采矿工程专业研究方向精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇采矿工程专业研究方向，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：岩土工程；采矿工程；必要性

岩土工程是土木工程大类专业的一个基本的方向，是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。也就是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术。

而采矿工程是一门致力于矿床开采理论与方法，实践采矿新技术的专业。随着我国本科教学的改革与发展，逐渐形成了大采矿的格局，即由原来的地下采煤、露天采煤以及金属矿开采等专业方向很强的分类，逐渐演化成现在的综合采矿专业，因此，采矿工程专业课程设置与教学内容就发生了较大的变化。

1、采矿工程专业课程设置

在本科教学改革深化之前，我校采矿工程专业除了开设公共基础课之外，专业课程主要有煤矿开采学、矿山压力及其岩层控制、岩石力学、矿井通风与安全、井巷工程、电工学、液压传动与采掘机械、矿业经济学、矿井瓦斯防治、采矿工程英语、测量学、矿山机械设备等，专业的就业方向基本面向煤矿企业和相关的科研设计单位，就业范围局限性很强。

但是随着经济的发展，本科生就业的范围逐渐由局限的煤矿相关单位逐渐扩展到公路、建筑和水利等行业，因此，本科学生培养的目标和相应的课程设置也需要根据形势的发展进行相应的调整。《岩土工程》作为土木工程专业的一门必修课程，自然成为需要增加到新采矿专业学习的范围之内。

2、采矿工程专业中的岩土工程问题

采矿工程是研究将矿物从地表或地下合理采出的过程，其中必然要设计到对岩土体的开挖和利用，而且事实上，人们采矿活动过程中也确实面临着大量的岩土工程问题，主要有以下几个方面：

（1）露天采矿边坡设计及稳定加固技术

在露天采矿过程中，随着采矿深度和广度的增加，矿体边坡的设计和稳定性研究是采矿工程中面临的首要岩土工程问题，特别是对与贵重矿体，合理边坡角度的设计和加固方法能够提高矿体采出率，从而创造巨大的效益。

（2）井下开采中巷道围岩稳定性问题

在井工开采的矿井中，巷道是最基本的矿井构成单元，其围岩稳定性的研究不但是采矿工程专业人员，而且吸引了越来越多的土木工程工作者进入到煤矿，从事巷道围岩稳定性的研究。巷道围岩稳定不但保持了矿井的通畅，保证了井下工作人员和矿物的顺利运输，对于整个矿井的有序生产也有重要意义。

（3）采场围岩稳定性及开采优化设计问题

采场作为矿井生产的工作车间，肩负着矿井主要的生产任务，如何保证采场围岩的稳定，是岩土工程专业深部岩土力学行为研究方向的重要工作内容之一，这也是采矿工程师们的重点攻关课题。矿井采场的开采优化可以使采场围岩的运动发生一定的变化，从而可以控制围岩的运动时间和范围，从而降低对采场内机械和人员的危险性。

（4）采空区处理及地面沉降问题

矿物的开采必然会形成一定范围的采空区，采空区垮落会导致地表沉降，随着我国环境保护意识的提升和采矿科技的发展，对采空区进行处理（充填开采）成为采矿工程研究的内容之一。

采矿工程中面临的岩土工程问题不仅仅有以上几个方面，在采矿的保水开采、三下开采以及预测煤与瓦斯突出等方面也有很多岩土方面的内容。

3、《岩土工程》开课内容设置

采矿工程专业开设《岩土工程》成为必要的课程，而且根据对培养目标和培养大纲的设计，本课程可以作为采矿工程三大专业核心课程之一《矿山压力与岩层控制》的先修课进行讲解。但是由于采矿工程的特殊性，对于本课程的设置不能直接照搬土木工程专业的教材，因此，需要对相关的内容进行分析和研究，根据采矿工程专业面临的众多岩土工程问题和对《矿山压力与岩层控制》的导入性课程，进行相应的教学内容设计如下：

将课程按照岩石力学和土力学知识分为两大部分，分别进行基本知识的讲解和基本问题解决方法的案例分析。

岩石力学的教学内容为岩石与岩体的概念与关系；岩石的基本物理力学性质，包括物理与水理性质，变形特征和基本的强度理论；岩体强度、变形及工程分类； 原岩应力的一般规律以及测量方法；洞室围岩、岩基及岩坡稳定性分析和岩体工程的喷锚加固案例。

土力学的教学内容为土的物理性质及工程分类；土的渗透性，流网及其应用；地基土基底压力计算，有效应力原理，地基最终沉降量计算方法；土的抗剪强度计算；挡土结构的土压力计算及稳定性分析，边坡和围护结构稳定分析，挡土墙结构设计；地基的破坏模式及极限承载能力，地基承载力的设计值及其确定方法以及简单的土动力学基本原理。

通过设置以上的学习内容，重点讲解岩石力学和土力学的基本概念和方法，同时结合案例进行土木工程行业的基本理论的学习，传授岩土工程中的基本问题的解决思路和解决办法，循序渐进，有利于学生对知识的理解和掌握。

4、结语

总之，随着我国社会经济的进步和采矿工业的发展，社会对采矿工程专门人才的要求和储备有了新内涵，采矿工程专业人才的就业渠道和范围有了很大的拓展，普通本科层次的采矿类人才培养合理考虑以土木工程企业需求，在原有课程设计的基础上增加《岩土工程》课程，不但可以增加采矿学生对岩土工程专业知识的接触和理解，对于将来就业于土木工程行业的学生是一个知识的普及和储备，而且开设本课程可以在基础概念和知识方面对接下来的专业核心课程起到一个铺垫作用。

[参考文献]

[1]席培胜，刘兰. 案例教学在岩土工程专业课程教学中的应用[J]. 安徽工业大学学报（社会科学版）.2012，vol.29（2）：132-133

[2]未良莉，王潇. 采矿工程专业设置专业导论课程的思考[J]. 中国校外教育.2011， （10）：111-112

[3]王炳文.采矿专业岩土工程课程教学改革探讨[J].广西教育，2011， （4）：45-46.

[4]陈海波，姜海峰.采矿工程专业教学改革方向的探讨[J].经济研究导刊.2012，（12）：263-264

篇2

关键词：科教结合；采矿工程专业；人才培养模式

作者简介：张贤平（1964-），男，湖南澧县人，江西理工大学应用科学学院，副教授。（江苏?赣州?341000）

基金项目：本文系江西省教育厅教育改革重点资助课题“独立学院‘科教结合’应用型人才培养模式研究”（编号：JXJG-10-79-4）的研究成果。

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0019-02

19世纪初，德国著名教育家洪堡为雪耻拿破仑战争中德国的失败之辱，特别是为了让德国人取代法国人，获得学术和科学的领导地位，他创建了柏林大学，贯彻其首先提出的“研究教学合一”的理念。如此改革，使德国的高等教育水平、科学技术水平迅速提高。60年后，德国在普法战争中大败法国，此后德国的科技实力位居世界首位近百年，其他国家，特别是美国和日本大力借鉴德国高等教育，也实现了科技方面的崛起。

我国重视科教兴国，注重创新立国，但从我国本科生课程的设置来看，目前的本科生课程中科学前沿课程很少，绝大部分本科生徘徊在科研大门之外。据调查，国内本科生教学较强调知识的学习，而较为忽视让其参加创造性活动。本科生对近现代科技知识的了解要比传统知识薄弱，对科技基础知识理解的深度不够，对高新科技领域的科学术语与原理理解较差；同时本科生对研究过程与方法的本质理解还有所欠缺，信息的获取和处理能力有待提高。在我国采矿专业培养中普遍存在的问题是：课程设置不尽合理，毕业生专业知识面较窄、知识结构不完善、创新能力较差，难以适应新世纪发展的需要；在采矿专业人才产学研合作教育培养中，存在合作内容有限、合作层次低、合作形式单一的问题；创造性教育不足。在学生的实习、课程设计和毕业设计环节中没有充分发挥和调动学生的积极性，使实习与科研相结合、设计与创新相结合。

“科教结合”人才培养模式旨在培养学生的科学精神和创造意识，通过针对不同年级大学生培养目标的不同，将科研融入课堂教学和相应实践环节，通过在课堂上进行研讨式教学或问题情景式教学，将学生带入一种研究的情景中去；充分利用第二课堂培养学生的科学素养，将一批科研基地和教学实验室对学生开放，使他们有了新的思想就随时都能在实验室动手做；对学生实行分类和按兴趣选拔，让部分成绩优秀的学生直接参与教师的科研项目，使本科生经常有机会接触到科研人员，一起讨论，一起体会科研的环境。该培养模式具有实践性、综合性和创造性的特征。

一、“科教结合”人才培养模式的设计思路

江西理工大学应用科学学院是一所办学十多年的独立学院，学院在继承母体学校50多年办学历程的基础上创新人才培养模式，取得了良好成效，为社会培养了大批应用创新型人才。学院采矿工程专业进行了“科教结合”人才培养模式试点，逐步形成了“ 一条主线、四个层次、三个实践环节、综合能力提升”的人才培养模式，具体设计思路如下：

一条主线：培养具有较强实践能力和创新精神的应用创新型人才。

四个层次：第一个层次，完成公共课和采矿工程专业的理论学习，使学生理解采矿工程专业的基本理论与知识，掌握基本操作技能，形成基本实践能力；第二个层次，完成采矿工程专业主干专业理论学习，使学生具备专业技术基本应用能力；第三个层次，根据学生就业的岗位需求和学生的兴趣爱好，设置多个专业研究兴趣方向，如矿压理论与控制方向、通风除尘方向、系统工程方向等，每个方向设置一组课程。第四个层次，高质量完成毕业设计环节，改变以往一成不变的毕业设计模式，形成适应现代化矿山的运作理念，丰富毕业设计内容，让设计与科研相结合。

三个实践环节：狠抓见习实习、生产实习和毕业实习三个实践环节。针对目前实践环节中存在的问题，如实习地点联系难、实习经费紧张、实习内容不全面、实习过程过于简单等问题，提出相应的措施，如探索与实习基地合作的新模式，实现校企“双赢”局面；实习内容和过程多元化新模式探索。

综合能力提升：建立采矿工程专业人才培养导师负责制，让学生在完成前三个教学层次的学习后，根据自己的兴趣选择相应研究方向的导师，积极参与导师的科研课题，深入现场实践，通过科研课题与现场实践的结合使学生的科研和实践活动更加接近实际应用，有利于增强学生的实践能力，极大地促进了学生自主研究意识和创新能力的提高。

二、“科教结合”人才培养模式的设计

1.采矿工程专业人才培养目标的确立

采矿工程专业的建设和教学改革将以科学发展观为指导，以培养学生综合素养与专业综合能力为根本，针对社会对采矿工程专业人才需求的特点，依托行业、融合市场，构建在教学理论指导下的培养模式和教学进程，深入开展课程体系的创新与建设，进一步加强与企业合作，加强产学研基地的建设，强化采矿工程技能培训，全面提高教学质量，提高学生分析问题和解决问题能力、交流与组织协调能力、主动获取知识能力、科学创新能力、工程实践能力；培养学生的创新精神、团队精神和敬业精神，把采矿工程专业建设成为江西省内具有一定知名度的品牌专业。

篇3

关键词：采矿工程；力学问题；关系；探讨

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

力学是一门重要的应用型学科。在我们日常生活中的许多地方都会用到力学知识。最为典型的就是在采矿工程中的应用。在采矿过程中会遇到许多力学问题，这些问题直接影响着采矿工程进度以及整个矿区的安全生产情况。工程人员必须要解决这些力学问题。

采矿工程是一项非常复杂的系统性工程，在施工过程中经常会遇到一系列难题，其中最为典型的就是力学问题。力学问题难度很大，只有专业的力学人员才能解决。为了有效解决这个问题，笔者认为必须要加强对这采矿工程与力学问题之间关系的研究。力学有多种分类，我们对力学与采矿工程之间关系的探讨可以从多个角度来进行考察，本文将从采矿工程力学和岩石力学这两个角度来探讨采矿工程同力学问题分析之间的关系。

采矿工程力学概述

采矿工程力学的实质是在打破旧平衡的基础上，寻求新的平衡。采矿工程力学是近代以来发展起来的一门应用性和实践性非常强的学科。采矿工程力学的应用范围非常广，其中在地质，水电，地下工程，岩石工程等领域应用范围非常大。力学对采矿工程的影响主要体现在两方面：一是力学本身是采矿工程的理论基础，二是力学的发展又进一步促进了采矿工程技术的进步。力学的主要目的是要寻求新的平衡，而采矿工程的最终目标是要通过打破亿万年的稳定的地层，来获得资源。采矿工程往往需要把大岩石碾碎成小岩块，而后再把小岩快进行粉碎。力学的主要目的是要保证在采矿过程中有一个平衡的空间。

与其他类型的力学学科相比，采矿工程力学有其自身特点。与传统的固体力学相比，采矿工程中用到的力学具有以下几个特征：首先是采矿工程力学是通过打破稳定的地层来寻找新的平衡，而传统的固体力学是通过使用材料，来设计一个稳定的结构；其次是在采矿工程力学中岩石不是单纯的材料。岩石是天然的地质体，其本身具有复杂的结构和条件，我们在采矿过程中不能单纯地把岩石看作材料。最后是在采矿工程中不能忽视地应力的影响。岩石本身具有地应力。地应力是造成岩石工程变形的主要原因。因而加强地应力的研究就显得非常重要。采矿工程力学与其他力学不同的一个显著区别就是地应力。经过人们多年的实践研究，发现矿区岩石本身的地应力具有不确定性。地应力的不确定性增加了采矿工程的风险，我们要想控制这种风险就必须要加强对岩石地应力不确定性的研究。

采矿工程与力学问题之间的关系

在明确了采矿工程力学的基本概念之后，笔者就来详细探讨采矿工程与力学问题之间的关系。针对两者关系的探讨，我们首先必须要了解采矿工程常见的力学问题，而后才能谈得上探讨理解两者的关系。

采矿工程中常见的力学问题

笔者经过对采矿工程进行深入调查并结合多年的实践经验，认为当前我国采矿工程中常见且非常重要的问题有以下几个：一是对采场地压进行科学预测和控制；二是对矿石自然或者受力崩落规律的掌握；三是对采矿工程中造成的地表沉陷问题的研究以及如何控制它所造成影响的探究；四是相关爆破问题以及非爆破破碎方式的掌握；岩石破碎既可以运用爆破方式也可以采用非爆破的形式。在矿区开采过程中必须要结合矿区自身的特点来进行选择；五是对软岩巷道的维护。

采矿过程中力学问题的解决方案

针对矿区采矿过程中遇到的问题，笔者认为主要是要从三个角度来解决。

一是在采矿过程中要高度重视反馈信息的作用。在矿区开采过程中及时分析各种反馈信息，通过分析这些信息来不断调整和修改开采方法。这是有效预防和解决问题的重要手段。采矿工程本身具有一定的短期性。采矿过程中的碾碎与稳定等工序在时间和空间上的布局会对采矿效果造成严重影响，这是需要我们在采矿过程中必须要高度重视的问题。

二是科学准确的测量。在开采过程中科学准确的测量是提高开采效率的重要手段，在开采矿区过程中对各种数据的精确测量有利于工程人员进一步掌握地质工程状况，有助于主动解决问题。开采过程中主要是对平常位移和数据来进行准确测量的，与其他数据相比，平常位移和数据更容易测量。加强对于平常位移和数据的研究是提升采矿水平的重要手段，同时还可以借助声音发射等手段来进行调整。

三是对采矿工程进行科学的可靠性分析。在实际的矿区开采过程中会受到多种因素的影响，不确定性很大。因而加强对采矿工程的可靠性分析就显得尤为重要。矿区岩体的地质结构是非线性的，这种非线性会严重影响到可靠性分析。在实际开采过程中对矿区可靠性的要求并不是要达到百分之百。只要可靠性达到百分之八十就可以进行施工。因而对矿区工程的可靠性测量必须要科学准确。这样可以降低采矿工程的代价，同时还可以节省计算时间。对采矿工程的可靠性分析是一个重要内容，值得我们在未来下大力气研究。

（三）崩落采矿与岩石力学之间的关系

上文提到了采矿工程力学同采矿工程的关系，接下来笔者就来探讨以下岩石力学同采矿工程之间的关系。岩石力学同采矿工程力学之间的关系集中表现在崩落采矿与岩石力学的关系。首先来看岩石力学的概念，岩石力学是一门研究地壳岩石运用，破坏，变形规律的学科。岩石力学是力学的一个重要分支。岩石力学具体的研究方向包括以下几个方面：一是岩石的压力；二是岩石的断裂；三是岩石的稳定性分析；四是岩石的抗力系数；五是岩石的强度；六是岩石的数学模型。岩石力学的重点是有两个：一是对岩性，地下水，构成破坏带，地下水等地质因素和岩石开采方式的研究；二是对岩石的力学性质的研究。加强这两方面的研究对于提升采矿工程的效率具有重要意义。但由于岩石本身具有不确定性且各种要素之间的关系很难用数学模型表达出来，这就给岩石力学的研究带来很大难度。

上文提到岩石力学与崩落采矿的关系非常密切，接下来，笔者就来详细论述岩石力学在崩落采矿中的作用。笔者认为岩石力学在崩落采矿中起着非常关键的指导作用。在崩落采矿过程中首先要对岩体本身的属性有深入了解。只有在了解了岩体本身的属性之后，才能真正高效安全地实现崩落开采。针对岩体特征的了解，我们主要是从岩体的力学特点，断层大小，方向，倾斜角，段层面本身的特点和组成应力；岩石的抗剪强度，抗拉抗压系数，地应力等角度来进行考察。岩体特征考察的主要目的是要考察岩体的可崩性；在确定了岩石可崩性之后接下来就是制定崩落采矿方案，针对崩落采矿方案的制定必须要严格按照相关规定结合岩体本身的特性来进行设计。

随着我国煤炭资源形势日益紧张，我国采矿工程技术获得了迅猛发展。采矿工程技术与力学之间有着很紧密的联系。力学是采矿工程的理论基础，在采矿工程形势日益复杂的今天，加强采矿工程同力学问题分析之间关系的探讨具有非常重要的意义。本文从采矿工程力学与岩石力学，这两个角度探讨了两者之间的关系。由于岩体本身具有不确定性，因而笔者认为加强对岩体力学特性的了解，尤为重要。

参考文献：

[1]吴广，刘兆雷．浅谈采矿工程与力学问题的关系[J].科技资讯，2010(35)．

[2]蓝航．岩石力学在采矿工程中的研究现状和趋势[J].煤矿开采，2006(O5).

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关键词：采矿工程;创新性人才;培养模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）45-0104-02

社会发展和科技进步对创新性人才的需求越来越迫切，我们国家高等教育目前推行的卓越工程师培养计划与专业认证，都是为了使我们国家工程教育培养的学生具创新能力和创新精神的人才，因此围绕如何为社会培养具有全面创造性的创新人才，构建创新性人才培养模式，是每一个采矿工程专业教育工作者应该考虑的问题。

一、采矿工程专业人才培养模式剖析

山东科技大学采矿工程专业是原山东矿业学院建校就已开办的老专业之一，开设于1951年，经过60多年的发展建设，为国家培养了数千名优秀毕业生以及活跃在祖国各条战线的采矿与工程技术专家，为我国的社会进步和经济发展做出了巨大贡献。采矿工程专业自开办以来采矿工程专业始终坚持以煤炭行业需求为向导，围绕采矿开展人才培养工作，形成了较为成功和独特的人才培养模式，2007已经成为国家级特色专业建设点，2009年通过教育部专业认证、2011年获批教育部卓越工程师计划。

传统的人才培养模式在长期的教育实践过程中曾发挥了非常重要的作用，但随着我国采矿业的发展和煤炭需求的增加，煤炭企业生产能力的进一步扩大，开采机械化水平的进一步提高以及对专业人才要求水平的提高，具有创新能力的高素质复合型煤炭专业人才紧缺的矛盾日益显著。原有的培养体系在教育过程中已表现出了一些明显的不足之处：

1.对学生创新能力的培养力度不够，创新能力与综合素质有待提高;

2.实验教学环节较弱，开放性实验室少，设计性、综合性实验比例偏低;

3.校外实践基地建设困难，实习环节不能保证，影响实习效果;

4.专业课程设置口径偏窄，影响了毕业生的适应性，不能满足市场经济的需要;

5.专业课安排不尽合理，教学内容也显陈旧，教材内容滞后于现场应用。

如何培养具有创新精神的采矿工程专业人才是摆在我们面前一个首要的问题。

二、采矿工程专业创新性人才培养模式建设

采矿工程专业依托采矿工程国家重点（培育）学科和教育部重点实验室（矿山灾害预防与控制）在人才、教学、科研和实验室方面的优势，结合国家级特色专业、省级品牌专业建设，针对原有培养体系的不足，把构建创新型人才培养体系和条件保障体系作为教学改革的重点，在人才培养体系的各个环节进行了有重点、分层次的改革，在人才条件保障体系方面投入了大量的人力、物力支持创新型人才培养，取得了一定的成效。

（一）构建科学规范的创新型人才培养教学体系

1.优化与调整采矿工程专业培养方案。调整后的采矿工程专业培养方案以培养厚基础、宽口径、强能力、高素质复合型创新人才为目标，突出本专业在矿山压力与岩层控制、开采沉陷与环境保护、采矿方法与工艺等研究方向上的矿业特色，以煤为主、兼顾非煤矿山与岩土工程，以素质教育和能力教育为主线，突出学生创新能力和实践能力的培养。

设置科研创新教学环节，启动“大学生科研训练计划”和“大学生创新行动计划”，积极鼓励大学生开展创新实验以及各项学科竞赛、专利发明等，获取科研创新学分，全面培养和提高采矿工程专业学生的科研能力和创新能力。

开设研讨与探究课程，包括研讨课、专业导论课、学科前沿课程、名师讲座等，提高大学生创新意识，强化学生分析问题和解决问题的基本能力。

突出实践能力的培养，提高实践教学在教学计划中的学分比重，大幅度增加综合性、设计性实验的比例，不断完善理论教学与实践教学培养模式。

在生产实习、毕业实习、毕业设计（论文）环节进行积极探索，与企业紧密合作，依据现场需求增加专题研究训练，加强CAD在设计中的应用，提高了学生的应用操作能力和综合设计能力。

2.构建与培养方案相适应的课程体系。在过去课程体系结构的基础上，更新教育理念，构建和优化课程体系结构，整合教学内容，以适应创新型人才培养的需要。通过调整课程设置和课程内容，按基础理论知识与实验、专业理论知识与实践、综合能力与创新三个层次设置课程，构建通识教育基础课程模块、专业大类课程模块、专业主干课程模块和专业选修课程模块四大课程模块;强调大学基础阶段的“通识教育”，拓宽学生的专业知识面，增加科研创新和强化实践教学环节，探讨培养创新思维教育模式，组织学生积极开展各类社会实践活动，进行创新性实验和实践，提升学生的创新精神和创新能力。

3.开展教学方法、教学内容的研究与改革。通过开展以创新教学为主的教学方法研究、改革教学手段，加大多媒体辅助教学的力度、对原有的课程教学内容进行重组、加强专业品牌课程、特色教材建设等一系列改革，使专业课程建设取得了一定的成效。精品课程建设方面，建设了《开采损害与环境保护》《矿井通风与安全》国家级精品课程和国家精品资源共享课程，其中，《矿山压力与控制》为代表的矿山安全类课程获批省级精品课程群。对于教材建设，根据最新修订的人才培养方案中课程体系、课程内容的优化组合情况，从满足教学需要出发，在尽量使用国家21世纪统编教材的前提下，积极组织或参加编写出版了能反映教师教学改革和科学研究成果的特色教材，《矿井特殊开采》《矿井通风与安全》《矿山压力控制》获得山东省优秀教材，2012年，《矿山压力与岩层控制》《工程爆破》《构造复杂煤层开采》和《矿井通风与安全》已获批国家“十二五”规划教材。

（二）构建创新型人才培养的条件保障体系

1.国家重点实验室优质资源共享，实施开放式实验教学，提高学生的实践与创新能力。2013年，我校获批成为矿业工程国家级实验示范中心，因此采矿工程专业充分利用学科与实验室建设的优势，积极整合实验教学资源，筹措建设资金，逐步改善实验教学条件。近四年投入经费500余万元用于采矿工程专业实验室购置设备，先后添置了“现代化矿井仿真模型”和“矿井通风仿真系统”等大型本科教学实验设备，购置了“可视化数字矿山设计系统”等多套软件，自行研制了“机械模拟实验系统”，修复了“煤炭地下气化工艺实验台”，极大地改善了实验教学条件。在培养方案中改革课程中的实验内容，缩小验证性实验、增加综合性、设计性实验比例，目前综合性和设计性实验开出率已超过80%。同时实施开放式实验教学，学生通过网站预约，可以来实验室进行自主设计性实验。

2.校企深度合作，增加综合性校外实践基地建设。近几年，采矿工程每学年有400名左右的学生进行认识实习、生产实习和毕业实习。实习任务重、人员多，实习地点分散。针对这种现状，我校积极构建校企合作平台，保证学生实习工作的顺利开展。在校外实践基地的建设过程中，近年来，采矿工程专业在原有校外实践基地的基础上新增了5个校外实践基地，积极探索出多形式、多类型的校外实践基地建设新模式：一是校企共建型，如与山东能源集团、攀煤集团、皖北煤电集团的联合办学;二是科研带动型，如与神华集团、兖矿集团等单位的合作。学生通过参加现场生产劳动，熟悉生产过程，参加生产实践以及结合所学专业知识参与生产管理、技术革新及课题研究。通过实践，学生的实际工作能力、创新能力等都有了较大的提高。

3.多途径加强师资队伍建设。创新型人才培养需要一支教学水平和现场经验两方面都过硬的师资队伍。为此本专业一方面，加大了人才引进和培养力度，依托教育部、山东省重点学科和重点实验室及泰山学者优势学科团队建设等学科平台，培养和引进高水平年轻学科、学术带头人，培育学术团队，形成整体结构趋于优化，人才优势明显，实力雄厚，发展势头强劲的师资队伍，使得专业教师队伍年龄结构、学历结构、知识结构及能力结构等方面更加合理;另一方面与企业合作，不断完善校内专任教师到矿山企业、科研部门学习交流，矿山企业、科研部门高技能人才到校兼职授课的制度和机制;再者，建立教师培训、交流和深造的常规机制，加强采矿工程专业的国内外学术交流活动，引进先进的教学理念。初步形成了一支了解矿业发展需求、现场经验丰富、教学水平高且热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍，能够满足培养优秀矿业类创新型人才的需要。目前，每年采矿工程专业都要派2名教师到企业挂职锻炼，到目前共聘请了8名兼职教授来校授课、讲座，并且每年有3名左右的教师到国内外高校交流访学。

这些资源为改善学习、科研条件，拓宽学生的专业知识面，活跃学术气氛，提高学生的创新能力奠定了坚实的物质基础。

三、取得的成果

山东科技大学采矿工程专业充分利用已有学科平台与专业平台，改革人才培养体系，进行创新型人才培养，在人才培养方面取得了显著成效：在校大学生的科技创新能力、社会实践能力、综合素质有了显著提升;学生考研率，四、六级通过率居全校各专业前列，培养的本科生深受全国各用人单位青睐;毕业生就业率稳步提高;已经毕业的学生在不同的工作岗位建功立业，成绩突出。该人才培养模式的构建与实施可为其他高校采矿工程专业创新人才培养提供借鉴。

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1.1建设目标

将社会进步的需求和能源工业的可持续发展作为依托，对当前采矿工程专业的优势和特色进行保留，在这个基础之上将人才培养的全过程都贯穿着对学生实践和创新能力的培养，对人才培养的方案和课程体系进行优化，对教学的内容和专业内涵进行扩充，要对新教材的建设进行加强，还要推动教学管理和质量保障体系的建立，提升教学团队的能力，提高院校实践教学的硬件能力，只有这样，才能够培养更多的基础扎实、能力强、知识广、综合素质高的采矿人才。

1.2建设方案

1.2.1对于采矿专业国内国外发展的动态进行充分的掌握和全面的调研，在此基础之上，将“学习、创新、实践、交流、适应”这5项能力作为培养采矿专业人才的标准，将培养学生实践和创新能力的培养作为核心，对本科人才培养方案进行调整。

1.2.2要对课程体系和教学内容进行进一步的优化，要将专业实验室作为建设的重点，在这个基础之上，要对独立实验课程的建设力度进行加大，对实验内容和实验程度要更强调综合性、创新性、研究性，对于实验室的开放程度也要加强。

1.2.3要对建设新教材的步伐进行快速的推动，在教材中要引入最新科研成果的内容，对于重点主干课程的新教材的编写要加大力度，还要设计新的毕业设计配套图册，教育部将一些采矿工程专业的课程教材的修订纳入了国家级规划教材的建设。

1.2.4要对实践教学环节进行强化，对于实践教学的改革要进一步的深入，更好的实行系统化的改革，其改革重点是专业实习、课程设计、毕业设计。要对专业实习的模式进行改变，传统专业实习模式中，老师充当主导者的角色，要对这一点进行改革，要让学生在专业实习中充当主角，要对学生的交流和适应能力进行培养和加强。在对课程设计进行改革强化的时候，还要对毕业设计内容和形式进行调整，这样有利于学校培养出适应不同社会层次需求的人才。

1.2.5要将课程负责制在教学中推行，还要推行对教学团队的建设，要对教学团队中人员的搭配中要注意老中青的合理配置，还要根据教师的研究方向和不同老师的不同教学特长组建最好的专业课程教学团队。为了使教师的积极性得到充分的调动，可以通过实行课程负责制来达到目的。对于课程负责人的选择，要根据教学经验丰富程度和教学效果的好坏来确定，尽量选择教授或者教学骨干担当课程负责人，其他相关的教师为课程设计团队的成员，课程教学工作由教学团队来完成，和教学相关的教材的编写工作也要有教学团队来完成，对于创新能力培养课程的改革需要课程组织形式的保证，实践环节的改革也需要课程组织形式的保证。

1.2.6要将国家级重点学科的优势作为依托来将本科导师制进行全面的推广，要让学生在课题研究早期就进入课题组，和导师一起完成科研工作，要将毕业设计分组和导师制培养进行有机的结合，这样有利于科研训练连贯性的加强。

二、采矿工程特色专业建设的进展

2.1调整人才培养方案

在过去采矿工程专业教学中，主要是对大学生的学习和实践能力培养为主的，而为了顺应社会对于人才需求的变化，要调整人才的培养方案，将培样学生的创新能力和实践能力为主，这也是进行人才培养方案调整的目的。要培养更加全面的的采矿工程专业人才，不仅要具有扎实的采矿专业知识基础，而且综合能力要强，具备很好的创新能力和实践能力，能够在采矿一线从事生产管理、施工管理、科学研究的全方面高素质的工程技术人才。

2.2优化毕业设计环节

应该将多种毕业设计组织方式在人才培养中推行，例如面向设计单位、部分研究生可以推行“大设计、小专题”的组织方式；面向非煤系统、研究生、科研院校可以推行“小设计、大专题”的组织方式；面向研究生、科研院校可以推行“全专题”（类似研究生论文）研究方式。对于实习组织也要采取不同的方式，要以指导教师支持为辅，学生自主联系实习单位为辅。可以采取下述三种方式：第一种是对于那些被分配到同一实习单位的学生，让这些学生组成一个小组，现场导师负责指导工作，学生进行自主室习；第二种是校内的导师联系实习点，校内和现场双导师负责指导学生进行自主实习；第三种是推荐的研究生，还有就是参加导师制的学生，直接和导师进行联系，进行自主实习。对于毕业答辩工作也要加强，在改变了毕业设计内容和形式之后，应该严格的把好出口关。可以通过分小组的形式进行毕业答辩，一个小组的成员共同完成一个矿井的设计，然后一起答辩，对于在这个矿井设计中自己负责的部分进行内容的介绍，然后老师进行适当的提问。

2.3充实实验教学内容

为了使学生可以更方便的对实验课程进行预习，对实验内容的具体操作进行了解，要制作全过程的视频。还要通过互联网建立虚拟实验室，可以采用虚拟现场、三维动画等软件。开发出“煤矿绿色开采技术”、“现代化矿井漫游系统”、“顶板离层指示仪安装”、“深基点多点位移计安装”、“顶板离层指示仪安装”等。学生可网上共享。还要增建“巷道支护质量监测监控技术”，能够对不同的断面巷道进行变形和应力的监测，利于学生使用各种仪器仪表。

三、总结

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关键词采矿工程核心课程建设管理

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1002-7661（2012）13-0010-02为了充分调动高校的积极性、主动性和创造性，推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革，形成一批教育观念先进、改革成效显著、特色鲜明的专业点，促进高等学校人才培养水平的整体提升，教育部下发了《教育部关于启动实施“本科教学工程”“专业综合改革试点”项目工作的通知》（教高司函〔2011〕226号）。根据“通知”要求，河南理工大学采矿工程专业立即启动了专业综合改革。

本次专业综合改革着重从教学团队、课程与教学资源、教学方式方法、实践教学环节、教学管理等五个方面进行建设，而核心课程群的建设与管理是这五个方面必须考虑的问题，是关系到专业综合改革成效的关键，因此，本文拟对河南理工大学采矿工程专业核心课程群建设与管理方法进行探讨。

一、采矿工程专业特点

河南理工大学是我国历史上第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校。采矿工程专业是学校的传统优势专业，为河南省名牌专业、国家级特色专业，拥有采矿工程专业国家级教学团队和两门国家级精品课程；2010年通过全国工程教育专业认证，2011年被教育部列入第二批 “卓越工程师教育培养计划”试点。参与采矿工程专业综合改革试点的专职教学科研人员40人，其职称结构与学历结构如下图。

二、专业核心课程群建设与管理

（一）成立专业核心课程群教学团队

采矿工程专业核心课程群包括：《采矿学》《矿井通风与安全》《矿山压力与岩层控制》《井巷工程》《矿山岩石力学》和《开采损害与保护》等。围绕专业核心课程群，根据主干课程的性质和起居室课老师的研究方法，建立“采矿学课程群教学团队”“开采损害与保护课程群教学团队”“矿山岩层控制课程群教学团队”“岩石力学课程群教学团队”“矿井通风与安全课程群教学团队”等五支课程群教学团队，每个教学团队设有负责人，负责根据课程体系和培养计划要求，团结带领团队成员，搞好该课程群的教材建设、理论教学、实验教学、课程建设、教学方法研讨与改革、教学资源上网，加强课程的协同开发，促进开放共享。

（二）突出专业主干课程的核心地位

结合每门专业主干课程的现有基础和教学资源条件，有针对性地对专业核心课程群进行建设。

1．采矿学课程群与教学资源建设

采矿学课程群教学团队主要承担河南省精品课程《采矿学》《专业导论》《煤矿发展新技术》等课程与教学资源建设。该教学团队由12名教师组成，其中教授4人，副教授4人，高级工程师1人，讲师3人。省级教学名师2人，国家级、省级精品课程负责人各1名。

结合“卓越工程师教育培养计划”，《采矿学》课程重点从以下几个方面进行建设：

（1）自主开发“《采矿学》三维数字化教学课件”，促进教学手段与教学方法的改革。

（2）把本课程建设成为优秀的视频公开课，将全部课程资源和教学录像上网，供本校及外校学生、煤矿技术人员和工人远程学习。

（3）开发毕业设计网上指导系统，提供多个真实的矿井设计范本和最新的规程、规范等，设置师生交流平台，随时解决毕业设计过程中出现的问题，提高毕业设计质量。

（4）建设“《采矿学》3D辅助课堂教学和实验教学实验室”、“采矿工程专业三维虚拟仿真实习实验室”和“煤矿综采工作面高仿真实验室”，帮助学生尽早建立起稳固的空间概念，理解和表达煤层与岩层、煤层与煤层、煤层与巷道、巷与巷道之间复杂的空间关系。

2．开采损害与保护课程群与教学资源建设

开采损害与保护课程群教学团队主要承担国家精品课程《开采损害与保护》课程与教学资源建设。该教学团队由5名教师组成，其中教授3人，副教授2人。该课程的建设重点为：

（1）实现双语教学，引入国内外先进的教学理念。

（2）及时把教改教研成果引入到课堂教学，形成一套以案例教学、启发式课堂教学为主，以课堂讨论、师生交流、习题课、多媒体演讲、网络教学等为辅助手段的多元化教学模式。

（3）修订出版《煤矿开采损害与保护》教材，出版双语教材《Mining damages and Protection》，出版译著《Surface Subsidence》。

（4）开发设计上覆岩层“两带”高度模拟等三个教学实验。

3．矿山岩层控制课程群与教学资源建设

矿山岩层控制课程群教学团队有9名专业教师，其中教授2人，副教授5人，讲师2人，主要承担《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》的教学任务。其建设与改革的重点如下：

（1）矿山压力可视化教学改革。采用Itasca系列软件（FLAC3D、UDEC、3DEC、PFC软件），将枯燥的矿山压力理论转化为能够看到的矿山压力显现过程，生动形象的展现其中蕴含的矿山压力原理，让学生深刻了解矿山压力原理与控制手段与方法。

（2）开发《井巷工程》三维仿真教学课件。利用虚拟现实技术，开发相应的三维仿真课件，让学生亲自上机操作，变枯燥乏味的文字讲解为身临其境。

（3）推行矿山压力和井巷工程案例教学法。

（4）加大《井巷工程》精品课程建设，搞好《矿山压力与岩层控制》视频公开课建设，将课程的全部资源和教学录像上网。

4．岩石力学课程群与教学资源建设

岩石力学课程群教学团队主要承担《岩石力学》《土力学》课程的建设与改革。该团队共有7名教师组成，其中教授(教授级高工)3人、副教授2人，讲师2人。根据《岩石力学》课程特点，教学团队坚持“着眼工程，立足试验，讲授理论，补充文献”的教学思路，从以下方面对课程进行建设：

（1）形成实验教学和课堂理论教学为主，视频及虚拟现实技术教学为辅的教学模式。

（2）进一步完善电子教材上网、网络课件上网、教材配套CAI课件上网。

（3）进一步完善网络环境下的试题库和交互式测试系统，改进网络交流和答疑平台；对网络课件进行修改、完善和提高，将课程教学团队成员的教学录像上网。

（4）对全部网站内容进行升级，形成共享资源丰富、示范性强、应用效果好、推广价值大的精品课程。

（5）出版具有实践特色的《矿山岩石力学》教材。

5．矿井通风与安全课程群与教学资源建设

矿井通风与安全课程群教学团队主要承担《矿井通风与安全》和《瓦斯地质和瓦斯治理》的建设任务。目前，该团队共有5人，其中教授3人，副教授2人。结合“卓越工程师教育培养计划”，《矿山通风与安全》课程的建设重点是：

（1）适当增加矿山安全技术和现代化管理方面最新科研成果，并补充实际案例，形成配套的案例课件。

（2）结合目前煤矿生产自动化、机械化、集约化、智能化的发展方向，注重充分利用信息化技术，适当调整课程内容和结构，完善课程课件。

（3）将科研成果转化为课程教学内容，采用启发式、讨论式和探索式等教学方法与CAI相结合的教学手段，达到形象、直观、生动，做到重点突出，难点突破，教学质量较高。

（三）专业核心课程群教学团队管理

1．运行与激励机制

针对成立的“采矿学核心课程群教学团队”等五个教学团队，制订科学的团队管理制度，明确团队负责人及团队成员的责任与任务，明确课程建设目标，制定量化考核机制和奖惩办法，鼓励优秀教师主动多为本科生上课，作为本科生的四年指导教师，提高学生的培养质量。

2．经费保障

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【关键词】露天与金属矿山开采 教学内容 改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）01C-0060-02

深化高等教育教学改革、提高人才培养质量，是新时期加强高等教育质量内涵建设的重要举措。笔者以中国矿业大学（北京）为例，结合露天与金属矿山开采课程的特点和多年的教学实践，提出重构课程教学内容的必要性，探讨教学内容改革的途径，以期为打造精品课程和采矿工程国家级特色专业的建设奠定基础。

一、露天与金属矿山开采课程的特点

露天与金属矿山开采是中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科一门重要的核心课程。通过该课程的学习，采矿工程专业的学生能够掌握矿床露天开采的基本工艺与设计方法，以及金属矿床地下开采的主要方法与参数设计，为今后从事露天矿山、金属矿床地下开采方面的教学、科研、生产等工作奠定必要的理论与技术基础。露天与金属矿山开采课程具有以下特点：一是课程内容多且杂。课程涵盖固态矿床露天开采与金属矿床地下开采两部分内容，涉及上述领域的开拓方式、生产工艺、采矿方法和设备选择，主要内容包括露天矿山的矿岩松碎、采装、运输、排岩、露天开采境界、矿床露天开拓、露天矿生产能力与采掘进度计划、露天矿边坡稳定与控制，以及金属矿床地下开拓方式、回采工艺、采矿方法选择与适用条件、矿柱回收与空区处理等，知识涵盖面广，课程系统性差，教学难度较大。二是课程学时较少。露天与金属矿山开采课程综合了矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，故课程的综合性和实践性较强。然而，根据中国矿业大学（北京）新版教学大纲（2011版），该课程的授课时间由原来的40学时减至32学时，学时少而内容多，这给教师的“教”与学生的“学”均增加了困难。

二、重构课程教学内容的必要性

高等院校实现人才培养的基本途径是教学，其中最主要的是课程教学。在专业范围内，根据教学需要，将知识体系按照学科的内在规律，分解成若干个具体的知识体系，每个具体的知识体系即课程；每门课程都有其独特的内容，其载体是教材。

课程建设是提高教学质量的一项综合性建设，课程建设主要包括教学内容、师资队伍、教材、教学条件、教学方法与手段、课程体系、管理机制、实践教学等几个方面的建设，其主要目的是解决好如何为学生提供好的教学内容和教学方法的问题。

教学内容是体现教育目标的重要组成部分，是该领域前人研究成果的总结，并且随着科学研究的进展而不断发生变化。根据普赖斯知识指数增长模型，到2020年人类知识总量将达到每73天翻一番的速度。这就要求教师要从广阔的知识海洋中汲取营养，改善自身的知识结构，开展科学研究，这也是提高自身水平、适应社会发展的一条途径。教师只有将反映科学技术、经济社会发展的最新研究成果，及时充实到新的教材及课堂讲授中，才能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。

教学内容的改革是教学改革的核心，必须符合人才培养目标的总体要求。教学内容改革既涉及各门课程内容之间的衔接与组合，以及每门课程的内容选择和优化，又涉及教学设计、教学方法和手段、教材选用等因素。露天与金属矿山开采课程作为采矿工程专业的核心课程，涉及范围广，内容更新快，重构课程知识体系，优化整合课程内容，改变教学内容陈旧、脱离科学发展前沿的现象，形成开放的课程体系刻不容缓。

三、教学内容改革的途径

全面推进采矿工程专业人才素质教育，是培养能适应社会主义现代化建设需要，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的要求。针对当前课程教学中存在的问题，结合笔者所承担的“中国矿业大学（北京）露天与金属矿山开采课程建设”项目，探讨采矿工程专业露天与金属矿山开采课程教学内容改革的途径。

（一）优化教学内容。教学内容的调整，应注重将工程素质的要素转化为具体的教学内容和教学活动，强调以科研促进教学，形成贴近工程实际的教学内容。露天与金属矿山开采课程涉及的预备知识和相关领域较多，课程横向跨度大，其与矿山地质、矿山机械、岩土力学、爆破工程等课程联系密切。在新版课程教学大纲的指导下，对原有露天与金属矿山开采课程的教学内容进行取舍，在合理保留传统内容的基础上，注重课程内容的更新，通过在课堂教学中补充本学科的发展前沿，提高学生的学习兴趣。例如，原先在讲授“露天矿山爆破”时，需要增加2学时来补充有关炸药基本组成与岩石爆破作用机理等内容，但根据新版采矿工程专业本科培养计划，已新增爆破工程课程，因此，在讲授“露天矿山爆破”时，无需重复这部分内容，从而有助于提高课程的教学效率。又如，浅孔留矿采矿法虽在许多小型金属地下矿山仍普遍运用，但其存在机械化程度低、工人劳动强度大、安全作业条件差等不足，不符合“安全、高效”的采矿发展之路，故在教学过程中应对这部分内容进行删减。再如，随着矿产资源开发逐步向深部延伸，解决深部开采引发的高温、高压、岩爆等问题已成为当前研究的热点，适时补充深部开采理论与安全生产技术，有助于提高学生对采矿学科的深入认识和思考。

（二）加强教材建设。教材是传播知识的载体，教材建设是教学内容和课程体系改革的组成部分，是课程内容、教学体系建设和改革思想的具体反映，一本好教材是取得出色教学效果的基本保证。因此，编写与教学计划、课程教学大纲配套的系列教材是教学改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现教学计划的重要保证。教材既要求内容丰富、系统完整、重点突出，并能反映国内外最新的进展和发展趋势，又要求能突出基础理论、基本知识和基本技术的教育。露天与金属矿山开采课程内容涉及固体矿床露天开采和金属矿山地下开采两部分内容，曾选用教材是根据教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足新版教学大纲的要求。因此，在调整和优化教学内容的同时，依托中国矿业大学（北京）教材建设项目，按新的思路组织编写课程配套教材――《金属矿床露天与地下开采》。与现有同类教材相比，该教材是针对煤炭院校本科生采矿教学的特点，适当补充固体矿床露天开采与金属矿床地下开采的有关内容；并在原有教材的基础上，补充了爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，力求反映近年来矿业领域较为成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井矿山胶结充填采矿理论与技术、露天煤矿吊斗铲剥离倒堆开采工艺等。《金属矿床露天与地下开采》荣获2011年北京市精品教材。

（三）明确教学重点。露天与金属矿山开采课程表面看起来，知识点多、内容庞杂，实际上这是对教学内容理解不系统造成的。明确教学重点是提高教学质量的关键，而教学重点的确定又必须建立在熟悉教学内容的基础上。因此，必须认真钻研教材，处理好教材与教学内容的关系，对教材内容进行有益的深化和适当的扩展或删减。然而，教材毕竟只是教学中的主要参考书，对教师而言，还要参阅大量的参考文献，在熟悉内容、吃透教材的基础上对教材内容进行重新组织、加工精炼，以最有效的方式将一些基本原理、方法及技能传授给学生，使学生在尽可能少的时间内获得尽可能多的知识。例如，在讲授金属矿山地下开采方法时，可按照“采场结构参数―采准工作―切割工作―回采工作―采矿方法评价”的思路开展；在讲授露天煤矿大型采装设备吊斗铲时，可引出“吊斗铲倒堆剥离开采工艺”，并通过我国黑岱沟露天煤矿“定向抛掷爆破+吊斗铲倒堆剥离”实例深入阐述此类开采工艺。这种教学方法不仅使露天与金属矿山开采课程的知识系统化，从而使学生容易接受和掌握，而且培养了学生解决问题的能力。

（四）引入科研成果。露天与金属矿山开采领域的新理论、新技术和新方法不断出现，这就要求教师要不断从知识海洋中汲取营养，改善和提高自身的知识结构。科研工作是提高和体现教师学术水平的重要途径之一，通过参加科研实践来丰富自己的工程实践经验，并将反映科学技术、经济社会发展的最新成果及时充实到新的教材及课堂中，既不会使单纯的理论知识讲解枯燥无味，又能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。例如，在讲授金属矿山地下采矿方法选择时，结合教师正在进行的科研项目“夏甸金矿深部高温高压环境下安全高效开采关键技术研究”，详细论述了选择采矿方法的基本要求、影响采矿方法选择的主要因素和采矿方法选择的步骤，收到了良好的授课效果。

露天与金属矿山开采是一门实践性非常强的课程，通过鼓励学生参加大学生创新性实验项目或参与教师的科研项目，将露天与金属矿山开采课程的知识点融入科研项目中，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，利用中国矿业大学（北京）充填采矿实验室在仪器设备上的优势，先后组织本科生参与“全尾砂固结充填胶凝材料研究”、“尾砂胶结充填体自立性能研究”、“高地温环境下全尾砂固结胶凝材料研究”等多项大学生创新性实验计划项目。通过参加相关科研工作，学生的创新能力和综合素质得到显著提高。

总之，教学内容改革是课程建设的基础和依托，可通过优化教学内容、加强教材建设、明确教学重点、引入科研成果等途径，力争实现科研和教学的有效结合，使课程内容能及时反映本学科的最新研究成果，提高学生的创新能力和实践能力。

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关键词：班级管理；采矿专业；教学活动；综合应用

中图分类号：G647  ；  ； 文献标志码：A  ；  ； 文章编号：1674-9324（2014）42-0133-03

多年来，作为传统的艰苦行业――煤炭开采在世人的眼中一直没有大的改观，总认为煤炭开采就是脏、苦、累的代名词，总认为进了这个行业没有前途，总觉得会低人一等。而殊不知，正是煤炭等资源的持续稳定供应才成就了我国经济的高速发展，以2010年GDP为例，与2000年相比翻了一番，达到近四万亿元，令世人瞩目。

但同时我们也应该清醒地认识到：作为一次性能源，煤炭的再生需要经历亿万年之久，并且还要有复杂的地质活动及物理化学作用，在找到合适的替代能源之前，我们需要更为合理、科学的方法和技术对其进行充分开采和利用。

居安思危方能未雨绸缪，才能谈可持续性发展，处于如此形势下的高校更应如此。那么在实际的学生管理和教学中，如何让学生真正认识到形势的危急，扎实地打好采矿基础，掌握前沿科技动态，这就对学生教育教学提出了更高的要求。而对于刚入学的采矿工程专业大学生来说，班主任在他们更好地适应大学生活，更快地转变学习方式、生活习惯等事务中发挥着重要作用。

一、班主任思想工作

学生管理与专业教学活动看似风马牛不相及，但是深入分析这一问题后会发现，其实两者是密切联系，互不可分的。做好学生管理和思想工作，能促使他们更认真地上好专业课，学好专业知识；而从专业教学角度来说，教会教好学生专业知识，让其充分了解掌握专业知识，又能促进学生管理工作的开展。

不同于中小学班主任，也不同于一般专业的班主任，担任采矿工程专业大学生的班主任工作必须要做到有的放矢，寻求因材施教的方法。例如，常规工作中就应该做到以下几点：

1.最重要的思想工作就是让学生树立一种信念，一种理想。大学生都是成年人了，有自己的想法和对事物的认识，但是还没形成成熟的人生观和价值观。作为班主任，需要把这方面的问题讲清讲透。三百六十行行行出状元，都是在为国奋斗为社会做贡献，但是只有将个人人生价值的实现与国家的发展和富强联系起来才更有意义，才能获得社会的最大认可以及自我内心的高度满足感、成就感。

众所周知，国家的发展离不开能源的持续稳定供应，尽管目前各种新能源的发展日新月异，但是煤炭在我国的能源供应中一直占据主导地位，到目前还占60%以上的份额。投身煤炭开采行业，保证煤炭资源的稳产就是非常伟大的献身精神和勇气。

2.还有要做好思想教育，深入转化学生的固有思维，让学生从思想上认识到采矿业、采煤专业不是垂暮老人，不是夕阳产业，而是有着非常美好的前景。首先，煤炭行业不仅仅作为能源供应支撑着国家的经济发展和运行，而且随着科技的发展，煤炭已不能单纯作为燃料使用，现在已经能够从中提取多种化工产品，如烃类、煤焦油（多种油料的来源）等等，其次就是煤炼油技术迅速发展和成熟，可以依托我国蕴藏量丰富的煤炭资源缓解石油供给的严重不足和巨大供需矛盾。其中的重大技术工作和新行业的发展，需要年轻一代快速成长来支撑。

国家在宏观战略上也高度重视煤化工产业的发展，并把它列入我国中长期能源发展的战略重点。作为煤化工中重要提取物，甲醇不仅是重要基础有机化工原料，更是替代石油的重要清洁燃料。我国汽车工业发展迅速，到2020年我国汽车保有量预计将达到1.5亿辆，这将使我国承受巨大的能源供应压力。众多专家认为，我国应从战略角度出发，突出发展高硫煤制造甲醇、二甲醚等清洁汽车燃料，代替石油。而目前，我国已自主开发具有自身特色的年产60万吨高硫煤制甲醇新工艺。计划中兖矿、国宏化工公司、晋中、陕北以及吕梁等地区均计划发展或者已在建设相关项目。高硫煤的规模化开发，将大大延长我国煤炭开采期。

3.从开采技术角度讲，煤炭行业当属大有可为行业。

首先，采矿业的工作对象是岩层和矿石，它们是作为地质结构体的一部分而存在，是由多种物质经各种作用组成的集合体，是非匀质体，不进行破坏性试验、不进行细致物理化学分析之前无法获知其具体组成，无法掌握其物理性状和特点，随之而来的关于岩层断裂、破坏，裂隙的产生和发展等问题还没有得到深入完整系统的认识和解决，所以地质灾害时有发生。

其次，经过近百年的开采，特别是近几十年来随着需求量的急剧攀升，浅埋煤层和赋存稳定、埋藏条件较好的煤层基本开采结束，转而开采埋藏深、埋藏条件复杂的煤层。但是在开采过程中，各种安全问题随之而来，例如深部矿井的顶板来压和巷道支护，地下水的控制和抽取，井底巷道、工作面的降温，大型露天煤矿对大型化、自动化设备的需求等等，而这些问题的研究和发展都会推进相关科技工作的进步，带动岩石力学、机械制造等诸多领域的迅速发展，可以为我国科技的发展做出重要贡献。

因此，在平时的教学及班主任日常管理工作中都需要老师有意识、有针对性地做好相关答疑解惑工作。

4.关于学生毕业后的工作选择和去向问题。

这是学生包括家长普遍关注的热点话题。众所周知，个人发展与成就大小应符合国家的发展趋势、政策导向，1999年国家提出的“西部大开发战略”为青年大学生提供了发展才能的大好契机，在这场盛世乐章中唱主角的是青年人，是胸怀雄才伟略的毕业大学生，在十多年之后的现在依然对年轻才俊充满渴望。

在这个各显才能的大舞台上，采矿行业的大学生是不可或缺的重要角色。西部地域广大，煤炭等资源十分丰富，发展潜力巨大，我国未来的能源供应在西部，采矿专业学生的发展在西部，国家发展的源动力更在西部。

二、采矿专业教学工作

除了在学生思想教育方面努力之外，在采矿专业教学中也需要做好相应工作，与思想教育工作相呼应，共同完成采矿专业技术人才的培养。

1.做好课堂教学工作，完善教学手段，增强教学效果。采矿工程专业的教学有很强的实践性，可根据此特点在课堂讲授时充分注意穿插现场生产实际的资料，照片、视频非常直观，具有很强的直观性和视觉冲击力，对于吸引当前思想活跃、喜好感官直接感受的当代大学生很有帮助。从理论教学引申到生产实践，从讲解现场的生产情况、特点、存在问题、整改思路、可行解决方案的规划一直到最优方案的引出，形成完整的教学及实践思路，对提升教学效果可起到事半功倍的效果。而对于难于表现的生产过程可通过动画等手段再现，把主要教学对象凸现出来也可获得良好效果。

2.重视模型讲解、实验以及生产实践等环节，强化巩固课堂教学知识。充分利用我校的中国煤炭科技博物馆以及各类教学实验室等各种资源，创造并把握好每次课堂内外的教学机会。博物馆内的露天开采物理模型将现场生产各部分及生产环节等比例缩小，是非常好的实物化微缩版生产矿山；“边坡稳定”课程的野外地质结构面调查可让学生切身体会采矿边坡工作者的工作内容、特点和作用；充分利用难得的生产实习、毕业实习机会，实地参观考察现场生产，把学校教学和生产实践相结合、相对照，用生产实践验证理论的正确性，用理论指导现场生产。

三、结论

没有过硬的思想工作，采矿专业学生不会安心学习，不会认真学习专业知识；没有优秀的专业教学工作，采矿专业学生也无法扎实掌握专业知识和技能。通过以上阐述和分析我们可以看出，班主任思想管理工作和采矿专业教学工作完全有需要也有必要做到相辅相成，互相促进，互为补充，只有充分把两者有机结合，才能为培养高精尖专业人才打下坚实基础。

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为满足社会对高层次专业人才的需求，同时调整和优化研究生培养结构类型，完善研究生培养体系，2009年3月教育部正式下发了《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》的文件，同年开始招收全日制专业学位硕士研究生。经过近5年的发展，我国研究生招生规模不断扩大，全日制专业学位研究生所占比例不断提高，专业学位培养模式已逐步得到社会认可。但从近几年社会和用人单位的反馈信息来看，当前矿业工程专业学位研究生的培养质量还难以令人满意，而且集中体现为专业学位研究生专业基础和实践能力整体较差，尤其是跨专业学生的专业基础更加薄弱，甚至缺乏普通煤矿工程技术人员应当具备的一些基本技能。在这种情况下，越来越多的煤炭企业把“本硕一致”作为专业学位研究生应聘的先决条件，而且随着国内煤炭行业持续低迷，国有大中型煤炭企业对专业学位研究生的招聘数量也在逐年减少，甚至限定只招学术型研究生，使得专业学位研究生承受着很大的就业压力。

2.矿业工程专业学位教育存在问题的成因分析

2.1矿业工程专业学位课程体系实践导向性偏弱且缺乏针对性

既然专业学位目标是培养既具备丰富理论知识，又能够理论联系实际切实解决企业或社会中实际问题的高层次专业人才，那么在课程设置上就更应该突出专业性、实践性和前沿性。矿业工程是一门实践性和系统性很强的专门学科，采矿工程本科生不仅需要系统学习煤矿开采的专业基础知识，而且必须经历三个实习（认识实习、生产实习、毕业实习）和两个设计（采矿学课程设计、毕业设计）等实践教学环节，这些实践教学环节主要强化学生对专业基础知识的感知和应用。然而现行的专业学位研究生课程体系没有针对专业学位的培养目标单独制定，而是基本沿用学术型研究生的课程体系，整个课程设置偏重于理论研究，实践导向性偏弱。由于缺乏实践教学环节，学生的专业实践学习基本依靠参与导师的科研项目来获得，而导师的科研项目又因人而异，研究方向和项目类型也有较大不同，这使得专业学位研究生的专业实践能力很难获得较为全面和系统的培养。此外，目前矿业工程专业学位研究生的本科教育背景参差不齐，跨专业学生占有相当大的比例，虽然按规定需补修《采矿学》和《矿山压力及岩层控制》这两门专业主干课，但由于缺乏先修课程的相关知识储备，课堂教学效果并不理想，造成这些跨专业学生的专业基础反而薄弱，就业后甚至难以胜任基本的煤矿生产技术管理岗位。

2.2“双导师制”培养模式形同虚设

为充分利用校内外人才资源，提升专业学位研究生指导教师队伍的整体素质，国内高校普遍采用校内导师与校外导师相结合的“双导师制”培养模式，其中校外导师一般以兼职形式聘请一些企事业单位的高级技术人才。就矿业工程专业而言，校外导师普遍聘用国内大型煤炭企业的高级技术管理人才，但在实际运作过程中，由于这些校外导师对煤矿安全生产负有直接责任，不仅有繁重的企业事务需要处理，而且在现有煤炭企业安全生产管理制度下很难有时间来高校对学生进行指导。加之现行的校外导师津贴制度并不合理，造成校外导师对指导工作积极性并不高，对专业学位研究生的指导任务不得不更多的由校内导师承担。由于校内导师工作以科研和学术研究为主，在指导专业学位研究生时习惯性地侧重理论研究，在一定程度上也影响了专业学位研究生实践能力的培养。

2.3部分学生的功利心理在一定程度上影响了专业学位教育的发展

上世纪90年代国内煤炭行业萎靡不振，在煤炭企业技术人才大量流失的同时，煤炭高等教育也步入低谷，采矿工程专业本科生生源严重不足，研究生培养更是勉强为继。从2002年起随着煤炭形势持续好转，我国国有大中型煤炭企业在加紧新建矿井建设的同时，利用中小煤矿资源整合政策兼并重组了大量矿井，那么就形成了巨大的人才缺口，使得煤矿主体专业本科生就业率接近100%，薪金水平持续攀升。在这种经济利益的驱动下，大量考生为获得高额的劳动报酬而选择跨专业报考矿业工程专业学位研究生，与热门专业相比不仅报考人数上丝毫不逊，而且考生专业竟然涵盖了除医学、军事学之外的10个学科门类。众所周知，煤炭行业既是一个艰苦行业，也是一个高危行业。一方面由于这些学生对煤矿工作的艰苦性和危险性缺乏足够认识，一旦煤炭行业进入低谷期，从业人员薪酬大幅降低的时，他们对专业知识学习的欲望已不是那么强烈，转而准备报考公务员或者继续踏上形形的求职之路，而非专心致志地准备毕业论文；另一方面，由于部分学生专业跨度很大，专业基础过于薄弱，难以适应现有工学人才的培养模式，通过两年的学期只能勉强达到专业学位最低要求。因此，这种功利心理在很大程度上降低了专业学位研究生的培养质量。

3.矿业工程专业学位硕士存在问题的解决对策

3.1调整和优化专业学位研究生课程体系

针对矿业工程专业学位研究生培养目标，应从以下几方面对现有课程体系进行优化改革。首先，对跨专业学生增加矿业工程通识教育先修课程，课程内容应涵盖煤矿地质、矿井设计、采煤方法及工艺、通风和矿井灾害防治等方面，使学生能够了解和掌握煤矿开采领域的基本问题。在此基础上，续修《采矿学》和《矿山压力及岩层控制》课程，对学生专业基础进行强化。其次，将跨专业学生全部纳入采矿工程本科毕业设计团队，全程参与本科生毕业设计实践教学环节，既有利于专业学位研究生对专业基础知识的梳理和应用，又能辅助指导教师加强本科毕业设计质量的管控，实现本科生、研究生培养质量双提高。第三，由于本专业学生在本科生期间已经系统学习了煤矿开采的专业基础知识，对这部分学生应着重加强专业实践能力的锻炼，在课程设置上一方面采用专题讲座的形式定期邀请国内外专家围绕采矿工程学科前沿问题进行学术交流，每个专题讲座应保障足够时间，避免出现类似学术会议走过场的形式—“老师讲不清、学生听不懂”；另一方面充分利用校内的国家重点实验室、国家工程中心等国家级学科平台和与国内高水平企业联合构建的产、学、研平台，提高专业学位研究生的实践教学条件，全面强化专业学位研究生的实践能力。

3.2调整优化专业学位研究生学制

按规定全日制专业学位硕士培养实行弹性学制，导师可根据学生学习情况要求在校学习时间为2年或3年，实际上普遍执行2年学制。但从现有的培养计划看，专业学位研究生一年级主要进行课程学习，二年级第1学期忙于找工作，第2学期忙着做论文，专业学位研究生专业实践能力很难得到充分培养，尤其是跨专业学生。结合目前专业学位研究生的教育背景，对于本专业研究生可沿用2年学制，跨专业学生沿用3年学制。

3.3加强专业导师队伍建设

目前，专业学位研究生采用校外导师与校内导师相结合的“双导师”制培养模式，其初衷是充分利用校内外人才资源，尤其是校外导师的实践优势提高专业学位研究生实践能力，但实际实施过程中存在的一些问题可从以下几个方面进行改进：

3.3.1建立完善的校企联合培养机制和激励政策

目前，矿业工程专业学位研究生校外导师的联系、确定主要依靠校内导师牵线搭桥，虽然经学校审核后颁发聘书，但学校对校外导师缺乏行之有效的奖惩机制，换言之学校对校外导师的约束力有限。因此，通过建立完善的校企联合培养机制，将校外导师管理纳入到校企联合管理的范畴中来，增加其工作的责任感和使命感，同时从企业层面允许校外导师临时脱离煤矿生产管理工作，全身心地投入专业学位研究生的培养。此外，还应建立有效的激励政策，对校外导师指导津贴、职称评定和奖励办法制定相关细则，从物质方面和精神方面充分调动校外导师工作的积极性。

3.3.2建立完善的评价和淘汰制度

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关键词 瓦斯涌出规律；瓦斯地质统计法；瓦斯涌出量预测

中图分类号TD712 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）109-0076-02

1 煤层概况

笔者以某煤矿为对象进行了研究，该矿井东西北三面以各煤层露头为可采边界，南面以南部大断裂为边界，井田走向长7.25km，倾斜长4km，井田面积26.89km2。

8号煤层：上距8上号煤层间距2.0m～34.0m，平均为22.0m。全区发育煤层。Ⅹ～Ⅺ线间由于古河流的冲刷煤层变薄（849孔附近被辉绿岩替代），而Ⅺ线以东则全被含砾砂岩替代。在Ⅴ～Ⅶ勘探线间，由于侵入岩的破坏，煤层厚薄变化不均，往往中上部被辉绿岩替代，而下部保留较好，但Ⅴ线以西，煤层常呈侵入岩之捕掳体出现。空间位置不稳定，结构也复杂化，工业价值不大。可采煤层厚0.2m～6.8m，平均煤厚2.05m，复杂结构煤层，正常情况由1～3个分层组成，但由于岩浆岩的侵入破坏，局部分割为3～9个分层。煤层顶板岩性为中、粗粒砂岩，其次为粉砂岩。沿走向由东往西8层和8上至Ⅶ线合并。煤种以长焰煤为主，其次为贫煤、无烟煤、弱粘结煤及气煤。8号煤层由东北向西南方向有增厚趋势。

2 煤层瓦斯涌出量预测

2.1瓦斯地质统计法预测瓦斯涌出量

瓦斯地质统计法就是在系统收集、整理采掘工作面每日的瓦斯浓度、风量和抽放量的基础上，准确地计算出各个采、掘工作面每日的绝对瓦斯涌出量点值，将整理出来的瓦斯涌出量点值再经过认真的筛选，转绘到瓦斯地质图上，就可以直观的看出与各种地质因素和开采条件之间的关系。

2.2瓦斯涌出资料统计及分析

通过收集、整理大量的瓦斯通风数据，汇总了采面有代表性的一些数据，见表1。

工作面名称 日期

/年/月/ 风排CH4量/m3/min 抽采量/ m3/min 日

产

量

/t 绝对

瓦斯

涌出量

/m3/min 相对

瓦斯

涌出量/m3/t 日产量2600t时的绝对瓦斯

涌出量

/m3・min-1

中

央

区

综

三 2009.05 2.20 1.45 2524 3.65 1.76 3.76

2009.04 2.20 1.23 2539 3.43 1.47 3.51

2008.12 1.35 1.56 1975 2.91 1.15 3.83

2007.06 0.67 1.74 2114 2.41 1.62 2.96

2007.05 0.71 1.23 2369 1.94 1.78 2.13

2007.04 0.62 1.45 4683 2.07 0.63 1.15

2007.03 0.63 1.78 3408 2.41 1.01 1.84

2007.02 0.75 1.26 1607 2.01 1.8 3.25

表1 8号煤层回采工作面瓦斯涌出量统计表

据该煤矿瓦斯日报表等资料，对已采工作面瓦斯涌出量数据进行了统计分析，来确定瓦斯涌出量值对应的煤层埋藏深度。具体计算时，依据数据组的特点，利用线性回归方法，确定了瓦斯涌出量（Q）与煤层底板等高线（h）的相关关系。

1）回归过程

（1）8号煤层东翼

选取具有代表性的绝对瓦斯涌出量，按照日产量2600t进行换算得下表：

序号 日期 煤层标高/m 绝对瓦斯涌出量

/m3/min 日产量2600t时的绝对瓦斯涌出量/m3・min-1

1 2009.05 -500 3.65 3.76

2 2009.04 -490 3.43 3.51

3 2007.06 -450 2.41 2.96

4 2007.05 -454 1.94 2.13

5 2007.04 -455 2.07 1.15

6 2007.03 -460 2.41 1.84

7 2007.02 -460 2.01 3.25

表2 8号煤层绝对瓦斯涌出量统计表

根据表2的瓦斯涌出量数据，利用表中的瓦斯涌出量数据（Q），以及与其对应的煤层底板标高（h），然后进行线性回归

回归方程：Q=-0.0334h-13.027

相关系数：R=0.6780

（2）8号煤层中部

8号煤层中部利用东翼的线性回归梯度，得出线性回归模型：

回归方程：Q=-0.0334h+2.15

（3）8号煤层西翼

8号煤层西翼瓦斯涌出量数据与东翼基本相同，故采用东翼的线性回归模型进行预测。

2）回归结果

（1）8号煤层东翼（按照日产量2600t计算）：Q= -0.0334h-13.027

通过数学模型可预测煤层底板标高为：-540m、-689m处的煤层绝对瓦斯涌出量趋势值分别为5m3/min、10m3/min；

（2）8号煤层中部（按照日产量2600t计算）：Q=-0.0334h+2.15

通过数学模型可预测煤层底板标高为：-85m、-235m和-384m处的煤层绝对瓦斯涌出量趋势值分别为5m3/min、10m3/min和15 m3/min；

（3）8号煤层西翼（按照日产量2600t计算）：Q= -0.0334h-13.027

通过数学模型可预测煤层底板标高为：-540m、-689m处的煤层绝对瓦斯涌出量趋势值分别为5m3/min、10m3/min。

3 效果分析总结

2012年6月，利用所建立的数学模型，对8号煤层综三工作面进行了瓦斯涌出量预测，利用综三工作面实测的瓦斯涌出量值对预测结果进行了检验，检验结果为预测误差9.13%，表明预测精度较高，预测模型可靠。

参考文献

[1]张子敏，张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京：煤炭工业出版社，2005.

[2]龙威成，吴义军，李川.黄陵二号煤矿瓦斯地质规律及涌出量预测[J].焦作：河南理工大学学报 （自然科学版），2011.

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[关键字]采矿技术 发展趋势 采矿设备

[中图分类号] TD85 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-23-1

随着科学技术的不断发展，金属矿开采所采用的设备在不断的更新中。首先我们应该了解常见的采矿设备的发展。

1 采矿设备

1.1 露天采矿设备

（1）开采设备大型化是优势资源集中化开采的必然要求，也是简化剥采工程并降低开采成本提高经济效益的重要途径。实践证明，采用大型开采设备可以明显提高矿山产量与经济效益。例如，单斗电铲与卡车的标志性配套规格，每隔15到20年就要更新换代一次。

（2）液压设备将获得更广的应用。在设备大型化的同时，钻孔、铲装设备向着液压化方向发展，国外液压挖掘机使用率已占26%，液压电铲使用率已占 48%。

（3）运输设备的连续化是提高运输效率的有效手段。采用连续或半连续开采工艺进行露天矿山剥离和采矿工程，是国际性发展趋势。陡坡铁路、大倾角运输机、矿用汽车整车提升运输系统等将在不同类型矿山获得开发、应用与完善；露天矿矿用汽车整车提升系统将是值得发展的方向之一。

1.2 地下采矿设备

（1）地下采矿无轨装备向着大型化、微型化、自动化的方向发展，目前，最大的电动铲运机载重量达25t，最大的井下载重汽车载重量达80t。在设备自动化方面，遥控铲运机已应用于采矿生产，为处理小空间和危险部位开采而研制的微型铲运机最小斗容仅0.38m3。今后井下设备将向着无人驾驶、机器人作业的方向发展。

（2）近年来，在凿岩和爆破领域最主要的进步是提高了凿岩速度和凿岩的精确度。实现全液压化是凿岩设备的发展趋势。凿岩设备还将持续向自动化和遥控方向发展。使用自动化遥控设备除可以提高凿岩效率外，由于炮孔凿岩精确度的提高，爆破破碎质量也大为提高，同时也显著地提高了凿岩作业的安全。

（3）装备配套，机械化程度高；地下采矿装备从凿岩、装药到装运全程实现机械化配套作业，各种类型的液压钻车、液压凿岩机、柴油或电动及遥控铲运机将得到普遍运用。随着智能化采矿技术的突破和兴起，遥控采矿设备将是今后采矿设备的发展趋势和技术研究方向。

2 采矿工艺

填充采矿法是一个技术比较成熟的方法，采矿效率比较高、安全性比较强，并且有灵活性大、矿石损失小。可以有效防止金属矿石开采的内因火灾。因此这个方法在各个大型的矿业企业中得到了非常广泛的应用。填充采矿法按照填料的性质和作用分为胶结充填和非胶结充填，其中胶结充填首先是最开始的分级尾砂胶结充填，然后经历了全尾砂高浓度胶结充填，最后进一步发展到现在的不脱水、不收缩的全尾砂胶结充填。 总体来说填充采矿法的发展速度还是比较快的。但是填充采矿法也是存在一些缺点的首先它的回采工艺和填充工艺比较复杂；充填料的运输、开采、储存和加工的费用比较高，这些费用占到了开采总费用的一半；最后就是这项工作需要的人力比较多，因此劳动强度很大。

崩落采矿法是一种随着矿石金属的开采，工作人员有计划有目的的强制或者自然崩落的岩石填充采空区的方法。在回采过程中是以矿块为单位进行连续的回采。这是另外一种高效、安全的采矿方法。在我国经历了十年磨一剑的发展，现在很好的提高了工作效率，增强了采矿的强度，每一次的崩矿量得到了大大的提高。 因此应用方法获得了十分可观的经济效益。

3 当代采矿技术发展趋势分析

金属生产在现在工业是一个必不缺少的环节，而采矿是金属生产中非常重要的一个环节。 因此采矿技术方法的发明应用就显得格外重要了。 采矿技术在生产中的应用要遵循高效、高回采率、高产量和保证安全的原则，同时采矿技术的应用会受到资源所处的环境、当时当地的机械设备和施工工艺技术的影响和限制。 综合这些考虑我国国内的开采技术还是存在开采浪费严重、环境污染和矿难频发的一系列的问题。特别是我国大量存在中小型的金属矿企业更应该注意开采技术的改进和开发， 只有这样才能减少更多的悲剧的发生，才能实现可持续发展。 只有如此才能利国利民。 笔者对我国的开采技术的发展趋势进行了总结，主要在以下几个方面：

首先是现在的开采技术有向着高效集约型的技术的方向发展。金属的开采是在地下进行作业的，因此以前的要求就是对整个开采过程包括挖掘、通风和排水都是要分节进行的，这就影响了作业的效率，也增加了作业的危险，但是随着开采技术的开发和高效的大型机械设备的应用，金属的开采必然朝着高效的方向发展，这样不仅会减少人员而且还能提高作业效率，增强生产的安全性，这样就达到了事半功倍的效果。 我们也要使我们的管理系统高效集约化，实现金属企业的经济效益和社会效益的最优化发展。

然后就是开采方法的改进和合理选择是开采技术的一个发趋势。在地下金属开采的过程中我们应该根据当地的环境和地质条件，按照安全、高效和可持续的原则选择适当的开采方法，尽量减少环境污染、最大限度的开采金属矿。因此开发方法的选择和开发是促进金属矿开采发展的基本条件，因此这必然成为科学工作者的研究的重点也必然成为金属开采的发展趋势。

最后因为可持续发展成为了国家战略， 因此对环保开采技术的开发利用必然成为今后我国金属开采技术的发展方向。 在金属事业创造的巨大的经济效益和工业化的同时，这个行业也带来了巨大的环境问题例如凹坑、空气污染、金属矿不充分开发导致的资源浪费等一些列问题都和现在对和谐社会的要求产生了冲突，因此我们应该利用现有的技术经验，针对现有的环境问题和工艺，正确处理好金属开采的实际需求和安全、经济的关系。 最好的促进我国金属开采的可持续发展。

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学校高度重视应用型本科人才的培养，始终把培养矿业类一流人才作为课程建设的重要内容，以应用型人才培养为重点。“用”即为应用，为工程实践，工程意识和创新能力，注重学生知识、实践和素养的有机结合。“以用促学，以用导学”是一种理念，同时也是方法和手段。“以用促学”是通过校内培养、情景模拟训练与校外实践应用，促进学生掌握专业课程的基础理论知识，使学生具备工程实践能力、创新意识、创新能力和社会交往能力、国际竞争能力，使学生具有科学素养、人文素养、精神素养。“以用导学”是激发学生主动学习的热情和兴趣，引导学生在理论知识学习和工程实践应用中能正确提出问题，并结合问题提出解决方案，以此进一步巩固理论知识，提高工程实践能力，创新意识和创新能力。应用型本科人才培养以“卓越工程师”培养计划为契机，以“以用促学、以用导学”教学理念改革传统的教学思维、方法和手段，着力改变教学内容的陈旧性和与企业、社会脱节的现象，改变学生被动学习理论知识和解决工程实际问题的课堂教学，不断加强培养人才向“卓越”的转变。

二、以“用”培养卓越工程人才的基础

改革采矿工程专业“井巷工程”课程向业务专长、职业能力、职业素质拓展，在学校大矿业背景和“以用促学、以用导学”理念下，培养具备“工程性”和“创新性”的高素质应用型人才，着力提升教学质量。“用”为基础，教学中注重对学生工程实践能力的培养。这主要体现以下几个方面：

1.因材施教。

针对不同的学生群体，应用多元化教学方法。学生个体不同，自身综合素质存在差异，理解和应用能力不同。传统教学方式往往一刀切，教学方法面向学生全体，忽略学生个体差异所引起的负面影响。而采用多元化教学形式，针对学生个体制定教学方案，与学生实现面对面，点对点沟通，注重引导学生加强课程理论学习，强调素质培养。

2.构建课程教师团队，学生与教师双向选择。

在“井巷工程”课程教师中组成教师团队。每名教师基本情况通过公示的方式介绍给学生，由学生自由选择教师，同时，教师也根据学生的综合情况对学生进行选择。学生可根据每名教师研究方向与工程应用的侧重点不同和制定的教学方案选择教师。在课程理论讲授过程中，教师团队作为整体，共同组成承担教学任务；为加强对学生工程实践能力的培养，教师团队中每名教师又分时、分阶段对学生进行指导、授课，锻炼学生工程实践能力。

3.重点突出“用”，强调工程意识。

我国现有的相关人才培养规模与模式远远满足不了煤炭工业的发展规划与需求。由于培养方式不同而造成个体差异，使得一部分学生，虽然基础理论较扎实，但缺乏企业所需的工程实践经验，毕业生分到企业后还需要进行岗前的培训，较长时间的见习期，这无疑加大了人才培养质量与实际要求间的矛盾，也延长了人才培养的周期。故而在教学过程中重点突出对学生工程实践能力的提高，充分强调学生工程意识。

三、以培养应用型人才为目标，开展丰富的教学手段

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（六盘水师范学院矿业工程系，贵州 六盘水 553004 ）

【摘　要】为实现对制造资源的高利用率、高敏捷性、高可用率，在现有的虚拟化封装后的制造资源研究基础上，对制造资源的服务化封装过程进行阐述，提出采用资源多层次匹配方法及基于角色的访问控制方法，并对其算法和过程进行详细分析研究，在此基础上，结合实际项目进行研究，最终以实现获得资源高利用率并实现节能降耗。

关键词 云制造；服务化；资源匹配；访问控制

基金项目：贵州省教育厅采矿工程重点学科，黔财教[2013]140号；贵州省教育厅采矿工程重点支持学科，黔教高发[2011]275号；

六盘水师范学院采矿工程重点学科，六盘水师范学院发[2011]61号；六盘水师范学院科研计划项目

作者简介：吴娇(1987—），女，硕士，六盘水师范学院，助教，研究方向为先进制造模式与制造信息系统。

0　引言

随着互联网技术的进一步发展，网络对于各行业的影响也日益变大，我国中小型制造企业发展遇到了一定的瓶颈，首先，普遍面临的是融资困难的问题，导致中小企业想要扩大或者创新也成为了难题，所生产的产品档次较低、质量差、缺乏竞争力，因此，企业受生产资金、生产设备、技术水平、创新等方面因素的制约，造成了行业和产品结构的不均衡；另外，企业还出现了专业人才的缺乏，管理较落后，创新能力差等严重的问题，这对中小型制造企业的成长造成了阻碍。

因此，在这个信息时代,将所流行的云计算、物联技术等新生信息技术与制造技术相结合，形成制造业信息化新的核心技术——云制造（Cloud Manufacturing）技术，它是一种面向服务先进制造模式。

本文将结合“贵州中小企业制造资源服务平台研究”课题，针对小企业云制造资源通过构建各类制造资源的通用描述模板，经过云制造平台对资源虚拟化后，如何将资源封装成服务，根据使用者需要的资源服务，平台对资源服务进行合理匹配等过程进行具体分析。

1　云制造资源虚拟化封装技术

云制造资源虚拟化就是通过物联网、信息物理、计算系统虚拟化等技术，实现物理制造资源的全面互联、感知与反馈控制，并将物理制造资源转化为逻辑制造资源，解除物理制造资源与制造应用之间的紧耦合依赖关系，以支持资源高利用率、高敏捷性、高可靠、高安全、高可用的虚拟云制造服务环境[19-20]。另外，云制造平台也能够通过获取并储存这些资源信息后，各种资源的分配及使用也就更加合理、快速，高效地为用户的需求提供服务。

云制造中的资源虚拟化共享的资源类型比云计算中更加繁多，因此，针对中小企业中生产制造过程的资源特点和重点，本文提出了基于模板的资源虚拟化封装框架，如图1：

2　制造资源的服务化

制造资源的服务化，就是指将资源封装为服务，也就是在此过程中让资源以一系列标准的接口来使它的功能对外界公开,以便用户调用。资源服务化封装主要包括：建立资源描述模板、资源实现类、资源部署到适配器。资源描述模板和实现模板都储存在模板库中，资源服务化封装操作变得规范、简化。

在云制造服务平台中，对于制造装备资源和大型的计算软件资源通常都是在一定的环境下，不能灵活使用共享，则需要采用服务的形式提供出来。按照其接入方式的不同可将硬件制造资源和大型计算机软件资源封装为制造资源的采购服务和租赁服务，而软件资源通常包括模型、数据、信息、知识等，对这些信息资源则采用信息共享的方式进行服务。信息资源以数据或者文档的形式储存在共享空间里，管理员根据服务提供者和共享空间的安全策略，授予信息资源使用者访问权限，信息资源使用者具有对应的查看、修改、更新、上传、下载和版本更新等操作权限。如图3所示：

3　云制造资源服务化技术

3.1　资源的多层次相似匹配方法研究

资源服务匹配是指从网络制造环境下海量的资源服务中挑选符合制造任务要求的服务，并形成待选的资源服务集[33]。

为了达到海量云制造资源的灵活管理和调度，提高整个网络资源服务的利用率以及任务的满足率，本文采用多层次匹配的方法对资源服务进行匹配。

3.1.1　多层次相似匹配流程

多层次匹配是通过分层多次进行相似度匹配计算，每一层通过设定各层的阈值来过滤掉相似度不够的服务，不满足阈值的服务就不能进入下一层次的相似度匹配，从而达逐步细化求精目的。

根据我省资源的特点以及所建立的通用描述模板，系统将云制造资源匹配分为三个层次：基本信息匹配、功能信息匹配、其它功能信息匹配：

3.1.2　多层次相似匹配算法

在多层次匹配的前三个个层次中，不同层次上根据该层的特点采用不同的相似度计算方法，同时对每一层引入一个阈值来对需要匹配的服务数量进行控制。

假设X是云制造服务请求，Y是已的制造云服务，那么X和Y的的最终匹配度为M(X,Y)，将其定义如下：

M（X,Y）= ∏（MB（X,Y），MF（X,Y），MQ（X,Y）） （1）

其中，MB表示基本匹配的匹配度，MF表示功能性匹配的匹配度，MQ表示其它功能信息的匹配度，∏（）表示将集成MB、MF、MQ这三层计算的匹配度并生成综合匹配度。

1）基本匹配

基本匹配层主要是对制造云服务的一些基本信息，如：资源服务名ResourceName、资源服务基本描述ResourceDescription的相似度匹配。我们通常都是用词语和句子来描述ResourceName和ResourceDescription的，那么，这一层就需要使用对

关键词 和句子的相似度匹配算法来计算基本匹配层匹配度。计算公式如：

MB（X,Y）= ω1 SimWord （X. ResourceName,Y. ResourceName）

+ω2 SimSentence （X. ResourceDescription,Y. ResourceDescription）

其中，ω1和ω2表示计算ResourceName和ResourceDescription匹配度的权重，0≤ω1，ω2≤1且ω1 +ω2=1。设 X. MCRP.basic表示制造资源服务请求X的基本描述信息集合，包括X的ResourceName及ResourceDescription。Y. MCS.basic表示制造云服务Y的基本描述信息集合，包括X的ResourceName及ResourceDescription。θb是系统给服务请求者所设定的阈值。

2）功能信息匹配

功能性匹配针对的是制造云服务的功能性信息，包括服务的输入、输出、前置条件和结果。这一层需要使用词和数值参量的相似度匹配算法来计算功能性的匹配度。设X表示资源服务功能信息描述的数值参量的集合，Y表示资源服务功能信息描述的概念词集合，功能信息匹配层匹配度的计算公式如：

设 X.MCRP.fun表示制造资源服务请求X的功能性信息集合，包括X的输入、输入、输出、前置条件和结果属性。X.MCRP.fun中所有参数根据类型分为数值参量集合NX和概念词集合WX。Y.MCS.fun表示制造云服务Y的功能性信息集合，包括Y的输入、输入、输出、前置条件和结果属性。Y.MCS.fun中所有参数根据类型分为数值参量集合NY和概念词集合WY。θf是系统给服务请求者规定的阈值。

3）其他功能信息匹配

非功能性匹配主要是针对的是制造资源云服务的服务质量信息QoS（Quality of Service），包括服务的时间、花费、可靠性、灵活性和信誉度等。本文中Qos信息主要由数值参量来描述。这一层需要使用数值参量相似度匹配算法来计算非功能性匹配层匹配度，计算公式如：

3.2　资源访问控制技术

云制造服务平台中，需要通过明确的操作许可和细粒度的访问规则才能对信息资源进行访问控制。

平台不会对硬制造资源直接进行访问，而是把硬件资源作为访问控制对象，也就是说，对硬资源的访问控制实际上就是对其的行为控制，若这个的行为明确，普通访问控制模型就可以执行对此的访问控制了。对于计算型软资源的访问控制与对硬资源的访问控制类似。而对一些交大型的制造资源访问控制就比较复杂，因为它本身就已经具备独立的访问控制体系，有其自带的用户、角色和功能权限，这使得这类软件资源一方面需要确保其内部访问控制系统能够正常运转，另一方面，又需要确保作为的资源实体不游离在云制造服务平台的访问控制体系之外。

根据以上的资源访问控制需求的分析，结合本文的资源特点，提出使用RBAC（Role-Based Access Control）模型，即基于角色的访问控制模型[34]。RBAC的核心思想就是将访问权限与角色相联系，通过把适合的角色分配给用户，将访问权限封装在角色里面，用户就可以通过被赋予的角色间接地访问系统资源，让用户与访问权限相联系。云制造服务平台聚集了海量不同类型的制造资源，各类制造资源的访问控制需求也都是不相同的，平台对资源进行统一集中管理与访问控制，除此之外，制造服务的执行环境还需要对资源严格的访问控制。因此，构建基于角色的云制造服务平台访问控制模型，如图5：

4　实例

本文是基于贵州中小企业制造资源公共服务平台的研究，图6是系统实现的效果图，本系统实现了虚拟化封装后资源的服务化过程。

资源检索与匹配模块的实现。用户登陆平台系统之后，资源服务会以列表的形式分类显示在左侧。用户单击左侧服务列表中某一项服务，右侧窗口会显示相应的服务属性。用户还可以点击搜索，根据自己的需求检索所需要的资源服务信息，系统则会对资源库中的服务进行匹配，包括基本信息和功能信息及其他信息的匹配，最后将匹配结果反馈到界面给用户。如图6：

5　结束语

本文在已有的相关研究工作基础上，根据云制造的目标和特征, 首先对云制造的虚拟化过程进行的简单的阐述；其次，对资源的服务化封装进行了详细的描述，根据云制造环境下制造资源虚拟化封装框架，并对云制造资源服务化技术，包括资源的匹配技术及访问控制技术进行详细研究分析，实现制造资源的服务化需求，也对之前的理论基础、设计构建增加了有力的说服力。

目前，云制造资源虚拟化的研究仍然处于起步阶段，还面临着许多问题，在相关理论、方法、技术和应用方面都有待进一步深入研究和实践。下一步将结合社会生产实际的需求对云制造进行探索，让云制造的研究和应用带动制造业信息化的发展进入一个新的时代。

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篇14

关键词：煤矿开采；安全通风；事故防范；对策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.054

1 引言

安全通L管理是煤矿开采工作中的基础性工作之一，也是安全保障体系中至关重要的一个环节，其主要目的就是通过采用经济、有效的通风技术和手段保证及时的将矿井下产生的有毒气体、易燃易爆气体以及对人体有害的粉尘、烟雾等及时的排出井外，保持井下空气的新鲜和流通，从而有效的防止瓦斯爆炸等安全事故的发生，并最大限度的保障井下施工人员的生命健康。但是，从现阶段来看，很多煤矿开采企业没有做好井下通风工作，规章制度不健全，且没有建成完善的监督机制，致使开采工作的危险性极大，工作人员的生命安全和企业的核心利益得不到很好的保障，不利于我国煤矿开采行业的长久发展。

2 煤矿安全通风管理措施简介

2.1 加强通风系统管理

加强通风系统管理，有效的消除现有通风系统中的安全隐患是保障通风安全管理质量的先决条件。首先，煤矿企业的相关领导要提起对安全通风管理的高度重视，自上而下营造一种积极向上、注意防范的安全施工氛围，逐步建立起完善的煤矿通风安全管理体制，并加强对安全保障管理工作的监督，进而从根本上提升企业的安全管理水平。同时，各部门员工也要主动摒弃懈怠的工作情绪，提升自身的安全意识，进而为通风安全管理工作打下坚实的思想基础；其次，企业应该根据具体工作现状和工作要求逐步完善员工培训制度，保障每一位员工掌握基本的安全操作流程，并对员工进行安全培训教育，在员工中形成一种积极的工作范氛围；最后，要始终贯彻安全第一、防范为主的工作原则，定期对企业现有的安全管理制度和相应的防范设备进行评估，针对具体的安全隐患制定详细的防范措施，为员工的工作提供一种稳定、安全和良好的环境。

2.2 加强通风安全控制管理

煤矿企业的通风安全管理工作是一项复杂的系统性工程，其涉及的范围非常庞大，在任何一个环节上出错都有可能导致严重的煤矿安全事故，给企业的发展和煤矿工人的人身安全带来巨大的威胁。因此有必要加强通风安全控制管理，通过完善的制度和相应的保护措施防止安全事故的发生。首先，根据企业具体情况和实际开采环境制定明确的安全管理目标，明确规定具体工程中国的最大风险承受能力，并制定逐步完善现有的安全控制体系；其次，建立完善的人才选拔机制和人才晋升机制，通过多种渠道聘请那些有着丰富工作经验和教育背景的人才从事煤矿通风安全管理工作，并定期对员工的工作质量和状体进行评价，为其中表现优秀的人员提供晋升渠道，从而为采矿工作的顺利发展提供人才储备；最后，要进一步落实责任制度，对各级工作人员的责任与义务进行明确规定，出现安全问题时要做到明确的责任追究，从而提升员工的安全工作意识。

3 煤矿行业通风事故防范措施

3.1 有针对性的选择煤矿通风系统

所谓的通风系统，指的是为井下各个作业点提供新鲜空气并及时的排出有害气体、粉尘等物质的通风线路、通风动力装置以及电力控制系统的总称。通风系统的合理布局与优化配置和煤矿企业的发展息息相关，必须提起企业领导层和工作部门的高度重视。因此安全管理部门应该首先对具体的施工地质环境和地表环境进行详细的勘探与分析，根据矿井挖掘的路径设置合理的选择通风系统，运用专业的分析模型评估通风系统的安全等级以及可能存在的问题，并在减少工程量的前提下将经济因素考虑在内，从企业具体情况出发为企业创造更大的经济效益。

3.2 加强瓦斯管理，强化瓦斯堆积

瓦斯是采矿工程中常见的易燃易爆气体，其在井底的大连堆积可能会导致严重的瓦斯爆炸事故，因此加强通风管理是防止瓦斯气体大量堆积的先决条件。一方面，必须在每一生产水平和采区布置单独的回风岗，并通过大功率机械设备进行分区通风，保证矿井下的空气新鲜；另一方面，要在采掘面进行单独通风，掘进巷道采用矿井全风压或是局部通风机进行强力通风，防止瓦斯气体在掘进面大量堆积。同时在瓦斯极易堆积的地方，如采面上限角和采空区边界等位置进行重点通风装置的布设，疏通通风线路口，并有效的杜绝机械设备打火、电气线路错误搭接等产生的明火，从根本杜绝瓦斯爆炸的情况出现。常用的巷道瓦斯祛除法主要有引导风流排放瓦斯法、防止瓦斯涌出法、增加风量稀释瓦斯法等多种方法实际工作中应该注重灵活运用。

3.3 选取合适的风量调节方法

在煤矿开采的实际工作中，很多情况下由于通风巷道的设计线路以及通风设备的分布不合理问题容易导致分配到各个采掘面的风量不能达到通风要求，这就需要选取合适的风量调降方法，保证矿井下每段位置上的有害气体都能被及时排出井外。目前常用的矿井放量调节方法是改善扇风机的安装位置、扇风功率以及叶片的安装位置等，此外局部风量调节方法有增加风阻、减少风阻以及辅助通风三种，通常需要根据实际施工环境进行选择使用。

4 结束语

总之，真正地搞好煤矿的安全通风管理，就可以控制与预防煤矿的安全事故，在确保人员身体健康和安全的过程中，降低了经济损失。因此，煤矿企业务必要强化管理煤矿的安全通风，将安全摆在每一项工作的第一位。只有如此，才可以确保煤矿事业健康和稳定的运行。

参考文献：

[1]姚飞，杨玉磊.煤矿安全通风管理及通风事故的防范研究[J]. 科技创新与应用，2014（20）：90.

[2]李利成.煤矿安全通风管理及通风事故的防范措施探究[J].黑龙江科技信息，2012（27）：25.