采矿工程的理解篇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。
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采矿工程的理解篇2
关键词：数值模拟技术；采矿工程；人才培养
内蒙古科技大学矿业研究院拥有自治区唯一的矿业工程一级学科博士学位授权点，矿业工程学科是内蒙古自治区的重点学科，采矿工程专业是部级特色专业，为自治区煤炭行业输送了大量高素质人才。然而，传统的教学方式仅仅依靠理论知识学习和现场实习相结合，即通过现场实习将课堂中所学知识进行理解和深化，其教学效果不明显。数值模拟技术能对采矿工程相关理论知识进行数值计算和图像显示，使其形成形象化的概念，有助于学生理解和掌握[1]。此外，通过数值建模过程和数值计算结果的分析，还能使学生对掌握的专业知识融会贯通，有助于提高学生的研究能力[2]。
一、采矿工程学科特点与人才培养现状
采矿工程专业知识体系广、实践性强，是培养矿山复合型人才的重要专业，专业基础课如矿山压力与岩层控制、井巷工程、采矿学等都与实践有着密切的关联[3]。采矿工程专业教学内容不仅涉及大量的专业术语、理论公式，还涉及矿井生产系统、巷道布置与支护以及采矿活动引起的岩层移动等复杂的三维空间运动[4]。如果只依靠上课ppt、文字、二维图纸和实验室三维模型的参观，学生只能从字面上理解几个专有名词，很难在短时间内清楚的了解和掌握相关知识。另外，由于学生人数较多、专业课课时不够等原因，且存在实验设备数量不足、性能老化等问题，导致一些实验教学工作难以开展[5]。不得不采取大组实验或缩短试验课时甚至取消部分试验的方法，或者实验课仅限于参观模型，学生的培养质量堪忧。而现场实习往往流于形式，学生现场实习时，看到的仅仅是静态的局部的现象，如巷道表面支护情况、变形情况，工作面顶板冒顶、煤壁片帮等，很难对巷道支护、矿山压力显现有深入的理解和认识，学生学习效果并不理想。
二、数值模拟技术应用可行性分析
近年来，随着计算机技术的不断发展，数值模拟技术在采矿工程学科中的应用越来越广。其中以有限差分法、有限元法、离散元法等数值方法为基础的数值模拟软件已广泛应用于采矿工程科学研究工作中，如FLaC/FLaC3D、UDeC/3DeC、pFC/pFC3D、RFpa等二维或三维数值模拟软件均具有较强的建模和运算能力，计算结果准确，用户界面易于使用，计算结果能以图片或者数据的形式形象地展现出来等优点[6，7]。这为数值模拟技术在采矿工程人才培养中的应用提供了良好的基础。矿业研究院采矿工程专业教师大都具有博士以上学历，对相关数值模拟软件应用熟练，为数值模拟技术在专业课程教学以及人才培养中的应用提供了有力保证。采矿工程数值模拟主要步骤包括：数值计算模型的建立、模型参数的选取与赋值、计算结果的选取与分析。教师可以有选择性的让不同学习层次的学生参与到数值模拟分析的过程中，使得培养的目标更具选择性，这也是数值模拟技术在采矿工程人才培养当中的优越性之一[8]。采矿工程本科生专业课程主要以基本概念和基本规律为主，课程设置难度不以科学研究为主要目的。这就使得教师可以在精度要求不高的情况下应用数值模拟软件，对专业课程学习中的重难点知识进行数值模拟仿真分析，将数值模拟的建模结果以及模拟结果直观地展示给学生，让学生建立关于相关知识的三维立体空间概念，更加深刻地理解和掌握一些基本规律，做到知其然而知其所以然。采矿工程本科专业课如矿山压力与岩层控制、井巷工程、采矿学、矿井通风与安全等，其中许多知识都可以用数值模拟软件进行模拟分析，通过直观地认识和学习，比教师只在课堂上进行概念的描述和讲解更易于学生掌握。采矿工程研究生培养主要以锻炼学生解决实际问题和进行更深一步的科学研究能力为主。例如矿业研究院采矿工程方向研究生课程包括：矿山灾害控制与预警技术、煤矿开采新理论与新技术、软岩巷道支护技术与工程、控制爆破技术等。在课程学习过程中，教师可以针对不同的学习章节，选择适合的数值模拟软件对相应的内容进行讲解和数值模拟。使得学生对相关数值模拟软件的优缺点及适应性有一定深度的理解，并使学生参与到整个数值模拟的全过程当中。通过数值模拟软件的学习对学习内容有深入的理解和思考，培养学生发现问题、解决问题的能力。
三、数值模拟技术在采矿工程教学中的应用
1.数值模拟技术在本科教学中的应用。数值模拟技术可以在采矿工程本科专业课教学中起到辅助作用，现举例如下：（1）矿山压力与岩层控制：采用数值模拟软件模拟演示采场顶板活动规律、失稳结构特征、采场围岩采动应力分布规律、支架围岩相互作用关系以及覆岩移动规律等。（2）井巷工程：模拟演示矿井井巷（例如井底车场主要硐室，采区车场、上下山及回采巷道等）布置及其空间位置关系。演示不同断面形状巷道的支护形式，以及不同支护形式下巷道围岩变化和破坏情况等。（3）采矿学：模拟演示不同地质赋存条件、不同开采方法下采场覆岩活动规律、矿压显现规律，特殊开采（例如“三上一下”开采、充填开采等）条件下覆岩变形及预测以及露天煤矿边坡三维空间分布状态及其稳定性等。2.数值模拟技术在研究生教学中的应用。在研究生专业课程学习及培养中，结合数值模拟软件的学习和应用，可以有效提高学生科研水平，利于学生掌握不同的数值模拟研究手段，有利于学生针对实际工程问题展开相应的研究工作。例如采场围岩控制方面，可以结合数值模拟软件进行固液耦合、固气耦合等计算分析，研究矿井突水、煤与瓦斯突出的发生机理及控制技术等；巷道围岩控制方面可以进行深部软岩巷道变形机理及其控制技术的研究。另外，针对采矿工程问题的三维数值仿真模拟，可以利用三维地质建模知识和数值模拟软件相结合，进行复杂空间区域条件下采动破坏问题的研究，等等。
采矿工程的理解篇3
中国工业化进程进入了快速发展阶段，对矿产资源的消费需求逐渐增加，对在新形势下矿业专业人才的要求也越来越来，而传统的采矿专业培养内容已渐渐不能满足市场的需求。矿产资源管理与评价课程是矿业类院校采矿工程专业的一门专业主干课程，本文从课程目标定位、课程内容和教学方法等对矿产资源管理与评价课程的教学与实践进行了总结并提出了相应的改革与优化措施，为培养适应新的国际矿业环境下的采矿技术人才奠定了基础。
关键词：
矿业院校；采矿工业专业；矿产资源管理与评价；教学改革
一、问题的背景与提出
随着我国工业化进程的不断加快，国家对矿产资源的需求也日益增加，特别是近十年来大宗矿产品资源如石油、煤炭和铁矿石等重要的能源与矿产的消费量一直保持逐年增加的趋势。矿产资源消费需求量之大、逐年增量之快，是国际上任何国家所不曾经历的。矿产资源的不可再生性、储量耗竭性、供给稀缺性与对矿产资源需求的无限性形成尖锐的矛盾，因此，矿产资源国际间的配置显得尤为重要，矿产资源管理国际合作也成为我国国土资源国际合作的重要组成部分，对提升我国矿产资源管理能力与水平提出了新的要求。矿产资源管理是国家运用行政、经济、法律、科学技术等手段对我影响矿产资源的各种行为进行调整、协调矿资源的开发利用与经济、社会发展的关系，以促进经济与社会、环境的协调可持续发展[1]。在此新形势下，“矿产资源管与评价”课程教学中应更加重视对学生进行全球资源观的教育，从全球化角度重新审视我国矿资源形势，用全球化的思维指导我国矿产资源管理国际合作，理清思路，定好位，并紧密结合国家的资源战略，培养更多具有矿产资源管理与评价理论基础，特别是具有采矿工程学科背景的本科生。笔者结合“矿产资源管理与评价”课程建设与教学实践，就新形势下如何保证采矿工程和工业工程专业本科教育质量，培养专业知识扎实、业务素质过硬、知识结构全面、具有全球视野的矿业人才，成为新时期矿业类院校本科生教学培养内容不可缺少部分及本科教学中面临的突出问题。
二、课程目标定位
矿产资源管理属于管理学范畴，是矿产资源主管部门以矿产资源所有权者和国家行政管理者身份，依据有关法律、法规，对矿产资源进行的综合管理，是一项复杂的系统工程，同时涉及矿产资源评价等学科知识，包括矿产资源的储量管理、矿产资源勘查、开发的监督管理和矿业权以及相关的法律、法规等[2]。20世纪90年代以来，我国的资源需求量、对外依存度以及国际矿业开采技术水平发生了显著的变化，地质勘查理论和技术、资源/储量分类国家标准和矿产地质勘查规范的实施以及矿业权市场的初步建立，国家对采矿造成的环境破坏要求越来越高等，对从事矿业资源开发技术和管理人员提出新的要求。当前矿产资源开发的最大特点是呈现多样化和逐步走向市场化、国际化，从事矿产资源开发人员不仅需要扎实的矿产资源开采理论和技术知识，还需要具备一定的技术经济评价和矿产资源管理的知识，从而必须促使采矿工程学科内容的调整和拓宽[3，4]。因此，矿业技术人才培养模式也应由技术型发展为技术-经济-管理型，“矿产资源管理与评价”课程的培养目标应从原有的纯采矿技术人才拓宽到以采矿技术为基础，具备国际视野并掌握一定的技术经济评价和矿产资源管理的综合型应用型人才。
三、课程教学内容体系建设
“矿产资源管理与评价”作为一门专业主干课程，涵盖内容较广，主要包括矿产资源评估的基本概念、矿产资源评估基本方法、矿产资源供需预测、矿产资源服务年限评估、矿床开采技术条件评估以及矿业权（探矿权、采矿权）评估等内容，各内容间密切联系成一整体。矿产资源评估的基本概念是进行矿资源评估的基础。与其他自然资源不同，矿产资源在被开采利用之前，其规模、分布状况以及质量等开采技术指标和条件是不能完全确定的。因此，正确理解矿产资源的确切含义、基本特征和工业性质，是合理开采利用矿产资源的前提。矿产资源评估方法是矿产资源评估中所运用的特定技术，是分析和判断矿产资源价值的手段和途径[5]。在确定矿产资源基本开采指标、开采条件和评估目的后，评估方法的选择成为影响矿产资源价值的最重要因素。要明确指出，同一个矿床，采用不同的评估方法，在不同的矿业时期，可能会得到不同的评估结果。因此，矿产资源评估人员应在充分了解被评估对象具体条件的基础上，根据不同的评估目的、条件以及国际经济环境，选择合理的评估方法。矿产资源供需预测。世界矿产资源丰富，我国大宗矿产资源非常紧缺，发达国家中的一些重要资源国，如澳大利亚、加拿大等，仍坚持通过出口资源来提高国内经济，并希望为其开发的矿产资源寻找新的市场。抓住全球矿产品供需形热变化及其带来的战略机遇，对优化我国矿产资源配置及提高资源安全保障能力等具有重要的现实意义。矿产资源管理与评价的教学内容在全球资源的大背景下应当不断地丰富，增加矿产资源价格变化对经济影响的探讨环节，课程教学内容应结合国家经济发展进程、行业运行变化，不断深入并突出体现矿产资源需求与国际矿业市场关系等内容。矿床开采技术条件是一个综合指标，是影响矿床开采的重要因素，既要考虑资源储量规模，又要分析矿资源赋存的地域条件、外部环境条件等。矿床开采技术条件评估的教学内容主要针对影响矿资源开采的影响因素，采用定量和定性相结合的方法综合评估矿床的开采价值，主要采用专家评定、灰色理论分析法。矿业权是指赋予矿业权人对矿产资源进行勘查、开采和采矿等一系列活动的权利，包括探矿权和采矿权。矿业权评估是指由专业机构和人员，按照国家法律法规和资源评估准则，依据相关程序，对矿业权市场上合法流转的探矿权、采矿权等资产价值的评估。随着与资源大国战略合作关系加紧，国际市场上的矿业权管理将成为我国矿产资源管理国际合作的重要内容。矿产资源国际合作的内容具体涉及矿业宏观管理、矿业权管理与市场、矿业税收政策、矿山环境保护、矿业融资等。在全球化背景下，矿产资源管理不仅仅是个国内问题，也是个复杂的国际问题，涉及政治、经济、法律等多方面[6]。
四、课程教学实践
矿产资源管理与评价课程是一门综合性和应用课程，其内容涉及地质学、矿床开采技术、矿床技术经济和管理学等。为了适应专业建设和复合型人才的培养，突出重点、加强各部分之间紧密相关，构成统一的学科体系，在本课程的教学过程中体现以下三方面特点：（1）知识结构系统性：从基础地质理论、资源勘查技术手段、储量分类、技术可行性、经济可行性和资源管理五方面构成一个完整的框架体系；（2）知识结构规范性：由相关标准构成资源地质勘查标准体系，由矿床开采技术规范建立矿床技术、经济可行性分析标准体系，由探矿权、采矿权转让管理办法指导矿业权的流转；（3）知识实用性：采用理论、方法、规范、实例与讨论步骤构成课程教学体系，注重老师传授与学生自主查找资料并参加讨论，以课堂教学为基础，辅以实验教学、课程设计和毕业设计等环节[7，8]。
（一）加强课堂教学
精心设计教学方案，完善实践教学内容和实践教学体系，注重对学生进行综合性和整体性的素质教育和动手能力培养。教学实践环节共40学时：教师教学30学时；素质拓展4学时，主要安排学生自己查找感兴趣的与矿产资源管理相关的资料并做总结发言讨论；实验室教学2学时，学习各种采矿技术知识，包括三维地质模型、采矿方法模型等；课程设计4学时。在课堂教学中，课堂教学主要注重老师的教与学生的学，以学生为中心，教师负责引导学生的学习和讨论，建立平等的师生关系。以小组为单位，划分学习小组，加强小组学习和帮扶能力，调动学生主动学习的积极性。允许学生对教师的教学内容有不同的见解，而后师生共同讨论解决问题，让学生极大地融入课堂，以培养学生敢于质疑、敢于挑战权威的精神。认真备课，采用案例教学方法，通过大量数据、实例分析讲解矿产资源管理与评价的基础；同时课后留一部分作业，使学生能巩固和复习课堂所授知识；认真批改学生提交的作业，并集中讲解存在的问题；上课提前10分钟进入教室，准备上课资料并解答学生疑问。
（二）加强实验教学
实验教学是体现课堂教学效果的实践环节，也是补充课堂教学内容重要手段。为了有效地加强采矿工程专业本科生实践能力和创新能力培养，充分利用学校及学院现有的重点实验室、工程技术中心和创新示范基地以及工程测试中心。在讲解矿产资源分类、分布的实验教学中，以地质标本实验室为基础，设置认知矿石标本、读图和岩心编录实验，使课程的课堂教学内容与实物形象结合。通过矿体三模型和采矿方法实物图，使学生了解不同赋存条件矿物的开采方法，在进行对比分析矿床开采设计方案中有哪些需要进行详细分析，各种开拓、开采设计方案与矿产资源的基本情况的关系，以培养学生综合分析能力。设置虚拟矿床开采中心和数字矿山实验室开放日，积极提供实践教学平台，并将实验教学和学生创新实践活动相结合，努力培养学生的创新意识和实践能力。
（三）加强课程设计
课程设计是矿产资源实践教学的一个重要环节，也是实现学以所用人才培养目标的一个重要综合性实践环节。通过对整个课程阶段对基础知识、专业知识的学习以及实验室实验教学的学习，要通过课程设计这一重要环节来实验对理论知识的实践，同时也是进行工程训练、培养科研能力。课程设计是一次系统的综合训练，又是最能检测学时对知识理解和把握，以及展示学已致用的教学环节，还是进一步学习和查漏补缺的一个比较环节。通过矿产资源的开采设计，使学生掌握矿产资源开采设计的主要内容和资源开采的具体分类方法；通过虚拟矿业权的流权，使学生掌握了解了矿业权流转过程中都涉及哪些法律、法规，流转过程以及与国际矿业公司矿业合作的视野。培养了学生从管理者角度分析问题和解决问题的思路和高度。
（四）加强现代矿业法律与法规学习
矿产资源开发涉及面广泛，常由于法律意识薄弱而引来官司，少者罚款，重者停产整顿，甚至关闭矿山。国内涉及矿产资源开发的法律主要有《中华人民共和国矿产资源法》、《矿产资源开采登记管理办法》、《探矿权、采矿权转让管理办法》等。同时要重视国外的矿产资源法律、法规，详细了解并与国内相关法律、法规进行对比，切忌习惯地执行不同国度的规范，否则，将给企业带来重大的损失。作为矿业类院校本科生，必须学习和具备相应的管理知识和意识，因此，加强学习矿产资源开采的相应法律课程，应列入矿产资源管与评价课程讲授的重点内容。
（五）加强国际化管理理念和外语基础
我国大宗矿产资源非常紧缺，国外矿业投资渠道和案例逐渐增多，矿产资源管理的教学内容在全球资源配置环境下应当不断丰富。在教学内容上，既要吸取先进国际采矿专业课程的优点，也要结合我国采矿环境的情况，结合国家经济发展进行、行业变化和国家经济需要，增加国际矿产资源价格对国内经济影响分析，成为该课程教学值得深入研究的内容。例如，结合本课程，增设谈判模拟试验，虚拟矿业并购背景，使学生熟悉矿业并购流程和需注意问题，提高学生的实际操作能力。随着国内矿业环境与国际深入融入，我国从事海外矿产资源开发越来越频繁，规模也越来越大，涉及国家和矿业类型也越多，合作方式不一。需要与各级人员，包括国外工人、地方政府、各级主管部门交流，熟练运用当地语言特别重要。因此，除了要掌握国际通用语言-英文除外，还应该鼓励采矿工程专业本科生在校期间多学习第二外语，如西班牙语、法语和俄语等小语种，如有可能，应采用双语教学或增设第二外语班[9]。
五、结语
矿产资源是国民经济的重要基础，随着工业发展进程和采矿技术不断提升，国际矿产资源已进行共同开发利用时期，作为具有行业特色的院校，对矿业类院校本科生培养提出了新的更高要求，矿产资源管理与评价课程要结合大的国际矿业环境，不断丰富课堂教学内容，加强实验教学、课程设计等实践教学环节，增加产资源管理法律、法规知识，加强国际化管理理念和外语基础，才能提高采矿专业的实践能力、国际视野、交流能力和创新能力，才能拓宽学生就业渠道，培养出满足矿产资源快速发展的需要。
作者：徐文彬阎涛洁王丽晔卢烨陶单位：中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院北京邮电大学教务处
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采矿工程的理解篇4
一、井巷施工环节存在的不安全因素及解决对策
(一)采区井巷设计工作存在的不安全因素及解决对策
采矿企业在开展采区井巷设计工作期间，一般会选择适合本采矿工作的巷道起坡，而巷道起坡主要包括单道起坡与双道起坡两种类型，每种巷道起坡类型适用于不同的采矿工作，因此采矿企业应当结合自身采矿能力与煤矿性质，选择最优化的巷道起坡。正常情况下，采区中部车场若选择单道起坡形式，则使位于其拔口位置的工程量较少，由此就可以节约一副弹簧道岔，同时还可以减少该部分的工程成本费用，而若选择双道起坡形式，则就使得拔口位置的工程量增大，不仅要安装一副弹簧道岔，而且还需要增加对该位置的人力物力投入，这就在一定程度上提高了采矿工程的实际成本。基于安全性的前提下，采区中部车场选择双道起坡形式较为合适，即使该形式会使采矿工程增加更多的人力物力投资费用，可是却在另一方面为采矿人员提供了便利、快捷的工作渠道，降低巷道堵塞的可能，从而保证采矿工程的作业安全与工作质量。
(二)巷道施工过程存在的不安全因素及解决对策
对于巷道施工过程而言，巷道高度过小是存在于该过程的不安全因素之一。正常的巷道施工项目一般会选择半圆拱断面的模式来支撑巷道工作，并会规定所设计的巷道高度应当超过1．2m。然而在不少的巷道施工过程中，很多巷道高度均违反了以上规定，这种做法使得巷道高度无法适应当前采矿工程的安全作业需求，尤其对于巷道架线施工项目，容易导致工程机电事故，最终形成严重的人员伤亡与经济损失。除此以外，下部车场双轨间距过小也是目前存在于巷道施工过程的不安全因素，同样会对采矿工程的安全性与稳定性造成一定的威胁。在正常的采矿工程中，下部车场双轨的间距应当大于1．3m，然而在实际的巷道施工过程中，大部分的下部车场双轨间距都不符合具体的规定要求且普遍为1．2m，这种不安全的双轨间距非常容易挤伤采矿人员，给采矿工程项目带来不必要的麻烦。
二、采矿与掘进工作环节存在的不安全因素及解决对策
(一)采矿工作面环节存在的不安全因素及解决对策
首先，采矿工程的巷道普遍会设计于矿层底板位置，而且对于采矿工作面的建设均会选择反眼见矿的形式，对于施工形式的选择则会优先考虑反眼头双向施工形式，通过上述方法会使得反眼头矿柱出现不断性地放炮震动，导致采矿工程项目位置出现较大面积的空顶位置，对开展正常的采矿工程维护工作造成一定的影响。再者，不少采矿工程在设计切眼开口时并没有依据矿层的倾斜线路进行，这样的设计做法会在一定程度上增加了三角带矿柱发生跨帮倾向的可能性，因此采矿企业务必要保证采矿工作面的切眼开口方向和矿层倾斜方向相统一，由此来提高采矿工程的安全性。还有在实际的采矿工程当中，一般会将急倾斜矿层的主斜坡坡度大致设置为22°，并且在回采期间会通过先进的中深孔采煤技术来落实无支护方案，从而为整个采矿工程提供基础性的安全性支撑。
(二)掘进工作环节所在的不安全因素及解决对策
采矿工程的理解篇5
关键词：磁铁矿山；回采率；具体措施
中图分类号：C35文献标识码：a
通过对磁铁矿山的实际生产过程了解后发现，磁铁矿山在开采过程中，必须要对地质因素和采矿方法引起足够的重视，要正确分析地质因素和采矿方法与矿石损失贫化的关系，减小矿石损失贫化，提高磁铁矿山的回采率。对于磁铁矿山的开采来讲，回采率是磁铁矿山开采的重要生产指标，回采率的高低关系到磁铁矿山的整体开采效益和开采效果。因此，我们应正确认识磁铁矿山回采率问题，结合磁铁矿山的具体生产情况和实际影响因素，全面提高磁铁矿山的回采率。
一、磁铁矿山地质因素、采矿方法与损失贫化的关系
1.地质因素的影响
影响因素较多，如矿体的产状、品位分布、断层大小及密度、开采深度、围岩性质等，对于一个矿山来说，可以分中段（水平），按矿体（可采场）为前提，列出上述地质因素，从已获得相应的贫化损失率值中剔除因经营、决策造成不合理的贫化损失部分，然后用统计的方法求地质因素与贫化、损失之间的相互关系。这就在一定程度上（由相关系数大小决定）反映了地质因素与贫化损失的函数关系，从而可用来作后续开采中确定贫损指标的依据之一。
2.采矿石方法与损失贫化率相关
根据境内地下磁铁矿山损失贫化指标统计空场采矿法矿石损失率一般为15%～25%，贫化率约为10%，留矿法的矿山矿石损失率为3.5%～19%，贫化率为6%～28%，崩落法的矿山矿石损失率为15%～30%，贫化率为10%～30%，削壁充填法的矿山矿石损失率5%～10%，贫化率10%～20%，这些数据虽然包括了不合理的贫化损失部分（主要指一些磁铁经营、决策、管理明显有误而带来的），但还是说明了不同的采矿方法，矿石的损失贫化是不相同的，一般来说，削壁充填法矿石的损失，贫化较低。
基于以上分析，磁铁矿山的损失贫化主要和地质因素与采矿方法有关，为了保证磁铁矿山的采收率得到持续提高，降低矿石在开采过程中的损失贫化，我们应正确分析地质因素和采矿方法的影响，努力提高磁铁矿山的回采率，满足磁铁矿山的实际开采需要。
二、磁铁矿山提高回采率的具体措施分析
从目前磁铁矿山的实际开采来看，要想消除地质因素和采矿方法的不利影响，提高磁铁矿山的回采率，就要采取以下措施：
1.加强地质勘探，矿体圈定和储量计算
为了保证磁铁矿山的回采率能够得到持续提高，应在磁铁矿山的开采过程中，增加地质勘探手段，可以采用航空勘探、地球物理勘探等多种手段，提高对磁铁矿山的了解，以及增加对磁铁矿山中矿藏种类的认识。通过采取多种地质勘探手段，能够有效圈定磁铁矿山的矿体资源。同时，还应该对圈定的矿体资源的储量进行计算，达到全面掌握磁铁矿山矿藏蕴藏量的目的。
2.合理选择采矿方法
在目前的磁铁矿山的开采过程中，采矿方法的选择十分关键，选对了采矿方法不但能够提高采矿效率，还能够降低矿石贫化，提高磁铁矿山的整体采收率。目前来看，采矿方法主要可以采用中段式留矿崩落法，解决了原来中段采矿法中块度大，废石从大块间隙混入的缺点。还可以采用削壁法充填法，整个矿体自上而下回采。将矿体周边围岩削壁充填，作为上分层回采的工作底板，矿石回采率在90%以上，
3.提高采矿工程的设计和施工质量
在磁铁矿山的开采过程中，需要配套的采矿工程辅助才能保证磁铁矿山的有效开采。要想提高磁铁矿山的回采率，就要从提高采矿工程的设计和施工质量入手，全面提升采矿工程设计和施工的合理性，认真做好采矿工程的设计和施工工作，保证采矿工程的设计和施工满足实际需要，达到保障磁铁矿山有效开采的目的。基于这一认识，在磁铁矿山开采过程中，应不断提高采矿工程的设计和施工质量。
4.放矿控制
在磁铁矿山的开采过程中，放矿工序是决定矿石贫化的重要因素。磁铁矿山在开采中，放矿的范围和规模是控制的重点，控制好了放矿的范围和规模，可以有效提高磁铁矿体的采收率，避免更多的岩石混入矿体中。同时，做好放矿控制，还有利于减少磁铁矿石的贫化，有利于全面提高磁铁矿山的回采率。因此，为了有效提高磁铁矿山的回采率，应重视放矿控制的作用，认真做好放矿控制工作。
5.矿山企业应搞好技术改造
在磁铁矿山的开采过程中，开采技术是提高回采率的关键。基于这种认识，在磁铁矿山的开采过程中，应认真做好技术改造工作，应充分认识到技术改造的必要性，并积极引入先进的采矿技术，保证磁铁矿山的开采技术改造能够取得积极效果，达到提高回采率的目的。目前来看，矿上企业在技术改造过程中，不但要从技术层面进行全面创新，还要考虑成本因素、环境因素等多种因素，保证技术改造的有效性。
6.地压控制监测研究
为了保证磁铁矿山的开采既能满足安全要求，又能达到有效开采的目的，应对磁铁矿山的地压进行准确监测。目前来看，在对磁铁矿山的地压监测中，不但要进行局部重点监测，还要进行矿山整体监测，从根本上保证磁铁矿山的地压满足实际需求，提高对磁铁矿山地压的掌握。从磁铁矿山的实际生产来看，地压控制监测对提高回采率有着现实的影响，是提高回采率的有力保证。
7.积极开展资源综合利用研究
目前磁铁矿山中除了主要的矿产之外，都存在伴生矿，如何实现对伴生矿的勘探和开采，成为了磁铁矿山生产中的重要内容。在研究磁铁矿山的回采率问题时，提高伴生矿的采收率也成为了保证磁铁矿山回采率满足要求的重要指标。基于这一认识，在磁铁矿山的开采过程中，应利用现有开采方法，积极开展资源综合利用研究，提高磁铁矿山伴生矿的开采，促进磁铁矿山的发展。
三、结论
通过本文的分析可知，在磁铁矿山的开采过程中，回采率是影响磁铁矿山开采有效性的重要因素之一，为了保证磁铁矿山的回采率满足要求，应重点做好地质勘探，矿体圈定和储量计算、合理选择采矿方法、提高采矿工程的设计和施工质量、放矿控制、地压控制监测研究、技术改造、地压控制监测研究和资源综合利用研究，提高磁铁矿山的整体开采效果。
参考文献：
1.谢开维,何哲祥;张马屯铁矿全尾砂胶结充填的试验研究[J];矿业研究与开发;1998年04期。
采矿工程的理解篇6
关键词：宽采矿专业人才；课程体系；模块化教学
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）36-0147-03
目前我国采矿工程专业的培养模式仍沿用上世纪50年代前苏联培养模式，将采矿工程专业分为煤矿开采（露采、地采）、金属矿床开采（露采、地采）、非金属矿床开采专业，以学生毕业后能胜任某一采矿专业方向的工程技术管理为目的，专业知识面相对狭窄；美国、加拿大等国采用重基础、宽口径的采矿人才培养模式，培养方式灵活、教学内容综合和学科交叉，使学生成为一专多能的复合型人才。在现行的就业、用人制度下，培养专业知识面窄的学生已难以适应科学技术发展和矿山企业“多元化”经营的需要。
新疆发现矿产有138种，占全国探明矿种的82%，其中煤炭资源预测储量（2.19万亿吨）居于全国之首，金、铜、铁等10种金属矿床储量居全国前列，已成为我国十分重要的资源基地接替区和战略资源储备区，随着矿业开发现代化、数字化水平的不断提高，急需高素质复合型采矿专业人才。因此，新疆大学采矿工程专业在以金属矿开采方向为主的2008版培养方案基础上，制订了以培养“宽采矿”专业人才为目标的2012版培养方案，培养具有露天开采、煤炭地下开采、金属矿地下开采和矿山安全四个方面的专业能力，主要培养基础宽、能力强、素质高，具有创新意识和初步创新能力，能在固体矿床开采和矿山安全领域从事生产、管理、设计等方面工作的高级工程技术人才。“宽采矿”人才培养核心主要体现在《采矿学》课程体系的建立和实践上。随着教学改革和《采矿学》精品课程建设深入开展，如何保证“宽采矿”课程教学质量、培养实践创新人才，科学、系统地建立课程体系是亟待解决的问题。
一、“宽采矿”《采矿学》课程的性质与特点
《采矿学》是高等学校采矿工程专业的“标志”与“招牌”课程，是培养目标中“具有专业素质与技能、理论知识、实践能力与创新意识”的核心专业课程，也是采矿本科生就业的“看家本领”课程。通过“宽采矿”课程的学习，使学生具备固体矿床（煤矿、金属矿）开采（露天、井工）的基本知识、原理和掌握基本技能，了解学科的现状及发展趋势，具备根据矿床地质条件选择及设计合理的开拓方法、开采方法和开采工艺的能力，为从事矿业工作打下坚实基础。
《采矿学》是一门较为抽象又具体的、课程内容多又偏重实践的课程。“宽采矿”课程的明显特点为：（1）课程领域覆盖面广，其涵盖矿床开采、爆破工程、井巷工程等多课程知识。（2）专业性强，可能一个概念、工艺、方法，需要历经很长时间讲授、学习，且初学者不易入门和接受。（3）学科知识交叉性、综合性强，需应用多学科知识综合分析、解决采矿问题。（4）实践性强，采矿理论依托采矿工程实践。（5）时空关系强，在时间上，采掘工序相互依存，周而复始；在空间上，工作场所不断移动，以致形成错综复杂的生产系统。（6）学科发展变化快，设备、技术、采矿方法、工艺和理论不断更新。授课内容多而课时有限，因此，《采矿学》课程特点决定讲授及学习具有相当难度性。
二、“宽采矿”采矿学课程体系面临的挑战
基于新疆矿产资源优势、发展需求以及高等工科教育发展要求，培养高起点、高素质且具有创新能力的采矿专业人才，课程体系建设主要面临四大挑战。
1.面向“宽采矿”教材建设的挑战。目前采矿教材内容已落后于新技术的发展，而有关新疆采矿的教材很少，更没有体现出新疆采矿技术的特质内容，如巨厚煤层高效开采（世界上最大的整装煤田――准东煤田单层厚度可达80m，平均厚度为43m）、急倾斜厚煤层安全开采（小红沟煤矿煤层平均65m，倾角83°～87°）；生态环境保护性开采（新疆煤田，金属矿全部处于干旱半干旱地区）；高海拔、严寒地区和严重干旱条件下开采等。
2.“宽采矿”课程教学衔接的挑战。我校《采矿学》课程是将资源开采（煤、金属）及开采方式（地下、露天）融合在一起教学，因此面临课程内容“宽”、“精”，教学内容衔接紧密，课程体系系统、科学，并满足宽口径专业人才的学习需求的挑战。
3.面向“宽采矿”教学方法的挑战。学生对矿山工程了解甚少，主观的感性认识缺乏而实际工程较为复杂，传统的单向灌输“填鸭式”的教学方法叙述性枯燥，易使学生失去学习兴趣，导致教学效果差。因此，为提高学生学习兴趣，需对教学方法进行革新的挑战。
4.先进开采技术与面向“大学生实践创新能力”培养的挑战。近年来，神华、博地和紫金等60多家国内外大型企业集团来疆开发矿产资源，带来了先进的开采技术与装备，技术的消化吸收，以及集成应用与再创新，对大学生的实践与创新能力培养带来了挑战。
三、面向“宽采矿”采矿学课程教学改革与实践
根据自治区对采矿专业人才的需求和学校新的目标定位，以“基础扎实、知识面宽、素质高、能力强”为原则，着力培养专业人才，初步构建了具有新疆特色的“宽采矿”《采矿学》课程体系（见图1），以促进学生知识、能力和素质全面发展。
（一）引入模块化教学，联合备课，强化教学衔接，初步构建“宽采矿”人才培养的课程体系
1.根据教学教改实践，以“宽采矿”为目标，以“宽”、“精”为核心，调整采矿学课程教学内容。将目前矿业类高校多选用杜计平主编的《采矿学》、解世俊主编的《金属矿床地下开采》和高永涛主编的露天采矿学内容综合，保留教材主干部分，避免各章节内容前后之间重复，对教材中专业术语进行取舍、统一，对教材的科学性、衔接性和逻辑性进行调整；及时补充新型采矿技术和方法，如矿床连续开采、阶段充填采矿法等。教学内容进行拓宽、充实和精练，落后和现场应用较少的陈旧知识进行删减和精练，并精简《井巷工程》、《凿岩爆破》、《采掘机械》和《矿井提升与运输》等相应课程的内容。为此，不仅需要补充或更新教材内容，往往还要打乱教材现有结构，梳理讲授内容，重新形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识并传授给学生。
2.合理分配课时，建立模块化教学方法。原培养计划将《采矿学》分为金属地下开采、煤矿井工开采结合露天开采三门课程讲授，学时分别为84学时、84学时、42学时；新版计划将课程调整为一门课，84学时讲授，为了更好地讲授将课程分为三大模块：煤矿井工开采模块，金属矿床地下开采模块，露天（煤、非煤）矿床开采模块。知识模块顺序及对应的学时。
3.联合备课，加强课程衔接。备课是教学的首要环节，对教学质量有很大影响。目前课程教师是从原各类采矿工程方向专业毕业的，本身的知识面能胜任专业模块教育，但相关模块教学能力有一定的局限性，为了适应课程知识面拓宽的需要，按模块联合备课很好地弥补了该方面的不足，拓宽课程教师的知识面。备课的重点是将知识交叉部分综合讲授，减少重复讲授，加强衔接。综合讲授内容主要包括：开拓、回采巷道布置、矿床划分、井底车场及硐室等。
根据授课总学时数、教料，将内容重新组合，分模块讲授，从而突出了教学的重点、难点、热点，教学实践表明，取得了很好的教学效果。
（二）引入案例式教学，培养学生自主学习能力、综合运用知识能力和工程意识
课程涉及的内容繁杂、枯燥，易使学生感觉知识空洞，较难深入理解，不易与实际融会贯通，与工程实践脱节等突出问题，将典型工程案例应用到教学中，结合课堂传授与自学指导，能实现课程的理论与实践相结合，培养综合运用知识能力和工程意识。
1.课堂上将重难点的内容引入国内外典型开采案例教学。针对本课程强实践特点及课堂教学进展状况，选择有代表性的矿山案例，如赞比亚谦比希铜矿、国内神东大柳塔煤矿、神新五彩湾露天矿、喀拉通克铜镍矿等多个案例为典型教学案例应用到教学中，适时邀请企业矿业工程师对工程案例进行详细讲解。案例教学重点讲授各类开拓方法、金属矿山多种采矿方法综合应用、露天开采转地下开采、急倾斜厚煤层开采等。将课堂教学与实际工程案例紧密结合，增强课程学习的针对性，提高学生分析和解决实际工程问题的能力。
2.以疆内典型矿床案例为作业，引导学生提高自主学习能力、综合运用知识能力。作业案例教学在组织和实施过程，首先精心准备新疆典型的煤矿地采矿山（小红沟煤矿）、金属矿山（阿舍勒铜矿）、露天开采矿山（五彩湾露天煤矿区）等多个案例，使学生充分了解案例的内容和要求，分组交流、讨论、启发，调动学习主动性提出完善的开采方案，推荐2名同学参加集体讨论；课堂集体讨论分析中，老师对小组间差异的地方要深入讨论和讲解；老师以总结的形式对小组设计方案进行分析评价，以提升案例式教学效果。
两种案例式教学法的应用，突出了学生的主体地位，引导学生主动参与教学活动，是提高学习效率、培养学生工程素养和实践能力的良好途径。
3.采用互动教学方法，激发学习兴趣，有助于提高学生的认知能力。互动教学法指在教学过程中充分发挥学生和教师双方的主观能动性，从而形成师生之间相互对话、交流并促进的一种教学方法。
在教学实践中，课程采用两种互动式教学模式：（1）以开拓方式为例，学习基本的概念及方法，采用“个人自学―教师讲授―问题驱动―讨论学习”模式。课前，教师针对教学任务、目标，精心备课、准备讲义，讲义分发给学生，让学生有充足时间自学、小组讨论学习内容，教师进行讲授，双方以问题驱动的方式学习、交流，进而深层次把握课程内容的关键所在。（2）学习类似开拓方式时，采用“个人自学―小组讨论―学生主讲―教师点评”模式。老师将开拓方式分成若干知识点，学生分成若干学习小组。老师将有关专题资料发给各个小组，要求各小组利用各种途径查阅相关资料，制作课件，课堂上各小组讲述各自开拓专题，教师根据讲述内容进行补充、点评，进一步完善学生知识体系。
依据课程特点采用两种相结合的互动教学方法，有效解决了互动模式单一、互动深度不够的问题。教师由单边互动向多边互动转变，构建多样化的互动形式，并积极引导学生由教材向学科拓展，形成开阔的互动内容；突出了学生的主体地位。
4.通过实验课程学习，加深对知识实践性的训练及理解。采矿学是一门实践性很强的课程，为增强学生对知识的理解和掌握，实验课教学是必不可少的环节。我院的实验平台有自治区级“地质与矿业工程实验教学示范中心”、采矿工程模型实验室、多功能数字矿山实验室和采矿工艺实验室，应用虚拟操作软件、多样化的实验方法与手段，使实验教学向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变。为了切实提高实验教学水平，将教师的科研经验应用到实验教学上，丰富实验内容，活跃实验气氛，提高学生做实验的积极性，锻炼学生科学的思维方式，加强了对知识实践性的训练。
5.以“宽采矿”为基础，结合启发式教学，将科技竞赛、创新训练计划项目等作为课程延伸，建立大学生创新精神培养途径。以启发式教学结合老师自身风采来感染、激发学生的创新思维，消化吸收国内外矿业企业先进的开采技术与装备，使“宽采矿”授课极具创新优势，如三大类开采结合创新，可将煤矿的连续开采工艺应用到金属矿开采；露天开采工艺应用到地下采场；充填工艺应用到煤矿的绿色开采中；煤矿的巷道支护技术应用到金属矿山；液压支架应用到金属矿山开采和充填法法应用到煤矿的开采中等。通过课程的学习，以科技竞赛、创新训练计划项目等作为课程延伸，在提升学生的创新能力方面已取得了一些成果，获得与课程直接相关的部级、校级“大学生创新训练计划项目”1项和4项，及各类学术竞赛获奖18项等。
四、结语
为全面适应新疆矿山企业“多元化”经营的用人需求，培养具有新疆矿业特色的新型人才，形成了以“宽采矿”为培养目标，以教学内容改革与特色教学方法为手段，建立了《采矿学》课程体系，为我校采矿学生的厚基础、高水平、宽技能和强实践的综合素质提供强有力的支持，是采矿专业学生专业知识、就业竞争力增强的有效保障。
参考文献：
采矿工程的理解篇7
关键词：开采；金属矿山；矿山测量
我们生活的地球是由许多种化学元素组成的，这些元素在水与火的作用下，构成了多种矿物质。有些元素溶解在水中，随着水流入山川湖泊，最后汇入江洋，沉入海底；还有些元素随着熔浆缓慢流淌，将途中所经之处的元素逐渐吸收。随着时间的流逝，无论是海底还是地底，都有元素在向着物质演变。水火之后，再给予一定的压强,一定条件下便能形成多种多样的矿物质，例如我们最常见的煤和石油。如今世界各地对矿物质的需求只增不减，各行各业都参与到资源的追寻当中[1]。开采自然成为了获取资源的主要手段之一。在开采的过程中，由于条件差、技术和设备不足以及自然环境存在客观缺陷等多方面原因，安全事故层出不穷。研究人员与技术人员为解决这一问题，在经历了长时期的探索后，终于有所突破，这就是——矿山测量。这项技术的出现在极大程度上解决了金属矿山生产中的安全问题，无论是人为不足还是无法破解的客观规律，在一定程度上都获得了解决。可以说，矿山测量工程为施工安全提供了有力保障。“矿山测量”工程包括以下几部分：
1工作内容
（1）矿区地面控制网和地形图的测绘。建立测定区域一定比例的地形图和矿图，通常采用1：500～1：5000的比例进行绘制；（2）矿山施工测量。在工程始末对地面与井下进行各种数据的测量；（3）地表移动沉降观测。对开采矿山的地表以及岩石层的移；（4）矿体几何图绘制。利用数据编制采掘工程图及矿体几何图，对开采过程进行跟踪监测。矿山测量是对施工安全及成功率给予高度保障的方法之一，利用此方法可以简化工作量，大幅度提升工作效率。矿山测量的作用对开采工程来说十分重要。矿山施工测量代替了原本采矿过程中的用到的多种类测量，相比于过去，采用的是更为系统、具体以及有效的方式，落实到具体实施上可行性极高[2]。
2测量内容
2.1几何定向。几何定向包括一井定向和两井定向。一井几何定向法常采用三角形连接法；两井几何定向法，要求在矿山中包含至少两个立井，并且能够进行测量的巷道与在定向水平的两个立井相通。在定向过程中，常常会采用建立坐标系等方式对获取到的数据进行整理和运算，故而对其中涉及的数据有着高标准和严要求。还有另外一种物理定向法，它是利用高速旋转陀螺轴和自转体“地球”所具有的特性，经过一系列方法制成陀螺经纬仪进行定向，主要分为以下几个步骤。（1）导入高程：对地面高程控制点进行标高。首先将数据传递到井下的高程起始点上。一般来说，如果施工过程中遇到平硐、斜井，将会采用水准测量或三角高程测量的方法；如果通过的是立井，则要选择利用钢尺、钢丝或光电测距仪等工具进行测量。巷道所设置的首级经纬仪导线网可以控制井下的基本平面，但必须每隔一定距离加测一条陀螺定向边，以减小误差，避免漏洞的出现。（2）形成控制网：通过专业手段提前设置好工业控制点，通过经纬仪视距的测量、平板仪的测量或地面摄影测量等方法对开采结果进行检验。（3）中腰线标定：通过挂线法或激光法在井巷施工时在指向仪上标定，再通过一定的位置与井巷接通。通过设置固定的点，在固定的时间对观测对象进行观测。2.2三级矿量管理。用垂直断面法或水平断面法来预算采矿的损失和贫化，并以此测定工程所能进行的采掘空间，并在回采过程中对矿量进行管理。在测量过程中，一般采取以下原则：对开采矿山进行准确的侦测和勘探，快速对矿区做出争取的判断，为施工制作出最有效的方案，要在极大程度上保证测量的精确度。
3测量精度
采矿工程的理解篇8
关键词：采矿工程；充填技术；应用与发展
随着我国科学技术的不断创新，传统的采矿技术已经不能现代化社会的发展趋势，不能顺应新形势下的社会发展要求。面对这样的局面，就要利用采矿充填技术，具备高回采率，安全性能高和环保的特点，采矿充填技术的关键是充填，主要选择砂砾，煤灰渣，碎石以及石块等物质，对在地下采矿过程中挖出来的空区进行充填。研究数据表明，与传统采矿技术相比，充填技术略显胜出，充填技术可以有效的加强采煤区地层的稳定性，以免发生倒塌。还可以提升矿产资源的回收率，提高企业的发展能力，废石是填充材料的关键，其经济性较好。在尾砂回填后，可以降低自然灾害的发生率，此外，还能够在一定程度上降低矿井深处高温带来的风险，保证生产的安全性。
1采矿工程中采用的填充技术
充填技术是对采矿工程采空区用碎石，砂子等材料进行填充，从而达到支撑的效果，以免围岩跨落和变形。如今的充填技术，应用比较多的方法有水力充填法，胶结充填法以及膏体充填法。
1.1水力充填法
水力充填法是一种应用最早的充填技术，目前这项技术已经成为“三下”煤层，特厚煤层开采的关键顶板管理技术。水力充填法的原理是把固体物料作为浆体或膏体，在通过远距离进行传送，其特点就是成本低，传送效率高，并且不会受到季节和地势的影响。如今我国也已经研究成功了高浓度浆料管道直流输送工艺。
1.2胶结充填法
胶结充填法是以尾料作为材料进行胶结充填的，被采矿工程广泛应用。充填物所选择的尾料包含很多的颗粒，对此胶结面积增大，形成了触变性质体制。目前，高浓度全尾矿胶结填充技术已经相对成熟，被采矿工程广泛应用，应用率高达80％，物料传送质量高达70％。
1.3膏体充填法
现阶段，我国膏体充填法的应用发展还不是很完善，和其他充填技术相比还处于落后状态。膏体充填法的质量会受到很多因素的影响，例如搅拌方法，水含量，搅拌质量以及颗粒成分。膏体充填法在工艺上比较繁琐，技术含量非常高，操作管理流程复杂，需要在大量的实践中深入分析和不断优化。
2我国填充技术的发展现状
根据我国煤矿以往的产矿量和充填技术有关的数据表明，可以对充填技术未来的发展作出以下分析。随着我国煤矿的不断开采，在采矿过程中造成的土地坍塌的赔偿费用逐年增加，呈上升趋势，变得越来越高。煤矿利用充填技术开采所增加的成分得知，早在几年前发现充填采空区增加的煤开采成本约等于采煤所造成的土地坍塌赔偿所增加的吨煤成本。我国是一个矿产资源丰富，并且资源存储量以及消耗量最大的国家，在煤矿开采过程中，周围的环境和地表会受到破坏，就在矿产开采成本上升的同时，周边环境也受到了影响，容易带来安全事故。对此，研发了一项矸石充填技术，就是常说的一种绿色充填技术。采空区利用充填技术可以降低周边环境和地表的破坏程度，降低废料排放率。在煤矿开采过程中，会出现很多采空区，还会使顶板和矿柱发生变化，容易发生安全事故。在采空区应用矸石充填技术，矸石不用上井，就能很好的处理矸石污染耕地以及环境带来的严重后果。并且减少煤柱，资源回收率也明显升高。这项技术会在未来的采矿工程中应用最广泛的一种充填技术，会得到很好的推行和使用。
3填充技术的应用原则
3.1环境保护为前提
在采矿工程中使用充填技术，第一要考虑的就是环境因素。我国现阶段提出的可持续发展战略，对采矿工程来讲，不但要完成自身的可持续发展，还要重视环境的保护。对此，要选择适合的充填技术，要了解采矿工程的地势环境，并且综合分析目标地区的周围环境，掌握环境和环境之间的联系。选择适合的充填技术，可以很好的掌控环境污染，加强对环境的保护。在采矿工程中使用充填技术，要注意整理开采过程中的材料，以免浪费材料，要充分利用材料资源。对采矿工程中的尾砂和煤灰，要加强回收利用，实现可持续发展，以保护环境为前提。
3.2安全生产为基础
在工程展开中，安全是每个工程都非常重视的一个问题。所以在采矿工程实施中，必须要保证施工人员的生命安全问题，选择适合的充填技术。对此，在选择采矿充填技术过程中，首先需要对采矿地域的环境进行勘察，排除地质方面的安全问题，综合考虑低压措施以及采矿方法，确保在采矿工程利用充填技术时，不会带来安全隐患。3.3合适的充填系统在采矿工程中利用充填系统时，必须以充填量的多少来作为基本准则。在采矿工程展开之前，要严格把控好采充平衡，对采矿地进行预测和规划，合理的制定采矿地的矿产量和采矿量。确保所用的矿产量和所采出的矿产量相同，掌控好二者的产量。所以，要合理的制定充填系统，防止因过度开采导致浪费矿产资源，保证在采矿工程中不出现安全隐患问题。
4填充技术在应用过程中的问题
现如今，充填技术在我国采矿工程中被广泛应用，并且这样采矿技术已经非常成熟，对采矿工程的发展有很大的推动作用，具有很大的优势，能够取得很好的经济效益。但从总体上来讲，采矿充填技术在实际应用过程中还是存在一些问题。大多数采矿企业在采矿过程中，所选择的充填技术缺乏科学性，没有完全掌握好采矿工程所在地的实际状况，导致采矿技术的应用没有按照因地制宜的基本原理，造成采矿工程的效率下降，所取得的矿产在质量和数量上都比较低。充填采矿技术对材料的要求非常高。在采矿工程的实际施工当中，需要利用非常繁琐的采矿技术，操作性与技术性都非常强。但是矿山自身结构相对复杂，导致矿产量和预想的产量存在很大的差异。对此，在矿产开采过程中，仅仅利用充填技术是不够的，还需要融合高强度的新型填充材料，从而保证采矿的效率和产出量。然而，采矿企业要想购买大量的新型填充材料，就会影响企业的生产成本以及企业的经济效益。
5填充技术的应用与发展展望
5.1优化填充管理制度
充填站担任着采矿工程的调配管理工作。首先，充填站具有大量的先进开采机械和电子设备，这类先进的安装设备，为充填材料提供了很大的便利。同时，也要考虑充填站在管理上的不足。充填站的设备相对齐全，然而如果没有科学的管理制度，那么这类设备的系统就不能完成自身的工作，对采矿工作起不到任何推进作用。对此，就要不断优化充填站的管理制度，定期对这些设备进行检测，制定合理的检查制度，像一些分散的填充材料，要进行统一保管。定期对机械设备以及电子设备进行检测，保证设备的系统质量符合工作展开的标准要求。对充电站设备与系统的管理，有安全专门的人员去监管，并派遣专业的技术人员定期检查工作，一旦发展设备具有安全隐患，要马上实施维修，以免带来不必要的麻烦。
5.2创新采矿充填技术
我国采矿工程的不断发展，离不开采矿技术的创新与进步。在使用充电采矿技术的同时，也要对充填采矿工艺进行创新，加强采矿企业的快速发展，提高企业竞争力。关于充填采矿工艺的创新，第一要对传统的充填工艺进行详细分析，了解传统充填工艺的特点。第二，要根据本地的矿产类型和特性，研究和创新充填工艺。例如在一些大矿体的矿山，都非常稳定，但矿产的开采非常困难。在这种状况下，就要选择中深孔和浅孔空场技术，就能获取很好的采矿效果。在这种情况下，充填材料最好利用高水材料和块石胶结材料，这些材料能够更好的对采空区进行充填。利用科学合理的创新充填采矿工艺，可以减少采矿的生产成本，提高采矿效率。对此，充填工艺的创新，可以实现更好的采矿效果，提高采矿企业的经济效益。
5.3提高对创新充填技术材料的研究
在充填采矿技术中，充填材料是必备的。充填材料的不同，对充填采矿技术的应用效果也是不同的。好的充填材料不但可以提升采矿工程的工作效率和工作质量，在很大程度上也保证了采矿工程的安全性。随着采矿技术的不断创新，充填材料的应用正渐渐走向新型的充填固化材料。对此，就要不断增强新型填充固化材料的研发，全面分析充填材料的物理特征，掌握材料的成本和组织方法以及骨料框架。新型的充填固化材料强度高，成本低，对采矿行业的发展以及可持续发展都有着非常重要的意义。就目前状况来讲，我国已经研发出固化材料，其材料的固结速度非常快，效率高并且浓度低，方便使用。其自身具备轻质性，便利性等特征，能够更好的适应材料的远程传送，为采矿工程提供了便利。
5.4充填技术设备的维护
随着充填技术的快速发展，其作业方法和相关设备以及充填仪器的更新换代也非常快。在这些充填设备当中，充填料贮仓起着关键性作用，它能够直接影响充填材料的质量和充填效果，但是在传统充填工艺上却不被重视。然而在新型充填技术当中，采用了加以改过的立式充填料贮仓，可以更好的确保充填料的质量。而在尾砂处理环节，就要利用精准度非常高的水力旋流器。在浆料传送阶段利用这些先进的技术和自动化控制系统，能够提升作业质量以及作业效率。
6结语
综上所述，随着我国科学技术的蓬勃发展和采矿工程的不断扩大，采矿工程的相关采矿技术也是日新月异，而充填技术的广泛应用为采矿企业奠定了坚实的基础。采矿企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟，就要不断优化充填站的管理制度，不断对采矿工程的充填技术以及采矿工艺进行创新研究。利用新型充填材料，提高充填材料的强度，进而较少材料成本，选择轻便的充填材料进行远程传送。充填技术的逐渐发展，推进了高效，自动化，智能化的采矿作业方式的展开，进而提高了采矿企业的经济效益，保护了生态环境的发展。并且矿区里的工作人员得到了解放，改善了他们的工作环境，减少了工作人员的工作量，在很大程度上提高了工作人员的劳动生产力和工作效率。特别是对一些工作环境复杂，稀有矿床的开采，充填技术被广泛应用，不断满足新形势下采矿资源的发展要求，促进了采矿工程中充填技术的发展。
参考文献：
[1]许成章.采矿工程中充填技术的应用分析[J].中华民居，2015（3）；112-114.
[2]荆延林.充填采矿技术应用发展及存在的问题研究[J].科技与企业，2015（10）；209-210.
[3]李享.矿山地质探矿工程中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报，2016（14）；224-226.
采矿工程的理解篇9
采矿工作的安全进行是一个企业必须要重视的问题，这不仅仅关系到企业的利益，更多的是采矿工作人员的生命安全，提高企业对采矿的安全管理与分析，有利于保护国家的财产安全、工作人员的人身安全，提高企业的经济效益，推动国民经济的健康、顺利、安全的进行。在采矿工作中，如果对采矿的安全管理与分析不到位，是会容易引发安全事故的，因此，企业应该充分认识到对采矿安全管理与分析的重要性与必要性，并且要从根本上对提高安全采矿的安全系数进行研究，以不断促进采矿工程建设的安全性能与有效性能的发展与完善。本文将对采矿的安全管理与分析进行研究。
关键词:采矿安全管理分析研究
我国的采矿行业发展确实很快，作为新时代背景下的采矿企业也要顺应采矿行业发展的要求，在采矿工程中必须要加强与落实采矿的安全管理，并对采矿安全事故进行深入的分析，高度重视采矿的安全管理与分析，才能确保企业能够安全高效的进行采矿工作。我国的采矿在安全管理与分析上都有所欠缺，采矿业的发展是直接关系到我国的经济发展的，而采矿的安全管理与分析的问题则会影响采矿行业的发展。所以本文就采矿行业的安全管理与分析进行探讨。
1采矿安全管理存在的问题
1．1采矿技术安全管理不到位
目前，我国的采矿行业发展相对来说是比较快的，其采矿范围不断扩大，由于有的矿山所在的地理位置比较险要，而且存在着不同的地质条件，采矿的技术安全管理存在着一些安全的隐患与不确定因素。一方面是采矿的安全技术管理不足;另一方面是由于人为的因素阻碍着采矿技术安全管理的落实与实施
1．2采矿安全管理投入资金的不足
现在我国政府出台了一系列关于采矿产业的政策，大部分采矿企业都选择自主经营的模式进行发展，政府也鼓励采矿企业的自主发展，从而也放松了对这些企业的管理与宏观调控。由于大部分企业都是刚开始实行自主经营，所以有弊端，第一，严重的缺乏技术水平的管理能力，企业没有丰富的管理经验;第二，由于各部门的安全技术管理的不足，企业逐步走向下坡路，出现了经济危机，在进行采矿过程中，资金无法周转，而且调动资金需要时间，导致资金没办法及时到位，就出现了资金问题。在采矿的过程中，会出现众多问题，这些问题需要人力解决，但是更多的是需要财力的解决，缺少了资金的保障，企业就无法正常运用，解决问题的措施与方案得不到资金的帮助。
1．3企业的安全管理机制不完善
我国是属于领土面积较大的国家，而且资源分布不均匀，采矿企业大都将发达的区域里的资源开发完了，为了寻求利益与资源，只有往偏远的地区进行开采。首先，许多企业是不具备有采矿的安全管理机制的，但是由于利益的诱惑，他们选择冒险操作与开采。其次，企业为了赶时间采矿，不顾及采矿工人的安全与休息，导致采矿工人连续高强度的工作，最终出现众多安全事故。而去往偏远地区的多为一些小型的采矿企业，根本没有建立健全安全管理机制，也没有制定严格的、具体的、有针对性的采矿目标区域，导致采矿工人任意乱采，不断出现安全事故。
1．4企业和员工的安全生产意识不强
现在的采矿企业大部分只追求利益，在生产的过程中会直接忽视安全问题。首先，在进行采矿工作前，企业并没有组织专人对采矿工人进行安全意识的宣讲，采矿工人的安全生产意识不强。其次，技术人员在采矿工人进行采矿作业中没有发挥保护与监管的职责，甚至没有利用安全生产的设备，没有全身心的投入到安全生产的操作中。相对与其它行业来说，采矿企业的管理者文化较低，缺少基本的职业素质与安全意识，对安全知识的理解不足，对安全管理、安全生产的管理没有具体的概念与意识，全凭借着以往的工作经验，导致其对安全生产中安全意识不深。
2采矿安全管理的对策
2．1加强采矿技术的安全管理
不断增强我国采矿企业的采矿技术安全管理责任意识是非常必须的。首先，要加强企业技术管理人的安全技术能力，然后，明确安全技术负责人的责任。在采矿作业中，要根据具体的地质条件与地理位置，运用相应的技术设备进行操作，确保采矿技术的安全使用。对企业本身来说，应该引进先进的安全技术，然后投入到采矿作业中，有利于增强采矿企业的采矿技术的安全管理实力，促进采矿工作的顺利开展。
2．2加大采矿安全管理的资金投入力度
要想进一步发展企业的采矿安全建设，必须要依靠科技与人才。只有不断创新科技与培养人才，才能真正的实现安全管理，所以，企业要在安全生产中不断优化采矿环境，更新技术设备，加大人才的投入力度，保障采矿作业的科学化、信息化、人才化、技术化。这些目标的实现就是需要企业加大采矿安全管理的资金投入力度，只有加大资金的投入，才能够发展科技，培养人才，引进先进的设备，企业需要利用政府的政策与扶持，进一步提高投资的金额，实现现代化采矿事业的发展。
2．3建立健全企业的安全管理机制
安全管理机制分为两个部分，一个是国家对于采矿方面的安全管理制度与条列;另一个是采矿企业自身的安全管理制度与条列。只有将这两个部分完美的融合，才能发挥出安全管理效率的最大化，我国应该针对采矿相关机制与条列的漏洞进行完善与补充，对违法采矿与操作的企业进行惩治，加大威慑力度，这个属于外因的影响。而内因指的是企业自身内部采矿机制的完善，许多企业是没有建立相关的条列与机制的，工人们要想保护自身安全都无从下手，所以，采矿企业必须建立健全相关的机制与条列，发动内因的作用，结合外因，将安全管理机制逐步完善，并且落实到实际工作中去。
2．4加强企业与员工的安全生产意识
企业应该组织专人对采矿技术人员及安全部门的负责人进行安全生产意识的警惕与提高，帮助采矿工作者和企业的员工树立起较强的安全操作意识。然后以榜样的形象去激励员工遵守与执行各项安全生产政策，通过带动的引导方式增强企业、员工、集体采矿工作人员的安全意识，主观上的意识能够起到更多的促进作用，由意识指导行动，落实安全意识的教育工作是安全生产的重要途径。
3结语
采矿行业发展在我国的经济地位上是非常重要的，所以采矿过程中的安全问题必须要得到解决，才能确保采矿生产的顺利进行，减少安全事故的发生的可能性，这就需要我国企业与政府加强与重视采矿安全管理与分析，认识到安全生产直接会影响到人们、社会、国家的安全，对采矿的安全管理与分析对采矿工作的顺利进行具有重要的意义，也是我国当前必须要努力解决与改善的安全管理建设工作，从而提高我国的实力。
参考文献
［1］蔡雄．采矿事故分析及安全管理措施探讨［J］．知识经济，2013，2∶105．
［2］党斌．采矿事故分析及安全管理措施探讨［J］．内蒙古煤炭经济，2013，3∶172－174．
采矿工程的理解篇10
[关键词]矿山环境保护综合治理资料搜集现状调查
[中图分类号]tD167[文献码]B[文章编号]1000-405X（2014）-4-233-1
1概论
矿山环境保护与综合治理就是评估矿山建设及生产活动造成的环境问题及其危害，制定矿山环境保护与治理措施，采用工程和生物等手段使矿山环境得以恢复或重建的技术方案的总称。这是一个涉及矿山地质、矿产地质、工程地质、水文地质、环境地质、地质灾害、岩土设计、结构设计、绿化设计等多学科的工程，目的是通过矿山地质环境影响评估，为矿山环境保护、规范化管理和矿山生态恢复提供依据。
要做好矿山环境保护与综合治理工作，主要是通过收集资料和对矿山范围及其周边进行野外调查。资料的搜集可以明确矿山地质环境条件，现状调查可以查明现状条件下矿业活动引发的主要环境地质问题，从而为矿山环境保护和生态恢复治理规划方案打下坚实的基础。
2资料搜集
矿山环境保护与综合治理的资料搜集，应该包括地质资料、水文资料、矿山资料、矿山设计资料、矿山环境保护与生态恢复治理成果资料等。
2.1地质资料主要包括：矿区普查地质报告、矿区勘探地质报告。
（1）通过这些地质资料可以了解矿区所处行政区地理位置、地理坐标；周围交通及基础设施、城镇乡村；气象、水文；地形地貌（主要是所处地貌单元，地貌形态特征，特别是与矿山工程有关的微地貌特征以及周围可开发利用的地貌景观资源）；土地类型及植被情况。
（2）可以概略了解矿区区域地层岩性和岩浆岩、变质岩的分布。
（3）可以详细了解矿区地层层序、厚度、岩性、产状、相互接触关系，含矿岩系中的含矿层位及其走向、倾向，矿层（体）产状、形态特征及空间分布，岩浆岩的种类、规模、分布范围，特别是成矿后期对矿体（层）和围岩造成破坏的岩浆岩以及与成矿变质作用和围岩蚀变有关的变质岩类型、特征、分布情况。
（4）概略了解矿区区域地质构造的分布发育、特征；
（5）详细阐明评估区基本构造形态，褶皱、断裂破碎带的性质、特征、产状、规模、分布情况与矿山工程场地的关系，重点是活动断裂。
（6）工程地质方面包括：岩土体结构类型及特征，矿层顶底板围岩的稳定性；构造破碎带及小构造发育分布情况，重点是切穿矿床破坏围岩稳定性的断裂；软弱岩层及软弱夹层的岩性、厚度、层位、分布；矿床围岩蚀变带分布、种类、特征（与岩浆活动有关的矿床中，矿床与围岩之间常分布有宽度不一的蚀变带，是影响围岩稳定性的薄弱带）；风化带厚度、风化程度、分布，随地形的起伏变化；构造破碎带、围岩蚀变带、风化裂隙带三带组合关系；残积层岩性、厚度，第四系覆盖层岩性厚度变化及特殊土发育分布特征；地震加速度值、设计地震分组、各类采矿工程及矿山设施的抗震设防烈度。
2.2水文资料主要是指矿区的水文地质报告。
该报告可以明确阐述评估区所处区域水文地质单元的位置，水文地质结构特征，矿层（体）位于当地侵蚀基准面的位置，矿层（体）顶底板围岩隔水性（岩性、厚度、稳定性），矿床的进水与隔水（阻水）边界条件，补、径、排条件和充水条件，老窿、老硐和岩溶裂隙的充填情况，断裂构造与破碎带的含水性、导水性，地表水体分布与地下水的水力联系。
2.3矿山资料包括：矿山专题性地质资料与生产科研成果、可行性研究报告等，
评述矿山勘查阶段、设计阶段、生产阶段完成的矿山地质工作成果及工作程度。
2.4矿山设计资料主要：矿山开采设计方案、矿山开发规划方案、矿山开发利用方案。
通过这些资料的收集，可以了解
（1）矿山类型，矿区范围与面积（矿区面积是指矿界范围之内在地形图上投影的平面面积），矿山建设规模。工矿企业的分布；土地类型及土地利用等。
（2）矿山开发历史与现状
建矿时间、矿山开发进程阶段（新建矿山、改扩建矿山、生产矿山、闭坑矿山）的状况，开采区层位、开采范围、开采深度（开采水平）、实际生产能力，采空区（范围、面积、累积厚度、多矿层结构及埋深），矿山闭坑年限。
矿山开采工程类型、规模、布局，包括露天采场境界和地下采区、选矿厂、尾矿库（坝）、排土石场、尾矿输运管线、污水处理设施、建议运输矿路、供水工程、炸药库、工业场地（管理区）、生活区等。
矿山开采方式、开采顺序、首采区，露天采场和地下采区工程要素，开拓运输系统及外部运输，采选方法和生产工艺流程，矿山废渣、废水、粉尘的排放处理方式方法，矿山生产服务年限。
2.5环境资料主要为矿山地质环境保护与生态恢复治理成果
阐述本矿山开发和周围矿山开发及其他人类工程活动（公路建设、城镇建设、农田建设、抽取地下水）对评估区地质环境影响，曾发生的矿山环境地质问题。
3矿山环境现状调查
矿山地质环境现状调查是指建矿以来，在矿业活动及其它人为、自然因素影响下，已发生和现存的主要矿山环境地质问题（含地质灾害）。主要包括：
3.1矿山土地资源环境调查
矿山工程建设及工程活动压占损坏土地情况。
3.2地貌景观调查
破坏地貌景观（海拔高程、相对高差、采坑、弃渣）、植被和土壤环境污染（包括范围、面积、类型、程度、危害等）。
3.3矿山水资源环境调查
矿山开发对地下水均衡系统影响破坏（地下水位、水量变化、水质污染）和地表水影响（河、渠、湖、水库水量变化和水质污染），以及对工农业生产用水、生活用水影响程度评估。弃渣中矿石化学成分。
3.4矿山地质灾害调查
包括崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空塌陷、地裂缝等地质灾害的危险性。
3.5综合分析：通过现状调查，确定矿山地质环境影响程度，编制矿山地质环境现状图，为矿山环境保护和生态恢复治理规划方案打下坚实的基础。
4工作总结
通过收集资料和对矿山范围及其周边进行野外调查，可以确定评估范围，根据评估区重要程度、矿山生产建设规模、矿山地质环境条件复杂程度，进一步确定评估级别，为矿山环境保护和生态恢复治理规划方案打下坚实的基础。
参考文献