礦山工程技術(shù)范文
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篇1
關(guān)鍵詞:三維可視化;礦山;工程應(yīng)用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.103
隱蔽性、復(fù)雜性、構(gòu)造多變性是礦山地質(zhì)的基本特點,是經(jīng)歷了漫長歲月演化而生成的地質(zhì)體,而我們的礦山工程開采就是要在這樣的地質(zhì)條件下進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn),為了保障礦山工程開采的順利進(jìn)行,在實際生產(chǎn)之初就要對相關(guān)的礦體進(jìn)行縝密的勘探及開采可行性報告分析。在勘探施工過程中,需要對各類信息進(jìn)行相關(guān)處理,怎樣才能將這些繁雜的信息以更加生動、準(zhǔn)確的形式展現(xiàn)在技術(shù)人員的面前,這就需要我們利用一種新的技術(shù)才能得以實現(xiàn),目前我國的礦山工程主要還是以圖紙、文字的展示形式進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的展現(xiàn),這種方式對于勘探后期的工程設(shè)計修改及資料查詢很不方便,還有這些信息資料大多是數(shù)字形態(tài),或點線面的關(guān)系,對立體直觀的東西無法妥善的體現(xiàn),不利于地質(zhì)工作者觀察地質(zhì)條件,對于正確的提出開采建議、減少勘探風(fēng)險是十分不利的,所以利用現(xiàn)代化的計算機(jī)三維可視化技術(shù),對提高我國礦山工程技術(shù)具有積極的意義。
1 礦山地質(zhì)三維可視化概述
礦山地質(zhì)三維可視化,是利用計算機(jī)將三維計算的能力把礦山地質(zhì)、礦山工程在三維空間中進(jìn)行展現(xiàn)及分布,并對展現(xiàn)的效果進(jìn)行綜合分析以達(dá)到信息參考的作用,生成的三維地質(zhì)體可以增強(qiáng)地質(zhì)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力,提高礦山工程技術(shù)人員觀察礦體表現(xiàn)的效率,重點解決礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)分析過程中表達(dá)不準(zhǔn)確等問題,礦山地質(zhì)三維可視化技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義及發(fā)展前景。
2 礦山工程技術(shù)三維可視化建模的難點
在礦山工程三維可視化建模中,模擬的對象往往十分復(fù)雜且無規(guī)律可言,因為地質(zhì)體的形態(tài)往往千變?nèi)f化,且會隨著時間的推移而產(chǎn)生變化,模擬勘探空間所占的范圍非常大,往往涉及幾十公里甚至更大,為了描繪礦山相關(guān)特征,需要大量的勘探及測量獲得,由于地質(zhì)對象的復(fù)雜性,獲得地質(zhì)數(shù)據(jù)往往變的十分困難,地質(zhì)數(shù)據(jù)存在很多不確定性,當(dāng)經(jīng)濟(jì)條件、人員素質(zhì)、裝備儀器達(dá)不到進(jìn)行充分?jǐn)?shù)據(jù)采集時,所得到的地質(zhì)數(shù)據(jù)往往是單一相互脫節(jié)的,在整個勘探過程中呈現(xiàn)隨機(jī)分布的問題,這些不規(guī)則且部分丟失的數(shù)據(jù),對于三維可視化建模來說,是一個必須要解決的問題。
3 礦山工程三維可視化建模技術(shù)特點
礦山工程三維可視化建模可以使礦山數(shù)據(jù)更加生動的表現(xiàn)出來,各種數(shù)據(jù)關(guān)系表現(xiàn)更加明確,但是由于勘探資金及勘探條件的限制,很多時候勘探經(jīng)費(fèi)并不能滿足整個廣袤區(qū)域的完全勘探,地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,很多地區(qū)勘探條件太差,專業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備往往難以到達(dá),最終實際獲得的勘探數(shù)據(jù),往往是不完整的,這對實現(xiàn)礦山工程三維建模造成了一定的困難,所以必須依靠相應(yīng)的技術(shù)手段,才能將數(shù)據(jù)最終形成可視化效果,具體的方法往往采用:空間插值技術(shù)、三維數(shù)據(jù)表達(dá)技術(shù)、三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
3.1 空間插值技術(shù)
常用的插值方法往往采用距離冪次反比法、樣條函數(shù)法、克里格插值法等,不同的地質(zhì)條件及礦體周邊環(huán)境要求我們,要根據(jù)不同的特點,選擇最適合的插值方法,才能保證取得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,如果運(yùn)用不符合礦體要求的插值方法,會大幅度提高計算機(jī)的運(yùn)算量加大運(yùn)算時間,降低計算機(jī)內(nèi)存,使得可實行性降低,對于關(guān)鍵性的數(shù)據(jù),可以采用Kriging插值方法獲取數(shù)據(jù),對于非關(guān)鍵性的數(shù)據(jù),我們可以采用距離冪次反比法。
3.2 三維數(shù)據(jù)表達(dá)技術(shù)
三維空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn)對于三維可視化技術(shù)來說是一個關(guān)鍵性問題,所建立的三維質(zhì)地模型要首先滿足充分表現(xiàn)基本地質(zhì)信息的要求,其次要能進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠嬎?,以方便各種屬性信息的傳遞及數(shù)據(jù)交換;從數(shù)據(jù)研究的層面上來觀察,三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有基于面和基于體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式,基于面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式是參照于各個單元面,將三維空間中的幾何特性充斥其中進(jìn)行分析,其次是基于體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式,是用真實的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行地質(zhì)空間的實際描述。
3.3 三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)方式,是需要將各種獲取的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行相關(guān)的存儲,進(jìn)而將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的表達(dá),通過相關(guān)的圖標(biāo)及數(shù)據(jù)矩陣對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。在三維可視化技術(shù)的實際運(yùn)用中,重點是要進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇,這就需要通過各種邏輯關(guān)系及對應(yīng)空間關(guān)系,將所要描述的礦體地表結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行生動展現(xiàn),所以在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時,要充分的貼合真實數(shù)據(jù),只有這樣才能充分表現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。
4 以露天礦工程三維空間建模的實例分析
4.1 三維空間建模內(nèi)容
建模內(nèi)容首要針對:地表、斷層、礦體三大部分進(jìn)行建模,地表是指自然形成的山坡,還有人為采剝工程,形成的人工邊坡;斷層是在礦體內(nèi)部,具有地質(zhì)資料描述的、規(guī)模較大的斷層;礦體是三維建??臻g中最要的部分,也是核心區(qū)域。
4.2 礦山三維建模過程
三維質(zhì)地建模首先需要對勘探的礦山進(jìn)行基本信息數(shù)據(jù)的采集,隨后通過空間數(shù)據(jù)插值得以滿足數(shù)據(jù)的完整性及準(zhǔn)確性,選擇適合的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)以便更清晰的進(jìn)行描述,最終繪制圖形以達(dá)到礦山三維建模的要求。
第一:首先需要對地表數(shù)據(jù)、斷層數(shù)據(jù)、礦體數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)采集,在采集過程中所有數(shù)據(jù)均通過實際測量獲得,針對礦山周邊的天然邊坡,可以通過地質(zhì)平面圖,將平面圖上的邊界點及等高點的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合;對于人工邊坡可采用境界圖進(jìn)行采集,采集度越高、取樣點越密集,越能充分反映相P考查的地表特征;礦體斷層及主礦體數(shù)據(jù),可以根據(jù)其剖面圖,將邊界線中的控制點拷貝到平面圖上,最后結(jié)合剖面圖上的相關(guān)數(shù)據(jù)分類,最終獲得斷層及礦體的基本數(shù)據(jù)。
第二:針對露天礦場來說,礦場涉及的操作范圍很大,僅僅依靠前期勘探技術(shù)人員的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要,為了能更加清晰的表達(dá)礦坑、斷層,必須要采用空間插值技術(shù)才能得以實現(xiàn),一般對于露天礦坑前期數(shù)據(jù)采集,可以采用Kriging插值方法獲取數(shù)據(jù),隨后再采用雙線性插值獲取數(shù)據(jù),這樣既可以節(jié)約機(jī)時,同時也可以保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,
第三:對于勘探礦體中的地表來說,地表上所描述的點、線特征是十分重要的,但在規(guī)則的模型中很難將這些點線進(jìn)行生動描述,所以需要通過不規(guī)則網(wǎng)格模型,將地表面上的點、線特征予以充分描述,對于露天礦場來說,用不規(guī)則的網(wǎng)格模型是最適合的,最終將這些不規(guī)則的多變形態(tài),轉(zhuǎn)化成三角形網(wǎng)格形態(tài),以供繪制參考。
第四:繪制圖形,將得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)繪制地表、斷層以及主礦體的基礎(chǔ)模型,隨后將這三種不同的地質(zhì)模型進(jìn)行相互的組合與裁剪,最后形成最終的三維地質(zhì)模型。
5 建立礦山三維地質(zhì)模型的實際意義及巨大作用
礦山三維可視化技術(shù)的實際運(yùn)用,對礦山技術(shù)人員及前期勘探人員具有著積極的意義,它可更加準(zhǔn)確的將礦山地質(zhì)空間形態(tài)的每一個細(xì)節(jié)表現(xiàn)出來,對整個礦山的開采挖掘提供了建設(shè)性的指導(dǎo)意見,具體的體現(xiàn)有:
第一:通過觀察礦山的三維地質(zhì)模型,可以對整體礦產(chǎn)有更加清晰的認(rèn)識;可以充分的對礦產(chǎn)周邊的其它地質(zhì)形態(tài)進(jìn)行分析,這些數(shù)據(jù)的分析,對前期勘探及后期開采過程中的方向性指引,有著至關(guān)重要的作用。
第二:通過三維地質(zhì)模型的建立,可以對勘探礦產(chǎn)的任何區(qū)域、任何工作面進(jìn)行相關(guān)的分析,最終形成完整的礦產(chǎn)剖面圖,在礦產(chǎn)開發(fā)前期的勘探過程中,準(zhǔn)確的計算出礦產(chǎn)地質(zhì)的儲量,對后期的礦山建設(shè)等級提供參考意見。
第三:可以通過三維地質(zhì)模型,設(shè)計出邊坡的臺階高度,整體的開采支撐結(jié)構(gòu),制定準(zhǔn)確且可行性高的開采計劃,為后期的開采能力及安全生產(chǎn)提供一定技術(shù)保證。
第四:通過礦山三維地質(zhì)模型,可以有效的預(yù)防工程地質(zhì)災(zāi)害,可以使地質(zhì)工作者便捷的發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域,以及時的采取相應(yīng)的預(yù)防措施,將地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性降到最低。
6 結(jié)語
篇2
關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì);探礦工程;安全技術(shù)問題;解決辦法
我國得國民經(jīng)濟(jì)之所以能夠不斷發(fā)展,這是與我國的礦產(chǎn)資源得支持分不開的,其在我們國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要的角色[1]。隨著我國在探礦技術(shù)以及設(shè)備上的不斷進(jìn)步,我國探礦工程的質(zhì)量和從前相比也有了很大的提升。但是由于探礦工程極其復(fù)雜,使得我們在實際的工作中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題,對于這些問題,如果我們不及時予以處理,則會帶來更大的影響,給整個探礦工程帶來不可估量的損失,這也大大不利于礦產(chǎn)資源的利用與開發(fā)。因此,我們需要專業(yè)的管理人員使我們的施工水平進(jìn)一步提升,減少其中存在的安全隱患問題,促進(jìn)礦山事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[2]。
1礦山地質(zhì)探礦工程的現(xiàn)狀
隨著我國社會的不斷發(fā)展,人們在日常的生產(chǎn)生活中對于礦物資源的需求也越來越大,因此開采的礦物資源的質(zhì)量越來越受到人們的重視。人們在對礦山資源進(jìn)行探測的過程中,必然會給環(huán)境造成一定的影響,并且由于在進(jìn)行地質(zhì)開采時,很多專業(yè)性的科技會導(dǎo)致對環(huán)境造成的破壞很難再修復(fù),甚至嚴(yán)重的時候不能修復(fù),這就給整體的地質(zhì)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。如果不及時予以控制,則會引發(fā)更多的災(zāi)難。從當(dāng)前的礦山地質(zhì)探礦工程的情況來看,由于探礦引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境問題,礦產(chǎn)資源嚴(yán)重枯竭,二者之間的矛盾也沒有很好地進(jìn)行處理,在勘探過程中的安全防護(hù)工作也不到位,這些都需要我們不斷進(jìn)行完善。
2探礦工程中存在的安全問題
從目前來看,我國在開展礦山地質(zhì)探礦工程時,主要采取鉆探、物探或者槽探等幾種探礦方式,在實際的工作中也可以同時采用多種方式進(jìn)行探礦。然而最近幾年絕大多數(shù)的礦區(qū)或者施工部門多采用鉆探、槽探以及坑探這三種方式,物探則使用的非常少,在對礦區(qū)進(jìn)行探礦之前,應(yīng)該對其進(jìn)行充分的調(diào)查與分析,對礦脈的數(shù)量、產(chǎn)量以及形狀等有一個充分的了解,并且認(rèn)真分析底層結(jié)構(gòu)的特征以及與礦化的關(guān)系。我們在進(jìn)行探礦之前,由于礦區(qū)的地質(zhì)形態(tài)各異、復(fù)雜多變,而且在對探礦的方式方法以及使用領(lǐng)域上沒有一個充分的了解,因此在對探礦方法進(jìn)行選擇時,經(jīng)常會出現(xiàn)錯誤,進(jìn)而影響了整個探礦工程的進(jìn)度,導(dǎo)致工程資金嚴(yán)重?fù)p耗。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析表明,在我國的南方地區(qū),絕大多數(shù)的礦山是小型或者中小型的,在開展探礦工作的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)礦區(qū)的選擇地址不合適的現(xiàn)象。比如:當(dāng)在某個地區(qū)采用坑探的方法進(jìn)行探礦工程時,礦井口所處的高度與當(dāng)?shù)氐那治g面基本齊平,并且在礦井口的附近還有一條小河,如果遇上暴雨或者河床坍塌,就會導(dǎo)致礦進(jìn)口被水淹沒。除此之外,在我國南方的大部分地區(qū),礦產(chǎn)資源一直到上個世紀(jì)60年代到70年代才被發(fā)現(xiàn),當(dāng)時很多的百姓對其進(jìn)行開采,這些都可以從現(xiàn)在遺留下來的坑礦中考究的到,現(xiàn)在如果想要對這些礦區(qū)開展探礦工程,我們必須經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查分析。但是通過工作人員對其進(jìn)行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),如果礦區(qū)不進(jìn)行通風(fēng)處理,就會使導(dǎo)致人們呼吸困難,甚至窒息,并且由于絕大多數(shù)的礦區(qū)處在偏遠(yuǎn)山區(qū)。因此會有很多致命的動物、昆蟲存在,這些都是很容易發(fā)生安全隱患的問題。因此在開展礦山地質(zhì)探礦工程時,我們要增強(qiáng)安全意識,建立專業(yè)的安全部門,并制定合理的方案以及對策解決這些安全問題。
3在探礦過程中存在的問題以及解決辦法
對礦山的地質(zhì)環(huán)境有一個全面的了解。通常來說,不同的礦山由于所處的地理位置不同,其礦種也會出現(xiàn)很多種類型,每一種礦都有其自己的特點,即使礦山所處的地理環(huán)境相同,不同的礦山之間也會出現(xiàn)差異,因此施工單位在開展探礦工程之前,應(yīng)該對其進(jìn)有一個全面的調(diào)查,做好充分的準(zhǔn)備工作:①要全面掌握礦山的結(jié)構(gòu)、規(guī)模以及礦種等信息,并對其有一個全面的調(diào)查分析,掌握其所具備的特點。②要對礦脈的形態(tài)、規(guī)模、數(shù)量等有一個全面的了解,并且還要掌握礦化的具體信息,明確這些數(shù)據(jù)資料,為以后順利的開展探礦工程打下堅實的基礎(chǔ)。③要仔細(xì)區(qū)分不同礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境,在這個過程中,還要深入研究分析礦山的地質(zhì)特點,為形成一個良好的安全防范機(jī)制提供參考。確定科學(xué)合理的探礦方式。從某種程度上來說,選擇一種合適的探礦方式,直接決定了整個探礦工程的質(zhì)量和進(jìn)度,因為一旦選擇了錯誤的探礦方式,將會給整個探礦工程帶來不可估量的損失。從當(dāng)前我國的探礦情況來看,在選擇探礦方式上經(jīng)常會出現(xiàn)問題。因此,對于施工單位來說,在開展探礦工程之前,要綜合多方面的因素加以考慮,然后選取一種最合適的探礦方式,以確保礦區(qū)和實際情況相吻合。要對礦區(qū)所在的地理特征、地質(zhì)結(jié)構(gòu)有一個全面深入地了解,明確其中存在的關(guān)鍵之處,同時還要將探礦施工的經(jīng)驗與之相結(jié)合,進(jìn)而做出最合理、科學(xué)的判斷。將安全管理工作放在工作重心,將其積極有效地落實下去。在開展礦山地質(zhì)探礦工作的過程中,安全管理工作是其中的重點內(nèi)容,它不僅決定了探礦的質(zhì)量以及進(jìn)度,還與工作人員的人身安全緊密相關(guān)。通過分析大部分的探礦安全管理工作,對于探礦工程的單位來說,要將安全管理工作作為自身的工作重點,并采取一定的措施將其貫徹落實到底。
4結(jié)語
篇3
關(guān)鍵詞:測繪工程技術(shù);礦山測量;3S集成技術(shù);應(yīng)用分析
由于礦產(chǎn)種類繁多,在開采過程中對周邊環(huán)境等方面的要求也至關(guān)重要。因此,作為礦山開采的重要前提,精準(zhǔn)的測繪數(shù)據(jù)是保證開采過程順利開展的重要前提,也是促進(jìn)我國礦山開采工作及經(jīng)濟(jì)效益的重要保證。而在測繪過程中,不僅需要嚴(yán)格要求測繪人員,同時也對測繪工作與設(shè)備具有較高要求。而在測繪技術(shù)種類繁多的時代,在對礦山進(jìn)行測繪前必須針對礦山的具體情況選擇適合的技術(shù),才能夠有效保證測繪工作的順利進(jìn)行,為我國礦山開采事業(yè)走可持續(xù)發(fā)展路線提供有利條件,同時也為后續(xù)工作奠定堅實基礎(chǔ)。
1礦山測量的重要性分析
礦山在開采過程中極易出現(xiàn)坍塌事件,不僅對開采人員的人身安全造成極大損害,嚴(yán)重者則造成人員傷亡,同時對周邊房屋的居民及辦公人員也極易產(chǎn)生安全隱患,例如,2012年7月20日,某鎮(zhèn)附近一礦山出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,被困的5名礦工只有2名安全逃脫,其余3名礦工不幸遇難;2014年11月12日凌晨,某村住戶因礦山坍塌而導(dǎo)致屋內(nèi)2名居民被掩埋。由此可見,在礦山開采前,必須對其山體及地下環(huán)境測繪,通過收集到精準(zhǔn)度較高的數(shù)據(jù)來對后續(xù)開采等工作內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃,極大程度地保護(hù)礦產(chǎn)資源及周邊環(huán)境的安全,充分發(fā)揮測繪工作和技術(shù)的作用,從而使礦山開采工作得到有序開展。
2礦山測量中測繪技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1全站儀的應(yīng)用分析
在礦山測量中常見的儀器是全站儀,其是測距儀和電子經(jīng)緯儀的集合,而且對此進(jìn)行了優(yōu)化和創(chuàng)新,把以往的缺陷進(jìn)行了彌補(bǔ),其屬于光電測量儀器中的一種。全站儀所涉及的內(nèi)容比較多,同時涉及的學(xué)科也比較多,尤其是智能化的全站儀,有涉及到光的,也有涉及到電的,應(yīng)用全站儀時,對距離和角度的精度測量都可以完成,是比較前端的測量儀器。該儀器在各種工程和礦產(chǎn)開采中都充當(dāng)了重要作用,而且隨著科技以及市場的形勢來看,其還將進(jìn)一步得到發(fā)展。全站儀是由經(jīng)緯儀和測距儀一起組成的,測量出來的結(jié)果通常是以數(shù)據(jù)的形式顯示出來,其優(yōu)勢就是于便于操作,而且比較穩(wěn)定,既可以通過比較頂尖的技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行通訊,比如電子手薄,而且還可以通過計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)有針對性的解讀和分析,此項優(yōu)點恰好能在礦山測量中發(fā)揮大的作用。不僅如此,全站儀還可以完成對工程勘察以及地形測控等重要工作,可謂作用較多,不過也是因為有了高端的測繪儀,我國的礦產(chǎn)行業(yè)實現(xiàn)了穩(wěn)定發(fā)展?,F(xiàn)在,全站儀的發(fā)展也得到了肯定,在世界范圍內(nèi)都應(yīng)用廣泛,而且比較先進(jìn)的全站儀在數(shù)據(jù)通信上比較有特點,即可以雙路傳輸,通過計算機(jī)輸入,也可以通過計算機(jī)導(dǎo)出,對數(shù)據(jù)類型也可以記錄和存儲。
2.2對空間信息技術(shù)的應(yīng)用
空間信息技術(shù)中的核心內(nèi)容就是3S集成技術(shù),其主要包括定位系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù),由于信息技術(shù)在全球的不斷發(fā)展,空間信息技術(shù)也必將成為以后發(fā)展的趨勢。在這里,遙感技術(shù)包括航空和衛(wèi)星,要想取得全面的信息數(shù)據(jù),就需要通過不同技術(shù)的傳感器,然后處理和分析所采集到的數(shù)據(jù),然后實現(xiàn)最終地理信息的確認(rèn)。此外,通過遙感資料能夠建立數(shù)字高程模型,在現(xiàn)代測繪中應(yīng)用的居多。作為3S技術(shù)中的一部分,GPS技術(shù)以其精確度高、運(yùn)用靈活以及覆蓋面廣等優(yōu)勢占據(jù)著重要地位,能夠24小時隨時應(yīng)用。該技術(shù)不僅運(yùn)用在交通導(dǎo)航工作中,同時對礦山測量也起到重要作用。相對于之前的測量技術(shù),其在測量模式和數(shù)據(jù)處理上都實現(xiàn)了較大的突破,使測點間通視不再受局限,還可以做到三維定點。以往的定位和施工比較麻煩,需要的儀器多,人也多,測量的精度還不高,GPS-RTK把其他測量儀器的功能都集于一身,使作業(yè)效率得到提高。把圖形進(jìn)行了數(shù)字化管理和使用,擺脫了圖形不能在國家坐標(biāo)系中統(tǒng)一的情況,通過GPS-RTK測量手段,能夠取得各測點的三維坐標(biāo),通過圖形、數(shù)據(jù)、或者是位置等形式,然后在不同的環(huán)境中得到反映。GPS對整合后的礦井意義重大,因為過去小窯口比較多,所處環(huán)境也比較復(fù)雜,都是在山區(qū)中,要是按照傳統(tǒng)的測量方法,無疑是困難的,并且還需要從新布點和測設(shè),最難的是,有的還沒有線路可以通過,但是通過GPS系統(tǒng)的話,就可以輕而易舉搞定這些工作,而且一個人就可以完成,僅通過一個基準(zhǔn)站,就可以完成不同的測量工作,因為是同時進(jìn)行,互不干擾。其一,能夠提高工作效率,其二,可以使礦山開采工作實現(xiàn)安全穩(wěn)定,保障地質(zhì)可靠,這其中的經(jīng)濟(jì)效益是比較樂觀的?,F(xiàn)在測繪行業(yè)中的重要技術(shù)就是GIS相關(guān)技術(shù),其既可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集,也可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析處理等工作,它推動了我國測繪技術(shù)持續(xù)向前。把GPS相關(guān)技術(shù)和GIS相關(guān)技術(shù)結(jié)合起來能夠?qū)崿F(xiàn)實時定位的功能,這在我國礦山安全監(jiān)測工作中應(yīng)用較多,同時遙感系統(tǒng)和GPS可以相互融合,實現(xiàn)更多工作的便利開展。不管什么樣的地理信息數(shù)據(jù)以及遙感,都有相應(yīng)具體的坐標(biāo),而通過GPS就可以取得這些信息,由于其精確度比較高,應(yīng)用的時候也比較方便。
2.3慣性測量系統(tǒng)的應(yīng)用
該系統(tǒng)比較靈活,能夠全天候工作,工作效率高且功能多,礦山的測量工作要想全能化和自動化,那么就離不開這一系統(tǒng)。其分為平臺式和捷聯(lián)式兩種類型,在測繪行業(yè)中,慣性測量系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)有以下幾點:第一,控制測量,打比方,檢核和加密存在的控制點。第二,井下定位,測量各類工程和建筑。第三,對地震和重力進(jìn)行測量。第四,監(jiān)測井筒和罐道梁的垂直性。
3結(jié)論
多種測繪技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠高精度、高質(zhì)量地對礦山進(jìn)行測繪與了解,同時也能夠通過科學(xué)手段提高對礦山進(jìn)行整體測量。但為確保測繪的精準(zhǔn)性,在充分應(yīng)用測繪工程技術(shù)的同時,也要提高對測繪人員、設(shè)備、制度等方面的要求,進(jìn)一步提高技術(shù)水平,使其在使用過程中最大程度地發(fā)揮作用,提高測繪效率的同時對周邊環(huán)境起到保護(hù)作用,進(jìn)一步促進(jìn)我國礦產(chǎn)開采事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王永光.礦山測量對煤礦生產(chǎn)的作用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(1):160.
篇4
【關(guān)鍵詞】隧道工程;礦山法;技術(shù)控制;注意事項
一、 礦山法施工的原則
礦山法施工的基本原則可以歸納為“少擾動、早支撐、慎撤換、快襯砌”。
1.1“少擾動”是指開挖后及時施作臨時構(gòu)件支撐,使圍巖的擾動次數(shù)、擾動強(qiáng)度、擾動范圍和擾動持續(xù)時間,這與新奧法施工的要求是一致的。采用鋼支撐,可以增大一次開挖斷面跨度,減少分部次數(shù),從而減少對圍巖的擾動次數(shù)。
1.2“早支撐”是指開挖后及時施作臨時構(gòu)件支撐,使圍巖不致因變形松弛過度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn),并承受圍巖松弛變形產(chǎn)生的壓力,即早期松弛荷載。定期檢查支撐的工作狀況,若發(fā)現(xiàn)變形嚴(yán)重或出現(xiàn)損壞征兆,應(yīng)及時增設(shè)支撐予以加強(qiáng)。作用在臨時支撐上的早期松弛荷載大小可比照設(shè)計永久襯砌的計算圍巖壓力大小來確定。臨時支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)計亦采用類似于永久襯砌的設(shè)計方法,即結(jié)構(gòu)力學(xué)方法。
1.3“慎撤換”是指拆除臨時支撐,以永久性模筑混凝土取代,襯砌時要慎重,即要防止撤換過程中圍巖坍塌失穩(wěn)。每次撤換的范圍、順序和時間要視圍巖穩(wěn)定性及支撐的受力狀況而定。
若預(yù)計到不能拆除,則應(yīng)在確定開挖斷面大小及選擇支撐材料時就予以研究解決。使用鋼支撐作為臨時支撐,則可以避免拆除支撐的麻煩和危險。
1.4“快襯砌”是指拆除臨時支撐后要及時修筑永久性混凝土襯砌,并使之盡早承載參與工作。若采用的是鋼支撐又不比拆除,或無臨時支撐時,亦應(yīng)盡早施作永久性混凝土襯砌。
二、隧道工程礦山法施工方法分析
本文主要對先拱后墻法、漏斗棚架法、正反臺階法、全斷面法、蘑菇形法、側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法進(jìn)行施工方法分析。
2.1先拱后墻法:主要是指在施工過程中,先對拱頂進(jìn)行砌筑施工,后對邊墻進(jìn)行砌筑施工的方法。首先開挖中間底部,然后開挖拱頂,并進(jìn)行砌筑支撐工作,順著拱頂往下再向邊墻上層部分開挖,接著向邊墻中下層進(jìn)行開挖,并砌筑邊墻。
2.2漏斗棚架法:主要是指在施工過程中,先對邊墻進(jìn)行砌筑施工,后對拱頂進(jìn)行砌筑施工的方法。首先從隧道中間的底部開始向拱頂處進(jìn)行開挖,接著從兩邊邊墻的上層斷面開始向邊墻下層進(jìn)行開挖,并先將邊墻砌筑起來,再順著邊墻往上將拱頂砌筑起來。
2.3臺階法:正反臺階法的第一步都是先將斷面分層并進(jìn)行測量,正臺階法接下來利用鉆眼爆破方法從上層臺階開始往下開挖,然后經(jīng)過噴射混凝土、下放錨桿、上層設(shè)置鋼筋網(wǎng)、用鋼架作支撐、裝置腳錨桿、混凝土二次噴射等步驟,完成開挖。反臺階法是利用鉆眼爆破方法從下層臺階開始往上開挖,然后都再經(jīng)過噴射混凝土、下放錨桿、設(shè)置鋼筋網(wǎng)、用鋼架作支撐、混凝土二次噴射完成開挖。
2.4全斷面法:這種施工方法是將整個斷面進(jìn)行一次性開挖的方法,經(jīng)常會用到礦車、裝碴機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備。
2.5蘑菇形法:是將先拱后墻法和先墻后拱法結(jié)合起來的一種方法,開挖順序是先對斷面中間底部進(jìn)行開挖,然后沿中間底部往上開挖出一個底部小的面,接著對斷面的整個上層部分進(jìn)行從下往上的開挖,直到挖到拱頂,然后再對斷面的邊墻中下層進(jìn)行開挖,在開挖過程中,對松弛的地方或者易于坍塌的地方做支護(hù)。
2.6側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法:首先對側(cè)壁的一部分開挖,利用錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)以及鋼架進(jìn)行聯(lián)合支護(hù),將中隔墻以及仰拱部分進(jìn)行臨時支護(hù),形成支護(hù)圈;然后錯開已開挖部分合適的距離,開始開挖側(cè)壁的第二部分,支護(hù)同第一部分一樣;接著在墻壁另一側(cè)以同樣的方式開挖第三部分與第四部分,接著分別開挖隧道頂部以及底部,并進(jìn)行支護(hù);最后拆除中隔墻等臨時支護(hù),并澆筑混凝土等,完成開挖。
三、礦山法施工質(zhì)量控制分析
3.1地質(zhì)預(yù)報和地質(zhì)資料的核實
根據(jù)工程實踐發(fā)現(xiàn),有時會出現(xiàn)隧道開挖之后圍巖條件與勘探資料不相同的情況,導(dǎo)致出現(xiàn)突發(fā)性災(zāi)害時無法及時的進(jìn)行處理,為工程的安全性、可靠性造成了較大的影響。避免該現(xiàn)象發(fā)生的有效措施就是在施工過程中,不斷地將地質(zhì)超前預(yù)報與地質(zhì)資料進(jìn)行核實。隧道工程在施工過程中對地質(zhì)環(huán)境十分的敏感,很可能由于很小的不良地質(zhì)釀成重大的工程事故。因此,對地質(zhì)超前預(yù)報提出了較高的要求。
3.2隧道開挖及初期支護(hù)的質(zhì)量控制
當(dāng)拱頂?shù)囟螢檐浫醯貙訒r,采用小導(dǎo)管注漿進(jìn)行超前支護(hù)可以比較有效地防止拱頂開挖至初期支護(hù)這段時間圍巖的坍方;當(dāng)所處的地段為硬巖時,通常適合使用微震動爆破?;炷吝M(jìn)行首次噴射應(yīng)該在格柵鋼架安裝之前完成,這樣可以封閉圍巖表面,同時也能夠確保鋼架背后的保護(hù)層厚度。仰拱部位需要注意,該位置容易出現(xiàn)積水、造泥的現(xiàn)象,因此混凝土在進(jìn)行噴射前需要清除積水、泥漿,絕對不可以帶水噴射。
3.3中洞施工
土方開挖時,中洞按照“小分塊、短臺階、早成環(huán)、環(huán)套環(huán)”的原則,采用豎向留坡、縱向錯臺的施工方法,完成中洞施工后,兩側(cè)洞同步采用正臺階法自上而下分部掘進(jìn)成環(huán),不必縱向錯臺。中洞上半斷面宜采用環(huán)形開挖,盡可能保留核心土;下半斷面開挖時,邊墻宜采用單側(cè)或雙側(cè)交叉開挖,仰拱應(yīng)盡快開挖,縮短全斷面封閉時間。
3.4二次襯砌混凝土的防水性能的質(zhì)量控制
隧道二次襯砌混凝土施工中要遵循中洞先進(jìn)行、邊洞隨后,施工分為三個部分,包括中洞二次襯砌混凝土分底板施工、鋼管柱和拱頂縱梁、拱頂二次襯砌混凝土施工。施工鋼管柱及拱頂縱梁、拱頂二襯以每一柱間跨度為一最小長度單位;先施工底板然后再施工鋼管柱及縱梁,最后是柱間的拱頂二次襯砌混凝土施工。邊洞的二次襯砌混凝土施工隨土方開挖順序進(jìn)行。二次襯砌混凝土厚度均為300 mm,采用C30防水混凝土。
四、礦山法隧道施工的注意事項
4.1保證施工現(xiàn)場的安全
現(xiàn)場質(zhì)保體系檢查,確認(rèn)設(shè)計單位和施工單位的資質(zhì)條件;原材料、構(gòu)配件進(jìn)場驗收、構(gòu)配件貯存運(yùn)輸條件;盾構(gòu)機(jī)的調(diào)試、檢測、維修、保養(yǎng)制度及設(shè)備完好情況;測量儀器的定期檢定情況;盾構(gòu)推進(jìn)中隧道及周邊的沉降監(jiān)控量測制度;施工測量放樣復(fù)核制度。詳細(xì)查看設(shè)計圖紙說明和施工組織設(shè)計,明確隧道各段管片結(jié)構(gòu)形式、防水密封墊性能指標(biāo),連接件強(qiáng)度要求,隧道注漿要求,盾構(gòu)出洞及旁通道的加固措施,特殊地段施工及施工措施,貫通測量措施等。工地保安人員,實行三班值勤、夜間巡邏和出入大門登記制度。為確保安全,在施工現(xiàn)場布置足夠的照明燈光,警示標(biāo)志,圍護(hù)設(shè)施。工程實施前,對投入的機(jī)電設(shè)備和施工設(shè)施進(jìn)行全面的安全檢查,未經(jīng)驗收的不準(zhǔn)使用,并在施工現(xiàn)場設(shè)置必要的護(hù)欄、安全標(biāo)志和警告牌。
4.2文明環(huán)保施工
要防止施工廢水排放;棄碴排放;路面污染;噪音、粉塵等污染?,F(xiàn)場設(shè)排水溝及集水井,保持槽段清潔疏通,出入口鋪設(shè)沖洗場地,保持施工區(qū)域的整潔,防止泥漿外溢。材料嚴(yán)格按施工計劃進(jìn)場,進(jìn)場后按平面布?Z圖整齊堆放,保持現(xiàn)場整潔。施工廢水排放必需由場地的排水溝流入沉淀池,或排水管排入沉淀池,經(jīng)沉淀水質(zhì)合格后再排入市政排水管道。對地面空壓機(jī)等噪音較大設(shè)備增設(shè)隔音墻,防止噪音污染。作好通風(fēng)工作,保持洞內(nèi)空氣質(zhì)量滿足要求。注漿施工廢棄漿液及時清理,保證作業(yè)面的各種工具、材料擺放整齊。噴漿時,掌子面作好灑水防塵工作,降低洞內(nèi)空氣污染程度。
篇5
關(guān)鍵詞:工程測量;現(xiàn)狀;發(fā)展
礦山工程測量是礦山資源開發(fā)中的一項重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作,它所提供的信息產(chǎn)品,在礦山的勘探、設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)和安全等各方面都是不可缺少的。礦山測量作業(yè)的種種客觀條件促使科學(xué)研究在礦山測量方面的投入。這也使礦山測量作業(yè)各個方面的飛速發(fā)展。礦山工程測量技術(shù)將測量與光電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星空間定位技術(shù)(GPS)、地理信息技術(shù)(GPS)和遙感技術(shù)(RS)等新技術(shù)、新學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。這些新技術(shù)的應(yīng)用都使礦山測量的發(fā)展速度不斷加快,使一些礦山測量的新技術(shù)不斷出現(xiàn)。本文將分析目前礦山測量的現(xiàn)狀,對礦山測量的發(fā)展趨勢做一定的分析研究,以供大家探討研究。
1.我國礦山測量技術(shù)的現(xiàn)狀
1.1 礦山測量技術(shù)的發(fā)展
隨著計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等的不斷被應(yīng)用,像電子經(jīng)緯儀、全站型儀器、GPS 接收機(jī)和多種地面或巖層移動變形監(jiān)測儀器,不僅應(yīng)用于地面測量和數(shù)據(jù)采集工作,而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作環(huán)境、減輕了勞動強(qiáng)度。為開發(fā)和保護(hù)礦產(chǎn),土地等自然資源、保護(hù)礦區(qū)環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。十幾年來,礦山測量學(xué)科在3S 技術(shù)礦山應(yīng)用、數(shù)字礦山理論與技術(shù)、開采沉陷與防護(hù)、礦體幾何與礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)、礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)環(huán)境重建等領(lǐng)域蓬勃發(fā)展,與測繪科學(xué)與技術(shù)的其他學(xué)科相互交叉融合,取得了令人矚目的創(chuàng)新成果。
1.2 礦山測量儀器和技術(shù)的現(xiàn)狀
“3S”及計算機(jī)技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用。GPS、GIS、遙感和計算機(jī)等技術(shù)不但是整個測繪學(xué)科的核心技術(shù),也是礦山測量領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),這些先進(jìn)技術(shù)近幾年在礦山測量界取得了較大進(jìn)展,其理論研究和實際應(yīng)用不斷發(fā)展和完善。
GPS衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)(無線電通訊、衛(wèi)星通訊)相結(jié)合在測量常規(guī)定位技術(shù)使工程測量發(fā)生了根本性的變化,使其大幅度提高了生產(chǎn)效率。GPS全球定位系統(tǒng)(Global PositioningSystem)在礦山工程測量中的應(yīng)用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時間信息等技術(shù)參數(shù)。礦山工程的測量主要應(yīng)用了GPS的兩大功能:靜態(tài)功能和動態(tài)功能。GPS 測量的技術(shù)特點有:(1)測站之間無需通視;(2)定位精度高;(3)觀測時間短;(4)提供三維坐標(biāo);(5)操作簡便。這些技術(shù)和特點在工程礦山測量都是GPS系統(tǒng)的技術(shù)特點和優(yōu)越性的體現(xiàn)。
GIS(地理信息系統(tǒng))是以采集、計算、存儲、分析、管理和應(yīng)用一切與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。GIS技術(shù)在礦山測量作業(yè)中的應(yīng)用也使礦山測量得到了飛速的發(fā)展。
遙感技術(shù)(RS)是指不與物體直接接觸而獲得該物體信息的技術(shù),它主要從物體的光特性上認(rèn)識物體,達(dá)到了解物體的目的,從而使傳統(tǒng)的測繪技術(shù)局限于采集可見光段的信息,擴(kuò)展到采集不可見光段的、遠(yuǎn)程的、地下的信息。遙感對地觀測技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)展,現(xiàn)已很大程度上用于測量工程。現(xiàn)在遙感技術(shù)在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率上都有很大提高,從而可更加及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化。
2.礦山測量技術(shù)的發(fā)展趨勢和展望
目前國外的礦山測量技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)了,進(jìn)入21世紀(jì)以來,發(fā)達(dá)國家和一些發(fā)展中國家紛紛構(gòu)建天地一體化對地觀測體系,以實現(xiàn)全球或區(qū)域、全天時、中、高分辨率的時空數(shù)字影像數(shù)據(jù)獲取與更新。目前,我國正在規(guī)劃和構(gòu)建天基綜合信息體系,發(fā)射一系列持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的、大中小并舉、高中低相結(jié)合的衛(wèi)星群,包括通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、全球?qū)Ш蕉ㄎ缓投喾直媛实墓鈱W(xué)、紅外、高光譜遙感,以及全天時、全天候的雷達(dá)衛(wèi)星群,謀求衛(wèi)星遙感、航空對地觀測、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的綜合集成,努力實現(xiàn)基于數(shù)字影像的地球(地理)空間信息的大眾化服務(wù)。
中國的礦山測量科學(xué)技術(shù)經(jīng)過五十年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一定的體系,并取得了很多成果。通過以上的分析可以看出我國的礦山測量的發(fā)展趨勢。
2.1 建立礦山測量技術(shù)的規(guī)程規(guī)劃和適應(yīng)科技發(fā)展的教育人才體系
為保障礦山生產(chǎn)安全和杜絕礦產(chǎn)資源的浪費(fèi),首先要制定完善的測量技術(shù)規(guī)程和生產(chǎn)規(guī)范。我國的煤礦測量規(guī)程規(guī)范還是20世紀(jì)80年代制定的,都是比較早的規(guī)章制度了。近20年中,礦山測量技術(shù)日新月異,與此同時采礦和安全技術(shù)也迅速發(fā)展,20世紀(jì)80年代的測量規(guī)程規(guī)范早已不適應(yīng)了,必須組織力量全面修訂。
由于測繪高科技是計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、光電技術(shù)等多學(xué)科現(xiàn)代成果的融合,因此,從技術(shù)角度上講,測繪高科技具有極大的難度,從這個意義上,測繪高科技對人才培養(yǎng)提出了更高要求,需要培養(yǎng)多學(xué)科交叉的復(fù)合性與專業(yè)型結(jié)合的人才,以增強(qiáng)這些人員適應(yīng)測繪高新技術(shù)的發(fā)展,增強(qiáng)開發(fā)、應(yīng)用和應(yīng)變的能力。
2.2 未來礦山測量技術(shù)的趨勢
(1)采用高新技術(shù)開拓新的領(lǐng)域,中國礦山測量學(xué)科歷來是礦業(yè)科學(xué)的一個組成部分,盡管它現(xiàn)在按照政府要求被納入到測繪科學(xué)內(nèi),但其特色與豐富的內(nèi)涵不能改變。在新世紀(jì)應(yīng)更上一層樓,為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)?!皩W(xué)科”、“學(xué)校專業(yè)”、“企業(yè)崗位”,這是三個既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念。這些年來中國的礦山測量勇士們正是這樣干的,不局限在傳統(tǒng)的圈子里裹足不前,只要國家需要,就毫不猶豫地開辟新的研究領(lǐng)域。而且正令有些礦山測量學(xué)科的研究者探索建立礦山生態(tài)學(xué)這門新學(xué)科。
(2)數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用方面近年來由于高科技的迅速發(fā)展,數(shù)字?jǐn)z影等多方面的高科技也將運(yùn)用與工程測量中,當(dāng)然這只是一個趨勢,有待于進(jìn)一步的研究,以便更好的應(yīng)用在此方面。目前的數(shù)字?jǐn)z影測量等方面的應(yīng)用有:衛(wèi)星遙感技術(shù)的現(xiàn)展與應(yīng)用;機(jī)載3維激光掃描與成像技術(shù)(LIDAR);GPS- InSAR 集成技術(shù)等等。總之,現(xiàn)代的礦山工程測量將不斷的與高科技相結(jié)合,形成更先進(jìn)的測量技術(shù)。
3.結(jié)束語
綜上所述,我國礦山工程測量技術(shù)近年來飛速發(fā)展,本文通過對我國現(xiàn)階段的礦山工程測量技術(shù)的研究分析,討論其現(xiàn)階段的技術(shù)狀況以及將來的發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn):
篇6
【關(guān)鍵詞】膠帶運(yùn)輸機(jī);防滑技術(shù);上山施工;礦車運(yùn)輸;矸石緩沖倉
1 工程概況
鐵煤集團(tuán)大興煤礦南二集中回風(fēng)上山巷道位于南二-600m運(yùn)輸大巷上部,起始點與南二8層回風(fēng)巷相交,巷道設(shè)計長度360m,傾角24°,巷道寬度5.3m,高3.65m,巷道斷面17.22m2,煤巖類別為巖石,支護(hù)形式為錨噴支護(hù)。
分析斜巷掘進(jìn)施工貨物運(yùn)輸特點,斜巷拉放車因其作業(yè)環(huán)節(jié)多、設(shè)施復(fù)雜、自動化程度低多為人工操作、地質(zhì)條件多變,易發(fā)生安全事故。因此,最大限度的減少斜巷拉放車運(yùn)輸是降低運(yùn)輸事故率,提高安全的有效途徑之一。為此,我們綜合考慮,研究決定采用皮帶與礦車聯(lián)合運(yùn)輸方式。
2 皮帶與礦車聯(lián)合運(yùn)輸技術(shù)的總體方案
皮帶與礦車聯(lián)合運(yùn)輸技術(shù)是將膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸與礦車運(yùn)輸技術(shù)相集成,實現(xiàn)24°上山巷道內(nèi)膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸矸石與底部16°下山回風(fēng)巷道礦車轉(zhuǎn)運(yùn)矸石協(xié)調(diào)銜接,以減少大傾角斜巷拉放車作業(yè),保證24°上山掘進(jìn)迎頭貨物快速運(yùn)出,提高運(yùn)輸安全性。在工作面設(shè)一臺P-60B型耙斗機(jī),24°上山巷道內(nèi)設(shè)一部DSP-800/1040型膠帶運(yùn)輸機(jī)。巷道底部設(shè)一個緩沖矸石倉,矸石倉外部再設(shè)一臺P-60B耙斗機(jī)。南二8層回風(fēng)巷的上、下部分別安設(shè)一臺JD-75型、JD-25型調(diào)度絞車。其總體布置如下圖1所示。
圖1 皮帶與礦車聯(lián)合運(yùn)輸方案布置圖
3 皮帶與礦車聯(lián)合運(yùn)輸技術(shù)運(yùn)行原理
3.1 工作面耙斗機(jī)裝貨
耙斗機(jī)設(shè)置在工作面后方15米至35米范圍內(nèi),為保證放炮后矸石崩落集中且不向山下滾落,在耙斗機(jī)前方斜設(shè)一個1.5米高的矸石擋板。耙斗機(jī)牽引鋼絲繩經(jīng)工作面返滑輪牽引扒斗將工作面矸石向耙斗機(jī)卸貨槽上貨。耙斗機(jī)溜槽卸貨口處設(shè)置一個矸石過濾篦子,篦子網(wǎng)格規(guī)格300mm×300mm,防止大塊矸石進(jìn)入皮帶運(yùn)輸,保證皮帶運(yùn)輸上貨均勻。
3.2 皮帶輸送機(jī)排貨
皮帶輸送機(jī)負(fù)責(zé)24°上山巷道內(nèi)矸石下運(yùn)工作,普通皮帶輸送機(jī)下運(yùn)矸石巷道角度一般不超過16°。超過16°使用皮帶運(yùn)輸易出現(xiàn)矸石在皮帶上下滑、滾落飛出及皮帶停機(jī)制動不可靠、飛帶等現(xiàn)象。不但影響了現(xiàn)場文明標(biāo)準(zhǔn)化更有可能造成人員傷害。
為了有效保證皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸安全,在原有皮帶輸送機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計了一套大包圍直接搭接式壓帶防滑裝置。該裝置采用通用的皮帶杠、舊皮帶、50×5角鋼,用螺栓及卡板組合成人字形鋼結(jié)構(gòu)架。50×5角鋼上端和皮帶杠用螺栓連接。下端用卡板與皮帶機(jī)皮帶杠固定,人字架每隔1.5m一架。這樣整個鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)架便由多個人形架組合成一體,形成一個連續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)框架。在人字架的內(nèi)側(cè)安裝舊皮帶,舊皮帶的安裝位置下邊緊貼運(yùn)輸皮帶上面,距皮帶中心100mm。上邊人字頭露出200mm寬。舊皮帶和鋼結(jié)構(gòu)架之間兩側(cè)各安設(shè)一根皮帶杠,防止運(yùn)輸矸石時防護(hù)皮帶被擠出防護(hù)架。其主要結(jié)構(gòu)及在膠帶運(yùn)輸機(jī)上的安裝方式如下圖2、圖3所示:
圖2 大包圍形式直接搭接壓帶防滑裝置
圖3 大包圍直接搭接式壓帶防滑裝置安裝示意圖
為了增加皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸矸石的穩(wěn)定性,皮帶架與巷道底板采用錨桿固定牢固。人字形防護(hù)架每隔20m用鋼絲繩與巷道頂板用錨桿固定牢固。
皮帶運(yùn)輸矸石時,使矸石幾乎在一個密閉的環(huán)境下運(yùn)輸,固定的防護(hù)皮帶始終緊貼在運(yùn)輸皮帶上面,只有中間200mm寬部分未接觸。使運(yùn)輸皮帶的上帶與固定的防護(hù)皮帶形成了摩擦滑動運(yùn)行。增加矸石之間的摩擦力有效保證了矸石在皮帶上下滑。即使有少量矸石下滑滾落有了防護(hù)皮帶的作用也不能從皮帶上飛出落到巷道內(nèi)。
皮帶停機(jī)制動時,固定防護(hù)皮帶上存有矸石增加了防護(hù)皮帶與運(yùn)輸皮帶上帶,運(yùn)輸皮帶上帶與托輥之間的正壓力,使它們之間的相互摩擦作用增大。在它們的共同作用下有效保障了皮帶在停機(jī)時不自動下滑。
3.3 緩沖矸石倉存貨
在皮帶運(yùn)輸機(jī)卸載點前方,位于24°上山巷道起坡點前平巷段設(shè)置緩沖矸石倉。緩沖矸石倉與行人側(cè)之間采用U型鋼、木板、舊皮帶封閉,作為擋矸墻。U型鋼頂柱接合處采用卡子固定,焊接在頂柱端頭的鐵板與巷道頂?shù)装彘g使用錨桿固定。
緩沖倉的設(shè)置一方面解決受礦車供應(yīng)不足的影響而延遲工作面出矸時間,另一方面皮帶解決受礦車循環(huán)運(yùn)輸?shù)挠绊?,皮帶停開機(jī)次數(shù)頻繁,對皮帶機(jī)的使用安全難以控制。
3.4 礦車二次轉(zhuǎn)運(yùn)排貨
在矸石緩沖倉后方與南二8層回風(fēng)巷交叉處設(shè)置一臺耙斗機(jī),卸載溜槽座于南二8層回風(fēng)巷礦車運(yùn)輸軌道上方。4輛礦車?yán)冒惭b在南二8層回風(fēng)巷上下平盤上的調(diào)度絞車對拉到耙斗機(jī)溜槽卸載口處。耙斗機(jī)將緩沖矸石倉內(nèi)矸石用扒斗向礦車內(nèi)裝矸。逐一將4輛礦車裝滿后,開動上下部絞車將4輛礦車運(yùn)輸?shù)?600運(yùn)輸大巷,實現(xiàn)矸石的二次轉(zhuǎn)運(yùn)。
4 項目應(yīng)用效果
該技術(shù)應(yīng)用后,由于皮帶運(yùn)輸矸石能力大,大大縮短了工作面出貨時間。底部回風(fēng)巷道內(nèi)礦車運(yùn)輸可進(jìn)行24小時出貨,出貨量滿足進(jìn)度要求。實際掘進(jìn)施工比計劃掘進(jìn)施工多了一個放炮循環(huán),日進(jìn)尺達(dá)4.5m。整個工程實際工期較計劃工期縮短了45天。月平均進(jìn)尺80m比原計劃月平均進(jìn)尺60m超出了20m,單進(jìn)提高了33%,創(chuàng)下了該礦同類巷道掘進(jìn)施工的新紀(jì)錄。
5 結(jié)束語
篇7
關(guān)鍵詞:林地恢復(fù);實踐;礦區(qū)
1 礦山概況
溪石鐵礦位于石橋子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)西直距3.0km,距火車站3km,產(chǎn)業(yè)大道從礦區(qū)東側(cè)1km處通過,交通十分便利。
該礦山為一座年產(chǎn)礦石15萬噸、公路汽車運(yùn)輸開拓的露天開采礦山,年采剝總量35萬m3左右,剝巖量30萬m3。
溪石鐵礦裴后溝礦區(qū)排土場占地20hm2,自2008年生產(chǎn)以來已經(jīng)形成220m、250m、280m、310m四個排土平臺,排土總量約150萬m3。排土方式為裝載機(jī)推排,水平臺階排棄,堆積臺階高度約為30m,各臺階排棄終了時保留5-8m安全平臺,臺階坡面角為36°,總體邊坡角26°。
2 林地恢復(fù)(暨青山工程)的實施
2.1 恢復(fù)原則
預(yù)防控制原則是土地復(fù)墾與生產(chǎn)建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃、開采與復(fù)墾同步進(jìn)行的原則,使礦山的開采對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境影響降到最低。
源頭控制、防復(fù)結(jié)合的原則,從源頭采取預(yù)防控制,盡量減少對土地不必要的破壞,堅持預(yù)防為主,防治結(jié)合,節(jié)約用地的原則,使土地資源破壞面積和程度控制在最小范圍和最低程度。
因地制宜、綜合利用的原則,土地復(fù)墾按照土地利用總體規(guī)劃合理確定土地的用途,宜草則草,宜林則林,使復(fù)墾的土地得到合理利用。
2.2 工程技術(shù)措施
土地復(fù)墾的工程技術(shù)措施是指通過一定的工程措施進(jìn)行造地整地的過程,同時在造地的過程中通過水土保持工程建設(shè)減少土地流失發(fā)生的可能性,增強(qiáng)再造地地貌的穩(wěn)定性,為生態(tài)重建創(chuàng)造有利條件。
2.3 組織、準(zhǔn)備
礦山針對青山工程成立領(lǐng)導(dǎo)小組,礦長任組長,將青山工程的目標(biāo)、意義、總體規(guī)劃,指導(dǎo)思想認(rèn)真貫徹到全體員工,將青山工程貫徹落實到生產(chǎn)實踐中去,將青山工程作為一項長期的生產(chǎn)任務(wù)認(rèn)真實時實施。
2.3.1 苗木、土地的準(zhǔn)備
本礦區(qū)地處遼寧東北部山區(qū),屬北溫帶季風(fēng)型大陸性氣候區(qū),其特點是四季分明,溫差變化較大,年平均氣溫8.0℃,最低氣溫-34℃,最高氣溫36℃。秋冬多西北風(fēng),春夏多南風(fēng),風(fēng)力不大,年平均降雨量808mm,且集中在7~8月,封凍期為每年的11月份,翌年4月中旬解凍。
根據(jù)本期氣候特征及地區(qū)、恢復(fù)場地的特點,將復(fù)墾用地恢復(fù)為林業(yè)用地,苗木種類選定為抗旱、抗凍、適應(yīng)能力強(qiáng)的樹種――刺槐,刺槐需要先期育苗,一年后移栽。按照次年需要苗木數(shù)量準(zhǔn)備育苗,每畝產(chǎn)苗1萬株左右,畝用種子5Kg,4月下旬播種,適時進(jìn)行田間管理,確保刺槐苗木質(zhì)量,備用。
2.3.2 復(fù)墾地塊的準(zhǔn)備
排土場復(fù)墾的首要任務(wù)是邊坡的平整、清理、覆土工作。而覆土所需的表土要在礦山開采過程中對剝離的表土預(yù)先存放在表土存放區(qū),并做好臨時防護(hù)措施,留置備用。邊坡的平整是首先對不穩(wěn)定的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性處理,使邊坡角達(dá)到排土場的安穩(wěn)休止角,然后在其上覆蓋厚30Cm左右的表土整平備用。每個邊坡的坡頂設(shè)置擋土墻及排水溝,防止邊坡受到雨水沖刷,防止水土流失。邊坡的整平、清理、覆土工作隨著排土場最終邊坡的形成而適時進(jìn)行。整平效果圖如圖1:
2.3.3 苗木的移栽及后期管理
選在每年的4月中旬開始進(jìn)行苗木的移栽工作,為確保苗木的成活率宜在降雨前或者土壤墑情好的時機(jī)移栽。苗木出圃起苗前,要對苗木進(jìn)行修剪,距離地表15-20Cm處割干,然后用起苗犁起苗,起苗深度以苗木主根不小于18Cm為宜,隨起隨撿隨選苗,并盡量當(dāng)天移栽,當(dāng)天不能移栽的苗木要及時假植。為了加快林地恢復(fù)進(jìn)程,確保綠化效果當(dāng)年見效,移栽株距1m×1m為宜,也可因地制宜合理種植。苗木移栽后的后期撫育工作十分重要,抓好幼林的撫育及管護(hù),防止牲畜踐踏、啃食,確保成活率。使植物措施的水土保持效果得到充分發(fā)揮。
該礦山自2008年生產(chǎn)以來,累計種植苗木12萬余株,恢復(fù)林業(yè)用地10萬余m2,林地恢復(fù)效果十分顯著。復(fù)墾效果圖如圖2:
圖2
3 林地恢復(fù)的意義
篇8
關(guān)鍵詞:礦山工程;建筑;施工;安全管理;措施
Abstract: With the development and progress of society, the emphasis on construction safety management in mining engineering is of great significance for real life.This paper mainly describes the the mine engineering construction safety management problems and countermeasures content.Keywords: mining engineering; building; construction; safety management; measures
中圖分類號:TU198文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
引言
所謂的礦山工程就是一礦產(chǎn)資源為基礎(chǔ),在礦山進(jìn)行資源開采作業(yè)的工程技術(shù)學(xué)。包括地面和地下工程,地面工程主要包括礦用機(jī)械設(shè)備及設(shè)施,如選廠,井塔,卷揚(yáng)機(jī),壓風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)等,地下工程包括井巷工程,硐室工程及部分安裝工程。礦山工程施工的特點決定了建筑業(yè)是高危險、事故多發(fā)行業(yè),而且施工露天、手工勞動及繁重體力勞動多,而勞動者素質(zhì)又相對較低,這些都增加了不安全因素。
一、礦山工程的特點
礦山工程具有環(huán)境條件差,施工難度大,危險性高,不確定因素多的特點。井巷工程頻繁爆破作業(yè),存在著滴水量大,破碎帶施工,潮濕環(huán)境中用電以及獨(dú)頭巷,盲天井。溜并施工等危險性較大的作業(yè)。礦山結(jié)構(gòu)工程往往跨度大,高度高,噸位重。
二、礦山工程的施工安全管理問題及其原因分析
為了防止礦山工程中發(fā)生安全事故,必須抓住事故發(fā)生的根本原因,從根本上消除安全隱患,才能有效控制事故的發(fā)生。
1)建筑物的多樣化決定建筑安全問題的不斷變化。建造不同的建筑物,對人員、材料、機(jī)械設(shè)備、防護(hù)用品、施工技術(shù)等有不同的要求,而且建筑現(xiàn)場環(huán)境千差萬別,因此在建筑施工過程中就會不斷面臨新的安全問題。
2)安全防護(hù)措施不到位,可靠性差。建筑工程的流水施工,使得施工班組需要經(jīng)常更換工作環(huán)境。施工過程中的周邊環(huán)境、作業(yè)條件、施工技術(shù)等都是在不斷的發(fā)生變化,而相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施往往落后于施工過程,造成了較大的安全隱患。例如:臨邊不搭設(shè)防護(hù)欄桿,安全網(wǎng)搭設(shè)低于施工作業(yè)層面高度,作業(yè)面沒有實行全封閉;有的電梯井口無護(hù)欄,電梯井內(nèi)隔層不設(shè)置防護(hù);預(yù)留洞口、采光井、通風(fēng)口不設(shè)防護(hù)蓋,造成墜落事故發(fā)生。
3)建筑施工現(xiàn)場存在的不安全因素復(fù)雜多變。施工作業(yè)的高強(qiáng)度、施工現(xiàn)場的噪聲、熱量、有害氣體和塵土等,以及施工人員長期露天作業(yè),受氣候影響大,這些都是工人經(jīng)常面對的不利工作環(huán)境和負(fù)荷。比如刮大風(fēng)、下大雨等,此時如果進(jìn)行施工就很不安全,尤其是高空作業(yè)更危險。
4)施工人員素質(zhì)低、安全意識淡薄。目前我國建筑業(yè)從業(yè)人員80%以上都是農(nóng)民工,這些農(nóng)民工普遍未經(jīng)過基本培訓(xùn)和教育,缺乏安全防護(hù)意識和安全知識。比如,工人在高空作業(yè)時,如果安全意識淡薄,存在麻痹思想或者抱有僥幸心理,認(rèn)為不佩戴安全帶無關(guān)緊要,結(jié)果往往因此導(dǎo)致自己甚至對他人造成安全事故。
5)違反安全操作規(guī)程,野蠻施工。如:非專職機(jī)械操作人員擅自操作機(jī)械,造成機(jī)毀人亡;電工在接線時,不將電閘關(guān)閉,帶電操作造成觸電身亡;工人在腳手架上作業(yè)不戴安全帽、穿拖鞋以及不佩戴安全帶,不小心失足,造成墜落死亡;高空拆架拆摸,架桿、模板往下亂扔,砸到地面施工人員造成墜物打擊死亡。
6)施工機(jī)械設(shè)備、材料質(zhì)量不合格。有些施工機(jī)械設(shè)備年久失修或帶“病”作業(yè),加上施工中超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),加重了設(shè)備的老化程度,容易造成事故。一些施工單位為了經(jīng)濟(jì)利益,使用一些破舊的安全網(wǎng)和偽劣產(chǎn)品,不能有效攔截高空墜物,為事故的發(fā)生埋下了很重的“伏筆”。
三、礦山工程施工安全管理措施
3.1安全工作要做到領(lǐng)導(dǎo)抓、抓領(lǐng)導(dǎo)
企業(yè)安全工作能否抓好,關(guān)鍵的因素在領(lǐng)導(dǎo)。當(dāng)前,大部分領(lǐng)導(dǎo)己從思想上對安全工作有了一個較清醒的認(rèn)識,但不能否認(rèn)還有少數(shù)干部仍停留在只注重生產(chǎn)、效益而忽視安全的地步。實踐證明,一個企業(yè)要想真正抓好安全工作必須做到領(lǐng)導(dǎo)抓、抓領(lǐng)導(dǎo),具體如下:(1)企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)重視安全工作,不僅表現(xiàn)在口頭上,而且落實在行動中;(2)領(lǐng)導(dǎo)層安全意識高,抓安全工作不手軟;(3)管理責(zé)任明確,負(fù)責(zé)人敢抓敢管,執(zhí)法嚴(yán)明,不循情;(4)基層單位領(lǐng)導(dǎo)安全素質(zhì)較高,從思想上對安全工作有一個清醒的認(rèn)識,而且敢抓、會管。
3.2嚴(yán)格單項工程安全技術(shù)措施的制定、審批、交底、落實
對于一個施工單位來講,單項工程安全技術(shù)措施是安全管理的一項重要的技術(shù)措施。長期以來,我們一直將單項工程安全技術(shù)措施的制定、審批、交底和實施四個環(huán)節(jié)當(dāng)作安全工作的法寶。做到每一項工程未制定單措,并審批和交底不準(zhǔn)開工。審批權(quán)由三個層次把關(guān),第一關(guān)由施工單位領(lǐng)導(dǎo)把,第二關(guān)由安全專業(yè)部門把,第三關(guān)由主管副經(jīng)理把,缺一不可。
安全主管部門,不僅把好單措的制定關(guān),還要把好交底關(guān)和實施關(guān),尤其是一些難度大,危險程度高的工程項目。在工程剛剛開工之初,要對施工現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行提問,看是否進(jìn)行了現(xiàn)場交底,一些重要的環(huán)節(jié),關(guān)鍵性的措施是否清楚,若不清楚必須責(zé)成技術(shù)人員及安全員進(jìn)行2次交底。
3.3重點項目的重點檢查是確保安全的有效途徑。
如何有效加強(qiáng)安全管理的力度,使安全不削弱,從而保持較高的安全管理水準(zhǔn)。多年來,我們的做法是:(1)有重點開展日常性的安全檢查。專職安全人員少了,但管理力度不能降,這就要求人員要精干,辦事能力要提高。做為安全專業(yè)人員首先必須是工程的內(nèi)行,要熟悉每一項工程的施工程序及可能產(chǎn)生的不安全因素,使檢查更具針對性。(2)重點項目要跟蹤檢查,每年都有一些項目做為本年度重點項目實施跟蹤檢查。
3.4加強(qiáng)培訓(xùn),提高素質(zhì)
安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)工作必須建立在“安全第一、預(yù)防為主”的基礎(chǔ)上,這樣才能使對工人進(jìn)行的安全生產(chǎn)知識技能培訓(xùn)落到實處。針對建筑施工隊伍低水平、低素質(zhì)的人員較多,膽大、冒險蠻干心理較強(qiáng)的特點,為提高這個群體的人員素質(zhì),增強(qiáng)自防自救能力,必須重視崗前或作業(yè)前的安全教育培訓(xùn),尤其是對新工人的“三級”安全教育培訓(xùn)、特種作業(yè)人員教育和安全生產(chǎn)操作規(guī)程教育工作,并把各種教育方法結(jié)合起來,實施有針對性和經(jīng)常性的安全教育培訓(xùn),經(jīng)考核合格后方準(zhǔn)上崗。由于很多具體的安全問題都是在施工過程中反映出來的,因此,要想將安全教育踏實地做好,必須將安全教育貫穿于施工全過程。對于一些非常重要的安全知識和要求,必須天天講,月月講,年年講,重要內(nèi)容必須
強(qiáng)化教育,不能因為講過就不講,也不能因為是老職工就不參加安全學(xué)習(xí),麻痹最易發(fā)生事故。
3.5落實安全資金投入,運(yùn)用科研成果提高安全防護(hù)能力
加大安全管理投入,更新安全設(shè)施,采用新工藝、新方法、新材料和新設(shè)備,改變傳統(tǒng)落后的施工工藝。對危險性較大的作業(yè),用機(jī)械化或自動化代替手工操作,不斷改善作業(yè)環(huán)境條件,通過加大科學(xué)技術(shù)的投入含量,用于減少人為的錯誤,防止安全事故發(fā)生,不斷提高施工技術(shù)管理水平。
結(jié)束語
綜上所述,礦山工程施工安全事故涉及范圍廣、原因多、突發(fā)性強(qiáng),但是只要我們提高安全意識,完善管理機(jī)構(gòu),健全安全制度,根據(jù)工程具體情況有針對性的采取防范措施,加強(qiáng)安全監(jiān)督檢查,這樣就能最大限度地減少或杜絕各類安全事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1]鄧龍海.淺談建筑施工安全管理[J].山西建筑,2010
篇9
關(guān)鍵詞:巖石力學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)方法
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)51-0091-02
一、引言
巖石力學(xué)是主要研究巖石的力學(xué)性質(zhì)和巖石對各種物理環(huán)境的力場產(chǎn)生效應(yīng)的一門理論學(xué)科。對于具體的巖土工程,也涉及巖體在力場作用下的強(qiáng)度、變形與破壞以及巖體穩(wěn)定性問題[1]。巖石力學(xué)是礦業(yè)學(xué)科的理論基礎(chǔ),是一門涉及地質(zhì)和力學(xué)兩學(xué)科的交叉學(xué)科。
巖石力學(xué)是內(nèi)蒙古科技大學(xué)采礦工程的核心專業(yè)基礎(chǔ)課,在《內(nèi)蒙古科技大學(xué)2012版采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案》中占有重要地位,為我校培養(yǎng)采礦工程本科生和研究生奠定堅實的理論知識基礎(chǔ)。巖石力學(xué)是反映采礦工程特色的標(biāo)志性課程,通過本課程學(xué)習(xí),采礦工程專業(yè)學(xué)生能夠運(yùn)用巖石力學(xué)知識解決采礦工程中的常見巖石力學(xué)問題,為后續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)礦山地壓與巖層控制、露天礦邊坡、煤礦地下開采、金屬礦開采等專業(yè)課程打下理論基礎(chǔ)。部分礦業(yè)類高校將其列為考研專業(yè)課,重要性略見一斑。
二、課程存在的問題
采礦工程是內(nèi)蒙古科技大學(xué)的傳統(tǒng)特色專業(yè),為內(nèi)蒙古等西部地區(qū)礦業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)了大量工程技術(shù)人才。由于地域因素和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約,教學(xué)基礎(chǔ)及師資力量薄弱,普遍存在一些問題。
1.課程教學(xué)內(nèi)容陳舊,礦業(yè)特色不明顯。當(dāng)前r石力學(xué)教材內(nèi)容單一陳舊,新巖石力學(xué)問題和實踐技術(shù)工藝在教材中很少涉及,部分教學(xué)內(nèi)容滯后于現(xiàn)場礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀。
采礦工程專業(yè)目前使用的教材主要是河海大學(xué)主編的《巖石力學(xué)》,該教材是依據(jù)教育部1998年頒布的大土木專業(yè)要求編寫,與采礦工程專業(yè)聯(lián)系較少、未能充分體現(xiàn)課程的礦業(yè)特色[2,3],需要增加含礦山工程中常見或典型礦山巖石力學(xué)問題,如采動應(yīng)力場、淺埋深采動巖體力學(xué)、煤礦采場圍巖控制、沖擊地壓等。這些問題已引起自治區(qū)教學(xué)工作者和現(xiàn)場工程人員的注意。
2.課堂教學(xué)模式落后。課堂教學(xué)中以教師講授為中心、以傳授書本知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式根深蒂固,其教學(xué)方法和教學(xué)手段單一,未能充分運(yùn)用先進(jìn)的教育理論與手段。在講授知識時,采用“填鴨式”和“滿堂灌”方式,學(xué)生逐漸喪失學(xué)習(xí)的興趣與動力,學(xué)生上課睡覺和作業(yè)應(yīng)付的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,這必然影響學(xué)生對專業(yè)知識的系統(tǒng)掌握,背離了該課程的教學(xué)目標(biāo)。
巖石力學(xué)是一門力學(xué)理論與礦山工程實踐緊密相結(jié)合的課程,知識體系復(fù)雜且相對零散。由于受教學(xué)場地、經(jīng)費(fèi)和工程條件等因素制約,本校巖石力學(xué)教學(xué)體系與生產(chǎn)實踐缺乏必要的結(jié)合,教師只能以課堂講授為主,與實際礦山工程的聯(lián)系較少,影響了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐能力培養(yǎng)。
3.考核手段單一??荚囀欠答亴W(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑,也是檢測教育目標(biāo)達(dá)成度的重要工具。目前,巖石力學(xué)考核成績是由期末考試成績和平時成績簡單組成,考查內(nèi)容主要體現(xiàn)在書本知識的記憶掌握程度,較少反映學(xué)生獨(dú)立思考、分析解決問題能力,也阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時,僵化單一的考核模式也妨礙了教師的主觀能動性。
三、巖石力學(xué)教學(xué)改革思路
隨著礦山開采深度的增加,礦產(chǎn)資源賦存環(huán)境不斷惡化,如高地壓、高地溫、高瓦斯等問題,采礦工程領(lǐng)域?qū)⒂楷F(xiàn)許多新的復(fù)雜研究課題。在一個較短學(xué)期,如何既能強(qiáng)化力學(xué)基礎(chǔ),又將這些課題之上的采礦巖體力學(xué)新知識加入教材,引入課堂,并且在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生在以后工作中解決類似復(fù)雜工程問題的能力,這是課程教學(xué)迫切需要解決的一道難題。因此,“巖石力學(xué)”課程教學(xué)改革勢在必行。
1.明確大綱,整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)自治區(qū)采礦工程專業(yè)綜合改革試點要求和新版人才培養(yǎng)方案,圍繞礦業(yè)精英教育教學(xué)體系建設(shè)目標(biāo),認(rèn)真修訂巖石力學(xué)教學(xué)大綱,體現(xiàn)礦業(yè)學(xué)科特色。新版的教學(xué)大綱應(yīng)具有科學(xué)性、系統(tǒng)性和可操作性,更加適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計劃要求,并能反映學(xué)科最新前沿研究成果。在新版巖石力學(xué)教學(xué)大綱指導(dǎo)下,有利于學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握和理解,重新編排教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點。
先將巖石力學(xué)課程內(nèi)容分為基礎(chǔ)篇和特色篇兩部分。第一部分基礎(chǔ)篇包含巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、巖體力學(xué)性質(zhì)和地應(yīng)力三章基礎(chǔ)內(nèi)容,基礎(chǔ)篇重在強(qiáng)化力學(xué)基礎(chǔ)。第二部分特色篇體現(xiàn)礦業(yè)特色,調(diào)整增加礦山工程與巖石力學(xué)相關(guān)知識內(nèi)容,如露天礦邊坡的穩(wěn)定、采場與巷道圍巖控制等。在特色篇的編排中,首先給出巖石力學(xué)問題的常見解決方法,如力學(xué)理論分析、數(shù)值模擬計算和力學(xué)試驗等,然后結(jié)合分析礦山工程實例,把相近的礦山工程問題建模分析,最后提出解決方案。
2.知識案例化,豐富教學(xué)手段。巖石力學(xué)部分知識內(nèi)容抽象難理解,因此可以根據(jù)課程重難點部分,采用詳細(xì)講解的方式,通過一個或若干個設(shè)計實例或工程案例,引導(dǎo)學(xué)生對問題的思考和分析,有利于調(diào)動學(xué)生的主動性。課前,學(xué)生應(yīng)該研讀工程案例并認(rèn)真分析案例材料,圍繞案例進(jìn)行相關(guān)力學(xué)方面思考,找出其中的關(guān)鍵性問題,弄清案例的關(guān)鍵問題和隱含問題,進(jìn)而產(chǎn)生新的設(shè)想。例如在講授高地應(yīng)力內(nèi)容時,可以引入當(dāng)前煤礦深井開采所涉及到的巷道圍巖控制等案例。
靈活運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)工具來增加課堂信息量,增強(qiáng)教學(xué)效果。對于必須掌握的基本力學(xué)理論和公式推導(dǎo),仍采用傳統(tǒng)“板書”的教學(xué)手段,讓學(xué)生理清思路、掌握推導(dǎo)過程;對于大量的實物圖形、三維空間概念、操作規(guī)程等較難口述的信息,尤其是結(jié)合礦山工程的案例,可充分運(yùn)用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)教學(xué)技術(shù),通過圖片、視頻和動畫等多種表現(xiàn)手段,增加傳授信息量[4]。例如在講解非圓形巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律時,利用FLAC數(shù)值模擬軟件建立非圓形巷道斷面模型,然后在課堂上演繹此數(shù)值計算模型。
3.改善考查方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力素質(zhì)。調(diào)整增加考試內(nèi)容,由過去的兩部分增加調(diào)整為4部分:平時出勤、分階段性小測驗、專題講演和期末測試,其中平時出勤及作業(yè)完成情況占10%,分階段性小測驗成績占總成績的10%,自主選擇的專題講演成績占總成績的15%,期末考試及大論文作業(yè)成績占總成績的65%。采用這種考核方式能更加公平合理地評價學(xué)生學(xué)習(xí)成績,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,加深對本課程的理解,開闊視野。學(xué)生缺課嚴(yán)重的情況得到根本改善,考核效果更加真實地反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況。
四、結(jié)語
巖石力學(xué)最早源于采礦實踐活動,作為采礦工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其行業(yè)特色鮮明,必須改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,加強(qiáng)理論與礦山工程實踐的聯(lián)系。需要結(jié)合自身教學(xué)實踐活動,通過開展課程教學(xué)改革研究,不斷提高采礦專業(yè)巖石力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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Research on Teaching Reform of Rock Mechanics Course for Mining Engineering
LI Qing,HAO Chang-sheng,ZHENG Wen-xiang,WANG Chao,GUO Ling-fei
(College of Mining Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,
Baotou,Inner Mongolia 014010,China)
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關(guān)鍵詞:邊坡治理 生態(tài)環(huán)境 香根草技術(shù) 普通綠化 掛網(wǎng)噴播 功能與造價
1. 前言
礦山工程和公路工程建設(shè)過程中,不可避免地會產(chǎn)生許多因開挖或填方所形成的邊坡,特別是在南方地區(qū)的丘陵地帶,形成的邊坡更是占了很大的比例。如何治理這些邊坡,成為礦山工程和公路工程建設(shè)的一個重要組成部分,傳統(tǒng)的工藝多是采用漿砌石擋墻、砼拱桿、錨桿(樁)或噴漿固坡等硬性的土工工程措施以及少量的路樹綠化。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,礦山工程和公路工程建設(shè)已不僅僅只是考慮投資的經(jīng)濟(jì)效益和綠色景觀的社會效益,更需要考慮水土保持的生態(tài)環(huán)境效益。因此,“生態(tài)技術(shù)”方案成為礦山工程和公路工程建設(shè)中一項新興的應(yīng)用學(xué)科得到規(guī)劃設(shè)計者的重視。然而,由于跨專業(yè)、跨學(xué)科的因素,許多設(shè)計誤將普通綠化當(dāng)做水土保持應(yīng)用,因而出現(xiàn)更多的重復(fù)投資,從而導(dǎo)致工程預(yù)算誤差過大,更為后期的工程養(yǎng)護(hù)管理帶來較多的麻煩和維護(hù)費(fèi)用。
筆者從植物學(xué)的角度介紹“生態(tài)技術(shù)”中的幾種不同方案,以供規(guī)劃設(shè)計者參考。
2. 生態(tài)技術(shù)的概念
“生態(tài)技術(shù)”指的是在工程建設(shè)中采用相關(guān)的生態(tài)植物(如不同的喬、灌、草、藤等),在特定環(huán)境條件下混合配置后,對開挖或填筑所形成的邊坡進(jìn)行植被恢復(fù)的一種綜合技術(shù)應(yīng)用方案,它包含了綠化景觀、固土保水、防止淺層滑坡、塌方等生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基本內(nèi)容。
3. 生態(tài)技術(shù)的種類
在目前的礦山工程和公路工程建設(shè)中,可供選擇的生態(tài)技術(shù)方案大體有“普通綠化”、“普通噴播”、“掛網(wǎng)噴播”、“香根草技術(shù)”和“干根網(wǎng)狀護(hù)坡”等五種,詳見表一。
表一 生 態(tài) 技 術(shù) 的 種 類
項目
種類
內(nèi) 容
應(yīng)用范圍
主要材料
特 點
缺 點
普通綠化
(鋪貼草皮)
在相對平緩和規(guī)整的土質(zhì)邊坡上鋪貼草皮
土質(zhì)邊坡穩(wěn)定、平緩、規(guī)整,土壤營養(yǎng)成分中等水平,無特殊要求的普通綠化帶
冷季型草坪或暖季型草坪
施工方法簡單、快速;成坪時間快、景觀效果明顯;工程造價成本低,單位造價約為6~12元/m2。
固土保水能力低,容易被雨水沖走;鋪貼時與土壤接觸不緊密,易干枯死亡;在坡度較大或巖石較多的地方不能使用
普通噴播
在不易鋪貼草皮、有一定坡度比或強(qiáng)風(fēng)化巖石地區(qū),采用草種、粘合劑、營養(yǎng)液、纖維質(zhì)等物質(zhì)混合后噴播植草
土質(zhì)邊坡穩(wěn)定、有一定坡度、但不規(guī)則,土壤和強(qiáng)風(fēng)化巖石成分較多,土質(zhì)營養(yǎng)成分要求不嚴(yán)
冷季型草種或暖季型草種、粘合劑、纖維質(zhì)、保水劑及營養(yǎng)液
施工工藝簡單、對施工區(qū)土壤的平整要求不高;景觀效果整齊、統(tǒng)一;根據(jù)業(yè)主的要求,成坪時間快慢和功能可以選擇和調(diào)整;工程造價成本低,單位造價約為5~10元/m2
固土保水能力低,容易形成徑流溝和侵蝕;施工單位容易偷工減料做假,形成表面現(xiàn)象;因品種選擇不當(dāng)和混合材料不夠,后期容易造成水土流失或沖溝
掛網(wǎng)噴播
在弱風(fēng)化的巖石地區(qū),且工程面大于70°的高陡邊坡上采用掛網(wǎng)(土工網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)等),再將草種、纖維質(zhì)、營養(yǎng)基質(zhì)、保水劑等物質(zhì)混合后高壓噴植草坪
弱風(fēng)化巖石邊坡、坡度陡峭大于
70°以上,土壤和營養(yǎng)成分極少
鐵絲網(wǎng)、土工格、固釘、草種(同普通噴播)、粘合劑、纖維質(zhì)、保水劑、營養(yǎng)液及泥碳土
施工技術(shù)相對較難,工程量較大;解決了普通綠化達(dá)不到的施工工藝效果;不受地質(zhì)條件的限制
噴播的基質(zhì)材料厚度較薄,被太陽照曬后容易“崩殼”脫落;噴播的基質(zhì)材料厚度較厚,重量過大,則掛網(wǎng)容易下掉;工程造價較高、投資較大,單位造價約為60~110元/m2
香根草技術(shù)
由香根草與其他根系相對發(fā)達(dá)的輔助草混合配置后,按正確的規(guī)劃和設(shè)計種植,再通過約60天專業(yè)化的養(yǎng)護(hù)管理后,很快形成高密度的地上綠籬和地下高強(qiáng)度生物墻體
不穩(wěn)定邊坡,坡度較大介于20°~70°之間,表層土易形成沖溝和侵蝕、容易發(fā)生淺層滑坡和塌方的地方
香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良劑、香根草專用肥
根系發(fā)達(dá)、高強(qiáng),抗拉和抗剪強(qiáng)度分別為80Mpa和25Mpa能防止淺層護(hù)坡與塌方;生長速度快、攔截能力強(qiáng),能減少表土73%的地表徑流,攔截98%的泥沙;極耐水淹(完全淹沒120天不會死亡)、固土保水能力強(qiáng);葉面具有巨大的“蒸騰”作用,能盡快排除土壤中的飽和水;無性繁殖特點、不會形成雜草;施工不受季節(jié)影響;工程造價適中,比傳統(tǒng)漿砌石略低,單位造價約為30~40元/m2
地上綠籬較高、缺少草坪的景觀效果;不耐陰、不能與喬木套種;只適合長江以南的地區(qū)應(yīng)用
干根網(wǎng)狀護(hù)坡
將適宜的樹干材料呈網(wǎng)狀間斷橫臥埋入邊坡土中,入土部分干材兩側(cè)生根,暴露部分萌芽成林
干旱、少雨、缺水的土質(zhì)邊坡,土壤條件相對較好,不受坡度大小影響,但受施工季節(jié)影響
適合當(dāng)?shù)匚锓N的喬、灌木。如柳樹、楊樹、榕樹類或沙棘、紅樹等,以及相應(yīng)的營養(yǎng)肥料
施工方法簡單、網(wǎng)眼大小易控制;材料存活率較高、生長發(fā)育快;造價適中,單位造價約為15~20元/m2
材料選擇和貯存較麻煩,基本技術(shù)要求高;固土護(hù)坡效果體現(xiàn)的時間相對上述VGT方案較長;施工受季節(jié)的影響較大
4. 生態(tài)技術(shù)方案的選擇
上述五種生態(tài)技術(shù)方案在礦山工程和公路工程建設(shè)中的應(yīng)用具有很強(qiáng)的專業(yè)性,因此在方案的選擇上有較大的不同。同時,由于這五種方案的選材和施工工藝不同,其產(chǎn)生的生態(tài)功能效益有著本質(zhì)上的區(qū)別。
第一、第二及第三種方案是普通的綠化景觀方案,僅具有美觀的價值,而第三種方案由于受地質(zhì)條件的制約,施工工藝相對較難,因而施工成本遠(yuǎn)大于第一、第二種方案。
第四、第五種方案則是抗滑護(hù)坡和水土保持方案,不僅具備恢復(fù)植被和綠色景觀的內(nèi)容,更重要的是具有固土保水和防止淺層滑坡與塌方的功能。
在礦山工程和公路工程建設(shè)中,可從下面三點來具體選擇合適的方案。
1)根據(jù)地形地質(zhì)條件選擇
地質(zhì)條件良好、坡度比較平緩、土壤成分較好的地方,通??蛇x用第一、第二種生態(tài)技術(shù)方案(鋪貼草皮與噴播綠化);
地質(zhì)條件差、弱風(fēng)化或未風(fēng)化巖石多、坡度大于70°以上的地方,常采用第三種生態(tài)技術(shù)方案(掛網(wǎng)噴播);
介于上面兩者的地質(zhì)地形條件下,可選用第四、第五種生態(tài)技術(shù)方案(香根草技術(shù)與干根網(wǎng)狀護(hù)坡);
地質(zhì)條件不穩(wěn)定、容易出現(xiàn)淺層滑坡或塌方的地方,可以選擇第四種生態(tài)技術(shù)方案——香根草技術(shù),以部分替代或完全替代傳統(tǒng)的漿砌石擋墻、菱型砼拱桿或噴漿護(hù)坡工藝。
2)根據(jù)生態(tài)功能條件選擇
綠化景觀效果為主,通常選用第一、第二、第三種生態(tài)技術(shù)方案;水土保持效果為主,可以選擇第二、第四、第五種生態(tài)技術(shù)方案,其中第二種方案中主要是調(diào)整植物品種,選用具有水土保持功能的草種;固土護(hù)坡效果為主,可選擇第四、第五種生態(tài)技術(shù)方案,其中第四種方案常用于長江以南的地區(qū),而第五種方案則常用于北方或西北地區(qū);防治淺層滑坡與塌方為主,只能采用第四種生態(tài)技術(shù)方案——香根草技術(shù)。
3)根據(jù)工程造價選擇
前面所述的幾種生態(tài)技術(shù)方案的工程造價是保質(zhì)保量的基礎(chǔ)價格,它包含了基本的材料、人工、稅費(fèi)和利潤成本以及施工難度與設(shè)計調(diào)整的幅度范圍(但未包含植物材料的死亡損耗和遠(yuǎn)程施工的費(fèi)用)。因此,可供在工程項目建設(shè)中的設(shè)計和預(yù)算時參考。若施工單位在投標(biāo)報價時低于該幅度范圍,則必然在施工中發(fā)生偷工減料的行為(后面施工監(jiān)理中詳論),生態(tài)技術(shù)方案的質(zhì)量必然得不到保證。因此,工程造價的選擇,也是生態(tài)技術(shù)方案選擇和應(yīng)用成功的一個重要指標(biāo)。
5. 生態(tài)技術(shù)方案的應(yīng)用
選擇了合適的生態(tài)技術(shù)方案后,如何更加合理有效的實施應(yīng)用,主要從如下幾個方面進(jìn)
行控制:
1)確定工程造價
當(dāng)生態(tài)技術(shù)方案選定以后,在具體的應(yīng)用過程中,可根據(jù)具體施工點的工程情況(如氣候、季節(jié)、土質(zhì)、營養(yǎng)、邊坡比、施工難度、附近水源及交通等)確定工程造價,個別地質(zhì)地形條件較差、施工難度太大的地方,其工程造價會超過前面的基礎(chǔ)分析價。
2)選擇施工單位
目前,應(yīng)用生態(tài)技術(shù)方案的施工單位比較雜亂,許多都是園林綠化單位,雖擁有綠化資質(zhì)和一定的綠化工程經(jīng)驗,但由于礦山工程和公路工程建設(shè)中地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及應(yīng)用生態(tài)技術(shù)的學(xué)科交叉性,普通的園林綠化單位對工程建設(shè)中開挖和填筑所形成的不穩(wěn)定邊坡,缺乏工程技術(shù)方面的專業(yè)知識,因此,在施工工藝和兼顧技術(shù)方面很難達(dá)到一個新的水平。為此,在施工單位的選擇上,建議適當(dāng)放寬條件,不要過度重視資質(zhì),應(yīng)以經(jīng)驗和業(yè)績?yōu)橹?,同時考察其技術(shù)理論的依據(jù)和原理,并重點審核其提供的施工方案與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的保證。
3)審核施工方案
因設(shè)計部門、業(yè)主單位和監(jiān)理單位暫時對生態(tài)技術(shù)方案的完整理解不深,因此,提出的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不完善,這對生態(tài)技術(shù)方案的應(yīng)用有一定程度的影響。但是,通過與施工單位的專業(yè)技術(shù)溝通,對該技術(shù)的應(yīng)用有較大的幫助,特別是加強(qiáng)對施工單位提供的施工方案進(jìn)行審核和了解,可以協(xié)助業(yè)主和監(jiān)理單位正確應(yīng)用生態(tài)技術(shù)方案。更為重要的是可以通過施工方案,在日后對工程質(zhì)量進(jìn)行技術(shù)檢定時,提供有利依據(jù)。因此,施工方案的審核是目前在礦山工程和公路工程建設(shè)中選擇施工單位的一個重要指標(biāo)。
4)專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理要求
生態(tài)技術(shù)方案中施工后的專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理是一個極其重要的內(nèi)容,植物學(xué)界的一句專業(yè)俗語“三分種植、七分管理”充分說明了生態(tài)技術(shù)的特殊性。普通的種植技術(shù),任何一個農(nóng)民或民工都可以完成(更不用說園林綠化公司了),然而,生態(tài)技術(shù)方案的整體功能實現(xiàn),則必須有專業(yè)化的養(yǎng)護(hù)管理過程。過去許多生態(tài)技術(shù)方案的應(yīng)用失敗,既不是技術(shù)方案的問題,也不完全是方案中的品種選擇問題,而更多的是專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理問題(同時,該過程也恰恰是許多施工單位偷工減料的過程)。因此,專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理要求也是生態(tài)技術(shù)方案應(yīng)用的一個重要技術(shù)指標(biāo)。
6. 生態(tài)技術(shù)工程施工監(jiān)理
在目前的礦山工程和公路工程建設(shè)中,并沒有生態(tài)技術(shù)的專業(yè)施工監(jiān)理單位,一般都是由土建工程監(jiān)理單位代為監(jiān)理。由于跨專業(yè)的原因,的確使監(jiān)理單位很難真正做好本職工作,同時也為個別不良施工單位偷工減料提供了方便,以至于表面上生態(tài)技術(shù)方案的投資大大降低成本,而實質(zhì)上則造成生態(tài)技術(shù)方案的不可行或工程建設(shè)中多次出現(xiàn)重復(fù)投資的不良現(xiàn)象,而非專業(yè)的施工監(jiān)理工程師只要注意以下幾點,仍然可以保證生態(tài)技術(shù)方案的成功應(yīng)用。
1)施工工藝監(jiān)理
首先了解施工單位的技術(shù)背景和提供的施工工藝方案,并在其實際施工過程中隨時抽查和核對其施工的方式方法,以及其施工的具體步驟與相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。
2)工程材料監(jiān)理
工程材料監(jiān)理是一個重要內(nèi)容,特別是在噴播技術(shù)應(yīng)用中最容易出現(xiàn)材料短缺的現(xiàn)象,個別不良施工單位往往在噴播液中少放、甚至不放足粘合劑、保水劑、營養(yǎng)物質(zhì)等,僅用水和種子就噴播在施工面上。因此,在監(jiān)理時應(yīng)在其噴播前檢查其配制的噴播液,施工后則在工程面上檢查其噴播的材料種類和材料比例。而在其它的生態(tài)技術(shù)方案中主要是檢查其材料的種類問題。
3)材料用量監(jiān)理
主要是指在施工前和施工后,檢查其工程材料用量是否達(dá)到其設(shè)計中的數(shù)量,當(dāng)然,由于植物具有生命現(xiàn)象,移植后需要相應(yīng)的生長過程。因此,應(yīng)結(jié)合專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理過程進(jìn)行觀測,在專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束后,基本可以觀測到材料的準(zhǔn)確用量。
4)材料質(zhì)量監(jiān)理
非專業(yè)的監(jiān)理工程師很難了解和掌握植物材料的質(zhì)量。一般情況下,因植物都具有生命特征的特殊原因,施工單位不敢、也不會明顯使用質(zhì)量不合格的植物品種和營養(yǎng)物質(zhì)。這與土工工程的材料質(zhì)量監(jiān)理有較大的區(qū)別。因此,監(jiān)理的重點是植物品種的生長發(fā)育情況和輔助材料(如掛網(wǎng)噴播中的網(wǎng)材)的規(guī)格、型號及強(qiáng)度等。
7. 生態(tài)技術(shù)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
生態(tài)技術(shù)工程是近年來在礦山工程和公路工程建設(shè)中新興的一項邊緣學(xué)科技術(shù),至今為止還沒有相關(guān)的工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn),這就為設(shè)計單位、業(yè)主單位和監(jiān)理單位在鑒定工程質(zhì)量方面帶來許多困難,也為個別不良施工單位投機(jī)取巧提供了條件。為此,筆者就植物學(xué)范疇和多年在工程建設(shè)中應(yīng)用“生態(tài)技術(shù)”的經(jīng)驗總結(jié),歸納如下的幾個指標(biāo),以供相關(guān)工程參考和借鑒(其中的時間和指標(biāo)均表示是在春、夏、秋季施工,而冬季施工其指標(biāo)體現(xiàn)順延30~90天)。
表二 生 態(tài) 技 術(shù) 工 程 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn)
項目
種類
植物
存活率
植物
覆蓋率
植物
營養(yǎng)狀況
植物
根系和掛網(wǎng)材料要求
植物
應(yīng)用功能要求
普通綠化
(鋪貼草皮)
施工20~30天后,植物返青率達(dá)到80%,存活率達(dá)到90%;養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束,植物返青率為90%,存活率為98%
施工結(jié)束覆蓋率為98%,養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束無死亡現(xiàn)象
植物葉片色澤鮮艷亮麗、葉體保滿,無枯黃或異色,生長發(fā)育茂盛
草皮與土壤完全相貼,無中空現(xiàn)象
養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束后達(dá)到綠色景觀效果
普通噴播
施工10~15天后,種子開始發(fā)芽,30天后存活率達(dá)到90%,養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束,存活率為100%(冬季施工混播冷季型草種同理)
養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束后達(dá)到100%,無遺漏現(xiàn)象
草坪生長發(fā)育茂盛,整齊有序、葉片色澤均勻,無高低不等的凸凹現(xiàn)象和顏色不同的現(xiàn)象
無
養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束后達(dá)到綠色景觀效果,無徑流溝和沖溝出現(xiàn)
掛網(wǎng)噴播
與普通噴播相同
同上
同上
固釘堅實、網(wǎng)體不能松動,營養(yǎng)層厚度不能低于3cm
養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束后達(dá)到綠色景觀效果,無徑流溝和沖溝出現(xiàn),網(wǎng)體無“崩殼”現(xiàn)象
香根草技術(shù)
施工30天后,植物返青率達(dá)到70%,存活率達(dá)到85%,專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束后,植物返青率為90%,存活率為95%
專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束,技術(shù)體系內(nèi)的植物覆蓋率平均為80%(主要品種香根草是垂直生長、其功能是護(hù)坡)
體系內(nèi)的植物生長發(fā)育茂盛,葉色鮮艷、根系發(fā)達(dá)粗壯,香根草分蘗量多,平均為5~7個以上
專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束,香根草根系平均深度為50cm,葉片高度平均為80cm,體系內(nèi)百喜草的根系長度平均為25cm,百幕大草的根系平均為30cm
初步具備淺層抗滑護(hù)坡的功能,無沖溝和徑流溝出現(xiàn),能抵抗40mm以下降雨量和水流速度為2.57m/s以下的沖刷與浸泡
香根草技術(shù)
施工15天后,新芽開始出現(xiàn),存活率100%,養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束,其返青率為90%,存活率為100%
植物覆蓋率較低為50%,但干梢已萌發(fā)30cm以上。六個月后,干梢平均高度212.6cm,平均地徑2.9cm
植物嫩芽萌發(fā)快,新芽萌發(fā)多,干根有明顯的復(fù)蘇狀,干根平均長出4.3棵數(shù)
側(cè)枝開始生長發(fā)育,養(yǎng)護(hù)管理期結(jié)束平均達(dá)到3cm
初步具有水土保持的功能,能防止表層土壤的流失和徑流溝出現(xiàn)
8. 結(jié)束語
由于“生態(tài)技術(shù)”的生物性和學(xué)科邊緣的交叉性,使得該技術(shù)在礦山工程和公路工程建設(shè)中的應(yīng)用,具有一定程度的風(fēng)險,如果方案選擇不當(dāng),可能會導(dǎo)致應(yīng)用效果適得其反,而施工的專業(yè)隊伍選擇不準(zhǔn),也會使方案的應(yīng)用發(fā)生變化。因此,值得設(shè)計者重視的是“功能選擇”才是方案選擇的首要條件,而業(yè)主單位重視的應(yīng)該是施工隊伍的選擇,監(jiān)理單位重視的是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鑒定。只有三者有機(jī)結(jié)合,才能使“生態(tài)技術(shù)”方案的應(yīng)用達(dá)到科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、實用的目的,也才能使整個工程建設(shè)達(dá)到降低投資、提高功效、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。
參考文獻(xiàn)
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