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明确各功能分区,减少物流、人流交叉明确工业场地内功能分区,可以是场区布局紧凑合理,以减少工业场地占地面积。阜康矿区鼎鑫煤矿工业场地分为场前区、辅助生产区、生产区、选煤厂及风井区。生产区及选煤厂布置靠工业场地东北侧,靠近外部公路,减少煤炭运输长度同时减少场内运煤道路布置以节约煤矿工业场地占地。风井区布置在工业场地南侧靠近围墙布置,由于风井区内瓦斯泵站与其他主要建筑物距离要求较远,通过将风井区布置在场区角落有利于减少因安全距离要求而引起的工业场地浪费。场前区以及辅助生产区均按集中布置有利于职工工作、生活分离,减少物流、人流交叉,提高场地利用率。
扩大生产协作,采用先进技术在经济合理的前提下,尽量采用先进技术,选用先进的生产工艺,提高车间单位面积产量指标;尽量采用大倾角皮带,缩短输煤走廊长度,以提高场地利用率。煤矿工业场地设计中避免“大而全、小而全”的发展模式,走专业化、协作化及科学化的道路。不重复建设,不重复利用地,已达到节约用地的目的。鼎鑫煤矿地面生产系统考虑井工开采的同时兼顾露天开采。矿井开采的原煤经过筛分洗选后进入储装系统,然后直接由汽车装车外销。煤矿工业场地西侧设置露天来煤受煤坑,露天开采的原煤经受煤坑直接进入上仓皮带,进入选煤厂进行洗选。地面生产系统采用先进的生产工艺减少繁芜流程,减少不必要的生产工艺,同时减少重复建设,节约工业场地占地。
充分利用地形,提高用地效率总平面设计中应地制宜发挥用地效能,在避免大规模土方工程的前提下,尽量减少占用土地。充分利用地形、地势,平面布置中结合生产过程中的工艺流程,利用现状地形高差减少输煤走廊长度,以节约工业场地占地。利用工业场地现状地形台阶装布置单身宿舍,可以提高单身宿舍采光效果,减少单身宿舍间布置间距。在有压力管道的车间,利用现状地形进行分台布置。如在地势较低的台阶上布置锅炉房、污水处理系统,在地势较高的台阶上布置高位水池,这样可以利用现有地势减少压力管道的敷设,同时可以减少不必要的水泵房设置,以减少场地面积。
合理紧凑布置建(构)筑物合理缩小建筑物的间距,虽然可以使建筑物布置紧凑、节约厂区用地,但由于生产、运输以及防火等要求,一味缩小建筑物间距对于节约用地的效果是不够的。在无特殊条件限制的情况下,针对同类建筑进行联合布置对于总平面的经济性和紧凑性是有特殊的意义。鼎鑫煤矿平面设计中将器材库与器材棚,压风机房与制单车间、锅炉房与配电间等建筑物进行联合布置,合并成为一个较大的建筑物有利于提高工业场地利用率。厂房的合并除了进行平面方向合并成联合厂房外,还可以进行竖向方向合并。随着生产力的不断发展,自动化高层货架仓库的发展和应用已经为减少仓库占地面积提供无限可能。鼎鑫煤矿中各建筑物尽可能进行多层布置,通过充分利用空间,扩大建筑使用面积,以有效节约用地。
【关键词】 煤矿工人; 尘肺病; 粉尘危害; 防治对策
【Abstract】 Objective:To analyze the prevalence and risk factors of pneumoconiosis among coal miners in a certain area, and put forward some countermeasures.Method:1398 cases of mine workers in a given area were selected from September 2015 to September 2016,all the workers were conducted medical examination,the clinical data of all workers and pneumoconiosis disease outbreaks were statistical analysed.Result:In the survey,36 workers were detected had pneumoconiosis disease and the rate was 2.58%,tunneling working face call average concentration of dust was (8.84±3.24) mg/m3,the total average concentration of dust was (16.87±5.27) mg/m3,
pneumoconiosis detection rate was 4.40%,significantly higher than that of the coal face,the differences were statistically significant(P
【Key words】 Coal miners; Pneumoconiosis; Dust hazard; Prevention and control countermeasures
First-author’s address:Institute of Occupational Medicine of Jiangxi,Nanchang 330006,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.07.033
尘肺病是常见的职业病,由长期吸入生产性粉尘(灰尘)引起肺组织弥漫性纤维化(瘢痕)所致,可导致咳嗽、咳痰、胸痛等症状,严重者威胁患者的生命[1-2]。有研究表明,煤矿工人是尘肺病高发人群之一,其防治P键在于对症治疗和消除各种危险因素,故分析其现状对指导防治对策的制定具有重要的意义[3-4]。对此,本研究通过对某地区煤矿工人进行尘肺病职业体检和职业卫生调查,分析其现状,探讨防治对策,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2015年9月-2016年9月某地区煤矿工人1398例,男710例,女688例;年龄20~58岁,平均(36.89±12.57)岁;接尘年龄21~28岁,平均(23.89±4.57)岁;工龄1~28年,平均(13.67±5.26)年;掘进场所546例,采煤场所852例;纯采煤工182例,主采煤工242例,纯掘进工128例,主掘进工214例,混合工632例。所有资料均完整且来源真实可靠。
1.2 纳入与排除标准 (1)纳入标准:①男性年龄在18~65岁范围内,女性年龄在18~60岁范围内;②无精神病病史或免疫系统、血液系统等严重性原发性疾病;③可清晰通过语言、笔录、行为等方式进行信息传递和表达。(2)排除标准:①本次体检禁忌证者;②拒绝提供完整资料者;③有心、肝、肾等重要器官严重性疾病者。
1.3 方法
1.3.1 仪器 粉尘采样器(FCY-3T 粉尘采样器)、电子天平(AEL-200电子分析天平),仪器均经计量部门检定合格。
1.3.2 调查方法 所有工人均给予职业体检检查,根据GBZ188-2014《职业健康监护技术规范》有关要求进行在岗期间主要包括内科、五官科常规检查,后前位X射线高千伏胸片,心电图,肺功能等检查(对疑似尘肺病者进行X线胸片检查),并通过自制调查问卷(主要包括性别、年龄、文化程度、工作职位、工作场所、入厂年龄、接尘年龄等)进行一般资料收集,之后对所有作业人员所在工作场所进行粉尘采样和检测,主要包括企业一般情况、生产工艺流程、职业病危害防护设施、个人防护用品等职业卫生调查,对不完整或不清晰记录的问卷进行现场补充或剔除。
1.4 观察指标 统计分析所有工人的尘肺病检出情况和两组尘肺病患者接尘、发病年龄和发病工龄情况,其中尘肺病诊断标准参照《职业病防治法》和《尘肺病的诊断标准》,即X线胸片显示有大阴影出现,其长径不小于20 mm,短径不小于10 mm为Ⅲ期;有总体密集度2级的小阴影,分布范围≥4个肺区或有总体密集度3级的小阴影为Ⅱ期;有总体密集度1级的小阴影,分布范围2~3个肺区为Ⅰ期,有总体密集但表现尚不够1级诊断为疑似患病[5]。
1.5 统计学处理 使用SPSS 20.0统计软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,比较采用t检验;计数资料以率(%)表示,比较采用 字2检验,P
2 结果
2.1 不同工作场所的呼尘和总尘平均浓度及尘肺病检出情况比较 掘进场所尘肺病24例(4.40%),采煤场所尘肺病为12例(1.41%),两者比较差异有统计学意义( 字2=11.835,P
2.2 不同工种的尘肺病检出、接尘和发病年龄及发病工龄比较 混合工的尘肺病检出率最高(3.16%),纯采煤工的尘肺病检出率最低(1.10%),比较差异有统计学意义(P0.05),见表2。
3 讨论
3.1 某地区煤矿工人尘肺病患病的现状及危险因素 尘肺病是常见的潜伏期较长的慢性职业病之一,煤矿工人长期吸入的粉尘潴留在肺内难以清除,离岗后仍具有较高的发病风险,故如何消除其危险因素对防治该疾病的发生具有重要的价值[6-7]。
3.1.1 粉尘浓度是高危因素之一 粉尘浓度是尘肺病发病的高危因素之一,人体自身虽具有清洁体内粉尘的功能,但在高浓度粉尘工作环境下,粉尘不可被有效清理,从而增加并发的风险[8-10]。由表1可以看出,煤矿工人呼尘和总尘平均浓度与其尘肺病检出率呈正相关。蒋胜兰等[11]研究也表明,尘肺病的发病率因粉尘的浓度、防护设施、种类等因素的差异而不同。
3.1.2 工作层面决定粉尘粒子大小及危害程度 本次调查研究结果显示,掘进工作面的呼尘和总尘平均浓度及尘肺病检出率明显高于采煤工作面,这可能是由于采煤过程中煤炭的粉碎度较低,其产生的粉尘粒子较大且分散度也较小,很快即可坠落至地面,被人体吸入的机会少;但在掘进过程中,可能由于其粉碎程度大、分散度大,易使粉尘粒子在空气中漂浮较长的时间,增加被人体吸入的风险[12]。
3.1.3 工种不同,危险程度不一 由表2可以得知,在不同工种中,混合工的尘肺病检出率最高(3.16%),纯采煤工的尘肺病检出率最低(1.10%),表明混合工是煤工尘肺防治工作的重点人群。这可能是由于该工种长期驻点于矿井和掘进巷道之间,长期在通风条件较差的井下工作,易使其吸入的粉尘量更多,肺部的粉尘积聚速度也越快,导致其更早、更快病发[13-14]。
3.2 尘肺病防治对策
3.2.1 加强教育 (1)宣传法律法规,为劳动者提供健康保障,用人单位应履行职业卫生管理义务,加强工人职业卫生教育培训,建立职业健康监护档案;(2)宣传尘肺病知识,加强粉尘作业劳动者职业培训,宣传和讲解“除尘”“防尘”,提高工人自我防护意识和维权意识,指导个体有效掌握防护用品的佩戴和监管。
3.2.2 健康防护 尘肺病发生后,容易合并呼吸系统相关并发症,如呼吸系统感染、气胸、肺结核、肺心病(以感染为主)等,造成肺功能不同程度的损伤,威胁煤矿工人的健康安全和寿命[15-17]。因此,应定期了解工人的患病现状及趋势,组织工人行X线等健康检查项目,及时给予对症处理,预防疾病恶化,“早发现、早诊断、早治疗”[18]。领导部门应加强煤矿工人作业场所环境的清洁工作和卫生监督,严格落实煤矿工人在岗前、在岗时以及离岗后的健康检查。
3.2.3 工艺改革 工艺改革、设备更新,是消除粉尘危害的主要途[19]。具体措施如下:(1)加强工作场所通风,通过一定量的风速和风流,可将以气溶胶形态悬浮呼吸性粉尘稀释或带离作业场所,从而有效减少呼吸性粉尘浓度;(2)加强防尘产生的处理和管理,应对防尘用水做净化处理,使水质达到国家标准,对综采工作面实施煤体注水,每隔30 m施工一个注水孔、240 t/100 m注水量,对输水管路进行喷塑等特殊处理,完善矿井洒水防尘管路系统;(3)强化作业产尘点治理,炮掘工作面安装高压远程喷雾和放炮自动喷雾、采煤机前后滚筒安装负压二次降尘器、支架安装追机遥控自动喷雾、综掘工作面使用综掘机除尘系统等,同时在矿井主要进风巷安装自动净化水幕和旋转喷雾、在大巷安装喷淋系统和地喷水幕、皮带落煤点安装封闭防尘罩等,以实现快速高效降尘目的[20]。
此外,还可以取得相关公益机构的帮助,充分利用互联网的力量,加大企业在防治措施上的执行力度和自觉性,从而达到有效控制煤V工人尘肺病发生的目的。
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关键词:综采工艺;设备;综采设备;技术
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.074
0 引言
我国上世纪首先出现整套的综采设备,逐渐提高煤矿综采技术的应用,大大提高了煤矿生产效率,先进的生产设备是煤矿企业持续发展的关键,目前我国煤矿开采工艺和管理水平逐渐完善,但有些问题亟待提高。本文通过煤矿综采工艺技术进行分析,就技术中出现的问题进行讨论,为提高煤矿企业的经济效益进行简单分析。
1 我国综采技术的现状
煤矿综采技术的广泛应用改变了煤矿原有的经营模式,上世纪七八十年代我国煤矿综采技术逐渐实现了综采技术在操作中的应用,形成集中化生产模式,提高了操作面的工作效率和工作方式,为企业带来较大的经济效益。当第一套综采设备投入使用后,煤矿的高产高效生产技术也不断提升,我国也成功研制出符合自身国情的全套综采设备,是我国煤矿行业前进了一大步。尽管我国综采技术在实际作业中取得很好的成绩,但与发达国家有很大的差距,特别是在综采技术方面存在很多的问题,我国综采设备的寿命远远不及发达国家,我国传统的综采设备可靠性差,成套综合能力薄弱,在采煤设备的运用上也存在很大的差距,我国煤矿地质条件环境复杂多变,综采技术在煤矿开采中存在很多限制,伴随社会经济和煤炭行业的不断发展,我国煤矿开采根据煤层的不同厚度选择合适的综采工艺,但目前我国综采工艺的设备的功能差,使用过程中设备零件出现严重磨损,使用寿命短,但大部分设备的零件都是从国外进行进口的,损害的零件更换需要等待时间长,进而耽误工期;另外我国复杂的地质条件导致不同的煤层和断面,煤层和断面对煤层的开采也有很大的影响,因此我国需要根据目前综采艺术的现状,对综采工艺进行分析。
2 煤矿的综采工艺和设备
(1)我国煤矿开采技术随着科技的进步不断提高,煤矿企业在开采中根据不同煤层的地质情况对煤矿开采的作业面进行尺寸测量,常见的综采工艺主要分为复杂煤层工作面的开采环境和地质条件稳定及状态良好的煤层的开采;针对复杂煤层工作面的开采工作需要特定的综采工艺进行,通常采用短壁综合机械开采技术,短壁综合机械开采技术是一种应用广泛的综采工艺,在复杂煤层或恶劣环境下的开采使用形状不规则的煤层机械化开采,该技术的采煤工作面短而采用后退式开采,主要运行模式是利用双滚筒采煤机的旋转次序决定采煤机的工作模式,因此在开采中需要根据煤层的具体情况决定采煤机的开采深度,短壁综合机械化设备的轻型化设备利于运输,对提高煤矿开采效率有很大的帮助。在井下地质条件顶板状态良好和断层少的煤层,综采工艺采用技术适用于开采面较长的工作面中的长壁综采技术,长壁综合设备开采时需要配备两台及以上采煤机,把中间巷道作为运输巷道,与短壁综合机械设备相比,长壁综合机械化设备开采工作面较长,可以减少开采操作面因为复杂工序带来的影响,增加单刀切割可有效提高煤矿产量,因此煤矿企业要提高煤矿产量和生产效率首选在煤矿工作面长度的选择上首选合理的长度,可以有效的达到高产高效的目的。
(2)综采工艺设备是煤矿开采的关键,先进的技术水平可以直接影响到煤矿开采的效率和质量,我国作为煤矿开采的大国,目前采用的主要设备有电牵引采煤机、大型刮板输送机、液压支架等,根据煤矿开采技术的复杂性要求设备具有功率大、设备先进的能力才能适应。根据综采技术用途的不同设备主要分为端头支护设备、刮板输送机和巷道内使用的破碎机等设备,可以大大满足煤矿开采需要,提高生产效率和产量。在煤矿开采中综采设备对资金投入较大,设备损耗较大,而现代的采煤工艺功率大、技术先进当一旦出现故障,会导致煤矿开采陷入无法开采的地步,对设备的保养维修时一种很大的资金投入,因此要保证综采工作的正常运行需要加大对设备的维护投入。
3 煤矿综采工艺流程及工作模式
煤矿综采技术是一项复杂的工作,在煤层相对稳定的顶板下进行可以将采煤机切煤、装煤和运输一体化进行,根据现场煤层厚薄程度和工作面长短不同选定合适的综采技术,根据作业过程中的实际情况设计综采工艺流程、装运煤的方式进行作业;部分煤矿采用三班倒或两班倒制度进行,运用这种工作模式可以提高工作面的工作效率,配合工作人员所负责的工作职责不同,进行工作细分从而提高煤矿综采的效率和安全性。综采工作的模式主要分为采煤设备、刮板输送机等设备,在操作中按照安全生产的操作流程进行,结合实际情况需要根据滚筒直径、机身高度等数据制定设备的参数并确定煤层厚薄等方面支架的类型。我国薄煤层覆盖广泛,每个煤矿矿区都有多个薄煤层,针对较薄煤层可以采用滚筒采煤机和刮板输送机整套完成,而厚煤层产量高,是我国主要的经济发展区,因此在进行综采设计时,要保证设备安装后的运输能力,操作人员的人身安全,设备操作是否规范和管理的完善性都是安全操作的重点;在煤层特厚的区域,采用综采放顶煤技术,该技术的广泛应用可以提高矿井的开采产量。煤矿采煤设计的原则是受采动影响,采动影响主要表现在地表移动和变形,首先要考虑地表移动的程度,选择采煤方法的原则是资源的回收,运用降低回采的措施减少回采的损害,坚持减轻体力劳动的原则,体现以人为本的指导思想。为实现矿井高效集中化生产前提是提高综采工作面的单产,达到一矿一面的集中化生产,实现综采工作面以有效开机效率为目标,增加工作面的出煤电,提高综采设备的可靠性,减少工作时间,提高经济效益。
4 结束语
综上所述,随着我国煤矿开采技术的不断进步,煤矿企业只有不断提高自身的企业竞争力才能使得企业立于不败之地,动力来源于创新,新形势下的煤矿企业不仅要在管理模式上有所改变,在开采工艺上也要开拓眼界,引进先进工艺和设备提高企业竞争力,结合企业本身进行工艺方面的创新,提高企业竞争力和经济效益。
参考文献:
[1]王月旺.浅谈煤矿综采工艺技术[J].能源与节能,2016(08).
【关键词】场地整平;煤矿;平面设计
工厂总平面布置是新型矿井设计中的一项重要内容,处于新型矿井设计总揽全局的地位,它涉及到城市规划、矿井工艺、交通运输、建筑美学、工程地质、气象环保等专业学科,目的是将矿井各系统组成科学合理的有机整体,形成生产流程简捷、物料运输顺畅、平面布局紧凑、空间利用有效、环境绿化优美的现代化工厂。矿井总平面创新设计的原则是:节约集约用地;统一规划,分步实施,远近兼顾,创造可持续发展空间;平面布局紧凑、功能分区科学合理,工艺流程顺捷;因地制宜,充分利用场地条件,以节省投资;优化工厂运输系统,降低工厂运营费用,减少能源消耗;绿化厂区,保护生态环境,做到人与自然和谐发展。
1 新型矿井设计中的创造空间
实践表明,绝大部分矿井的扩建规模超越了最初的规划,有的老矿井由于预留发展空间不足,多次扩建,拆小建大,扩大几倍,造成总体布置不合理,功能分区混乱,增加了设计和施工难度。针对这些实际情况,总图设计宜采用“统一规划、分步实施、近期为主、远近兼顾”的建设模式。
2 新型矿井设计中的节约用地
按照《矿井工厂设计规范》(GB50295-1999)要求,近20年来,矿井建设项目在节约用地方面已经取得了长足的进步。以下是节约用地的几点措施和看法。矿井规模大型化。建一个大型矿井比建小型矿井单位占地面积要小得多,规模大型化是在保证产能前提下有效降低矿井单位占地面积和总占地面积的主要途径。装备大型化、工艺流程先进化。这是矿井规模大型化的关键。可在很大程度上压缩工艺单元的空间,使主厂房有条件实现联合布置,从根本上节约用地。运输方式的变化。以前我国矿井的运输多以铁路方式为主,厂内铁路的布置不可避免地在总图上产生三角形的空隙地带,用地面积较大。近年来,随着矿井分布密度的改变及公路运输业的发展,物料运输主要采用胶带机、道路和管道等方式,各主要生产单元可以按工艺流程布置,使厂区更加紧凑,从而减少了占地面积。联合、集中布置工艺车间,提高一体化程度。联合布置是指不同主要生产工艺车间联合布置在一起,既缩短运输距离,节省能源,又节约用地;集中布置是指将工厂中分立的建构筑物尽可能地集中,以减少占地。露天化布置。在满足生产可靠的前提下,尽量使厂房采用露天化布置,既可减少占地面积,又大幅度降低土建投资。立体化布置。将设备、设施通过竖向发展减少平面占地。亦即将相当一部分设施“住进高楼”,从而大大节省用地。
在厂址选择阶段应严格遵守《中华人民共和国土地管理法》的有关规定,尽量不占或少占耕地,充分利用山坡地、劣地、荒地建厂。合理确定通道宽度。矿井的通道宽度主要考虑道路、管线、排水沟、发展预留等因素,在设计中应予以统一规划。避免管线曲折迂回,以最小的通道宽度满足生产需要。辅助生产设施社会化。随着社会的发展,矿井的辅助生产设施、公用工程设施、生活福利设施都可充分利用社会资源。施工场地统一规划。总体布署中应在建设用地范围内统一规划施工场地,严格控制修建临时设施,合理利用下期工程和物料储存场作为临时施工场地,避免施工场地的位置影响主车间的建设,拆了又建;离主车间距离较远,增加了施工成本;超出了征地范围,占用了耕地。通过采取以上措施的工程实践表明,只要在总平面设计中做到与时俱进、积极创新,就可达到节约土地的目的。
3 新型矿井平面布局
矿区总平面布置是矿井总体规划的核心,目的是将矿井各系统组成科学合理的有机整体,形成生产流程简捷、物料运输顺畅、平面布局紧凑、空间利用有效的现代化工厂。因此需根据厂址的地形、地质、气象、运输、周边环境等条件,结合工艺流程要求,扬长避短,优化设计,力求厂区工程量最小化和综合效益最大化。统计2000年以后新建矿井建设场地85%以上为山坡地。山坡、荒地建厂虽可节约耕地,但由于其坡度陡、高差大、宽度受局限,设计中应充分利用场地地形条件,采用高台段阶梯式布置,合理确定竖向标高,以降低施工和生产成本,缩短物料运输距离。该方法对同类建筑设计亦具有一定的借鉴意义。
运输系统在工厂总平面布置及工艺流程中具有举足轻重的作用。美国规划专家J.A.Tompkins指出:据估计,在制造业中,总经营费用的20%~50%是物料搬运费用。优良的平面布置可使这一费用至少减少10%~30%。工厂总平面是将来最重要的领域之一和加速生产率提高的决定性因素。矿井运输系统的占地一般约占全厂总面积的1/4~1/3,包括铁路运输、汽车运输及胶带运输。铁路运输作为一种长距离运输方式,上世纪80年代中期以前是矿井的主要运输方式。随着交通运输业的蓬勃发展和矿井分布密度的改变,汽车运输及胶带运输逐步成为主要的运输方式。汽车运输具有初期投资少、布置灵活、管理方便等优越性,但其活动频率高、运营费用大,易对环境产生废气、噪音、粉尘污染,因此在总平面设计中做好汽车车流规划至关重要。总平面设计中应按如下原则进行汽车车流规划:运输车流尽量集中布置在厂外公路一侧,以减少对工厂环境的干扰;进出车流应最大限度地靠近装车点、卸车点,缩短在工厂内的停留时间;保证进出厂的主要重车车流在道路右侧顺向行驶,减少交织点,避免交叉;对于流量或运量较大的应规划好装卸作业场地和线路,尽量不倒车,以加快通行速度。
4 结束语
胶带运输具有运营费用低、安全、可靠、环保等特点,是矿井厂内物料运输的主要输送方式。厂内胶带输送,因其低运营成本成为矿井厂内的物料运输的主要输送方式,但受到爬坡能力的限制,其长度往往影响总平面布置的紧凑。因此在设计中应利用台段压缩输送长度,减少转运点,以降低投资、节省电耗;尽量将胶带傍依建构筑物集中布置,以减少有效占地面积。为减少厂区的粉尘和噪音对周围环境的影响,应对厂区进行适当的绿化美化。不同的绿化主体采用不同的绿化方式,以达到阻尘、抗烟、降噪的效果,使厂区绿化与外在环境相协调。
参考文献:
1.1课程定位、性质和作用
《电气控制与PLC》是高职矿山机电专业的必修专业课。按照矿山机电专业人才培养目标,结合煤矿企业的机电技术员、高级矿井维修电工和采煤机司机等职业岗位群的任职能力需求,按岗设课;课程目标是培养能够从事基于PLC控制的电气设备系统的安装、调试、操作、维护、维修和技术改进等工作岗位的高端技能型人才。
1.2课程设计理念与思路的改革
本课程采取“理实一体、工学结合、校企合作”的课程建设理念与思路,以职业能力培养为重点,采取与煤矿行业企业合作,进行基于工作过程的课程模块项目开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。采取校企合作、工学结合的方式,使理论知识和实践能力一体化培养。校企合作的途径一是与煤炭生产企业合作,二是与煤矿机械设备生产企业合作。利用先修课程《专业认识实习》到煤矿企业生产现场进行专业认识实习的契机,引领学生参观基于PLC控制的煤矿机械自动化系统,通过感性认识煤矿工艺流程、PLC控制系统的结构、组成,观察工作原理与操作,调研和统计矿山机电专业技术人员对煤矿自动化控制系统需要掌握的知识、能力和素质。
2教学内容的改革
2.1教学内容的选取
根据煤矿企业完成高级矿井维修电工等职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,具有针对性和适用性地选取教学内容,为学生可持续发展奠定良好的基础。结合煤矿现场采用PLC控制和变频调速技术的设备,如矿山采掘、提升运输、大型排水设备、智能调度控制系统等,引入有关煤矿电气控制与PLC编程实训项目促进学生掌握煤矿机械PLC自动化系统的新技术应用情况,从而推动课程教学大纲的改革,使教学大纲内容更加贴近煤矿生产一线职业岗位能力培养需要。认真分析煤碳生产工艺流程和煤矿机械自动化设备的控制特点,提炼出PLC在煤矿自动化系统的应用场合和工艺控制上的异同,适用的公共内容必须介绍,而不同设备、不同工艺逻辑动作和被控参量另需针对性地从编程和应用上区别介绍。
2.2教学内容的组织与安排
遵循循序渐进的教学规律,分阶段地培养学生职业能力。随着矿山机电专业的人才培养模式———工学结合、政校企合作和顶岗实习的订单式人才培养模式的落实,本课程在校企合作的良好平台支撑下,以高级矿井维修电工或电气工程师的真实工作任务及其工作过程组织教学内容,设计学习性工作任务。在先导课程《专业认识实训》时引导学生对煤矿一线的PLC控制系统与应用先进行感性认识;在课程教学过程中,先介绍实训装置结构、PLC的组成、工作原理等基础知识;到介绍编程指令和进行PLC编程实例训练时,直接到THPFSM型实训装置上进行通用基础编程能力实训,教学做结合,使理论知识和实践技能相得益彰;到PLC综合技能实训时,结合煤矿PLC自动控制系统,合理设计实训、实习等教学环节,借助校企合作平台,项目任务驱动引领学生模块化设计或应用煤矿企业的PLC自动化系统。
2.3课程表现形式-教材及相关资料
优先选用国家级高职高专适用教材,结合实际与煤矿企业合作编写工学结合特色教材,制作图文音并茂的多媒体课件或借助网络教学资源进行理论知识介绍,避免枯燥的文字说明;选取煤矿企业PLC自动化控制案例和实训实习项目,为学生营造职业能力训练氛围和条件;建立健全习题库、学习指南等教学相关教学资料,丰富学生业余自学PLC课程的资源。
3教学方法与手段的改革
随着国家对高职教育投入力度的加强,各高职院校纷纷新建了PLC实习基地和整齐美观的PLC实训实验台,标准的连接线和插孔,学生在实训操作时确实安全、可靠、方便、快捷,但如果仅仅局限于实验台标准化的面板插接、调式电气控制线路,学生到实际工作岗位对真实电器元件进行电气接线的能力往往会下降。为了提高实验实训教学效果,需要双师型教师引导学生主动深入认识实验台面板内的电器元件铭牌、电气接线情况等。
3.1教学模式设计的改革
任课教师需精心设计不同教学模块的理论教学模式和实验实训教学模式,需充分认识到高职专业按岗设课、按需办学,需要高度重视学生在校学习与实际工作的一致性;针对先导课程实习、本课程实习、顶岗实习、毕业实习等不同学习阶段,采取工学交替、任务驱动、模块化项目导向、教学做一体化、课堂与实习地点一体化等行动导向的教学模式。
3.2教学方法的运用
根据课程内容和学生特点,灵活运用煤矿典型的PLC控制系统进行案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教、学效果。
3.3教学手段-信息技术的运用
运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟基于PLC控制的仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率。
3.4网络教学环境-网络教学资源和硬件环境
丰富课程网络教学资源,使硬件环境能够支撑网络课程的正常运行,并能有效共享。课程网站应提供有该门课程的课件、案例、习题、实训实习项目、学习指南等教学相关资料。建立课程整体设计介绍录像,并附相应文字说明,建设课程教学录像或微课程录像。
4结束语