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采矿工程师范文1
作者简介：常聚才（1979-），男，山东临沂人，安徽理工大学能源与安全学院，副教授。
基金项目：本文系安徽理工大学优秀创新学术团队基金（项目编号：20091801）、安徽理工大学教研项目（项目编号：2012065）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0128-02
教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的目的在于培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才，为建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越计划有三个主要特点：一是要求行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。其中，培养学生的工程能力和创新能力是学校人才培养改革和提升的核心。[1]安徽理工大学采矿工程专业具有鲜明的煤炭特色背景，专业特色优势明显，注重学生吃苦耐劳和脚踏实地精神的培养，突出教学为生产服务，在不断探索和实践专业人才培养模式的过程中培养了数千名采矿优秀技术人才，所培养的毕业生适应社会需求，深受用人单位欢迎，社会反映良好。但近几年根据煤矿企业对毕业生质量的反馈，采矿工程专业学生在创新能力方面有明显弱化现象。实践教学是培养大学生具有创新能力、就业能力和创业能力的重要途径，是大学生更快更好地适应社会工作要求的基础和保障。为此，改革实践教学体系，提高实践教学质量，是培养卓越采矿工程师的重要组成部分。
一、采矿工程专业实践教学存在的主要问题
1.实践教学学时不足
安徽理工大学采矿工程专业改变办学思路，以“厚基础，宽口径”的办学思想，使得采矿工程专业的实践教学学时越来越少。课堂教学中，公共基础课程与专业基础、专业课程各占总课堂教学学时的1/2；政治思想教育方面的实践教学占集中性实践环节的2/5以上；专业集中实践性教学在专业总教学学分中占15%左右。[2]因此，在专业培养方案中，工程实践性教学所占学时严重不足，阻碍了创新型人才的培养。
2.实验教学质量不高
由于扩招，学生人数增多，采矿工程实验室规模小，使实验教学成为了人才培养的薄弱环节。实验室硬软件已不能满足创新型人才培养的需求。[3]采矿工程实验室主要承担采矿工程和安全工程（矿山安全方向）本科与研究生在岩石力学、矿山压力及其控制、采矿学、井巷工程、矿压测试技术、采矿CAD、相似模拟、数值模拟等课程的实验课，正常实验教学周期长、任务重，实验课时总数每年在400学时左右。因为学生多，加之场地和设备有限，必须分组实验，导致总实验次数和实际学时数增多，基本上每天均有实验教学任务，甚至晚上和周末也会进行实验教学。而采矿工程实验室仅有专职实验教师2名，除了承担繁重的教学任务外，还要为科研做大量基础实验和研究工作。实验课出现了少数学生干，多数学生看，抄写实验报告等问题，导致大部分实验教学质量不高，限制了创新型人才的培养。
3.实践教学效果差
安徽理工大学采矿专业教学计划上安排了认识、生产和毕业实习，实习次数较多，实习基地每个矿井每年需频繁接受学生实习，且矿山企业限于安全管理考虑，对学生去矿山井下现场实习持有抵触心理。因此，学生在校期间“真刀真枪”的实习很少，有的采矿专业大学生大学期间到矿山井下次数累计不超过10次，更何况下井只是走马观花式参观，实习效果大打折扣。另外，实习经费严重缺乏，不能合理地选择实习地点、实习内容和实习时间，致使现场实习时间被大大压缩，导致实习效果差。同时传统的实习方式是完全由教师包办，这种方式使学生的主动性和创造性受到了制约，从实习准备到进行，直至结束，都由教师组织安排和指导，势必会限制学生主动性的发挥，而使学生的依赖性增大。
二、卓越采矿工程师实践教学体系的设计
卓越采矿工程师的培养依据“卓越计划”，旨在培养工程实践创新能力强、适应经济社会发展需要的煤矿行业高质量工程技术人才。[4]针对目前采矿工程专业实践教学中存在的主要问题，设计卓越采矿人才培养体系时应重点体现三个方面：一是要求煤矿行业企业深度参与；二是按照煤矿行业标准培养工程人才；三是强化学生的创新能力和工程实践能力培养。按照“卓越计划”要求，制定了卓越采矿人才培养的实践教学体系。
1.增加实践教学学时，优化实践教学内容
卓越采矿工程师的实践教学以“工程实践贯穿整个学习过程”为主线，适当增加了工程技术知识的课堂教学内容、专业实验教学内容，同时增加了矿山工程实践的时间和实践内容，使实践教学学时增加到40周。实践教学分为课程实践、工程实践及创新实践。课程实践的目的是使专业理论知识与现场实践应用密切结合，培养学生的知识转化及应用能力，采矿专业“煤矿开采学”、“地下工程施工”等每门主干课程都设置8个课时在煤矿井下现场教学，使学生能较快地接受课程内容，并能与现场实践应用结合。工程实践共设32学分，通过一系列实习、设计与实训培养学生的现场应用及创新能力，同时在企业现场环境中也培养了学生的适应能力、解决实际问题的能力和从事煤矿工作的职业素质。
2.加强校企合作，建立校外实践基地
采矿卓越工程师培养计划是由学校和煤矿企业共同制订，同时建立卓越采矿工程师实践教学基地，为学生的实习、设计、实训等创造良好的实践环境，使煤矿企业深度参与整个培养过程。安徽理工大学与淮南矿业（集团）有限责任公司签订联合培养协议，把2个生产矿井作为卓越工程师培养的实训基地，与安徽省4大煤矿企业共同建立了28个实习实践基地（煤矿）。聘请现场工程技术人员作为学生导师，使学生能“真刀实枪”的进行实习与设计。
3.加强实验室建设，改革实验教学方式
以新校区建设为契机，加强实验室建设，改革实验教学方式。根据实验教学定位，以创新能力培养为主线，以实验教学的内涵充实为改革重点，以实验教学内容为核心点、实验教学质量保障体系为关键点，实现地面模拟矿井实景实验室、虚拟实验室和常规实验室一体化建设，全面推进实验教学创新改革，实现实验教学多方位开放。建设校内“生产矿井”、设计制作可拆装的“积木”采矿模型，培养学生的动手操作能力。
4.引进优秀教师，优化师资队伍
加强实验和实习教师队伍建设，通过政策引导，吸引高水平教师从事实验和实习教学工作，同时加强教师与现场工程技术人员的交流，并通过聘请现场高级工程技术人员指导学生实习和毕业设计，建立校外教师聘用体系，加强实践教学环节，达到校外教师和校内教师业务交叉、优势资源共享的目的，优化实践教学教师队伍。一方面聘任煤矿企业高职称、高学历的工程技术人员担任指导教师，另一方面实行青年教师导师制及煤矿现场锻炼的制度，有步骤、有组织、有计划地安排教师到厂矿顶岗工作，不断提高专业课教师的实践创新能力，以便于在教学过程中，真正担负起培养学生实践及创新能力的重任。
5.改革实践考核方式，建立严格考核制度
摒弃过去单凭实习报告或设计图纸评定成绩的方式，实行过程控制及答辩的综合考核方法。聘任的现场工程技术人员不仅要参与实践教学工作，还要深度参与实践考核。实习将笔试、现场答辩以及设计作业等方式综合起来，由指导教师及生产单位工程技术人员组成的答辩委员会对学生进行考核，并评定成绩，考核学生的知识应用能力和创造性思维。
三、结语
本文针对当前采矿工程专业实践教学存在的主要问题，对培养卓越采矿工程师的实践教学体系建设进行了探讨，制定了卓越采矿人才培养的实践教学体系，从而培养学生的工程能力与实践能力。
参考文献：
[1]王家臣，钱鸣高.卓越工程师人才培养的战略思考——科学采矿人才培养[J].煤矿高等教育，2011，29（5）：1-4.
[2]华心祝，杨科，涂敏，等.加强采矿工程专业本科生实践能力培养的对策分析[J].实验室研究与探索，2011，30（3）：103-107.
采矿工程师范文2
【关键词】三维立体技术；采矿工程；毕业设计；实践教学
1.引言
采矿工程毕业设计是采矿工程专业必修的集中实践性教学环节，属于专业教学模块，其目的是在学生已完成专业基础课和专业课学习后，通过毕业设计的方式，综合应用和深化本专业所学理论知识和专业技能，培养学生分析和解决实际问题的能力。通过该教学环节，要求学生达到如下要求：①能综合运用多学科的理论知识与技能，通过毕业设计教学过程中的学习、研究和实际训练能够将理论认识深化、扩展知识领域、延伸专业技能；②学会依据课题任务进行资料数据的调研、收集、加工与整理，训练学生正确使用各种设计资料、手册、图册、国家标准和技术规范的基本技能，培养学生掌握工程设计的程序、方法和基本原则，提高学生工程计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；③树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度、严谨求实的工作作风、正确的技术经济观点和工程全局意识；④接受现代采矿工程师的基本训练，进一步培养学生的创新能力和实践能力，为毕业后更好地适应工程设计、科学研究及其它技术工作奠定必要的基础。由以上采矿工程毕业设计的目的和要求可知，该教学环节对于学生整体专业知识的整合与专业技能的提升将会有不可替代的作用。但是，在实际的教学中，由于专业课开课时间较长、学生缺乏大局观、知识整合能力欠缺等造成采矿工程毕业设计教学效果欠佳。因此，有必要采取先进的教学方法与手段来提高毕业设计的教学效果。近些年来，随着计算机技术、信息技术、通信技术、自动控制技术、3S(GIS，GPS，RS)技术、网络技术的发展，数字矿山近些年取得了长足的发展[1-2]，而作为数字矿山的重要组成部分，将三维立体技术运用于采矿工程毕业设计是一种有益的教学尝试。
2.采矿工程毕业设计存在的问题及原因
2.1存在的问题
作为采矿工程专业培养体系的最后一个环节，采矿工程毕业设计对学生整体能力的提升作用毋庸置疑。内蒙古科技大学采矿工程专业的培养特色是露天与井工开采并重，因此在过去相当一段时间内，学生在毕业设计环节需要完成两部分内容，即露天开采方案设计与井工开采方案设计。近些年，考虑到要与学生就业相结合，同时也是为了提高毕业设计质量、减轻学生负担，因此按照学生的就业安排相应的毕业设计内容。这也就意味着，就业去向是露天矿山的学生安排露天毕业设计，就业去向是井工矿山则安排做井工毕业设计。通过调整毕业设计内容，毕业设计质量得到了保证，但是在实际教学中仍然存在教学内容生疏、整合知识能力差、对矿山感性认识有限、动手能力弱等问题。
2.2产生问题的原因
①课程学习周期长，教学内容生疏由于采矿工程专业自学生在大二下半学期就开设专业基础课，再经过大三一整学期、大四上半学期的专业课学习，等到学生进入毕业设计环节，前后经历了2年时间，因此学生对部分课程的教学内容已经生疏，影响了学生在毕业设计时对知识的综合应用。②实习教学环节薄弱，感性认识有限对于工程类专业，实习教学环节是提高学生感性认识的重要手段。采矿工程专业的主要的实习教学环节包括生产认识实习和毕业实习，然而受限于矿山企业这类高危生产单位的安全限制，在学生进行矿山实习时常常是被技术人员带领走马观花式的看一下企业生产流程，这样就造成学生实习效果差，缺乏对矿山的感性认识。③就业压力大，学生专业课学习效果不佳对于采矿工程专业来说，大四的上半学期是专业课的集中学习时间。在这一时间内，需要学习的专业课包括《露天采矿工艺》、《露天矿设计原理》、《煤矿地下开采》、《金属矿地下开采》、《矿山环境保护》、《矿山安全》、《露天矿运输及道路设计》、《采矿学课程设计》等，这些都是毕业设计的重要组成内容。但是由于近些年学生就业形势不好，就业压力逼迫学生不得不花费大量的时间与精力或找工作、或复习考研、或复习考公务员等等，因此学生对本该掌握的专业课没有掌握。以上造成毕业设计困难的原因中，对于因学习周期长以及学习时间不够而造成的知识内容欠缺可以在毕业设计期间由指导教师补充讲解，而对矿山感性认识缺乏就目前来说解决较困难。基于统一的空间和时间四维坐标，将矿山中的所有信息(包地形、建筑、地层、构造、矿床矿体、危险源、井巷工程、开采单元、采场、工作面、设备、人员、监控系统等)可视化后，能够建立真三维矿山地理信息模型[2]，而借助三维立体技术可让学生立体地观察到矿山的组成，由此可提高学生对矿山的感性认识。
3.教学案例分析
这里以井工开采毕业设计为例，讲解三维立体技术在毕业设计中的应用。对于井工开采毕业设计来说，第一步需要设计矿床的开拓系统。在开拓系统的基础之上，才能完成采矿方法、通风系统、运输与提升系统的设计，这类似于建筑中的框架结构，由此可见其重要性。由于前述种种原因，学生对于该部分缺乏直观认识，无法在思想中想象开拓系统是什么样子，因此设计开拓系统时困难重重。而教材中关于开拓系统的图例缺乏立体感，无法引导学生。结合教材中关于图1中的图示1-5的备注，虽然能够明白开拓系统的组成，但是无法将该图与矿山其他系统结合起来，对于学生的指导作用不大。
4.教学效果
通过在内蒙古科技大学采矿工程2013届、2014届这两届学生的毕业设计教学实践，教学效果如下：①提高了学生的学习兴趣。通过观摩三维立体模型，学生对毕业设计的态度发生明显改变，由以前的被逼着做转为主动追着做，设计进度明显加快，学生毕业成绩的优良率明显增加；②促进了学生对专业知识的融会贯通。经过三维立体技术，有效地将《金属矿地下开采》、《矿井通风》、《矿山安全》、《井巷工程》以及《采矿学课程设计》中所学到的知识融合成了一个整体，提高了学生对所学知识的综合认识，达到了毕业设计的目的和要求；③开发了学生的创新能力。学生在了解到三维立体建模技术后，对数字矿山产生了浓厚的兴趣，更有同学利用课外时间自学建模技术，并取得了较好的实践成果。
5.结语
将三维建模技术应用在采矿工程毕业设计的教学中，可以在学生对矿山感性认识不足的情况下，扩充学生对于矿山生产系统的立体认识，加深学生对毕业设计相关内容的理解，进而提高毕业设计质量。但掌握三维建模技术需要许多专业以外的知识，这对于采矿工程专业的学生来说难度较大。利用该技术建立的矿山生产系统只是起到辅助教学展示的作用，并不能完全取代矿山生产实习所起到的作用。因此，最好的教学计划安排应该是先了解某矿山的三维立体模型，再安排去该矿山实习，最后结合该矿山做毕业设计，只有反复地对照学习，才能够加深学生对所学知识的掌握，提高毕业设计效果。
参考文献：
[1]方鹏,黄德镛.数字矿山技术的应用现状及展望[J].矿冶，2013，01：76-80.
[2]卢新明,尹红.数字矿山的定义、内涵与进展[J].煤炭科学技术，2010，01：48-52.
采矿工程师范文3
关键词：采矿工程；施工技术；对策
我国采矿发展还不是很先进，在一些技术上还有很大的发展空间，在这些施工技术中存在着大量的不安全因素需要施工单位和施工人员进行全面的了解，只有这样才能在采矿过程中规避这些不安全因素带来的影响。
1采矿工程施工中存在的不安全因素及解决对策
1.1弯道采矿井巷施工中存在的不安全因素及解决对策
弯道采矿井巷施工中存在的不安全因素主要有两个，一个是曲率半径的影响，另一个是车道不合理设计产生的影响。曲率半径对于不同的采矿井巷工程来说有不同的标准，一般在施工过程中曲率半径的设定和运输工具直接挂钩，同时施工单位在施工前就会确保曲率半径和交通运输工具相匹配，这样在施工过程中是安全的，不容易产生安全隐患。但由于矿山作业工程量浩大，为了及时的完成开采工程，施工单位要充分的利用现有的交通运输工具，就会出现曲率半径和运输工具不匹配现象，不安全因素也就因此诞生。同时这种现象会造成更大的不良后果，曲率半径过小和过大都会影响工程施工质量，过小会出现交通运输工具无法正常转弯行驶，容易发生翻车事故，而过大就会造成爆破后，石块沉降不彻底，将运输道路的坡度抬高，进而影响了整个开采工程的交通运输秩序，在运输速度上也会有所降低。因此，选取合适的曲率半径非常重要，在施工前相关人员就应该盘点好交通运输工具，对曲率半径分别一一对应设计，这样就能减少不安全因素的潜伏。而另一个是车道设计对弯道采矿井巷施工的影响，车道设计是弯道采矿井巷施工中最重要的部分，设计师在施工前就会对施工现场有一个全面的考察，对施工地段的位置和坡度进行分析和测量，但是却忽略了视觉盲区这一重要思想，导致在弯道设计中存在大量盲区，在实际的行驶过程中很容易就出现相撞事件，严重威胁了施工人员的人身安全。因此在设计中要考虑到这个问题，在施工过程中要进行反复的视觉试验，做到将盲区降到最低。
1.2采掘工作面施工中存在的不安全因素及解决对策
在采掘工作面施工中也存在不少不安全因素，需要施工人员在施工中认真对待。在进行切眼和分斜坡在开口施工的时候，不少施工单位并没有沿着土层结构进行开口，而是较为随意的动工，这样不仅容易破坏岩层结构，造成松动，出现塌陷，还容易出现质量问题，在下一步施工中容易引发一系列质量问题，埋下不安全隐患。因此在进行开口时要严格按照施工标准来进行，既保护了岩层，又降低了施工人员的安全问题，同时开采难度和成本都会有所下降，利于开采工程的施工，能够缩短施工工期。同时在进行急倾斜岩层开采施工中主斜坡度设计不合理在施工中会形成一定的安全隐患。主斜坡度的影响因素不仅仅在认为设计中还存在施工中，由于实际施工中开采过程中难免会出现一些岩层的变动，抬高或降低了主斜坡度，给运输带来一定的难度，也增大了意外安全事故的发生。对于无法避免的差异，施工单位只能依靠对偏离范围的测定和把握。争取减少偏移，减少不安全因素的存在。反眼坡度的设计施工过程中不能单单考虑施工团队的经济利益问题，还要结合实际的施工运作情况，否则在设计中就会大大的减少拐弯，直行道在长期的行驶状态下容易导致司机疲劳，因而产生意外安全事故。在运巷拔口位置选择的时候务必要认清楚正反门的区别，同时避开两边的储藏矿物，一来是保持矿物结构的完整，二来是保障开采过程中的人身安全.
1.3开拓巷道工程施工中存在的不安全因素及解决对策
在开拓巷道工程施工中存在的不安全因素主要体现在轨道间安全距离过小以及不合理的巷道腰线设计，这两点设计在实际施工过程中是主要施工难点，同时也是不安全因素所潜伏的载体，对这两点设计不能掉以轻心。在正常的施工过程中，下部车场轨道之间的安全距离是有一个标准值的，每次施工中都应该严格按照标准来进行施工，但很多施工单位为了节约成本，会缩短安全轨道距离，材料上就能省下一笔可观的费用，这样一来就给车辆行驶埋下了较大的安全隐患。这种现象只能通过监理工程师在施工中和施工后对车轨安全距离的质量把控，杜绝违规现象的发生。而不合理巷道腰线的设计主要源于在施工过程中施工单位不懂的灵活变通，在施工中只考虑到标准设计，而忽略了实际施工情况，这样的设计虽然能通过质量检测，但在后期的使用上就要注意安全问题，同时这样的设计在突发状况下就不适用，不仅造成安全隐患，而且还浪费施工材料。因此，要学会因地制宜，设定一个适合的设计方案，将一切不稳定因素都考虑进去，对于能够排除的因素进行剔除，这样在设计中受到的影响因素就会大大下降，从而提高了设计质量，保证了使用安全。
2结语
安全是人们关注的永恒话题，尤其在矿山开采过程中更要多加注意，矿山结构复杂，在进行巷道施工过程中切不可忽略了对地势的考察和利用，因地制宜，全面的考虑开采的影响因素，提高开采工程施工质量，降低不安全因素的爆发。除此之外，还应该严格按照施工标准来进行施工，当然在遇见突况时要懂得变通，不可一味的刻板，否则会大大的降低开采质量，要视具体情况而定。
参考文献
[1]赵迪.采矿工程施工中不安全技术因素及对策[J].科技风，2013（4）：173.
[2]王锐锋，张伟.探讨采矿工程施工中不安全技术因素及对策[J].科技致富导向，2013（24）：86.
采矿工程师范文4
关键词： 采矿工程； 实验教学； 数值试验； RFPA
中图分类号： G642.0 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）04-0095-01
高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才。采矿工程专业是实践性极强的工科专业，要培养能适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和创新能力的采矿工程技术人员和研究人员[1]，就必须坚持“加强基础、突出核心、注重实践、整体优化”的原则，全面推进采矿工程专业人才培养质量。实验教学是培养采矿工程专业学生实践能力的重要途径，是采矿工程专业教育不可缺少的重要环节。由于采矿工程接触对象是岩体及岩体工程，物理模型实验受限较大，因此应用数值试验方法，对于完善采矿工程专业实验，提升采矿工程专业实验教学质量具有极大的推进作用。
一、采矿工程专业实践教学现状
采矿工程应用多学科理论、技术和方法，来系统研究和解决矿床开采、开拓等方面的有关问题，具有综合性强和实践性强的特点[2]。因此要求采矿工程专业的学生应具备勇于探索的精神，具有较强的工程实践经验和能力。但是，目前采矿工程专业实践教学还存在以下问题。 （一）专业实践教学内容体系不完善
采矿工程是一个综合性较强的专业，专业课程涉及采矿方法与工艺、地质、测量、力学、矿山机电、企业管理等。实践教学体系应包括课程实验、专业综合实验、课程设计、毕业设计、实习等，但由于专业特点及条件限制，不可能包含所有课程内容。
（二）实验实习内容少，缺乏专业实验师资队伍
实验实习包括公共基础实验、专业基础实验和专业实验，实验内容少，特别是专业实验，流于形式。专业实验师资队伍缺乏，实验开出率较低。
（三）生产现场实习时间不足，实习效果不理想
现场实习时间往往达不到实纲中规定的学时数，跟实习经费投入不足有关，最主要的是跟矿山企业的特殊性有关，大多数矿山企业考虑到学生实习安全管理及生产压力的问题，往往压缩实习学时数。
（四）常规实验（演示性实验）项目多，设计性和综合性实验项目少
实验实习项目大多是大纲要求的常规实验，只是作演示而已。综合几个学科知识的综合性设计实验项目很少或没有，而综合性设计性的实验对学生综合素质的提高有重要作用。
采矿工程接触的对象是岩体或岩体工程，如巷道的开挖、采空区、边坡工程、排土场、尾矿库工程等，这些岩体工程间的相互影响以及岩体工程的变形、稳定性等性质无法通过物理实验来体现，一是生产现场岩体工程不允许破坏，工程一旦破坏，整个采矿工程就报废，会造成巨大的损失和安全事故，二是条件（人力、物力、财力限制）不允许。并且矿产资源在自然界的赋存条件是千变万化的，地下原始条件是模糊的，具有不确定性，因此采矿工程具有不确定性。
由于采矿工程专业实践教学的特点，很多采矿专业院校都建立了多功能的虚拟实验或数值模拟实验室[3，4]。西南科技大学采矿工程专业数值计算实验室购买了RFPA（Realistic Failure Process Analysis，真实破坏分析软件）系统，应用数值实验方法，对采矿工程专业实验教学进行了有益的探索。
二、RFPA系统简介
RFPA是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法，是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验方法。该方法的一个重要特色是考虑了材料性质的非均性，是一种通过非均匀性模拟非线性、通过连续介质力学方法模拟非连续介质力学问题的材料破裂过程分析新型数值分析方法[5]。
RFPA是将细观力学方法与数值计算方法有机地结合起来，通过考虑非均匀性特点研究岩石、混凝土等准脆性材料的非线性力学行为，是一种运用连续介质力学方法解决非连续介质力学问题的新型数值分析方法，为岩石、混凝土等准脆性材料的非线性力学响应和破坏过程的分析与模拟提供了非常有用的和方便的工具[6]。
RFPA系统具有以下功能：（1）模拟岩石、混凝土等准脆性介质的破裂过程，特别适宜于研究由局部破坏过程引起的应力重新分布对进一步变形和破坏过程的影响；（2）模拟岩石、混凝土等准脆性介质破裂过程的声发射规律，从而研究岩石、混凝土等准脆性介质破裂过程的声发射频度与震级关系以及岩石失稳破坏的前兆特征；（3）通过嵌入的Weibull分布、正态分布等各种统计分布函数，考虑材料力学参数（强度、弹模等）的非均匀性分布特征，从而可以从本质上研究岩石、混凝土等准脆性介质变形的非线性特征；（4）可以考虑微观缺陷，也可以考虑节理、裂隙等宏观缺陷；（5）可以模拟加载引起的破裂过程，也可以模拟自重引起的破坏过程。
三、RFPA系统实验项目的设计
根据RFPA系统的功能及采矿工程专业特性，西南科技大学采矿工程专业构建了岩石力学方面和岩体工程方面的实验项目，主要包括以下内容。
（一）岩石力学RFPA数值试验
在岩石力学课程教学中，岩石的基本力学性质试验包括单轴压缩试验、常规三轴试验、直三轴试验及劈裂试验等，RFPA系统可以对岩石试件进行以上试验的2D和3D试验，试验过程中根据选定岩石的性能，用RFPA建立数值模型，给定岩石的材料参数（包括均质度、细观弹性模量、细观抗压强度等），设定边界条件（包括加载的控制方式、加载速率等），即可进行试件的变形与破坏过程数值试验。从数值试验可以得到试件中任意位置的变形与应力信息，此外，通过数值试验，可以观察到岩石试样中裂纹的萌生、扩展、贯通过程与声发射过程，以及变形局部化和应力重分布等复杂的断裂现象。
（二）岩体工程RFPA数值试验
结合采矿工程专业特点及学校专业特色，我们开设以下内容的RFPA试验：采矿诱发的岩层移动规律及其安全稳定性模拟分析、采空区安全性能模拟分析、地下工程施工诱发的地表沉陷计算模拟分析、隧道群的变形破坏过程计算模拟分析、岩质边坡变形破坏模拟分析、排土场稳定性模拟分析等。通过这些试验清楚地观察到岩体工程变形和破坏过程及其相应的规律。
四、实践效果
数值试验中，RFPA数值试验能够起到在物理实验中“试验机”的作用，与真实的岩石力学试验机相比，数值试验机具有使用灵活、简单与方便等优点，可大大降低试验成本。
此外，RFPA数值试验能够为岩石力学试验、岩体工程试验过程提供大量的过程力学信息，可以再现许多物理实验所不能观察到的力学现象(例如试验过程中的应力场、位移场、声发射等)，让学生深刻体会领悟试验过程，从而使学生对岩石和岩体工程的变形与破坏过程有更加清晰准确的认识，提高实验的教学质量和效果。
参考文献：
[1] 徐学锋.2l世纪采矿工程专业人才素质教育研究[J].煤炭技术，2007.26（1）：1-3.
[2] 郭兵兵，陈国祥，徐星.采矿工程专业实践教学体系的优化[J].中国地质教育，2011，78（2）：34-39.
[3] 张东升，屠世浩，万志军等.采矿工程特色专业创新能力培养的实验教学改革探索[J].实验室研究与探索，2011.30（3）：110-113.
[4] 高喜才，伍永平.西部采矿工程专业特色实验教学示范平台建设实践[J].实验技术与管理，2011，287（5）：27-29.
采矿工程师范文5
1采矿工程及采矿技术特点
1．1井下生产环境多变
由于我国地域辽阔，所以开采历史久远，在井下开采中，多为已开采的深层煤，煤质质量高，但技术需求更高，在生产中需要对技术进行改进。而由于煤层赋存情况又各不相同，就需要不同的技术来进行挖掘生产［1］。例如，河南省登封市地区的煤矿和三门峡义马地区的煤矿所属地质年代相同，而焦作市地区的煤田地质却和山西地区的煤矿属于同一时期的地质年代。且由于地层构造不同，埋深和地质结构有很大的差别，在采煤技术方面还有很大的区别。而在南方地区的部分煤田，鸡窝煤分布严重，导致投资过大、没有收益，从而不得不放弃了这些地区的开采计划。我国煤炭开采的主要特点是:①开拓方式多样，以主、副井井筒划分，有立井、斜井、平硐、综合四种开拓方式。②不同大小井型的矿井与露天开采并存。③各地结合本区煤层赋存特点，采取了各种特殊开采工艺，形成了独具特色的开拓开采系统。
1．2井下采矿工艺复杂
井下环境复杂，开采时，不仅要应对瓦斯爆炸、煤层自燃发火和井下水患等灾害，同时还要应付各种复杂的地质环境及构造，所以在开采中工艺更加复杂［2］。井下生产系统有回采、掘进等主要生产环节，以及提升、运输、通风、排水、压风、供电、监控等一系列辅助生产环节。各环节相互紧密联系，共同构成煤矿井下生产系统。在进行开采的过程中，根据不同的地质情况采用不同的支护和开采工艺，所以复杂程度比较高，需要针对不同的开采条件进行工艺选择，同时在不同的地质情况下针对不同的结构还需要在开采设计方面进行精细筹划，只有这样才能够确保开采的安全有序进行［3］。
1．3井下开采技术管理逐步精细化
正如上面所说，随着市场经济的到来，在井下开采技术的更新换代方面，也需要不断地迎合市场经济才能够有序发展［4］。自2013年煤炭经济整体下滑开始，我国不少煤矿生产处于亏损状态。由于大量产能释放，同时在技术管理上相对落后粗放，煤炭生产成本居高不下，这就导致了大批煤矿产业出现效益问题，不少矿井通过提高产能来降低相对成本，进一步加剧了煤炭形势的恶化。通过近两年的深化改造，不少矿井开始进行配采生产，减少优质煤炭资源的消耗，合理开发煤炭资源，以逐步适应市场对煤炭产品的需求，以需求定生产，大力发展煤炭深加工，提高生产效益。目前，煤炭市场情况略有好转，但前景依然艰巨，需要煤炭生产企业在开采技术管理上逐步精细化，降低成产成本，提高产品附加值，改善企业生存空间。只有不断改良，才能够顺应市场的发展。
2采矿工程的采矿技术类型及发展
2．1采矿类型
在煤矿开采中，由于不同的开采技术所带来的开采形式会有本质上的区别，所以在开采中就需要针对当地的煤层赋予情况进行规划开采。根据埋深则主要分为两大类。露天开采:这种开采主要针对埋深浅的煤层，在剥离地表岩层后，即可进行开采，其开采的形式则以挖掘为主，开采速度快、效益高。不过由于埋深比较浅，煤炭质量不高，通常作为电煤进行处理［5］。露天采煤的落煤工艺种类较多。其开采的地区主要分布在新疆和内蒙两地，在20世纪的山西地区，由于当地的煤炭资源丰富，也采用过这种形式，但是由于近年来的煤炭开采规划导致了煤炭过度开采，浅层煤保有资源储量急剧减少。井工开采:这是我国的主要开采形式，根据不同地区的地质结构也出现了不同的开采方法［6］，如炮采、普通机械化采煤、综合机械化采煤等。在采煤的过程中，由于地下瓦斯等有毒有害气体也导致了大量的安全生产事故，需要格外注意。在回采后需要对采空区上部地表塌陷区进行回填处理、植被恢复等。我国在这一采煤技术的应用上比较普及，远在新疆地区，近在山西地区，其生产的主要结构仍旧依靠地下开采来保证我国的煤炭资源利用。在进行开采中根据机械的结构来确定我国井下生产技术的革新，在应对不同的结构生产中，针对不断更新的技术来进行确定，其落煤和工作面支护的工艺也需要不断加强才能够保证工作的安全有序。
2．2采矿技术的发展趋势
伴随着现代信息技术的发展，煤矿生产也在实现数字化发展，在一些国家规范矿，已经实现了采煤数字化生产，仅在特殊地段和维护工作上进行定期的维护和管理，就能够保证稳定的生产。部分煤矿企业已实现无人值守回采工作面，极大地提高了矿井的信息化水平。另一方面，矿井在系统化方面也在近年得到了发展。国家安全监督管理总局、国家煤矿安监局在2010年明确提出了安全避险“六大系统”的概念，至目前已基本实现。在矿井的数字化发展中，煤矿调度室通过工作定位器来确定井下工作人员的位置信息，通过井下人员定位系统来确保每一位工人的位置。这一技术自施行开始，就极大地保证了煤矿生产的效率，同时也保证了井下安全管理制度，降低了安全事故的发生率。井上调度室一键操作井下调度，可以观察井下人员的实时工作状态［7］;同时，也有利于事故发生时，及时确定井下受灾人员位置，快速抢救。特别是煤矿井下紧急避险系统的建设与完善，将我国煤矿安全提高到了一个全新的高度，很大程度上提高了矿井的全面抗灾能力。与此同时，在副产品及伴生资源的开发方面，也取得了长足的进步。以煤层气开发为例，目前，拥有自主知识产权的煤层气勘探开发技术已基本形成体系，煤层气勘探开发常规技术已基本被掌握，并取得了一系列的突破性成果［8］。
3采矿工程的施工安全管理
3．1根据实际情况进行安全生产规划
1)在根据巷道生产需要进行生产设计的同时，针对巷道所在围岩的地质情况来进行安全生产规划，针对矿井具体灾害类型，规划相应的灾害防治措施。特别是井下采空区积水的防治。
2)以安全促生产，以科学促生产，以发展促生产。通过引进先进的安全生产技术，在提高矿井安全性的前提下提高生产效率;吸取过去发生矿难的惨痛教训，认识不安全生产的重大危害;开拓眼界，跳出生产与安全相争的狭窄局面，以科学发展促进安全与生产的共同提高。
3)在安全生产培训中，一定要贯彻员工的安全生产意识，只有不断强调，才能够唤起员工在井下工作的安全意识。在安全培训的过程中，拟定安全事故逃生演练和求生演练，通过日常模拟来保证井下安全事故发生后，能够进行有序的急救处理［9］。
3．2构建合理的安全责任制度
在进行施工管理的过程中，针对工种和岗位的操作流程来进行管理制度上的安全施工，根据具体的应用措施来实现分层管理，通过井下监控系统来对作业工作面进行24小时监管。针对工作人员在工作中的操作规范化，实施安全责任制度来保障井下工作的安全有序进行。
3．3加大力度进行安全职责的认证
在井下采矿实施中，对安全隐患进行彻查，合理地利用专业监测来实现大规模的检测管理，通过安全隐患的检测管理来实现安全责任认证。
3．4加强通风管理措施
矿井通风是井下生产作业的命脉所在，良好可靠的通风系统是保障矿井安全生产的根本。构建安全合理的矿井通风管理制度，普及通风安全知识，能够更好地保障安全生产。在构建井下通风制度的过程中，应根据矿井通风系统具体分析，按照相关的通风要求来进行人员配备，要以岗定员。只有重视安全通风环境，真正把安全放在第一位，才能够确保井下安全生产。
3．5积极参加社会保险
保险是现代社会一种对抗风险的商业机制，可以很大程度上提高企业及员工的抗风险能力。在矿产企业生产中，根据生产需要进行事业投保，投入人身、生产、事业等方面的保险，为其生活解决后顾之忧。
4结语
采矿工程师范文6
【关键字】采矿；新模式；无人开采技术；数字化
引言
遥控采矿即为“利用现代的新技术，包括地下通讯、定位、信息处理、监测和控制系统，一定距离内去操作采矿设备和系统”。目前无人开采技术在某些国外先进矿山已进行了研究，而远近距离遥控开采技术应用相当普遍，如美国塞浦路斯公司利用遥控装载机处理危险地段的边坡问题；一些国外发达矿山现有的遥控采矿设备和技术研究项目包括：从日常采矿作业诸如凿岩、炮孔装药和爆破作业的机械化与自动化到通过数据通信从世界的另一端对复杂的地下采矿设备进行遥控与故障处理。
1遥控采矿新模式特点以及组成部分
计算机系统为核心，其作用相当于人的大脑，负责接受信息、发出控制指令。传动系统根据计算机系统的控制指令，提供不同电流电压，控制电机转速和力矩大小。监控系统起监控保护作用，提升机出现异常情况时，监控系统可以及时发现并向计算机系统发出信号。上位机系统为人机接口，显示提升机运行的各种重要参数、故障信息、生产报表、速度曲线等。控制执行系统主要由中间继电器和接触器构成，它主要是执行计算机系统发出的各种指令，具体控制提升机的各个设备。传感器系统可以感知提升机各个设备的运行状态，并将感知的信号反馈到计算机系统。主电机是提升机的重要设备，主电机带动滚筒旋转从而使得罐笼箕斗在井筒中上下运动。
利用数字化直流提升系统运行安全可靠，维护工作量小，动态性能、静态性能指标高，实现了全数字化控制，各种保护完备。在竖井提升系统中具有广泛的应用前景和推广价值， 数字化直流提升系统由计算机系统（PLC）、传动系统、监控系统、上位机系统、控制执行系统、传感器系统、主电机、辅助设备构成。
辅助设备为罐笼箕斗运行提供必要支持。
系统间关系如下图一：
2 遥控采矿新技术
2.1远程数据传送及监控系统
在整个提升系统和选矿生产流程如破碎车间、磨浮车间、氰化车间、冶炼车间等关键部位设置彩色摄像单元，然后将图像分别传至各流程控制室，进行现场实时显示、监控；同时，再次将图像进一步传送至矿信息中心服务器，各分管矿长、技术人员通过计算机终端随意吊取、查看某一时段的生产情况，在关键部位设置长时间录象机，以便于及时全天候记录相关图像资料，以备查询，为安全生产提供第一手资料，同时本系统将现场图像源源不断的自动送入国际互联网，使得系统信息的查看，不在受地点、时间的限制，只要需要，系统的管理人员可在任何地点、任何时间，通过拨号上网，就可以轻松随意的查看系统的各级图像信息；企业的领导层，不管他们在外出差，还是在那里，本系统都将在第一时间将现场的真实情况，如企业的生产、经营，设备的运转，物资的存储等图像送到眼前，虽然身在异地，也能运筹帷幄，决胜千里。
2.2矿山井下集成信息通信系统（井下人员定位系统）
过去矿山购买的基础设施，如无线通讯系统、电话系统或者遥感系统，有人已注意到了这些系统如何配合本部门其它设备协同工作，但却很少有人考虑能否连入到其它部门的设备上，每个部门领导不得不为自身有限的购买经费而绞尽脑汁。现在这种情况已经发生了巨大的变化，所有的矿山都在使用一些更现代的电子设备帮助他们工作，以努力争取最大的效益，这些设备应选择专业厂商提供的具有可靠技术支持的产品，因为矿山需要的是一套可升级的通讯基础设施，能够安全地使用于非危险及危险地区，并采用了最新的连接及通讯技术，以保证系统连续可靠地运行，以及在意外事故发生时至少有一种通讯方式可以正常使用。“smart com”系统如同一种通讯高速公路，高度集成的系统允许控制室人员存取矿山设备的实时数据，使得全面的井下通讯成为可能。
2.2.1人员定位
类似于车辆定位系统，人员定位系统通过确定人员所在位置，同样能对生产有极大的帮助。将信标器安装在矿灯电池盒中，发射出的信号由安装在不同位置的读数器读出。读数器可安装在矿井和巷道入口处，以及禁止进入地区的入口处，当某人经过读数器时，读数器自动读出其身份号码，此信息同样以无线方式传送到控制室。当一个工人从一个区域移动到另一个区域时，会有多个读数器跟踪其运动。如需要与该工人联系，最后一次的位置信息可用于与该人员联络。所有的读数器都有读多个信标的能力，避免了号码冲突。此外，该系统可将人员的工作时间送到财务部门，作为员工的考勤系统。矿山可根据需要自行增加/减少信标器和读数器，例如信标器丢失、损坏、维护移动等。
2.2.2交通调度
交通调系统自动追踪车辆的运行，在控制软件中，将定义每一个交通区段，交通区段为两个读数器之间的距离。系统不断地跟踪机车位置、状态（卸车、延误、备用和就绪等）、到达及运行时间、装载和卸载时间等，利用这些信息，主控计算机将通过泄漏电缆将控制信号下传到信号灯控制器，自动转换交通灯的颜色。所有井下运行的信息都通过无线数据网络不断地送到中心计算机进行显示、存贮和分析。这样，调度员和运输主管能随时监督设备运行，以便更好的管理运输。此外，当装载点、卸载点临时不用或车辆发生故障时，调度员可通过中心计算机手动发送指令，改变交通灯和道岔的状态，将受影响的机车调派到新的地点去，以减少空闲时间。
