中心首页|中心概况|师资队伍|条件保障|典型案例|申报材料
文章内容页
当前位置: 首页>>实验中心>>煤矿开采虚拟仿真实验教学>>中心概况>>建设必要性>>正文
虚拟仿真实验教学中心建设必要性
2015-06-28 13:31  

虚拟仿真实验教学中心建设必要性

(1)福建省矿山地形、地质构造复杂;矿山生产模式多种多样,因此要培养全面型矿业人才是十分有必要的:

福建省位于中国东南部,濒临西太平洋,属于华南褶皱系的一部分,是环太平洋成矿带中的重要的矿区之一。区内地层发育较齐全,自上元古界至第四系多有出露。地质构造复杂,岩石类型复杂,岩浆活动频繁,沉积岩和变质岩地层的综合与火山岩地层约占全省陆地面积的三分之一,成矿条件优越,矿产资源较为丰富。

福建省矿区大部分处在山区,矿区大多属构造侵蚀剥蚀地貌,地形一般较陡,沟谷切割较深,地表水排泄条件良好,福建省地质构造复杂导致矿区开采难度大,需要克服的难题多。例如:

不稳定煤层:福建省煤矿煤层大多为薄或者极薄煤层,煤层厚度变化大,断层多,鸡窝煤遍布,是福建许多煤矿矿山的典型特点。对于这类煤矿的开采,矿井错综复杂,学生依靠传统型教学很难掌握实用型技能,因此,虚拟仿真教学是十分有必要的。学生可以运用虚拟仿真教学,人机交互体验,全面了解矿山的整体运作以及掌握矿山设备的基础操作。

水害严重:福建省大多数矿井水害严重:老空积水区透水、地表水溃入矿井、栖霞组灰岩裂隙~岩溶水突水、断层裂隙带导水等等。水害事故多发,是福建矿山最常见的矿井事故,难预防以及难救援是水害事故的典型特点;而通过虚拟仿真教学,学生可以通过多次模拟矿山环境,体验矿井各种事故的预防以及逃生技能的训练,让学生高效生动的掌握预防事故以及突发事故的应对能力。

露天采场边坡加固难:露天采场边坡即使在无水环境下,坡体也难以保持稳定;而福建常年降水丰富,因此在这样的富水环境下,更是边挖边塌,坡体难以成型。在福建大多数矿山都是井下开采的前提下,对于露天开采学生并不重视,教学也涉及较少;而现虚拟仿真生动有趣,有效的调动了学生对各种矿井的生产模式,生产环境建设的学习积极性。

(2)科技在进步,行业在发展,依靠传统采矿教学难以适应行业的发展:

传统教学实验难以反映矿山生产复杂多变的特点。由于福建省矿产种类多,地质构造复杂多变,矿产资源在开采过程中会形成纵横交错的巷道,生产过程中更是在时间和空间上不断变化;仅依靠传统的实验室静态矿山模型,很难准确、形象的表现出采矿空间的复杂性和动态变化特征;使学生对矿山生产系统和工艺组织构成难以形成完整的知识结构,更难以让学生在实验过程中与实验产生互动,激发学生的学习热情和创新性思维。

矿山实地参观认知、实践具有较大的难度和较高的危险性。由于矿山生产工艺流程复杂,井下安全隐患多,实地学习过程中学生对矿山设备的不当操作、违反矿山安全生产规程等不当行为有可能造成重大的安全事故,给企业带来直接经济损失和未来安全生产带来潜在的影响。因此,出于学生的人身安全和矿山企业安全生产责任重大、保障生产任务重的考虑,大学生不适合长期在矿山接受专业实践。

矿山环境复杂,设备操作风险高,实训成本高。科技发展快,大多数矿山设备的体积大,能耗大,更新速度快,价格高昂;并且,矿山设备操作复杂,操作之前必须经过严格的培训,因此矿山实训对于学校,企业,学生三方来说,都要承担极高的风险和成本。而且矿山环境复杂,企业责任大,即使一些矿山企业专门为培训员工和大学生实践建设啦示范工作面,也只能完成一些简单、示范性的培训,难移满足学生长期、充分实训的需求。不利于在教学过程中开展开放性,自主性,创新性的实验项目,不利于培养学生的工程实践能力和创新素养。

采矿工程的很多实验因高度危险难以开展。采矿工程的实验涉及面广,例如:煤与瓦斯突出瓦斯爆炸,粉尘爆炸,透水、火灾,顶板事故等矿山灾害防治;许多实体实验因为安全风险高,周期长,成本高而难移开展,只能利用视频教学开展。让学生难以理解和掌握矿山事故灾害等预防理论和控制方法。

(3)福建省矿产资源现状

福建省矿产资源储量表的固体矿产112种(含亚矿种),其中能源矿产1种(煤),金属矿产28种,非金属矿产83种,上表矿区总数868个,其中特大型矿区3处,大型63处,中型157处,小型矿区645处(附图1、附表1、2)。矿山总数4016处,按设计生产规模划分,大型矿山141处,中型矿山344处,小型矿山2073处,小矿1458处。保有资源储量居全国前5位的矿产有铸型用砂、华安玉、水泥标准砂、叶蜡石、粉石英、蓝宝石、明矾石、压电水晶、高岭土、


关闭窗口

©版权所有龙岩学院资源工程学院丨地址:福建龙岩市东肖北路1号丨邮编:364000