省四大礦業(yè)集團所處的地理位置相對比較偏僻,信息、文化等環(huán)境氛圍相對省會城市和其他發(fā)達(dá)城市又比較欠缺,對下一代的成長環(huán)境勢必會有一定的影響。因此,發(fā)展前景有限,也是導(dǎo)致人員流失的另一因素。
(二)發(fā)展態(tài)勢
從整體形勢上來看,受本次國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整影響,自2012年起煤炭生產(chǎn)形勢急轉(zhuǎn)直下,逐步進入低谷期,黑龍江省的煤炭企業(yè)逐步面臨開資難的問題。在該形勢影響下,對于本身已有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗優(yōu)勢的畢業(yè)生而言,在工資待遇誘惑下,流失將呈現(xiàn)更為嚴(yán)重的態(tài)勢。
三、人才流失給的危害
人才流失不僅給黑龍江省國有煤炭企業(yè)造成了很大的直接影響,而且還對黑龍江省經(jīng)濟發(fā)展造成了一定的負(fù)面影響。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)經(jīng)濟損失
如前所述,黑龍江省為改變煤炭企業(yè)人才緊缺現(xiàn)狀,才采取了定向單招方式,在培養(yǎng)成本上,則采用“1+1+1”的方式。即培養(yǎng)每名專業(yè)人才所需的直接成本,由政府、企業(yè)、高校三者承擔(dān),按年培養(yǎng)成本1.6萬計算,四年當(dāng)中培養(yǎng)每名專業(yè)人才所需總成本為6.4萬元。照此計算,在流失200人的條件下,直接培養(yǎng)成本損失為1280萬元。若考慮到其流失對煤炭企業(yè)隊伍穩(wěn)定、工作效率降低等間接損失,將會更大。
(二)專業(yè)人才隊伍的穩(wěn)定
對于流失的煤炭企業(yè)專業(yè)人才而言,造成流失的根本原因往往是涉及切身利益,且是煤炭企業(yè)其它專業(yè)人才共同關(guān)注的焦點問題。因此,其由原煤炭企業(yè)流出的目的十分明確,就是解決涉及自身利益的焦點問題。這也意味著流出后的焦點問題能夠得到較好解決,否則也不會流出。在當(dāng)前信息交流比較暢通的環(huán)境下,當(dāng)焦點問題在流出人才的身上得到切實解決之后,勢必會對原煤炭企業(yè)其他人員產(chǎn)生連鎖影響,結(jié)果會導(dǎo)致“走出去”成為更多專業(yè)人才的取向,即使是不走出去,也會影響整個專業(yè)人才隊伍的穩(wěn)定以及工作的積極性。
(三)工作效率
在流失人員流出之前,因其不安心工作會導(dǎo)致工作效率降低,尤其是在其所處的崗位比較重要的條件下,還會對其他人員產(chǎn)生不良影響。同時,當(dāng)其走出之后,由于其崗位繼任者尚需一段時間才能適應(yīng)。這在一定程度上都會導(dǎo)致煤炭企業(yè)工作效率的降低。
四、人才穩(wěn)定的對策與建議
專業(yè)人才是企業(yè)發(fā)展的最基本保障。對于黑龍江省煤炭企業(yè)來說,首先要做好的就是人才穩(wěn)定工作。對癥下藥、有的放矢,還需從以下幾個方面入手:
(一)提高待遇
提高待遇主要包括薪資待遇和精神待遇兩個方面,無論是哪個方面,建立激勵機制最為重要。對于薪資待遇,可從兩方面加以調(diào)整:一是在工資總額不變的前提下,通過提高高技術(shù)含量工作崗位的薪資,降低一般崗位薪資水平,來拉大收入差距,突出專業(yè)技能型人才的重要性;二是建立績效考核機制,突出貢獻率,這種貢獻率既要體現(xiàn)貢獻數(shù)量,又要體現(xiàn)貢獻質(zhì)量。對于精神待遇,可以考慮實施專家工程、科技創(chuàng)新工程、青年才俊工程等,并配套一定的專項補貼和一些傾斜政策,如職稱晉升、福利待遇、住房補貼等,通過這些工程的實施,既能對專業(yè)人才起到激勵作用,又能體現(xiàn)對專業(yè)人才的重視。
(二)提高煤礦安全生產(chǎn)水平
隨著國家、黑龍江省各級政府,以及煤炭企業(yè)自身對安全生產(chǎn)的重視和投入力度的加大,黑龍江省國有煤礦在安全生產(chǎn)水平上有了很大提高,尤其是近五年。但礦井老化、開采深度增加、地質(zhì)條件復(fù)雜、災(zāi)害日趨嚴(yán)重仍是一個不爭的事實,安全生產(chǎn)形勢依然很嚴(yán)峻。在該條件下,要一如既往地抓住安全這條主線,繼續(xù)加大安全培訓(xùn)和安全裝備投入力度,依靠科技來提高礦井安全生產(chǎn)水平,徹底改善作業(yè)的安全環(huán)境,使從業(yè)人員始終有一種安全感。
(三)建設(shè)友好型礦區(qū)
黑龍江省雞西、鶴崗、雙鴨山、七臺河四大礦業(yè)集團,雖然無力去改變和建設(shè)一座城市,但有力去改變礦區(qū)的環(huán)境和文化氛圍,搞好環(huán)境衛(wèi)生、園林綠化、文化娛樂等建設(shè),營造良好的人文環(huán)境和和諧的社區(qū)氛圍,發(fā)展礦區(qū)教育事業(yè),構(gòu)建友好型礦區(qū),以此來改善礦區(qū)人居環(huán)境。同時,挖掘企業(yè)百年特色、價值標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展理念,形成獨具特色的企業(yè)文化。依靠文化與環(huán)境建設(shè),來滲透人心,留住人才。
(四)開展暖心工程
如前所述,七屆畢業(yè)生絕大部分來自比較困難的家庭,作為他們當(dāng)前所依靠的企業(yè)大家庭而言,開展暖心工程勢在必行。經(jīng)常開展座談、交流、走訪,關(guān)心他們的內(nèi)心世界,了解他們的思想動態(tài),幫助解決生活所遇到的實際困難,指導(dǎo)其做好職業(yè)生涯和發(fā)展規(guī)劃,使其始終有一種被關(guān)心和被關(guān)注的感覺,對于留住人才是十分必要的。除煤炭企業(yè)自身之外,從利于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展角度出發(fā),黑龍江省政府也應(yīng)該在煤炭企業(yè)人才穩(wěn)定上提供一些政策支持。
2煤礦采煤技術(shù)與安全管理存在的問題與不足
2.1相關(guān)資金投入不夠。
現(xiàn)階段,隨著企事業(yè)單位的不斷改革與創(chuàng)新,一些煤礦企業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以后,開始出現(xiàn)大幅度的下滑現(xiàn)象,有些企業(yè)甚至出現(xiàn)了自負(fù)盈虧的現(xiàn)象。企業(yè)要想獲得長久的發(fā)展,就必須在技術(shù)上以及管理上超越其他同行業(yè)的發(fā)展水平,但往往需要大量的資金作為后備的技術(shù)支持與補充。技術(shù)的提升不僅僅需要工作人員業(yè)務(wù)操作水平的提高,更需要擁有先進的設(shè)備儀器作為支撐,整備的落后不僅僅導(dǎo)致管理上的缺失,更容易出現(xiàn)虧損。雖然在某些煤礦企業(yè),領(lǐng)導(dǎo)極其重視管理安全以及采煤技術(shù)的重要性,但是由于缺乏資金,也很難在實際開采中提升技術(shù)水平與管理水平。
2.2安全生產(chǎn)紀(jì)律缺乏。
對于一個企業(yè)而言,紀(jì)律是安全生產(chǎn)的重要保障。但往往在實際的煤礦企業(yè)中,一些領(lǐng)導(dǎo)卻忽視對紀(jì)律管理,從而導(dǎo)致安全生產(chǎn)上沒有明確的規(guī)章制度,一片混亂,有的甚至嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營秩序。其導(dǎo)致的不安全因素有很多,例如,員工在上下班以及輪休的過程中不能按照單位的制度執(zhí)行,隨意性很大,將安全生產(chǎn)紀(jì)律流于形式,不能發(fā)揮作用,這在很大程度上不僅僅影響了企業(yè)的發(fā)展,而且很容易因為這種散漫的工作態(tài)度而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生,所以,必須建立嚴(yán)格的考察管理制度,將紀(jì)律責(zé)任落實到每一位員工的心里,制定嚴(yán)格的監(jiān)督管理機制,發(fā)現(xiàn)問題及時解決處理,絕不能輕縱。
2.3員工素質(zhì)普遍偏低。
大多數(shù)煤礦生產(chǎn)企業(yè),員工素質(zhì)相對都較低,一般情況下都是由底層的工作人員提拔到管理層的,對于管理的相關(guān)知識并不熟悉了解,但憑借經(jīng)驗進行管理,所以說管理水平差,很難在企業(yè)中發(fā)揮應(yīng)有的效用,這樣就為安全生產(chǎn)留下了極大的隱患。對于煤礦企業(yè)發(fā)展而言,必須提高其員工整體水平以及管理能力的培養(yǎng),讓安全意識貫穿于整個行業(yè)的發(fā)展過程中,促進行業(yè)的發(fā)展。
2.4安全教育培訓(xùn)缺乏。
一些煤礦生產(chǎn)企業(yè)為了獲得更多的經(jīng)濟利潤,不僅僅忽視員工整體素質(zhì)的提高,還不斷地進行裁員,縮短辦公人員的人數(shù),減少開支,從而使其大多數(shù)的煤礦工人要身兼數(shù)職,很多教育培訓(xùn)的開展也只是單獨停留在形式上,沒有一個很好的貫徹落實。不斷的延長工作時間,降低工作效率,在企業(yè)發(fā)展中,建立完善的培訓(xùn)機制是極其重要的,缺乏有效的進步空間,這將大大降低員工的責(zé)任心以及安全意識,影響企業(yè)長久發(fā)展。
3加強煤礦采煤技術(shù)與安全管理的策略
3.1科學(xué)設(shè)計煤礦開采方案
對于煤礦開采的設(shè)計,開采設(shè)備的選擇,相關(guān)的安全技術(shù)措施等等,都要進行整體規(guī)劃和選擇,滿足煤礦開采的實際需要。在設(shè)計開采方案的時候,應(yīng)該綜合考慮地質(zhì)條件、先進技術(shù)和設(shè)備的使用、先進工藝流程等情況,在巷道的布置上力求簡單,在滿足安全生產(chǎn)的前提下,注意節(jié)約資金。防治安全事故的措施要得力,對相關(guān)的技術(shù)方案和技術(shù)措施都要進行對比分析,提高方案的科學(xué)性和合理性,保證煤礦的安全生產(chǎn)。
3.2有效治理煤礦事故隱患
煤礦井下作業(yè)本身就受到水、瓦斯、頂板等的影響,如果生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的某些工作處理不當(dāng),就會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生,危及職工的安全。因此,必須排除煤礦生產(chǎn)中的安全隱患,對于小的隱患,也要及時排查和處理,以防止隱患上升,造成較大的安全事故。同時,還要建立健全的規(guī)章制度,完善事故監(jiān)測手段,采取有效的安全事故防治措施。在煤礦開采的過程中,如果出現(xiàn)局部瓦斯超限的情況,采掘工作面接近含水層等情況,應(yīng)該根據(jù)實際情況,制定臨時管理措施,并加強管理工作,消除安全隱患。
3.3抓好煤礦安全生產(chǎn)要點
第一、在煤礦開采企業(yè)中,建立一通三防管理制度,并明確管理部門和相關(guān)責(zé)任人的職責(zé),協(xié)調(diào)好各方的工作,充分發(fā)揮他們在管理工作中的合力。第二、重視礦井通風(fēng)技術(shù)管理,做好對通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置和管理,對于不合格的通風(fēng)系統(tǒng),要及時進行改造,保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常運行。同時,廣大員工要愛護通風(fēng)系統(tǒng),做好通風(fēng)系統(tǒng)的防塵工作,避免人為破壞。第三,加大對通風(fēng)防塵設(shè)施的資金投入,保證系統(tǒng)的安全可靠,提高整個煤礦的安全管理水平。
3.4依靠科技進步加強管理
科技進步在保障煤礦安全生產(chǎn)方面的作用是不言而喻的。所以,必須依靠科技進步,對采煤工藝進行改進,重視新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的運用,改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,保證煤礦開采的安全。值得注意的是,新技術(shù)、新工藝的運用需要因地制宜,并有足夠的資金支持,只有這樣,才能發(fā)揮最大的效益。
當(dāng)今是經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代,由于城市規(guī)劃、人類生產(chǎn)生活等的需求,采礦工程在各國的發(fā)展尤為迅速,采礦業(yè)年產(chǎn)量、年產(chǎn)值呈現(xiàn)逐年增長趨勢[1]。由此可知,采礦工程的發(fā)展對于國家發(fā)展而言極其重要,但由于采礦工程屬于高危行業(yè),采礦安全事故在全球各地區(qū)仍持續(xù)發(fā)生,特別是重大事故時有發(fā)生,安全成為該行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)[2]。因此,為了減少和避免安全事故的發(fā)生,國家在給予采礦工程安全方面極大重視的同時,還提供了大量的資助,因而采礦工程安全形勢一片好轉(zhuǎn)。為了使采礦工程有更好的發(fā)展前景,國內(nèi)外許多學(xué)者逐漸對采礦工程安全領(lǐng)域展開科學(xué)研究,并提出了一系列可行、有效的與安全相關(guān)的方法和建議,并以文獻的方式進行發(fā)表,達(dá)到業(yè)界成果共享的目的,從而促進該領(lǐng)域的發(fā)展。這些研究文獻中包含的理論、信息能較為有效地從側(cè)面折射出采礦工程安全方面的狀態(tài)。但到目前為止,國內(nèi)還少有學(xué)者對采礦工程安全研究領(lǐng)域進行系統(tǒng)而全面的分析,尤其缺乏對采礦工程安全領(lǐng)域熱點和趨勢分析方面的研究。自2012年5月以來,Google首次將知識圖譜應(yīng)用到其搜索引擎。隨后,國內(nèi)各行業(yè)先后興起運用科學(xué)知識圖譜方法來分析本行業(yè)學(xué)科研究前沿和知識發(fā)展動態(tài)的浪潮,并且先后取得了一定成果。在知識圖譜構(gòu)建過程中需首要解決的是知識的建模及知識的表示方法。劉嶠等[3]對當(dāng)前知識圖譜構(gòu)建技術(shù)面臨的重大挑戰(zhàn)和關(guān)鍵問題進行了總結(jié),李秀玲等[4]提出了一種基于工藝知識圖譜的異構(gòu)CAM(計算機輔助制造)模型的結(jié)構(gòu)化建模方法,孫小兵等[5]提出一種基于知識圖譜對bug問題進行探索性搜索的方法,王琪[6]利用知識圖譜將國內(nèi)外大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研究情況進行可視化分析,對比國際和國內(nèi)大數(shù)據(jù)研究熱點與趨勢上的異同?;谝陨峡偨Y(jié)分析,本文將采用文獻計量學(xué)的統(tǒng)計分析方法,借助知識圖譜分析工具,分析中國2007—2020年間收錄在CNKI(中國知網(wǎng))上有關(guān)“采礦工程安全”主題的核心文獻。通過對研究領(lǐng)域的時間、作者、機構(gòu)、關(guān)鍵詞等方面進行分析,可視化地展現(xiàn)這15a采礦工程安全研究領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)和研究現(xiàn)狀,并探討了該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢、研究熱點和發(fā)展方向,以期為中國采礦工程安全領(lǐng)域的發(fā)展提供更直觀、清晰、可見的發(fā)展局勢圖,為相關(guān)學(xué)者后續(xù)的深入創(chuàng)新研究提供參考。
1數(shù)據(jù)來源和研究方法
1.1數(shù)據(jù)來源
研究選用CNKI為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,以“采礦工程安全”為主題,對2007—2020年間的數(shù)據(jù)庫文獻進行了檢索。選取期刊來源均為SCI(美國《科學(xué)引文索引》)、EI(美國工程索引)和核心,將數(shù)據(jù)整理后共得到實用文獻503篇。該次文獻獲取方式均為人工剔除不符合條件的新聞、會議記錄、學(xué)術(shù)報告等形式后得到文獻數(shù)據(jù),從而使獲得的數(shù)據(jù)更具有代表性、實用性和權(quán)威性。
1.2研究方法
主要借助知識圖譜分析工具———CiteSpaceV對采礦工程安全領(lǐng)域的核心文獻進行可視化分析。該軟件適用于分析多元、分時、動態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),是新一代的信息可視化技術(shù)[6],也是當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代高效、有效分析信息最具特色和影響力的軟件之一。常用于分析某研究領(lǐng)域的科學(xué)知識結(jié)構(gòu)和研究熱點等信息。因此,可通過分析文獻關(guān)鍵詞直觀反映關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),從而達(dá)到研究采礦工程安全領(lǐng)域發(fā)展趨勢的目的。
2國內(nèi)采礦工程安全研究的可視化分析
2.1論文產(chǎn)出分析
論文產(chǎn)出是衡量一個學(xué)科或研究領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)之一,也是該領(lǐng)域知識積累量和成熟程度的標(biāo)志[7]。圖1是2007—2020年采礦工程安全領(lǐng)域研究論文的整體產(chǎn)出圖。根據(jù)圖1中曲線趨勢,可將煤礦安全生產(chǎn)研究劃分為3個階段:初步萌芽階段(2007—2011年)、初步發(fā)展階段(2011—2013年)、快速發(fā)展階段(2013—2020年)。初步萌芽階段每年論文數(shù)量為個位數(shù),該階段論文年產(chǎn)出總數(shù)為19篇。初步發(fā)展階段,采礦工程安全領(lǐng)域的研究熱度開始擺脫低迷的困境,持續(xù)升溫,發(fā)文數(shù)量明顯上升,采礦工程安全逐漸成為安全領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵問題之一。快速發(fā)展階段,采礦工程安全領(lǐng)域的關(guān)注度逐年升高,發(fā)文量不斷增加,采礦工程安全領(lǐng)域的問題受到各高校和研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注。
2.2作者特征分析
通過對文獻作者的分析,可清楚了解所研究領(lǐng)域的開創(chuàng)者,再研究這些作者所寫文獻里提及的最新成果,不難得到具有代表性的數(shù)據(jù)[8]。同時,這些作者發(fā)表文獻的數(shù)量在一定程度上可代表一個作者在該領(lǐng)域所研究的深度與廣度,因此統(tǒng)計高產(chǎn)作者對于研究這一領(lǐng)域的焦點和發(fā)展前景有著非同尋常的意義[9]。根據(jù)普萊斯定律,通過計算可知,在2篇的就可以算是高產(chǎn)作者。據(jù)統(tǒng)計,2007—2019年高產(chǎn)作者有23位,占作者總數(shù)的1.72%,累計46篇,占論文總數(shù)的4.57%,遠(yuǎn)低于50%。因此,中國礦山工程安全領(lǐng)域尚未形成核心作者群?,F(xiàn)將2007—2019年發(fā)文量為2篇的高產(chǎn)作者統(tǒng)計如表1所示。分析表1可知,最早開始發(fā)文的作者是吳超,初始發(fā)文年為2007年。高產(chǎn)作者發(fā)文量所占比例都偏低,作者數(shù)量較多,整體上研究該領(lǐng)域的作者發(fā)文量都非常少。因此,中國應(yīng)加強對采礦工程安全領(lǐng)域的重視程度,加大研究力度,引領(lǐng)各高校、研究機構(gòu)對該領(lǐng)域進行研究,形成以政府為指引、各高校和研究機構(gòu)共同研究發(fā)展的新體系。通過分析可知,高產(chǎn)作者文獻中引用頻率最高的是陳文偉2015年發(fā)表的《采礦工程施工工程中不安全技術(shù)因素和對策解析》,在一定程度上反映了礦山工程發(fā)展最主要的障礙是技術(shù)因素,如何將這些對策應(yīng)用于采礦工程安全領(lǐng)域的研究越來越受到相關(guān)學(xué)者的關(guān)注。
2.3機構(gòu)分析
機構(gòu)分析可以使礦業(yè)工程安全研究領(lǐng)域主要科研力量的分布及其相互之間的合作關(guān)系清晰可見,明確得出該領(lǐng)域內(nèi)具有較高學(xué)術(shù)影響力的科研機構(gòu),從而方便該行業(yè)的學(xué)術(shù)交流[10]。以2007—2020年的論文為基礎(chǔ),以1a為1個時間點,對整理收集的數(shù)據(jù)進行機構(gòu)分析。對2007—2020年采礦工程安全領(lǐng)域發(fā)文量排名前十的機構(gòu)進行整理得到表2。分析表2可得,該領(lǐng)域已形成了以安徽理工大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、西安科技大學(xué)為代表的較為穩(wěn)定的科研機構(gòu),這些機構(gòu)在一定程度上促進并引領(lǐng)了該領(lǐng)域的研究和發(fā)展。此外,山西、陜西、貴州等省份的建設(shè)監(jiān)理方面工作也不斷為采礦工程安全生產(chǎn)研究注入新元素。這些研究機構(gòu)廣泛分布于華北、華東地區(qū),說明中國礦山工程安全研究領(lǐng)域受到地理位置的制約,其分布散亂,在研究進展方面,沒有充分的合作和交流,同時也能說明采礦工程安全領(lǐng)域相關(guān)研究成果和進度與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展程度有一定的聯(lián)系。
3研究熱點及趨勢分析
3.1研究熱點分析
關(guān)鍵詞可直觀展現(xiàn)文獻研究內(nèi)容,是文獻計量研究中最重要的一環(huán)。對采礦工程安全領(lǐng)域的關(guān)鍵詞進行整理分析,可進一步把握該領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展方向。國內(nèi)采礦工程安全領(lǐng)域中出現(xiàn)了15個主要關(guān)鍵詞,這些關(guān)鍵詞所反映的都是采礦工程安全領(lǐng)域的研究熱點。根據(jù)這些關(guān)鍵詞可以將該領(lǐng)域的研究熱點主要分為以下三方面:a)生產(chǎn)安全因素研究。關(guān)鍵詞中的不安全技術(shù)因素、采礦技術(shù)、巷道掘進、問題等都是以生產(chǎn)安全因素為主題進行分析研究,說明在采礦工程中安全技術(shù)是備受關(guān)注的話題。b)安全管理研究。安全管理、施工安全等反映出要提高采礦工程的安全性必定離不開安全管理的配合,要做好安全工作,就必須要高度重視、發(fā)揮管理的作用,提高、完善管理系統(tǒng)可減少或避免不安全事故的發(fā)生。c)生產(chǎn)技術(shù)研究。關(guān)鍵詞中出現(xiàn)的數(shù)字模擬、綠色開采,說明隨著采礦工程的發(fā)展,將數(shù)字模擬技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域的研究方法中將成為越來越重要的研究手段,并且綠色開采的研發(fā)將逐漸成為該領(lǐng)域研究者共同關(guān)注的焦點話題。
3.2研究趨勢分析
為了進一步展現(xiàn)各突變詞的變化趨勢,統(tǒng)計2007—2020年突變詞每年出現(xiàn)的頻次,整理出排名前15位的突變詞,如表3所示。分析表3可知,根據(jù)頻次及突變持續(xù)時間可將這15個突變詞分為以下5種類型:a)突現(xiàn)型。例如數(shù)字模擬、礦產(chǎn)資源,雖然頻次不高,但在最近3年突然出現(xiàn)并保持一定的數(shù)量,對相關(guān)的研究具有一定的引導(dǎo)作用,說明在未來一段時間內(nèi),結(jié)合數(shù)字模擬對礦產(chǎn)資源進行新型的規(guī)劃和研究將成為一個新的發(fā)展趨勢。b)上升型。例如安全管理,不僅頻次高,而且出現(xiàn)以后總體呈上升趨勢,說明現(xiàn)有的安全管理系統(tǒng)尚不完善,有待提高。c)穩(wěn)定型。例如,采礦技術(shù)、施工安全、巷道掘進在該領(lǐng)域的研究中基本保持著一定的頻率,持續(xù)時間較長,屬于該領(lǐng)域中持續(xù)受到關(guān)注的話題。d)下降型。例如對策,頻次從出現(xiàn)后的一段時間內(nèi)持續(xù)下降或呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢,表明這類主題研究的熱度正在逐漸減弱或相對成熟。e)消亡型。例如新模式,在2013年首次被提及,卻在短時間內(nèi)消亡,但并不表明新模式不被學(xué)者關(guān)注。由表3可知,綠色開采其實是新模式開發(fā)的最新成果,新模式的研究只是暫時被綠色開采的新理念所覆蓋,并沒有淡出該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)視野,是專業(yè)術(shù)語與研究方向的術(shù)語轉(zhuǎn)換替代而已。綜上所述,未來利用數(shù)字模擬、綠色開采等科學(xué)技術(shù)發(fā)展,完善采礦工程安全領(lǐng)域并結(jié)合開發(fā)新模式的思想潮流將成為新時代的研究趨勢。同時,采礦技術(shù)、安全管理、巷道掘進等將成為該領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的重點。結(jié)合時展需要,在綠色開采等新概念提出后,如何更好地將新工藝、新模式有效運用到采礦工程安全實踐中,將成為更多學(xué)者共同研究探討的新課題。
一、概述
邱村金礦位于德化縣葛坑鎮(zhèn)交通便利,自1998年6月建成投產(chǎn)以來,開采+647m-+882m礦體,經(jīng)調(diào)試及改造,目前實際采選生產(chǎn)能力200噸/日,最終產(chǎn)品金精礦全部供應(yīng)福建省德化縣冶煉廠。
二、采礦工程外包
(一)外包的概念
所謂外包(Outsourcing),英文直譯為“外部資源”,指企業(yè)整合利用其外部最優(yōu)秀的專業(yè)化資源,從而達(dá)到降低成本、提高效率、充分發(fā)揮自身核心競爭力和增強企業(yè)對環(huán)境的迅速應(yīng)變能力的一種管理模式[1]。外包的方式有:生產(chǎn)外包、后勤外包、銷售外包、采選設(shè)計外包、財務(wù)外包、人力資源外包等。
(二)外包的意義
其意義在于根據(jù)實際生產(chǎn)需要,企業(yè)將自己做不好或者別人能做得更好更便宜的事,把一項或幾項工作外包出去,交由其它企業(yè)進行經(jīng)營管理,達(dá)到降低本企業(yè)的經(jīng)營成本和風(fēng)險,這樣本企業(yè)可集中精力去做企業(yè)的核心業(yè)務(wù),以減少資金投入,達(dá)到企業(yè)效率最大化。
(三)井下采礦工程外包的方式
井下采礦工程外包的方式一般有3種。
1.按作業(yè)類型分包。即采礦和掘進承包。優(yōu)點是:便于生產(chǎn)管理;缺點是:存在相互影響,巖石混入管理難度增加,不利于降低損失率和貧化率。
2.按作業(yè)區(qū)域分包[2]。即按不同中段進行分包。優(yōu)點是:可以根據(jù)實際采掘情況進行調(diào)整。缺點是:不能實現(xiàn)專業(yè)化,每個中段各自為一個生產(chǎn)系統(tǒng),不利于統(tǒng)一管理。
3.按工序分包。即按打眼、爆破、裝車運輸?shù)确职?。?yōu)點是:可以實現(xiàn)專業(yè)化作業(yè)。缺點是:成本較高,不利于生產(chǎn)管理。
(四)邱村金礦的采礦工程外包方式
邱村金礦采礦工程采用作業(yè)類型承包和按工序分包結(jié)合的外包方式,即采礦工程用作業(yè)類型承包,部分礦石運輸采用單獨分包。
三、采礦工程外包的管理
邱村金礦外包管理經(jīng)歷了一個逐步完善的過程,目前已基本確定,管理走向科學(xué)化,但是隨著市場變化,今后工作仍然需進一步完善。邱村金礦除+873中段礦石運輸承包給一家運輸公司,主要采礦工程承包給一家施工單位。
(一)價格管理
1.采用外包方式的礦山企業(yè)與承包單位是甲乙的合同關(guān)系,雙方考慮的是外包的價格,外包的價格越低,企業(yè)的利潤越高,當(dāng)然在市場經(jīng)濟條件下,企業(yè)不僅要盡量降低成本,也要考慮承包方的接受能力,邱村金礦每年7月份從新簽定合同,根據(jù)上一年的采掘成本和本年度物價漲落情況,確定本年度的外包單價,按采礦、掘進分別確定,同時核算出價格漲落和主要材料漲落比率,保證雙方制定出一個合理的價格。
2.采礦和掘進價格的確定是按作業(yè)成本計算。礦石分采礦礦石與副產(chǎn)礦石(凡井巷掘進中回收的礦石),不同礦石制定出合理的價格。
3.掘進單價確定,礦山802m中段以上部分,平巷、天井、溜井、漏斗、硐室、舊巷道擴邦、舊巷道抬底、清理舊礦碴、水倉按施工立方分別制定出合理的價格。斜井開拓部分,一、二次提升斜井及各種附屬工程制定出一個價格,802中段(含802中段)至712中段(含712中段)之間各中段掘進工程,其價格在802以上中段相應(yīng)單價的基礎(chǔ)上增加5元/m3,經(jīng)二次提升巷道掘進工程其價格在802以上中段相應(yīng)價格的基礎(chǔ)上增加10元/m3,硐室、舊巷道擴幫、抬底、清理舊礦碴等工程在各中段價格相同。上述單價包含直接費、管理費及各種稅費。
(二)生產(chǎn)技術(shù)管理
1.工程采用外包后,邱村金礦生產(chǎn)科工程技術(shù)人員對采掘工程是間接管理,所以只能通過經(jīng)濟手段來保證承包方按設(shè)計要求進行施工。
2.采掘計劃由生產(chǎn)科根據(jù)礦山實際,承包方設(shè)備、人員的實際生產(chǎn)能力制定出年月采掘計劃,由于井下工作有時會發(fā)生相應(yīng)變化,所以在執(zhí)行采掘施工過程中會有一定的調(diào)整。井下設(shè)備管理和生產(chǎn)組織由承包方管理,生產(chǎn)科屬于間接管理,為了保證采掘計劃的執(zhí)行,檢查和調(diào)整工作較多,經(jīng)常要與承包方協(xié)調(diào)溝通。
[論文關(guān)鍵詞]外包 采礦工程 管理 實踐
[論文摘要]說明邱村金礦采用采礦工程外包方式,詳細(xì)闡述外包價格、生產(chǎn)技術(shù)、安全管理和產(chǎn)生的效益,通過外包管理取得了一些成績,但還存在很多不足,在今后發(fā)展過程中將進一步完善和改進,以適應(yīng)礦山建設(shè)和發(fā)展需要。
一、概述
邱村金礦位于德化縣葛坑鎮(zhèn)交通便利,自1998年6月建成投產(chǎn)以來,開采+647m-+882m礦體,經(jīng)調(diào)試及改造,目前實際采選生產(chǎn)能力200噸/日,最終產(chǎn)品金精礦全部供應(yīng)福建省德化縣冶煉廠。
二、采礦工程外包
(一)外包的概念
所謂外包(Outsourcing),英文直譯為“外部資源”,指企業(yè)整合利用其外部最優(yōu)秀的專業(yè)化資源,從而達(dá)到降低成本、提高效率、充分發(fā)揮自身核心競爭力和增強企業(yè)對環(huán)境的迅速應(yīng)變能力的一種管理模式[1]。外包的方式有:生產(chǎn)外包、后勤外包、銷售外包、采選設(shè)計外包、財務(wù)外包、人力資源外包等。
(二)外包的意義
其意義在于根據(jù)實際生產(chǎn)需要,企業(yè)將自己做不好或者別人能做得更好更便宜的事,把一項或幾項工作外包出去,交由其它企業(yè)進行經(jīng)營管理,達(dá)到降低本企業(yè)的經(jīng)營成本和風(fēng)險,這樣本企業(yè)可集中精力去做企業(yè)的核心業(yè)務(wù),以減少資金投入,達(dá)到企業(yè)效率最大化。
(三)井下采礦工程外包的方式
井下采礦工程外包的方式一般有3種。
1.按作業(yè)類型分包。即采礦和掘進承包。優(yōu)點是:便于生產(chǎn)管理;缺點是:存在相互影響,巖石混入管理難度增加,不利于降低損失率和貧化率。
2.按作業(yè)區(qū)域分包[2]。即按不同中段進行分包。優(yōu)點是:可以根據(jù)實際采掘情況進行調(diào)整。缺點是:不能實現(xiàn)專業(yè)化,每個中段各自為一個生產(chǎn)系統(tǒng),不利于統(tǒng)一管理。
3.按工序分包。即按打眼、爆破、裝車運輸?shù)确职?yōu)點是:可以實現(xiàn)專業(yè)化作業(yè)。缺點是:成本較高,不利于生產(chǎn)管理。
(四)邱村金礦的采礦工程外包方式
邱村金礦采礦工程采用作業(yè)類型承包和按工序分包結(jié)合的外包方式,即采礦工程用作業(yè)類型承包,部分礦石運輸采用單獨分包。
三、采礦工程外包的管理
邱村金礦外包管理經(jīng)歷了一個逐步完善的過程,目前已基本確定,管理走向科學(xué)化,但是隨著市場變化,今后工作仍然需進一步完善。邱村金礦除+873中段礦石運輸承包給一家運輸公司,主要采礦工程承包給一家施工單位。
(一)價格管理
1.采用外包方式的礦山企業(yè)與承包單位是甲乙的合同關(guān)系,雙方考慮的是外包的價格,外包的價格越低,企業(yè)的利潤越高,當(dāng)然在市場經(jīng)濟條件下,企業(yè)不僅要盡量降低成本,也要考慮承包方的接受能力,邱村金礦每年7月份從新簽定合同,根據(jù)上一年的采掘成本和本年度物價漲落情況,確定本年度的外包單價,按采礦、掘進分別確定,同時核算出價格漲落和主要材料漲落比率,保證雙方制定出一個合理的價格。
2.采礦和掘進價格的確定是按作業(yè)成本計算。礦石分采礦礦石與副產(chǎn)礦石(凡井巷掘進中回收的礦石),不同礦石制定出合理的價格。
3.掘進單價確定,礦山802m中段以上部分,平巷、天井、溜井、漏斗、硐室、舊巷道擴邦、舊巷道抬底、清理舊礦碴、水倉按施工立方分別制定出合理的價格。斜井開拓部分,一、二次提升斜井及各種附屬工程制定出一個價格,802中段(含802中段)至712中段(含712中段)之間各中段掘進工程,其價格在802以上中段相應(yīng)單價的基礎(chǔ)上增加5元/m3,經(jīng)二次提升巷道掘進工程其價格在802以上中段相應(yīng)價格的基礎(chǔ)上增加10元/m3,硐室、舊巷道擴幫、抬底、清理舊礦碴等工程在各中段價格相同。上述單價包含直接費、管理費及各種稅費。
(二)生產(chǎn)技術(shù)管理
1.工程采用外包后,邱村金礦生產(chǎn)科工程技術(shù)人員對采掘工程是間接管理,所以只能通過經(jīng)濟手段來保證承包方按設(shè)計要求進行施工。
2.采掘計劃由生產(chǎn)科根據(jù)礦山實際,承包方設(shè)備、人員的實際生產(chǎn)能力制定出年月采掘計劃,由于井下工作有時會發(fā)生相應(yīng)變化,所以在執(zhí)行采掘施工過程中會有一定的調(diào)整。井下設(shè)備管理和生產(chǎn)組織由承包方管理,生產(chǎn)科屬于間接管理,為了保證采掘計劃的執(zhí)行,檢查和調(diào)整工作較多,經(jīng)常要與承包方協(xié)調(diào)溝通。
3.采礦地質(zhì)管理工作是礦山的重要工作之一,邱村金礦礦體沿走向、傾向具有波皺起伏、膨脹收縮、分叉復(fù)合及尖滅再現(xiàn)等特征,其厚度、品位變化系數(shù)大,礦體與圍巖界線不明顯,礦石的損失率、貧化率等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),根據(jù)實際生產(chǎn)情況,確定礦石損失率為7%,貧化率為10%。
4.年供礦量:根據(jù)我礦生產(chǎn)組織安排,承包方應(yīng)均衡穩(wěn)定供礦,保證全年選廠的生產(chǎn)需要,其產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)執(zhí)行按生產(chǎn)科月度計劃要求。
5.礦石質(zhì)量:礦石要求塊度不少于250*250mm。為防止人為貧化,承包方應(yīng)嚴(yán)格按生產(chǎn)科的要求合理進行配礦,承包方不能把廢石、廢渣倒入礦井或倒入礦倉。
6.礦石計量:以承包方每天的出礦車數(shù)計量為準(zhǔn),礦車的容礦體積不低于0.75m3,少于0.75m3的出礦車不參與礦石計算,滿礦車(礦石必須超出礦車頂水平面)為1噸濕礦量,不滿1礦車的按0.5噸濕礦量計算,不滿半礦車的不予計量,邱村金礦每天派人管理,計量當(dāng)天的出礦車數(shù),以全月統(tǒng)計的濕礦量扣除4%的水分作為干礦量計價,
7.工程驗收以生產(chǎn)科設(shè)計要求為依據(jù)。若工程質(zhì)量不符合設(shè)計要求的,承包方應(yīng)按生產(chǎn)科要求返工,維修。
四、安全管理
1.邱村金礦在確定承包單位時,對承包單位進行安全資質(zhì)進行全面審查。在采礦工程承包合同書中,明確雙方責(zé)任義務(wù)。
2.邱村金礦制定了安全管理制度,監(jiān)督承包方執(zhí)行。在爆破管理上,制定明確的爆破材料管理制度,從進庫、領(lǐng)出、運輸、裝藥、連線、起爆、剩余清退,安全員進行嚴(yán)格監(jiān)督。
3.每月支付工程結(jié)余款項的95%,其余5%作為保證金,合同期滿后一次性支付給承包方。
4.承包方自配取得特種作業(yè)資格證書的特種作人員(包括空壓機工、電焊工、絞車工、爆破工等工種)。
5.承包方必須遵守《國家安全生產(chǎn)法》的有關(guān)規(guī)定及邱村金礦制定的井下安全生產(chǎn)制度。
五、效益
1.礦山建設(shè)投資減少。邱村金礦主要投資選礦廠,道路建設(shè)、電力外網(wǎng)、主扇風(fēng)機生活設(shè)施等,而其它設(shè)備及維護設(shè)施,由承包單位承擔(dān),減少了建設(shè)投資。
2.降低采掘成本。生產(chǎn)科的有效管理,承包方的選進設(shè)備、技術(shù)、管理人員,提高了工作效率,使采掘成本大幅度降低。
3.材料采購、儲備及流動資金的占用減少,因此產(chǎn)生的費用大為降低。
4.人員的安全和技術(shù)培訓(xùn)工作總量減少。承包單位具有礦山生產(chǎn)和建設(shè)的管理人員,有一定的基礎(chǔ),培訓(xùn)時安全技術(shù)的理解能力較強,容易接受。
5.減少安全風(fēng)險。承包方要保證安全文明生產(chǎn)、承擔(dān)工傷事故責(zé)任及所發(fā)生的一切費用。
六、結(jié)語
邱村金礦通過幾年來的采礦工程外包,采礦工程成本得到有效的控制,企業(yè)效益較好,通過幾年的實踐,外包形式比較成功。外包已經(jīng)作為一種新的經(jīng)營管理模式,已經(jīng)被許多企業(yè)所接受。邱村金礦外包形式在今后發(fā)展當(dāng)中定繼續(xù)改進和完善,通過科學(xué)管來降低成本,使企業(yè)利潤最大化。
采礦系統(tǒng)工程為采礦工程學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)相結(jié)合的所形成的一個新的學(xué)科分支。論文參考網(wǎng)。采礦系統(tǒng)工程是根據(jù)采礦工程內(nèi)在規(guī)律和基本原理,以系統(tǒng)論和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法研究和解決采礦工程綜合優(yōu)化問題的采礦工程學(xué)科分支[1]。采礦工程是一門由來已久的古老技術(shù),很多問題都只能定性,而不能定量的解決,現(xiàn)場問題常常依賴經(jīng)驗判斷,容易存在很大的主觀差異性,借助采礦系統(tǒng)工程中的數(shù)字與計算技術(shù),可以實現(xiàn)采礦技術(shù)問題的定量決策,大大提高了準(zhǔn)確性和科學(xué)性。同時,采礦工程涉及面較廣,影響因素較多,如何從總體上合理把握,綜合協(xié)調(diào),也需要利用系統(tǒng)工程的相關(guān)知識來解決。近年來,隨著新技術(shù),新方法不斷引入到采礦系統(tǒng)工程中,為我國的高效安全采礦帶來了新的活力和發(fā)展。
1.采礦系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論與技術(shù)
目前,采礦系統(tǒng)工程中常用的基礎(chǔ)理論學(xué)科及相關(guān)技術(shù),主要如下:
1) 應(yīng)用數(shù)學(xué)或計算數(shù)學(xué)分支。如概率論與數(shù)理統(tǒng)計,隨機過程及數(shù)值方法等。
2) 運籌學(xué)及其學(xué)科分支。如線性規(guī)劃,整數(shù)規(guī)劃,非線性規(guī)劃,目標(biāo)規(guī)劃,動態(tài)規(guī)劃,圖論及網(wǎng)格分析,排隊論及存儲論等。
3) 現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的相關(guān)學(xué)科分支。如地質(zhì)統(tǒng)計學(xué),可靠性理論,模糊數(shù)學(xué),灰色系統(tǒng)理論等。論文參考網(wǎng)。
4) 與計算機技術(shù)密切結(jié)合的交叉學(xué)科分支。如系統(tǒng)模擬,系統(tǒng)動態(tài)學(xué),人工智能學(xué),決策支持系統(tǒng),管理信息系統(tǒng)及計算機輔助設(shè)計等。
2.采礦系統(tǒng)工程發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,采礦系統(tǒng)工程得到長足發(fā)展,應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,分述如下:
2.1 礦山地質(zhì)系統(tǒng)
在采礦系統(tǒng)工程中,主要使用數(shù)據(jù)庫來存放地測數(shù)據(jù),早期主要使用dBASE、FoxBase、Foxpro,近年來則主要使用Access、Oracle等軟件。而在處理數(shù)據(jù)方面,則主要使用統(tǒng)計學(xué)的方法,常使用Excel以及各種數(shù)據(jù)庫軟件從總體上把握礦產(chǎn)分布及其變化規(guī)律。
1) 礦產(chǎn)儲量計算與地質(zhì)作圖
采礦系統(tǒng)工程廣泛使用方塊法,同時,為了滿足礦山設(shè)計的需要,工程技術(shù)人員還常常使用為線框模型法來表達(dá)礦體,這種方法計算精度較高。然而如何由鉆孔柱狀圖推出剖(平) 面圖的地質(zhì)作圖問題,雖然專家學(xué)者使用了許多方法,但還沒有很好的解決。另外,在三維實體模型表達(dá)礦體方面,國外的礦業(yè)設(shè)計軟件都有這種功能。
2) 礦產(chǎn)資源評價
目前人們普遍采用模糊綜合評判評價礦產(chǎn)資源,先建立評價指標(biāo)體系及各因素的權(quán)值 , 然后采用模糊評判、灰色關(guān)聯(lián)度分析等方法。近年來也有人探索用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法進行評判。至于礦物資產(chǎn)的評估,基本上以收益現(xiàn)值法為主。近年來,又引入探索期權(quán)估價法,案例估價等其它方法。
2.2 礦山規(guī)劃與設(shè)計系統(tǒng)
1)地下開拓系統(tǒng)
對于煤礦開拓運輸系統(tǒng),常使用專家系統(tǒng)確定?;蛘邚母黜椆こ藤M用累積而成的數(shù)學(xué)模型中,使用解析法求極值,求解出最優(yōu)開拓方案。同時,技術(shù)人員還常采用計算機模擬法比較各方案的優(yōu)缺點。
2) 地下采礦方法
對于確定采礦方法,主要使用專家系統(tǒng)和模糊綜合評判。對于煤礦此類特定層狀礦床,采用解析法,而在具體布置采準(zhǔn)巷道時,大多采用 CAD技術(shù)。鑒于地下工程是個空間概念,國外常采用三維立體圖表示。
3) 采掘計劃編制
人們主要使用線性規(guī)劃和整數(shù)規(guī)劃制定礦山采掘計劃。論文參考網(wǎng)。另外還常使用計算機模擬予以輔助。如為了適應(yīng)礦山環(huán)境的復(fù)雜多變,利用CAD技術(shù)編制采掘計劃。
2.3 礦山生產(chǎn)工藝系統(tǒng)
1)開采工藝及設(shè)備選擇
開采工藝及設(shè)備的選擇主要是通過專家系統(tǒng)來確定,為了確保影響因素權(quán)值的正確確定,還可以使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。其他的選擇方法還有解析法和計算機模擬等。
2) 開采工藝過程分析
主要是采用計算機模擬來研究開采工藝過程。近年來,現(xiàn)代控制理論也逐步引入到開采工過程分析過程中。
2.4 礦山管理系統(tǒng)
1)礦山管理信息系統(tǒng)
隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,國內(nèi)外許多礦山都建立了礦山管理信息系統(tǒng),覆蓋地測、設(shè)計、計劃、設(shè)備、庫存、營銷、財會、人事等工作,內(nèi)部各子系統(tǒng)用局域網(wǎng)相連,外部聯(lián)系則通過Internet。
2)礦山生產(chǎn)過程監(jiān)控
目前礦山還不能達(dá)到全過程自動控制,對于井下電機車的調(diào)度,主要是借用鐵道運輸?shù)慕?jīng)驗。對于井下一些重要卻又危險的作業(yè),主要采用工業(yè)電視來監(jiān)控。對于少數(shù)大型的設(shè)備,都具有了自動控制的功能,但是距離自動化還有很長一段路要走。
3)通風(fēng)安全
主要是使用專家系統(tǒng)來確定通風(fēng)系統(tǒng),使用解析法來優(yōu)化通風(fēng)井巷斷面,使用CAD技術(shù)來繪制通風(fēng)網(wǎng)格圖,利用因果關(guān)系預(yù)測、時間序列預(yù)測、卡爾曼濾波預(yù)測等方法進行事故預(yù)測,以及采用故障決策樹等技術(shù)分析事故發(fā)生的原因及概率等等。
3.采礦系統(tǒng)工程發(fā)展趨勢
采礦系統(tǒng)工程是采礦工程與系統(tǒng)工程相結(jié)合的一門學(xué)科,既要遵循采礦工程的內(nèi)在規(guī)律,又必須運用系統(tǒng)工程的觀點和方法。目前情況下,采礦系統(tǒng)將有如下發(fā)展趨勢:
1)多種研究方法的綜合運用。采礦系統(tǒng)工程是一個復(fù)雜的動態(tài)過程,它的決策,如果只采用一種方法,效果難以理想,需要多種方法綜合運用,并且正在朝這個方向發(fā)展。
2)多項內(nèi)容的綜合分析決策。采礦系統(tǒng)工程在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上關(guān)系比較復(fù)雜,再加上各個礦區(qū)條件的差異性,因此,在處理和解決某一決策時,需要涉及到的內(nèi)容較多,內(nèi)容之間又容易相互影響,故今后將朝多項內(nèi)容分析決策的方向發(fā)展。
3)計算機運算與可視化功能的密切配合。工程設(shè)計圖是采礦工程的語言,隨著計算機技術(shù)迅速發(fā)展,動畫顯示以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會在采礦系統(tǒng)工程中得到廣泛應(yīng)用。
4)采礦系統(tǒng)工程理論與實踐的進一步結(jié)合。隨著采礦新技術(shù),新方法的應(yīng)用,采礦工程的實踐活動也發(fā)生了巨大的變化,隨著采礦實踐的發(fā)展需要,兼收嚴(yán)格優(yōu)化方法的優(yōu)化功能與非嚴(yán)格優(yōu)化方法的靈活使用性將會形成一種趨勢。
5)嚴(yán)格優(yōu)化技術(shù)正向?qū)嵱靡蟊平T诓傻V系統(tǒng)工程的早期階段,利用運籌學(xué)得出的采礦問題最優(yōu)解常常偏離采礦的工藝技術(shù)要求。近年來,隨著CAD 技術(shù)的出現(xiàn),人們又將傳統(tǒng)的設(shè)計方法轉(zhuǎn)用計算機實現(xiàn),卻又忽視了優(yōu)化的目標(biāo)。今后,采礦系統(tǒng)工程將在人―機的交互方式下實現(xiàn)決策的優(yōu)化,并盡可能提高作業(yè)的自動化程度。
6)新學(xué)科、新技術(shù)的應(yīng)用繼續(xù)發(fā)展。隨著新興學(xué)科,邊緣交叉學(xué)科理論迅速發(fā)展,它們也將逐漸與傳統(tǒng)領(lǐng)域結(jié)合,使采礦系統(tǒng)工程得到新的發(fā)展。
7)礦用軟件開發(fā)日益規(guī)范化、商品化。采礦系統(tǒng)工程的軟件將會一步發(fā)展,市場和價格也會逐漸規(guī)范化,價格上也會更加便宜,使用也會更加普遍,對外國軟件的使用上也會更加熟練。
8)跨學(xué)科的聯(lián)合研究??鐚W(xué)科的研究工作隨著系統(tǒng)研究對象的擴展,已經(jīng)成為目前階段必然發(fā)展趨勢。
4. 結(jié)語
雖然采礦系統(tǒng)工程是一門新興學(xué)科,但是隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,對能源需求量的急速增加,采礦工程迎來了新的發(fā)展機遇,再結(jié)合全球化的契機,以及新技術(shù),新方法的引入,必將推動我國乃至全世界采礦系統(tǒng)工程學(xué)科發(fā)展的春天,為能源高效安全開采做出巨大的貢獻。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:
采礦工程專業(yè);人才培養(yǎng)方案;優(yōu)化;實踐
從能源結(jié)構(gòu)的角度來看,我國主要還是一個以煤炭為主要能源的國家,并且,該能源結(jié)構(gòu)在未來很長一段時間內(nèi),都不會出現(xiàn)大的變化,在這樣的環(huán)境背景下,相關(guān)的煤炭企業(yè)就需要從高校中引進大量具有高素質(zhì)的復(fù)合型采礦工程專業(yè)人才,為企業(yè)的發(fā)展注入新的力量。從本質(zhì)上來說,對人才培養(yǎng)方案加以完善與修訂,是促進人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的重要基礎(chǔ)與有效保障。
一、采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析
西安科技大學(xué)高新學(xué)院的采礦工程專業(yè)是本院傳統(tǒng)的優(yōu)勢學(xué)科,長期以來,歷屆畢業(yè)生都以吃苦肯干,專業(yè)知識扎實,實踐能力強而供不用求,但是在長期的發(fā)展過程中也出現(xiàn)了一些問題?,F(xiàn)階段,其在進行實際的人才培養(yǎng)過程中,所沿用的培養(yǎng)模式更多的還是一種經(jīng)濟一直下的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式,這種培養(yǎng)模式本身存在著明顯的弊端,例如專業(yè)面過于狹窄,知識結(jié)構(gòu)不夠合理等。這樣一來,就導(dǎo)致其自身缺乏創(chuàng)新能力,且適應(yīng)性比較低,使得其難以完全適應(yīng)社會發(fā)展需要?,F(xiàn)階段,中國的煤炭資源開發(fā)也逐漸向著集約化與規(guī)模化的方向發(fā)展變化,其對于煤礦生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)裝備的要求也越來越高,在這樣的環(huán)境背景下,其對于人才培養(yǎng)的質(zhì)量要求也就出現(xiàn)了進一步的提升。所以說,我們必須要創(chuàng)新采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,來提升專業(yè)人才的綜合能力與水平[1]。
二、采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化設(shè)計
從本質(zhì)上來說,創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)方案,需要包括以下幾個方面的特點:首先,專業(yè)課程的體系應(yīng)當(dāng)依照“平臺+模塊”的模式來進行構(gòu)建,這樣才能真正實現(xiàn)課程體系的優(yōu)化。同時,要依據(jù)課程知識結(jié)構(gòu),來把課程設(shè)置成五大平臺課程,并且要確保綜合素質(zhì)課程能夠貫穿于整個培養(yǎng)方案當(dāng)中。其次,要強化人文教育與工程教育之間的有機結(jié)合,加強創(chuàng)新意識與實踐能力的培養(yǎng),來推動國際化與開放性教育。并且,要開設(shè)信息檢索與英語等選修課程,來提升學(xué)生的國際化視野,并幫助學(xué)生培養(yǎng)起良好的自學(xué)能力。第三,要對部分的專業(yè)課程內(nèi)容與課程設(shè)置進行優(yōu)化與調(diào)整,以此來有效拓寬畢業(yè)生的就業(yè)渠道。把相關(guān)的礦山壓力與控制課程當(dāng)中的巖石力學(xué)部分,劃分到巖體力學(xué)與工程課程當(dāng)中去,并為其補充與礦壓測試技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容。第四,要全面強化安全意識,并進一步為其增設(shè)與礦井安全生產(chǎn)相關(guān)的課程。并在此基礎(chǔ)上,來把礦井安全技術(shù)課程從原有的課程體系中分離出來,來強化學(xué)生對于礦井安全技術(shù)知識與理論的學(xué)習(xí),并引導(dǎo)其更好的對相關(guān)知識理論有一個更好的掌握。
三、采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化策略
(一)課程改革與建設(shè)目標(biāo)
把硬巖礦床的采礦技術(shù)與采礦工藝做為主線,并對相關(guān)的知識與技術(shù)充分的融會貫通,以此來建立起一個系統(tǒng)完善的采礦專業(yè)知識體系。同時,要對教學(xué)內(nèi)容進行及時的更新完善,來為其增加相關(guān)方法與科技成果的應(yīng)用,并通過對相對成熟的方法與理論以及科技成果等進行有效的應(yīng)用,讓實際的教學(xué)內(nèi)容能夠充分適應(yīng)現(xiàn)代采礦技術(shù)對于知識本身的需求,并以此來推動課程內(nèi)容的時代化與體系化。通過運用互動式與參與式教學(xué)的辦法,來把課程論文與課堂研討做為其最主要的基本形式,并以此來實現(xiàn)學(xué)生參與與教師講授之間的充分結(jié)合。通過對數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)與三維動畫的研發(fā)應(yīng)用,來提升教學(xué)內(nèi)容的時空化與形象化,拉近課堂與實踐的距離[2]。此外,要進一步實現(xiàn)教學(xué)方法與教學(xué)手段的現(xiàn)代化。通過運用新的教學(xué)手段與教學(xué)內(nèi)容體系,來積極配合與創(chuàng)新課外實踐,只有這樣,才能在傳授采礦專業(yè)知識的同時,來進一步培養(yǎng)其學(xué)生們的科學(xué)思維能力與動手能力,實現(xiàn)能力培養(yǎng)與知識傳授的一體化發(fā)展。
(二)優(yōu)化課程內(nèi)容體系
在傳統(tǒng)的課程內(nèi)容體系當(dāng)中,金屬礦床露天開采與地下開采等都是采礦專業(yè)課當(dāng)中的重要組成部分。但是,由于這些課程往往都是獨立設(shè)置并且分散講授的,就容易導(dǎo)致各個部分之間的知識聯(lián)系不夠緊密,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的脫節(jié)問題。由于學(xué)生們對于各個部分的知識缺乏系統(tǒng)性的掌握,導(dǎo)致其在實際的運用過程中也會困難重重。因此,就針對這一問題來說,要求我們必須要對課程內(nèi)容進行綜合的體系化改革。把采礦工藝與采礦方法作為主線,并將與儲量評價方法和礦巖性質(zhì)等內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)知識,與井巷掘進和鑿巖爆破等專業(yè)技術(shù)進行全面的融合,并以此來建立起一個綜合的知識體系,讓各個方面的知識之間能夠有一個有機的聯(lián)系[3]。
(三)創(chuàng)新教學(xué)手段建設(shè)
從本質(zhì)上來說,學(xué)習(xí)采礦學(xué),往往需要學(xué)生們有一個非常強大的實踐能力與三維空間想象力,并通過實行教學(xué)方法的改革,來大力創(chuàng)新教學(xué)手段建設(shè)。在實際的課堂教學(xué)中,要通過運用學(xué)生積極參與的方式,運用互動式教學(xué)策略,把課程論文與專題研討當(dāng)做是其最主要的形式,來通過運用恰當(dāng)?shù)牟傻V實踐問題,讓學(xué)生們能夠自主的進行資料查閱,并通過課堂研討與小論文的撰寫,讓學(xué)生們將自己的研究成果充分的展現(xiàn)出來。從本質(zhì)上來說,這種辦法能夠充分調(diào)動其學(xué)生們的主動性與積極性,培養(yǎng)其問題的研究與解決能力。就針對于互動的方式來說,其可以是多種多樣的,例如可以通過幻燈片的形式,來對已經(jīng)講授的某些內(nèi)容進行有效的表達(dá),并以此來強化學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識與深入理解,對知識有一個更加牢固的掌握。
(四)優(yōu)化能力培養(yǎng)建設(shè)
簡單來說,知識傳授與能力培養(yǎng)之間是存在根本性差異的。雖然知識的傳授是能力培養(yǎng)的一個重要基礎(chǔ),但是在能力培養(yǎng)的過程中,還要輔之以良好的時間環(huán)節(jié)。而上文中所講到互動式教學(xué),就是進行課內(nèi)能力培養(yǎng)的一個有效措施。其不僅能夠有效的培養(yǎng)起學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力與科學(xué)思維,并在此基礎(chǔ)上,進一步深化了學(xué)生的口頭表達(dá)與科技寫作能力,有著非常重要的影響作用。此外,我們應(yīng)當(dāng)通過運用課外的創(chuàng)新性實踐活動,來對學(xué)生的綜合能力進行更加深入的培養(yǎng)[4]。這樣一來,不僅能夠有效的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與想象力,同時也能在很大程度上提升學(xué)生們對于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣,并豐富了學(xué)生的課外生活。
四、結(jié)語
總而言之,在我國社會經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展過程中,能源與資源的短缺,已經(jīng)成為了阻礙社會經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素。企業(yè)在這個過程中不僅迎來了新的發(fā)展機遇,同時也因為日益嚴(yán)重的環(huán)境與安全問題,導(dǎo)致礦業(yè)工程專業(yè)的人才需求越來越旺盛。通過對采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化與實踐,能夠促使人文教育與工程教育之間聯(lián)系與結(jié)合的緊密性,并以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,強化學(xué)生的實踐能力。
作者:丁昊 單位:西安科技大學(xué)高新學(xué)院
參考文獻:
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