時間:2023-04-01 09:52:20
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇土木工程自考論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
《建筑力學(xué)》是土木工程類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程涵蓋了理論力學(xué)、材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力學(xué),其范圍之廣、內(nèi)容之多、難度之大是其他專業(yè)課程難以比擬的,采取多樣的教學(xué)方法既可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性,又可照顧到學(xué)生間學(xué)習(xí)能力的差異性,在教學(xué)中會收到良好的教學(xué)效果。
一、圖示法
學(xué)生在學(xué)習(xí)《建筑力學(xué)》課程時往往會感到內(nèi)容多、概念多、公式多、計(jì)算多,難以掌握,所以在教學(xué)過程中應(yīng)重視力學(xué)的系統(tǒng)性和規(guī)律性,盡可能使學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容綱目清晰。圖示法是指在教學(xué)中對某一章節(jié)或前后章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、歸納,將所學(xué)章節(jié)內(nèi)容串連成一條線,引導(dǎo)學(xué)生沿著圖表所提供的線索,學(xué)習(xí)內(nèi)容前后呼應(yīng),從而使學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)內(nèi)容。例如在講授“桿件的軸向拉伸與壓縮變形”一章時,可采用圖示法讓學(xué)生參照圖表所提供的線索循序漸進(jìn)。即首先分析外力,并在此基礎(chǔ)上用截面法研究桿件的內(nèi)力;然后分析桿件橫截面上的正應(yīng)力及桿件的線變形和線應(yīng)變;最后通過強(qiáng)度條件和剛度條件解決工程實(shí)際問題——強(qiáng)度和剛度的校核、設(shè)計(jì)截面、確定許用荷載等。
二、導(dǎo)讀法
導(dǎo)讀法對于高職學(xué)生而言,我們不僅應(yīng)教會他們學(xué)習(xí)知識,還應(yīng)教會他們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)知識。因?yàn)檫M(jìn)入社會后再沒有教師手把手地教,社會對高學(xué)歷的追求又迫使他們繼續(xù)學(xué)習(xí),多數(shù)人會選擇以自考的方式來獲得高學(xué)歷,這就要求學(xué)生具有相當(dāng)強(qiáng)的自學(xué)能力。因此,在校學(xué)習(xí)期間有意識地鍛煉學(xué)生這種能力也是教師的一種責(zé)任。導(dǎo)讀法正是為培養(yǎng)這種能力而采取的一種教學(xué)方法。“導(dǎo)讀”中的“導(dǎo)”指教師的因勢利導(dǎo),它體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用,也限定教師在教學(xué)過程中的主要活動方式是“導(dǎo)”而不是“牽”,是啟發(fā)、指導(dǎo),而不是注入、“填鴨”;“讀”則指學(xué)生的閱讀實(shí)踐,它是學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行的一種特殊形式的認(rèn)識活動和能力訓(xùn)練。在《建筑力學(xué)》導(dǎo)讀內(nèi)容的選擇上,應(yīng)選擇那些教學(xué)大綱要求“了解”或“選學(xué)”部分的內(nèi)容。這主要是因?yàn)閷W(xué)生不會因?yàn)閷@部分內(nèi)容的不理解而影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。對于土木工程類專業(yè)的學(xué)生,本人在教學(xué)過程中選取了“剪切與扭轉(zhuǎn)”、“組合變形”、“影響線”等章節(jié)作為導(dǎo)讀內(nèi)容。導(dǎo)讀的這種講課方法關(guān)鍵在于教師對內(nèi)容的把握和對學(xué)生的引導(dǎo),提出的問題要有的放矢,而且要具有一定的思考空間,問題的答案最好不要能直接在書本上找出。考慮到力學(xué)課與其他課程的區(qū)別,每次導(dǎo)讀后都需要教師對所“導(dǎo)”內(nèi)容進(jìn)行串講和精講。這種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是可逐步提高學(xué)生的自學(xué)能力;缺點(diǎn)是導(dǎo)讀的效果受學(xué)生自學(xué)能力和教師導(dǎo)讀水平的限制,若內(nèi)容過深則達(dá)不到教學(xué)要求。
三、練習(xí)法
練習(xí)法是指通過學(xué)生做習(xí)題的方式,加深對某一知識點(diǎn)的理解和掌握。對學(xué)習(xí)難度較大的內(nèi)容,教師設(shè)計(jì)練習(xí)應(yīng)側(cè)重放在把握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)上;對學(xué)生易于接受、知識連貫性強(qiáng)的內(nèi)容,宜布置有關(guān)開發(fā)智力、提高思維能力的題目。這樣既能保證讓學(xué)生按時完成練習(xí),也能讓他們在體會成功喜悅的同時發(fā)展智力。興趣能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),成就感則是使學(xué)習(xí)繼續(xù)下去的動力,因此,練習(xí)的內(nèi)容應(yīng)該由簡到難,聯(lián)系題型應(yīng)多樣化,方式應(yīng)新穎。《建筑力學(xué)》是一門理論性、邏輯性、計(jì)算性較強(qiáng)的課程,因此適當(dāng)?shù)鼐毩?xí)有利于知識的掌握。受課堂時間和授課學(xué)時的限制,練習(xí)法教學(xué)不宜過多、過長地使用,最好每章或每兩章講完后,進(jìn)行一次綜合性的練習(xí)。
四、案例法
《建筑力學(xué)》課程不同于《數(shù)學(xué)》等基礎(chǔ)課程,有很強(qiáng)的工程背景,且工程應(yīng)用性強(qiáng)。在教學(xué)中,應(yīng)注重引進(jìn)工程案例進(jìn)行講授,如講授壓桿穩(wěn)定時,引入施工中腳手架設(shè)計(jì)、現(xiàn)澆混凝土大梁模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)等案例,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的理論知識處理工程實(shí)際問題。由于學(xué)生對案例分析很有興趣,一旦發(fā)現(xiàn)今后工作中的問題能夠自己解決,將極大地提高學(xué)生的自信心與學(xué)習(xí)積極性,從而主動去查閱相關(guān)資料,通過自學(xué)加強(qiáng)對本課程的理解。這樣既可培養(yǎng)學(xué)生工程意識和分析問題、解決問題的能力,又可加強(qiáng)理論知識在工程實(shí)際中的應(yīng)用能力。 轉(zhuǎn)貼于
五、多媒體教學(xué)法
多媒體教學(xué)法是以各種電教媒體如計(jì)算機(jī)、電視、錄像、投影、幻燈片等為標(biāo)志的一種教學(xué)方法。《建筑力學(xué)》課程有很強(qiáng)的工程背景,在教學(xué)過程中可利用多媒體技術(shù)將一些工程實(shí)例通過屏幕生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前,增強(qiáng)感性認(rèn)識,幫助學(xué)生解決力學(xué)模型建立的問題,用形象生動、賞心悅目的動畫將內(nèi)容形象地表達(dá)出來,以達(dá)到化解教學(xué)難點(diǎn)、縮短學(xué)生認(rèn)知過程的目的。
六、項(xiàng)目教學(xué)法
項(xiàng)目教學(xué)法由以教師為中心的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)改變了以往學(xué)生被動接受的學(xué)習(xí)方式,創(chuàng)造條件讓學(xué)生能積極主動地去探索和嘗試。在項(xiàng)目教學(xué)中,從信息的收集、計(jì)劃的制訂、方案的選擇、目標(biāo)的實(shí)施、信息的反饋到成果的評價,學(xué)生參與整個過程的每一個環(huán)節(jié),成為活動中的主人。在教師創(chuàng)設(shè)的條件下,學(xué)習(xí)成為學(xué)生的自主行為,學(xué)生獨(dú)立或以小組形式自主完成一項(xiàng)典型的工作任務(wù),并在完成過程發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、提高能力,教師則成為學(xué)生的指導(dǎo)者、咨詢者。項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施步驟:
1.選好項(xiàng)目。教師主導(dǎo)下的項(xiàng)目教學(xué)法,首先要為學(xué)生設(shè)置出合適的項(xiàng)目,提出任務(wù),并激發(fā)學(xué)生興趣。目標(biāo)的制訂,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平,使每一個學(xué)生都能充分發(fā)揮出自己的創(chuàng)造性。
2.分析項(xiàng)目。分析項(xiàng)目可在教師指導(dǎo)下進(jìn)行,采用討論、問答等方式調(diào)動學(xué)生的主動性,可視具體情況把項(xiàng)目分解成一些“階段任務(wù)”,“階段任務(wù)”又可分解成更小的“分任務(wù)”,逐步細(xì)化。通過細(xì)化任務(wù),可使學(xué)生明確具體的小任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思路,從而保障學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。
高等教育的多樣化,是在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境中和高等教育大眾化背景下,適應(yīng)學(xué)生對教育的多樣化需求、社會對教育的多樣化需求和學(xué)校辦學(xué)模式的多樣化需求的產(chǎn)物。因此,多樣化教育有著豐富的內(nèi)涵,它至少包括以下幾個方面:多樣化的辦學(xué)層次與多樣化的教育水平;多樣化的辦學(xué)特色;多樣化的人才培養(yǎng)等。其中,多樣化的人才培養(yǎng)其實(shí)是一種面向?qū)ο蟮亩鄻踊瘜I(yè)教育。多樣化專業(yè)教育,不僅僅是多種專業(yè)的教育,也不僅僅是設(shè)置經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的目錄外的新型專業(yè)的教育,更重要的是專業(yè)教育之間的結(jié)構(gòu)柔性化。原有的教育體系,盡管專業(yè)眾多,層次分明,但相互之間的結(jié)構(gòu)是剛性的。因而,多樣化人才的培養(yǎng)就是要打破這種剛性結(jié)構(gòu),面向?qū)ο螅菇逃Y(jié)構(gòu)柔性化。在優(yōu)化的專業(yè)教育體系中,讓不同潛質(zhì)、不同能力和不同志向的學(xué)生都能找到合適的發(fā)展渠道,這是有別于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時代、精英化教育的重要特點(diǎn)之一。
基于這樣的認(rèn)識,學(xué)院對多樣化人才培養(yǎng)的內(nèi)涵作了進(jìn)一步的闡述。多樣化人才培養(yǎng)的一般理解是:不同的學(xué)校應(yīng)該有各自的辦學(xué)特色和辦學(xué)定位;同一個專業(yè)在不同的學(xué)校應(yīng)該有不同的目標(biāo)定位和培養(yǎng)規(guī)格。我們進(jìn)一步認(rèn)為:要讓不同潛質(zhì)、不同能力和不同志向的學(xué)生都能找到合適的發(fā)展渠道,學(xué)校要創(chuàng)造條件,對培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式和培養(yǎng)過程等進(jìn)行多樣化的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。具體而言,就學(xué)校內(nèi)部而言,不同的專業(yè)應(yīng)該有不同的培養(yǎng)類型定位(如研究型、復(fù)合型、應(yīng)用型、管理型等);就某個專業(yè)而言,不同的學(xué)生應(yīng)有不同的培養(yǎng)目標(biāo)、不同的學(xué)生應(yīng)有不同的就業(yè)趨向。
二、多樣化人才培養(yǎng)的實(shí)踐
1.確立多樣化人才培養(yǎng)的目標(biāo)
在1998年,學(xué)校提出了人才培養(yǎng)的總體目標(biāo):主要培養(yǎng)面向地方經(jīng)濟(jì)、科技、文化、教育、工程、管理等第一線需要的高級應(yīng)用型人才,同時培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識寬厚、具有一定科研能力的基礎(chǔ)型人才和學(xué)科交叉、知識綜合、適應(yīng)面廣的復(fù)合型人才。并據(jù)此對各專業(yè)大類的人才培養(yǎng)提出了多樣化的目標(biāo)與要求:對文理等基礎(chǔ)性專業(yè):以培養(yǎng)基礎(chǔ)型人才為主,輔之以應(yīng)用型人才的培養(yǎng);對工科類專業(yè):以培養(yǎng)技術(shù)型人才為主,輔之以工程管理型人才的培養(yǎng);對經(jīng)管類專業(yè):以培養(yǎng)面向一線的應(yīng)用型人才為主,輔之以具有工程背景的復(fù)合型人才的培養(yǎng)。
2.形成多樣化人才培養(yǎng)的模式
“平臺+模塊”的教學(xué)內(nèi)容與課程體系是實(shí)現(xiàn)多樣化人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。我們在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容與課程體系時主要抓了以下兩點(diǎn):一是進(jìn)行“公共基礎(chǔ)平臺”和“公共選修平臺”的建設(shè),為人才的多樣化發(fā)展提供共性基礎(chǔ);二是設(shè)置靈活多樣的專業(yè)方向模塊,滿足同一專業(yè)學(xué)生的不同發(fā)展要求。目前,學(xué)院已設(shè)置有92個專業(yè)方向模塊,例如,國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易專業(yè)根據(jù)紹興紡織行業(yè)發(fā)達(dá),外貿(mào)紡織類人才需求量大的要求設(shè)置紡織品貿(mào)易方向;工商管理專業(yè)針對紹興中小企業(yè)林立,但缺少中小企業(yè)管理經(jīng)營人才的問題,設(shè)置中小企業(yè)運(yùn)營管理為主要特色的市場營銷方向。
這樣的“平臺+模塊”教學(xué)內(nèi)容與課程體系的設(shè)置為形成我校多樣化人才培養(yǎng)的模式奠定了基礎(chǔ),我校多樣化人才培養(yǎng)的模式可概括為以下三種:
(1)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中,針對不同的專業(yè)或?qū)I(yè)群,采用靈活的培養(yǎng)模式。
對于具有一定招生規(guī)模的機(jī)械、土木等專業(yè)采用2+2的培養(yǎng)模式,即打通前二年的學(xué)科基礎(chǔ)知識平臺,后二年分流培養(yǎng);在一些與地方支柱產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的如紡織、化學(xué)等專業(yè)采用“3+1”(三年在學(xué)校、一年在企業(yè))或“2+0.5+1+0.5”(學(xué)校與企業(yè)交替培養(yǎng))等培養(yǎng)模式。
(2)在基礎(chǔ)型人才培養(yǎng)過程中,加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué),開設(shè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)班。
學(xué)校制訂了以“寬口徑、厚基礎(chǔ)、有潛力”為特點(diǎn)的基礎(chǔ)型人才的培養(yǎng)方案,自02年開始,開設(shè)了文理基礎(chǔ)性專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)班,根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和不同的培養(yǎng)要求分別實(shí)施2+2、1+3或四年一貫制等培養(yǎng)模式。
(3)在復(fù)合型人才培養(yǎng)過程中,注重學(xué)科交叉,設(shè)置復(fù)合型專業(yè)。
充分發(fā)揮學(xué)校多科性優(yōu)勢,注重專業(yè)的學(xué)科交叉,工管結(jié)合,文理滲透,適應(yīng)社會對復(fù)合型人才的需要。目前,學(xué)校已設(shè)置信息與計(jì)算科學(xué)等8個復(fù)合型專業(yè),培養(yǎng)既懂計(jì)算機(jī)又懂管理,或者既懂紡織技術(shù)又懂外貿(mào),或者既懂土木工程又懂管理的等各類復(fù)合型人才。
3.實(shí)施多樣化人才培養(yǎng)的保障
(1)在不斷完善“學(xué)分制”管理制度的基礎(chǔ)上,推行“輔修制”、“第二專業(yè)制”、“轉(zhuǎn)專業(yè)制”等有利于學(xué)生自主成才的做法,為實(shí)現(xiàn)多樣化人才的培養(yǎng)提供制度保障。
(2)建立一套“定量與定性相結(jié)合,個性與共性相統(tǒng)一,形成性評價與終極性評價相應(yīng)”的質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)。為糾正以往對學(xué)生質(zhì)量評價過分注重知識層面考核的傾向,學(xué)校現(xiàn)已對100多門課程進(jìn)行了以強(qiáng)化能力、素質(zhì)為重點(diǎn)的考核方式改革,如采取“自學(xué)考試認(rèn)定”(規(guī)定部分專業(yè)課程的成績允許學(xué)生通過參加自考認(rèn)定)、“半開卷考試”(允許學(xué)生攜帶一張與考試內(nèi)容相關(guān)的A4紙參加考試)、“學(xué)年論文或課程設(shè)計(jì)替代”、“操作考試”、“非第一課堂成績抵沖”(以第二、三課堂活動中所獲優(yōu)秀成績抵沖相應(yīng)課程學(xué)分或納入總學(xué)分)等多種考核形式,促進(jìn)了學(xué)生“知識、能力、素質(zhì)”的協(xié)調(diào)發(fā)展。目前,我校教學(xué)改革已經(jīng)從由點(diǎn)到面的推廣,進(jìn)入到數(shù)量與質(zhì)量的同步增長,成為培養(yǎng)多樣化人才的助推器。
(3)采用靈活多樣的評價方式,如在“能力、素質(zhì)”層面,質(zhì)量評價堅(jiān)持“一點(diǎn)突破,全面開花”的方針。凡在第二或第三課堂活動中取得優(yōu)異成績者,其成績可相應(yīng)抵沖課程學(xué)分或納入總學(xué)分,以激勵學(xué)生充分展示自己的個性特長和能力傾向。
三、多樣化人才培養(yǎng)的成效
1.實(shí)踐成效
(1)自2001年以來,我校學(xué)生在各級期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文220余篇,其中在國家一級專業(yè)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,出版?zhèn)€人專著6部。物理系97級學(xué)生陳剛的論文在國家一級專業(yè)期刊《物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表并被SCI收錄,此后又有18篇論文在SCI的重要期刊上發(fā)表,獲得了專家的較高評價,在社會上有一定的影響;人文學(xué)院學(xué)生主稿的《十少年批評書》在最近的文壇上引起了極大的反響;02級學(xué)生盧瑾撰寫了80萬字的文學(xué)作品《星月寶鑒》,在網(wǎng)絡(luò)上十分流行,影響很大。
(2)我校學(xué)生在全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽和浙江省“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽、大學(xué)生高等數(shù)學(xué)競賽等活動中曾獲得100多個獎項(xiàng)。如2001年浙江省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競賽中,我校以兩個一等獎、兩個三等獎的優(yōu)異成績獲得全省高校團(tuán)體總分第三名。2003年,經(jīng)管學(xué)院王仙兵同學(xué)獲得“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎。
(3)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高使學(xué)校獲得了社會的認(rèn)同。經(jīng)過多年的多樣化人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐,我校人才培養(yǎng)質(zhì)量有了明顯的提高,獲得了社會的認(rèn)同。如我學(xué)校生源質(zhì)量逐年提高,一志愿填報(bào)率、錄取率及平均錄取分每年均有大幅度提升。如2004年我校二本、三本一志愿填報(bào)率達(dá)150%,文科和理科平均錄取分?jǐn)?shù)線均明顯高于省定分?jǐn)?shù)線,名列我省內(nèi)同類院校的前茅。
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1.南陽坡煤礦及回采工作面介紹
1.1南陽坡煤業(yè)位于山西省山陰縣西北部馬營鄉(xiāng)山峽村北側(cè),屬梁峁?fàn)铧S土丘陵地帶,為緩坡丘陵,是黃土覆蓋在波狀起伏的丘陵古地形上而成,區(qū)內(nèi)最高海拔為+1650.0m,最低海拔標(biāo)高+1495.0m,最大相對高差155.0,井田面積約3.9942km2。
1.2回采工作面介紹
1.2.1聯(lián)合開采技術(shù)條件:該30205、4105采煤工作面含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組,其中4105綜放面含煤地層為太原組,30205采煤面含煤地層為山西組。太原組(C3t)巖性主要由深灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色~灰色各粒級砂巖和黑色煤組成,下部夾有一層較穩(wěn)定之薄層泥灰?guī)r,即玉井泥灰?guī)r,底部K2砂巖為薄至中厚層狀之粗砂巖,發(fā)育良好,層位穩(wěn)定,其中4-1號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層;山西組(P1s)巖性為灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白~灰色砂巖及黑色煤層組成,其中3-2號為可采煤層。底界K3砂巖為粗砂巖,底部含礫,最厚可達(dá)十余米,層位穩(wěn)定。
1.2.2頂?shù)装逦锢砹W(xué)試驗(yàn)
2013年12月,該礦采取3-2、4-1號煤層頂?shù)装逦猩轿魇∶禾抗I(yè)局綜合測試中心進(jìn)行了巖性力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果為:
3-2號煤層砂巖頂板抗壓強(qiáng)度25.1~64.8MPa,平均49.2MPa,抗拉強(qiáng)度2.8~4.0MPa,平均3.3MPa。砂質(zhì)泥巖底板抗壓強(qiáng)度36.0~40.0MPa,平均38.4MPa,抗拉強(qiáng)度1.6~2.0MPa,平均1.8MPa。
4-1號煤層,砂質(zhì)泥巖頂板抗壓強(qiáng)度17.2~35.2MPa,平均28.8MPa,抗拉強(qiáng)度0.78~1.9MPa,平均1.3MPa,砂質(zhì)泥巖底板抗壓強(qiáng)度38.8~45.6MPa,平均41.5MPa,抗拉強(qiáng)度1.6~2.0MPa,平均1.8MPa。
由上可知:3-2號頂板為中硬―堅(jiān)硬,堅(jiān)固―中等堅(jiān)固類巖石,4-1號頂板為軟弱―中硬,不堅(jiān)固―中等堅(jiān)固類巖石。
1.2.3采煤方法
1)3#層工作面采煤方法介紹
30205 工作面采用單一走向長壁采煤法,一次采全高,頂板處理為全部垮落法。設(shè)計(jì)采高為 2.1m。采用 MG300/701-WD 雙滾筒煤機(jī)破煤,自動裝煤。使用ZY6000/14/33 型支撐掩護(hù)式液壓支架 122 架,超前支護(hù)采用3.15型單體成排進(jìn)行支護(hù),沿 3-2 號煤層底板回采。
2)4#層工作面采煤方法介紹
4105 工作面采用單一走向長壁后退式綜合機(jī)械化放頂煤采煤法。MG650/1510-WD 型交流電牽引采煤機(jī)沿工作面雙向割煤。根據(jù)工作面地質(zhì)條件和現(xiàn)有裝備的技術(shù)性能,使用 ZF10000/23/37 型支撐掩護(hù)式液壓支架 133 架,工作面上下端頭各使用 ZFG10000/23/37 型過渡液壓支架 4架,綜合考慮煤厚、支架支護(hù)最大允許高度和采煤機(jī)最低通行高度,確定采高為 3.2-3.4m,沿 4-1#煤層底板回采,采放比為1:1.1。
2.工作面空間位置關(guān)系與回采動壓影響說明
根據(jù)圖所示,30205運(yùn)輸順槽與4105進(jìn)風(fēng)順槽平面重合,30205回風(fēng)順槽與4105面回風(fēng)順槽平面距離為17m,兩切眼平面距為0.64m,30205工作面超前4105面200米回采;兩煤層相鄰工作面留設(shè)煤柱為20m,如圖所示。
2014年1月份開采的30205 綜采工作面與4105 綜放工作面垂距23-26m左右,為近距離煤層開采。當(dāng)時確定30205 綜采工作面超前4105 綜采工作面200m進(jìn)行回采,由于受30205工作超前4105工作面200余米,30205工作面回采過程中采動影響不大;30205 綜采工作面的開采對4105 綜放工作面開采產(chǎn)生動壓影響較為明顯,主要對4105工作面運(yùn)輸順槽造成嚴(yán)重的動壓影響,簡述如下:
4105工作面進(jìn)風(fēng)順槽由于受上層30205工作面采動影響,工作面切眼至推進(jìn)里程300m段壓力加劇變化,巷道嚴(yán)重?fù)p壞,變形最嚴(yán)重處巷道高度達(dá)1.27m,寬度2.4m,支護(hù)錨桿、錨索大部分失效不能安全生產(chǎn)。現(xiàn)場采取架設(shè)單體棚加強(qiáng)支護(hù),但頂板下沉速度較快,已經(jīng)架設(shè)好的矩形單體棚鋼梁、單體折彎,部分單體失穩(wěn),如圖6.1 ,6.2所示。
3.近距離煤層開采動壓對4105進(jìn)風(fēng)順槽受壓變形分析
3.1通過錨桿(索)工作載荷隨機(jī)測試與支護(hù)穩(wěn)定性分析
3.1.1測點(diǎn)選擇
1)對 30205 回風(fēng)巷端頭至工作面前方 50m 監(jiān)測,監(jiān)測對象為采空區(qū)側(cè)幫部第一根錨桿、幫部第二根錨桿和幫部第三根錨桿,監(jiān)測錨桿數(shù)共計(jì) 42 根,監(jiān)測次數(shù)為兩次。
2)對 30205 工作面運(yùn)輸巷端頭至工作面前方 50m 監(jiān)測,監(jiān)測距離 50m,每隔 5m 監(jiān)測一個斷面,監(jiān)測對象為斷面所有錨桿(索),監(jiān)測次數(shù)為三次。
3)對 4105進(jìn)風(fēng)順槽至工作面前方 50m,監(jiān)測距離為 50m,監(jiān)測對象為煤柱側(cè)幫部錨桿(普通錨桿)、頂部錨桿(高強(qiáng)錨桿)與錨索,監(jiān)測次數(shù)為兩次。
4)對 4105 回風(fēng)順槽至工作面前方 50m,監(jiān)測距離為 50m,監(jiān)測對象為斷面所有錨桿(普通錨桿)與錨索,監(jiān)測次數(shù)為兩次。
3.1.2數(shù)據(jù)分析:
1)通過30205進(jìn)、回風(fēng)順槽錨桿(索)支護(hù)監(jiān)測數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)分析:30205 回風(fēng)順槽整體支護(hù)較好,變形量小,達(dá)到安全支護(hù)效果;30205 運(yùn)輸巷整體支護(hù)較好,變形量小,達(dá)到安全支護(hù)效果。
2)4105進(jìn)風(fēng)巷煤柱側(cè)錨桿(索)工作載荷圖
圖3.14105 進(jìn)風(fēng)巷煤柱側(cè)幫部第一根錨桿工作載荷
圖3.24105 進(jìn)風(fēng)巷實(shí)體煤側(cè)頂板第二根錨桿工作載荷
圖3.34105 進(jìn)風(fēng)巷煤柱側(cè)頂板錨索工作載荷
4105 進(jìn)風(fēng)巷煤柱側(cè)幫部錨桿工作載荷基本達(dá)到正常范圍值,部分錨桿由于片幫和煤破碎錨桿與錨索未達(dá)到理想工作載荷值(即達(dá)到錨固力的1/3-2/3),考慮錨桿(索)失效。
4105 進(jìn)風(fēng)巷頂板錨索中,工作載荷均達(dá)到60KN 以上,最大140KN,達(dá)到正常工作載荷范圍以內(nèi),工作載荷達(dá)到100KN 以上,但仍處安全范圍值內(nèi)。
3)4105工作面進(jìn)風(fēng)巷距離開切眼100-300m 變形量較大,支護(hù)效果并不理想,幫部煤體松散,裂隙較發(fā)育,使得錨桿未達(dá)到理想工作載荷值,部分錨桿甚至失效。
4)4105 回風(fēng)巷錨桿(索)所受工作載荷圖,實(shí)體煤側(cè)頂板第三根錨桿工作載荷較小,均小于50KN,實(shí)體煤側(cè)與采空區(qū)側(cè)錨索部分工作載荷較大,多數(shù)大于60KN,但仍處于安全范圍值內(nèi)。4105 回風(fēng)巷頂板煤體較破碎,幫部變形量不大,整體支護(hù)效果良好。
3.2. 覆巖結(jié)構(gòu)理論計(jì)算分析
3.2.1相鄰工作面采空區(qū)側(cè)向支承壓力分布
通過覆巖結(jié)構(gòu)理論公式計(jì)算(計(jì)算公式出次南陽坡近距離煤層協(xié)調(diào)開采圍巖運(yùn)動規(guī)律及礦壓控制成套技術(shù)報(bào)告覆巖結(jié)構(gòu)理論分段函數(shù)公式),得到30205相鄰工作面30207 面采空區(qū)一側(cè)煤體的側(cè)向支承壓力分布,如圖3.4所示。從圖中可以看出,采空區(qū)外側(cè)煤體側(cè)向支承壓力峰值位置距采空區(qū)約20m,支承壓力峰值約為12MPa;距采空區(qū)0~4m 為低應(yīng)力區(qū),也是塑性區(qū);距采空區(qū)4m~42m 為支承壓力影響區(qū);距采空區(qū)42m 以外為原巖應(yīng)力區(qū);距采空區(qū)4m~20m 為彈塑性損傷區(qū);距采空區(qū)20m~∞為彈性區(qū)。
圖3.4 采空區(qū)外側(cè)煤體側(cè)向支承壓力曲線
3.2.2 4#層工作面采空區(qū)側(cè)向支承壓力分布
通過理論計(jì)算,計(jì)算將3#、4#煤層合并計(jì)算,即4#煤層平均厚度為10m。取巖層移動角α約為80°,取采深為179m。得到4#煤層側(cè)向支承壓力分布,如圖3.5所示。從圖中可以看出,采空區(qū)外側(cè)煤體側(cè)向支承壓力峰值位置距采空區(qū)約26m,支承壓力峰值約為12.52MPa;距采空區(qū)0~5m 為低應(yīng)力區(qū),也是塑性區(qū);距采空區(qū)5m~50m 為支承壓力影響區(qū);距采空區(qū)50m 以外為原巖應(yīng)力區(qū);距采空區(qū)5m~26m 為彈塑性損傷區(qū);距采空區(qū)26m~∞為彈性區(qū)。
圖3.5 采空區(qū)外側(cè)煤體側(cè)向支承壓力曲線
3.3. 近距離下部煤層采場覆巖結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性分析
綜采技術(shù)的關(guān)鍵之一就是采場圍巖的控制技術(shù),采場圍巖能否得到成功控制是綜采工作面生產(chǎn)能否正常進(jìn)行的前提。30205 綜采工作面與4105 綜采工作面重直距離相距23-26m 的近距離協(xié)調(diào)開采工作面,30205 在4105 工作面的正上方,且超前200m 開采,兩層煤的立體圖如圖3.6 所示。
圖3.630205 與4105 綜采工作面近距離煤層立體圖
1)極近距離下部煤層采場上覆巖層結(jié)構(gòu)特征
就極近距離煤層群開采而言,當(dāng)在己采完工作面的下部煤層中進(jìn)行回采時,其頂板的特點(diǎn)是直接頂較薄,受到上部煤層采動損傷影響,多為裂隙結(jié)構(gòu),可視為塊體結(jié)構(gòu);直接頂之上又為上部煤層開采后垮落的散體巖石。可見,極近距離煤層開采頂板結(jié)構(gòu)和開采邊界條件與普通單一煤層開采相比,具有明顯的區(qū)別。在煤層開采過程中,頂板承載能力將大大降低,頂板極易產(chǎn)生漏冒,形成大范圍空頂,造成垮面,開采難度極大,對工作面的安全開采構(gòu)成極大威脅。
2) 側(cè)向周期來壓對巷道動壓分析
大量研究證明,采空區(qū)充填得越實(shí),巷旁充填體承受的老頂作用力越小。現(xiàn)場實(shí)際是兩工作面采空區(qū)基本充填滿,幾乎可以不考慮老頂?shù)淖饔昧ΑS纱舜_定沿空巷道只要處于應(yīng)力降低區(qū)域,只須承擔(dān)直接頂板的重量,巷道完整,不會發(fā)生垮落。但上覆煤層開采對下伏煤層的集中應(yīng)力及下煤層開采的走向應(yīng)力與側(cè)向應(yīng)力呈疊加影響。
3)順槽側(cè)向應(yīng)力分布分析
通過山東科技大學(xué)《近距離煤層開采圍巖控制技術(shù)》現(xiàn)場實(shí)際測得,4105 綜采工作面進(jìn)風(fēng)順槽煤柱側(cè)鉆孔應(yīng)力計(jì)壓差隨距工作面距離的增大呈下降趨勢,距工作面17m 和22m 的鉆孔壓差較其他3 個深度鉆孔較高,說明該位置處的應(yīng)力計(jì)側(cè)向支承壓力大,分析可得出其主要受上層煤3 煤留設(shè)的煤柱的壓力增高區(qū)。其主要是4105 進(jìn)風(fēng)順槽變形受3 煤開采支承高壓力、區(qū)段煤柱尺寸不合理造成的側(cè)向壓力影響巷道嚴(yán)重變形。
4. 主要結(jié)論
4.1通過現(xiàn)場錨桿(索)工作載荷隨機(jī)測試,4105進(jìn)風(fēng)巷變形較大,主要是錨桿不能達(dá)到理想支護(hù);錨桿(索)工作載荷普遍不大;距工作面40m 以后由于片幫嚴(yán)重,致使幫部錨桿大部分失效,在今后施工過程中應(yīng)加大對巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量監(jiān)控。
4.2基于覆巖結(jié)構(gòu)理論對近距離開采側(cè)向壓力進(jìn)行了計(jì)算,得到4#煤層側(cè)向支承壓力分布,采空區(qū)外側(cè)煤體側(cè)向支承壓力峰值位置距采空區(qū)約26m,支承壓力峰值約為12.52MPa;距采空區(qū)0~5m 為低應(yīng)力區(qū),也是塑性區(qū);距采空區(qū)5m~50m 為支承壓力影響區(qū);距采空區(qū)50m 以外為原巖應(yīng)力區(qū);距采空區(qū)5m~26m 為彈塑性損傷區(qū);距采空區(qū)26m~∞為彈性區(qū)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析上部3 煤層開采后,滯后60m 左右覆巖運(yùn)動停止運(yùn)動,故4 煤可滯后3 煤工作面60m開始回采。
4.3 實(shí)測近距離開采支承壓力為:30205工作面順槽側(cè)向支承壓力較小。4105綜采工作面進(jìn)風(fēng)順槽支承壓力變化非常大,應(yīng)力變化值在17m鉆孔應(yīng)力計(jì)位置為9.5MPa,在7、12m鉆孔應(yīng)力計(jì)位置為1.6-1.9MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4105綜采工作面回風(fēng)順槽在工作面外側(cè)的側(cè)向支承壓力顯現(xiàn),說明受本煤層煤柱及上覆煤層影響極大,現(xiàn)場以加大工作面支架初撐力為主要頂板控制手段。
4.4 4105 進(jìn)風(fēng)順槽變形受3 煤開采支承高壓力、區(qū)段煤柱尺寸不合理造成的側(cè)向壓力影響,故在4105相鄰工作面布置工作面時,須增加區(qū)段煤柱為32-35m之間,可以降低3 煤開采支承高壓力影響。
5.參考文獻(xiàn):
[1] 何滿潮等.中國煤礦錨桿支護(hù)理論與實(shí)踐. 北京:科學(xué)出版社.2004
[2] 張榮立等.采礦工程設(shè)計(jì)手冊.北京:煤炭工業(yè)出版社,2003
[3] 南陽坡煤礦井田地質(zhì)報(bào)告
[4] 山東科技大學(xué)《關(guān)于南陽坡礦近距離煤層協(xié)調(diào)開采圍巖運(yùn)動規(guī)律及礦壓控制成套技術(shù)》技術(shù)報(bào)告