開采設計論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇開采設計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

前言：中職語文校本教材是指在中等職業學校的語文教學中，根據中職語文教學大綱，再結合本校的課程總目標、實際教學需要以及學校的基本情況，以本校教師為主進行編選的。中職語文校本教材更加的適合中職語文教學實際，有著其他教材不可替代的作用，但是在實際的語文校本教材的開發與建設中，還存在著許多的問題，要妥善的解決這些問題就要充分的認識開發與建設的必要性，并根據適當的原則來進行開發與建設。

一、中職語文校本教材現狀

在中職教育中，已經對語文教材進行了改革，雖然取得了一些成績，但是由于忽略了中職語文教育規律，也沒有充分的理解中職語文教育，所以中職語文教材還存在著明顯的不足之處，主要表現在：一，選文標準模糊，缺乏時代性，當前，中職語文教學教材在內容上比較陳舊，缺乏強烈的時代性和適應性，在選文過程中，忽略了能夠反映出現代社會風貌、生活、價值的材料，過多的注重了政治性和思想性;二，共性有余，個性不足，中職所使用的語文教材能夠適合多個學校和專業，可以培養出學生的語文能力，卻缺乏專業針對性，只能解決語文學科中的共性問題，涉及到專業能力時就不能很好的解決;三，課時安排不符和實際，中職語文教育的實際課時已經減少了很多，然而，在有些中職教育中還不夠重視課時安排，在課時安排時很隨意，甚至無論哪個教師都可以進行語文教學。

二、中職語文校本教材開發與建設的必要性

（一）學校教育改革的需要

近年來，中等職業學校的生源大部分都是初中畢業還沒參加升學考試的學生，這些學生對學習的態度非常的不端正，而且語文基礎也比較差。一般來說，中職的學制為三年，在校學習的時間為兩年或者兩年半，剩下的時間為實習時間，中職學生在校學習時，將注意力全部放在了專業的學習上，忽略了文化課的學習，尤其是語文的學習。

現今，社會對人才提出了新的要求，為了適應新要求，中職教育進行了改革，將人才培養的目標定位于“四有”。在這個過程中，中職需要根據各個專業的特色，開發出適合的語文校本教材，從而調動起學生學習的積極性，培養學生的語文素質。

（二）是中職語文教育目標及語文課程自身改革的需要

在現代的語文教學中，越來越重視學生的主體地位，更為注重學生個性的培養。究其原因，是因為現在就是一個個性發展的時代，教育為了更好的發展，就需要符合時展的特征，培養個性教育。在2000年新頒發的中職語文教學大綱中，明確提出了個性發展的要求。因此，在中職語文教學中，既要給學生傳授相關的語文知識，還要培養學生生存、關心他人、參與社會活動、與他人合作的能力，促進學生的全面發展。為了實現這個教學目標，就需要根據學校的實際情況開設置課程，教師在進行語文教學設計時也要充分的考慮學生的興趣、愛好等。

（三）中職學校語文教師發展的要求

在中職教育中，學校更為注重專業教師的培養，而忽略文化課的教師培養，尤其是語文教師，這一點從語文教學課時減少上就能看出來，更不用說校本教材的研究和開發，由此，教師提升自己的機會就變得少之又少。而語文教師教育觀念和教育理論的落后，就會對教學效果產生負面的影響，為了改變這種狀況，就需要開發出語文校本教材，并讓教師進行角色轉換，促進自身的發展。

三、中職語文校本教材開發與建設的原則

（一）時代性與實用性相結合的原則

校本教材在進行選文時，既要有古代經典作品，還要包括現當代的優秀作品，要堅持時代性和實用性相結合的原則。古代的經典作品有很多種，在進行選文時，可以根據中職具體的培養目標和學生的實際需求來進行選擇，現當代作品的選擇則要貼近學生的實際生活。中職學生在走入社會之后，接觸的事物逐漸的增多，生活環境也不斷地擴大，思維將會變得更加的活躍，學生如此的發展特點就需要校本教材在選文時不僅要堅持現在的實用性，還要考慮將來的實用性。比如在選擇古典作品時，可以選擇《戰國策》中的《馮諼客孟嘗君》，這對學生的整個人生都具有很強的啟迪意義。

（二）因地制宜的原則

在進行語文校本教材開發時，要充分的考慮到中職學校的實際情況，讓校本教材內容符合學校的特色，所以，因地制宜原則中的“地”所指的就是中職學校的實際情況，包括學校的各項基本條件、學校的實施條件、學校的教師素質情況。在這三大因素中，教師的素質情況是對校本教材的開發起著決定性的作用，這是因為教師既是教材的編寫者，同時也是教材的使用者，并能及時的對教材使用情況進行反饋。除了這三大因素外，還要充分的考慮學生的因素，因為校本教材開發主要就是為了學生。

（三）語文學習生活化的原則

語文的學習是為了讓學生能夠更好地進行交流，從這個角度看，語文學習的外延等同于生活的外延，所以，中職語文校本教材的開發要符合學生的實際生活情況，將生活中常見的內容融入進教材內容中，讓學生的語文學習變得生活化，培養學生在學習知識的同時學會感悟人生。

（四）“雙基”訓練和文化教育兩手抓的原則

由中職的生源特點和中職的辦學目標決定了中職語文校本教材要特別重視基礎性，基礎性包括兩方面：基礎知識和基本能力。但是，具備“雙基”訓練的語文校本教材并不能稱之為是完美的教材，這是因為語文學科是一門特殊性的學科，它既是重要的交際工具，同時還承載著我國博大精深的文化。這種特性決定了語文校本教材在進行開發和建設時要堅持“雙基”訓練和文化教育兩手抓的原則，除了培養學生的基本能力之外，要盡量的讓教材富含文化內涵，從而培養出學生的語言素質。

結論：當前，中職學校語文校本教材還存在著很多的不足之處，主要體現就是脫離了實際情況，對學生的教育意義體現不出來。為此，中職學校積極的展開了語文校本教材的開發與建設，作為開發和建設人員，要充分的認識到開發語文校本教材的必要性，在結合中職學校和學生實際情況的基礎上，按照相關的原則完成中職語文校本教材的開發與建設。

參考文獻：

篇（2）

（1）在全面系統分析國內外相關研究成果基礎上，論文以煤炭資源地質條件準確描述擬合、規律探索與預測為基礎，以資源條件與開采指標關系模型構建為橋梁，以煤炭資源評價與管理為主體，結合技術經濟分析、資源利用管理的調控政策研究，初步構建起了以煤炭資源評價預測、技術經濟分析、開發開采決策連成一體為特色的煤炭資源評價與管理理論與方法體系,實現了評價與管理的一體化、計算機化、實時化，實用化。論文關于煤炭資源管理方面的研究幾乎覆蓋了煤礦企業這方面的主要工作與存在問題。

（2）針對煤炭資源條件與開采指標數據多源、多相、精度不等、分布復雜、異值不可避免等特點，論文推導了有關穩健數據處理公式，開發了計算機程序，并大規模應用到資源評價與關系模型構建研究中，取得了較好的效果。論文實例研究表明，用穩健方法建立關系或預測模型，可大幅度提高精度，同時可以較好地析離出以往決策不合理部分、虛假數據或異值，具有去偽存真的效果，能避免有悖于采礦規律的模型出現，使預測值更加符合實際。

（3）論文總結歸納了煤炭資源條件單因素評價的基本內容、資源條件數據變化程度的常用估計方法，分析探討了影響開發開采的主要煤炭資源條件因素、影響方式及其量化方法。根據平頂山礦區實際資料，運用數理統計、方向統計、分形幾何等方法，揭示了該礦區主要井田內斷層的若干統計規律，篩選出了斷層對開采影響的基因素，得到了斷層破壞指數的最優形式，建立了這一指數與開采指標的關系模型，提出了未采區或工作面內斷層破壞程度及開采指標的預測方法及模型。實例分析表明，作者建立的工作面斷層破壞程度預測模型與俄羅斯學者提出的模型相比，可提高精度一倍以上。

（4）論文收集了平頂山八個礦二千多個煤厚數據，進行了煤厚分布的正態性檢驗，分析討論了煤層穩定性幾種評價方法的理論與統計關系，從理論上解釋了現場煤層穩定性分類出現矛盾的原因，說明了用多個指標評價同一資源條件因素時應注意的問題。

（5）通過基于不同目的的煤炭資源條件綜合評價研究實例，深入探討了綜合評價中關系模型構建、隸屬函數與權重確定、算子選取方法及其效果。在此基礎上，總結提出了煤炭資源條件綜合評價的六個特點，四個原則，五種方法，正是這些從個別到一般的歸納、總結、提煉，構成了礦井煤炭資源評價理論方法框架體系的重要內容。本論文中的煤炭資源條件評價方面的部分成果已在平頂山大莊礦、徐州三河尖礦、淮北岱河礦等煤礦得到實際應用。

（6）討論總結了煤炭資源條件與開采指標關系模型構建的方法、步驟及注意問題，分析了采前采后評價值的誤差特性，歸納提出了未采區評價值確定的采前評價結果校正法與預測模型法，并進行了實例研究；通過實例分析討論了描述工作面資源條件與單產工效關系的穩健多元回歸模型、灰色GM（0，h）模型、模糊綜合評價——穩健回歸模型、模糊綜合評價——穩健趨勢面模型、模糊控制預測模型、人工神經元網絡模型的特點與效果。

（7）有些開采指標關系模型，如成本、售價等，要求全面考慮資源條件、開采指標隨空間、時間變化而變化的特征。但現有研究大都是針對特定年份或特定時間而擬合的，建模中一個煤層乃至整個礦井往往采用一個評價值，由此建立的模型過于粗糙，難以滿足規律分析、指標預測等方面的要求。論文以資源條件與噸煤開采成本為例，提出了兼顧資源條件、開采指標空間——時間動態特征的關系模型構建方法，以曲線描述成本隨時間變化而變化的規律，以回歸模型、神經元網絡等模型反映資源條件與開采成本的關系，用專家評議或層次分析法、神經元網絡法確定權重，以工作面作為資源條件評價單元，利用平頂山礦區十一對生產礦井最近6～8年的幾百個采面、近百個年成本數據進行迭代構建了具有前述特征的關系模型，同時提出了基于基礎數據增刪的模型調整或重構方法，特殊情況（某些開采指標數據出現突變、逆變等）的判斷及模型修正方法，開發了相應的軟件系統，擬合及預測精度較為理想，比較符合實際。這些工作使實時、動態評價、預測成為可能。

（8）討論了煤炭資源經濟可采性評價的意義與評價原則，研究了費用效益法、采與不采對比法進行經濟可采性評價的基本方法、模型及評價實例，根據平頂山礦區實際資料，揭示了開采工效、成本、灰分、售價增減對煤層經濟可采厚度的影響，工作面單產與含矸煤層經濟可采厚度的關系，礦井地質條件與經濟可采厚度的關系，煤量類別與經濟可采厚度的關系，提出了若干政策建議。這方面研究成果已在平頂山、皖北等礦區得到應用。

（9）分析了我國煤炭資源回收狀況，討論了與采出率有關的現行可采儲量與礦井設計可采儲量、全礦井永久煤柱攤銷、回采煤量與工作面采出率等概念及計算公式上的欠缺及改進方法，提出了儲量發生增減時攤銷方法、簡便公式，給出了性質及適用條件，研究了合理采出率的確定、實際采出率測算等問題，提出了煤炭資源合理開發利用評價的內容、目標、方法及方案對比評 價、開發效益評價模型，給出了研究實例。

（10）基于現行放頂煤開采采出量及采出率確定方法，推導出了這種工藝采出量及采出率的誤差估計模型，根據兗州南屯礦實際數據，計算出了誤差估計模型中相應參數（即由統計產量改算實測產量所需的參數）的相似維、實驗及理論變異函數，基于地質統計學理論，得到了三種采樣方式、不同采樣間距與上述參數估計誤差、采出量相對誤差的關系。該成果為進一步研究放頂煤開采采出量及采出率的測算、標準制定等問題提供了依據及途徑。

（11）采用公式推導與模擬方法，分析了有償使用或資源資產化管理對資源浪費的抑制能力與不足，探討了我國資源管理改革的取向，對資源稅與資源補償費、資源資產評估參數的獲取、儲量級別對評估價值的影響、礦產資源資產與礦業權的關系、激勵機制與調控模式的構建等問題進行了理論探討，基于資源價值理論及非“三下”開采資源補償費費率標準，推導出了“三下”開采資源補償費的計算公式，提出了考慮儲量誤差的資源價值評估模型及實現礦產資源合理開發利用需解決的關鍵問題與技術路線。

（12）論文討論了煤炭資源資產價值及級差收益的概念、構成，提出了地質勘探成果價值、劣等資源的勘探費、劣等資源開采成本與售價、標準勘探費、標準投資、標準采出率、標準開采成本、標準售價、理論開采成本、理論售價等一系列概念、確定方法與模型；針對研究目的、要求、測算對象的特點，建立了煤炭資源資產價值與級差收益確定的理論模型和實際測算模型；收集了平頂山礦區十一對生產礦井600多個工作面數十萬個資源條件與開采經營數據及有關圖紙資源，構建了一系列具有空間、時間動態特征的資源條件與開采指標關系模型、評價參數確定模型，開發了軟件系統，對平頂山礦區十一對生產礦井進行了實際測算，得到了各礦各煤層從1990年到20__年以礦區為基準的期內煤炭資源資產價值與級差收益、剩余煤炭資源資產價值與級差收益，分析得到了標準開采成本、標準售價、劣等資源條件、平均資金利潤率、絕對地租、壟斷地租對資源價值與級差收益的影響，提出了成果應用的領域與途徑，測算達到了動態實時、可靠實用。

關鍵詞：煤炭資源評價煤炭資源管理開采指標動態預測

開采采出率資源資產價值級差收益

StudyonTheTheoryandMethodofCoalResourcesEvaluationandManagementinUndergroundMine

Atract

Inordertoconductthemakingdecisionanddesignofcoalexploitationandproductivemanagementinundergroundmines,increaseexploitationdegreeandminingbenefit,andenhancerecoverycoefficientofcoalresources,meanwhiletocoiderthecurrentsituationinchinaandthefeaturesandexploitingconditionofcoalresources,inthisthesisthetheoriesandmethodsforevaluationandmanagementofcoalresourceshavebeenstudied.Thetheoriesandmethodsincludetousethecombinatioofseveralaroaches,suchastheoryanalysiswithpracticalexperience,techniquewitheconomy,macrocosmwithmicrocosm,partwithwhole,qualitativeanalysiswithquantitativeanalysis,numericalcomputationwithcomputersimulation,andinheritancewithiovation,andtoalysomeprinciplesandtechnology,suchasminingengineering,technical-economics,minegeology,minesurveying,andmathematicalanalysis,includingmathematicalstatistics,analytichierarchyproce,fuzzylogic,robustdataproceing,artificialneuralnetwork,graysystem,fractalgeometryandgeostatistics.Asaresult,thethesisputsforwardsomenewtheoriesandmethodsfortheevaluationandmanagementofcoalresourcesinundergroundmines,deducesandintegratestherelatedresearchachievementsathomeandabroad,andprimarilyformsanaliedsystem.Thesystemcanbeusedfortheconditionalevaluationandforecastofcoalresources,technical-economicanalysisandexploitingdecision,makingtheintegrationofevaluationandmanagement,doingnumericalcomputation,andguidingtheproductiveactivities.Themainachievementscanbeincludedasfollows:

1）Todiscuandsummarizetheprimarycontentsofsinglefactorevaluationofcoalresourcescondition,thecommonly-usingmethodofevaluatingindexchangedegree,andresearchtheindieability,principleandeffectsofrobustproceingtobeuseddata.Inaddition,onthebasisoftheconcentratedinvestigationofthestatisticforecastoffaultanditseffectonmining,thestatisticaltestaboutcoalthickneandcoalseamstabilityevaluation,andthequantitativeanalysismethodofsinglefactoranditseffectonmininghavebeenaccomplished.

2）Toanalyzethecharactersandprinciplesofsyntheticallyevaluatingcoalresourcescondition,presenttheeentialprinciple,characterofthelistingclaificationmethod,integratedindexmethod,systemscientificmethods,graphicalrepresentationandvisualization,andthetechniqueofgeographicinformationsystem.Andtwoevaluatingitancesaregiven.

3）Todiscutheestablishingmethodsandsteofrelatedmodelsbetweencoalresourcesconditionandminingtarget,andstudytheforecastmethodsandaroachesbasedonthevirginfieldevaluationvalues.Bymeaofsomeitances,toexpoundtheeentialityandeffectwhileusingrobustproceingtosetupthecomputingmodels.Takingthemodelresearchonthedailyoutputandworkefficiencyoftheworking faceofcoalminingasexample,alsotoanalyzethemodelestablishingmethodsandnoticeableproblems.Forestablishingrelatiohipmodelsbetweencoalresourceconditioandminingcost,thethesispresentsthemodel-establishingmethodscoideringthetemporal-atiallydynamicalcharactersofresourcesconditionandofminingtargets.

4）Todiscutheprinciples,methodsandmodelsforthedeterminationofcoalminingfeasibilityineconomy,workablethickneandreserves,andtoputforwardtherelatiobetweeneconomicallyworkablethickneandotherfactorssuchascost,price,ecificproductivity,workefficiency,andgeologicalconditioninsometypicalmines.

5）Tosetforththerecoverystatusofcoalmininginchinabymeaofindividualdataofrecoverycoefficient,alsodiscuthedeficiencyandimprovingmethodsofsuchconceptsandcalculatingformulaasworkablereservesanddesignworkablereserves,mine-widepermanentpillaramortize,extractionreserves,facerecoverycoefficientetc.Toputforwardamortizeways,simpleformulas,propertiesandalyingconditiowhencoalreserveschange.Onthebasisoferrortheory,geostatisticsandfractalgeometry,thethesiscompletestheerrorestimation,samplingandcalculationmethodsofrecoveryreservesandrecoverycoefficientwhentop-coalcavingminingmethodisperformed.Inaddition,thethesisdiscueshowtodeterminerationalrecoverycoefficientandevaluaterationalexploitationandutilizationofcoalresources.

篇（3）

 

隨著科學技術的發展，采掘工作面布局的合理調整，中厚煤層開采工藝逐步由分層開采、走向短、傾向短、爆破落煤向一次采全高、長走向、大采長、綜合機械化方向發展，但前期遺留的下分層煤炭資源仍需開采，為了減少煤炭資源浪費，下分層開采要從增加采長上下功夫，采用跨區段開采。這樣一來區段老空積水的處理就成了一個新的問題。近幾年來，全國煤礦連續發生了多起一次死亡10人以上的特大水災事故，損失之嚴重、教訓之深刻，提醒我們對防治水工作必須保持高度警惕，下面結合我礦實際研究如何探放老空水。

0.概況

戊9-10-14052工作面位于戊四采區東翼中部，為戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面的下分層，跨戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面階段煤柱布置，其上下階段的上分層均已回采。東為戊二采區、西與戊四高強皮帶，戊四軌道相鄰，南為劃歸興東一礦回采的戊9-10-14031工作面，北為戊9-10-14091工作面（于2002年11月回采）。其風機巷分別平行于戊9-10-14051工作面風巷、戊9-10-14071機巷，設計可采走向長度510m，傾角長度164m，工作儲量23萬噸，煤層傾角34~38°，見巷道布置平面示意圖1。

該工作面東部相鄰戊二采區，距采區邊界煤柱40m，北部位于戊9-10-14071工作面中下部，處于戊9-10-14071工作面積水線以上。從戊9-10-14052工作面機巷南部拐切眼掘進時，切眼將通過戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面階段煤柱進入戊9-10-14051工作面老空積水區。其積水區的標高為-204.4~-214.8m，高差10.4m。積水水壓為1.1kg/cm2，積水面積約4875m2，采高取其平均值1.85m，儲水系數0.2，按體積法計算積水量為2000m3，將對戊9-10-14052切眼掘進造成水害威脅。

因此，在戊9-10-14052切眼掘進過戊9-10-14051老空區前，必須把2000 m3老空積水放出，必須對戊9-10-14051采空區積水進行有效的探放水，保證安全施工。否則一旦發生突水，將淹沒戊9-10-14052機巷近300m巷道，礦工人身安全受到極大威脅。

1.1探放水地質條件特點

探放水見切眼剖面圖2，其特點如下：

（1）切眼煤層傾角大（34~38°）。

（2）切眼跨戊9-10-14051工作面和戊9-10-14071工作面下分層掘進。

（3）探水位置在戊9-10-14071工作面和戊9-10-14051工作面區段保護煤柱中。

1.2探放水關鍵性問題

（1）探眼的布置與角度的準確性。科技論文。

（2）怎樣控制老空水的流量問題。

（3）在煤層中布置探水孔，怎樣防止探眼被老空水刷大，老空水大量涌出問題。科技論文。

根據以上地質條件及關鍵問題，我們進行了專門研究，制定了實施方案。

2.探放水設計

本次設計主要為切眼集中探放水。

2.1掘進到切眼時的探放水

在機巷掘至切眼位置時，在機巷下幫做一個水泵窩，要求水泵窩深3m，寬3m，水泵窩底板低于巷道底板1m。

2.2排水設施及排水路線

（1）切眼施工到探放水位置后，在切眼右幫鋪設一趟搪瓷溜子槽，直至切眼下口泵窩，搪瓷溜子槽必須上壓下，嚴禁反壓，保證探放出的水不沖刷巷道幫及底板。

（2）水量預計及水泵選型 根據戊910-14051工作面采空區積水情況分析，孔口管采用Φ75mm鋼管，單孔流量為10-20m3/h，水泵選用QBK100/40型兩臺（1臺備用），從水泵上排出一趟Φ50mm水管到戊四軌道排水溝中。

2.3鉆孔設計

在切眼工作面布置3個鉆孔，分別為上孔、左下孔、右下孔，鉆孔在掘進工作面呈三角形布置，上孔開孔處距離頂板1m，下面兩孔距離頂板1.5m，鉆孔終端在戊9-10-14051工作面采空區頂板以下0.5m處，鉆孔的設計參數見表1，鉆孔布置平面示意圖見圖3。

表一鉆孔參數表

2.4鉆機選擇

鉆探老空水時采用功率為4KW煤電鉆，由開孔至孔深7m用Φ89mm鉆具，里段采用鉆桿Φ42mm麻花鉆具。

3.探水前準備工作

1、鉆機、注漿泵必須提前運輸到位，接上電源，試運轉，保證設備運轉正常。科技論文。

2、開孔前重新核對鉆孔方位、傾角，準確無誤后開孔，先施工上部孔，后施工下部孔，鉆孔直徑為110mm，打入7m時停止鉆進，準備下套管。

3、固定套管在75mm鋼管外口2m范圍內纏上海帶，將鋼管置入鉆孔內，用注漿泵將水泥砂漿從Φ75mm鋼管壓入，見水泥砂漿從鋼管外緣流出孔口時停止注漿。鉆孔結構及孔口裝置見示意圖4所示。

4、試壓。待固定套管水泥砂漿養護24小時后，套管外口接測壓表，進行壓力測試，調節水壓直到套管內水壓上升到3kg/cm2時停止試壓，試壓時，如果壓力值小于3kg/cm2套管外漏水，采取重新注漿加固措施，直至套管外不漏水為止。

4.探水

探放水用Φ42mm麻花鉆具從套管中鉆孔，鉆進過程中，如果水量不大，繼續鉆進，如果明顯頂鉆，水壓增大，應立即停止鉆進，待水壓、水量穩定后，慢慢退出鉆具，關閉閥門，穩定10分鐘，記下水壓值，開始正常排水，在排水期間，可根據實際情況用閥門控制流量，保證探水工作萬無一失。

5.探放水關鍵性問題及注意事項

1、由于探放水在兩個區段保護煤柱中進行，壓力非常大，因此，對于探放水位置前后的巷道必須加強支護。

2、必須對水文地質情況準確掌握，否則有可能出現技術性失誤。

3、要準確計算探眼處的煤層傾角等參數，否則有可能出現探不到水，誤認為無水而造成突水事故。

4、下套管的角度準確與否直接關系到能否探出老空水，因此，套管安設必須準確。

篇（4）

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篇（5）

    近年來，計算機輔助設計(Computer Aided Design，簡稱CAD)在世界各國得到了廣泛使用，它是利用計算機的計算功能和圖形處理能力，對產品進行輔助設計、分析、修改與優化，綜合了計算機和工程制圖知識，并且隨著計算機硬件性能和軟件功能的不斷提高而逐漸完善。

    計算機輔助設計是由美國公司開發的通用計算機輔助設計軟件包，具有體系結構開放、使用方便、便于掌握等優點，并能夠繪制平面與三維圖形、渲染圖形、標注尺寸以及打印和輸出圖紙。

    從 上世紀80年代至今的有關文獻資料來看，計算機輔助技術在國內外礦山開采設計中的應用日益廣泛。作為一種精確、高速的新型設計工具，已被廣大工程技術人員所接受，并對傳統的設計方法與手段提出了挑戰。目前，它已被礦床開采設計的各個分支和側面廣泛應用，并取得了很好的效果。

一、 計算機輔助系統組成及采礦設計理念

    計算機輔助系統一般以有著圖形功能的交互計算機系統為基礎，包括：計算機主機、圖形輸入板、圖形顯示終端、掃描儀、繪圖儀、磁帶機、打印機以及其他各種軟件。利用交互系統開展采礦設計，可以邊設計，邊構思，邊畫樣，邊修改，隨時可以從終端屏幕看到每一步操作的顯示結果。典型的設計包括：（1）設計者接受任務，了解甲方對礦山的功能、經濟、制造技術、生產環節等方面的要求。（2）方案設計。一

方面來自設計方的要求，另一方面來自工程師的知識、理念，包括功能的滿足，技術的可行以及其他需要等。

（3）驗證、修改、定型。將設計對象表達出來，并根據功能、技術、經濟、審美等方面的詳細要求和數據，對其進一步修改，適之處予以完善，細節予以補充，最后定型。（4）將設計果制作成技術文件，一般包括三視圖、部件圖、剖面以及各種說明等。

二、如何使用計算機輔助設計

    每個人都知道，礦山開采的目標是要開采出礦石，而礦山工程設計，是工程師、設計人員應用技術手段改變礦山環境。滿足政府、企業以及特定人群要求的一種高智能勞動。因此，采礦設計的任務：一是必須開采出高質量的礦石；二是有效地保護工程結構，使其能夠承受自然界與人工開采的壓力，長期而可持續地發展；三是必須保證以盡可能低的代價和成本，獲取最大的經濟效益與社會效益，保證工程建設的安全和后續作業的開展。

    實踐證明，采用CAD進行采礦可以提高采礦設計水平與設計質量，不但能夠使常規設計效率得到有效地成千上百倍的提高，還能夠在手工設計時代根本無法想象的設計空間展開自由翱翔的翅膀。由于設計工程師思想、理念、習慣、表達方式的不同，在設計環節使用計算機輔助部分與其余部分之間接口的描述方法也難以取得一致。所以，設計工程師在開展設計之前，要對每一個項目進行深入的了解。比如，礦山所處的地質地貌、水文環境、開采方式、巷道走向、設備選型、提升機械甚至礦山復綠等，都要胸有成竹，才能“知己知彼，百戰百勝。”在設計過程中，設計工程師要做好一周就以下幾個方面的工作：

    1.認真做好設計方案。接受設計任務后，首先要運用自己的設計經驗和知識進行設計構思。在這個過程中要進行技術決策，確定設計原則，同時對今后設計過程和要完成的設計有個整體認識。 包括：一是下大力氣廣泛收集有關采礦的背景資料與工程信息，認真開展調查研究，了解與掌握地質勘探、技術經濟、礦產利用指標、礦床儲量、礦山生產力等等信息；二是分析研究已經取得成功并在實踐中得到證明的同類設計資料以及相關知識，取人之長，補己之短，學習和參考成功的經驗，開展設計工作，進行構思。才能厚積而薄發，最后確定設計方案。

      2對每一個工程結構參數進行分析。其目的是要確定設計方案中有關工程結構的應力載荷、約束條件等，這是采礦設計中很重要的一個方面，不能有半點馬虎。

    3、掌握設計采礦圖的全過程。在實際工作中，具體方案的設計往往與繪制同步進行，因此，必須對設計采礦圖的全過程嚴格掌握，不得有一絲的大意。

    4、繪制施工圖。這是采礦設計的具體表現，要以詳盡體現設計意圖為目的。工程師長期的實踐采礦設已形成了行業的圖樣表達習慣和約定，因此對施工圖的繪制要能體現這一特點

    5、進行全面的經濟分析，這是設計的重中之重，根據設計階段的不同對概算和預算進行分析。概算是確定項目投資、編制和安排建設計劃的依據；預算是施工圖設計文件的組成部分，是確定工程造價、考核工程成本和經濟性的重要組成因素

    總之，此系統研究的目的是輔助設計者完成工程方案的設計，模擬設計領域專家的思維進行工作。因此，從這一意義上來說，采礦 CAD系統是對采礦設計專家的思維模擬。

三、采礦CAD 技術特點分析

    系統結構是軟件開發的基礎。系統結構的選擇，一要考慮行業特點，二要考慮技術發展水平。盡管21世紀新的 技術已經向三維實體、可視化和集成化發展，但對礦山行業而言，還有很長的路要走。所以，系統的定位必須重視企業的特點和現狀。一般來講，CAD技術在國內外礦山的應用有以特點：

一是提高設計質量，縮短設計周期。主要通過使用 CAD 系統，使設計過程更加客觀、、準確、高效和規范。所以，采礦 CAD 的設計一定要考慮礦山設計規范和工程師的設計習。

二是富有實效與連續性。無論是地質、采礦、測量，還是選礦之間的信息處理、傳輸更富于時效性和可連續性，更加強調 系統的集成化和數據的共享。

    三是加強采礦 CAD 系統的通用性和可移植性。由于行業差異與體差異，以及在生產過程中需處理的瞬息萬變的信息差異，使得這種D技術在礦山行業的應用研究中具有較強針對性，可移植性相對較差。所以，必須圖形處理方法、圖形環境以及數據接口技術研究。 四是從實際出發進行研究。 由于二維方式下的礦山 CAD 軟件的應用研究有利于與傳統設計方式銜接，也符合目前礦山計算機技術水平。所以，要擯棄過分追求“三維實體設計”的思想，從礦山的實際需要出發進行開發和研究。

    五是與時俱進，積極研究。目前 CAD 軟件開發正處在一個由二維平面的設計模式向三維空間的設計模式過渡。由于存在技術上的障礙，一時 間還難以完成。但是筆者認為，只要我們與時俱進，努力學習，認真研究三維實體構模技術、基于 GIS 的礦山空間工程數據技術等，就一定能夠使礦山設計的水平大大提高。

從目前文獻調研和實際應用情況來看，采礦 CAD 軟件的開發和應用還存在著許多問題，比如，基礎研究較少，尤其是很少從理論、技術和方法上展開研究。對圖形數據的規范化及其表示方法研究不夠，沒有相應的標準可以遵循，等等。這些都是CAD技術在采礦技術應用中遇到的問題與障礙。

    “大江東去浪淘盡，千古風流人物”。時代在發展，科技在進步。綜上所述，目前CAD 技術正朝著開放、集成、智能和標準化的方向發展。作為 CAD系統的支撐環境，開放的操作系統，如：WINDOWS、UNIX 將是今后 CAD系統的主流；實用性更強的編程與數據庫技術將為該系統的發展作出新貢獻。我們期待著計算機輔助系統為礦山建設發揮更大的作用。

參考文獻：

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[2]楊義輝。采礦CAD可視化集成系統研究。西安科技大學碩士論文，2006.4

[3] 馬江平。露天礦地質CAD軟件系統的開發。遼寧工程技術大學碩士論文，2005.5

{4.張善心。填采礦法計算機輔助設計技術研究。2010.5

篇（6）

【摘要】研究采用正六邊形進路開采充填法在礦山回采中的運用，結合有限元軟件ANSYS和有限差分軟件FLAC3D進行耦合建模分析，考慮埋深、圍巖級別和充填體配比因素對圍巖穩定性的影響，結合分析得出了在開采過程中該法對限制頂板沉降方面作用較好，應力從礦房兩側逐漸向四周轉移，至開挖后期應力集中區域距開采區一定倍數礦房寬處，且位于中間層水平處；隨著埋深加深、圍巖級別降低和充填體配比減小，塑性區高度和面積增大，為將來礦山全面步入高效機械化生產作業和減少開采充填工藝循環作業時間，提供技術保障。

關鍵詞 礦山充填開采；正六邊形進路；圍巖穩定性；數值分析

【文獻標識碼】A

Multi-factor approach on a regular hexagon surrounding rock stability of backfill mining

Xu Zhi-li,Lu Wen-chao,Chen Chang-feng

(Civil Engineering College of Qingdao UniversityQingdaoShandong266033)

【Abstract】Study approach using hexagonal fill mining method in mining in the mine, combined with the finite element software ANSYS and finite difference software FLAC3D coupled modeling and analysis, consider the depth, grade and backfill surrounding rock to rock stability ratio factor of influence, combined with analyzes obtained in the mining process of the law to restrict the role of a good roof settlement terms, stress is gradually transferred from the mine to the surrounding sides of the room, to the excavation of the latter from the mining areas of stress concentration area must be in multiples of stope width Department, and is located at the level of the middle layer; with depth deepened, reducing the level of surrounding rock and backfill ratio decreases, the plastic zone height and area increases for the future fully into efficient mechanized mining production operations and reduce exploitation of filling technology cycle operation time, provide technical support.

【Key words】Mine backfill mining;Regular hexagon approach;Surrounding rock stability;Numerical analysis

1. 前言

本文采用正六邊形進路開采充填法在礦山回采中的運用，結合ANSYS和FLAC3D進行耦合數值模擬，考慮埋深、圍巖級別和充填體配比對開采過程中圍巖穩定性影響，研究其破壞方式和破壞機理，分析了頂板沉降、應力場轉移規律和塑性區分布規律，為將來礦山全面步入高效機械化生產作業和減少開采充填工藝循環作業時間，提供技術保障。

2. 礦體開采條件和采礦方法

礦體的上、下盤均為圍巖，下向傾斜進路開采嗣后全尾砂充填法采用仿生學原理，將進路斷面設計為正六邊形斷面，使采空區充填后呈蜂窩狀結構，從而改變其受力狀態，提高圍巖穩定性，控制地應力作用。進路布置為相鄰進路在垂直高度上交錯半層，隔一采一，每回采一層下降高度2.6m，采場階段高度32m，盤區采用脈內外聯合采準系統，下降16m設置一條分段道，其與斜道相連接，斷面為邊長3m，高5.2m（寬*高）。

3. 分析模型

3.1模型建立。

運用ANSYS軟件與FLAC3D軟件耦合建模，先在ANSYS軟件中建立模型并劃分網格，后運用專門的接口軟件將其導入FLAC3D軟件，采用等效平面應變模型。巖體開挖僅在局部范圍產生，距開挖區范圍至少3倍其寬處，應力、應變變化很小，可忽略不計。本章數值模擬模型遵循該原則，開挖區上下、左右均建立3倍開挖區尺寸，以符合圣維南原理。采用Mohr-Coulomb屈服準則，此破壞準則為可能屈服面內極限面，工程運用該準則是偏于安全的。模型的尺寸為：

3.2力學參數。

計算所采用力學參數是經過室內力學實驗所得并通過Heok-Brown強度準則折減后得到的巖體力學參數(數值模擬中圍巖和充填體的物理力學參數表見表1)。

3.3模型邊界條件。

模型邊界條件為兩側限制X方向約束，底端為固定約束，模型頂端施加荷載按照具體開挖方案而定。

4. 模型方案及計算結果分析

4.1模型方案。

設計方案是取13分層，每分層分為兩步開挖和兩步充填，共有26步，加上初始原巖應力場模擬，總開挖步驟為28步。具體步驟見下表2和圖1：

4.2計算結果分析。

（1）位移場分析。

通過上圖2～4可以看出，開挖前兩步的頂板沉降量比較小，隨著開挖充填的不斷進行，在開挖第二分層中的正六邊形進路礦房時，第3、4步開挖后的頂板沉降量有急劇增大的變化，此后開挖充填過程中，未出現沉降值劇烈變化、平穩增加。隨著埋深加深、圍巖級別的降低和充填體配比的減小，沉降量逐漸增大，且埋深越大，圍巖級別越低和充填體配比越小，沉降曲線變化越陡。

（2）應力場分析。

從圖4～7中可以看出，從豎向壓應力變化過程看，開挖前兩分層中，豎向應力隨著充填體配比降低而增大，且第一分層開挖壓應力是在增大的。隨著開挖充填的不斷進行，應力重新分布，由于充填體有效地緩解了側壁的應力集中現象，初期應力集中區在近開挖區兩側處，第6開挖步的壓應力均急劇減小，隨后逐漸向兩側擴展，因埋深加深，圍巖應力釋放增大；圍巖級別的降低，其承受應力的能力下降，圍巖釋放應力也減小；充填體配比減小，膠凝材料少，其抗壓強度降低，承受應力的能力降低，圍巖釋放的應力越小，所以隨著埋深加深應力增大，隨著圍巖級別降低和充填體配比減小應力值減小。且至開挖后期，應力集中區距開挖區一定倍數礦房寬，隨著埋深加深、圍巖級別增大和充填體配比提高離開挖區越遠，位于中間層同一水平處。

（3）塑性區分析。

從塑性區分布看，開挖第一分層時，礦房兩側出現剪切塑性區，但并不影響開挖過程中的圍巖穩定性；由于第二分層的開挖，減小了開挖區的橫向約束，致使第4步開挖后，出現較大范圍的剪切塑性區現象。隨著開挖充填的不斷進行，由于開挖區兩側圍巖一直受到較大的應力影響，以致開挖區兩側圍巖的剪切塑性區破壞高度和面積隨著埋深加深、圍巖級別降低和充填體配比降低而增大。塑性區產生是從與開挖區外相鄰礦房的一幫以45°角向上，另一側則在開外區外與該開挖分層礦房底板同一水平位處與45°向下不斷擴展（單數開挖步，塑性區向開挖區的左邊向上擴展，雙數開挖步，塑性區向開挖區右邊擴展），總體上呈現剪切塑性區；開挖后期，在中間層的兩側圍巖均有較大的塑性區。

5. 結論

(1) 從頂板沉降方面，隨著開挖過程的不斷進行，沉降量隨著埋深的加深、圍巖質量的降低和充填體配比的減小而逐漸的增大，且沉降曲線的斜率也是逐漸的變陡，在開挖至第三分層以后，沉降量未出現較大的起伏波動，且平緩增加。

(2) 從應力場方面，開挖初期，應力主要是由與開挖區相鄰的圍巖承受，之后隨著開挖充填的不斷進行，應力重新分布，逐漸再向兩側轉移，隨著埋深的加深、圍巖質量的提高和充填體配比的增大，這種轉移的程度也是逐漸增大的，且出現的應力集中區位于為中間開挖層同一水平處。

(3) 從塑性區分布方面，起期的塑性區較小，出現在礦房的兩側幫，隨著開挖充填過程的不斷進行，塑性區出現在開挖區兩側的圍巖上，分別以45°向上下不斷擴展，且隨著埋深的加深、圍巖質量的降低和充填體配比的減小，塑性區的高度、面積和影響的范圍都是在增大的。

參考文獻

［1］嚴體. 龍首礦下向進路式充填法采場結構參數研究［D］. 昆明理工大學碩士學位論文，2006：8～14.

［2］蔡美峰，何滿潮等. 巖石力學與工程［M］. 北京:科學出版社，2002：307～347.

［3］李旭鋒. 軟巖硐室圍巖變形破壞機理的理論分析［J］. 山西煤炭，2014，34(8)：11～13.

［4］曹樹剛. 傾斜礦層采場底板巖層控制的研究［C］. 第六次全國巖石力學與工程學術大會論文集，2000：738～741.

［5］蔣宇靜，宋振騏. 巷道頂底板巖層穩定性的極限分析法［J］. 中國礦業大學學報，1998，1：16～24.

［6］姚高輝，吳愛祥等. 破碎圍巖條件下采場留存礦柱穩定性分析［J］. 北京科技大學學報，2011，33(4)：400～405.

篇（7）

摘要： 本文結合導水裂隙帶高度預測以及導水裂隙帶相似材料實驗，對高頭窯煤礦河流下淺埋煤層的安全開采問題進行了研究。

關鍵詞 ： 水下采煤；導水裂隙帶；數值模擬；上覆巖層垮落帶

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）24-0081-03

作者簡介：朱雪峰（1967-），男，甘肅鎮原人，研究方向為大傾角綜合機械化采煤。

0 引言

水體下采煤是指對水體不進行處理，直接在其下方開采，而又避免水砂竄入井巷或增加礦井涌水量，以免惡化勞動條件，嚴重時將造成安全事故，是三下采煤的一種。水體下采煤的基本要求是防止水砂竄入井巷。必須在水體底面與開采上限之間保留相應高度的保安煤柱。防水煤柱的最小高度，應等于或大于導水裂縫帶高度（簡稱裂高）加一定厚度的保護層；防砂煤柱的最小高度，應等于或大于冒落帶高度加一定厚度的保護層；“煤皮”煤柱的最小高度，等于或大于冒落帶高度。

作為即將投產的主力礦井之一，隸屬于北聯電能源的高頭窯煤礦采用采放頂煤采煤法，年產值可高達8Mt/a。煤層頂、底板巖石軟化系數為0.14～0.58，個別為0.79，屬遇水易軟化巖石；該井田的水文地質類型為中等礦床，富水性較大，以孔隙水、裂隙水為主。據相關調查顯示，該區域幾乎沒有發生過大強度的地震、泥石流、地陷以及滑坡等地質性災害；據野外觀察，也未見大面積坍塌、滑落現象，較松散層穩定，工程地質條件較好。

1 水文概況

高頭窯煤礦首采區2-3煤層西翼有6個工作面地面被水多湖川覆蓋，分別為S西207 、S西208 、S西209 、S西2010 、S西2011以及S西2012工作面。這六個工作面的總面積高達399.91萬平方米，煤礦層大約集中埋藏在+1140m～+1220m之間的深度，可采煤礦儲備量約為2007萬噸。據相關資料推算得出，水多湖川下煤層若開采之后，冒落帶的最大值可高達13m，裂隙帶可高達24.39～68.14m。但水多湖川下2-3層煤層埋藏的最淺處卻只有78.55m，東翼有5個回采工作面地面被大哈他土溝覆蓋，這樣在開采的過程中工作面與地表可通過頂板冒落產生的裂隙溝通起來，湖川水、地表水或是第四系含水層都可通過裂隙直接進入到井下，從而引發淹井事故的發生。

由此可見，對高頭窯煤礦河流下淺埋煤層安全開采技術的研究就顯得十分重要，其不僅進一步完善了煤礦安全開采制度，實現了煤礦安全生產，而且還大大提高了煤礦的開采量和回收率，并有效降低了煤礦開采安全成本，這對于煤礦企業具有重大的影響。

2 導水裂隙帶高度預測

本段落對煤層開采垮落帶和導水裂隙帶的具體值進行了分析預測，表1和表2為垮落帶高度和導水裂隙帶高度計算公式。

∑M—累計采厚，公式應用范圍：單層采厚保持在1～3m范圍內，采厚累積總值不能超過15m。

根據“礦區水文地質工程地質勘探規范”，導水裂隙帶高度計算公式如下：

通過對上述圖表的分析研究可看出，根據不同公式所計算出來的三個結果是不一樣的，有的結果呈非線性顯示出來，有的呈線性，還有計算出的低于3m采高的分層開采。為安全起見，本論文的研究分別采取了三個計算公式的最大值，即采高為3m時，導水裂隙帶的高度應為44.6m；采高上升到7m時，導水裂隙高度則相應上升到73m。

3 導水裂隙帶相似材料試驗

3.1 實驗材料與設備

導水裂隙帶相似材料實驗中主要涉及到骨料以及膠結料這兩種材料成分。其中，骨料是該實驗的重要組成部分，其擁有一種特殊的力學性質，對相似材料的整體性質產生一種重要的影響，其包括細砂、石英砂、巖粉等類型（以所含成分為劃分依據）。根據首采工作面的具體地質結構，本試驗采用的是較為純凈的細砂這種骨料。膠結料則對相似材料的整體性質起著決定性的作用，其可細分為石膏、水泥、碳酸鈣、石灰等。受地質成分以及實驗特性的影響，該實驗中將石膏、石灰以及粘土作為主要的實驗材料。

該例實驗以中國礦業大學的二維試驗臺作為自己的主要實驗設備，該試驗臺的具體尺寸為：長寬高＝4200×250×2000mm。該例實驗中所采用的傾向模型則為中國礦業大學的二維小型實驗臺，該試驗臺的具體尺寸為：長寬高＝1600×140×1400mm（如圖2所示）。

針對實驗中的數據采集與數據分析則借助7V14數據采集、分析、結果輸出系統來完成（如下圖3所示）。其它的輔助工具包括：液壓千斤頂、壓力表各7個；高分辨率數碼照相機一架。

3.2 實驗方案

本實驗主要是針對高頭窯煤礦在水多湖川以及大哈他土溝下工作面不同采高條件下所覆蓋巖層的運移以及三帶分布規律進行了研究，尤其是對導水裂隙帶的高度進行了謹慎的研究。具體而言，覆蓋于高頭窯工作面上的巖層總體呈現出南厚北薄的特性，鑒于此本實驗將水多湖川下工作面J305鉆孔地質資料作為主要的參考依據，上覆巖層厚度的平均值設定為100m，而表3呈現出的則主要是工作面上各巖層的物理力學參數。

在根據設計說明書來進行模擬實驗設計時，以中砂巖和細砂巖這兩種巖性為主的是上部老頂，其密度平均值大約為2.55g/cm3，單軸抗壓平均抗壓強度值大約為16.5MPa。

經過對高頭窯工作面煤層的現場取樣以及檢測得知，其煤體的單軸抗壓強度平均值為11.85MPa，平均容重大約為1.30g/cm3。

在相似模擬實驗中，工作面直接頂和老頂模型材料的容重都取1.61g/cm3，煤的模型材料容重取1.50g/cm3，風積沙和表土層模型材料的容重取1.41g/cm3，試驗設計模型幾何比例定為1：100，即取?琢L=100。

原型與模型之間強度參數的轉化關系式則可由主導相似準則推斷出來，即：

通過上述計算結果，相似模擬實驗原型和模型煤巖層的各項物理學參數也在此得到了確定，詳見表4所示。

本實驗安排了二組模型（采高分別為3m和7m），以對不同采高條件下的頂板的垮落和三帶分布進行更好地研究，尤其是對導水裂隙帶高度的研究，從而為河流下淺埋煤層的安全開采提供一定的科學依據。在實驗過程中，要嚴格按照各煤層巖的實際尺寸進行施工鋪設，總鋪設厚度為140cm，每次鋪設厚度保持在2cm，要保證鋪設面的平穩均勻，并要保持好煤層原有的傾角。此外，還要在鋪設的每層之間加上一定的云母粉，這樣能夠保證實驗模型層理更加清晰分明。

與此同時，還要按照一定的相似比來推進試驗中工作面的進度，若想達到工作面年產400萬噸的設計目標，則實際工作面每天至少要推進10m才能按時完成。

3.3 相似材料試驗主要結論

通過對相似模擬實驗進行分析，可以總結出以下幾方面的結論：

①在目前所具備的頂板條件之下，頂板的初次垮落步距在35~40m范圍以內，當采高保持在3m時，頂板初次垮落步距為35m，而當采高維持在5m或是7m的時候，頂板的初次垮落步距則為40m。

②無論采高是3m還是7m，向下頂板的周期垮落步距都維持在10~15m。

③采高為3m之時，上覆巖層垮落帶高度相對應為15m，導水裂隙帶高度則維持在48m；按同樣的比例可計算出，當采高上升到7m的時候，上覆巖層垮落帶高度上升到32m，導水裂隙帶高度值則為94m。

4 結論

綜上所述，本文通過借助相似材料模擬實驗以及精確的數值計算，對高頭窯煤礦河下采煤過程中上覆巖層垮落帶和導水裂隙帶的分布及演化規律進行了系統的分析和研究，并獲得了如下主要結論：

①通過相似模擬實驗的分析，采高在3m以及7m的情況下，向下頂板的周期垮落步距保持在10~15m范圍之內，其初次垮落步距則維持在35~40m，即采高3m時，頂板的初次垮落步距為35m，而當采高為7m的時候，頂板初次垮落步距則為40m。

②按照規程預測高頭窯煤礦煤層開采時，采高為3m時，導水裂隙帶高度為44.6m；采高7m時，導水裂隙帶高度為73m。

按照相似材料模擬結果，采高為3m之時，上覆巖層垮落帶高度相對應為15m，導水裂隙帶高度則維持在48m；同樣的比例，當采高上升到7m的時候，上覆巖層垮落帶高度上升到32m，導水裂隙帶高度值則為94m。

③通過綜合比較分析，高頭窯煤礦采煤時的裂采比為15（針對水多湖川和大哈他土溝下），當采高為3m時，導水裂隙帶高度保持在45m左右；當采高為7m時，導水裂隙帶高度則隨即上升到105m。

④為有效控制住導水裂隙帶高度，以保證河流下淺埋煤層開采的安全性，就一定要對水多湖川和大哈他土溝河下開采的2-3層煤層的采高進行嚴格控制。

⑤3-1煤層在水多湖川下平均厚度3m左右，最厚的J304煤厚達4m。雖然按照裂采比15計算，導水裂隙帶高度達60m，也會溝通2-3煤層的采空區。但這種概率比較小。從提高資源回收率的角度，建議3-1煤層開采實施全高開采，不建議限高開采，但需及時做好2-3煤采空區老窯水防探水工作，如存在老窯水，要提前做好老窯水的疏放工作，保證3-1煤的安全開采。

參考文獻：

篇（8）

【關鍵詞】綜采；初次放頂；控制技術；冒頂

【Keywords】fully mechanized mining； first roof caving； control technology； roof fall

【中圖分類號】TD721 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0185-02

1 引言

隨著科技的進步，采礦行業的技術也在不斷更新。現在的煤炭開采企業已大規模機械化，目的在于降低成本，提高效率。在機械化采煤活動中，初次放頂需要弄清楚初次來壓并掌握初次放頂的控制原理，進行安全控制。在實際的生產工作中，經常會發生由于頂板高度、頂板類型采集不準確和老頂斷裂等原因導致的安全事故，使初次放頂效率低下，回采率不足80%。為此，論文根據初次放頂的需要，對放頂的距離、高度等參數進行合理設計，通過把相關技術措施進行規范，提高煤炭的回采率以及在井下的安全系數，期望能夠在滿足經濟效益需求的同時，滿足安全效益的需求。

2 結合營盤壕煤礦探究初次放頂工作對頂板控制的需求

2.1 初次放頂工作對頂板控制的需求

初次放頂根據頂板的類型，一般分為兩類：一是開采到一定距離后，冒落的高度達到標準并能自行冒落；二是開采了一定的距離后，頂板沒有冒落的現象，以及冒落高度沒有達標準需要采用人工的方法進行放頂。充分跨落的直接頂，一般是復合頂板或其他穩定型的頂板。在該種情況下，由于頂板的整體性較差，在開采中可以自行跨落，不需要采用人工挑頂等方法。在這種情況下，實際的施工工作要特別注意，以防止垮頂、漏頂等事故的發生。由于煤層各層的成分、壓力、硬度存在差異，根據不同的煤層要進行不同的處理，如圖1所示。

2.2 營盤壕煤礦首采工作面地質概況

營盤壕煤礦工作面地質條件簡單，煤層走向變化不大，整體呈現為南高、北低，傾角0～7°，平均3°。斷層不甚發育，但小型褶曲較發育，小型褶曲對工作面運輸及排水有一定的影響，工作面內無r漿巖體、陷落柱等地質構造。基本頂為粉砂巖、細砂巖，平均厚度為16.9m，直接頂為砂質泥巖，平均厚度為6.88m。

3 初次放頂時頂板控制流程

3.1 參數設計

有些頂板分層的厚度大，結構有很強的致命性對此要進行強制的人工挑頂，并需提前將挑頂的時間、高度、放頂的步距和方式等確定。部分頂板材質過硬，開采時頂板沒有充分冒落，形成懸頂，不對其進行有效處理會使開采工作存在巨大安全隱患。這時就要通過初次放頂的人工方式予以處理。通過礦壓觀測和以往的開采經驗可以得知，開采的切眼推進后，頂板處將會形成簡支梁，簡支梁上荷載均勻，支點一般在采面的煤壁上和切眼的煤壁上，如果簡支梁跨度過大，正應力上升到破壞值，頂板就會受到破壞，進而垮落，這就是常說的初次來壓。上層頂板的下沉量如果小于下層頂板，我們可以認為它們不會相互影響，反之我們就需要強化挑頂力度，強制放頂。人工放頂的方法時是以爆破的方法強行切斷頂板，使其完全冒落，成為墊層，再逐步削弱產生的頂板壓力和沖擊荷載。一般情況下，在采空區填充的矸石，只要達到采空和放頂高度總和的2/3，就會能夠產生預期的效果。實際工作時，通過將相關數據進行經計算，就可以得出合適的打眼深度。

3.2 礦壓觀測

在采面從切眼向外部推進的時候，頂板懸漏的面積跨度增加到一定程度時，會產生撓曲和下沉等現象。煤壁前方增加了支撐壓力，頂板的下沉速度變快。一般處在煤壁前方最先出現頂板斷裂，使支撐壓力往煤壁側進行收縮，平巷頂板速度加快，片幫增加，斷面縮小。回采工作面中，在上道下幫按15m的間距對測線進行設置，對礦壓進行實時觀測。如果頂板斷裂，初排迅速下沉，表示頂板將要來壓。之后末排頂板的下沉速度比初排大時，說明頂板來壓已經出現。開采頂板煤層的時候，巖石較為規則。通過觀測礦壓的實時數據，根據巖梁的活動規律，進行分析，找到頂梁的斷裂位置，從而對放頂結果進行準確的預測[1]。

3.3 初次放頂的頂板控制

初次放頂的過程中，對直接頂要進行“限定變形”控制，保證直接頂和老頂之間不出現大范圍的分離層，并保證直接頂在頂的控制區中的完整性[2]。采用這種操作方式的原因，首先，避免在直接頂破碎時發生回柱和頂板漏冒造成人員受傷的現象；其次，避免來壓時老頂發生切頂垮面。因此，要在切眼推進的環節就對液壓支架的初排支撐力進行嚴格監測，每一次放頂之前都要提高支撐能力，對液壓支架給壓。除了對直接頂進行控制，在初次放頂的時候，也要嚴格監控老頂的冒落情況，確保老頂在綜采工作中跟隨采面一同推進。老頂跨度過大會出現下沉和撓曲現象，直接頂也會隨著之下沉。

4 初次放頂時頂板的控制技術

4.1 采面端頭控制技術

大梁使用4.2m的π型鋼制梁配合液壓支架，大梁的組數要依據采面端頭到臨近架的距上巷上幫與距下巷下幫實際距離而定；兩梁一組，大梁組的間距是0.8m，組內距是0.2m，大梁和臨近支架之間的距離不能超過500mm，和巷幫的距離不能超過500mm，同一大梁的支柱間距是0.8m，相鄰大梁之間的距離不超過500mm。在上、下端頭的頂板破碎時，大梁之間要用厚度不低于150mm的半圓木背頂。大梁跟著采面的推進向前移動，每次前移1.2m，并要設置好戧棚，每組大梁都要支設戧柱。單體液體柱的初撐力不能低于90kN，要經常二次注液，確保單體柱的初撐力達到90kN以上。

4.2 端頭尾巷的控制技術

處在切頂線的尾巷密集柱，一定要打牢、打齊，進行連鎖；密集柱的間距是400mm，單體柱的初撐力不能低于90kN，要經常二次注液，保證初撐力強度符合標準。若果上下端頭的壓力過大，可以通過增設木垛數量加強支護。上巷與下巷的切頂線到采空區之間的鋼帶、錨桿螺帽和錨盤一定要回收。將密集支柱打好，使用編織袋制作擋墻，減少漏風，將瓦斯濃度降低。

4.3 綜采面頂板的控制技術

在采面的工作過程中，必須嚴格執行標準，泵站壓力不能低于31.5MPa、支架的初撐力不能低于16128kN、工作的阻力不得低于設計要求。安全閥保證可靠有效壓力表要保證數據顯示正確。支架接頂要保證嚴密，工作面要確保采直割平，采高達標，底煤不丟棄，頂板不切割。將支架拉成不倒、不歪且不背架的直線，接頂要嚴密。要由班組長對排尾拉架的工作現場指揮，先將空頂處進行支護，準備好再進行，保證拉架的過程中，頂梁要與頂板存在超過100mm的距離。在綜采工作初次放頂之前，要在回風巷和運輸巷設置礦壓初測牌，以對初次來壓和老頂來壓的步距進行確定。

5 結論

在機械化采煤的過程中，綜采工作面里的初次放頂工作非常重要，對采煤的質量、回采率和安全性有重大的影響。論文對綜采工作面中，初次放頂的技術進行分析和探究。通過對頂板壓力的監測，提升對初次來壓預報的準確度，再根據不同采場的特點，采用不同的控制技術，保障綜采初放的安全性，對于實際應用綜采初次放頂技術具有現實意義。

篇（9）

摘要:通過實施開采保護層、瓦斯預抽采等區域性防治突出措施，制訂執行嚴格的管理制度，使大河邊煤礦實現了防治煤與瓦斯突出到消除突出危險的轉變。

煤與瓦斯突出是突出礦井開采過程中防治難度最大的災害之一。近年全國發生的煤礦瓦斯重特大事故大多是煤與瓦斯突出事故，因此防治煤與瓦斯突出是煤礦通風安全工作的重點和難點。

1礦井概況

大河邊煤礦位于貴州省六盤水市鐘山區境內，隸屬于水城礦業(集團)有限責任公司。礦井屬煤與瓦斯突出礦井。礦井布置方式為斜井開拓，煤礦地質構造復雜，可采煤層4層，分別為la}}a，11#，13#煤層，層間距均在10一20m,2003年經煤炭科學研究總院重慶研究院鑒定為煤與瓦斯突出礦井，突出煤層為13#煤層。據統計，煤與瓦斯突出60%左右發生在石門揭穿突出煤層;35%左右發生在突出煤層掘進工作面;;5%左右發生在突出煤層采煤工作面。

2防治煤與瓦斯突出的區域措施

優先實施開采保護層，并在開采保護層的同時利用底板瓦斯巷預抽被保護層的瓦斯的區域性防突措施，針對局部煤柱在開采過程中采取瓦斯抽采的局部補充防治突出措施，以優化設計治本為主。

1)開采保護層:大河邊煤礦主采的煤層為1，7“,11",13#煤層，開采順序為自上而下的“下行式”開采，即先開采保護層1",7#,11煤層，最后開采有突出危險的13“煤層。

2)底板瓦斯巷預抽瓦斯:在進行生產布局設計時，考慮設計底板專用瓦斯抽采巷，提前安排施工，從底板專用瓦斯抽采巷布置穿層鉆孔穿透煤層進行預抽，并保證預抽時間達6個月以上，當采掘工作面掘進和回采時煤層瓦斯已達到抽采指標的要求。

3)在采掘工作面的設計過程中，優先考慮防治煤與瓦斯突出的要求，盡量避免留設煤柱，若必須留設煤柱時，所留設煤柱寬度與鄰近層不得大于20開采上保護層時，在底板瓦斯抽采巷道內施工穿層鉆孔進人煤層，可以達到一條抽采瓦斯巷道為多層煤抽放瓦斯服務的目的，如圖1所示。

3消突效果分析

通過開采保護層后，使被保護層和圍巖中積蓄的彈性能被釋放，被保護層中對應區域內的煤體充分卸壓，減弱了發動突出的主要動力。另外，因煤體卸壓后會產生大量裂隙，使煤層的透氣性增加，成為瓦斯釋放通道，煤層內吸附瓦斯不斷轉換為游離狀態，高壓瓦斯的大量釋放，使煤層瓦斯含量和壓力降低，同時增加煤體強度，實現了消除突出危險。

消突效果檢驗:在開采過程中，采掘工作面每推進50m應用鉆屑指標法對工作面連續進行2次區域性消突效果檢驗，每次檢驗驗證都為無突出危險。

實際生產過程中，開采保護層和預抽煤層瓦斯后，從未發生過鉆屑量和鉆屑解吸指標K，值超過規定的現象。而且11#煤層開采后掘進13“煤層時，掘進過程中采用鉆屑指標法進行效果檢驗，最大鉆屑量S~均小于6kg/m和鉆屑解吸指標K,值小于0.5mIJ(g"min}"})。

4嚴格管理制度

煤與瓦斯突出的防治工作堅持“預防為主，綜合治理”的原則，結合井下地質條件和安全狀況，采取可行有效的防治突出措施，制訂專項防治煤與瓦斯突出管理制度，與責、權、利相結合，分工明確、責任到人，嚴格管理。若因安全管理措施不到位或管理不善造成煤與瓦斯突出事故的，必須嚴格追究責任。

篇（10）

教務部的主要職責是為教學服務，保證教學工作的正常開展，并為取得高質量教學的效果實施相應的管理。本學年在教務部承擔教學任務的教師52名，其中專業教研室29人，課程涉及采油、采氣、儀表、提高采收率、油藏、機械基礎、制圖、管焊、電工等多學科，新教師數量多，教學任務繁重，多數教師的周課時達到20節，教學工作量大、教學管理、培訓教學協調難度大。我是油氣開采專業的老教師了，熟悉專業教學的規律和特點，熟悉教學過程，也了解專業教師的教學情況，因此對專業室教學管理上，我以一個服務者的角色，力爭用人性化的理念、負責的意識、以身作責的精神，積極主動的工作態度，從細節入手，從嚴要求，從大局出發，深入到課堂，深入到教師中間，準確了解教師的課堂教學情況，及時發現問題，及時分析原因，及時幫助解決。以指導者的態度，指導年輕教師的教學，讓他們在教學中學習，在教學中提高，在教學中成長。平時主動和年輕教師交流，解決年輕教師的困難和心理壓力，把工作做細做活。

二．倡導民主自主的教研之風，使之為教學服務，為教師服務

教研活動是教務部的常規工作，每學期開學，我積極與教務部部長商討教研活動主題與方式，在我們的共同努力下，專業室的專題教研活動提高了老師們針對一個專題進行探索和研究的能力，使一批新教師漸漸成熟，他們主動探究、獨立工作的能力漸漸增強。教研活動也鍛煉了一大批老老師，課堂教學中，他們大膽嘗試，有思想，有觀點，更為可貴的是他們對待學術真襟懷坦蕩的態度，對別人存在的問題毫無保留地真誠地指出，也對別人提出的不同意見和建議也非常樂意接受。在這樣一個良好的學術氛圍中，老師們認識問題、發現問題和解決問題的能力提高了，真正達到了教研為教學服務、為教師服務的目的。

三．有序組織學生論文指導審查工作，使之成為宣傳中心教育品牌的有效手段。

六月到七月我組織油氣開采和石油工程的教師對開采06班、地質06、鉆井06班的畢業論文進行指導審查，并發揮自己的專業優勢指導了20位學生的畢業論文。在組織論文指導的過程中，學生因為工作崗位不能離開，不能到學校與老師面對面的交流，我們就發揮網絡的優勢，組織老師在網上指導學生修改論文，派教師到現場親自收取論文，本著為學生服務的態度，和老師們圓滿完成230人的論文指導與審查工作，按時把質量上乘的論文提交到石油大學，為中心的勢力和教學水平做了很好的宣傳。

四．積極承擔教學培訓任務，把課堂當作超越自我的平臺。

今年我承擔完成的培訓與教學任務有：

1．完成采油高級工培訓班采油知識與技能培訓7天，完成學時49個；

2．承擔《采油工程》、《工程流體力學》、《滲流力學》等課程的函授教學，完成課時50個。

3．在西南石油學院承擔大學生采油采氣培訓任務，連續6周，每周6天課，歷時42天，完成學時288個。

4．假期承擔集團公司采氣技師培訓項目的設計、教學安排、教學跟蹤、現場考察指導、技術論文指導、技術交流的組織工作等，歷時21天。

我認為教學是一項需要愛心與智慧的工作，教學中遇到的許多問題，需要依靠智慧來解決，智慧來自細心的觀察，來自于潛心地學習、勤奮地工作，來自于不斷地反思，不斷否定自我，超越自我。

教學上我可以算是一個老兵了，但我仍沒有放棄對教學基本功的訓練，在教學中我以身作則，看重教學過程，備好課、上好課是我的追求。為此，我認真鉆研業務，不斷提高專業水平，在課堂教學中我竭力尋找多種教學手段和技巧，以調動學員的學習積極性和主動性，提高教學和培訓質量。把課堂教學當作展示自我才華、超越自我的平臺。

五．靜下心搞教學研究工作，使之成為實現自我價值的橋梁。

今年我參與了兩項比較大的教學研究工作，希望我們的努力能為中心的發展盡微薄之力。

1．開發申報了油田公司采油新工藝新技術培訓教材編寫項目，并負責該項目的編寫工作，目前已組織三位老師完成編輯工作。

2．參與集團公司采氣技師培訓教材的編寫，和四位老師一起圓滿完成任務，爭取明年初出版。

六．學習科學發展觀，使之成為自己職業道德熏陶的信念。

半年來積極參加科學發展觀的學習，通過學結，思想認識有了很大的提高，價值觀也有了正確的方向，對工作努力堅持“只干不說，先干后說，干好了再說”的態度，別人不愿意做的工作，我主動承擔，別人做不了的事情，我努力去做，別人做不好的工作，我用心干好。對拿不準的事情，我請教領導，對領導安排的工作，我自覺服從，不折不扣執行，認認真真完成。

作為教學管理干部，我奉行“正正派派做人、誠誠懇懇待人”的原則，勇于負責任，敢于承擔責任。用自己的行動說服人，用自己的真情打動人，用自己的人格感染人，努力把自己熏陶成為一個有大局意識，有團結心胸，有責任心的人。