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煤矿综采工作面毕业论文

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煤矿综采工作面毕业论文

哦。这个你有具体资料吗?点对点的材料啊。可以帮

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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井开拓平面图;2、采区巷道布置及设备配置图;

我发点不必要的给你,你看最后的网页,那里有你需要的高人,还多。采区主要上(下)山三条,其中两条进风、一条专用回风,并贯穿了整个采区;所有采掘工作面回风流由专用回风巷引入采区回风上(下)山,并按《规程》规定安装了可靠的安全监测监控系统,达到了装备系列化标准要求。 然后,由几名技术人员领着我们部分同学到矿井下参观学习,由于这是我们大家的第一次下矿,所以大家都非常兴奋,我们坐在罐车里由于处于失重状态下,都感觉到耳朵有一点不舒服,我们不一会就到井底了,在那里,我们参观了井下泵房,变电所和井下车厂,在那里,技术人员耐心的给我们讲解了它们的工作原理和工作性能,以及在工作过程中所存在的安全隐患和解决方法。 最后,我们又来到地上泵房参观,那里有两台轴流式超大功率通风机在那里工作,同时,还有两台离心式通风机在那里备用,预防紧急情况发生,在那里,由我们的老师给我们讲解了风机的工作原理及工作性能。 这一天的煤矿参观实习,让我们了解了一些矿上的基本情况,为我们以后的学习奠定了基础。 通过本次实习,让我学到不少有关安全生产方面的知识,对我以后学习专业知识奠定了基础,,加深了我对社会的认识,锻炼了自身的各方面能力,也使我清楚地认识到自身存在的种种不足, 更激发了我在将来学习的热情。 资料来源:

综采工作面毕业论文

:矿井开拓平面图;2、采区巷道布置及设备配置图 这隔还可以理解的好

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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如何加强综采工作面的管理 论文关键词:综采工作面管理方式 论文摘要:主要从安全管理、人才队伍管理、生产技术管理、质量标准化管理和成本管理这五个方面介绍了综采队综采工作面的管理。 1.安全管理 牢固树立安全意识 “安全第一、预防为主”是综采工作面在作业过程中必须遵循的指导方针,是保障综采工作面安全管理的根本原则。由于综采工作面的复杂性和特殊性,所以对职工的安全意识要求要高,时刻加强职工安全思想教育,提高职工的安全意识和自我保护意识,杜绝“三违”事故的发生,加强“三不伤害”意识的灌输。只有这样,才能保障职工的安全,才能保证综采工作面的正常回采,才能保证采面的安全生产。 加大奖惩力度,提高安全生产质量 综采工作面的安全管理必须建立一套严格的安全生产规章制度。在班前安排工作、井下作业现场,要对职工进行经常性的安全知识的讲解、灌输,对那些安全意识不强,工作不认真,违章作业的个别违章者,必须执行惩罚。只有这样,才能杜绝“三违”事故的发生,将安全隐患消灭在萌芽之中。另外,对那些在安全工作中作出贡献的要予以奖励,以此调动职工的积极性、主动性,促进安全工作的进一步开展。 2、人才队伍管理 建立人力测评机制 运用测评的方法分析职工的潜质、能力和行为表现,并把测评结果与任用结合起来,不仅能为人才的培养、使用提供参考依据,也为人才自身的发展提供了明确的方向。测评应注意的问题: 1.合理的测评办法,采用理论和实践双测评方法。 2.严格的监督,确保测评结果的可信度,采取职工代表与干部相互监督的方法。 3.配套的政策措施,确保测评工作顺利长期地进行下去,职工素质测评可每季度进行一次,测评活动存人个人档案,并作为工资分配、工作调剂的必要依据。 建立完善的激励机制 在激励和留住人才方面可以灵活运用激励机制,充分调动员工的积极性、主动性和创造性,用非正式规则的约束实现对职工的柔性管理。对于专业技术人员就可以在技术阶梯上得到升迁,要善用适合的人员,做到人尽其用。 优化培训制度 从职工培训入手,制定中、长期培训计划,采取内培和外培相结合方法。健全完善培训制度,实行全员轮岗培训,每位职工做到“一专多能”。选送优秀员工到大中专院校培训,其它人员全部到矿职工学校参加业余学习。工作面投产后,坚持不懈地连续进行分阶段技术培训,从而有效提高员的.素质,为队伍管理奠定了良好的人力资源基础。 3、生产技术管理 由于综采工作面设备的机械化和采场的复杂化,这就要求必须有一批高技术、高水平的技术人才来操作。这样,就必须强化技术管理工作,结合工作面实际,制定出严密的作业规程,使采煤工艺达到安全化、效益化、标准化。另外,综采工作面在回采过程中,常会出现许多技术问题,如设备损坏,这就要求要有一个懂设备的技术人才来处理,再如,工作面顶板破碎,压力大,夹有岩墙、断层,都需要一个懂采煤的技术人才来制定措施并指导处理。由此可知,生产技术指导着综采工作面的正常回采。 4、质量标准化管理 质量标准化是综采工作面管理的一项重要内容,是综采工作面管理的一面旗帜。综采工作面管理的好与坏,首先从质量标准化中体现出来。如何加强质量标准化管理,要从以下几个方面人手。 环境 综采工作面给人的第一感官必须环境好。这就保证从调动物料的车场子开始,到工作面上、下巷道、到工作面都必须保证无浮货、杂物、积水,物料码放整齐,牌板齐全,吊挂整齐。工作面保证“三直、两平、三净、两畅通”,工作面液压支架升平无落差。 支护 就目前艾友矿地质条件而言,综采工作面两顺支护采用单体支护。这就要求巷道支护单体成排上线,单体迎山角度要够,达到初撑力,绑好防倒带,单体手把方向一致。综采工作面支护采用支撑掩护式或掩护式支架支护。这就要求支架升实生平,接顶严密,无落差;架型要正,无倾倒现象;支架拉齐,成一排直线;液压管路吊挂整齐一致。 装备 就综采工作面而言,要有一套完整的设备系统。从工作面巷道的供电电缆、绞车到运输巷的供电串车、转载机、破碎机再到工作面的运输机、采煤机、液压支架都必须保证完好状态,以保证综采工作面的正常回采。为保证设备完好状态,必须加强检修。 首先,对职工分批进行培训,提高职工的操作技能。其次,抓好设备检修工作,实行包机制管理,带着问题检修。只有这样,才能提高设备的完好率,开机率,降低事故。 总之,加强设备检修,既提高了设备的完好率,达到了质量标准化,同时也提高了技术管理。特别在综采工作面的初采时期,或过岩墙、断层时期,更要加强设备检修工作,坚决杜绝野蛮使用设备,造成不必要的损失。 5、成本管理 成本管理是综采工作面管理的一项重要一内容。企业的宗旨是赢利,煤炭企业亦是如此。这样,就必须建立一套合理的成本核算体系,适应煤炭行业管理的需要,并以此保证综采工作面在回采过程中,杜绝材料浪费现象,用较低的成本取得更多的经济效益。 论文相关查阅:

井开拓平面图;2、采区巷道布置及设备配置图;

煤矿采矿工程论文格式

1.开发采矿工程的有效性探究:从时间和成本效率的角度出发,讨论各种采矿工程的开发方式,比较传统的与现代的开发技术的效率差异,以及如何有效提高采矿工程开发的效率。2.采矿工程环境影响研究:从环境保护的角度出发,讨论各种采矿工程开发方式及其对环境的影响,以及如何设计控制采矿对环境造成的负面影响,并在开发过程中尽量减少环境污染。3.采矿工程安全研究:从安全的角度出发,讨论采矿工程开发过程中常见的安全问题,以及如何有效提升采矿工程的安全等级,保护采矿工人的安全。4.采矿工程新技术研究:从科技发展的角度出发,讨论采矿工程新技术的发展趋势,如何利用新技术解决采矿工程存在的问题,及新技术对采矿工程的应用及其影响。

采矿工程安全问题及应对措施论文

摘要: 随着经济的不断发展,我国的采矿行业得到了快速的发展,但是目前采矿行业由于不规范的操作行为等原因,其存在着众多的不安全事故。笔者针对这个问题分析了采矿工程中存在的安全问题,并且提出了应对的措施,希望可以帮助采矿行业解决这个问题,保护人民的生命安全。

关键词: 采矿工程;安全问题;措施

矿产资源是一种不可再生资源,同时也是不断推动我国经济发展的重要资源,对于我国的科技发展也有着非常重要的作用。随着我国国门的打开,我国对于采矿行业的安全生产给予了高度的重视,从而使得采矿技术在逐渐的提升。但是在现实的采矿工程中,不可避免的还存在着一些安全问题。从而严重的危害到了采矿人员的生命安全,制约着我国经济的发展。

1采矿工程中存在的安全问题

采矿技术设备落后

由于我国人民生活水平的不断提升,使得我国的采矿事业不断地发展,但是我国的采矿技术和采矿的设备远远落后于我国采矿事业的发展,这就直接导致了我国矿产资源的浪费[1]。由于我国社会的功利性,这就造成了许多企业为了追求盈利,煤矿为了追求产量效益,从而存在矿区在进行着各种小规模的开采。由于是小规模的开采,许多小矿井为了降低生产的成本,使得设备和技术都过于落后,这样降低了采矿的效益,同时对于在开采煤矿的期间对于安全不重视,从而没有采取相应的安全措施。从理论上可以实现自动化采矿,但是在实际开采煤矿的时候,采矿行业却未能做到标准的执行。在采矿过程中由于从业人员人流量过于频繁,导致很多从业人员没有接受采矿知识的培训,从而盲目的开展采矿工作,对于出现故障的设备只能依靠经验对其进行维修,并且在日常生活中不对采矿设备进行专业的保养,特别是对于电气设备、机械设备不进行专业的检修,从而导致了设备的严重磨损,对于生产环节的安全性带来了很大的危害。由于矿产地质的勘探技术的不到位,导致了不能将矿产地质进行深入的了解,并且在资源较少时,且达不到高效率之时,便会被采矿单位所抛弃[2]。从而使得我国的矿产资源受到严重的浪费,并且对于矿区的环境破坏较大。同时这种粗放型的开采模式严重的阻碍了采矿行业的发展,严重降低了采矿工程的经济效益。

采矿过程中存在的安全问题

从日常生活中可以清楚地了解到,地下矿产资源的开采都是需要修建矿井,并且在采矿期间,从业人员都必须在井下工作。在采矿期间使用的是自动化设备,并且井下工作是需要照明系统的,这就意味着在井下是需要供配电的,但是在线路设计的时候采矿人员会为了方便,或者是降低成本,忽略了用电系统的总功率,往往只会优化部分系统。但是由于使用的设备过多,往往会超出线路的荷载,最终导致系统出现短路的现象,严重时还会出现火灾事故的发生。采矿从业人员在系统发生短路的时候,没有按照规范将设备断开,没有对静电采取防范措施,从而引发电器事故的发生[3]。由于矿产资源种类的繁多,所使用的采矿技术也是各不相同,并且在采矿之前一定要根据矿产地质层的深度制定采矿计划。当开采深度增加的时候一定要对松软地质层进行加固处理,避免坍塌事故的发生,这也是国家对于采矿行业的规定,但是由于高效益的诱惑,或者是大意,没有对松软地质层进行加固处理,从而造成了人员的伤亡。新闻中常见的矿区发生爆炸坍塌的罪魁祸首就是瓦斯。在开采矿产资源的过程中瓦斯会不断的涌出来,如果井下的通风设备不达标,采矿从业人员在吸入瓦斯后会发生中毒反应,出现生命危险。但瓦斯大量剧增的时候,一点明火便会引发矿区爆炸坍塌,造成人员的伤亡。同时地下水的渗透等等都会引发安全事故的出现。

2采矿工程中存在安全问题的应对措施

提高采矿工程技术设备

采矿行业一定要对采矿从业人员的技术水平进行专业的培训,并且进行严格的考核,从而达到从业人员将实践和理论相结合在一起,希望通过此举,从而确保从业人员的安全,采矿行业的快速发展。但是在采矿的过程中仅仅依靠从业人员的技术很难保障采矿环节的安全,同时还应注重将先进的设备引进到采矿行业中,对使用中的设备做到专业的保养,并且定期的对设备进行检修,将磨损严重的零件进行及时地修理,如果磨损太过严重直接将零件进行更换,从而确保设备在采矿工程中的安全性。在采矿开始之前一定要将设备作业、人力作业区分开来,并做好相互配合、相互交接的工作,对于在采矿工程中所要使用到的电气设备一定要做好防火措施,对于供电情况进行检测,保证设备在使用的阶段不能超过供电系统的`荷载能力[4]。采矿行业可以将西方先进的采矿技术引进回国,指派技术人员到西方的采矿企业中去学习,将先进的技术带回国,同时可以帮助采矿工程中的管理人员将采矿期间所存在的问题、弊端进行整改。同时还可以合理的对采矿从业人员进行调查,并将员工的档案进行完善并且保存起来。同时还应做到和员工进行交流,听取员工对工作的意见和自己所擅长的技术工作,这样可以避免造成人才的浪费。并且在设备的选择中一定要结合实际进行开工,在采矿工程开始之前一定要对矿产区进行全面的、详细的检测,从而保证资源的合理利用,避免资源浪费现象的出现。在矿产区周边所使用到的设备、施工的质量等都要达到要求,包括矿产资源运输时所需要的公路的质量要求,这样可以确保矿产资源在运输的途中的安全。在对采矿从业人员进行培训的时候一定要吸取已经发生事故的经验,并对采矿的理论进行创新,这样才能培养出来专业的创新性的采矿人才。

解决采矿过程中存在的安全问题

在采矿过程中最关键的就是安全,这不仅要求采矿的从业人员本身就具有安全意识,以及具有安全防范措施,并且还要保证在采矿工程中的设备等方面都要采取安全措施,假设没有采取安全措施就立刻停止采矿。在采矿工程中的领导者一定要对采矿过程中的管理者,或者是采矿从业人员进行安全方面的指导和监督,并且对安全进行全面的检查,将国家对于安全生产的相关法律法规彻底执行起来。领导者一定要熟悉矿井中能引发一切安全事故的相关因素,并对这些因素进行详细的分析,从而制定相关的安全防范措施。同时领导者为了给从业人员营造一个舒适、安全的工作氛围,可以采用科学的管理方法,并根据国家安全生产的相关规定制定出采矿工程中的安全细则和生产规范。从而确保从业人员的安全,促进采矿行业的不断发展。为了确保安全细则和生产规范的准确落实,采矿行业的领导者可以实施奖惩措施,对于在采矿过程中未能按照规范进行作业的人员采取经济处罚,严重时给予矿井管理者降级或者是开除的措施。并对已经发生事故的原因进行分析,记录资料,为以后的采矿作业提供经验。

保护生态环境,落实可持续发展政策

由于现在的环境已经遭到了严重的破坏,因此在采矿的期间一定要对环境进行保护。矿产资源是一种不可再生的资源,因此一定要合理的进行开采,并对矿区的周边环境进行保护,这样可以有效的避免现存资源被破坏,或者是未成形的资源被破坏。从实践中可以清楚地知道地面植被,被破坏的生态问题一直都是采矿工程与自然界的主要矛盾所在[5]。因为在开采的过程中进行的钻井,会导致地表植被被破坏,土壤得不到保护,逐渐会形成荒漠化,这非常不利于地区的发展。因此在采矿工程结束后,采矿行业的领导者一定要对矿区的环境问题给予重视,其需要采用的重要措施是:对于地下空洞的回填,如果不加以回填或者是处理,那么在发生地震或者是自然灾害的时候,容易发生坍塌事件的发生。从而对于自然生态、环境的保护,以及人们的自身安全都会带来危害。所以采矿工程的技术人员一定要对现有开采工程的方式进行反思,制定出科学合理的开采方案,落实国家的可持续发展策略,从而避免安全事故的发生,提高开采的效益,加强采矿技术的不断改进。

3结束语

解决采矿工程中存在的各种安全问题,因此一定要改变落后的采矿技术、设备,这就要求采矿工程人员要对采矿技术进行创新,对采矿设备进行研究、更新,这样才能更好的发展采矿业,也能在很大程度上保障人们的生命安全,从而促进我国采矿业的不断发展,进而促进我国经济的发展。

参考文献:

[1]杨小明.浅析采矿工程中存在的安全问题及应对措施[J].能源与节能,2015(12):7-8.

[2]龙珠明.浅谈采矿工程中存在的安全问题及应对措施[J].民营科技,2012(10):205.

[3]荆利.采矿工程施工中不安全技术因素和应对措施探析[J].知识经济,2014(05):79.

[4]吴群绪.浅析采矿工程中的常见问题及应对措施[J].经营管理者,2014(20):373.

[5]骆明.浅析电网工程建设存在的安全问题及应对措施[J].科技与创新,2015(10):128-129.

采矿工程郭庄煤矿论文

采矿工程中存在的安全问题及应对措施论文

0引言

随着社会经济的不断发展,对煤矿资源的需求量也日益增加,但传统的开采模式技术设备不够完善、开采水平低、安全管理不足等因素造成矿难的发生,导致产生人员伤亡、环境破坏、经济损失及设备损坏等不容忽视的问题,

1中国采矿工程的现状

中国经济发展过程中对矿产资源需求量不断增大,但现有采矿技术中存在一些弊端,使资源得不到合理利用,产生浪费,对采矿工作人员人身安全也造成了威胁。与国外发展中国家相比,中国的矿产资源储备量大,但开发利用效率却并不理想,受人员管理及开采技术的局限性影响,采矿工程没有得到预期进步。由此可见煤炭资源开采使用环节中采取安全防护措施的重要性。为满足经济发展对资源的需求量,需制定一套科学严谨的采矿工程发展计划,并对现有生产环节中存在的弊端进行改制,以安全为前提逐步提升资源利用率。在技术创新研发过程中管理人员要明确工作的核心部分,针对现有安全问题探讨应对措施。对矿区做出全面调查,在问题发生前制定防范对策,可降低事故造成的损失,是中国采矿工程发展的正确选择。煤炭行业薪资水平与劳动量不成比例,造成技术型人才的流逝,生产设备使用年限久远且得不到及时更换,均为采矿工程带来了安全隐患。因此中国采矿工程应注重人才培养,通过技术手段来实现高生产率、高经济效益,将原有体制中存在的弊端作为研究对象,将理论与实践相结合,探讨出具有长远发展价值的安全制度,推动采矿工程发展壮大。

2采矿工程中存在的安全问题分析

采矿工程中的技术问题

技术水平低下是采矿工程中存在的主要问题。采矿工程规模各不相同,一些小矿井为节省生产成本仍使用落后的技术手段,不但效率低,对于开采阶段出现的安全问题也缺少防治对策。虽然在理论中完全可实现自动化控制生产,但实际开展时所执行标准却得不到统一。技术问题体现在以下两方面:a)工作人员专业知识储备量不达标。现有从业人员多数没有接受过采矿知识培训,作业只能依靠经验来判断设备故障原因,对矿井情况了解不足便盲目开展任务[1];b)设备使用检修问题。电气设备与机械设备使用一段时间后需进行检修,采矿工程现场并没有将这一制度落实,设备严重磨损,很难保障生产环节安全性。对矿产地质勘探不足导致部分资源被浪费,受技术水平影响,对已存在的采矿场也不能做到深入开采,当资源剩余量小时便被遗弃。

采矿工程中的安全问题

采矿工程由众多环节组成,安全问题一直影响着生产效率与经济收益。地下矿产资源开采需修筑矿井,工作过程中人员全部井下作业。在进行作业时要注意以下关键问题:

a)电气设备使用安全。采矿由自动化设备完成,此外井下照明系统也需用供配电,在对线路进行设计时往往会忽略了用电系统的总功率,只优化局部系统。多个设备共同运转便会超出线路荷载,导线温度升高后引发系统短路,严重者还会发生火灾事故。工作人员在导通与断开设备时没有遵从安全守则,缺少静电防护措施,也是引发电气事故的原因之一[1];

b)开采方案的确定。矿产资源种类不同,其相应的生产技术也不同,在制定规划时还应参照矿质层深度来进行。随着开采深度增加,需对松软地质层进行加固处理,避免发生坍塌事故,造成人员伤亡。虽然国家明确规定采矿工程中的安全标准,但事故仍有发生,均由安全防护措施不到位造成;

c)地下采矿中常见的安全问题。瓦斯会在开采过程中源源不断地涌出,若井下通风情况不达标,工作人员吸入瓦斯后会发生中毒反应,严重者还会危及到生命安全。当瓦斯聚集量增大没有及时排出,同样会引发爆炸事故。地下水渗透、岩石掉落等问题在采矿工程中时有发生,引发的安全问题会使工程终止。

3采矿工程中存在问题的解决办法

为解决以上几点问题可采取以下措施。

提高采矿工程技术

采矿工程首先要提升的是人员技能水平。可通过培训、考核等途径来实现,帮助工作人员将理论知识与实际生产相结合。采矿环节安全性单纯依靠人员技能水平很难保障,还要注重先进设备的引用,对使用中的设备定期检修,发现磨损严重的零件要及时修理,修理得不到改善可将其更换,保障使用阶段安全性。开采前要严格区分设备作业与人力作业,做好配合衔接,涉及到电气设备使用时要做好防火处理,对供电情况进行检测,设备同时运转时不可超出供电系统荷载能力。可指派技术人员到国外矿产开采企业培训学习,将先进技术引入国内,可帮助管理人员发现生产模式中存在的弊端,方便及时做出整改。此外还要合理调动人力资源,对员工档案进行保存,并做出适当沟通,理解员工所擅长的技术工作,可避免造成人才浪费。设备选择要结合开采实际需求,在作业之前要对矿产区域做出详细调查,确保资源得到合理利用,以免发生浪费现象。此外采矿工程周边基础设施建设也要达到使用标准,包括运输公路的修筑情况等,可为矿产输送提供安全保障。在培养技术人员的同时不要忘记采矿理论的'创新与吸取实践经验,只有理论创新才能不断地指导技术创新,这样才能培养一批采矿工程的专业性人才。

解决采矿工程中的安全问题

a)在采矿工程中要坚持安全第一。这不仅要求所有采矿作业人员自身具有安全意识,同时与采矿工程相关的人力、物力、设备,生产等方面都要优先满足安全需求,否则就限制生产;

b)采矿工程中主要领导要对安全进行全面检查与负责。无论是采矿工程的主要管理者还是作业人员负责人,都要积极贯彻关于安全生产的相关文件与规定,并以这些安全文件为指导来加强采矿区安全建设;c)积极预防安全问题。要做到预防首先要熟悉造成矿井发生事故的相关因素,并对易发生事故的地点和原因进行详细分析,预先制定安全计划和防止措施。此外,还要运用科学的管理方法,创造一个卫生、舒适的生产环境,并制定相关采矿工程生产规定和安全细则,以保证在安全的条件下提高采矿效率;

d)最重要的是要对发生安全事故矿井的管理者给以严厉惩罚,并对已发生事故的原因进行科学分析,为以后的采矿作业提供安全数据和信息。

生态保护是保证矿产资源可持续发展的主要途径

在采矿工程进展过程中,应注重对生态环境的保护。资源开采是一项长期发展的工程,资源形成周期十分漫长,因此要合理利用并采取保护措施。对周边环境进行保护可避免现存资源被破坏,工程与自然界之间存在的主要矛盾是地面植被问题,开采需在地表钻井,植物种类也因此而减少,土壤得不到保护会逐渐荒漠化,不利于地区平衡发展。采矿后矿区处理问题也应得到重视,对地下空洞进行回填,否则在发生地震灾害时很容易坍塌。采矿工程技术人员应加快科学发展策略的研究,对现有生产模式进行反思,制定出可持续发展战略,可降低安全事故发生的几率,推动地方经济进步,也能使资源开采技术得到提升。

4结语

解决矿业中普遍存在的各种问题,关键在于人才引进和培养。人才决定技术,人才决定理论,要想推动采矿工程摆脱现有桎梏,就需要每位采矿工程研究人员不断研究创新采矿工程理论,并以此为指导提高采矿技术,更好地发展采矿业。同时配合相关的国家规章制度管理和基础设施的完善,中国矿业工程中存在的一系列问题必然会得到妥善处理,采矿业也会随之不断发展。

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:

[1]董长吉,等.采矿工程专业毕业设计改革的研究与应用[J].黑龙江教育,2013(2):50-51.

[2]李怀珍,武俐.采矿工程毕业设计存在的问题分析与教改探讨[J].淮南职业技术学院学报.(11):85-87.

[3]查文华.采矿工程专业毕业设计教学环节现状及对策分析[J].科教文汇.2009(7):102-103.

[4]刘锋珍,戴仁竹,,梁帅江.采矿工程毕业设计过程管理模式探索[J].科技咨询,2012(19).

[5]张恩强.论采矿专业教育改革与发展的重点和难点[J].重庆大学学报(社会科学版),2010,(16):45―47.

[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.

采矿工程毕业设计论文

采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文,供参考阅读!

采矿工程方法优化研究

【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的,比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题,由于决策变量众多,并且不同情况的所起的作用不同,导致多数问题都是复杂的非线性化问题,不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题,比如遗传算法,神经网络等,本文从上述几种技术角度,结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。

【关键词】采矿工程;优化;采矿方法

采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化,都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法,即采用固定其他变量使其值保持不变,通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响,从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式,但是它忽略了各个变量之间的相互关系,以及他们之间的相互作用对最终结果的影响,因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解,需要同时改变各决策变量,探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响,从而找出综合最优值。

1、优化方法

遗传算法的定义

遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理,它模拟了生物进化的步骤,将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合,在多决策变量共同作用的条件下,改进可行解的移动轨迹曲线,最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理,克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点,是一种全局优化算法。

神经网络的定义

人脑思维方式的一大特点就是:通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式,通过计算机来完成一个非线性的动力学系统,可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。

遗传算法与神经网络协同优化

由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示,所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系,实现对问题的显式化,然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优,搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络,网络将自动进行学习和匹配,从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性,然后根据适应性进行遗传变异操作,反复多次后即可寻得最优解。

2、优化实例

遗传算法在矿石品位优化中的应用

遗传算法是由原始数据,模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解,在这里实质上是随机生成一组矿石品位,利用自适应的技术调整品位,经过反复迭代计算,逐步逼近最优解。

(1)编码:用定长字符代表遗传中的基因,在这里表示某种特定品位,编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]

(2)初始群体:每次迭代的初始群体由上一次迭代生成,第一次的初始群体随机生成,每个群体包含的个体数确定。

(3)适应度:自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度,适应度大,那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标,可以驱动遗传算法的优化,本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。

(4)复制和交换:根据达尔文进化论,适应性强的个体容易生存下来,那么他们的有利性征就被保留了,同样的不利性征就被淘汰了,适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高,在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。

(5)突变:遗传算法中产生新个体的又一手段,通过求补运算完成。

(6)终止条件:遗传算法是迭代运算,在迭代到符合某一要求时停止,一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时,迭代终止。

采矿工程优化实例

本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。

山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中,上部为第四系和第三系所覆盖,全部为隐伏矿体,矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过,虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩,但是由于局部天窗的分布,导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触,隔水效果不好。由于灰岩层的含水性,导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度,为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针,最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。

设矿房宽度为Bf,填充体刚度为EC,бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出:从安全性角度考虑,矿房宽度Bf越小,填充体刚度EC越大,则上盘出现的拉应力越小,施工越可靠;从经济型角度考虑,矿房宽度越大,填充刚度越小越经济,可以看出两者是相对的,我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。

先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系,然后用遗传算法搜索最佳匹配,得到结果Bf=,EC=,бt=,最后进行的结果的合理性验证,表明这个结果是令人满意的。

3、结论

作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术,遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量,并且多数变量和目标量的关系都是非线性的,这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去,通过文章研究和实例证明,对于采矿工程的方法优化,遗传算法和神经网络能起到很好的效果,随着这些技术的进步,他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。

参考文献

[1]李云,刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报,2010,30(6):140-146.

[2]张磊,柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨,2008,(6):172.

[3]刘加东,陆文,路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工,2009,(1):25:27.

采煤工作面论文题目

浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。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快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,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 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层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技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,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。三、主要的开采技术(一)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;需要攻关研究的是: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(特别是软岩巷道)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。(二)“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下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、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专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。

掘进技术论文篇二 煤矿掘进工程技术研究 摘要:随着社会与经济的高速发展,为了追求利益,大量的能源被浪费,如何充分利用资源在当今成为热门研究方向,而我国作为一个煤炭大国,这里就煤炭的采掘展开研究,对现有的挖掘技术进行归纳分析,并找出挖掘的各项技术和方法上的问题与不足,从而得出高效、高利用率、低能耗、环保的挖掘方式方法,并应用到实际开采中。 关键词:掘进技术;掘进设备;掘进效率 1.煤炭掘进的现状 我国的煤炭业主要采用井工开采方式,2005年国有煤矿企业的原煤产量有是通过井工开采而来。我国地理条件多为山岭,造成煤层的贮存条件复杂、多样,煤层的厚度参差不齐,分布在表层零点几米到地下几十米之间,为了开采煤炭资源,通常需要挖掘大量的煤矿井道。2005年原国有重点煤矿挖掘总进尺为,煤矿的采煤尺寸深度为6300多km,煤占总比的;而同年原国有重点煤矿的机械化综掘进尺为,占总比的,挖掘的累积量不及总数的三分之一。目前为止,原国有重点煤矿采煤工作面有1402个,为保证其正常生产交接,共开展了3986个掘进工作面,其中开拓工作面有1038个,掘进工作面与回采的工作面比例为3:1,为了促使采掘机械化的同步发展,满足当前五百多个综采工作面的需求,综掘机械化程度赢达到50%以上。当下,随着社会科学和技术的不断发展,煤矿掘进工程技术与时俱进地更新换代,年产量过千万吨级的极其已经在国内先行试水使用,大大提高了煤矿的采集效率和开采量,使得煤矿掘进工程技术愈发成为一种高效率、低消耗的绿色开采技术。 2.掘进方法技术 目前我国煤巷高效掘进的主要方式有3种:第一种是适用于高效高产的煤矿技术,仅仅在少数矿区使用,尚处于实验阶段;第二种是利用连续采煤机与锚杆钻车配套挖掘作业,此种采掘方式多用于我国神东、万利及鄂尔多斯等矿区,在掘进采煤机连续采掘的状态下,实行多巷掘进并交叉换位施工的采掘方式,应用相对第一种较为广泛;第三种称为煤巷综合机械化掘进,这种采掘方式在我国重点煤矿作业面中得到广泛应用,主要是通过悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配合作业。 发掘适用于高效高产的煤矿技术 为了适应锚杆支护技术的快速发展,从而实现煤巷快速高效掘进,世界各个主要采煤国家的快速掘进装备都在不断发展进步,作为掘锚一体化设备的掘锚机组恰恰适用于高效高产的煤矿井巷,满足其高效掘进的要求,这种新机型的研发是建立在悬臂式掘进与连续采煤机的基础上。在工艺原理上,高效高产的煤矿技术采用的掘锚一体化设备使得掘进技术一条龙式进展,大大减少了煤矿生产掘进的作业时间,减少了掘进机器的使用,从以前的掘进和支护两台机器减少为掘进和支护在同一台机器上完成。当前主流掘锚机组分为两类:第一种是悬臂式掘进机机载锚杆机的掘锚机;第二种则是以连续采煤机为基础的掘锚机组。 连续采煤机的应用 作为及落煤、装载及移动于一体的综合机械化采掘设备――连续采煤机,它是一种具有较大截割宽的采掘机,主要以短壁开采,矩形断面的双巷或多巷进行快速掘进,在国外应用广泛,是现代高产高效矿井挖掘设备中的佼佼者。该种设备最早于1979年引入我国,由最初的单机发展到如今的成套设备,主要用于大断面煤巷的挖掘及短壁开采 悬臂式掘进机的使用 悬臂式掘进机作为煤巷综合机械化掘进的关键性设备,其综合性能适用于我国现阶段国情,在提高掘进工作效率以及掘进尺寸方面发挥着重要作用。该项技术主要是将悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机、通风除尘设备以及供电系统相结合,从而形成综合机械化掘进链。如今我国对于该种设备的年产量已超千余台,并根据实地情况研发制造了二十多种型号的机种,已形成系列化产品的雏形,大体满足了国内市场的需求。 3.掘进管理技术 在煤矿资源的挖掘过程中,先进的挖掘设备固然起着重要作用,但采用新的管理方式也具有重要的现实意义,通过先进的管理技术也可以形成生产力,在提高产量的前提下保证工程的安全可靠性。高效率并且具有实际应用价值的掘进管理技术包括以下几个方面: 信息管理技术 对于任何一项管理技术而言,作为最基础的管理数据,信息的采集尤为重要。煤炭资源开采的最根本目的在于经济利益,影响煤炭价格变动的因素很多,譬如:交通运输成本、国际国内市场需求、政治因素、新型替代能源等,因此煤炭价格数据的及时采集更新显得尤为重要,根据价格的变动,若是提早发现其呈上升涨幅状态,增加开采量,则会大幅增长利润;同理可得,若是发现价格下跌,从而降低煤炭的开采量,则可降低因价格暴跌所带来的损失;若是在价格变动方面能掌握第一手信息,那么相对其他开采者而言,则具有策略优势,可预先制定相应措施,从而尽可能的降低风险,增长利润。其他方面,运输成本会根据汽油价格、道路情况、船只的变动的情况而变化,最终附加到煤炭成本价格上;世界范围内的竞争和需求、进出口税收的标准、各国相关政策的规定等等也会影响煤炭进出口的价格浮动。煤炭价格的高低从某些方面体现出世界经济的条件等情况。 安全管理技术 任何工程项目中最重要但又最容易被忽视的则是安全生产问题,管理者往往为了追求利益最大化,开采者往往因为惰性而不规范化操作,最终造成重大事故而导致井道坍塌、人员伤亡的惨剧,不仅对企业名誉造成损伤,也大大增加了企业意外支出成本。历年发生的矿难中,最常见也是危害最大的事故主要分为两类:矿井渗水事故和井道易燃气体爆炸事故。针对矿井渗水事故,一方面从设备着手,通过对设备的强化管理,采取定期检查排水系统方式,检测排水管是否有漏水、堵塞等隐患;检测排水泵是否故障,有无替代排水泵和替换应急电源,以及备用泵和备用应急电源是否能正常运行等等。另一方面,从人员安全意识着手,制定健全的安全规章制度和完整的安全规章体系,通过完善甘泉考核机制,并确定年度安全目标,来将安全责任落实到个人。 人员管理技术 任何工程项目中,最终执行者还是人本身,机器设备、管理技术只是起辅助作用。在煤炭挖掘工程中,人员更是重中之重,人员不仅仅是煤矿的开采者,其整体素质也影响着煤矿企业产品的产量和质量,代表着同行业的核心竞争力之一。首先,采取从上而下的管理制度,管理者必须以身作则,其素质影响到整个团队。加强管理管理者的自身素质和能力主要包括以下几个方面:(1)管理者对信息技术的理解水平;(2)管理者对紧急事故的处理和应变能力;(3)管理者对新型工具的实际应用水平;(4)管理者对安全措施的灌输和督促;(5)管理者对人员调动情况清楚且合理;(6)管理者的行业素质等等。其次,强化员工的基本素质,比如强化员工的安全防患意识;强化员工的自检能力,以及强化员工的逃生技能、自救能力等等。总而言之,以人为本,人员管理制度是所有技术实施的基础和前提。 4.结论 随着社会的飞速发展,不断有新型能源被开发,但目前而言,煤炭资源在我国主要开采能源中仍旧占据重要组成部分,况且我国作为一个人口大国,在能耗的方面对煤炭的需求量也居高不下。在当前社会背景下,对于高性价比的煤炭资源而言,如何选择高效率、使用成本低、安全可靠的开采方式及高效管理方法技术则显得尤为重要。 参考文献: [1]李建民,章之燕,于景泉 快速高效机械化综合配套作业线在大断面岩巷施工中的应用[J] 煤矿机电,2010(5) [2]柴敬,张征,高习海,等 石嘴山二矿煤巷综掘技术[J] 煤炭科学技术,2011(4) [3]杨春海 煤巷快速掘进和支护装备的应用及发展[C]//2007 短壁机械化开采专业委员会学术研讨会论文集,2009 看了“掘进技术论文”的人还看: 1. 煤矿采掘技术论文 2. 煤矿技术论文范文 3. 煤矿采掘技术论文(2) 4. 采矿技术论文 5. 掘进机专业技术论文

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本科数学毕业论文范文:高等数学教学中体现数学建模思想的方法

生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,以下是我搜集整理的一篇探究高等数学教学中体现数学建模思想的方法的范文,欢迎阅读参考。

1数学建模在煤矿安全生产中的意义

在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。

只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。

2煤矿生产计划的优化方法

生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。

基于数学模型的方法

(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。

(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。

基于人工智能方法

(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。

(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。

3煤矿安全生产中数学模型的优化建立

根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。

建立简化模型

模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。

很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1>d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式

式中x2---B工作面瓦斯体积分数;

u2---B工作面采煤进度;

w1---B矿井所对应的空气流速;

w2---相邻A工作面的空气流速;

a2、b2、c2、d2---未知量系数。

CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】

式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;

e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;

a3、b3、c3、d3---未知量系数:

f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。

系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。

模型的转型及其离散化

因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】

在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若表示通风口的开通程度是,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。

依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。

模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施

以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。

综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。

4结语

应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。

参考文献:

[1]陈荣强,姚建辉,孟祥龙.基于芯片控制的煤矿数控液压站的设计与仿真[J].科技通报,2012,28(8):103-106.

[2]陈红,刘静,龙如银.基于行为安全的煤矿安全管理制度有效性分析[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2009,28(5):813-816.

[3]李莉娜,胡新颜,刘春峰.煤矿电网谐波分析与治理研究[J].煤矿机械,2011,32(6):235-237.

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