绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇煤矿测绘论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计(论文)在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时,毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。”本科毕业论文(设计)作为一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节,是培养学生综合素质和工程实践能力、创新能力的重要载体;是对学生知识、能力和素质的全面检验;也是一所高校教育教学质量的直接反映。它对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响。
一、煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点
“煤及煤层气工程”专业是我国高等学校近年新设教学研究方向,其设置符合我国煤矿瓦斯灾害治理及煤层气开发利用对专业人才的需求。煤及煤层气工程专业是一个要求理论基础宽厚,偏重实践的专业,其培养要求学生具有脚踏实地、勇于创新的能力。随着国家能源政策尤其是煤矿整合治理的进行及煤层气商业化的实现,对煤及煤层气工程专业的学生需求量很大,煤及煤层气专业学生刚读大四已与用人单位签约,且毕业生数量远远不能满足企、事业单位的需求。煤及煤层气工程专业本科毕业设计(论文)具有以下特点:
1.选题范围广。由于煤及煤层气工程专业在本科期间开设了钻井工程、完井工程、煤层气排采、井下瓦斯抽采、采煤学、矿井通风与安全、煤层气地质学、矿井地质学、瓦斯地质学等学科课程,毕业后,既可从事地面煤层气勘探开发,又可以从事煤矿井下瓦斯灾害治理,因此,煤及煤层气学生本科毕业论文(设计)选题广泛,涵盖了采矿工程、安全工程、地质工程、物探工程等专业核心课程。
2.紧密联系实际。煤及煤层气工程属于工科专业,绝大部分学生毕业之后将在煤矿生产企业、煤层气勘探开发公司从事技术工作,怎么样能够更快、更好地适应、熟练掌握并在自己的技术岗位上能够有所创新,本科期间的教师的教学至关重要,好的教学,能够将理论与实践相结合,有利于培养学生看待问题的思维方法。本科煤及煤层气工程本科毕业设计是对其所学知识的融合,同时,也要紧密结合现场实际情况,并寻求解决问题的方法和途径。因此,要利用毕业实习的机会,使毕业课题的选取与现场生产过程中存在的问题要紧密联系,对于优秀的学生,要通过实习,能够发现、解决生产中存在的问题。
3.综合考察性强。煤及煤层气工程专业涉及课程门类多、跨越大但又不失专业性。既要懂得井下的安全生产,又要明白地面煤层气的勘探开发;既要能看懂机械图纸,又要会土木实施;能测量会勘查……总而言之,为掌握煤层瓦斯的赋存、运移、产出规律,与之相关的巷道部署、设备选型、施工作业、测绘测量等等都需要具有一定的专业知识,才能将所学能所用。环环相扣、相辅相成,对综合能力考察能力强。
二、煤及煤层气工程本科毕业论文(设计)存在问题
1.选题存在一定的盲目及随意性。统计分析河南理工大学2009―2013年煤及煤层气专业毕业生去向主要有三类:第一类是考取了硕士研究生,占26.4%,第二类是在相关的煤层气开发公司就业,从事地面煤层气的勘探开发,占24%,第三类是从事煤矿井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。绝大多数学生在毕业选题之前个人毕业去向已经确定,但在选题过程中,往往选择难度较小的毕业课题,管理较为宽松的指导教师,甚至有少数同学认为无所谓,做什么课题都可以,并没有与自己的以后相关工作进行关联,具有较大的盲目性和随意性。
2.学生实习落实考核不到位。毕业实习作为毕业论文(设计)必不可少的一环节,为毕业论文(设计)提供素材及支撑,起到了理论联系实际的作用。但限于近些年煤炭行业整体不景气,用人单位出于安全考虑并不愿意接收实习学生,尤其是煤矿井下,往往即使同意到矿实习,也难以实现井下学习的目的。单靠指导教师的推荐能获取实习机会的学生人数有限;同时,少数学生在联系实习时,害怕被拒绝,害怕和人沟通,甚至是由于惰性不愿意深入现场进行实习;学校对毕业生实习尽管采取抽查等形式,但也不能从根本上对学生的实习情况及实习效果进行考核。
3.重答辩结果轻过程管理。本科毕业答辩不仅仅是对学生论文(设计)的一个展示和体现,更是对其本科四年学习的一个总结合凝练。但答辩过程中,往往侧重于对论文(设计)本身的就事论事,而弱化了论文(设计)之外的相关专业理论,对其实习、选题、开题、中期等各环节缺乏有效的考察,并且在最后的答辩过程中也难以体现。而过程往往决定了学生掌握理论知识及技能的水平,防止了少数学生在极短时间内粘贴融合成最终论文(设计)却能取得不错的答辩成绩的弊端。
三、解决对策
1.端正态度,明确职责。(1)指导教师负责指导毕业论文(设计)的全过程,指导学生独立完成所承担的毕业论文或设计课题,对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任,并对学生的论文成果及表现做出评价。(2)指导的重点应放在基本概念和理论的正确理解和应用,综合分析能力,测试、计算及编图的基本技能,文字表达能力,正确的思维,优良的学风及专业外语阅读能力等方面。(3)贯彻“因材施教”的精神,应针对每个学生的学习基础、综合分析和独立工作能力等方面的差别,在确定选题、论文的内容要求、指导方案等方面区别对待。根据每个学生的情况,指定阅读有关的中文资料及与论文有关的外文阅读材料,供学生编写论文参考。(4)鼓励和保护学生的创新精神,在指导中要善于发现学生在分析研究过程中的独创精神,加以正确引导。(5)培养学生实事求是、理论联系实际的科学态度,告诫学生在论文中引用别人成果及观点时应注明来源,尊重他人成果。
2.联系实际,认真选题。毕业实习是本科生在经过三年半的通识教育课、专业基础课、专业课、课程设计以及各种教学实习之后,在毕业论文(设计)之前,到科研院(所)、生产企业等单位进行的综合实习,是学生综合运用所学知识,学习科学研究或工程设计的基本方法,培养实践动手能力、科研能力和创新能力的重要教学环节。通过毕业实习,巩固所学理论知识,了解煤及煤层气资源勘探、煤层气开发领域的现状,在实践中检验学生理解和掌握书本知识的程度。但在进行毕业论文(设计)时,教师要结合学生自身素质、个人兴趣、毕业实习情况、已签约工作性质等有针对性、目的性地进行布置,使学生能够在众多课题可选范围之内,选择出具有一定挑战性、对工作具有较强指导意义的课题进行研究并做出相关的设计或毕业论文。
3.考察效果,注重过程。毕业论文(设计)目的是培养学生运用所学的理论知识及基本技能进行综合分析和解决实际问题的能力。具体要求是在现场(野外)调研、测试分析、收集资料的基础上,系统整理和分析各种实际资料,编制各种图件,分析和论证有关煤及煤层气勘探、煤层气开发等问题,提出个人的认识和见解。因此,在答辩过程中,问题设置不应仅仅局限于论文(设计)结果本身,更应该侧重对于论文(设计)的整个过程的提问。同时,要加强教师在毕业实习、选题、开题、中期报告、论文(设计)终稿、汇报PPT等环节的考察和监督,从而提高最终的论文(设计)质量。
本科毕业论文(设计)是大学本科教育最后一个实践环节,是大学四年学习成果的集中展现,在分析研究煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点的基础上,查找其存在的不足,并提出了相应的对策,以期能够提高煤及煤层气本科生的毕业论文(设计)水平,相信只要端正态度、明确职责、扎实落实、细化管理、注重过程、精心指导、全面监控、科学评价,就一定可以把煤及煤层气工程专业的本科毕业(论文)设计提高到一个新水平。
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煤矿勘探测量是矿业开发过程中一项重要的基础性技术工作,而传统的平面控制测量方法普遍受地形条件、季节变化和障碍物的影响,存在内外业工作量大、战线时间长、点间需要通视等缺点。GPS(即全球卫星定位系统)技术以其定位精度高、观测时间短、操作简便和点间无须通视等特点逐渐被应用到煤矿勘探的测量工作中。
1、概况
布腊图矿区位于和布克赛尔蒙古自治县和什托洛盖镇东30千米处,行政区划隶属和布克赛尔蒙古自治县管辖。矿区东西长7.1千米,南北宽4.15千米,面积29.21平方千米。矿区位于和什托洛盖凹陷带,基本形态为山间盆地,地势西北高,向东南逐渐变低,海拔867~1097米,高差230米,按我国山地高度分类属侵蚀低山区。矿区内第四系洪积层分布于矿区沟谷,覆盖较厚,区内地形较复杂。
收集测区附近国家等级三角点83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ),及矿区内以往由新疆煤田地质局161队施测GPS D级点2个,质量可靠,利用它们作为本次平面及高程控制测量的起算数据。此外,在测绘局收集矿区内1:50000地形图。这些成果平面坐标系统均为1954北京坐标系,中央子午线经度为87度。
2、GPS平面控制网的布设
2.1作业依据
(1)、《地质矿产勘查测量规范》(GB/T18341-2001)
(2)、《煤田地质勘探工程测量规程》(煤炭部1987版)
(3)、《全球定位系统(GPS)测量规范》
(4)、《测绘产品检查验收规定》
2.2网形规划及时段安排:
根据测绘局收集1:50000地形图及对勘探区的踏勘,结合规范要求和实际需求,我们在勘探区内布设了9个GPS D级控制点,形成控制网,控制网边长尽量保持一致。最长边长2.3公里,最短边长1.6公里,平均边长1.8公里。
2.3摆站程序:
外业负责人应负责明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间,若架站人员有未明了事项,也应主动向负责人请示了解。以下是架设GPS时应该注意的事项及操作程序:
(1)找寻点位:
该点若已去过,应该不会发生问题;若是没去过点位,而应按点之记找寻,在到达点位之后应确认该点之标石号码,检核无误后再行架设仪器。
(2)架设仪器:
首先进行仪器的定心及定平。通常要注意的是:
在定心及定平过程中,不要将天线盘架在脚架上,仅架上基座即可。
光学求心仪因仪器高及个人视力不同,而有不同的焦聚,所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚,避免求心上有像差的发生。
天线盘挂上之后,将天线盘的指示方向指向北方(若不知道北方在那,可利用石桩上刻字判别之,字的正向为北方),量测三个方向上的天线盘高(北方、东南及西南)及对应之英吋数,记录下来。开机后,将点号、天线高输入接收仪中,并开始接收卫星数据(注意每笔数据间隔秒数)。。
(3)记录观测手簿:
手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录,外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之,因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。注意事项:
注意点名、点号书写是否正确;
天线高、天线盘及接收仪的型号、序号记录是否正确;
开关机时间务必记录。
(4)意外状况处理:
摆设GPS人员尽可能留在仪器旁边,不要让仪器离开视线范围之外,数分钟需至接收仪查看一次,注意数据有无持续接收、电池剩余电量等。
注意:任何意外造成仪器之定心、定平移动甚至倾倒,则立即关机重新架设,并在手簿上记录关机及开机时间;断电处理:换上新电池,重新开机,记录断电及重开机时间;若有本身无法排除之困难,则立即回报并记录状况。
2.4 选点埋石
(1)选点
控制点选择在便于安置接收设备和操作、视野开阔、被测卫星高度角>15度的地方,测点距无线电发射源(如电视台、微波站等)>400m,距高压输电线>200m,其距离点位附近严禁有强烈干扰卫星信号接收的物体,并尽量避开大面积水域;点位地面基础稳定,且利于长期保存。
(2)埋石
根据点位所在的具置,本测区GPS控制点按如下规格埋设标石:
混凝土标石规格为:顶部巧15cm×15cm,底部30cm×30cm,高50cm。埋设时底部铺设40cm×40cm,高20cm的混凝土,顶部加固20cm厚的混凝土,标石顶面与地面持平。
3、数据观测
本矿区数据观测采用一套三台 AshtechⅡ型单频GPS静态定位,观测时间长度均在30分钟以上。技术参数为:
卫星高度角 ≥15°
有效卫星观测数 ≥4
数据采样间隔 15'
时段长度 ≥30分钟
点位强度因子PDOP ≤6
4、数据处理
4.1 野外数据检核
观测任务结束后,及时对外业观测数据进行了全
核,各项检核限差为:
(1)同步环全长相对闭合差<6ppm;
(2)异步环全长相对闭合差<6ppm;
(3)复测基线的长度较差限差<√2δ。。式中δ为相应等级规定的精度(按基线长度计算)。
本测区GPS控制网的计算使用ASHTECH SOLUTION 2.5软件在电脑上进行。同步环相对闭合差、异步环相对闭合差及复测基线长度较差限差均在误差允许范围。
4.2 平差处理
在现行GPS测量技术中采用的是WGS84大地坐标系,而本测区需要提供的是1954年北京坐标系,因此平差计算在WGS84坐标系统内进行无约束平差,进行坐标换算后在1954年北京坐标系内进行约束平差。控制网采用83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)进行约束平差。
平差后控制点平面最大点位中误差为0.01米,符合规范要求,满足需求。。
5 结语
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一、引言
矿山测量工作是指导和监督矿山安全生产的重要保障,为采矿一线服务及平衡生产方面提供了积极的作用。随着科学技术的不断进步,工程建设项目增加,内容日趋复杂,对矿山井下测量工作的要求也越来越高。因此,提高矿山井下测量工作的技术,增强井下测量技术的免疫性显得格外重要。矿山包括矿井联系测量、井下控制测量、井巷施工测量、井巷贯通测量、矿块施工和采场验收测量、矿区路线测量、采剥工程测量及矿山移动的观测等。其中矿山的井下测量是矿山测量的重要部分,是保证施工安全的重要环节。
二、矿山井下测量的特点
煤矿测量工作是煤矿生产建设的重要环节,也是煤矿企业的重要组成部分。它是煤矿生产建设、改造和编制长远发展规划等技术工作的基础。煤矿井下测量工作的主要工作环节包括以下几个方面:建立地面和井下测量的控制系统,这个系统为各种不同的井下测量工作提供相关的可靠数据,对于地面系统:要根据国家相关文件要求,对地面设施的建设进行相关测量;对于井下系统,在煤矿生产的每一个井下环节,对井下的环节根据国家的规定进行监督;利用测绘资料,解决在煤矿生产中的相关问题,并为煤矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料,建立有关地表、岩层和建筑物变形方面的观测平台,方便分析矿井表面的地形情况,从而完成矿井表面的地籍测量工作。井下的测量工作,是对井下巷道进行测设、标定,收集信息资料就是要测绘各种煤矿井下相关测量图,满足煤矿企业在井下的生产需要;根据矿区的地表状况,设计和修改各类煤柱,完成井下的各种测目标,分析并解决井下工作的相关问题,并且要参与煤矿企业的长久生产发展的工作制定。
三、矿山井下测量的基本工作
井下测量的工作主要是负责巷道施工的据进工程、开拓工程和贯通工程等等。在井巷开拓和采矿工程设计时,在对井下巷道的开挖设计中对巷道的掘进方向、坡度都有明确的规定。巷道施工时的测量工作,就是根据设计要求,将其标定在实地上,其中主要的测量工作就是给出巷道的中线和腰线。中线是巷道在水平面内的方向线,通常标设在巷道顶板上,用于指示巷道的掘进方向。巷道腰线是巷道在竖直面内的方向线,标设在巷道两帮上,用于控制巷道掘进时的坡度。同一矿井的腰线高于轨面设计高程应为一个定值,例如我公司井下三采区轨道、胶带、回风巷腰线距底板(轨面) 1.4 m。巷道施工测量是生产矿井的日常测量工作,它是在井下平面控制测量和高程控制测量的基础上进行的,而且直接与生产(建设)联系。所以在施工测量之前,应该认真、仔细审阅设计图纸,了解巷道的性质和用途,弄清新老巷道的几何关系,以及设计巷道周围的地质条件,水、采空区等情况。必要时,应该用解析法或图解法检查设计要素;然后才能到现场进行标定。在巷道掘进过程中,应及时给出中、腰线,随时检查并填绘矿图。巷道施工测量直接关系着采矿工程的质量,关系到施工人员及矿井的安全,矿山测量人员必须认真、及时、细心地配合施工部门进行工作。
四、井下测量的常见问题及解决办法
4.1 矿山井下测量的环境差,必须做好下井前的准备
矿山井下作业环境差,难度大,必须做好全面的准备:1在风流较大的巷道提前考虑采取挡风措施。我们一般在进行工作时是先关下抽风机。2在测量路线与繁忙的运输线路重合是要申请时间,以免在测量过程中造成临时中断甚至返工或因急躁而出现错误。3、有些巷道由于季节原因都会有很大雾气,对于瞄准目标有很大影响,更影响全站仪测距,经常出现能瞄准目标却无法测出距离的情况。在这样的巷道施测时导线应适当缩短导线边长。如果s短边长后造成测量精度不能满足要求时则要考虑改变测量路线或选择合适的时间段,一般夏季井下巷道空气湿度大,较易形成雾气,秋冬季节巷道较干燥。
4.2 下井前的工具资料要齐全,以避免在作业的过程中影响进度和质量
4.2.1、工具准备
仪器选定后还要对工具包进行检查,记录本、笔、钢尺、垂球、垂子是否齐全。例如平时经过使用经纬仪放线在全站仪时要检查电池电量。在日常仪器过程中发现2C超限、指标差超限、气泡不居中等问题应及时检校。此外还应定期检查仪器的螺丝、旋钮是否牢固、可靠,否则一旦下井后在发现脚架不稳又无合手工具,将会相当麻烦。
4.2.2、资料准备
拨门点与测点距离、挂线方向、起算点方位等。要是需要坐标定向挂线的还要检查起算坐标挂线坐标超全没有,有无遗漏及错误。以上这些虽然都是一些小问题,但是一旦出问题就得上井去取既费工费时又影响施工进度。所以在井下测量工作前由测量小组的每个人根据测量分工清点各自应带的东西,同一个测量地点尽量使用同一个测量原始记录本,这样万一少带数据,也可能从记录本中找出来可用数据,保证测量工作能进行。
4.2.3、井下测点的使用
1、无论前视、后视还是仪器站一定要保证测线可自由下垂,防止出现对点错误。2、防止用错测点:实例在鱼儿山坑口实习期间,在深部负125中段测导线点时。由于巷道喷浆把测点覆盖后,由工人错误的写上。虽然此事未造成后果,但吸取的教训是一定要严格执行规程,在复测检查角的同时也要认真检查距离。以便检核所用导线点得正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用导线点亲自指给给仪器观测者。同样仪器观测者把测点指给后视人员。这样可能避免用错测点,造成不必要的损失。3、观测、记录、资料检校 。由于井下观测条件较差,观测线路上人员、矿车多。在观测时一定不能急躁,读数要清晰,记录要规范像一些数字0、6、9及7、1要写清楚。有些记录人员习惯在第一镜位读完后就提前把第二镜位的大数提前写好,认为这样可以节约时间,殊不知这样容易产生固定思维,在第一镜位读错后无法发现,从而使这一校核手段失去作用。另外在校对记录本时也要细心,独立计算,避免因记录人员已计算数据的影响。后检校人员受前检校人员计算结果的影响产生固定思维也没有检查出来。因此在记录、检查、计算的过程中测量人员要始终保持高度责任心和严、细、实的工作作风。
五、总结
矿山井下测量是矿山地下矿产开采的的重要安全保障,在进行矿山开采的过程中,必须严格执行安全生产的规范,矿山井下测量时执行地下开采的重要基础保障。在矿山开采过程中,井下测量能够指导施工队根据开挖开采图进行施工,是保证安全开挖和节省经济效益的重要保障。
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Abstract: the 21 st century digital mapping technology is with the development of computer and network technology and intelligent measuring instrument and the rise of the emerging of surveying and mapping technology. Global positioning system GPS, geographic information system, GIS and remote sensing Rs and photogrammetry digital surveying and mapping and ground measurement advanced geological surveying and mapping model paper of the development of the technology, especially the tilt photography technology introduce, make engineering surveying the means and methods of produce profound changes.
Keywords: digital surveying and mapping; Geological exploration; Engineering measurement
中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:
0引言
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,特别是全球定位系统技术全面用于大地测量定位,全数字化测图系统、影像扫描系统、全数字摄影测量工作站等数字化测绘技术装备以及地理信息系统基础软件和应用软件相继问世,实现了地理信息获取、处理、管理和分发服务全过程数字化,测绘生产力水平和生产效率大大提高。已经全面涉入了数字化测绘生产技术,具备了空间定位(GPS系统)、数据采集、外业一体化数字成图与建库等技术生产能力。从事控制测量、地形地籍测量、房产测绘工程与精密工程测量、航空摄影测量、地理信息工程、立体模型制作,服务领域涉及土地管理、水利工程、城市建设、房地产开发、公路与铁路交通、国防建设、基础测绘、地质找矿与矿山开发。作为一名测绘工作者,笔者简要谈一下对数字化测绘技术和地质工程测量发展应用的认识。
1数字测图的优点
大比例尺数字测图有力地冲击着传统的平板仪或经纬仪的白纸测图方法,大有取代白纸测图之势,这是因为数字测图具有诸多的优点。
1.1 测图用图自动化。传统测图方式主要是手工作业,外作业测量人员人工记录,人工绘制地形图,在图上人工量算所需要的坐标、距离和面积等等。数字测图则使野外测量自动记录,自动解算,使内业数据自动处理,自动成图,自动绘图,并向用图者提供可处理的数字地形图软盘,用户可自动提取图数信息。
1.2 图形数字化。用软盘保存的数字地形图,存储了图中具有特定含义的数字、文字、符号等各类数据信息,可方便地传输、处理和供多用户共享。数字地图不仅可以自动提取点位坐标、两点距离、方位以及地块面积等,还 省略 可以供工程、规划CAD计算机辅助设计使用和供GIS地理信息系统建库使用。数字地图的管理,既节省空间,操作又十分方便。
1.3 便于成果更新。数字测图的成果是以点的定位信息和属性信息存入计算机,当实地有变化时,只需输入变化信息的坐标、代码,经过编辑处理,很快便可以得到更新的图,从而可以确保地面的可靠性和现势性,数字测图可谓“一劳永逸”。
1.4 避免了因图纸伸缩带来的各种误差。表示在图纸上的地图信息随着时间的推移,会因图纸的变形而产生误差。数字测图的成果以数字信息保存,避免了对图纸的依赖性。
2数字化技术在矿区地质勘查中的应用
2.1数字化测绘工作方法。基础控制部分,D、E级GPS的布设及选点埋石:根据煤矿区视野开阔,通视良好的实际情况D级GPS网在三等三角点之间布设为点连式、边连式相结合的GPS网,每个点至少有4条基线与其相连。D级GPS点共布设点位50+,平均边长1.5km。E级GPS点的布设在D级cPS的基础上采用点连式的方法进行布设两已知点问最多布设5个三角形,边数不超过8条,共布设E级GPS点60+。D、E级平面控制网均采用GPs静态相对定位测量布网,网形大多由三角形单点连接,少部分三角形边连接。GPs控制点在测区内分布较均匀,网形合理,强度较高。
外业观测:数据采集利用美国三台阿什泰克M单频接收机标称精度5mm+2ppm。D进行观测,观测时段D级>~60min,E级>~45min,数据采集间隔10s,同步接收卫星频数最少为5颗,绝大部分为7-8颗,卫星高度角大于15°,接收机与卫星的图形强度良好。
数据处理:GPs外业数据处理和基线向量采用GPs接收机随机商用软件“Loucus轨迹处理软件”在笔记本电脑上采用独立基线平差方法进行。GPS网先在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差,其目的在于检核GPS网的内部符合精度,亦即处理由于多余观测而引起的网内不符值问题,本次作业所有基线向量无一剔除,顺利通过了检验,然后在基准点已知点的约束下进行二维约束平差,最后提供各点在高斯平面,第33度,带上的1954年北京坐标系坐标和1956年黄海高程系。高精度均符合量规范要求。
数字化测图的工作方法:由于测区的D、E级GPs点的密度能够满足地形图的测绘要求,因此本次测图直接在D、E级GPs点上进行。
2.2常规测图方法和数字化测图的精度比较
野外大比例尺数字化测图的全过程几乎都是用解析法进行的。虽然最后成果仍表现为图解的线划图,但与传统的平板仪测图相比,有着本质的差别。数字化测图不仅在效率上有很大提高,而且大大减轻了野外的劳动强度,更为突出的是地形图数学精度的提高。
3数字地图的发展与工程测量
水害是仅次于瓦斯爆炸的煤矿重大灾害,在煤矿重、特大事故中所占比重较大。它不仅造成人员伤亡、财产损失、煤炭开采成本增加、机电设备和管材等使用年限缩短,还会恶化生产作业环境。受地质条件和煤矿开采历史等因素的影响,我国煤矿受水威胁的面积、类型及严重程度,都是世界少有的。随着大量小煤矿关闭和煤矿采深增加形成积水的增多,煤矿面临的水文地质条件越来越复杂。煤矿水害成为关系到煤矿安全和全国安全生产大局的重要影响因素,给人民生活和国家财产造成了严重损失。
1 煤矿透水事故多发原因分析
(1)矿井水文地质条件极为复杂。一些煤矿水文基础资料不清,图纸测绘不及时、不准确,老空区、采空区范围不准,积水区域不明。一些关闭的小煤矿要么没有留下任何水文地质资料,要么留下的资料与井下实际不符,这些都给周边的大矿留下了隐患。
(2)煤矿设计先天不足,防治水工程、设施不符合规范要求。部分煤矿井下水仓、水泵、排水管路、供电系统不健全,配备标准低,不符合规程要求。有的煤矿甚至用探煤钻代替探水钻进行探、放水。大部分小煤矿和县(市)级地区没有应急预案,没有配备相应的应急救援排水设备,更没有进行应急救援演练,一旦发生水害事故,只能束手无策,等待他援。
(3)违章作业、越层越界开采、破坏防隔水煤柱等现象严重,不仅捅漏了原有的老空水,同时也制造了新的积水隐患,加大了防范突水事故的难度。
(4)企业对水害的严重危害认识不足,防治水意识淡薄,基础工作薄弱,监督管理不到位,很多工作流于形式。大多数小煤矿没有建立水害防治规章制度,“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的水害防治“十六字原则”和“防、堵、疏、排、截”5项水害综合治理措施流于空谈。一些地区多年未发生重大水害事故,导致水害防治工作思想麻痹、认识不高。
(5)煤矿地质、水文地质、测量等专业人才严重匮乏。水灾事故如果做好预防工作,很多都是可以避免的。但由于煤矿水文地质专业人才培养数量少,而且毕业后也不愿意到煤矿工作,造成了煤矿现场能有效识别煤矿水害预兆的人员越来越少。
(6)治理成本增加。随着煤矿开采年限的增加和开采深度的加大,吨煤排水费占公司吨煤成本的比重不断加大,企业承受能力接近极限。在煤炭经营形势困难的情况下,无疑加大了防治水工作的难度。
(7)目前防治水技术还不能准确做到水害预报,近年来频繁发生的自然灾害,更是增添了防治水工作的变数,突发性水灾事故令企业猝不及防。
2 矿井水害来源
矿井水害按照水的来源不同,分为三类:
(1)地表水。针对地表水,要做好气象观测,掌握本区域雨量变化情况;做好地表水观测,掌握雨季和暴雨后的水位变化情况;做好地表观测,掌握煤层开采后地表变形及裂缝情况,防止地表水灌入井下。
(2)采空区、老窑积水。采空区和老窑积水不仅包括本开采层位的采空区、老窑积水,同时也包括上部煤层采空区积水。同一煤层中的采空区积水,必须留设防水煤柱。采空区积水的预防是煤矿防治水的重中之重,这主要是因为采空区积水范围、积水量、水头高度不清楚;已有突水预兆的情况下,易心存侥幸心理;要到突发事故手足无措,避险能力和意识差,易造成人员伤亡。
(3)地下含水层水。矿井应当做好充水条件分析预报和水害评价预报工作,加强探放水工作。
3 矿井发生透水事故的预兆
(1)煤壁“挂汗”。由于压力水渗过微细裂隙后,凝聚于岩石和煤层表面后结成若干水珠的现象叫“挂汗”。但井下空气中的水分遇到低温煤体有时也会聚集成水珠,这是“假汗”。区别“真汗”与“假汗”的方法是:仔细观察新暴露的煤壁面上是否潮湿,若潮湿则是“真汗”,即透水预兆。
(2)出现臭味。由于老空区水中硫化氢有害气体浓度增加,所以,老空区水渗出后一般可闻到臭鸡蛋味。
(3)煤壁“挂红”。由于矿井水中含有铁的氧化物,在它通过煤岩裂隙而渗到采掘工作面的煤岩表面时,会呈现出暗红色的水锈,这种现象叫“挂红”。
(4)出现雾气。当采掘工作面或巷道内空气温度较高时,从煤壁渗出的积水,由于蒸发而形成雾气。
(5)“嘶嘶”水叫。由于含水层或积水区内的高压水向煤岩裂隙强烈挤压,与四壁摩擦会发出“嘶嘶”水叫声,这表明采掘工作面距积水区或其他水源已经接近了,即将发生透水。
(6)矿压加大。由于顶板受承压水的影响,造成顶板压力加大,往往发生冒顶、片帮事故。
(7)空气变冷。采掘工作面接近积水时,空气温度会骤然降低,煤壁发凉,人一进去就有凉爽、阴凉的感觉,时间越长就越明显。
(8)底板鼓起。由于承压水(或积水区)作用,使巷道或采掘工作面的底板出现鼓起现象。
(9)水色发浑。由于断层水和冲积层水常出现淤泥、砂,使水变混浊,多呈黄色。
(10)淋水增加。由于顶板裂隙增多、增大,积水渗透到顶板上,使顶板淋水增加。
4 矿井水害防治建议
(1)充分认识煤矿水害危害的严重性,成立水害隐患治理领导小组,加强煤矿水害防治工作的监管监察。
(2)学习借鉴先进单位的经验,完善煤矿水害防治工作机制,严格落实煤矿水害各项措施。
[中图分类号] P258 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-104-2
1 工程概况
1.1 冬瓜山铜矿辅助井概况
冬瓜山铜矿是安徽省铜陵有色股份有限公司的主体矿山之一,矿区位于安徽省铜陵市东郊9km处(地理坐标:东经117°5′3″,北纬30°5′5″)。矿区隶属于铜陵市狮子山区,矿区与铜陵长江大桥相距22km,西约17km是长江南岸的铜陵码头,可停泊大、小客货轮,通达沿江各埠,矿区和外部水陆交通都甚为方便。矿区的开拓系统采用主井-副井-辅助井的开拓系统,井筒深度达到1000多米,为亚洲最大的地下铜矿山。本论文只针对冬瓜山辅助井井塔的变形测量进行阐述。
2 工程测量要求
2.1 变形测量规范的等级划分和精度要求
依据我国的《工程测量规范》要求将变形测量等级和精度分为四个等级,见表1。
2.2 变形观测规范的精度要求及内容
为满足矿区安全生产建设需要,预测掌握矿区主要存在重大安全隐患建构筑物工程的运行状况,确保各项工程安全顺利运行。水平位移观测和垂直位移观测分别独立进行,水平位移观测和垂直位移观测精度应按满足上述三等精度要求。
本论文的冬瓜山铜矿辅助井的测量。变形测量应达到三等精度要求,并经验收合格;验收按照中华人民共和国测绘行业标准CH10025-95《测绘产品检查验收规定》、CH1003-95《测绘产品质量评定标准》进行验收。
变形观测的观测周期,应当根据构筑物(建筑物)的变形速度、变形的特点、场地水文地质条件、工程地质条件和观测精度等因素确定。在进行观测作业时,应当根据变形量的不同适当的调整观测的周期。本论文冬瓜山铜矿辅助井的变形观测综合考虑到规范要求和以上因素决定每三个月观测一次,一季度作为观测周期。
根据观测的结果,对外业作业手簿进行整理计算和分析,通过内业计算得到建筑物构筑物(建筑物)的变形规律的变形大小,以此来判断构筑物(建筑物)是否趋于稳定。若是变形量逐步减小,说明构筑物(建筑物)不断趋于稳定,当变形范围到达一定程度时,即可结束观测。若是变形逐渐扩大,并且扩大的速度有加快的趋势,这就说明变形超出了允许值,这会妨碍到构筑物(建筑物)的正常使用。
3 基准点和变形观测点的布设和实施
3.1 主基点、观测点布设
在冬瓜山辅助井井塔附近建立3个变形观测控制基准点(G1、E07、E08),主基点设在变形影响范围之外,距离变形观测点20-100米之间,保证稳定不变,并为永久保存,不受施工影响的安全地点。按照三等水准点标石规格埋设标石,或设在稳固的基岩上,为了对基点进行校核一般不少于三个。
在井塔合适位置埋设4个永久沉降和8个倾斜观测点,埋设的位置:四个沉降观测点埋设在井塔四角(A、B、C、D四个点),8个倾斜观测点分别埋设在井塔顶层(A1、B1、C1、D1四个点)和和相对应的基础上(A1'、B1'、C11'、D1'四个点),每面上、下相对应两个点在同一垂直面上投影差不超过5mm,如A1和A1'两点上、下相对应。观测点都采用不锈钢材质,并按规范要求定做、埋设。
3.2 观测点观测方法
冬瓜山矿辅助井井塔沉降观测按照三等水准要求执行。首先建立基准网,在基准网的基础上建立4个变形监测点。以基准网为高程起算依据,计算各沉降点的高程,并以各沉降点第一周期的高程值为起点推算以后各周期的沉降量和沉降速率。并以E08(高程为135.459米)为基准点。各沉降点使用苏光S3水准仪配合测微器,用普通水准测量的方法进行,(2010年12月水准观测开始采用Trimble DiNi电子水准仪)水准观测采用闭合环的方法观测和平差,每次观测平差后的数据较差均小于高程中误差的2倍。其水准路线的闭合差不应超过1.2 mm(n测站数)。每周期观测前都严格按照规范对水准仪的i角 、轴系以及铟瓦尺进行检验 。
根据构筑物(建筑物)的高低和精度的不同,垂直位移测量我们一般使用投点法、倾斜仪观测法、激光铅垂仪法等。
本文根据冬瓜山矿区的测量精度要求决定采用投点法施测。各位移点均使用徕卡1202仪器进行投点法观测,采用在基准点定向正倒镜观测二测回的测边角法对各变形点进行观测。求得偏差值的方法计算。
观测周期每3个月观测一次。沉降、位移共计观测了18个周期,共完成位移、沉降观测共114点次。完成上述工作量,投入定向观测组、水准组一个(固定作业人员)。
3.3 测量作业依据
各基准点及变形监测点,在观测过程中均严格按照国家技术监督局和建设部联合的GB50026—93《 工程测量规范 》、建设部颁布的CJJ8—99《 城市测量规范 》、《 建筑变形测量规程 》JGJ/T8-97K、2002.9《测绘技术应用与规范管理实用手册》为依据进行施测。
3.4 观测点成果
每次观测工作结束后,工作人员需要及时整理外业观测手簿,确认没有错误后开始内业计算,计算各项所求要素,并进行综合分析和系统整理,制成EXCEL表格和绘制成图。位移、水准测量的数值取值精确到0.1mm。当第一次测量结束后,通过计算,这样就可以对每一个沉降观测点赋予一个起始值(相当于一个基准)在以后每次测量后,都可以利用基准点的高程通过计算其他各点的高程,再分别计算每个沉降观测点相邻2次观测值的差值(后一次观测值-前一次观测值)和累计沉降量(这次观测值-起始值)。并将相应的数据做成表格。冬瓜山铜矿的竖井井塔变形观测数据计算,以冬瓜山辅助井井塔为例,通过计算得到冬瓜山辅助井井塔变形观测数据。根据数据成果我们可以绘制详细的竖井观测点偏距和辅助井井塔观测点沉降图。见图1
3.4.1 竖井井塔平均位移量
S平=(SA1+SB1+…SD1)/4=1.375 mm;
3.4.2 竖井井塔平均位移速率
S平/t=1.375 mm/48 =0.029 mm/月;
3.4.3 各变形监测点位移速率:
SA1/t=1.2 mm/52 =0.023 mm/月;
SB1/t=1.4 mm/52 =0.027 mm/月;
SC1/t=2.5 mm/45 =0.056 mm/月;
SD1/t=0.4 mm/45 =0.009 mm/月;
3.4.4 位移点最大差异位移量 (135井):
SC1= 8 mm;
3.4.5 竖井平均沉降量:
S平=(SA1+SB1+…SD1)/4=0.878 mm;
3.4.6 竖井平均沉降速率:
S平/t=0.878 mm/53 =0.017 mm/月
3.4.7 变形点沉降速率:
SA1/t=0.3 mm/53 =0.006 mm/月;
SB1/t=0.56 mm/53 =0.011mm/月;
SC1/t=1.15 mm/53 =0.022 mm/月;
SD1/t=1.5 mm/53 =0.028 mm/月;
3.4.8 沉降点最大差异位移量(135井):SD =3.7mm
最后,对技术服务工作成果进行了验收,严格按照ISO9002质量体系组织设计、组织施工、组织验收,确保每个环节、每个步骤成果的可靠性,对成果资料采取作业组自检、项目组复检、专职检查验收的三级检查制度,编写“检查报告”,请示上级主管部门验收。结果表明此次测量精度和质量都达到了设计要求和我国行业规范的要求。相应的测量结果具有足够的可信度。因此,可以对冬瓜山的竖井的工作状态进行准确的描述。
4 结论
经过对冬瓜山辅助井井塔实地观测数据的计算与分析,可作出如下结论:
根据对辅助井井塔12个变形监测点18个观测周期结果来看,各点的变化趋势,基本一致说明是均匀变化;根据对竖井井塔各变形监测点来看,各变形监测点的差异变化很小,由此看来各竖井井塔的整体受力比较均匀;辅助井井塔、平均沉降速率为0.017mm/月,平均位移速率为0.029mm/月,各变形观测点位的沉降速率均较小,说明基础比较稳固、平衡;各变形观测点位的累计沉降量均符合规范要求,未见沉降变化异常;竖井井塔未发现裂缝等异常;竖井井塔平均沉降速率、平均位移速率,达到《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97 规范规定:“沉降速率小于0.01—0.04mm/d,可认为稳定状态良好,继续观察。”从以上结论可以看出:近期内冬瓜山矿区状态较为良好,开采工作可继续进行,但是,在开采过程中仍然需要进行检测。
为了保证矿区可以安全可靠的进行开采工作,必须加强对矿区的质量安全管理。由于我国目前矿区科学技术仍然不能做到完全机械化,导致仍然需要使用大量的劳动力。因此,一旦矿区出现安全事故极易出现群死群伤事故,导致极其恶劣的社会影响。其中,矿区的安全需要做好防御工作。高质量的测量工作可以准确的预测出矿区的安全系数。只有保证矿区的安全,才能创造良好的社会效益和经济效益。
参考文献
依据工程教育专业认证标准和“信息化测绘”时代对高校测绘工程专业人才培养要求,结合专业提出的培养目标,文章从专业课程教学内容与时俱进、加强测绘新技术下学生专业技能培养、多样化实践基地建设、本科生导师制以及科研促进学生综合能力培养等方面阐述了测绘工程专业培养模式改革尝试与实践效果,不仅为河北工程大学测绘工程专业达到工程教育认证标准奠定基础,也为其他工科专业人才培养提供一种思路与借鉴。
关键字:
测绘工程;专业认证;培养模式;测绘新技术
一、引言
随着空间技术、计算机技术、信息技术以及通信技术的飞速发展,测绘科学经历了“传统测绘”、“数字化测绘”,再到“信息化测绘”的快速变革[1]。特别是2014年1月和2015年6月,国务院办公厅分别和批复了《关于促进地理信息产业发展的意见》(〔2014〕2号)和《全国基础测绘中长期规划纲要(2015-2030年)》,极大地推动了我国测绘地理信息产业发展,在国家政策驱动和国家测绘地理信息局的总体战略部署下,现代测绘技术突飞猛进,地理信息数据获取、处理、分发服务等领域的关键技术不断取得突破,测绘行业呈现跨越式发展,这给我国测绘教育提出了新的挑战,同时也对高等院校培养服务于测绘地理信息行业及相关部门的应用型、复合型人才提出了新的要求。为推进中国工程教育改革,提高工程教育质量,建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系,促进工程教育与企业界的联系和中国工程教育的国家互认,提升国际竞争力[2],教育部2006年启动了工程教育专业认证试点工作,2009年后进入普及推广阶段,标志着我国高等工程教育迎来了一个新的发展契机,并于2015年3月,中国工程教育专业认证协会推出了最新的《工程教育认证标准》(修订),设置了通用标准和专业补充标准。作为工科特色鲜明的测绘工程专业,我校正在积极按照工程教育认证标准开展测绘工程专业建设及认证工作。为达到工程教育认证标准(2015年版)和“信息化测绘”时代对高校测绘工程专业人才的培养要求,测绘专业应制定符合认证标准、学校定位和适应当前社会经济发展需要的测绘工程专业培养目标[3-4],为此提出新的培养目标,即注重现代测绘学科新理论新技术、专业技术能力、工程设计与管理能力、团队合作、组织与领导能力、继续学习能力的培养和评价,关注毕业生社会认同感及用人单位的信息反馈,体现新测绘时代高级工程技术人才的本质要求。面对新的培养目标,如何更新教育思想观念,改革创新人才培养模式是目前测绘工程专业教学改革的当务之急[5]。为此,本文以河北工程大学测绘工程专业为对象,探讨工程教育论证建设背景下,为适应当前社会经济发展对测绘专业人才的需要,在测绘工程专业培养模式方面做的一些改革尝试。
二、培养模式改革与实践
(一)融入新技术,更新教学内容
当前,测绘新设备新技术日新月异,使测绘的作业方式、生产手段和组织形式都发生了变化,不仅提高了测绘效率,而且大大减轻了测绘人员的劳动强度。为了保证测绘工程专业学生紧跟测绘新时展步伐,在专业课教学方面应当确保教学内容与时俱进,不断融入本专业的新技术和新应用的相关知识[6],引导学生不断去接受专业前沿信息,以高新技术突出测绘学科的作用。近年来,我校测绘工程专业不断引进了TrimbleGPS测量系统、低空无人机、轨道几何状态检测仪、三维激光扫描仪等先进设备与技术,而相关课程的教材对最新仪器的使用方法和测量新方法原理涉及的不多[7],为了使学生对这些新设备新技术相关知识与应用有足够的了解,相关教师对《工程测量学》、《摄影测量学》、《GPS原理与应用》以及《变形监测及数据处理》等专业课程的教学内容进行重新设计、拓展和深化,并随着测绘科学的发展不断更新、完善教学内容,保障教学内容与专业发展不脱节的同时,促进学生对专业的认知,激发学生从事本专业的兴趣。
(二)拓展新的实习环节,加强学生专业技能培养
测绘工程专业必须注重实际动手能力与技术应用能力培养,不仅要培养学生外业操作和维护仪器设备能力,而且也要培养学生运用专业软件进行内业数据处理能力,特别需要加强学生使用测绘新仪器新技术的专业技能培养,促进学生紧跟新时代测绘发展的步伐[8]。因此,在保障传统基础测量实习与设计环节的基础上,包括测量学实习、数字化测图实习、控制测量课程设计与实习、GPS实习、工程测量课程设计与实习和毕业实习等,对各项实习内容进行整合调整,借助引进高、精、尖仪器设备,拓展测绘新技术的实习环节,如增加多功能全站仪应用实习、轨道精调课程设计、3D激光扫描仪使用与数据处理实习、高光谱仪使用实习、遥感实验以及工程结合的无人机低空摄影测量实习等。另外,鼓励学生自主探索,组建测绘机器人、3D建模、GPS定位与技术、低空无人机、遥感等兴趣小组,并每年举办综合测绘技能大赛,锻炼、提高和检验测绘工程本科生测量技能,为今后就业增强了竞争力,例如,目前累计成立50人的无人机摄影测量兴趣小组,完成了邯矿集团太行矿区、永年广府古城、平山县营里镇石榴沟村等区域的飞行方案设计、无人机航拍、像控点测量、数据处理和立体测图等工作,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的专业技能。
(三)开拓实践基地,提供多样化工程实践机会
近年来,我校测绘系在不断完善校内及邯郸市内实习场地的同时,积极面向社会,开拓省外、企业实习基地建设,注重校企合作,建立校企联合的测绘工程专业实习与就业基地。目前,测绘工程专业已与山西省煤炭地质物探测绘院、开滦集团、中煤设计工程有限责任公司、中地数码集团有限公司、河北博翔地理信息技术有限责任公司以及一些煤矿企业等签订了校企联盟协议和校外实习基地协议,建立了近20余个教学实践科研基地,并在相应的实践基地聘请具有高级职称和丰富工程实践经验的工程师进行指导;另外,鼓励学生在GPS应用、三维激光扫描仪应用、三维校园建设等方面进行工程模拟实践,开展以“在工程实践中成长”为主题的项目现场实践等活动。通过多层次、多领域、多形式、多内容的实践教学基地建设,为测绘工程专业本科生提供多样化工程实践机会,保障课堂理论学习与工程实践无缝结合,培养学生实际动手能力以及应用理论知识和技能解决实际问题能力,激发创新能力,同时在工程实践中,有利于培养学生团结合作、爱岗敬业、艰苦拼搏的良好专业素养,为他们今后进入社会打下坚实的基础。
(四)创新培养方式,实施导师制
在创新培养方式方面,测绘工程系通过一系列辅助措施来对学生进行思想引导、生活指导和专业知识学习辅导,如组建生活和学习兴趣小组,对优秀本科生实施导师制。值得一提的是测绘工程本科生导师制在学院最先实施,其做法是:在刚进入大二阶段学生中选取成绩优秀或动手能力强,具有较强专业兴趣的同学,安排测绘系具有博士学历或经验丰富的教师作为本科生导师,每位导师可带3~6位本科生进行跟踪指导,并在以后学习阶段实行淘汰制,目的是为学生提供一种与专业老师接触和交流的途径,帮助解答学生思想、生活和学习所遇到的各种问题、特别是在专业课程学习与实践中遇到的问题,培养优秀拔尖学生的同时激发学生之间良性竞争,以及学生对专业知识和技能学习的动力。目前,测绘工程系本科生导师制已实施3年,从学生成绩、参与工程实践与课题的能力和积极性以及创新项目申请来看,该项制度取得较好的效果。
(五)结合教师科研课题,促进学生综合能力培养
针对《工程教育认证标准》和我国高等院校的教学宗旨和教学目标,测绘工程专业培养应当鼓励学生参加科研,科技创新活动,提高学生的科技创新能力。因此,在本科生培养过程中,需要充分利用大学生科研创新项目以及老师科研课题,吸收优秀大学生加入到教师的科研或科技服务项目中来,培养学生针对实际科研问题进行思考分析和寻求方法解决的能力,并让学生经历从项目方案设计到组织实施再到验收的全过程,获得丰富的实践经验。通过产、学、研结合的培养模式以及教师的言传身教,给学生创造从事测绘生产、科研活动的机会,帮助学生了解学科前沿,引导学生制定研究计划及撰写科技论文,不仅有利于学生巩固和拓展所学的理论知识,锻炼其实践与自身创新能力,还有利于提高学生综合能力[9];同时也有利于促进教师将科研融入教学,及时给学生灌输学科发展的前沿和动态信息,提高教学质量。近三年来,在教师的指导下,针对矿区变形监测、土地权属确定,地籍测量、地形图测绘、轨道精调、线路测量、边坡放样与监测、流域下垫面信息提取、种植结构提取、流域资源环境监测等,测绘工程专业本科生400多人次参与完成教师横纵向科研课题40余项,申请获得省、校级大学生创新、创业实践项目9项,极大地锻炼和提高了学生的实践动手能力、创新能力、组织能力、社会适应能力和竞争能力,促进了学生综合能力的培养。
三、结语
在工程教育认证建设背景下,面对信息化测绘时代和工程教育认证标准对测绘人才的要求,进行测绘工程专业培养模式改革是培养符合当前社会经济需要的创新性复合型测绘人才的首要任务。本文从更新教学内容、注重学生技能培养、实践基地建设、导师制和引导学生参与科研等方面阐述了近年来我校测绘工程系对专业人才培养模式的一些做法和取得的成效,不仅为河北工程大学测绘工程专业达到工程教育认证标准相关要求奠定基础,也为信息化测绘时代测绘人才培养以及其他工科专业人才培养提供一种新思路;但同时应该注意到,测绘专业人才培养必须紧跟测绘时展步伐,因此人才培养模式需要不断改革创新,并在实践中得到不断的改进与完善。
参考文献:
[1]吉长东,徐爱功.基于“卓工计划”的测绘工程专业实践教学改革[J].矿山测量,2015,(1):86-88.
[2]中国工程教育专业认证协会秘书处.工程教育认证工作指南(2014版)[M].中国工程教育专业认证协会秘书处编印,2014.
[3]宁津生.测绘工程专业和测绘学[J].测绘工程,2000,9(2):70-74.
[4]李秀海,曹先革,张为成,等.结合专业认证的测绘工程专业人才培养方案制定[J].测绘通报,2015,(S0):241-243.
[5]王西林.测绘工程专业创新人才培养模式的探索[J].甘肃科技,2015,31(9):84-85.
[6]胡青峰,马开锋,王铁生,等.测绘工程本科专业教学改革浅谈[J].科技创新导报,2015,(22):200-201.
[7]冯甜甜,程效军.“卓越计划”背景下测绘工程专业培养方案的改革与实践[J].测绘与空间地理信息,2015,38(1):27-29,36.
1 前言
山西煤炭资源整合是践行科学发展观、贯彻实施国家煤炭产业政策的重大战略举措,对于优化煤炭产业结构,实现产业升级,意义重大。通过煤矿资源的整合和有效的企业兼并重组,坚持以大型煤炭企业为主体推进煤炭资源整合工作,充分发挥大型煤炭企业的资源、资本、人才和管理优势,提高煤矿的技术装备水平、机械化开采能力和煤矿安全管理水平,促进煤炭产业的可持续发展。
但在资源整合兼并重组结束,矿井进入建设期,安全管理工作存在的问题更加凸显出来。那么,应该如何实现矿井建设期间安全管理目标,应对建设过程中安全管理工作出现的新矛盾,新问题,确保煤矿安全、有序、健康发展呢?
(1)必须切实做好被兼并煤矿矿委领导班子留用人员、外雇人员的安置和沟通融合工作。能否妥善解决好人员安置问题,直接关系到企业重组工作的成败,关系到企业能否顺利开工建设。因此企业和企业主体要从切实维护职工合法权益的高度出发,按照有关政策处理好兼并与被兼并职工劳动关系的接续、变更和社会保障工作。加强沟通―磨合―融合,让他们尽快适应新的环境,顺利开展各项工作,为矿井建设铺展一条坦途。
(2)加快企业文化融合,实现企业和谐发展。兼并的煤矿企业不同程度地存在产能分散,技术装备相对落后,发展后劲不足;部分被兼并过来的煤矿企业管理制度不健全,管理人员素质较低,经营不善等问题。随着兼并重组各项工作的不断向前推进,兼并企业的规模和业务迅速扩大,兼并主体和企业必须通过管理创新、温情感化等各种渠道,把自身先进的管理模式、企业文化、技术、管理、安全生产等先进的理念逐步移植到被兼并企业中去,全面提升企业凝聚力、向心力,实现和谐发展、安全发展之目的。
(3)施工单位管理队伍素质参差不齐、施工人员流动性大,文化水平低,安全技能薄弱,安全管理难度大,给安全管理带来诸多困难。要从根本上解决这一困扰兼并重组建设矿井的顽疾,企业决策者必须具有前瞻性,要着眼于安全工作的长期性、反复性,从抓好安全教育和培训工作上寻找素质提升的突破口。任何一个具有发展实力和前景的企业都离不开一支训练有素的职工队伍,而提高职工整体素质的必由之路就是合理有效的教育和培训。安全技术培训要本着适合、实用、通俗易懂的原则,将安全培训纳入制度化、规范化管理轨道。搞好岗前培训、班前培训、现场培训、班后培训和重点人员、关键岗位、特殊工种培训,实现培训工作“自上而下全员化,分层分类个性化、形式灵活多样化”,以突出职工安全意识、操作技能、行为养成培养为重点。通过培训,不仅要使职工提高安全意识,掌握应知应会知识,而且能够融会贯通,在工作中加以运用。
(4)安全投入不足或不愿投入是制约建设矿井安全发展的瓶颈。
1)设备投入不足
因生产设备不足、生产设备更新缓慢,造成设备事故率增多。有的设备发生故障后因前期投入少,缺乏备件,不得不带病运行,甚至停工等待,严重的还会造成重大机电事故、瓦斯事故。
2)安全设施投入不足
安全设施是保障煤矿安全运行的必要装备,但由于施工项目部安全投入意识薄弱,能省则省,诸如一些必备的监护设备、检测设备、供电安全保护等等,在安全设施上“偷工减料”。、导致矿井事故率增加,防灾抗灾能力下降。
3)支护材料以次充好、弄虚作假
施工单位为了追求更大的经济利益,把工程质量这一百年大计抛之脑后,不按设计施工,在监督失控的时段,弄虚作假,偷工减料。在支护过程中有意遮掩不合格品,蒙混过关。
针对上述问题,建设单位必须严格施工质量监督管理,认真落实安全责任制,从严考核,实施“质量保安”战略,提高安全质量标准化水平。监理单位切实做好旁站监理作用,使工程质量始终处于掌控之中。从近期发生的一系列煤矿安全事故分析,无一不是管理不到位,安全质量差、责任不落实造成的。所以,打破安全投入不足或不愿投入这一瓶颈,就必须树立安全意识、责任意识、质量意识。
(5)基础资料缺失、不真实是资源整合矿井必须面对的重要课题。由于历史原因,资源整合矿井在基础管理上往往欠账较多。采掘布置混乱,越层、越界现象普遍,井巷布置在空间上凌乱,多数巷道因冒顶、水淹、通风等原因无法测绘;采空区积水情况不清;周边矿井相互沟通,采掘范围不清;缺少应有的防水煤柱;防治水基础图件、基础台账、基础工作几乎为零;前期勘探工作不足,矿区水文地质资料欠缺。因此接管后企业面临较多的棘手问题,其中地质资料的缺失是最大的问题,直接影响着今后煤矿的安全生产。解决途径有以下几方面:
1)广泛发动,诚恳邀请被兼并煤矿原有工程技术人员,尽可能详细掌握矿井历史沿革的资料。
2)积极沟通协商到当地各级煤炭主管部门收集、询问第一手资料,及时上图补充完善,为以后正确指导施工、防止误透老巷及透水事故提供技术依据。
3)要用审慎的态度接收、分析、评价获取的地质资料,谨慎地进行验证、使用,才能相对准确的掌握现状。
4)加强现场管理,及时掌握开掘一手资料,杜绝事故发生。
加强防治水现场管理。实行“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采 ,在掘进时必须做到“物探、钻探相结合”,认真做好井下探放水工作,并从衔接安排部署入手,把探放水工作纳入到正规的矿井建设秩序中进行规范管理。
加强“一通三防”现场管理。制定瓦斯红线管理,严格瓦斯检查工跟班管理,现场交接班管理,保证用风地点通风正常,安全施工。提高井下监测系统灵敏度,对井下所有监测监控仪器定期进行校验更新,根据需要加以调节风量,保证工作面风量满足要求。在生产布局上,优先考虑通风系统,做到系统简单,灵敏可靠。
CDIO是构思、设计、实现)及运作的英文缩写,CDIO的基本教育理念以产品从研发到运行的完整生命周期为载体,促使学生积极主动的参与工程学习中的各类实践环节。将CDIO教育理念引入实践教学是国内外工程科技人才培养模式的一次重大探索。测绘工程作为一门实践性极强的工科专业,不仅注重测绘理论的学习,同样强调实践的重要性。在高素质的测绘工程科技人才培养过程中,相关专业课程的课程实验和工程实践环节和体系起着举足轻重的作用。在测绘工程专业实践体系的建设过程中,引入CDIO先进的工程教育理念,可从如下几个方面需重点考虑:(1)加强校企合作,挖掘校企合作平台的深度融合机制。目前,已有较多的煤矿企业、测绘企业及知名测绘厂商等与我院建立了形式多样的友好合作关系,下一步需根据测绘行业的特点来夯实双方的合作基础,其根本途径是,寻找校企合作的利益链、建立双方灵活多样和深度融合的长效机制,提高教师和学生参与工程实训的深度、广度和作为企业“准员工”的角色度。校企合作平台长效机制的建立不仅可以缓解学校教学实习经费紧张的问题,还可以为学生提供更多走进企业,深入直观地了解所学理论知识行业中具体应用的机会;(2)搭建校内多层次的综合型一体化实践教学平台。以工程专业认证标准为依据,对现有实验示范中心、重点实验室等实训平台进行整合、优化,对实验教学资源进行系统整合和统一规划并进行功能划分,为学生提供从低到高、从专业、创新到综合能力训练的适应项目化教学需要的多层次的完整平台。优化后的教学平台既保持原来优势,也符合工程教育专业认证及后续发展需要;(3)设立特色实验室。根据专业需求,结合专业特色,增加综合型、设计型及创新型实验的比例和深度,并进行全校范围内的实验资源共享。
(二)在课堂教学中引入职业素质教育,提高学生的职业技能
不同于学历文凭证书,职业资格证书密切关联于某一职业能力的具体要求,全面反映了某一特定职业所必须遵循的行业标准和相关规范,以及特定行业劳动者从事这种行业所应具备的实际职业能力和素养。虽然职业资格证书制度兴起的较早,但是发展至今一直未能与高等教育培养人才挂钩。高等国际工程教育专业认证制度与国家职业资格证书制度的基本要求是一致的,是从业证书申请发放和登记注册过程中一种不可缺少的前提条件。在国际上,专业认证制度体系较为完备的国家基本上都将专业认证制度与职业资格证书制度直接关联。就测绘工程专业而言,尽管不同高校在基础和专业课程设置的数量和名称上略有不同,但基本上都采用的是“基础课程—专业基础课程—专业方向(模块)课程”这一课程设置模式,课程体系在学分、学时、比例上也大同小异,区分度不大。参考国际发达国家专业认证制度和体系的经验,我国在测绘工程专业人才上的培养体系方面,可以尝试针对测绘行业的某一执业资格(如“注册测绘工程师”)和“卓越工程师教育培养计划”来组织安排测绘专业课程体系,即大学一年级安排数学、力学类及专业基础课程来进行综合培养,大学二年级在专业基础课程的基础上以专项课题形式(如地形图测绘、数字摄影测量等)参与实验、实训,大学三、四年级进入专业模块课程培养。模块课程的设置要与职业资格所遵循的标准和规范有机结合,如此的模块课程设置不仅可为工程教育专业认证的后续持续发展提供驱动力,而且也为将来职业认证与专业认证挂钩做好积极准备。此外,此种课程设置思路也可保证测绘学科的相关知识以结构层次化而不是零散化、杂乱无章的形式进入学生的知识结构体系,从而促进学生对测绘学科知识的整体认知。综上所述,根据测绘工程专业实践性强的特点,可以设置科学合理的测绘专业方向模块化课程替代原有的学科专业课程,并根据职业资格的能力要求有所侧重,分布合理的课时,搭建新的测绘工程专业模块化课程体系。
(三)将科研能力培养引入相应教学环节,提高学生的实践创新能力
随着科学技术的发展,信息化及学科交叉融合的特征愈加明显,社会对工程人才的知识、能力、素质方面的要素、结构和质量也提出了更高要求,从而也对高校培养人才的工程创新能力提出了更高要求。随着空间信息技术的快速发展,我国的测绘行业在快速发展的进程中也急需培养高水平的工程创新人才。但是,高等工程教育的重要任务之一就是学生创造能力的培养,而学生对不同工程专业的兴趣选择对其工程能力能否养成及持续增长有着决定性的影响。因此,在高等国际工程教育专业认证背景下,学生的工程能力的培养更应关注其对不同工程专业的个性化选择,以确保学生能够在结合自身特点和兴趣爱好的基础上,构建自身的合理知识结构,促进自身创造性和创新能力的提高。为此:(1)可在本科生日常教育教学中建立“科研导师制”人才培养模式。大学生可以根据自己的能力、特点和兴趣选择参与科研导师的相关科学研究课题。通过直接参与导师的科研课题或在导师的指导下,在第二课堂中通过各级各类大学生科研训练计划、学科竞赛、毕业论文(设计)、毕业实习、生产实训及参与教师科研项目等各环节为载体来完成自选或感兴趣的科研项目。学生通过直接参与所学专业相关的科研项目的工作,尽早接触测绘学科前沿,既增加了学生科研认知的深度和广度,又可在实战中促进学生科研实践能力的提高;(2)美国工程与技术鉴定委员会研究制定的工程评估准则对工程专业学生的能力共提出了11条标准,总结起来基本上是强调所学专业的工程实践能力、多学科交叉综合的学习能力、职业素养与职业责任感。这些基本能力和素养的形成是基于系统的人才培养方案(包括整个教育教学计划、专业培养方案,特别是科学合理的实践教学体系)。因此,在课程设置上应结合现代信息化及学科交叉融合的特征来更多地考虑多学科的交叉与融合(如GPS现代定位技术与信号处理领域的交叉融合,数字摄影测量与数字图像处理及计算机视觉学科的交叉融合,地理信息系统(GIS)与网络信息技术及软件工程领域知识的交叉融合等),通过上述不同领域知识的交叉融合,可为学生提供较为先进的测绘学科发展前沿信息,提高学生对测绘专业的学习兴趣,增强专业方向对学生的吸引力,同时,也为学生工程素养和实践能力的提高提供多学科交叉综合的较为宽泛知识背景,在此知识背景下,可使学生对测绘学科及其工程领域的现存问题有一个清醒全面的认识和把握,继而提出创新性的解决思路和方法,以促进复杂测绘工程问题的有效解决和技术创新。
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)03C-0120-03
工程专业认证是我国高等教育评估体系的重要组成部分,是提高工程教育质量的重要途径。2013年6月19日,我国成为《华盛顿协议》签约预备会员,标志着我国的工程教育认证体系初步具备了与国际认证的“实质等效”性。其中,2015版工程教育认证通用标准明确指出:“专业必须有明确、公开的毕业要求,毕业要求应能支撑培养目标的达成。专业应通过评价证明毕业要求的达成。”因此,评价学生的毕业要求达成情况,评估培养的毕业生是否合格、是否达到了制定的培养目标就显得尤为重要。本文基于2015版中国工程教育认证通用标准规定的毕业基本要求,对湖南科技大学采矿工程专业学生进行了毕业要求达成度评价,分析存在的主要问题,并提出对策。
一、毕业要求达成度评价机制
采矿工程专业学生毕业要求是通过一系列的课程教学、实践教学和其他辅助教学过程来实现的。根据毕业基本要求,设置了相应的教学环节。专业毕业要求的达成情况按照制定的11条毕业要求内容进行评价。
(一)评价对象。采矿工程专业毕业要求达成度评价的对象是制定的每一条毕业要求、各条毕业要求对应的指标点及各个指标点所对应的支撑课程,进而构成以支撑课程、指标点、毕业要求为主线的三重评价对象体系。
(二)评价原理。采矿工程专业毕业要求达成度评价采用课程考核成绩分析法,以课程考核材料为主要评价依据,对各门课程(包括实验教学、实习教学、课程设计、毕业设计等在内的所有教学环节)达成毕业要求的情况进行定量评价。通过统计某项毕业要求指标点在不同课程中的相应试题的平均得分比例,并赋予本门课程贡献度权重,最终计算得出该项毕业要求的达成度评价结果。
(三)评价依据。毕业要求达成度评价的依据材料为所有参评课程的所有考核材料,包括考试试卷、大小作业、实验报告、实习报告(认识实习、生产实习和毕业实习)、课程设计、毕业设计等。但是,专业认证评价小组在进行各课程达成度评价前,需对选取的评价依据材料进行合理性认定,符合要求的才可以用来评价。
(四)评价机构和评价人员。毕业要求达成度评价是工程专业认证程序中重要的一个环节,学院及教学系部都应该高度重视。首先,要成立专门的毕业要求达成度评价领导小组,小组组成人员包括学院主管教学的副院长、采矿工程系主任以及分管教学的副主任、采矿工程专业部分资深教授。其次,参与评价的人员涵盖了采矿工程专业所有任课教师及为采矿工程专业学生开课的相关专业教师。
(五)评价周期。毕业要求达成度评价的周期为2年,即在每届采矿工程专业学生的第二学年末与第四学年末分别进行毕业要求达成度评价。
(六)评价标准与结果。依据本校的办学体制、办学特色、采矿工程专业的培养目标、毕业要求,结合R堤氐恪⒔萄效果、教学经验,由采矿工程专业工程认证工作领导小组研究讨论,将毕业要求达成度评价合格标准值设定为0.65。即每条毕业要求对应的指标点的最小评价值大于等于0.65,则判定该项毕业要求达成。在评价工作完成后,要总结、整理形成“毕业要求达成度”记录文档,包括“毕业要求达成度评价表”“课程达成度评价表”等,根据制定的毕业要求达成标准明确评价结果是否“达成”。
二、毕业要求达成度评价方法与步骤
科学、完善的评价机制是毕业要求达成度评价的前提和重要保证,是达成度评价高效开展的基础,而合理、便捷、可操作性强的评价方法与步序是毕业要求达成度定量评价按质保量完成的直接途径。达成度评价以毕业要求为出发点,又以毕业要求为落脚点,通过对各个教学环节、教学活动进行具体评价计算,获得各项毕业要求的评价结果值。毕业要求达成度评价具体的步骤如图1所示。
(一)制定毕业要求。依据中国工程教育专业认证通用标准、湖南科技大学的办学理念、采矿工程专业的培养目标及培养方案,经学院工程专业认证领导小组、工作小组会同行业、企业专家,充分研究讨论,共同制定采矿工程专业所培养的毕业生要求达到的内容。
(二)指标点、课程体系及达成度目标值。由学院工程教育专业认证工作领导小组会同采矿工程专业责任教授对每项毕业要求进行详细分解、阐释;根据采矿工程专业的特点及教学的实际情况,确定每条指标点所支撑的课程(一般不超过3-4门)。值得注意的是,此处的支撑毕业要求指标点的教学课程应该是教学计划与培养方案明确了学分值及考核方式的教学活动与教学环节。然后,依据各门课程对指标点的贡献度大小,为它们分配合理的“权重”值,各个指标点的支撑课程权重值的和等于1。
(三)评价依据的合理性确认。毕业要求达成度评价所采用的基础数据、原始数据来源于参评的各门课程的考核材料,若是基础数据不符合要求、存在问题,那么得出的评价结果也就不准确、不可信。因此,在进行各支撑课程的达成度评价之前,采矿专业认证达成度评价小组必须对课程的考核材料如课后平时作业、报告、设计、试卷、大作业等进行合理性确认。主要包括以下几个方面的内容:
1.课程考核的内容是否完整体现了对相应毕业要求指标点的考核(试题的难易度、题型比例、覆盖面等)。
2.考核的形式上是否合理(除了学期末的课程试卷笔试外,是否采用了大作业、小论文、大设计的形式考核)。
3.在课程考核成绩的认定上是否严格。
对于评价依据的认定应明确给出是“合理”还是“不合理”的结论;要是评价依据“不合理”,那么应该舍弃该评价依据作为基础数据进行课程达成度评价。
(四)课程达成度评价。基于经过合理性确认后的支撑课程的各类考核材料(主要包括期末考试试卷、报告、小论文、设计、大作业等),开展该支撑课程对各项毕业要求指标点的达成度评价。主要过程为:(1)选取评价样本,针对待评价的支撑课程,根据学生人数的数目,选取具有代表性的考核材料样本,即样本中好、中、差的数量比例大概相等,简化的做法为选取一个教学班的课程考核材料;(2)待评的支撑课程对应所分解的某条指标点的达成度评价结果的计算公式为:
(五)分项毕业要求达成度评价的计算。课程达成度评价结果及毕业要求指标点达成度评价结果均采用最小值的规则,即支撑课程的评价结果取评价周期内各年度最小值,而某一项毕业要求的评价结果取各指标点的最小值,若最小值大于等于所规定的评价标准则该项毕业要求认定达成。将获得的各支撑课程的评价值进行叠加,得出对应指标点的评价值,进而可以求得该项毕业要求的达成度评价结果。最后,根据上述评价机制所确定的评价达成标准,判定此项毕业要求是“达成”以及“未达成”,并作出必要的问题说明。
三、毕业要求达成度评价实践
下面将以湖南科技大学资源环境与安全工程学院采矿工程专业2016年度进行的工程教育认证为例,探讨专业认证过程中毕业要求达成度评价环节的具体实施,其中详细的评价计算是根据“毕业要求3”进行的。
(一)毕业要求。根据2015版中国工程教育专业认证通用标准要求,结合湖南科技大学采矿工程专业2015版培养方案、培养目标,由学院教学指导委员会,并邀请煤炭行业、企业专家进行研讨,确定采矿工程专业培养的毕业生要求达到11项的具体内容。
(二)指标点分解、支撑课程及权重值。学院工程教育专业认证工作领导小组会同采矿工程专业各责任教授组织讨论,对制定的每项毕业要求进行详细分解。在此基础上,依据培养目标、通用标准要求确定2-4门课程作为每条指标点的支撑课程,并由各门支撑课程对毕业要求的贡献度合理分配“权重”值。以采矿工程专业“毕业要求3:掌握矿山开采方法与岩层控制、矿山压力及岩体工程测试、矿山灾害控制等专业知识,能够设计满足特定需求的资源开采方法、矿井生产系统、矿井安全系统、井巷(或隧道与硐室工程)和工艺流程等”为例,将其分解为4个指标点,每个指标点均对应了2-4门的支撑课程,并分别赋予了表征支撑强度的权重值,每条指标点的目标达成度为1。“毕业要求3”指标点分解及其达成度目标值如表1所示。
(三)确认评价依据的合理性。对“毕业要求3”各指标点支撑课程的考核材料(试卷、作业、报告、设计等)进行考核内容、考核形式、考核成绩认定是否严格等方面进行合理性确认,然后给出该课程评价依据是“合理”还是“不合理”的结论。表2为指标点3.1中课程煤矿开采学的合理性确认表。
(四)课程评价及毕业要求达成度评价计算。在对“毕业要求3”的各支撑课程的评价依据进行了合理性确认后,分别针对2010级和2011级采矿专业学生的考核结果开展课程达成度评价。以煤矿开采学为例,抽取2010级采矿2班及2011级采矿1班的期末总成绩为样本进行统计,根据评r值公式计算出煤矿开采学对“毕业要求3”各指标点的达成度评价结果(如表3所示),最终结果一项取两年中的最小值。
根据以上同样的方法,抽取2011级和2010级班级的其他课程考核材料样本,完成各自对“毕业要求3”指标点达成度的评价值。最后,将“毕业要求3”的13门支撑课程的达成度评价结果进行汇总填表,如表4所示,并对各指标点的评价值求和,取最小值作为“毕业要求3”的最终评价结果。由表4可知,“毕业要求3”的达成度评价值为0.71,结果为“达成”。
(五)存在的问题与对策。毕业要求达成度评价是对毕业生培养质量的一次检查,是评价专业培养目标、毕业要求的达成情况,是当前教学状态下工程教育专业教学效果、教学质量的信息反馈过程。本次采矿工程专业“毕业要求3”的达成度评价结果虽然为达成,但是仍反映了一些不足与问题:一是对矿井初步设计、采区设计、硐室施工设计能力不足、现行有关矿井法规、规程、规范不够熟悉;二是设计图纸、报告质量不高。应进一步重视和加强课程设计及毕业设计对应的实践教学环节的考核,严格执行实纲。
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