摘要:為使同學們對即將學習的專業(yè)知識有提前的了解,以便以后更好的學習專業(yè)知識,班級組織同學對巖體工程力學,采礦及礦山安全,事故預測、監(jiān)控與防治以及專業(yè)現狀等方面進行了全面深入的調查,是大家了解了專業(yè)的學習內容,認識了一些設備器件,大家都能夠對專業(yè)知識有一個初步的了解,也增加了學習的興趣,達到了預期目的。
關鍵字:巖體工程力學; 采礦及礦山安全;事故預測、監(jiān)控與防治;專業(yè)現狀及前景
前言:當今社會,隨著社會主義文化建設的不斷深入,人們的文化程度不斷提高,在學博得礎上更加要求精益求精,所以,社會、學校對大學生的專業(yè)知識的學習提出了更高的要求。為了滿足社會、學習的要求,使自己的專業(yè)知識達到更高的水平,我們必須對所學的專業(yè)知識有一個全面的預知。因此,決定于暑假期間組織同學對專業(yè)知識進行調查。在前期的準備工作中大家到圖書館查閱文獻,通過互聯網查找專業(yè)知識介紹等各種形式積極加入到活動中。做了充足的準備后,大家一起進行了熱烈的討論。
首先了解了我們所學專業(yè)的一些基本情況與學習要求,及其發(fā)展前景與就業(yè)狀況:
一、巖體工程力學和采礦及礦山安全
本專業(yè)學生主要學習巖體工程力學、采礦及礦山安全及工程方面的基本理論和基本技術
巖體力學(Rockmass Mechanics)是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎課。巖體力學是力學的一個分支學科,是研究巖體在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實際應用的科學,是一門應用型基礎學科。國際上往往把巖體力學稱為巖石力學。它是研究巖體在各種力場作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實際應用的科學,屬于應用型基礎學科。主要研究經過變形和破壞的巖體在地應力條件改變時產生再變形和再破壞的力學規(guī)律的學科。是力學、地質學與工程學之間的一門邊緣學科。
巖體力學的發(fā)展可分為兩個階段:連續(xù)介質力學階段。把巖體視為一種完整的連續(xù)介質材料,將連續(xù)介質力學的理論和方法,特別是把土力學理論移植過來,用于解決在工程建設中遇到的巖體力學問題。這是巖體力學發(fā)展的早期階段; 碎裂巖體力學階段。在20世紀50年代末和60年代初,國際上發(fā)生了幾次大型水壩工程事故。在對這些重大事故研究過程中,逐漸注意到巖體并不是完整一塊,而是由節(jié)理、斷裂等切割成的碎裂巖體。在巖體力學研究中重視了節(jié)理、斷裂面等力學作用,提出了不連續(xù)性、不均勻性、各向異性是巖體的重要特征;注意到尺寸效應等現象。在力學分析上出現了塊體分析的理論和方法。
巖體力學主要研究巖體上各種工程地基的變形、破壞;巖體邊坡的變形、破壞;地下工程的圍巖變形、破壞、開挖和支護;巖體改造方案及技術。必須研究的基本問題有:巖體結構,特別是結構面的地質規(guī)律;巖體中應力,包括地應力及工程建設引起的二次應力;巖體變形規(guī)律;巖體破壞機制及強度理論;巖體水力學理論。
巖體力學的基本理論主要有巖體地質研究 、巖體力學試驗和實驗、巖體的力學分析和;巖體改造方案及技術措施研究。這四部分研究工作與巖體工程研究的階段相對應,逐步地開展和應用。
巖體力學的應用主要是與巖體工程階段結合分為三類:巖體力學特性普查 、專門巖體力學問題研究和巖體變形觀測監(jiān)測及反分析。
采礦及礦山安全
礦山安全是國家在采礦過程中,為保障安全而需要采取的措施。目前,我國已制定相關法律法規(guī),對違反法律的人給予相應處分。
1、 礦山企業(yè)必須具有保障安全生產的設施,建立、健全安全管理制度,采取有效措施改善職工勞動條件,加強礦山安全管理工作,保證安全生產。 國務院勞動行政主管部門對全國礦山安全工作實施統一監(jiān)督。 縣級以上地方各級人民政府勞動行政主管部門對本行政區(qū)域內的礦山安全工作實施統一監(jiān)督。 縣級以上人民政府管理礦山企業(yè)的主管部門對礦山安全工作進行管理。 國家鼓勵礦山安全科學技術研究,推廣先進技術,改進安全設施,提高礦山安全生產水平。 對堅持礦山安全生產,防止礦山事故,參加礦山搶險救護,進行礦山安全科學技術研究等方面取得顯著成績的單位和個人,給予獎勵。
2、礦山建設工程的安全設施必須和主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。 礦山建設工程的設計文件,必須符合礦山安全規(guī)程和行業(yè)技術規(guī)范,并按照國家規(guī)定經管理礦山企業(yè)的主管部門批準;不符合礦山安全規(guī)程和行業(yè)技術規(guī)范的,不得批準。 礦山建設工程安全設施的設計必須有勞動行政主管部門參加審查。 礦山安全規(guī)程和行業(yè)技術規(guī)范,由國務院管理礦山企業(yè)的主管部門制定。
二、煤礦重大事故預測、監(jiān)控與防治
煤礦安全生產一直是煤礦企業(yè)最為關心的大問題。為了做到煤礦安全生產,應堅持預防為主,有效控制和排除重大安全隱患。要達到這一目的,從技術上應緊緊抓住三個環(huán)節(jié):預防;監(jiān)控;防治。
(一)煤礦重大事故預測與控制基礎
理論上從揭示重大事故發(fā)生的圍巖運動和應力場變化條件入手,通過控制相關條件,實現事故的預測和控制。技術上走信息技術(包括采動圍巖運動和應力場變化信息的采集、傳輸裝備及根據事故預測控制理論模型進行整理分析和決策的軟件等)可視化的警告裝備和決策信息自動化控制技術相結合的道路。
研究的關鍵是實現事故預測控制理論與信息技術的結合,把煤礦安全開采決策和實施管理推進到信息化(取得可靠的信息基礎)、智能化(依靠正確的理論和計算機手段多目標、多方案決策)和可視化(形象化輸出),科學定量自動化控制管理的發(fā)展階段。煤礦安全數字信息分析預測技術都包括煤礦安全信息的采集與處理技術、煤礦安全灰色關聯分析技術、煤礦安全層次分析技術、煤礦安全數值分析技術、煤礦安全模糊評價與模糊聚類分析技術等等。
(二)煤礦重大事故監(jiān)控
1、KJ90型煤礦綜合監(jiān)控系統
KJ90型煤礦綜合監(jiān)控系統是以工業(yè)控制計算機為中心的集環(huán)境安全、生產監(jiān)控、信息管理、工業(yè)圖像監(jiān)控和多種子系統為一體的分布式全網絡化新型煤礦綜合監(jiān)控系統,能在地面中心站連續(xù)自動監(jiān)測礦井各種環(huán)境參數,并實現網上實時信息共享和發(fā)布,每天輸出檢測報表,對異常狀況實現聲光報警和超強斷電控制。
2、煤礦瓦斯監(jiān)測監(jiān)控新技術
AWJ—1型便攜式瓦斯監(jiān)測儀是一種以數字顯示出甲烷含量的檢測儀器。它具有操作方便、讀數直觀、穩(wěn)定、體積小、重量輕、外殼堅固、抗沖擊、抗干擾、便于攜帶等特點。使用時當被檢測氣體CH4與載體催化元件接觸時,在黑元件表面進行催化燃燒反應,是黑元件溫度升高,電阻增大,測量電橋失去平衡,輸出一電壓信號,這一信號經A/D轉換器驅動LED顯示器,直接讀出空氣中甲烷濃度的百分數。當電源電壓降低到預先設定值時,欠壓電路驅動LED顯示器顯示字頭 “L”。本安電源通過穩(wěn)壓電路給檢測電橋提供恒定的工作電壓。
3、火災、通風、礦塵監(jiān)測監(jiān)控新技術
火災監(jiān)控監(jiān)測技術:一氧化碳濃度檢測,用到一氧化碳檢知管、電化學一氧化碳傳感器:溫度檢測,用到熱電偶式傳感器、熱電阻式熱電傳感器、熱敏電阻傳感器、紅外火源探測儀;煙霧檢測,用到煙霧傳感器。
通風監(jiān)控檢測技術:風速檢測技術,用到電子翼輪式風速計、YSF-1型葉輪式數字風表、BF3風筒傳感器、BF2風門傳感器、超聲波風速檢測技術等等;負壓檢測技術,用到傳統的負壓檢測儀表、組合式負壓傳感器。
礦塵監(jiān)測監(jiān)控技術:礦塵檢測方法有濾膜增重法、直讀法等
(三)煤礦重大事故防治
礦井發(fā)生火災、爆炸事故時,為了保證撤人救災安全,常常需要調控風流方向,避免災變生成的有毒有害氣體入侵人員撤退和救災的線路,減少災害損失和影響。應用礦井風流穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)模擬技術,分析災變時期風流流動狀態(tài)的時空變化,并根據撤人救災的需要,應用經驗和定性分析方法,先確定幾種控風方案,在應用風流狀態(tài)模擬技術,分析這幾種控風方案的實施效果;礦井熱害隨開采深度及井下機電設備數量的增加而日趨嚴重。礦井熱害的處理一般采取降溫技術,分為人工制冷降溫和加強通風降溫;礦井通風系由通風動力及其裝置、通風網絡和通風控制設施組成。
三 、專業(yè)現狀及前景
近年來,我國煤炭行業(yè)的改革發(fā)展取得了很大的成就。但是,目前仍存在很多矛盾和問題。 “地質勘探取得重大進展、政策法律保障體系逐漸完善、產業(yè)結構調整成績卓然等.這些成績令人欣喜,但是,與此同時,更要看到我國煤炭行業(yè)面臨的矛盾和問題,這樣才能在可持續(xù)發(fā)展道路上取得長足效力,促進煤炭行業(yè)向規(guī);、現代化和信息化發(fā)展。 隨著近年中國電力需求飆升,以及主要煤炭生產地區(qū)山西省取締不安全的非法采礦,中國已從煤炭出口國轉變?yōu)檫M口國,如何更有效地利用煤炭資源是煤炭行業(yè)的當務之急。目前,我國煤炭行業(yè)面對四大阻力他們主要來自來自生產力水平、行業(yè)發(fā)展方式、產能矛盾和制度保障等四個方面,對之分析發(fā)現, 生產力總體水平偏低的問題突出 據了解,受資源條件和區(qū)域經濟地理環(huán)境制約,目前我國既具有世界上最先進的大型現代化煤礦,但也存在一大批落后的小煤礦;既具有較強發(fā)展能力大型煤炭企業(yè),也存在眾多市場競爭力弱的小型企業(yè);既具有后備資源充足、潛力大的優(yōu)勢企業(yè),也存在資源已枯竭、發(fā)展后勁不足的企業(yè)。
采礦工程專業(yè)因其具有的重要性,國家歷來的出臺政策無不對此極為重視。如對環(huán)保投入力度的加大,對該專人才培養(yǎng)的優(yōu)惠政策,對國有礦山企業(yè)的改革的進一步深入,引用競爭機制,堅持優(yōu)勝劣汰,所有這些政策對礦山企業(yè)的生產力的進步,相關院校科研單位理論研究的深化細化的提高,將會產生極其重要的影響和改進
采礦工程專業(yè)就業(yè)前景之市場需求:采礦工程師和礦山測量工程師首先可以在井下或露天礦藏開采企業(yè)參與礦場的管理工作,從技術、經濟和安全方面規(guī)劃,為開采做準備。在礦山管理部門工作,代表采礦部門的利益。頒布保護條例,維護礦山企業(yè)工人們的權益。從礦床、環(huán)境和國土保護的角度出發(fā),對礦山經營施加影響。在采礦領域等方面從事礦區(qū)開發(fā)規(guī)劃,礦山(露天、井下)設計、礦山安全技術及工程設計、監(jiān)察、生產技術管理科學研究的高等工程技術人才,在開發(fā)西部的戰(zhàn)略中應有廣泛就業(yè)途徑。,即便在全球經濟不景氣,就業(yè)形勢不樂觀的大環(huán)境下,傳統的采礦工程專業(yè)依然顯示了它頑強的生命力,展示了它強大的力量。一所普通大學的采礦工程畢業(yè)生今年再一次全部就業(yè),月薪最低2500元,而且都享受到了2 萬元至5 萬元不等的安家費。這不是因為學校該專業(yè)實力有多強,主要還是該專業(yè)的畢業(yè)生在全國仍有較大的缺口,不能完全滿足市場的需求,可見 采礦工程專業(yè)就業(yè)前景相當寬闊。