时间:2023-04-24 17:37:32
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇地质装备论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1前言
地铁作为重要的市政工程项目,具有较高的技术含量,施工难度较大,质量要求高,涵盖了多个组成部分,如土建工程、装饰装修工程、低压配电与照明系统、通风空调系统、给排水及消防系统、通信、信号系统,供电系统等等。为了促使地铁工程项目施工质量得到有效提升,保证工程的稳定性与安全性,就需要科学设计,科学施工,严格依据相应的技术方案要求来开展机电设备工程安装施工,对每一个环节进行有效卡控,促使地铁运行的安全性和稳定性得到保证。
2地铁机电设备安装过程中容易出现的问题
根据大量的事实证明,由于我国城市地铁市场发展迅速,市场竞争激烈,往往存在设计周期短,设计过程中,不同专业之间的沟通交流少等情况,这样就容易导致在地铁设计和机电设备安装过程中,经常出现诸多问题,例如:在机电设备安装施工时,土建设计与机电安装设计不符,建筑图纸与机电安装施工图纸存在差异;土建预留孔洞、标高与机电安装实际孔洞的位置存在偏差;设备房屋的具体尺寸、棚顶上桥架的精确位置、各种管线布置路径、各个设备之间的安装间距不符合最小安全间距要求等问题。这些问题的出现,都会在较大程度上影响到机电安装工程的顺利开展。在机电安装过程中主要存在着如下问题:机电施工单位没有及时与其他专业沟通,没有统筹的安排,导致机电专业施工方与其他专业施工方仅仅对各自的施工专业密切关注,其他各方的施工情况遭到了忽视,造成机电设备安装时,影响了其他专业的施工,或其他专业施工影响了机电专业施工。造成相互推诿,相互扯皮,不利于工程施工的顺利进行。另外,由于施工工期紧,施工人员业务水平差,责任心不强等,在机电安装施工过程中往往为了赶工期或其他原因而忽略了质量问题,造成设备安装质量不满足相关技术标准及相关要求,导致返工,浪费了人力物力,耽误了工期。因而在工程设计以及施工过程中,各单位要充分重视,以大局为重,综合考虑地铁运行的安全性,及时沟通,明确各专业间的接口责任,制定科学的施工方案,合理选择施工工艺及施工方法进行施工。否则,在机电设备安装之后,可能存在质量缺陷不能满足运行要求。
3地铁机电设备安装的质量控制措施
在质量控制方面,可以划分为两种类型,分别是主动控制与被动控制;具体来讲,主动控制指的是分析存在的风险因素,预测可能出现的目标偏离及造成的损失,之后对相应的预防措施科学制定,将质量监督控制工作给严格实施下去。而被动控制指的则是有问题出现于安装过程中,及时采取针对性的措施解决这些问题,施工及早恢复;通过被动控制的开展,能够有效减小施工偏差,但是之前的施工计划无法保证。因此,需要尽量将主动控制运用到地铁机电设备安装过程中,可以从这些方面着手:首先,严格控制给排水工程及消防设备的质量;在地铁机电设备安装工程中,非常重要的一个组成部分为给排水和消防设备安装工程,包括给水工程、压力排水工程及消防系统和无压排水工程等诸多内容。在安装这些设备的过程中,需要促使系统完整性得到保证,且采取科学的方法试验系统。此外,机电设备安装过程中,需要对系统安全性综合考虑,严格控制法兰、水泵、进水阀门、排气阀门以及试压泵等设备的质量,在检测系统以及试验系统压力时,需要对安全值密切关注,避免机电设备自身安全受到系统调试及试验的影响,从而保证机电设备的安装质量。其次,严格控制低压配电专业施工质量;在地铁机电设备安装施工中,低压配电专业具有较强的系统性,具有较多的施工接口和较长的施工周期,因此,就需要严格监管和控制低压配电设备施工全过程。在低压配电专业设备安装中,低压配电柜、动力电缆、电缆桥架以及配电箱和金属软管等都是非常重要的内容。因为连接设备的关键为电柜和钢槽,那么在低压配电设备安装时,需要科学安装低压配电柜,且做好基础钢槽的接地处理。电柜施工中,需要对低压配电柜、电控柜充分重视,促使电源装置的安全性能得到保证,施工安装质量与相关规定要求相符合。最后,严格控制环控系统设备安装质量;隧道通风系统、车站小系统及大系统都属于本方面的内容,而大型轴流风机、冷却机组、水泵、组合式水阀等则是主要设备;在这些设备的安装过程中,需要对各个设备之间的连通问题充分重视,促使环控系统能够连续运行,地铁站台、隧道及站厅之间的排送风目的也能够顺利实现。同时,将设备吊装及安装过程中的空间布置给充分纳入考虑范围,因为地铁有较为独特的结构,且环控系统中通风设备规模较大,因此,在安装过程中,需要将场地、吊装具体实际情况给纳入考虑范围,以便保证能够平稳有序的开展安装作业。在机电工程施工过程中要严格过程控制,从施工图纸审核、施工方案,材料设备进场,施工工艺,试验检测到竣工验收各个环节层层把关,实行自检、互检、专检制度。对施工人员进行施工质量教育培训,实行包保制度,责任落实到人,保证工程质量。
4质量教育培训的开展
地铁机电安装的质量控制归根结底是人的控制,是质量控制的根源。加强职工质量意识教育,引入竞争机制,采用制度办事,使每一位员工树立强烈的质量意识,施工前通过授课讲解,影音录像、现场指导等对上岗职工进行全面系统的培训,使其对工程概况、施工方案、施工工艺及施工方法、机电工程设备的工作原理、内部结构、设备安装要求及维护保养、工具和材料等充分认识和理解,培训结束后进行严格考核,考核合格后持证上岗,从根源上解决机电安装工程的质量问题。实践证明,通过严格的质量教育培训,在机电安装过程中大大降低了工程不合格率,使施工效率得到有效提升,工程质量得到有效的保证。
5结束语
综上所述,地铁机电设备安装质量会直接影响到地铁的运营效果,因此,就需要对其产生足够的重视,结合现阶段地铁机电设备安装过程中容易出现的问题,采取相应的质量控制措施,提升安装质量,保证机电设备的正常运行。相关工作人员需要积累工作经验,提升个人水平,严格依据相关规范和要求来进行施工,控制每一个施工环节的质量,保证机电设备安装工程整体质量。
作者:田艳召 单位:中铁七局集团电务工程有限公司
参考文献:
随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人厌倦了钢筋水泥的囚禁、都市的喧器和快节奏生活的压力,使人们逐渐产生了回归自然的情节。人们开始找机会亲近自然,喜欢到大自然中去享受大自然赐予的阳光、空气和雨露,在大自然中放飞自己的思绪,寻找那份属于自己的宁静的空间。去户外放松一下身心、锻炼你的身体不仅仅是冒险,也不再是盲目的时尚。它更多的是让你抛去一切压力、充分释放自我和回归自然、探索自然的梦想之旅。因此,户外运动在当今社会倍受关注,尤其受时尚青年人的欢迎。在高校体育课程的改革中,一些高等院校依据时代的要求,也在偿试开设时尚的户外运动。正如有人所言,20世纪是体育运动的世纪,21世纪将是“户外运动”的世纪。
1户外运动界定
“户外运动”是个比较宽泛的概念,根据传统的观点,它是对应于室内运动的相对概念,凡是在户外所进行的体育运动一概统称之为户外运动。现在人们所说的户外运动不再具有以往人们所负于的宽范含义。它特指以野营、漂流、探险、徒步穿越、溯溪探源、滑翔伞、登山、攀岩、骑车、野外定向等为典型代表的以自然环境为场地的具有探索性的运动项目。其基本特征就是崇尚自然。“户外运动”多数带有探险性,属于极限和亚极限运动,有很大的挑战性和刺激性。它以拥抱自然、探索自然、挑战自我为主要特征。论文参考网。
2高校开展户外运动的有利条件
首先大学生广博的知识可为户外运动提供必要的智力支持。户外运动是个涉及广泛的体育项目,也可以说是学科交叉性极强的体育项目。它涉及到医疗卫生、天文地理、人文历史以及一些实用性科学知识。从事户外运动,丰富的自然科学知识和人文知识是不可或缺的。高校学科繁多,尤其是综合性大学囊括各种学科,可以说是一座知识宝库。学生可以充分利用高校的智力资源,根据户外运动项目的具体要求获取各方面的相关知识。论文参考网。其次,我国地域辽阔,地貌丰富,为户外运动提供了无限空间。另外,由于我国南北夸度较大,气候也相应的有较大的差异。有的地方四季分明,有的地方四季如春;有的地方冰天雪地,有的地方烈日当头;气候的差异使户外运动的开展少了季节气候因素的限制,同时,也为开展多样性的户外运动提供了有利的天时条件。再者,随着中国经济的迅猛增长以及各行各业的繁荣兴旺,使人们的经济条件大为改善,物质资源日渐丰富。经济条件的改善使户外运动的开展有了必须的财力支持。同时,现代科技的发展也给户外运动提供了必要的现化代装备。如:高科技的户外运动用品与仪器、现代化的通讯与交通工具、便携式的医药装备等等。这一切不仅是户外运动得以顺利开展所必需的经济和物质保障,而且也为户外运动的开展提供了有利的安全保障。另外,充足的时间是户外运动得以开展的必要条件,大学生拥有各种假期之多、之长是其它任何行业所不能与之相媲美的。每个星期的两天假期以及五一、十一长假足可以从事野外定向、野营、登山、攀岩这类时间要求相对短的户外运动,而寒暑假期可以从事时间要求较长的远足、骑车、徙步穿越等户外运动。平时也有充足的课余时间为户外运动做一些必要的身体训练。
3.高校开展户外运动的意义
3.1户外运动有利于学生心身健康发展
现代体育科学研究提出适量的体育运动才有益于健康,户外运动强度的不大,主要以有氧运动为主,而且可以依据个人情况调节运动量和强度。这样的适量运动不但能够给予机体有效刺激,而且还能避免运动过量带来的损伤。如:徒步旅行可以在欣赏风景的同时使心脏、肺和肌肉得到锻炼。户外运动对学生心理健康也有很大的积极作用。户外运动以克服自然困难和超越自我为运动的最终目的。它能培养学生自制能力,也能培养学生克服困难的坚忍不拔的意质品质。在户外运动的过程中,可以充分领略到美丽的自然风光,激发个体对美好事物的认识和向往,激发人的高尚道德情操。优美的景致和新鲜的空气使人神清气爽,可以起到开阔胸襟、陶冶情操的作用。
3.2户外运动有利于适应力的提高
户外运动多在野外进行,不仅要求个体要能适应自然环境,并且要应对各种自然现实。从事户外运动势必会提高个体对自然环境的适应和应对能力。户外运动的特殊性,个人出行是危险的,因此要求人们结伴而行。在整个过程中,必须和同伴一起克服各种困难,这就要求个体之间必须相互交流和同共协作。在交流和协作之中,可培养个体良好的社会勾通能力和协作能力,从而促进个体在日常生活、工作和学习中更好的适应社会环境。
3.3户外运动可以扩展学生的知识
户外运动所经过地区的地质地貌、气候、动植物以及风土人情都是很好的活生生的实物教材,使学习者的记忆更加深刻。在户外运动中,可以结合地理学科,了解当地的地质地貌,进行地质研究;也可以结合动植物学了解当地的自然生态;亦可以通过走访当地历史古迹了解当地的历史文化和风土人情。这都可以有效的丰富和扩展学生的文化知识。论文参考网。此外,户外运动装备所涉及的各种知识也是相当广泛的。如:着装、海拔仪、测距仪、指南针、净水药物等等都孕涵实用的物理、化学知识,学生在运用这些设备仪器中都可以从中获取到相关知识。
4.户外运动的开展
4.1户外运动组织机构的建立
只身户外或者是和朋友一起走入荒野,纵情于山水之间,在大自然这个博大精深、美丽而凶险的演练场里,以冒险的精神去超越自我,挑战极限。这一切听起来让人着实动心。但我们也必须明白户外运动具有一定的危险性,从安全角度来说还是以有组织的群体活动为好。首先,要建立起户外运动的组织机构。充分发挥集体和组织的力量,以组织的形式开展各项活动。组织的负责人应推举是一个品质高尚、为人热情、有责任感和丰富户外经验的人担当。其次,建立、建全选拔机制和考核制度。户外运动对身体条件有相应的要求,在队员的选拔上,要求选拔身体条件良好的学生从事此项运动。同时,还要进行基本知识、技能的考核,以便及时淘汰不合格的人员,这是保证户外运动能否成功开展的重要前提。再次,要建立起分工合作制度。户外运动多以群体的形式开展,是必要求每个队员要有团队合作精神,担任起力所能及的组织工作,以便协调好整个户外运动的开展。
4.2 户外运动相关知识的培训学习
进行户外运动我们必需掌握一些最基本的安全常识,如:营地的选择、行进的方法、危险动物的防范、饮食与饮水的安全等等。同时还要结合户外运动的实践,介绍一些实用性的户外运动的知识、经验、装备、技能以及小技巧。应定期安排相应的理论学习,理论学习不仅仅指以上所说的基础知识,它还包括一些地理、地质、生物、历史、气候、医学等学科,使学生在户外活动中多方面、多层次吸收知识,增强户外活动的知识性、趣味性,从而提高户外活动层次。户外运动多在野外进行,很多突发事件是我们意料不及的,就学习和掌所致处理突发事件的基本技能以及自救知识。户外运动是一门实践性活动,这就要求我们必须在基本理论的学习过程中,还要适当地进行全面的、系统的户外运动各项技能和技术的一系列培训。理论联系实践不仅会加深学生对户外运动的认识与理解,而且在实践中可以根据具体的情况进行说教,更利于学生掌握一些户外运动的技能以及应对一些突况。
4.3户外运动的实践
户外运动的实践包括出行前的准备工作、活动过程的具体操作。户外运动的具体实施较为繁琐,从出发前的准备至整个活动的结束都要精心细致的安排和策划。它包括经费预算和保险、各项准备工作、路线的选择与安排以及人员分工。准备工作尤其重要,它包括物质装备的准备工作、活动经费的预算以及相关地理、气候等知识的了解。准备工作做的细致与否是成功出行的关键。经费预算、物质装备要尽可能详细,要列出明细单,并有专负责管。要充分了解出行地的自然环境,去环境复杂的地方,应购买意外伤害险。出行前对活动时间和线路做周密的安排,最好制定出方案,所作方案必须考虑到意外情况和每个人身体情况。在户外活动过程中,要合理安排负荷、安排时间以及行进速度,并且不要草率和随意地更改计划。要严格遵守活动的操作规则和安全规则,从而减少不必要的麻烦和危险。在整个活动过程中的合理分工协作也是很重要的,合理的分工协作不仅有利于人力资源的有效利用,而且有利于促进同伴之间的相互勾通了解,营造出和协友好的人际关系。
参考文献:
[1]万石.户外运动钱景无限[J].开放潮,2002.2
[2]曲宗湖,杨文轩.域外学校体育传真[M].北京: 人民体育出版社,1999
[3]刘伟石,赵怀东.户外运动不完全手册[M].北京:中国林业出版社,2004.3
[4]仝仕胜.对高校开展户外运动的探索[J].体育世界,2006.3
[5]周云.高校开设户外运动课程的必要性研[J].和田师范专科学校学报,2007.5
引言
“户外运动是一组以自然环境为场地的带有探险性质和体验的体育运动项目群。”[1]随着户外运动的发展很多高校也开展了户外运动项目,来丰富大学生的体育运动内容。现在越来越多的大学生参与到了户外运动中,亲身去体验户外运动给他们带来的快乐,寻求了户外的刺激,锻炼了他们的体魄,放松了他们的身心。参与人数、活动次数的不断增多,遇到的问题也越来越多,问题的出现影响了大学生参与户外运动。
一、研究对象与研究方法
(一)研究对象
成都市区高校中一年内参与户外运动四次以上的在校大学生。
(二)研究方法
1.文献资料
通过到图书馆和网上两种方式查找文献、期刊、论文,收集并整理相关资料,找到本题目需要的参考文献,明确本文方面的研究现状,论证本题目的实际应用价值,有利于本题目的研究调查及论文写作。
2.访谈法
准备访谈提纲,通过对学校专业方向的教师以及一些一些专家进行访问,获取信息资料,准确把握论文的论证角度和论证观点,为论文的撰写提供信息。
3.调查法
在一年内参与户外运动四次以上的人中,发放调查问卷进行问卷调查。发放调查问卷520份,回收500份,回收的问卷经过分析能够真实的反应出影响户外运动的因素。
二、研究结果与分析
(一)身体因素
在被接受调查的大学生中42%认为在户外运动中身体条件是影响户外运动的重要因素。身体条件影响户外运动的质量,好的身体状态不仅仅能够享受户外运动带来的快乐,还能够保证户外运动的安全。
糟糕的身体状态也会影响户外活动,带来的负面影响,不能够享受快乐。这种情况可以分为两类,一是因为户外运动参与者对自己的身体状态不够了解盲目参加户外运动造成的,或者知道自己的身体状态但是不重视,再者过分自信盲目参加户外运动;二是在户外过程中出现的一些身体损伤,有的是个人失误造成,也有的是环境因素造成的。
1.身体损伤
身体损伤是最常见的一个影响户外运动的因素。“由于户外运动的开展场所是在大自然中,因此,安全因素是此项运动项目能否顺利开展的一个关键因素。而影响这项运动的安全因素很多,且具有不可预测性。由于户外运动环境的不确定性以及内容的复杂多样性,决定了参与者必须面对一定的风险。所以在这项运动中,经常会因为一些意外而导致损伤,这给户外运动的发展带来了很大的负面影响。”[2]
2.身体出现疾病
在户外运动中,人体的运动量非常大,身体疲劳在所难免,而身体疲劳是最容易受到侵袭,这一问题也是在户外运动中常见的。
身体出现疾病主要原因是户外运动参与者自身造成的。在户外运动前,对自己的身体状态没有去了解或者盲目参加,准备不足。身体出现疾病容易给户外活动造成进退两难的问题。因此,应该对自己的身体状况有一个准确的认识,加强自身锻炼,准备户外运动必备的药品,防范于未然。不顾个人安危盲目参加不仅是对自己的身体不负责任,也给户外团队的带来危险。
(二)环境因素
回收的调查问卷显示,40%的人认为坏境因素影响了他们的户外活动。
环境因素是在户外运动前必须了解的,天气变化、户外环境是我们可以去预判和选择的,但是大自然不是人类可以掌控的,突然的变化会对户外运动带来一些麻烦甚至危险。虽然户外运动也是寻求刺激的一种方式,但是寻求刺激不等同于盲目选择户外天气和环境,寻求刺激也要对自己的生命负责,对整个户外团队负责。因此,选择好的天气和适宜户外运动的野外环境是非常重要的。
天气变化、户外活动的地理环境恶劣,“户外运动的精髓和吸引力在于其自然属性,其与传统体育运动项目的主要区别在于依托户外场地开展运动,由于项目既要具有挑战性又要保障参与者的人身安全,因此户外运动对于运动场地有极为苛刻的要求。”[3]盲目参加户外运动,寻求刺激,不考虑天气的变化、环境的情况,这些情况一旦发生会带来的不仅仅是困难还有灾难,危及生命。
(三)计划不具体,不完善
有一个完善的、具体的户外运动计划,会让我们在户外运动中轻松很多,能够体验快乐,保证安全。但是没有充足的准备,盲目参见户外运樱会是自己处于不利环境之中。填写调查问卷的人中10%人没有完善的计划影响了他们的户外活动,主要是在初次参与时出现的。
1.认识不够
这种情况出现在初次参与户外运动的大学生,没有经验,对户外运动的认识不够。这一问题在经常参与的大学生中出现的情况较少,但是这种情况的出现往往会对户外运动造成很多影响。
2.装备、工具损坏
大学生参加户外运动,户外装备费用是一个难题,有的学校不能提供户外装备的情况下有的学生会去购置一些比较廉价但是质量不合格的装备,而户外环境会对户外大学生的装备、工具造成消耗,导致装备、工具损坏装;有的学校提供装备,由于学校的装备经常使用,遭到磨损或者损坏没有及时处理,在学生自己领取装备后没有认真检查,使学生在户外活动中出现问题。
(四)其他突发状况
户外运动时,随时可能发生一些不可预料与防范的状况,虽然发生几率很小,但是一旦发生还是会影响户外运动的计划,根据回收的调查问卷,一些其他突发状况有8%的人遇到,预防突发状况的发生也是户外运动需要防范的重点,不仅仅是防范,还要学会处置。处置突发状况需要良好的心理素质,专业的处置方式,这需要参与户外运动者要经过一些系统的学习和训练,保障户外运动正常进行。
三、结论与建议
(一)结论
户外运动是一种具有一定危险性的活动,户外运动受到身体因素、环境因素、户外计划以及一些其他因素的影响。
环境影响户外运动,在参加户外运动前应对户外环境与天气做详细的调查。
参与户外运动必须做出具体的、完善的计划,户外准备与计划影响户外运动的质量。
一些突况会影响大学生的户外运动,必须加强防范措施和手段。
(二)建议
参与户外运动前应该制定完备的户外计划,将衣、食、住、行、药品、求救方式各个方面做好充足的准备。
对户外运动地点的天气和环境必须做详细的调查和准备,学习一些辨别天气变化的方法,增强自身适应能力。
在制作运动计划时,多询问一些有户外经验的人,尽力将计划做完善。
参与户外运动前应该学习一些基本应急手段,包括急救、逃生、辨别方向的方法等,预防突况的发生,提前预备危险求救工具。常参与户外运动的人群应该去接受系统的户外运动训练。
【参考文献】
主管单位:长沙矿山研究院
主办单位:长沙矿山研究院
出版周期:双月刊
出版地址:湖南省长沙市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1671-2900
国内刊号:43-1347/TD
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1984
期刊收录:
核心期刊:
期刊荣誉:
关键词:建筑工程;施工测量管理;现状分析;对策研究
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2017)15-0235-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.15.153
近年来,我国城市化进程不断加快,建筑工程的实际使用功能和建筑外观造型也更加的多元化以及艺术化,建筑物的混凝土结构在这样的大环境以及建筑趋势下,有了更高的要求和更丰富的内容,超常规结构的混凝土结构建筑物也越来越多的应运而生,跨度大、高度高、自身重量大通常是这些超常规混凝土结构建筑物的显著特点,建筑工程施工测量管理在这样的条件下的开展有了更高难度。传统的施工方法与技术在对施工工程的质量与安全上很难确保,对于建筑工程的施工测量管理便有了用武之地。现阶段建筑工程的施工测量管理的优势是怎么样的,如何正确对建筑工程施工定位以及对施工高程进行测量管理应用,更好地引用实践建筑工程施工测量管理,是值得思考的问题。
一、建筑工程施工测量管理的现状
由于在实际操作中,建筑物高度的影响,使得在建筑上部分找一个精准的测量位置较为困难,在测量过程中,更多地运用了天顶模式,首先需要借助天顶仪,再根据预先装备好的通道,使得建筑物下部分结构的测量点进入施工范围内部,天顶模式的测量办法一般是这样的。这种方式最大的困难是需要设置数量较多的连接基准点,所以经常会受到设备等方面所带来的影响,测量产生的误差比较大。除此之外,数据的读取完成的进行场所是在预先装备好的通道内,也容易因为光线等原因的制约,导致测量工作难以完成,无法得到较为准确的数据。
GPS处理技术以及RTK的操作技术在现代技术不断发展的推动下,技术水平不断提高,也被各个领域广泛应用,性能稳定,操作性较强等是这些技术在人们对建筑工程的勘测以及施工的方面的应用优势。相对定位是在实际应用RTK的具体办法,静态定位办法的采用,经过大量的实验,得出这样的测量方法使得测量数据更加精准。
选择视野较为开阔的测区控制点,没有遮挡物在其15度及以上的高度角上;设置点位不会产生因重物挤压,如车辆通行等因素导致变形现象发生;不在高压线200米以内的范围等方面都是在定位测量的过程中需要注意的关键点。在对楼层的控制点、架站点以及放样点等进行设置要确保能够相互通视,GPS信号的稳定,避免被周围环境等各种因素的干扰,都是确保采集原始数据的准确性方面需要特别注意的方面。
二、建筑工程施工测量管理的技术应用
(一)定位测量技术
确保GPS1、GPS2、GPS3、GPS4这几个在操作前从有关部门得到的数据在测量过程中与在建建筑物的距离保持在300米左右,保证施工范围内全面数据测量的实现。
选择GPS1、GPS2这两个点进行外部测量,用十字钢钉设置记号在相应的位置上,在采用GPS静态处理的办法的基础上,配置GPS装备在对应的位置上,此外,基于此后的操作要求的思考,还需要对角度进行相应的调整。配置GPS装备在建筑工程顶部并且用十字钢钉标记好的AB两个位置,AB两个位置需要事先选择,对GPS装备进行角度调节,确保GPS设备不超出3毫米的误差,保证测量数据的精准。
借助计算机技术对通过GPS静态操作得到的数据信息进行综合测绘处理,对得出的数据进行基数与平差处理,对通过借助GPS1和GPS2两点得到的AB的数据利用全站仪作处理,施工处理位置就设立为这两个点。
(二)高程测量技术
确定放样点。A点设置全站仪,B点配置棱镜。通过调整角度保证全站仪在位置方面与工程地点没有误差,再根据柱子的中心点确定放样点进行放样。利用工程施工图以及COGO软件可以确定柱子的具体中心位置。
三、提高建筑工程施工測量精度的相关措施
首先需要对GPS相关设备做准确度方面的测试,再分析研究相关已知点的具体坐标,保证已知点具体坐标在数据上的准确性,在根本上对建筑工程施工测量数据的准确性上得到加强。
可以通过设置一级光电测距导线在网内,特别是一些建筑工程施工测量项目对精度要求比较严苛,对这些项目进行GPS内部检测时,利用设置好的一级光电测距导线的闭合坐标,提高检测数据的准确度。这种方法不但能使GPS对建筑工程测量的精度结果进行有效控制,对于已知点的精度状况也有较为明确的了解。
除了精度与准确度方面的优势,GPS技术在对建筑工程进行施工测量工作方面还有诸如对测量位置要求相对较低等方面的优势,相关工作人员利用GPS技术在对建筑工程施工测量方面获得了极大的便利。这也要求了工作人员要学习和完善自身对于GPS技术的掌握,确保对建筑工程测量数据的精度和准确度,避免延误工期或者返工现象的出现,造成巨大的损失。
四、结语
对于建筑工程项目施工测量工作受到多种条件的影响,包括地质条件、气候因素、运输、资金以及政策等人为因素等,管理这种难度较大的项目需要有系统的方案,也需要对建筑工程测量管理严格要求。针对建筑工程测量管理过程中出现的具体问题,寻找科学有效的解决方法,确保建筑工程项目的施工测量管理正常有序的进行。
参考文献:
[1] 刘龙飞,赵威,韩文娟.工程施工测量管理现状分析及对策研究[J].门窗,2016(6):247-248.
中图分类号:F27 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)11-00-01
一、地勘单位转型升级的动因
转型升级的内因来源于地勘单位的运营状况和发展追求,更主要的是外部竞争环境发生了重大变化,包括宏观形势、行业发展、市场竞争格局、体制机制的变化等方面。
1.转型升级是落实国家加快转变经济发展方式要求的重大任务。就地勘单位而言,必须加快转变长期以来的传统粗放的找矿方式,实现向依靠科技进步、先进装备、提高劳动者素质、管理创新的方向转变,全面提升发展质量和效益。
2.转型升级是保障国家矿产资源安全的重要保证。随着我国经济的快速发展,对矿产资源的需求也在逐年增长,一些重要矿产品对外依存度不断上升,石油、铁矿石、铜、铝等对外依存度超过50%,资源短缺愈加成为制约我国经济社会发展的瓶颈因素。
二、地勘单位转型升级的主要任务
地勘单位的转型升级主要包括管理工作和产业发展两方面的任务,以管理工作的、转型升级推动产业发展,以产业转型升级保障管理工作提升。
1.管理工作的转型升级随着地勘单位改革的不断深化,地勘单位应围绕加强科学管理,进一步增强市场适应能力和提升竞争力,着重在以下几个方面推动地勘单位管理工作的转型升级。
(1)努力提高规划的管理水平,发挥规划管理的统领作用。规划管理是企业长远性、根本性的重大管理,发展规划是企业资源配置的方向和目标,规划决策失误会给企业带来非常严重的后果。
(2)要以市场需求为中心,切实加强和改善营销工作。地勘单位必须以满足市场需求为根本出发点和落脚点,各项工作都要服从和服务于提高市场的竞争力。
(3)围绕找矿核心能力提高科研体系建设,强化自主创新能力。地勘单位以解决地质找矿中的理论、技术难题为目标,集中力量在一些重点领域和关键环节上积极开展技术攻关,大力提高地质找矿的成功率;要建立以科研项目为纽带,以科技人员为支撑,产学研相结合的科技创新体系,完善科技评价制度,设立科技奖励资金等各项激励制度,提高科研工作效率。
(4)运用先进的管理方法和手段,提高现代管理水平。地勘单位传统的管理方式已经不适应当前市场竞争和国际化经营的需要,必须建立起卓越的运营、管控能力和精细化管理,注重商业模式的创新和新的管理方法的应用。加强信息化建设、推广QHSE质量认证、建立扁平化管理、推进经济增加值(EVA)考核、深化全面预算管理、加强全面风险管理、引入战略平衡计分卡、引进大型管理软件,从而使地勘单位的管理水平得到显著提升。
2.地勘单位起源于地质勘查业,并随着地质勘查业的发展逐步发展壮大,是当前地勘单位利润贡献高的业务;工程施工、加工制造、商贸服务业等是在特定历史条件下形成的业务,部分业务虽然规模较大,分流了大量人员,但利润贡献较低,难以具备支撑地勘单位长远产业发展的能力。
3.加快培育新业务地勘单位正在进入的新业务可分为矿业开发、战略性新兴产业、海外业务三类。以传统业务为基础,不断构建地勘单位新业务领域,有利于加快地勘经济发展方式转变,有利于提升产业层次、推动传统产业升级,体现地勘产业转型升级的根本要求。
(1)矿业开发是产业价值链的高端领域,地勘单位以探矿权或资金、技术投入、上市融资等多种形式,进入矿业开发领域,进行矿产品开发,使矿业开发成为支撑地勘单位可持续发展的核心支撑。
(2)战略性新兴产业要加大浅层地热洁净能源、页岩气、天然气水合物的研究和开发利用;加大稀有金属和稀土资源等特种矿产的勘查开发力度;加快推进海洋资源的勘查开发利用,积极拓展地勘单位的发展空间。
(3)海外业务要积极申请地质援外项目,获得国家层面的支持;与国内大型企业结成战略合作伙伴,借助大型企业的资金优势解决融资的难题,利用央企积累国际化项目运作经验和海外人脉,降低不可预测的风险;地质勘查与矿业开发和工程施工三类业务要统筹规划、互相借力、共同提升。
三、地勘单位转型升级的关键因素
1.“专业化”和“探采一体化”是今后地勘单位产业发展的方向,对于没有地质勘查条件和能力的单位,应全面退出地质勘查业务;对于专业性地勘单位,如物测队、水文队、钻探队、专业工程施工队等,转变成相关技术专业的劳务、技术、工程等服务提供商;对于具备实施勘查开发一体化的地勘单位,应转变成勘查型的矿业公司,这应是大多数地勘单位的出路,也是地勘行业改革的根本方向。
2.地勘单位转型升级必须坚定不移转型升级是规划管理中的高难度动作,转型升级的过程中必须坚定信心、逐步实施,否则就成了“全盘皆输”,地勘单位转型之初可能带来阵痛,甚至是业绩的下滑。
3.转型升级必须系统地整合地勘单位转型升级过程中需要各类资源同步整合、相互匹配,加强和注重技术、人才、装备、资质、市场、管理等方面能力的培养极为重要。
四、结束语
转型升级是地勘单位的一项艰巨的任务,也是巨大的挑战,更是关系地勘单位发展的战略性选择。地勘单位要统一思想,提高认识,增强紧迫性和责任感,以科学发展观为统领、以科技进步为支撑通过广大地勘职工共同的努力,为推动地勘单位转型升级作出新贡献。
总体实力机构设置有待加强
测量工作总体实力有待加强:陕西省煤田地质局(公司)现有测量工作人员130多名,其中本科以上学历53名。有两个单位分别具有测量甲级和乙级资质,其它单位仅有丙级资质,这些单位曾经奋战在陕西和西北地质勘探一线,为行业发展和国家建设立下了汗马功劳。但地质测量工作相对于行业总体发展速度和水平还比较滞后。由于种种原因,现有工程测量人员大多忙于常规的地质测量工作,对新理论、复杂工程条件下测量工作接触少,承担较大工程测量的能力和经验不足。机构设置不健全:多年来全局(公司)机关仅有1名测量主管人员,下属各队地质科有的设有测量主管有的没有,各野外分队(除测量分队外)仅有测量人员,没有测量技术行政管理组织,不利于单位测量工作长远规划和接序发展。总之目前地勘测量科研人员数量少,科技攻关能力弱,科技成果较少,难以适应公司“地勘立局,矿业兴局,多元发展”的工作需要。
对策
1建立管理体系更新仪器设备
建立自上而下的组织和管理体系:要建立自上而下“局、队、分队”不同层级的测量技术管理网络,根据不同单位规模和技术要求,赋予相应的技术(行政)管理权限,以便进行技术规划和管理、人员交流和培训、队伍建设和长远发展。根据工作需要,更新仪器设备:相对于地勘其它设备,测量仪器设备投入费用并不大。只要局队重视,根据各单位工作性质配备较先进的仪器设备,可大大提高了生产效率,也促使单位测量人员不断学习,使测量能力和水平与社会科技发展水平同步。
2配足工作人员加强培训
配备和充实足够的工作人员:各野外地勘单位要根据工作需要配备充足的测量人员。要把测量人才发展纳入局队专业技术人才发展规划,从研究生、大学本科、高职、中专技校生中逐年补充优秀学员以充实队伍和培育新鲜血液,形成测量人才在学历、职称和年龄上的梯队结构。加强培训,提高广大测量工作者技能和水平:局队要制定测量人员培训提高计划,分批次分层次逐年提高测量人员专业技术能力。每年安排适量测量人员到高校及工程单位去学习和深造,更新测量人员知识和能力体系,并聘请高校教师、技术专家进行新理论和行业发展前沿动态讲座,拓展测量人员视野,提高业务技术水平。要认真落实局“5511”人才培训工程,实行专业技术人员“导师制”,技术工人“师徒制”,签定“导师(师傅)与学员(徒弟)培养责任书”,落实培训内容,在工作和实践中有针对性地培训学习,加强对测量工程技术人员专业技术继续教育的培训和考核,将培训考核成绩纳入年度考核、职称评定及工资定级等范围,逐年提高测量人员技能和综合素质。
3提高创新和解决实际问题的能力
瓦斯灾害已成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素,为此,国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略,并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”,与此同时,我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。“十五”以来,科研院所、高等院校及企业以产学研结合方式开展了攻关研究,在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出预测、保护层开采、顺煤层瓦斯抽放及矿井通风系统监测、评价与决策控制等方面取得了重大进展,并获得了一批重要的科技成果。
2瓦斯治理技术研究的新成果
2.1瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术
瓦斯煤尘爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来,我国在煤尘着火机理及瓦斯煤尘爆炸机理研究方面,建立了粉尘云着火及燃烧过程简化模型,得出了粉尘空气混合物点火过程中慢速导热燃料模式到快速辐射燃烧模式的转变具有爆炸特征,试验系统中点火诱导期与高温固体颗粒燃料产物的质量分数和燃烧阵面中的热辐射有关,在爆炸极限范围内颗粒相浓度与颗粒点立温度越低火焰加速效果越明显,辐射热损失可能导致燃烧区域的重构,粉尘空气混合物火焰稳态结构发生明显变化等重要结论;通过研究得出了瓦斯煤尘共存条件下煤尘云着火特征参数计算方法,揭示了瓦斯爆炸过程中爆炸波和火焰的变化特征。
在取得上述成果的基础上,建立了矿井瓦斯煤尘爆炸危险性评价模型,用事故树方法分析了掘进、采煤工作面瓦斯煤尘爆炸发生的影响因素扩权重、可能发生事故的模式和避免爆炸事故发生所要采取的途径。确立了矿井采煤工作面、掘进工作面瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价指标体系,并将指标分为爆炸易发性指标和爆炸后果严重性指标。前者包括自然因素、技术因素、管理因素和经济因素四方面指标,后者包括煤尘爆炸指数、沉积煤状况、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作业人员、以往事故损失及矿山救护能力等。开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件,并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统。
2.2煤与瓦斯突出区域预测技术
采用瓦斯地质理论与物探技术相结合的方法进行突出区域预测,一直是国内外的研究方向。“十五”计划以来,我国煤与瓦斯突出区域预测技术取得重要成果:
(1)我国采用瓦斯地质方法,建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术(数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别)集成的多尺度(矿井突出区和工作面突出带)瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法;提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度(H)和煤层瓦斯压力(P)相配套的突出区域预测瓦斯地质指标,初步确定构造软煤厚度的突出临界值为0.90m;
(2)开发了具有信息输入、动态管理和空间分析功能的瓦斯突出区域预测WebGIS信息平台,实现了瓦斯突出区域瓦斯地质方法的自动化和可视化;
采用地球物理探测技术,形成了一套矿井瓦斯富集部位地震探测技术与方法,建立了由3D3C地震技术、AVO技术、地震反演技术、地震属性分析技术、地震波形分类技术、瓦斯地质技术等构成的瓦斯富集部位地质—地震预测模式,形成了瓦斯富集部位探测的核心技术;
(3)采用地质动力区划的方法,确定了活动构造和岩体应力状态对突出的影响,并划分出应力升高区、应力降低区和应力梯度。为此开发了突出多因素模式识别概率预测计算机软件,确定了活动断裂、最大主应力、应力梯度等8个主要影响因素,并可方便地划分突出的危险区、威胁区和安全区,开发出了突出区域预测决策分析系统软件,实现了图、文、声和像的可视化;
(4)采用电磁波透视技术,成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备,建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体的识别系统,得出了瓦斯灾害易发区分布规律,提出了判定瓦斯灾害易发区的敏感指标和临界值,形成一套适于瓦斯灾害易发区的判识方法。
这些技术成果的研究和应用,完善并发展了我国煤矿瓦斯突出区域预测技术体系,提高了突出预测的准确性,非突出危险区预测准确性达到100%,突出危险区预测准确性超过70%,最大限度地降低了掘进和回采过程中的瓦斯影响,显著提高掘进速度和提高回采工作面产量。
2.3煤与瓦斯突出动态预测技术
煤与瓦斯突出的非接触式预测是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进行的连续动态预测技术。这种方法具有测试简单、不与生产发生冲突、实时连续监测等优点。因此,非接触式连续预测是目前突出预测的主要研究方向。在“九五”攻关成果的基础上,针对掘进工作面煤与瓦斯突出非接触动态预测预报的需要,分别研究出了基于动态瓦斯涌出规律原理、AE声发射原理和电磁辐射原理的工作面突出危险性连续监测技术与装备。
通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波形、提取与突出危险性相关的特征指标,建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标,研究确定了这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值,以此综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险性,实现了炮掘工作面瓦斯动态涌出预测,为我国煤矿提供了一种新的瓦斯涌出量预测方法和煤与瓦斯突出预测工艺技术;
开发出了一套AE声发射监测煤与瓦斯突出的技术装备,提出了AE声发射滤噪综合处理技术和方法,通过阻噪、隔噪、抑噪、滤噪和有效AE信号提取等途径,实现了有效滤噪的目的,取得了历年来滤噪研究中最有突破性进展的研究成果,研究出了包括传感器在内的AE声发射预测工艺技术,分析和总结了煤岩破坏AE声发射规律、AE声发射与瓦斯动力灾害的关系;
通过连续监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号强度和脉冲数及其变化的研究,实现了对煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象的预测预报,研究并揭示了电磁辐射与煤与瓦斯突出影响因素间的关系,提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害预警方法,开发成功了煤岩动力灾害非接触电磁辐射连续监测仪,实现了煤岩动力灾害的非接触、连续动态监测及煤与瓦斯突出预警。
2.4高产高效矿井瓦斯灾害综合治理技术
加强瓦斯灾害的治理是防止煤矿重特大事故发生的重要保证。高瓦斯煤层群保护层开采、低透气性煤层瓦斯强化抽放、巷道边掘边抽等技术是瓦斯治理的有效措施,也一直都是煤矿瓦斯治理的重点和难点。在煤层群保护层开采方面,通过开展了保护层作用机理的研究,利用三维离散单元法对淮南矿区保护层开采后,采空区顶、底板煤岩体应力重新分布的规律、顶底板变形和破坏特征进行了数值模拟研究,从理论上计算了保护层开采后卸压范围向顶、底板方向发展的深度,为确定被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。
针对首采保护层开采时,上下高瓦斯突出煤层的瓦斯集中向首采工作面涌出的特点,并考虑到确保和提高防突效果的要求,试验成功了多种首采层瓦斯综合治理技术措施:
保护层底板巷道+上向穿层钻孔抽放瓦斯技术、被保护层顶板煤(岩)巷道+下向穿层钻孔抽放技术、首采层(保护层)顶板巷道抽放技术、首采层(保护层)顶板走向钻孔抽放技术、首采层(保护层)工作面采空区埋管抽放技术、首采层(保护层)掘进工作面边掘边抽技术。在试验研究中还在实际层间距70m(相对层间距35倍)近水平煤层群的下保护层开采和80-90~急倾斜近距离煤层群的下保护层开采上取得了重大进展;
在顺煤层强化抽放方面上,通过试验和理论研究,形成了一套在顺煤层钻孔中运用高压水射流扩孔和钻扩一体化技术提高瓦斯抽放效果的成套技术和装备,以及对石门揭煤抽、排瓦斯钻孔扩孔的工艺技术和方法。扩孔后钻孔直径达到200-300mm,为扩孔前的4.5倍,最大扩孔直径达619.9mm。扩一个钻孔的时间相当于施工一个钻孔时间的1/6,而一个扩孔钻孔的抽排放瓦斯及防突效果相当于2个以上的钻孔,明显提高了瓦斯抽放的效果;
在瓦斯抽放效果评价方面,研究了根据煤层的最小突出瓦斯压力、瓦斯含量为依据,合理确定评价预抽防突措施有效性的预抽率指标和临界值的方法。下向钻孔及深孔预裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技术途径。通过试验研究,解决了下向钻孔施工中的排渣、排水等技术难题,取得了下向孔钻探长度达到70.1m的良好效果。研究中完善了适合于高瓦斯低透气性、有突出危险煤层深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术和石门快速揭煤技术;
对于单一低透气性突出煤层巷道掘进的瓦斯抽放技术难题,通过理论分析和试验研究,发现煤层巷道掘进工作面和巷道两帮的煤体在松动和原始煤体之间存在的随巷道向前掘进而向前移动的蠕变“u”形圈,在“u”形圈内煤层的透气系数成百倍地增加;
分析了煤层赋存参数、瓦斯抽放参数对抽放钻孔抽放瓦斯效果的影响,确定了有效抽放半径与抽放时间的关系、抽放负压和抽放量的关系,并据此合理布置边抽边掘钻孔,其截流抽放瓦斯率可达到30%以上,并且煤体的强度有较大增加。
2.5矿井通风系统安全可靠性评价与决策技术
矿井通风是保障煤矿安全生产的关键性环节,合理的通风是防止瓦斯积聚、抑制煤炭自燃和火灾蔓延扩大的重要手段,通风系统布置不合理或管理不当,则是导致瓦斯积聚和自然发火及造成瓦斯、火灾事故进一步扩大的主要原因。集约化生产的大型矿井实行一矿一面已成趋势,要求通风系统具有更强的稳定性、可靠性和合理性,具有较强的抗灾能力。
我国开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术的研究,建立了基于评价指标体系和网络仿真技术的两种矿井通风系统可靠性评价理论体系、评价方法和数学模型,开发了智能化、可视化通风系统可靠性评价和决策支持系统软件。
在灾变风流动态模拟及虚拟现实技术方面,研究并完善了一维动态模拟技术,开发了矿井灾害风流流动模拟的GIS显示系统,实现矿井灾变动态模拟结果在矿井通风系统图各巷道通风参数的动态显示,提高模拟结果与各巷道的对应性,减少矿井灾害防治及救灾决策中应用灾变状态各参数的失误率,提高决策效率。研究出了矿井火灾区域内烟流流动的三维数值模拟研究和矿井巷道中火灾烟流流动的虚拟现实技术。
在通风系统自动调控方面,研究成功了井下自动控制风门及远程控制技术,研制出了带有卸压窗和撞杆自动开启装置的远程自控风门,实现了井下人、车信号分离,采用控制命令分级管理的方法,彻底贯彻了“生产服从救灾,行人服从行车”的风门管理理念,有效地提高了通风系统的稳定性和安全可靠性。
作为配套技术研究,将矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术、矿井灾变风流动态模拟及虚拟现实技术和井下风门远程控制技术等有机整合成一体,开发了软件平台,初步实现了矿井通风系统从监测、分析、决策到控制等各环节的闭环运行。
3存在的问题和急需开展的研究
煤炭是我国国民经济发展的基础能源,煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。瓦斯灾害治理是煤矿安全工作的重点。对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措施,是减少煤矿伤亡事故,提高安全生产水平的重要手段。目前,煤矿安全工作面临两大的挑战:
一是产业结构的调整,生产高效集约化程度的提高,瓦斯涌出量倍增,产尘强度大幅度上升,通风压力增大,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故的预防难度增大;
二是矿井生产水平的逐年延伸,地应力增大,瓦斯涌出量也增大、煤与瓦斯突出和冲击地压危险性增加,恶化了煤矿生产条件,增大了生产中的不安全性。为此,煤矿安全技术也需从两个方面开展攻关研究:
(1)根据矿区煤层条件不同、瓦斯赋特征不同、生产条件的变化,采用新的科技手段进一步完善提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进行适应性研究,如采用现代通讯技术、自控技术、计算机技术和传感技术,解决我国现有煤矿安全监测系统相互不兼容、无法互联互通的技术难题;
(2)不断解决瓦斯治理技术研究中出现的新问题,如伴随我国东部深井开采带来了“三高”和深部矿井的延期突出问题,松软低透气性煤层长钻孔瓦斯抽放技术难题。这些问题急需开展科技攻关加以解决。
4结论
瓦斯灾害治理新技术在淮南矿区进行了试验和应用,取得了经济、社会、安全环境的多重效益。这些研究成果对我国煤矿生产条件和瓦斯灾害特点具有很强的针对性和适应性,具体成果表现为:
(1)瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术在淮南潘三矿、张集矿应用表明,评价结果准确可靠,具有很强的操作性和实用性,为预防煤矿瓦斯煤尘爆炸提供了重要技术支撑。
(2)瓦斯地质、动力区划和地球物理探测方法的煤与瓦斯突出预测技术是经实践证明是有效的,是减小防突工程量、提高防突效果的保障技术措施。
(3)AE声发射、电磁辐射等非接触连续监测技术取得了突破性进展,并进入实用化和产业化阶段。
(4)保护开采、顾煤层瓦斯强化抽放技术在联合攻关,取得了理论、技术和试验研究的重大进展,是淮南矿区治理瓦斯的有效技术途径。
1 概述
瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大,矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。目前,我国所有煤矿均为瓦斯矿井,据统计,在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中,高瓦斯矿井占26.8%,煤与瓦斯突出矿井占17.6%,低瓦斯矿井 占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井和煤与瓦斯 突出矿井占15%左右。部分局矿的情况更为严重,如淮南矿业集团所属11对矿井均为突出矿井,平顶山煤业集团所属 的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。
瓦斯灾害已成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素,为此,国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略,并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”,与此同时,我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。“十五”以来,科研院所、高等院校及企业以产学研结合方式开展了攻关研究,在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出预测、保护层开采、顺煤层瓦斯抽放及矿井通风系统监测、评价与决策控制等方面取得了重大进展,并获得了一批重要的科技成果。
2 瓦斯治理技术研究的新成果
2.1 瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术
瓦斯煤尘爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来,我国在煤尘着火机理及瓦斯煤尘爆炸机理研究方面,建立了粉尘云着火及燃烧过程简化模型,得出了粉尘空气混合物点火过程中慢速导热燃料模式到快速辐射燃烧模式的转变具有爆炸特征,试验系统中点火诱导期与高温固体颗粒燃料产物的质量分数和燃烧阵面中的热辐射有关,在爆炸极限范围内颗粒相浓度与颗粒点立温度越低火焰加速效果越明显,辐射热损失可能导致燃烧区域的重构,粉尘空气混合物火焰稳态结构发生明显变化等重要结论;通过研究得出了瓦斯煤尘共存条件下煤尘云着火特征参数计算方法,揭示了瓦斯爆炸过程中爆炸波和火焰的变化特征。
在取得上述成果的基础上,建立了矿井瓦斯煤尘爆炸危险性评价模型,用事故树方法分析了掘进、采煤工作面瓦斯煤尘爆炸发生的影响因素扩权重、可能发生事故的模式和避免爆炸事故发生所要采取的途径。确立了矿井采煤工作面、掘进工作面瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价指标体系,并将指标分为爆炸易发性指标和爆炸后果严重性指标。前者包括自然因素、技术因素、管理因素和经济因素四方面指标,后者包括煤尘爆炸指数、沉积煤状况、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作业人员、以往事故损失及矿山救护能力等。开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件,并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统。
2.2 煤与瓦斯突出区域预测技术
采用瓦斯地质理论与物探技术相结合的方法进行突出区域预测,一直是国内外的研究方向。“十五”计划以来,我国煤与瓦斯突出区域预测技术取得重要成果:
(1)我国采用瓦斯地质方法,建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术(数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别)集成的多尺度(矿井突出区和工作面突出带)瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法;提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度(H)和煤层瓦斯压力(P)相配套的突出区域预测瓦斯地质指标,初步确定构造软煤厚度的突出临界值为0.90m;
(2)开发了具有信息输入、动态管理和空间分析功能的瓦斯突出区域预测WebGIS信息平台,实现了瓦斯突出区域瓦斯地质方法的自动化和可视化;
采用地球物理探测技术,形成了一套矿井瓦斯富集部位地震探测技术与方法,建立了由3D3C地震技术、AVO技术、地震反演技术、地震属性分析技术、地震波形分类技术、瓦斯地质技术等构成的瓦斯富集部位地质—地震预测模式,形成了瓦斯富集部位探测的核心技术;
(3)采用地质动力区划的方法,确定了活动构造和岩体应力状态对突出的影响,并划分出应力升高区、应力降低区和应力梯度。为此开发了突出多因素模式识别概率预测计算机软件,确定了活动断裂、最大主应力、应力梯度等8个主要影响因素,并可方便地划分突出的危险区、威胁区和安全区,开发出了突出区域预测决策分析系统软件,实现了图、文、声和像的可视化;
(4)采用电磁波透视技术,成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备,建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体的识别系统,得出了瓦斯灾害易发区分布规律,提出了判定瓦斯灾害易发区的敏感指标和临界值,形成一套适于瓦斯灾害易发区的判识方法。
这些技术成果的研究和应用,完善并发展了我国煤矿瓦斯突出区域预测技术体系,提高了突出预测的准确性,非突出危险区预测准确性达到100%,突出危险区预测准确性超过70%,最大限度地降低了掘进和回采过程中的瓦斯影响,显著提高掘进速度和提高回采工作面产量。
2.3 煤与瓦斯突出动态预测技术
煤与瓦斯突出的非接触式预测是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进行的连续动态预测技术。这种方法具有测试简单、不与生产发生冲突、实时连续监测等优点。因此,非接触式连续预测是目前突出预测的主要研究方向。在“九五”攻关成果的基础上,针对掘进工作面煤与瓦斯突出非接触动态预测预报的需要,分别研究出了基于动态瓦斯涌出规律原理、AE声发射原理和电磁辐射原理的工作面突出危险性连续监测技术与装备。
通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波形、提取与突出危险性相关的特征指标,建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标,研究确定了这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值,以此综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险性,实现了炮掘工作面瓦斯动态涌出预测,为我国煤矿提供了一种新的瓦斯涌出量预测方法和煤与瓦斯突出预测工艺技术;
开发出了一套AE声发射监测煤与瓦斯突出的技术装备,提出了AE声发射滤噪综合处理技术和方法,通过阻噪、隔噪、抑噪、滤噪和有效AE信号提取等途径,实现了有效滤噪的目的,取得了历年来滤噪研究中最有突破性进展的研究成果,研究出了包括传感器在内的AE声发射预测工艺技术,分析和总结了煤岩破坏AE声发射规律、AE声发射与瓦斯动力灾害的关系;
通过连续监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号强度和脉冲数及其变化的研究,实现了对煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象的预测预报,研究并揭示了电磁辐射与煤与瓦斯突出影响因素间的关系,提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害预警方法,开发成功了煤岩动力灾害非接触电磁辐射连续监测仪,实现了煤岩动力灾害的非接触、连续动态监测及煤与瓦斯突出预警。
2.4 高产高效矿井瓦斯灾害综合治理技术
加强瓦斯灾害的治理是防止煤矿重特大事故发生的重要保证。高瓦斯煤层群保护层开采、低透气性煤层瓦斯强化抽放、巷道边掘边抽等技术是瓦斯治理的有效措施,也一直都是煤矿瓦斯治理的重点和难点。在煤层群保护层开采方面,通过开展了保护层作用机理的研究,利用三维离散单元法对淮南矿区保护层开采后,采空区顶、底板煤岩体应力重新分布的规律、顶底板变形和破坏特征进行了数值模拟研究,从理论上计算了保护层开采后卸压范围向顶、底板方向发展的深度,为确定被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。
针对首采保护层开采时,上下高瓦斯突出煤层的瓦斯集中向首采工作面涌出的特点,并考虑到确保和提高防突效果的要求,试验成功了多种首采层瓦斯综合治理技术措施:
保护层底板巷道+上向穿层钻孔抽放瓦斯技术、被保护层顶板煤(岩)巷道+下向穿层钻孔抽放技术、首采层(保护层)顶板巷道抽放技术、首采层(保护层)顶板走向钻孔抽放技术、首采层(保护层)工作面采空区埋管抽放技术、首采层(保护层)掘进工作面边掘边抽技术。在试验研究中还在实际层间距70m(相对层间距35倍)近水平煤层群的下保护层开采和80-90~急倾斜近距离煤层群的下保护层开采上取得了重大进展; 转贴于
在顺煤层强化抽放方面上,通过试验和理论研究,形成了一套在顺煤层钻孔中运用高压水射流扩孔和钻扩一体化技术提高瓦斯抽放效果的成套技术和装备,以及对石门揭煤抽、排瓦斯钻孔扩孔的工艺技术和方法。扩孔后钻孔直径达到200-300mm,为扩孔前的4.5倍,最大扩孔直径达619.9mm。扩一个钻孔的时间相当于施工一个钻孔时间的1/6,而一个扩孔钻孔的抽排放瓦斯及防突效果相当于2个以上的钻孔,明显提高了瓦斯抽放的效果;
在瓦斯抽放效果评价方面,研究了根据煤层的最小突出瓦斯压力、瓦斯含量为依据,合理确定评价预抽防突措施有效性的预抽率指标和临界值的方法。下向钻孔及深孔预裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技术途径。通过试验研究,解决了下向钻孔施工中的排渣、排水等技术难题,取得了下向孔钻探长度达到70.1m的良好效果。研究中完善了适合于高瓦斯低透气性、有突出危险煤层深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术和石门快速揭煤技术;
对于单一低透气性突出煤层巷道掘进的瓦斯抽放技术难题,通过理论分析和试验研究,发现煤层巷道掘进工作面和巷道两帮的煤体在松动和原始煤体之间存在的随巷道向前掘进而向前移动的蠕变“u”形圈,在“u”形圈内煤层的透气系数成百倍地增加;
分析了煤层赋存参数、瓦斯抽放参数对抽放钻孔抽放瓦斯效果的影响,确定了有效抽放半径与抽放时间的关系、抽放负压和抽放量的关系,并据此合理布置边抽边掘钻孔,其截流抽放瓦斯率可达到30%以上,并且煤体的强度有较大增加。
2.5 矿井通风系统安全可靠性评价与决策技术
矿井通风是保障煤矿安全生产的关键性环节,合理的通风是防止瓦斯积聚、抑制煤炭自燃和火灾蔓延扩大的重要手段,通风系统布置不合理或管理不当,则是导致瓦斯积聚和自然发火及造成瓦斯、火灾事故进一步扩大的主要原因。集约化生产的大型矿井实行一矿一面已成趋势,要求通风系统具有更强的稳定性、可靠性和合理性,具有较强的抗灾能力。
我国开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术的研究,建立了基于评价指标体系和网络仿真技术的两种矿井通风系统可靠性评价理论体系、评价方法和数学模型,开发了智能化、可视化通风系统可靠性评价和决策支持系统软件。
在灾变风流动态模拟及虚拟现实技术方面,研究并完善了一维动态模拟技术,开发了矿井灾害风流流动模拟的GIS显示系统,实现矿井灾变动态模拟结果在矿井通风系统图各巷道通风参数的动态显示,提高模拟结果与各巷道的对应性,减少矿井灾害防治及救灾决策中应用灾变状态各参数的失误率,提高决策效率。研究出了矿井火灾区域内烟流流动的三维数值模拟研究和矿井巷道中火灾烟流流动的虚拟现实技术。
在通风系统自动调控方面,研究成功了井下自动控制风门及远程控制技术,研制出了带有卸压窗和撞杆自动开启装置的远程自控风门,实现了井下人、车信号分离,采用控制命令分级管理的方法,彻底贯彻了“生产服从救灾,行人服从行车”的风门管理理念,有效地提高了通风系统的稳定性和安全可靠性。
作为配套技术研究,将矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术、矿井灾变风流动态模拟及虚拟现实技术和井下风门远程控制技术等有机整合成一体,开发了软件平台,初步实现了矿井通风系统从监测、分析、决策到控制等各环节的闭环运行。
3 存在的问题和急需开展的研究
煤炭是我国国民经济发展的基础能源,煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。瓦斯灾害治理是煤矿安全工作的重点。对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措施,是减少煤矿伤亡事故,提高安全生产水平的重要手段。目前,煤矿安全工作面临两大的挑战:
一是产业结构的调整,生产高效集约化程度的提高,瓦斯涌出量倍增,产尘强度大幅度上升,通风压力增大,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故的预防难度增大;
二是矿井生产水平的逐年延伸,地应力增大,瓦斯涌出量也增大、煤与瓦斯突出和冲击地压危险性增加,恶化了煤矿生产条件,增大了生产中的不安全性。为此,煤矿安全技术也需从两个方面开展攻关研究:
(1)根据矿区煤层条件不同、瓦斯赋特征不同、生产条件的变化,采用新的科技手段进一步完善提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进行适应性研究,如采用现代通讯技术、自控技术、计算机技术和传感技术,解决我国现有煤矿安全监测系统相互不兼容、无法互联互通的技术难题;
(2)不断解决瓦斯治理技术研究中出现的新问题,如伴随我国东部深井开采带来了“三高”和深部矿井的延期突出问题,松软低透气性煤层长钻孔瓦斯抽放技术难题。这些问题急需开展科技攻关加以解决。
4 结论
瓦斯灾害治理新技术在淮南矿区进行了试验和应用,取得了经济、社会、安全环境的多重效益。这些研究成果对我国煤矿生产条件和瓦斯灾害特点具有很强的针对性和适应性,具体成果表现为:
(1)瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术在淮南潘三矿、张集矿应用表明,评价结果准确可靠,具有很强的操作性和实用性,为预防煤矿瓦斯煤尘爆炸提供了重要技术支撑。
(2)瓦斯地质、动力区划和地球物理探测方法的煤与瓦斯突出预测技术是经实践证明是有效的,是减小防突工程量、提高防突效果的保障技术措施。
[中图分类号] P631 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-103-2
0 引言
应用地球物理学是一门较新的技术领域,在矿床勘探中采用专门的仪器只有一百多年的历史。1870年,瑞典人泰朗和铁贝尔制成了寻找磁铁矿用的所谓“万能磁力仪”,标志着应用地球物理学开始形成。电法勘探工作最早是19世纪初英国人P.佛克斯在已知矿体上观测到了自然电场,电阻率法始于1893年在已知矿体上观测到电阻率异常,以后又相继发展了激发极化法、电磁感应法等分支方法。地震勘探开始于20世纪初,前苏联在相关理论方面取得了成功。 1940年出现多道仪器,并且仪器道数在以后不断增加,地震勘探的理论方法、技术装备都得到了高速发展。
1 地球物理勘探技术概述
1.1 地球物理勘探
地球物理勘探,是以不同岩(矿)石间物理性质的差异为基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,借以实现地质勘探和找矿目标的一门应用科学。也称勘探地球物理(学),简称物探。
应用地球物理(学)是与理论地球物理学相对应的应用学科,过去被认为等同于勘探地球物理,随着地球物理技术在矿产资源勘探以外的应用,其应用领域已扩展到工程、环境、军事、考古等领域。
地球物理场是指存在于地球周围(或内部)的具有物理作用的空间,可以是天然存在,也可以是人工建立的。
1.2 地球物理勘探应用
目前在地球物理学勘探中应用的岩(矿)石的物理性质(或物性参数)有六种:密度(σ或ρ);磁性(磁导率μ,磁化率χ,剩余磁性Jr);电性(电导率σ或电阻率ρ、极化率J、介电常数ε);弹性(弹性模量,拉梅系数,密度,波速);放射性;导热性。
应用较为广泛的是前四种。
1.3 对地球物理勘探的客观认识和评价
地球物理勘探为地质研究提供了一个很好的工具,可以解决许多地质问题。但它也不是万能的,在克服钻探法缺点的同时也带有其自身的不足及应用中的限制,因此应该对其有一个客观的认识和评价,主要有:
(1)各种物探方法的物理前提是岩(矿)石间的物性差异,地质效能的高低与地质对象同周围岩石间物性差异的明显程度有关,有差异才有效果,差异越明显效果才越好,反之,差异越小,效果越差;
(2)各种物探方法都是通过观测和分析地球物理场进行地质勘探和寻找有用矿产的,因此属于间接找矿方法,与钻探取岩心提取岩石矿物成分的方法有本质的区别,可靠性降低,分辨能力降低;
(3)各种地球物理场均具有跨越介质存在的特点,可以通过物探方法研究不同深度上地质目标的信息,便于面积测量,但垂向上信息的可靠与详细程度不如钻井资料;
(4)各种地质情况千变万化,各不相同,实际工作中应根据具体的地质、地球物理条件灵活选用适当的地球物理方法,才有可能达到预期的目的,否则就有可能导致错误的结果;
(5)某一种地球物理场的分布可以与地下多种地质背景相对应,因此,当对物探资料作地质解释时是可以有多种合理的解释,即反问题具有多解性;
(6)某一地质目标可能与围岩有多种物性差异,在实际应用中,为减少多解性,提高地质效能,常采用多种物探方法进行综合研究,必要时可以做地球物理、地球化学、地质、钻井、测井等多学科的联合应用,以便能取得令人满意的结果;
(7)应用地球物理学是一门新兴的边缘学科,理论尚需发展、技术仍需改进、仪器设备也在不断更新,这些都需要随着其相邻的学科发展才能实现,不能强求现有的地球物理技术解决它所面临的所有问题。
2 地球物理勘探面临的问题
(1)提高微弱地球物理信号采集与处理水平地球物理勘探技术是依据对观测的地球物理场数据的分析来实现探测目的的。
(2)非均匀地质体的探测与描述几何形体简单、物性分布均匀、埋藏深度较浅且易于发现的矿产资源,今后将越来越少。
(3)综合利用多种信息,减少地球物理反问题的多解性
地球物理勘探是通过在地表、空中或井下局部地球物理场的观测结果,去分析推断地下不能直接观测部分物质的性质和形态。
3 地球物理勘探的发展趋势
3.1 应用范围将更加扩大
原有方法日趋完善,新方法不断形成,使物探的地质效能不断提高,应用范围不断扩大,从单纯的矿产资源勘探,发展到目前在水文、工程、城市与环境等方面的广泛应用,在军事、文化等领域的应用也在研究之中。
3.2 勘探深度将进一步加大
浅层矿产资源的开发对地球物理勘探提出了寻找深部矿产资源的需求,同时地球物理勘探方法在理论、技术、仪器等方面的发展与更新也使之具备了相应的能力。
3.3 地质效能将更趋理想
实现直接找矿是广大地学工作者长期以来的理想,目前这方面的研究已经有了一些进展,如电法、地震勘探都提出了岩性勘探方法和技术,虽然还很不完善,但代表了地球物理勘探的发展趋势。
4 结束语
地球物理勘探面临的地质任务日趋复杂艰巨,勘探目标正从构造型转向隐蔽型,探明并评价油气储层、监测油田开发过程成为物探新的研究内容。一方面要对原有方法不断完善、深化,另一方面要不断探索新的理论。大量试验证明,在多数油气藏上方存在特有的物理化学异常晕带,即“烟囱效应”产生的“还原柱”,能观测到磁化率、极化率和地球化学异常。基于类似的原理,放射性方法勘探油气的试验也取得了不少成功的案例。
参考文献
[1]于克君,汤振清.地热勘探中综合地球物理勘探方法运用探讨[J].2001-07-01.
[2]王兴泰.工程与环境物探新方法新技术(第1版)[M].北京:地质出版社,1996.