矿业工程和采矿工程的区别精选(九篇)

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第1篇：矿业工程和采矿工程的区别范文

【关键词】采矿系统工程；现状；发展趋势

0 概述

自1950年来以来，世界逐渐和平发展，科学也逐渐向前迈进，然后工业化的社会对资源和环境造成了极大的破坏，同时人们面临的问题也逐渐复杂化，问题也许靠不相关，但却相互联系。面对此类跨度如此大的问题，光靠传统的思维方法不行，因此出现了一门新兴的学科--系统工程。系统工程是以一种科学的思维逻辑处理众多繁杂的数据。但这种方法首先是诞生于军事和工程中，也是逐渐从这里发展起来，应用于社会中的各个领域。在70年代以后，系统工程发展的趋势却逐渐的与其他学科相互融合如经济，生态方面。影响力的扩增，促使更多人去研究它，因而在众多人的建议下，在维也纳成立了国际应用系统分析研究所。其后，慢慢的应用于采矿工程中，从而也迅速的提高采矿效率和采矿作业的安全性。因而采矿系统工程学的研究意义非同反响。

采矿系统工程与其他工程技术相比，大致相似，但却又不凡之处，而正是这些不凡之处，使大大的提供了生产效率和采矿作业的安全性。而对此与一般的工程技术做了比较，采矿系统工程大致有以下的三个特点：

采矿工程涉及面广，操作要点散，影响因素较多，需要综合协调作为一个整体。过去采矿工程，经常一边在单个操作或链路，但是在系统工程的帮助下，使人们有意识地把挖掘问题，全面整合其在矿山规划中。

开采过程中涉及许多学科，过去出现知识的宽度跟不上采矿系统工程的不断深入。随着系统的工程的深入，许多学科的相互渗透，相互交叉，如在深入过程中采矿系统工程学借鉴的安全系统工程，边坡工程程，地质统计学学科。

采矿工程是人类历史最悠久的技术之一，因而长期积累了许多经验，往往对经验过于注重，而缺少定量的计算。但系统工程发展至今融入了现代的计算机技术和数据处理技术等，可以对于以往传统的定性分析转变为了定量分析，从而提高准确性，对决策的判断的起着不容小觑的作用。

1 采矿系统工程的现状

几经数载，采矿系统工程不断成熟，下面介绍采矿系统工程学的特点与现状。

首先是数学和计算机技术在采矿工程学的应用。在采矿系统工程中，如线性规划，整数规划，非线性规划，动态规划，网络流，多目标决策，可靠性理论等一系列利用数学工具和计算机技术的广泛应用于采矿系统工程中，成为一种常用的手段。

其次是信息科学的迅速发展在采矿系统工程学的应用。在信息科学中的任何进展将很快在采矿系统工程采用。例如20世纪中叶，人们发明了探矿专家系统。另一个例子是全球定位系统（GPS）的出现给采矿作业带来方便，因为其容易收集附近的地貌情况以及后面出现的地理信息系统（GIS）和遥感系统（RS）来到后不久，在已应用于采矿业。

早期的dBASE，FoxBase和近年来开发出的FxoPro和Access等等数据库软件被广泛的应用于矿业系统工程中来储存被测量的数据。数据库的技术在采矿系统工程学的应用标志着采集的各种数据能开始被整合在一起。在勘察地面时，获得的测量地面的数据，它被应用于来观察矿位在地面上的分布以及此处矿石的厚度等。为了表达矿物分布的图像，也就是常说的组件的井眼内的分布，如澳大利亚的Surpac矿业软件。

多边形法，距离平方反比法，地质统计学方法是在采矿系统工程中估计矿石品位三种常用的方法。多边形法与距离平方法和地质统计学方法相比，较为粗糙简略。主要应用在寻找高密度矿如铀矿方面。距离平方反比法考虑了距离方面的影响，对待每块钻距离段的距离的平方的倒数作为分配给每个钻孔的权重，这是一种常见的方法。地统计学的数理统计理论的应用遵循线性估计，无偏估计的原则和最佳估计数。20世纪80年代以后，提出了许多非线性统计学，如析取克立格法。当然，人们已经开始应用于在采矿方面的分析。并且还有些学者已经应用人工智能网络和遗传算法，开辟了一条新道路。

用分散的方块拼凑成原来完整连续的矿石，每个方块都有其自身的几何形状和矿岩量，这就是采矿系统工程学常用的方块方法，当然其中矿岩量能通过数学的积分方法算出。

当然还有精确度更为高的线框模型法，此法常用剖面图和矿石的平面图来设计矿石。这种模型下对于矿量的计算，常常根据图上的数据输入计算机通过交差井的算法来计算。精确度虽然高，但是如何作出剖面图一大难点，在目前的研究中，还没很好的解决办法，即便引用了专家系统，遗传算法，人工智能网络等方法。

目前，除了采取剖面图这中图像方法还有更为立体的建立三维实体模型法。当然这个软件国内并没有能力开发，目前普遍应用的是澳大利亚Maptek公司研发的VALCAN软件。在一系列的地质剖面上的方块，以拉伸成三维实体的基础上，因此可以得出一个不同的位置，每个下矿体截面的方向。

目前在地址勘察中，通产使用模糊综合评价来判断矿产资源，首先是建立一个加权系数以及建立起一个完整的评价指标体系，再通过模糊评价和灰色关联分析法进行分析评价。当然也有人采用人工智能网络和遗传算法进行评价。目前，基本形成了以收益法的评估方法。近年来也在探索期权估值方法或者应有其他方法估值。

2 发展趋势

采矿系统工程学是采矿工程和系统工程相结合的学科，一方面它遵循系统工程的规律又得遵循系统工程理论，但又区别于传统工程技术，因为它极大的提高了生产效率和采矿作业安全性。另一方面，因为数据庞杂又繁多，它的依靠现代计算机技术和数据处理，所以仍和一方面的发展，都能起着推动作用。

跨学科，综合应用多种方法。从系统设计的角度来看，采矿业是一个复杂的动态系统。决定开采系统中，如果只在一个特定的方法依赖于单一主体中，通常难以达到预期的效果。露天矿电铲-卡车调度的例子。它涉及到硬件GPS，无线通讯，计算机，其软件包括一个全面的测量方法调整，线性规划和动态规划，数据处理解决方案集成研究项目课题，这是现代系统工程的特征的反映。

多项目方向为大型系统。采矿工程，多层次，多环节的架构，需要在全球一般的最优化。在过去，是根据个人的最优化，它已扩大视野，着眼于更广泛的研究，更大的物体。特别是，采决策支持系统的发展，但是需要的起点的一个更高的水平。近年来，宏观经济研究指的是大型系统，巨系统，系统动力学等，已日益被的采矿工人认可。

【参考文献】

[1]张幼蒂，王玉浚.采矿系统工程[M].中国矿业大学出版社，2000.

[2]云庆夏.陈永锋.我国采矿系统工程进展[J].金属矿山，199911）：17-11.

[3]云庆夏.进化算法[M].冶金工业出版社，2000.

[4]贾斌.关于采矿系统工程的现状以及发展趋势的探讨[J].科技风，2010（05）.

[5]王亮亮.采矿系统工程的现状与展望[J].科技信息，2010，14.

[6]雷鸣，鲁杰.浅谈矿业系统工程在我国的应用及发展[J].科技信息，2011（24）

[7]刘建华，岳宗洪，采矿系统工程的发展与新趋势[J].现代矿业，2009（03）.

[8]吴立新，汪云甲，丁恩杰，朱旺喜，张瑞新，张申，王植.三论数字矿山――借力物联网保障矿山安全与智能采矿[J].煤炭学报，2012（03）.

第2篇：矿业工程和采矿工程的区别范文

计算机辅助教学是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。这一技术已广泛应用于高校教学过程中并获得了一定的效果，但课件属于传统的平面教学模式，缺乏直观的立体感，所以在教学中容易使学生产生视觉疲劳，影响教学效果。在科学技术大力发展和先进技术广泛应用的大背景下，已经有众多高校将现代技术引入到课堂教学中，其中就不乏有教师在了解了3D打印技术原理后，提出了将3D打印技术应用于难以理解的专业课程教学与研究上，这其中既有机械类的课程教学应用，也有地理教学方面的应用。在这种情形下项目组大胆尝试将3D打印技术应用于采矿工程的教学与研究中，利用3D打印机打印出矿山实体模型来指导教学工作，让复杂的理论模型变得清晰易懂。

一、概述

（一）当下传统教学模式

目前，3D打印技术还没有引进到采矿教学中，对于采矿方法的学习一直是采矿工程学生的软肋。在传统矿业类课程教学中，教师讲解矿山模型的具体构造、原理等，一般通过计算机辅助教学和矿山模型的三视图。尤其是在采矿方法的学习中，不同的采矿方法有着不同的结构，对于空间想象能力较差的同学很难在脑中想象和构建三维立体图。

因此，传统的教学实践中通常都存在一些问题：静态的平面教具（如图片等）不能很好地反映矿山实体模型的形状、结构，采矿方法也不能直观地表示出来；传统的采矿教学主要以课堂为主，学生的设计和创新能力培养不足；传统教学方法很难调动学生的学习积极性和学习乐趣。

（二）采矿专业课程特点

采矿专业方面的课程艰涩难懂，课程新概念多、理论性强，其中涉及大量的、难以理解的抽象知识，学生学习起来都有很大的难度，如矿山模型的学习对学生的三维模型构建能力和想象能力做出了很高的要求，但很多学生在这方面的能力却很薄弱。在文字语言和图形语言的互相转化时，学生不易在头脑中建立相应的理论模型。如果用3D打印矿山实体模型来展示和说明，课堂气氛会立刻活跃起来，这时学生可以通过观察和感知矿山实体模型中各个部分，认识和理解它们的含义，提高学习效率。这样不仅会激发学生的兴趣，提高课堂注意力，同时也可以使学生充当设计者、参与者，利用绘图软件制作矿山模型，然后通过3D打印机将其输出，引发他们对知识的联想与探知，达到“举一反三”的一个效果。

二、3D打印在教学模型制作中的应用

（一）3D打印技术颠覆了传统观念的教学思想

通过AutoCAD、3D Mine等建模软件来建立三维矿山模型，通过3D打印机将模型输出，把二维图形转换成三维立体图形，把抽象的三维模型转化成3D打印实体模型。老师在讲解这一复杂的、多样性的结构时，就容易讲解明白各个不同井巷之间的联系与区别，各个井巷之间的功能。学生通过对不同结构的认识和区分，对不理解的部分深入探讨，这样能帮助学生清晰明白地理解这一重要、复杂的井巷结构。

（二）3D打印技术应用于采矿教学的优点

1.可改善采矿工程教学方式方法。采矿工程是一门具有复杂性、整体性、系统性等特点的学科。在采矿教学中，教师和学生接触的是较为复杂的立体几何，需要较强的空间想象和构造能力。在采矿教学中，对现实中的立体是采用三视图来体现的，大多数学生很难在脑中构建出完整的立体图，很难达到预期的教学效果。3D打印技术的发展为解决这一难题提供了新的途径，3D打印技术本身并不是课程的重点，这类课程采用项目的形式，主要目标是将抽象的概念变成有趣的问题来解决，进而帮助学生掌握抽象概念。

教师在讲解开拓系统、采矿方法的时候可以采用计算机与书本相结合，再加上3D打印教具辅助教学的方式，通过展现3D打印矿山实体模型给同学们具体地讲解矿山元素的各个要点以及开采过程中的具体流程。同时，基于矿山“标准零件”的思想，教师在经过模型讲解后，可以让学生自由组装模型，激发学生的好奇心和学习兴趣。

传统的课题教学模式都是“灌输式”的，学生被动吸取，学习效率不高，没有自主性；而采用学生自己动手组装、拼接、设计模型的方式，学生自己发挥自己的想象力，再通过建模软件（AutoCAD、3DMine）建立数字模型然后实体输出，将自己设计的开采方法与老师和同学们讨论，借鉴其他好的建议然后不断改进自己的设计方案，这样也就有了更多的见解和更深的理解。

2.可激励和辅助学生进行创新设计。通过电脑直接将设计打印成微缩模型来构造设计方案，而不用花很多时间手工制作。作为参与、设计者的角色，一方面通过自己设计、自己制作的方法来提高空间想象和构建能力，直接对矿山实体模型进行讲解，更能够表现自己的设计思路，以及矿山的生产过程。另一方面，采用3D打印建立模型来展现实体流程的新颖方式，学生也将发挥自己的创造力将其应用于各个方面，如可以应用于矿山开采过程中的深部开采，开采过程中的人员信息集成（将矿山开采中所有人员的实时位置等相关信息通过3D打印实体矿山模型集成与可视化的桌面上），或者也能将这种方法引申到其他学科的深奥专业课学习中等。这样的教学和学习方法可有效提高学生的参与和思考能力，培养学生的创新和创造能力。

3.可提高学生的实践能力和参与团队协作意识，激发学生的学习积极性。3D打印需要学生的实践操作，从三维模型设计到实体打印，都需要他们参与完成，这将促进学生操作、观察、制作和团队互助能力的发展，全面提高学生的动手参与能力。同时，3D打印将激发学生DIY的兴趣，通过3D打印机，学生的构思转变为真实的立体彩色模型，将抽象概念和设计带入现实世界，使学习更加生动。3D打印技术的出现使得学生可以从设计、制作、展示、参与等角度融入到学习过程中，有效地激发了学生实践的积极性，提高了学习热情。

三、对3D打印教学应用的思考

3D打印技术在当前教育领域的应用越来越多，但在未来的发展中，仍然有某些方面需要进行进一步的思考和持续探索。

（一）3D打印将成为未来教学改革发展的新方向

像采矿工程这种系统性的工程还有很多，在探索未来教学改革的过程中，3D打印将成为一些较为复杂的学科的改革新方向，这一新模式应用于教学将很好地改进传统教学模式，3D打印技术在教学方法中的比例会越来越大。

（二）3D打印技术将推动教学模式呈现多元化发展

从最初的因材施教慢慢转变为老师集体教学和采用各种辅助方式来教学，其中的实物展示、课堂演示、实习，到后来的计算机辅助教学、ppt、视频也出现在课堂教学模式中，现如今3D打印技术也将出现在课堂中，这将很好地推动未来的教学向更加多元化、人性化的方向发展。像采矿工程这种整体性、系统性、复杂性的课程学习将出现多种教学模式并存的模式。

（三）3D技术尚需要全面推广

3D打印技术的快速发展推动了许多产业的发展，但相应的流程还不是很完善。首先，3D打印的普及与推广就存在很大的问题，这次我们的项目也是3D打印技术在矿山实体模型中的建立和输出过程中的初次尝试。我国在3D打印技术的培训与推广方面，与其他国家相比还有差距，需要进一步推动新技术的学习。因此，我们需要关注并参与到最新的工业革命和教育变革中，对原有教学课程进行优化设计和再造，加强创新型人才培养，这是我们未来能够在竞争中保持先进地位的根本保证。

第3篇：矿业工程和采矿工程的区别范文

关键词： 硐室支护方法研究

1.工程概况

1.1项目简介

井下探秘游工程是开滦国家矿山公园的一个重要组成部分，具有区别于其它

主题公园的特色内容。井下探秘游项目利用开滦（集团）唐山矿业公司上世纪六、七十年代的人防工程（亦称半道巷）和部分一道巷，项目开发总面积约5000m2。

井下探秘游工程集展示、体验和休闲三大功能为一体，由地面博物馆进入地下。共分三大部分8个单元。

第一个单元包括：时空画廊和遗存等两个单元。

第二个单元包括：采掘再现、运输大巷、地质世界和矿灾历险等四个单元。

第三休闲个单元包括：休闲驿站和时空穿梭等两个单元。

1.2施工条件

开滦（集团）唐山矿业公司人防工程（亦称半道巷）位于地下约25m深。所有巷道和硐室形成于上世纪六、七十年，一般联络巷道规格为2.2×2.1m和2.4×2.5m。硐室规格一般为4.0×2.5m。断面形式为小断面为半圆拱，支护形式为砖碹；大断面为三心拱，支护形式为砖碹。

巷道和硐室围岩为泥岩和粉砂岩，岩层倾向南偏东，倾角大约23°。

2.工程布置与施工方法

2.1工程布置

唐山矿业公司人防工程实际上是由若干硐室和一组联系巷道构成，井下探秘游工程主要利用硐室对各单元的内容进行展示。其中对硐室规格要求较为严格的是采掘再现、地质世界和矿灾历险单元。人防工程中大部分工程可以直接利用，但大部分无论是断面形式还是断面规格，都不能满足场景展示与陈列的要求，需要刷扩和改造。

由于井下探秘游工程主要是利用硐室空间以静态展示和场景展现为主，包括采掘再现和其它主题展示硐室模拟场景中的支护设备基本不具备支护功能或仅起到辅助支护作用，因此，所有用于展示的刷扩硐室必须构建稳定的支护，以防硐室塌冒。

2.2硐室刷扩形式和规格

2.2.1硐室刷扩形式

为适应井下探秘游项目的布置需要，硐室刷扩形式主要包括：在原有三心拱断面的基础上刷扩为巨型断面；在原有三心拱或半圆拱断面的基础上刷扩为三心拱；新施工壁龛硐室。

2.2.2硐室规格

在所有刷扩硐室中主要以大巨型断面和大三心拱断面为主。其中巨型断面硐室用于回采工艺展示，断面规格最大为6.30×2.45m；三心拱硐室用于矿灾历险展示，断面规格最大为5.20×3.60m。其它刷扩硐室一般为半圆拱断面，规格一般为3.0×2.5m。

3.硐室施工方法与支护形式确定

3.1硐室施工方法

巷道和硐室围岩条件较为完整和稳定，局部有风化倾向，一般围岩岩性为泥岩是较为松软；围岩岩性为砂岩是则较坚硬，施工工程中发现个别地点用人工风镐的方法落岩非常困难。

由于施工区域位置特殊，位于国家矿山公园和唐山矿业公司工业广场A区对应的地下，地面有较多建筑物；另外施工区域距地表较浅，一般25m，浅部岩层风化严重，以上因素对施工方法和支护方式带来了一定影响。

为避难施工对地面带来的影响，维持围岩的稳定性，硐室刷扩的施工方法为人工风镐落岩，禁止爆破作业，个别围岩特别坚硬区域辅以打眼灌装膨胀剂的方法施工。

3.2硐室支护形式

3.2.1巨型断面硐室支护形式

由于各类回采工艺的工作面形式为巨型，在充分模拟全排支护的情况下，断面宽度比较大，为适应回采工艺展示的需要，硐室以巨型为最好。如果采用拱形断面，其碹顶部分无效断面过大，另外需要制作人工假顶，不利用模拟支柱的稳定支护。因此，该类硐室确定采用巨型断面。

硐室两帮采用料石砌墙，墙厚250mm，为减少跨度，也可采用与顶梁同型号的型钢腿支护。顶部采用36U型钢做梁，梁距600mm。梁上和梁下分别铺设φ6，100mm×100mm的金属网片，然后对硐室的顶部和两帮喷射混凝土，除砌墙喷射厚度为50mm外，其余喷射厚度以护筋厚度不低于30mm为准，一般喷射厚度在138～150mm左右。喷射混凝土的标号不低于C25。 支护形式详见图1。

3.2.2三心拱断面硐室支护形式

为放置展示设备，矿灾历险以及地质世界硐室的断面规格都比较大。根据硐室整体布置的需要，采用了两种支护方式，以金属拱形支架加喷浆联合支护为主，不具备该支护条件时，采用料石碹支护。

拱形支架加喷浆联合支护时采用36U金属拱形支架，棚距600mm。支架间铺设双层钢筋网，钢筋规格φ6，网格100mm×100mm，然后喷射混凝土，喷射厚度以护筋厚度不低于30mm为准，一般喷射厚度在138～150mm左右。喷射混凝土的标号不低于C25。

支护形式详见图2。

料石碹支护采用双料碹，支护厚度500mm。

4.结论

4.1为了布展的需要，巨型断面硐室的特点是大跨度、低高度，硐室上方岩层属梁结构，由于跨度较大，当护顶梁的支护强度不足时，上覆岩层易于折断、失稳，最终导致变形和垮落。

巨型断面硐室于2010年6月初施工完毕，该硐室顶部和巷帮进行了水泥砂浆抹面处理，2010年8月底开始安装各类支架，前后间隔近三个月，在支架安装前，通过观察，硐室没有任何变化，顶部水泥砂浆抹面无任何裂痕。采用料石砌墙、U钢梁加锚喷护顶的支护形式。实践证明支护强度可满足要求。

4.2三心拱断面支护效果要好于巨型断面，采用的断面规格在一般的矿井井下也较普遍，但支护形式则很少见。采用拱形支架加喷浆联合支护形式的优点是施工工艺简单、进度快、有利于对围岩的控制。实践证明该类支护形式可满足要求。

第4篇：矿业工程和采矿工程的区别范文

关键词：坚硬顶板；初次来压；顶板控制；显现特征；

【分类号】：TD327.2

一 引言

煤矿坚硬顶板回采工作面和普通回采工作面的主要区别是矿山压力显现的不同，坚硬顶板回采工作面其矿山压力显现较为剧烈[1]。首先，坚硬顶板在煤层回采后顶板可以形成大面积悬露而不垮落，其次初次垮落步距一般大于30～40m，因而对工作面的回采安全形成极大的威胁。同时，顶板大面积的垮落，经常给回采工作面乃至矿井造成严重的破坏，甚至发生矿震。

坚硬顶板是指煤层顶板岩石强度和弹性模数高、节理裂隙不发育、厚度大、整体性强、自承能力强的顶板。煤层开采后顶板大面积悬露而不垮落，工作面初次及周期来压步距大，顶板来压时压力大。坚硬顶板采场与普通采场矿山压力显现的主要差别是周期性来压强烈，因此，掌握坚硬顶板采场矿山压力基本规律，有针对性的采取措施有效控制，是采场安全生产、消除重大顶板事故的关键。

二 我国工作面的顶板分类

随着煤矿生产技术的不断发展，回采工作面机械化程度的提高，80年代初，为了改善顶板管理，我国颁布了新的《缓斜和倾斜煤层回采工作面顶板分类》方案。该方案首先明确了伪顶、直接顶、基本顶的基本概念，然后按稳定性将直接顶分为四类，按来压强度将基本顶分为四级，最后由两者类级别的不同组合，将采场顶板分为11类，其中属于坚硬顶板的有Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4、VI4五类。我国现行的这种顶板分类对Ⅲ级来压强烈顶板有了较细的划分，但Ⅳ级顶板太笼统，而且控制方法也未加区别，针对性不强。在Ⅲ级顶板中，Ⅲ1、Ⅲ2类可以用全部垮落法，Ⅲ3、Ⅲ4类必须强制放顶，显然不够确切，因为l、2类顶板只表明了它的直接顶稳定性差，并不表明岩层的厚度大小，从0.3～5的N值变化范围很大，其中25～50m来压步距的顶板必有来压强烈，甚至极强烈的。例如大同矿区某些顶板有1.0左右的直接顶，老顶为Ⅲ级，甚至Ⅳ级，实践中也往往采取针对性的处理措施，这一点正是生产中需要解决的关键。

三 坚硬顶板采场矿山压力显现特征

3.1周期性的破断来压步距大、动载系数高

坚硬顶板的一大特点就是煤层采出后，采空区上方的顶板不能及时垮落，当悬露较大面积后，才突然破断冒落。根据统计，初次冒落的面积一般在3000m2以上，而周期冒落面积也在1500m2以上。对于长壁采场来说，初次来压步距在30m以上，整体性强的顶板往往呈正方形的悬露面积时，顶板活动产生的压力最大，也就是说工作面长度和来压步距近似相等时，往往易发生工作面开采过程中的顶板最剧烈活动。

造成坚硬顶板来压强烈的另一个重要因素是直接顶厚度小，垮落岩石在采空区形成的垫层很薄，或者无垫层，老顶垮落的空间高度大，在变形能量释放的同时，大块顶板的岩石直接冲击在支架上。除此之外坚硬顶板压力还与采深有着一定的关系。

煤层垂直应力分布状况如图1，随着采深不断增加，应力曲线不断上扬，煤层受到的整体应力也相应增大，当采深为1200m时，应力峰值达到了55MPa；在煤层的非弹性区的前面部分应力曲线基本重合，说明煤壁塑性区受到的应力大小几乎不受采深变化的影响，主要取决于煤体的峰后特性；当靠近应力峰值附近，煤壁的受力是随着采深的增加而增加；在煤壁前方20m左右以远应力线趋于平稳，说明煤层受力从此位置开始基本不再受到采动的影响，接近原岩应力，其绝对量随采深的增加而增加。

直接顶的受力是研究水平直线所示层面的应力分布情况.以煤壁竖直方向的延长线和直接顶上层截面的交叉点为原点，向采空区方向为负，向右为正建立坐标系来分析直接顶板受力与采深的关系.

不同采深下直接顶受到的垂直应力分布.应力曲线在煤壁两侧变化范围较大，采空区侧的应力值明显小于煤壁侧的应力；直接顶受到的垂直应力在采空区端部为压应力，当采深达到1200m时端部2m范围内应力值明显增大；在控顶区后侧6m左右范围内，直接顶受到拉应力，随采深的变化不大；直接顶控顶区受到的垂直应力随采深变化不大，甚至有所减小；直接顶受到的垂直应力的峰值随采深的增加而增加，但在采深1000m和1200m时其峰值基本相等.

3.2支架载荷高，且分布不均匀，合力点靠近后排支柱

由于坚硬顶板由于整体性硬、冒落的块度大。一般在冒落切顶后方均有3-5m左右的悬顶，它是造成载荷分布不均的主要原因。欲改善受力分布，应及时处理顶板，尽可能减少顶板悬露面积。

3.3坚硬顶板来压具有明显的时间差和步距差

四 工作面坚硬顶板控制

4.1控制顶板的断裂位置

为减轻坚硬顶板对工作面的危险可先计算出顶板的断裂位置。下位坚硬顶板在控顶区内断裂后，随着采面的推进，支柱的前移，断裂顶板发生回转下沉，其下面支柱就会逐渐倾斜、失稳，最终失去平衡，从而发生推垮支柱的顶板事故。因此，把顶板控制在切顶线外断裂，保持控顶区顶板完整性，是避免发生此类顶板事故的重要因素。从许多实验结果可以得出，提高工作面切顶阻力，可使下位顶板的断裂位置由控顶区内移向切顶线，从而有利于对顶板的控制。同时还可以看出，顶板断裂位置与顶板厚度有关。当顶板厚度增大时，还需再增大切顶阻力，才能把顶板切落在采空区内。

4.2强制放顶法

强制放顶法包括采后爆破和采前预爆破两类。采后爆破是在工作面后方采空区，向顶板打眼装药，用爆破的方法强迫顶板冒落。采前预爆破是在工作面前方顶板打眼装药，用爆破的方法预先松动顶板，当工作面采过后顶板可自行冒落的方法。

4.3压力注水弱化顶板

压力注水弱化顶板就是在工作面前方预先向顶板钻孔注压力水，利用水对岩体的压裂和软化作用，破坏顶板的完整性和降低顶板岩石强度，当工作面采过后，顶板可正常垮落，减小来压对工作面的威胁。岩石有吸水软化特性，人为地向岩体内注水，除了水可以降低岩石的内聚力和内摩擦系数外，水的压裂作用是十分明显的，压裂破坏了岩体的完整性，从而达到放顶目的。

5 结语

控制顶板的断裂位置简单经济，但是受很多地质条件的影响，因此不是很准确。爆破法放顶破坏岩体的完整性是一种可行的顶板处理方法，其中采前预爆破，干扰回采工序较小，但炸药消耗量大，成本高，特别是大量的炸药在井下爆破，污染严重。注水目前存在着效率低，某些顶板软化效果差等缺点，提高注水弱化顶板的效率，减少工程量，降低注水成本等是今后研究的发展注水法的重点。

参考文献

[1]靳钟铭，徐林生.煤矿坚硬顶板控制[M].北京：煤炭工业出版社，1998：58-61.

[2]钱鸣高.矿山压力及其控制[M].北京：煤炭工业出版社，1994：132-135.

第5篇：矿业工程和采矿工程的区别范文

【关键词】煤矿；安全生产；风险预控

1 引言

我国的煤矿安全管理工作起步较晚，虽然经过了大量的实践和经验教训，摸索出一套较为有效的安全管理制度和办法，但由于缺乏科学理论依据，使得安全管理更多地依靠专项整治、集中排查、命令、处罚等行政手段。这些方式只能在短期内起到一定的警示作用，但就长期来看，很难从源头遏制事故的发生。如何构建科学的安全管理的机制成为煤矿企业必须关注和研究的一个问题。

基于风险预控的煤矿安全管理是一种过程管理，是在事故发生前，通过对导致事故发生的危险源辨识，判别危险源产生风险大小，对危险源进行监测、监控和预警，最后消弱和消除危险源，杜绝煤矿事故发生。煤矿风险预控管理同时也是一种闭环管理模式，是通过循序渐进不断修补煤矿安全管理中的漏洞，最终实现煤矿的安全管理。

2 煤矿风险预控的流程

根据风险预控理论，风险预控的对象为能量和行为失误，如果进一步细分，能量可划分为设备能量和环境能量，行为失误有操作失误和管理失误。能量和行为在正常状态下称为危险源，在失控状态下称为隐患。

在煤矿企业中，风险预控的本质对象是危险源，而在实际工作中，煤矿往往不加区分地使用这两个概念，重隐患控制，轻危险源管理，并没有完全遵守风险预控的原理。因此，煤矿安全管理的有效做法除了重视隐患管理之外，更应该加强危险源的日常管理，真正实现风险预控。

风险预控主要包括三个方面的工作内容：危险源辨识；危险源监测；危险源控制。危险源辨识是整个工作的基础，其处理的全面性和合理性直接关系到风险预控的效果。危险源监测的主要作用是及时发现与正常状态相偏离的危险源，发出预警信息，并根据危险源监测过程中所暴露出的一些安全管理问题，修订制度规范或培训员工。危险源控制是根据预警信息制定相应的处理措施，对危险源实施动态监测，直至警情得到控制和消除。

3 基于风险预控的煤矿安全管理及评价

3.1 基于风险预控的煤矿安全管理内涵

基于风险预控的煤矿安全管理主要内容包括：

（1）煤矿安全风险管理

煤矿安全风险管理是在事故发生前，通过对导致事故发生的危险源辨识，判别危险源产生风险大小，对危险源进行监测、监控和预警，最后消弱和消除危险源，杜绝煤矿事故发生。在煤矿安全风险管理中危险源辨识是关键，危险源辨识可以按照煤矿日常系统来辨识，也可以按照煤矿事故发生机理来辨识，但辨识必须全面，这样才能杜绝事故发生。

（2）煤矿安全管理要素标准和措施制定

当煤矿安全管理所有危险源辨识出来以后，需要将危险源进行合成提炼，形成管理要素，将来通过管住管理要素就可以管住危险源。通过制定相应的标准来确定管理要素的管理方式和管理程度。管理标准是指管理要素管到何种程度事故就不发生，管理措施是管理要素达到标准的手段。

（3）加强安全培训，实施安全管理人员准入制度

对煤矿企业来说，首先应建立目标清晰、分解科学、涵盖生产经营全过程的培训目标体系。其次，要分析培训需求，针对不同的人群或工种确定培训的具体内容。再次，要重点实施行为矫正培训，即针对煤矿员工惯常、频发的不安全行为，制定针对性的培训方案。最后，要建立起培训效果评价体系，以促进培训工作的持续改进与完善。同时，加强各级管理人员和岗位操作人员的准入管理，如班前抽考不及格不允许入井，没有取得区队长和班组长资格证不能担任相应职务等。

（4）健全安全考核制度，实行奖惩激励

将安全指标层层分解，制定严密的考核制度，使得人人有指标，人人有压力。考核方法可以采用绩效评估法，该方法针对煤矿企业各级管理人员构建相应的安全管理评价指标体系，不仅能够体现组织调查、全员参与、发展回馈、多元评估系统等多个组织绩效原则，而且能够体现风险预控的思想，找出安全管理中存在的主要问题，为采取进一步的改进措施提供指导，充分保障煤矿各级管理人员认真履行安全管理职责，提高安全管理能力。为强化安全考核制度，必须建立奖惩激励机制，使得考核结果与职工收益挂钩。在奖惩激励中，要做到公平公正，信息透明，考核结果要及时公布，接受员工的监督，反对奖励平均主义和重罚轻奖的现象。激励要实行物质激励和精神激励相结合，要因人而异，区别对待。（5） 煤矿安全管理辅助环节建设。煤矿安全管理辅助环节建设包括煤矿事故救援体系建设， 职工健康保障体系建设， 煤矿环境管理和煤矿准入等方面。

3.2 基于风险预控的煤矿安全管理评价

基于风险预控的煤矿安全管理评价系统主要是考核评估煤矿安全管理建设是否到位， 是否以风险管理为核心， 主要评价内容包括：

（1）评价煤矿的风险预控管理是否到位， 风险管理中危险源辨识是否全面， 危险源静态和动态度量是否正确， 危险源信息检测是否及时， 危险源预控措施是否全面， 危险源产生风险预警方法是否正确， 预警是否及时， 预控是否得当。

（2）评价煤矿本质安全管理中组织管理体系是否完善， 包括相关机构设置是否完善， 激励奖惩制度是否全面， 管理运行体系是否闭环， 岗位职责是否明确， 监督机制是否完善健全， 煤矿文化是否体现本质安全思想， 煤矿文化管理是否到位， 煤矿本质安全管理监督是否到位。

（3）评价煤矿本质安全管理人的不安全行为管理是否准确到位， 包括人的不安全行为产生机理分析是否合理， 人的不安全行为控制管理手段是否合理有效。

（4）评价煤矿本质安全管理要素是否管理到位， 要素是否全面。

（5）评价煤矿本质安全管理辅助环节是否跟上， 包括煤矿事故救援体系是否完善， 职工健康保障体系是否完善， 煤矿环境是否达到本质安全要求等。

3.3 煤矿安全管风险管理的参考指标

（1）煤矿有完善的财政风险管理体系；（2）企业编制计划和任务时考虑存在风险；（3）各工作场所有危险源识别、危险源评价、风险监测与预控；（4）所有工作程序都进行危险源识别、危险源评价、风险监测与预控；（5）各类危险源预防、预控方法得当；（6）各类危险源产生风险预警程序全面；（7）各类危险源都有相应消除措施；（8）有意外情况风险评估和应急措施；（9）有危险任务风险评估；（10）危险源处理有分类报告，分类科学；（11） 危险源有事后分析报告；（12）危险源处理有专门机构和人员负责，处理及时；（13）员工了解危险源预控管理。

4 结语

煤矿安全管理评价不是管理的最终目的， 安全管理评价是根据现场安全检查和定性、定量评价的结果， 对那些违反安全生产的行为、制度、安全管理机构设置和安全管理人员配置， 以及不符合安全生产技术标准的工艺、场所、设施和设备等， 提出安全改进措施及建议； 对那些可能导致重大事故发生或容易导致事故发生的危险、有害因素提出安全技术措施、安全管理措施及建议。

参考文献

[1]查振高， 李新春.基于风险预控的煤矿安全管理评价系统建立研究[J].中国矿业大学学报（社会科学版），2009（1）.

[2]魏晓平，巩岩，李媛.煤矿企业安全生产风险预控分析[J].煤炭经济研究， 2007（2）.