摘要:長(zhǎng)期以來,我校采礦工程專業(yè)原來課程的設(shè)置一直致力于地下采煤方向。隨著采礦工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)范圍逐漸向公路、建筑和水利等行業(yè)的擴(kuò)展,在巖土工程方面的知識(shí)成為采礦專業(yè)的必需具備的內(nèi)容之一。在分析采礦工程專業(yè)課程設(shè)置和知識(shí)面的基礎(chǔ)上,從采礦工程專業(yè)面臨的巖土工程問題出發(fā),明確在本專業(yè)開設(shè)《巖土工程》的必要性,從而充實(shí)和擴(kuò)展采礦工程學(xué)生的培養(yǎng)范圍和《巖土工程》專業(yè)課程的適用方向。
關(guān)鍵詞:巖土工程;采礦工程;必要性
巖土工程是土木工程大類專業(yè)的一個(gè)基本的方向,是歐美國家于20世紀(jì)60年代在土木工程實(shí)踐中建立起來的一種新的技術(shù)體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題,包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問題,作為自己的研究對(duì)象。也就是指在工程建設(shè)中有關(guān)巖石或土的利用、整治或改造的科學(xué)技術(shù)。
而采礦工程是一門致力于礦床開采理論與方法,實(shí)踐采礦新技術(shù)的專業(yè)。隨著我國本科教學(xué)的改革與發(fā)展,逐漸形成了大采礦的格局,即由原來的地下采煤、露天采煤以及金屬礦開采等專業(yè)方向很強(qiáng)的分類,逐漸演化成現(xiàn)在的綜合采礦專業(yè),因此,采礦工程專業(yè)課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容就發(fā)生了較大的變化。
1、采礦工程專業(yè)課程設(shè)置
在本科教學(xué)改革深化之前,我校采礦工程專業(yè)除了開設(shè)公共基礎(chǔ)課之外,專業(yè)課程主要有煤礦開采學(xué)、礦山壓力及其巖層控制、巖石力學(xué)、礦井通風(fēng)與安全、井巷工程、電工學(xué)、液壓傳動(dòng)與采掘機(jī)械、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)、礦井瓦斯防治、采礦工程英語、測(cè)量學(xué)、礦山機(jī)械設(shè)備等,專業(yè)的就業(yè)方向基本面向煤礦企業(yè)和相關(guān)的科研設(shè)計(jì)單位,就業(yè)范圍局限性很強(qiáng)。
但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,本科生就業(yè)的范圍逐漸由局限的煤礦相關(guān)單位逐漸擴(kuò)展到公路、建筑和水利等行業(yè),因此,本科學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)和相應(yīng)的課程設(shè)置也需要根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。《巖土工程》作為土木工程專業(yè)的一門必修課程,自然成為需要增加到新采礦專業(yè)學(xué)習(xí)的范圍之內(nèi)。
2、采礦工程專業(yè)中的巖土工程問題
采礦工程是研究將礦物從地表或地下合理采出的過程,其中必然要設(shè)計(jì)到對(duì)巖土體的開挖和利用,而且事實(shí)上,人們采礦活動(dòng)過程中也確實(shí)面臨著大量的巖土工程問題,主要有以下幾個(gè)方面:
。1)露天采礦邊坡設(shè)計(jì)及穩(wěn)定加固技術(shù)
在露天采礦過程中,隨著采礦深度和廣度的增加,礦體邊坡的設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性研究是采礦工程中面臨的首要巖土工程問題,特別是對(duì)與貴重礦體,合理邊坡角度的設(shè)計(jì)和加固方法能夠提高礦體采出率,從而創(chuàng)造巨大的效益。
。2)井下開采中巷道圍巖穩(wěn)定性問題
在井工開采的礦井中,巷道是最基本的礦井構(gòu)成單元,其圍巖穩(wěn)定性的研究不但是采礦工程專業(yè)人員,而且吸引了越來越多的土木工程工作者進(jìn)入到煤礦,從事巷道圍巖穩(wěn)定性的研究。巷道圍巖穩(wěn)定不但保持了礦井的通暢,保證了井下工作人員和礦物的順利運(yùn)輸,對(duì)于整個(gè)礦井的有序生產(chǎn)也有重要意義。
。3)采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性及開采優(yōu)化設(shè)計(jì)問題
采場(chǎng)作為礦井生產(chǎn)的工作車間,肩負(fù)著礦井主要的生產(chǎn)任務(wù),如何保證采場(chǎng)圍巖的穩(wěn)定,是巖土工程專業(yè)深部巖土力學(xué)行為研究方向的重要工作內(nèi)容之一,這也是采礦工程師們的重點(diǎn)攻關(guān)課題。礦井采場(chǎng)的開采優(yōu)化可以使采場(chǎng)圍巖的運(yùn)動(dòng)發(fā)生一定的變化,從而可以控制圍巖的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和范圍,從而降低對(duì)采場(chǎng)內(nèi)機(jī)械和人員的危險(xiǎn)性。
。4)采空區(qū)處理及地面沉降問題
礦物的開采必然會(huì)形成一定范圍的采空區(qū),采空區(qū)垮落會(huì)導(dǎo)致地表沉降,隨著我國環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提升和采礦科技的發(fā)展,對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理(充填開采)成為采礦工程研究的內(nèi)容之一。
采礦工程中面臨的巖土工程問題不僅僅有以上幾個(gè)方面,在采礦的保水開采、三下開采以及預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出等方面也有很多巖土方面的內(nèi)容。
3、《巖土工程》開課內(nèi)容設(shè)置
采礦工程專業(yè)開設(shè)《巖土工程》成為必要的課程,而且根據(jù)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)大綱的設(shè)計(jì),本課程可以作為采礦工程三大專業(yè)核心課程之一《礦山壓力與巖層控制》的先修課進(jìn)行講解。但是由于采礦工程的特殊性,對(duì)于本課程的設(shè)置不能直接照搬土木工程專業(yè)的教材,因此,需要對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行分析和研究,根據(jù)采礦工程專業(yè)面臨的眾多巖土工程問題和對(duì)《礦山壓力與巖層控制》的導(dǎo)入性課程,進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如下:
將課程按照巖石力學(xué)和土力學(xué)知識(shí)分為兩大部分,分別進(jìn)行基本知識(shí)的講解和基本問題解決方法的案例分析。
巖石力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為巖石與巖體的概念與關(guān)系;巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì),包括物理與水理性質(zhì),變形特征和基本的強(qiáng)度理論;巖體強(qiáng)度、變形及工程分類; 原巖應(yīng)力的一般規(guī)律以及測(cè)量方法;洞室圍巖、巖基及巖坡穩(wěn)定性分析和巖體工程的噴錨加固案例。
土力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為土的物理性質(zhì)及工程分類;土的滲透性,流網(wǎng)及其應(yīng)用;地基土基底壓力計(jì)算,有效應(yīng)力原理,地基最終沉降量計(jì)算方法;土的抗剪強(qiáng)度計(jì)算;擋土結(jié)構(gòu)的土壓力計(jì)算及穩(wěn)定性分析,邊坡和圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析,擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);地基的破壞模式及極限承載能力,地基承載力的設(shè)計(jì)值及其確定方法以及簡(jiǎn)單的土動(dòng)力學(xué)基本原理。
通過設(shè)置以上的學(xué)習(xí)內(nèi)容,重點(diǎn)講解巖石力學(xué)和土力學(xué)的基本概念和方法,同時(shí)結(jié)合案例進(jìn)行土木工程行業(yè)的基本理論的學(xué)習(xí),傳授巖土工程中的基本問題的解決思路和解決辦法,循序漸進(jìn),有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。
4、結(jié)語
總之,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和采礦工業(yè)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)采礦工程專門人才的要求和儲(chǔ)備有了新內(nèi)涵,采礦工程專業(yè)人才的就業(yè)渠道和范圍有了很大的拓展,普通本科層次的采礦類人才培養(yǎng)合理考慮以土木工程企業(yè)需求,在原有課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加《巖土工程》課程,不但可以增加采礦學(xué)生對(duì)巖土工程專業(yè)知識(shí)的接觸和理解,對(duì)于將來就業(yè)于土木工程行業(yè)的學(xué)生是一個(gè)知識(shí)的普及和儲(chǔ)備,而且開設(shè)本課程可以在基礎(chǔ)概念和知識(shí)方面對(duì)接下來的專業(yè)核心課程起到一個(gè)鋪墊作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1]席培勝,劉蘭. 案例教學(xué)在巖土工程專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版).2012,vol.29(2):132-133
[2]未良莉,王瀟. 采礦工程專業(yè)設(shè)置專業(yè)導(dǎo)論課程的思考[J]. 中國校外教育.2011, (10):111-112
[3]王炳文.采礦專業(yè)巖土工程課程教學(xué)改革探討[J].廣西教育,2011, (4):45-46.
[4]陳海波,姜海峰.采礦工程專業(yè)教學(xué)改革方向的探討[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊.2012,(12):263-264
關(guān)鍵詞:巖土工程;采礦工程;必要性
巖土工程是土木工程大類專業(yè)的一個(gè)基本的方向,是歐美國家于20世紀(jì)60年代在土木工程實(shí)踐中建立起來的一種新的技術(shù)體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題,包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問題,作為自己的研究對(duì)象。也就是指在工程建設(shè)中有關(guān)巖石或土的利用、整治或改造的科學(xué)技術(shù)。
而采礦工程是一門致力于礦床開采理論與方法,實(shí)踐采礦新技術(shù)的專業(yè)。隨著我國本科教學(xué)的改革與發(fā)展,逐漸形成了大采礦的格局,即由原來的地下采煤、露天采煤以及金屬礦開采等專業(yè)方向很強(qiáng)的分類,逐漸演化成現(xiàn)在的綜合采礦專業(yè),因此,采礦工程專業(yè)課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容就發(fā)生了較大的變化。
1、采礦工程專業(yè)課程設(shè)置
在本科教學(xué)改革深化之前,我校采礦工程專業(yè)除了開設(shè)公共基礎(chǔ)課之外,專業(yè)課程主要有煤礦開采學(xué)、礦山壓力及其巖層控制、巖石力學(xué)、礦井通風(fēng)與安全、井巷工程、電工學(xué)、液壓傳動(dòng)與采掘機(jī)械、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)、礦井瓦斯防治、采礦工程英語、測(cè)量學(xué)、礦山機(jī)械設(shè)備等,專業(yè)的就業(yè)方向基本面向煤礦企業(yè)和相關(guān)的科研設(shè)計(jì)單位,就業(yè)范圍局限性很強(qiáng)。
但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,本科生就業(yè)的范圍逐漸由局限的煤礦相關(guān)單位逐漸擴(kuò)展到公路、建筑和水利等行業(yè),因此,本科學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)和相應(yīng)的課程設(shè)置也需要根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。《巖土工程》作為土木工程專業(yè)的一門必修課程,自然成為需要增加到新采礦專業(yè)學(xué)習(xí)的范圍之內(nèi)。
2、采礦工程專業(yè)中的巖土工程問題
采礦工程是研究將礦物從地表或地下合理采出的過程,其中必然要設(shè)計(jì)到對(duì)巖土體的開挖和利用,而且事實(shí)上,人們采礦活動(dòng)過程中也確實(shí)面臨著大量的巖土工程問題,主要有以下幾個(gè)方面:
。1)露天采礦邊坡設(shè)計(jì)及穩(wěn)定加固技術(shù)
在露天采礦過程中,隨著采礦深度和廣度的增加,礦體邊坡的設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性研究是采礦工程中面臨的首要巖土工程問題,特別是對(duì)與貴重礦體,合理邊坡角度的設(shè)計(jì)和加固方法能夠提高礦體采出率,從而創(chuàng)造巨大的效益。
。2)井下開采中巷道圍巖穩(wěn)定性問題
在井工開采的礦井中,巷道是最基本的礦井構(gòu)成單元,其圍巖穩(wěn)定性的研究不但是采礦工程專業(yè)人員,而且吸引了越來越多的土木工程工作者進(jìn)入到煤礦,從事巷道圍巖穩(wěn)定性的研究。巷道圍巖穩(wěn)定不但保持了礦井的通暢,保證了井下工作人員和礦物的順利運(yùn)輸,對(duì)于整個(gè)礦井的有序生產(chǎn)也有重要意義。
。3)采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性及開采優(yōu)化設(shè)計(jì)問題
采場(chǎng)作為礦井生產(chǎn)的工作車間,肩負(fù)著礦井主要的生產(chǎn)任務(wù),如何保證采場(chǎng)圍巖的穩(wěn)定,是巖土工程專業(yè)深部巖土力學(xué)行為研究方向的重要工作內(nèi)容之一,這也是采礦工程師們的重點(diǎn)攻關(guān)課題。礦井采場(chǎng)的開采優(yōu)化可以使采場(chǎng)圍巖的運(yùn)動(dòng)發(fā)生一定的變化,從而可以控制圍巖的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和范圍,從而降低對(duì)采場(chǎng)內(nèi)機(jī)械和人員的危險(xiǎn)性。
。4)采空區(qū)處理及地面沉降問題
礦物的開采必然會(huì)形成一定范圍的采空區(qū),采空區(qū)垮落會(huì)導(dǎo)致地表沉降,隨著我國環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提升和采礦科技的發(fā)展,對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理(充填開采)成為采礦工程研究的內(nèi)容之一。
采礦工程中面臨的巖土工程問題不僅僅有以上幾個(gè)方面,在采礦的保水開采、三下開采以及預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出等方面也有很多巖土方面的內(nèi)容。
3、《巖土工程》開課內(nèi)容設(shè)置
采礦工程專業(yè)開設(shè)《巖土工程》成為必要的課程,而且根據(jù)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)大綱的設(shè)計(jì),本課程可以作為采礦工程三大專業(yè)核心課程之一《礦山壓力與巖層控制》的先修課進(jìn)行講解。但是由于采礦工程的特殊性,對(duì)于本課程的設(shè)置不能直接照搬土木工程專業(yè)的教材,因此,需要對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行分析和研究,根據(jù)采礦工程專業(yè)面臨的眾多巖土工程問題和對(duì)《礦山壓力與巖層控制》的導(dǎo)入性課程,進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如下:
將課程按照巖石力學(xué)和土力學(xué)知識(shí)分為兩大部分,分別進(jìn)行基本知識(shí)的講解和基本問題解決方法的案例分析。
巖石力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為巖石與巖體的概念與關(guān)系;巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì),包括物理與水理性質(zhì),變形特征和基本的強(qiáng)度理論;巖體強(qiáng)度、變形及工程分類; 原巖應(yīng)力的一般規(guī)律以及測(cè)量方法;洞室圍巖、巖基及巖坡穩(wěn)定性分析和巖體工程的噴錨加固案例。
土力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為土的物理性質(zhì)及工程分類;土的滲透性,流網(wǎng)及其應(yīng)用;地基土基底壓力計(jì)算,有效應(yīng)力原理,地基最終沉降量計(jì)算方法;土的抗剪強(qiáng)度計(jì)算;擋土結(jié)構(gòu)的土壓力計(jì)算及穩(wěn)定性分析,邊坡和圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析,擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);地基的破壞模式及極限承載能力,地基承載力的設(shè)計(jì)值及其確定方法以及簡(jiǎn)單的土動(dòng)力學(xué)基本原理。
通過設(shè)置以上的學(xué)習(xí)內(nèi)容,重點(diǎn)講解巖石力學(xué)和土力學(xué)的基本概念和方法,同時(shí)結(jié)合案例進(jìn)行土木工程行業(yè)的基本理論的學(xué)習(xí),傳授巖土工程中的基本問題的解決思路和解決辦法,循序漸進(jìn),有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。
4、結(jié)語
總之,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和采礦工業(yè)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)采礦工程專門人才的要求和儲(chǔ)備有了新內(nèi)涵,采礦工程專業(yè)人才的就業(yè)渠道和范圍有了很大的拓展,普通本科層次的采礦類人才培養(yǎng)合理考慮以土木工程企業(yè)需求,在原有課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加《巖土工程》課程,不但可以增加采礦學(xué)生對(duì)巖土工程專業(yè)知識(shí)的接觸和理解,對(duì)于將來就業(yè)于土木工程行業(yè)的學(xué)生是一個(gè)知識(shí)的普及和儲(chǔ)備,而且開設(shè)本課程可以在基礎(chǔ)概念和知識(shí)方面對(duì)接下來的專業(yè)核心課程起到一個(gè)鋪墊作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1]席培勝,劉蘭. 案例教學(xué)在巖土工程專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版).2012,vol.29(2):132-133
[2]未良莉,王瀟. 采礦工程專業(yè)設(shè)置專業(yè)導(dǎo)論課程的思考[J]. 中國校外教育.2011, (10):111-112
[3]王炳文.采礦專業(yè)巖土工程課程教學(xué)改革探討[J].廣西教育,2011, (4):45-46.
[4]陳海波,姜海峰.采礦工程專業(yè)教學(xué)改革方向的探討[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊.2012,(12):263-264