开采沉陷研究的意义
1绪论
1．1开采沉陷研究的意义
煤炭资源是我国的主要能源，已探明总储最在9000×10。t以上，含煤面积达
55万多平方公里，是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。据预测．到2050年煤炭
资源仍占我国能源需求的70％眦上…，因此对地下各种赋存条件煤炭资源的开采
将是一项长期的任务。我国煤炭资源的分布也十分广泛，平原、丘陵、山区的地下
蕴藏着丰富的煤炭资源，在一些建筑物下、铁路下、水体下(简称“三下”)也压着大
量的煤炭资源．据原煤炭部1982年的不完全统计，我国仅统配煤矿的生产矿井“三
下”压煤就达137 9×10。t。我国煤炭的赋存条件也千差万别．其中急倾斜或大倾
角煤层的开采越来越受到人们关注，其原因有三个方面：一是在全国重点煤矿区有
20处100多个矿井是急倾斜(也称“大倾角”)煤层开采，急倾斜或大倾角煤炭储量
约占全国煤炭储量的15％～20％，特别是在我国的西部矿区50％阻上矿井开采的
是急倾斜煤层，如主要产煤省、市、自治区有四川、重庆、云南、贵州、新疆、甘肃、宁
夏等的急倾斜(大倾角)煤层是许多矿区或矿井的主呆煤层。随着我国西部大开发
战略的实施，我国矿产资源开采重点西移，煤炭资源开采已成为西部地区区域经济
发展的重要支柱，加强对急倾斜(大倾角)煤层开采地表沉陷机理的研究是西部煤
炭开采的重大课题。二是东部矿区赋存条件较好的煤层越来越少．加上多年来高
强度的开采，浅部赋存条件较好煤层的开采也日益枯竭，从而使急倾斜(大倾角)煤
层问题迅速进入了人们的视野，引起了人们的高度重视，如山东兖州矿区、河北邢
台和开滦矿区、安徽淮南与淮北矿区、江苏徐州矿区等的许多矿井不得不由条件相
对优越的煤层开采转向复杂的急倾斜(大倾角)煤层开采。很显然．要保持矿区生
产的高产、高效和可持续发展．也必须加强对急倾斜(大倾角)煤层开采岩层移动与
地表沉陷问题的研究。三是对急颊斜(大倾角)煤层开采岩层移动与地表沉陷问题
研究得极不充分，其研究水平远没有对水平缓倾斜煤层开采研究得深入。在1986 年颁布的指导“三下”采煤的全国性规程_2’中，急倾斜煤层开采地表移动预计仍是空白；2000年修订的新规程中提出将概率积分法延伸到倾角a<75。的情况Ⅲ；同时国外也没有值得借鉴的经验和参考，前苏联只给出了a<70。时典型曲线法的预
计参数”0，故急倾斜(大倾角)煤层开采中存在的一系列技术难题值得科技工作者
去研究．
急倾斜煤层采动覆岩移动模式及其应用
地F矿产资源的开采必然引起采空区周围岩体的自然应力状态及上覆岩层内
部的原始应力平衡状态受到破坏，由于岩层内部的应力经重新分布以达到新的应
力平衡t从而导致上覆岩层的移动与变形．最终传递到地表，引起地表移动与沉陷。岩层和地表产生移动、变形和破坏的现象称为矿山开采沉陷，开采沉陷学也由此产生。它是研究地下资源开采引起岩层与地表连续与非连续移动变形现象．以及相
关工程问题的一门多学科交叉学科，主要涉及采矿、地质、测量、岩石力学、统计学和计算科学等学科，是煤矿安全开采与矿区环境保护不可缺少的重要分支。它研
究的内容包括由开采引起的岩层与地表移动的规律、变形机理、观测方法、预计方法和减少开采沉陷的岩层控制与治理方法等。
开采沉陷引发了许多地表的建(构)筑物、水体、耕地、铁路、桥梁和环境破坏等，并导致了许多灾害性后果‘“：
(1)农村煤矿区开采沉陷严重破坏了矿区环境，造成村庄的房屋裂缝、耕地积水、乡村道路断裂、果树木枯死、水塘干涸等，给乡村人们的日常生活、生产带来了很大的影响和损失，并且地面环境的破坏是很难恢复的。
(2)对城市的建(构)筑物、公路、铁路、桥梁、地下管网及城市的基础设施等造
成破坏和潜在的威胁。
(3)地表沉陷破坏地下的潜水位及地下水系，形成大面积的低洼区和积水区．
甚至形成沼泽地，使之既不能栽种植物，又不能养殖，成为荒地；地下术系破坏和地
下水的流失．也是不可恢复的。
(4)对天然的森林、草原、天然植被、山体等造成的破坏，影响了生态平衡。
(5)地表沉陷激化企业与地方及居民之间的矛盾。导致社会不稳定因素的
加剧。
(6)地表沉陷的治理与恢复耗资巨大。一般矿区的万吨采煤塌陷率
(hmV。10‘t)一般变化在2 8～6 75之间，仅就耕地而言，复垦一亩塌陷区平均耗资3000元人民币．而我国每年煤矿行业开采导致土地的塌骼达40万亩左右。所需要的费用就达12亿元人民币。
辽宁工程技术大学学者杨伦教授通过大量数据证明[“：矿山开采沉陷对环境
的损害比地震严重。因此，加强对开采沉陷特别是急倾斜(大倾角)煤层开采沉陷
变形机理的研究。有利于探索其内部固有的客观规律，为地表沉陷的预计、控制、治理、复垦、恢复提供理论依据，对我国煤炭工业的发展、社会的稳定和谐、生态环境的保护具有重大的现实意义和深远的社会意义，也是保证我国西部能源战略实麓、煤炭工业可持续发展不容忽视的重大研究课题。
l绪论
1．2开采沉陷研究的历史沿革与现状
开采沉陷研究方向是矿山测量研究的一个重要领域．涉及大地测量、矿山测
量、采矿、地质、岩石力学、统计学和计算机科学等学科，是一个交叉学科，也是大地
测量学与测量工程专业的一个重要研究方向，在我国矿业类高等院校都设有该
学科。
早在19世纪中叶，人们就开始重视因采矿引起地表沉陷，以及地表沉陷给地
面建(构)筑物和农业带来的严重损害等问题。采矿企业的研究人员从20世纪初
开始建立地面观测站，对地表移动与变形进行系统的观测，通过对地表移动观测成
果的综合分析和地表移动规律研究，产生了新的学科领域——开采沉陷学。开采沉陷学最早来自德文Berg~hadenkuⅡde和英文MlnlW subsidence，而俄文称之为
c．~．BHbKeHMe mp㈣ⅡopⅡH 3eblHOn n∞0px帕H——矿山岩层与地表移动。1931年
德国高等学校的矿业学院开始讲授“开采沉陷学”这门课程，1949年德国学者Niemezyk出版了开采沉陷的第一本有代表性的著作＆r删n出”kunde"】。20世纪30年代．苏联开始矿山岩层与地表移动实地观测工作，1936年成立了矿山测量研究所，后来扩大规模改称全苏矿山测量研究院(简称BFIMSSd&)，统一组织和领导全苏各矿区的宴地观测和研究工作。波兰也十分重视开采沉陷研究工作．20世纪50年代先后提出了三种地表移动变形预计方法。我国的开采沉陷研究工作从
中华人民共和国成立后才开始，1953年北京矿貌矿山测量教研室聘请苏联专家哥尔地克首次为青年教师和研究生讲授“岩层与地表移动”课程，1955年“岩层与地表移动”作为一门专业课程正式为我国第一届矿山测量专业大学生而开设．1954 年在开滦矿务局林西矿设立了我国第一个地表移动观测站，1956年成立的开滦煤炭研究所(现煤炭科学研究院唐山分院)矿山测量研究室积极开展岩层与地表移动
的实地观测研究工作，1959年煤炭科学研究院北京开采所矿压室(现特采室)开始专门从事开采沉陷及防护的研究试验工作，1960年开始研究岩层与地表移动规律及建筑物下采煤的试验工作。此后，我国的开采沉陷研究工作得到了较快的发展．取得了许多研究成果．为煤炭工业的发展和国民经济建设作出了贡献【“。
可见．国内外对开采沉陷的研究由来巳久，人们从不同的角度、按照不同的标准、依据不同的理论和方法进行了大量开采沉陷问题的研究．经历了从实地观测、理论分析到沉陷控制与治理的研究过程．由对地表移动规律性分析到深入研究岩层与地表移动的变形机理．取得了很多研究成果。因此，成果按其所依据的原理不
同可分为三类：
(1)几何方法类
几何方法类主要是指地表沉陷预计方法的研究，是以岩移观测数据为依据而逐渐建立起来的，这类方法便于实际应用，常用的方法有概率积分法、典型曲线法
和负指数函数法。
几何方法是在开采沉陷学领域内研究最早的方法．早在1838年，多里斯提出
的垂线理论，1858年被比利时学者Gonot发展为“法线理论”，又被D…nt进行修
正，提出了下沉量的计算模式W=悯n。后来有一系列的理论和假设被相继提
出·如德国人Jlcinsky的“二等分线理论”(1876～1884)，Oesterr于1882年提出的
“自然斜面理论”，法国人Fayol于1885年提出的“圆拱理论”，H。。sse的“二分带理--
论”(1895 1897)~，这些早期的研究主要对覆岩变形移动与地表下沉关系进行了
研究”。，建立了相关的几何理论模型。
到20世纪中叶·开采沉陷几何模型方面的研究得到了较快的发展。1958年
苏联的BHtlMH出版了专著c曲“掀w“e zopn~x Ho砷H 3魄H0d^D8P肚删“(矿山
岩层与地表移动)[‘…，首次提出了采空区上方岩层移动的形式——垮落带、断裂带
和整体弯曲带的“三带理论”。并提出了苏联全国通用的地表移动变形计算方
法——典型曲线法，BHHMH的主要研究学者有阿维尔申、柯洛特科夫、柯尔宾科
夫“及卡查柯夫斯基等。1950年波兰科学院岩石力学研究院的学者Bud，vk和
Knothe~了几何理论…]，得出了正态分布的影响函数，后来称为B。drvk．
Knothe方法；克拉克夫矿业学院的学者柯赫曼斯基提出了图解法。SehimIzxi等研
究了开采影响的作用面积及其分带．形成了影响函数的概念。1954年波兰科学院
岩石力学研究院的学者Litwiniszyn提出了随机介质理论，把岩石视为不连续介
质，首次把随机介质理论引入到岩层移动的研究中，将岩层移动视为一随机过程。
联邦德国学者Kratzseh总结概括了煤矿开采沉陷的预测方法，并出版Mi。f”g
s“曲i出n卯Engineering一书““；Brauner提出了水平移动的影响函数，并发展了圆
形积分网格法计算出地表移动““。此外，波兰科学院岩石力学研究院的学者沙武
斯托维奇，克拉克夫矿业学院的学者科伐尔契克和克伦恰尔，德国学者坎因霍斯
特、巴尔斯、聂姆契克、洛依贝尔特、派茨和弗莱申特幕盖尔，英国学者瓦尔德、奥尔
恰德、贝利和哈克特等也为开采沉陷研究做了大量的工作。这一时期是开采沉陷
理论大发展的阶段，建立了许多系统的理论，从各个不同的观点出发，研究了开采
影响下岩层移动的规律，尤其是地表移动空间和时间的规律，特别是以水平煤层开
采的问题研究得比较多。形成了比较著名的学派如Budryk Knothe代表的几何学
耀，ABep肌Ⅲ及Salustowiez代表的连续介质力学学派，以及李特维尼申代表的随
机介质学褫等。
我国自20世纪60年代开始从事岩层与地表移动方面的研究．在几何方法方
面也有不少成果。刘宝垛、廖国华出版了专著<煤矿地表移动的基本规律)_】“．将
概率积分法全面引入我国，至今已成为预计开采沉陷的主要方法。刘天泉等对水
平煤层、缓倾斜煤层、急倾斜煤层开采引起的覆岩破坏规律与地表移动规律作了深入的研究““，提出丁导水裂隙带概念，建立了垮落带与导水裂隙带计算公式，为提
高煤层开采上限、减少煤层资源损失做出了很大贡献。何国清、马伟民、王金庄建
立了碎块体理论——地表沉陷的威布尔分布ll‘-”]。周国铨、虞万波、崔继宪等提
出了负指数函数法计算地表移动l】…。王金庄等建立了用于预计主断面地表下沉
的典型曲线法【19。邹友峰对地表下沉预计方法进行了研究¨…。戴华阳、王金庄
等建立了基于倾角变化的开采沉陷模型——矢量预计法_2“。“。郭增长应用随机
介质碎块体移动概率对地表下沉进行丁研究”“等。
(2)力学方法类
力学方法类主要是基于力学原理对岩层移动变形的力学机理进行研究，主要
包括弹塑性力学、岩石力学、结构力学、损伤断裂力学等力学原理，把采动上覆岩层
假定为岩梁、岩板或拱结构。力学方法类还包括以力学原理为基础的相似材料模拟、数值模拟等方法．其中数值模拟方法包括有限元、离散元、边界元等。力学方法类的研究成果如下：
从19世纪末到第二次世界大战，人们开始提出了有关岩石移动规律的一些初
步的力学结构假设[。“。苏联学者里特捷尔于1879年提出r拱假设；普罗托季亚科诺夫于[907年提出了普氏平衡拱；法国人Fayd于1885提出了岩梁假设，并对
岩粱的变形力学机制进行研究‘0’’；E…s提出了“㈣I工b一”的概念，并发展了顶板粱稳定性分析方法；Halbau硼将采空区上方岩层作为悬臂梁．推导出地表应
变与曲率半径成反比的理论；Fckardt把岩层移动过程视为各岩层逐层弯曲的结
论；Leh㈣n认为地表沉陷类似于一个褶皱的过程；1947年苏联学者Aaepl【lHH应用塑性力学理论研究地表移动规律，确立了地表移动矢量在垂直方向和水平方向
间的微分关系式，即水平移动与地表倾斜成正比的著名论点．提出了下沉剖面方程呈指敬函数形式旧。’；南非的Sal跚0n应用弹性理论提出了面元原理，将连续介质力学与影响函数法相结合，为现在的边界单元法奠定了基础12‘’圳；澳大利亚的Adler和sun、Barker和Hatt、wright以及SterliIlg分别对顶板岩层的变形机制进
行了研究‘28’；同时数值模拟方法也被应用到开采沉陷领域m一川。
我国学者的主要研究成果有：钱鸣高等在20世纪70年代末提出了砌体梁假
说，后来叉提出了关键层理论和复合关键层理论13卜‘”；宋振骐于80年代初提出
了传递岩梁假说№‘。’；刘宝琛采用粘塑性粱理论研究了开采沉陷问题““；谢和平
应用有限元分析岩层移动规律m’；刘天泉对岩层移动和控制的力学问题进行了研究【·s’；张玉卓研究了岩层移动的位错理论解和边界元法在开采沉陷中的应
用㈨50’；吴立新、王金庄等提出了托板控制理论(’卜’0’；李增琪建立了岩层移动的
三维层状模型【’‘一’‘’；王泳嘉首次将离散单元法应用到岩层移动的研究””；麻风
海建立了巨系统复合介质理论，井将离散单元法应用到岩层移动的时空过程研
究【5B一。1；范学理、杨伦、刘文生、赵德深、苏仲杰、姜岩等学者对采动覆岩离
层与地急倾斜煤层采动覆岩移动模式厦其应用
层沉陷控制技术进行了研究"¨’’’；何满潮对非线性光滑有限元法进行了研
究”“；刘书贤、崔继宪等对急倾斜多煤层地表沉陷的规律进行了模拟研究‘’9’；于
广明应用分形及损伤力学研究了开采沉陷中岩层非线性影响的地表沉陷规律㈨’；
刘文生对条带开采采留宽度合理尺寸减小地表沉陷进行r研究m]；杨帆对开采沉
陷地表移动的动态过程和可视化进行了研究№。3]；杨硕对开采沉陷的力学模式进
行了研究”。““；唐春安等对采动影响下覆岩垮落过程进行了数值模拟‘86～B 9】；邓
喀中等对开采沉陷中岩体结构效应进行了研究咖叫。’；张向东、汤建泉等对控制板
梁组合运动规律进行了研究口。。’’；陶连金、王泳嘉建立了大倾角煤层上覆岩层
力
学结构分析模型”‘’；黄庆享、钟新谷、梁运培、康建荣、王悦汉、刘开云等学者
也对
岩梁控制的力学问题进行了研究等‘’’～。。“。
(3)其他方法类
此类方法主要包括模糊数学、灰色理论、神经网络、分形理论、非线性理论在开
采沉陷中的应用，这些对研究岩层与地表移动的复杂问题提供了新的研究手
段m’。·‘‘，‘8，’6-80-l¨·Ⅲ】．
1．3急倾斜煤层开采沉陷研究现状
急倾斜(大倾角)煤系地层形成的历史比较复杂，地表移动的表现形式有连续
变形和非连续变形，而且地表移动受多种地质和采矿条件的影响，研究的难度很
大，至今国内外尚没有公认的理论成果和便于应用的预计方法。
急倾斜(大倾角)煤层还没有专门的解释和定义．英文文献中使用的关键词是
“steel~lly dippiIlg…”或“steep cod…”，也可使用“steeply lncllned coal se帅”，在
俄文中用”KpyxMx H HⅡK删H6HXⅢ㈣”。急倾斜(大倾角)煤层中的倾角口的大
小也没有明确的定义，刘天泉院士认为煤层倾角分为(0 3s。)、(36’ 54。)和(55。90’)三个区间，何国清等学者认为煤层倾角n>55。为急倾斜煤层[”“．联邦德国学者Kratzsch把煤层倾角分为(O 35。)、(36。63‘)和(63。90。)三个区间．
戴华阳博士认为急倾斜煤层的煤层倾角n>45。为界㈨。“。伍永平等将大倾角煤
层和急倾斜煤层分开定义：大倾角煤层中的倾角a在(35。55。)区间，急倾斜煤层
中的倾角d在(56。90。)区间l】0…，西班牙学者Rafael R似kiguez Diez等把煤层倾
角的分类分为(0。15。)、(16‘60。)和(61‘90。)三个区间【”“，我国<煤矿矿井采
矿设计手册>依据煤层倾角分成a<25。为缓倾斜开采，在(25。45。)区间为倾斜煤层开采，将o>45‘为急倾斜煤层开采[1’“。从掌握的文献资料来看，人们对急倾斜煤层的定义仍很模糊，一般都是根据自己研究问题的需要来确定的。本文的研究
对急倾斜煤层的倾角定义在(45。75。)的范围．主要基于以下因素：①工作面开采
过程中，顶板的断裂冒落岩石(矸石)不能在原地停留(煤层倾角大于矸石堆积自然安息角)．而是沿工作面向下滚动，在工作面沿倾斜方向的采空区底段充填，对直接
顶下段起支撑作用，从而形成对“厂”型移动拱左拱脚的支撑。③当倾角大于75。时，底板围岩向采空区移动加剧，底板围岩变形和破坏性增加，为研究问题的简化，不考虑底板变形对覆岩移动的影响。③由于开采方法的改进．我国对急倾斜煤层
的开采方法多采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法，形成采空区空间的倾斜角度小于75。。④关于更大倾角煤层开采的岩移观测资料较少。
事实上．倾角本是一个连续的变化过程．只是由于煤层倾角的变化而造成覆岩
结构与力学性质的变化，从而使地表移动的结果和水平煤层开采有很大的不同，正
是由于其复杂性造成在急倾斜(大倾角)煤层开采沉陷方面的研究成果较少，主要
研究成果包括两个方面：一是急倾斜煤层开采地表连续移动与变形方面的研究。
1985年匈牙利杜尔扎博士提出了回归分析法．建立了地表下沉剖面函数ll圳；1982
年我国煤炭科学研究院唐山分院提出了负指数影响函数型预计公式；1981年北京
开采所在总结现场资料的基础上，提出了倾斜主断面的皮尔逊Ⅲ型公式”M’；戴华
阳博士提出了基于倾角变化的开采沉陷模型——矢量预计法，将地表沉陷预计推
广到整个煤层倾角变化空间域(0。90。)；张华兴博士也提出了地表下沉与开采面
积和深度有关的观点，并基于等价原理推导了相应的预计公式11。’’；国内外还有许
多学者也对急倾斜煤层开采沉陷地表移动规律进行了一些研究_1。¨”…。二是急
倾斜煤层开采地表非连续移动与变形方面的研究。在开采沉陷的实测过程中，人
们就注意到了急倾斜煤层开采地表移动的非连续变形问题．在开采沉陷研究较早
而且研究先进的国家如前苏联和波兰等国家而言。他们主要从实际观测数据的分
析中总结了各种条件下的经验公式；乌克兰顿涅茨工业大学学者raep圳leHKO对断
层构造及急倾斜煤层条件下地表移动的非连续变形机理进行了研究_】”；戴华阳博
士研究了弱面对地表沉陷的影响，并提出了相应的地表沉陷计算公式”“。
这些研究工作为急倾斜煤层开采沉陷理论的完善起到了巨大的推动作用．但
总体来看都还没有对急倾斜煤层开采的岩层与地表移动的机理作出明确的解释．
对急倾斜煤层开采造成采矿损害的影响因素及其相互关系也不十分清楚，因而应
该建立地质采矿条件与岩层移动变形的关系。仍是国内外在开采沉陷领域的一项
重要的研究课题。
1．4研究问题的提出
急『顷斜煤层的开采沉陷问题，实际上是一个地下采矿扰动后，顶底板的岩层变
形、垮落、断裂、破坏的过程，从而引起应力变化达到新的力学平衡的过程。无论是
地表连续移动，还是非连续移动变形问题，都是岩层运动的结果，都是有一定的力
学结构．应该从力学理论的角度来研究采矿损害问题，得出地表变形移动的机理。虽然影响这一过程的因素很多．其表现形式也十分复杂。但是．所有地表移动实际
观测资料都一致地表明：只要开采的深度比较大(深厚比H／埘>30时)，采矿工作引起的岩层移动有其严格的客观规律。因此，尽管急倾斜煤层开采引起的地表移
动规律特别复杂，但它也有自身的变形规律，是可以用力学理论进行解释的。开采水平煤层对地表的影响同题研究较早，而且较为系统和全面。在煤层及其上覆岩
层倾斜成层特别是急倾斜成层的情况下，由于岩石在水平方向的不均质性，岩层受力条件和采动后覆岩传力机制的改变，以及开采深度沿倾斜方向的变化，增加了研究开采倾斜煤层对地表影响的困难。到目前为止。利用力学理论对急倾斜煤层开
采进行定量的研究还很肤浅。而且很不系统。同时由于地层结构的复杂性，建立相关的力学模型必须进行适当地简化。
本章结合前人的研究成果，主要提出以下几个方面的研究问题：
(1)由于急倾斜煤层赋层的地质条件及覆岩受力情况和水平煤层开采有很大
的不同．所以急倾斜煤层开采引起的岩层移动模式也和水平煤层开采不同，表现出不同的岩层移动特征和地表变形形态。通过对急倾斜煤层岩层移动模式的探讨，
弄清楚其受采动影响下的传力机制和力学结构，从而为建立相应的岩层移动力学
模型提供理论依据。
(2)急倾斜煤层开采引起的地表沉陷盆地形态具有非对称性，在煤层的露头
处易发生塌陷漏斗或塌陷坑，采空区覆岩的力学结构和稳定性是导致岩层移动的
直接原因。同时地表最大下沉点的位置不是发生在采空区的中心位置，与一般的
最大下沉值预计方法相差较大。而倾斜、曲率、水平移动、水平变形曲线形态的非对称性十分明显，下山方向的影响范围大于上山方向的影响范围等。
(3)急倾斜煤层开采引起岩层的移动和变形可以看作是矢量的叠加。但是由
于急倾斜煤层岩层移动力学结构的特点，在矢量叠加的过程中也要考虑岩层移动
内部力学结构的特点和引用传统岩移参数，才能更好地符合实际。
(4)相似材料模拟实验是研究急倾斜煤层开采引起岩层移动和变形的常用方
法之一。由于观测技术和手段的制约。获取变形数据的精度和效益不是很理想，应该采用更高精度、非接触式和整体同时观测的技术与手段，以便更好地揭示岩层移动与变形的机理。
(5)急倾斜煤层由于赋层条件和地质情况复杂，研究复杂影响因素对开采沉
陷的影响也常采用数值模拟方法。对于急倾斜煤层而言，岩体的力学性质和岩层
组合效应对岩层移动的影响也是一个重要的研究问题，只有建立符合实际条件并
反映各种因索变化的计算模型．才能反映煤层开采引起的覆岩移动和变形情况．揭示急倾斜煤层采动覆岩移动模式及机理。
l绪论
1．5主要研究内容及技术路线
本书以急倾斜煤层采动引起的岩层移动为研究对象，针对覆岩变形的力学结
构特征和地表沉陷的形态特点，从弹性板理论、分叉理论和复合层状介质理论出发，在理论分析、相似材料模拟实验、数值模拟和工程实例分析的基础上，对急倾斜煤层覆岩的岩层移动模式和机理进行研究。主要研究内容包括以下几个方面：
(1)急倾斜煤层岩层移动模式分析。针对急倾斜煤层开采时直接顶岩体破坏
断裂的特点，分析岩层移动的力学结构特征和岩层移动的形态特征，建立岩层移动的力学结构模型。
(2)急倾斜煤层岩层移动力学结构的稳定性分析。根据覆岩岩板的分层特
点．并结合弹性板理论和分叉理论，对覆岩岩板所形成的力学结构进行稳定性分析，揭示岩层移动的特点和岩层发生断裂失稳的条件。
(3)建立急倾斜煤层开采岩层移动的复合介质模型。结合急倾斜煤层岩层移
动的力学模式和复合层状介质理论，建立急倾斜煤层开采岩层移动的复合介质模型。通过该模型对岩层的移动和变形进行分析，同时分析模型中引入相应的参数，并分析其物理意义。
(4)急倾斜煤层岩层移动的相似材料模拟实验。建立煤层倾角为60。的相似
材料实验研究模型，利用先进的三维激光扫描仪和数据处理软件对观测实验模型
进行观测和对观测数据进行处理，从而提高观测数据的精度和整个移动岩层变形
的监测，并通过相似材料实验结果来分析急倾斜煤层开采地表移动和变形的规律
及覆岩的破坏规律。
(5)对急倾斜煤层岩层移动进行数值模拟分析。利用有限元非线性数值模拟
方法，对急倾斜煤层覆岩的变形机理进行研究，即主要通过建立二维数值计算模型分析岩层力学性质和组台效应对覆岩变形的影响，揭示在复杂条件下覆岩变形的
规律．并利用有限元计算软件的三维数值模拟功能研究覆岩变形对地表盆地形态
的影响和不同深度岩层的变形。
(6)在理论分析、相似材料模拟实验、数值模拟分析的基础上，结合开滦煤矿
急倾斜煤层开采岩移观测的实际，验证建立理论模型的实用性。
主要技术路线：①采用理论分析的方法，研究急倾斜煤层岩层移动的复合介质
模型，分析结构的稳定性．建立岩层移动与变形的计算模型。②采用相似材料模拟实验。揭示岩层破坏和移动的力学模式．为建立的理论模型进行验证。③利用数值模拟方法建立急倾斜煤层开采的数值计算模型，分析岩层力学性质和组合效应对
覆岩变形的影响，揭示了在复杂条件下覆岩变形的规律。④将理论分析、相似材料
模拟实验、数值模拟与实际观测结果相结合．综合分析急倾斜煤层采动覆岩移动模急倾斜煤层采动疆岩移动模式及其应用
式和地表沉陷的规律，对理论模型的实用性进行验证．如图l l所示。
图1 l主要研究内窖与技术路线
1．6小结
本章从开采沉陷学发展的历史沿革出发，综合分析了开采沉骼研究的学科基础、研究的现实意义和主要取得的成果，特别对急倾斜煤层开采引起的地表沉陷问题进行了分析，提出了本章的主要研究问题和采用的技术路线．具体是：
1)分析了研究开采沉陷的意义和我国急倾斜煤层开采的现状。
2)总结井综合评述了国内外开采沉陷研究的历史沿革和现状、主要的研究
成果。
3)分析了急倾斜煤层开采沉陷的研究现状，对急倾斜煤层倾角的界定范围进
行了综合评述，并提出了本章研究急倾斜煤层倾角的区间在(45’75。)之间。
4)针对急倾斜煤层开采沉陷研究中所存在的尚未解决的几个关键问题．提出
了本章的研究目的、主要研究问题和采用的技术路线。
矿山环境地质学论文
矿山环境治理的基本原则 ） 摘要：矿山在开采资源的同时,不仅有诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突变性地质灾害的可能,而且有诱发地面沉降、土壤荒漠化、水环境恶化、生态环境恶化等缓变性地质灾害的可能性。因此，必须做好从勘查、设计、开采到闭坑四个阶段的环境保护和综合治理。关键词：地质灾害; 矿山地质环境; 矿山环境治理 一、概况 我国是一个矿业大国,煤炭、钢铁、有色金属等产量均排于世界前列。随着工业的不断发展,矿产资源的需求和消耗越来越大,而采掘业的发展使矿产资源的开发力度、广度和深度也越来越大。目前品位较富、埋藏较浅,易采易选、交通方便的矿床已优先开采。矿床开采的趋势趋于深部复杂地层。矿山在开采资源的同时,不仅有诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突变性地质灾害的可能,而且有诱发地面沉降、土壤荒漠化、水环境恶化、生态环境恶化等缓变性地质灾害的可能性。 二、矿山地质环境治理原则 1 以人为本、防灾减灾 所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2 因害设防、综合治理 针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 3 注重效益、分期实施 矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题 的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 4 工程措施与生物措施相结合 矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 三矿山地质环境治理具体措施 1 地下采空区和矿山疏干排水导致地面沉陷、形成地裂缝,影响地面的农田和建筑物。采空区是地下固体矿床开采后的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落,上覆岩层整体下沉、弯曲并引起的地表变形和破坏,在地面上常可见到圆形塌陷坑及平行于地下开采巷道的地裂缝。由于疏干排放地下水,改变了地下水流的自然渗流、径流条件,水浮力消失,水的潜蚀作用使充填物流失,形成空洞,在真空吸蚀力和重力作用下也可造成塌陷。对采空区的治理主要是为了预防与控制地表残余沉陷的发生。此类方法可细分为4 种: (1) 全部充填采空区支撑覆岩,以彻底消除地基沉陷隐患。充填法可分: 干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法、注浆充填、水力充填和风力充填等。其中,以注浆法应用最广泛、效果最好; (2) 局部支撑覆岩或地面构筑物,减小采空区空间跨度,防止顶板垮落。常用的方法有注浆柱、井下砌墩柱和大直径钻孔桩柱或直接采用桩基法等; (3) 注浆加固和强化采空区围岩结构,充填采动覆岩断裂带和弯曲带岩土体离层、裂缝,使之形成一个刚度大、整体性好的岩板结构,有效抵抗老采空区塌陷向上发展,使地表只产生相对均衡的沉陷,以保证地表构筑物的安全;
生物信息学课后题及答案-推荐下载
生物信息学课后习题及答案 （由10级生技一、二班课代表整理） 一、绪论 1.你认为，什么是生物信息学？ 采用信息科学技术，借助数学、生物学的理论、方法，对各种生物信息（包括核酸、蛋 白质等）的收集、加工、储存、分析、解释的一门学科。2.你认为生物信息学有什么用？对你的生活、研究有影响吗？（1）主要用于： 在基因组分析方面：生物序列相似性比较及其数据库搜索、基因预测、基因组进化和分 子进化、蛋白质结构预测等 在医药方面：新药物设计、基因芯片疾病快速诊断、流行病学研究：SARS 、人类基因组计划、基因组计划：基因芯片。 （2）指导研究和实验方案，减少操作性实验的量；验证实验结果；为实验结果提供更多的支持数据等材料。 3.人类基因组计划与生物信息学有什么关系？ 人类基因组计划的实施，促进了测序技术的迅猛发展，从而使实验数据和可利用信息急剧增加，信息的管理和分析成为基因组计划的一项重要的工作 。而这些数据信息的管理、分析、解释和使用促使了生物信息学的产生和迅速发展。 4简述人类基因组研究计划的历程。 通过国际合作，用15年时间（1990-2005）至少投入30亿美元，构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA 的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对其他生物进行类似研究。 1990，人类基因组计划正式启动。 1996，完成人类基因组计划的遗传作图，启动模式生物基因组计划。 1998完成人类基因组计划的物理作图，开始人类基因组的大规模测序。Celera 公司加入，与公共领域竞争启动水稻基因组计划。 1999，第五届国际公共领域人类基因组测序会议，加快测序速度。 2000，Celera 公司宣布完成果蝇基因组测序，国际公共领域宣布完成第一个植物基因组——拟南芥全基因组的测序工作。 2001，人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成。 2003，中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的.目标全部实现。2004，人类基因组完成图公布。 2.我国自主知识产权的主要基因组测序计划有哪些？水稻（2002），家鸡（2004），家蚕（2007），家猪（2012），大熊猫（2010） 2．第一章 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
矿山开采沉陷学(知识点整理)
矿山开采沉陷学 第一章： 1：在地下开采前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。局部矿体被采出后，在岩体部形成一个采空区，导致周围岩体应力状态发生变化，引起应力重分布，从而使岩体产生移动变形和破坏，直至达到新的平衡。随着采矿工作的进行，这一过程不断重复。它是一个十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动。 2： 充分采动区COD位于采空区中部上方，其移动特征是：煤层顶板在上覆岩体重力作用下，先向采空区方向弯曲，然后破碎成大小不一的岩块向下冒落而充填采空区。此后，岩层成层状向下弯曲，同时伴随有离层、裂隙、断裂等现象。成层状弯曲的岩层下沉，使冒落破碎的岩块逐渐被压实。移动结束后，此区下沉的岩层仍平行于它的原始层位，层各点的移动向量与煤层法线方向一致，在同一层的移动向量彼此相等。 3：岩层移动形式 （一）弯曲，这岩层移动的主要形式。当地下开采后，从直接顶板开始沿层面法线方向弯曲，直到地表。 （二）岩层的垮落（或称冒落）。当煤层采出后，采空区附近上方岩层弯曲而产生拉伸变形。当拉伸变形超过岩层的允许抗拉强度时，岩层破碎成大小不一的岩块，冒落充填于采空区。此时，岩层不再保持其原有的层状结构。这是岩层移动过程中最剧烈的形式，通常只发生在采空区直接顶板岩层中。 （三）煤的挤出（又称片帮）。采空区边界煤层在支承压力作用下，一部分被压碎挤向采空区，这种现象称为片帮。由于增压区的存在，煤层顶底板岩层在支承压力作用下产生竖向压缩，从而使采空区边界以外的上覆岩岩层和地表产生移动。 （四）岩石沿层面的滑移。在开采倾斜煤层时，岩石在自重力的作用下，除产生沿层面法线方向的弯曲外，还会产生沿层面方向的移动。岩层倾角越大，岩层沿层面滑移越明显。沿层面滑移的结果，使采空区上山方向的部分岩层受拉伸，甚至剪断，而下山方向的部分岩层受压缩。 （五）垮落岩石的下滑（或滚动）。煤层采出后，采空区为冒落岩块所充填。当煤层倾角较大，而且开采自上而下顺序进行，下山部分煤层继续开采而形成新的采空区时，采空区上部垮落的岩石可能下滑而充填新采空区，从而使采空区上部的空间增大，下部空间减小，使位于采空区上山部分的岩层移动加剧，而下山部分的岩层移动减弱。 （六）底板岩层的隆起。当底板岩层较软时，在煤层采出后，底板在垂直方向减压，水平方向受压，导致底板向采空区方向隆起。
西方教育评价的发展历程
西方教育评价的发展历程 一般来说，虽然教育评价制度的最初萌芽是我国古代的考试制度，但教育评价制度和理论的真正形成和发展是19世纪后半期以来西方尤其是美国教育家努力的结果。所以，世界范围内教育评价的发展一般指西方教育评价的发展。西方教育评价的发展可以分为两个阶段： 一、教育测验阶段 教育评价是从教育测验中发展起来的。从19世纪后半期开始到本世纪30年代，教育测验阶段经历了约80年的时间。这一阶段的中心问题是学生个体测验的客观化和标准化问题，它又可以分为下述三个阶段： 1.萌芽期 19世纪上半期以前的西方各国，学校考试主要是对学生逐个进行口试。1845年，美国初等学校普及，学生人数剧增，对众多的学生一一口试已不可能。于是，在美国著名教育家贺拉斯·曼(Horace Mann)的倡导下，波士顿市教育委员会率先在美国以笔试代替口试，从而开始了以统一的试卷测验众多学生的新时期。 为了提高书面测验的客观性，力求测验的客观化，英国格林威治医学院院长费舍(G．Fisher)搜集了许多学生的考试成绩，并依据一定的价值标准汇编成成绩量表，试图为当时的考试提供一个可供参考的客观标准。但由于种种原因，费舍的工作没有引起当时人们的足够重视。 1897年的莱斯(Joseph Rice)拼字测验引起了人们对教育测验问题的极大关注。这一年，莱斯发表了他对20个学校一万六千名学生所做的拼字测验的结果，结果表明：8年中每天花45分钟同每天花15分钟进行拼字练习的学生测验成绩并没有什么区别。这一结论尽管遭到了不少人的反对，但它引起了人们对测验问题的普遍关心，推动了教育测验问题的研究。莱斯也因此被人们称为教育测验的创始人。 2.开拓期 前面提到的教育测验先驱们，仅仅是试图用一定的测验尺度寻求一定客观量的结果。教育测验的客观化、标准化受到极大重视还是开拓期的事情。 教育测验的开拓期是指从1904年到1915年这十余年的时间。1904年，美国心理学家桑代克(E．L．Thorndike)发表了《心理与社会测量导论》，标志着教育测验开拓期的开始和教育测验运动的开始。在这本书中，桑代克系统地介绍了统计方法以及编制测验的基本原理，
开采沉陷预计方法概述
开采沉陷预计方法概述 摘要：本文主要介绍了当前使用的开采沉陷预计方法（基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法）的原理、特点及应用情况，并简要介绍了开采沉陷预计的发展趋势，相信会对开采沉陷工作具有一定的帮助意义。 关键词：开采沉陷；预计方法；概率积分法；理论模拟法 1 引言 开采沉陷预计是矿山开采沉陷的核心内容之一，它对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要意义[1]。由于采矿引起的地面沉陷损坏地面建筑、公路、铁路等，不但给人民生活带来了威胁，而且破坏环境。开采沉陷的预计，对建筑物和生态环境的保护有重要意义。因此，有必要对开采沉陷预计方法进行探讨，以指导矿山的开采。开采沉陷预计方法很多，按建立预计方法的途径可分可分为三类：基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法[2-4]。 2 开采沉陷方法简介 基于实测资料的经验方法是通过对大量的已知开采沉陷实测资料进行数据处理，确定开采沉陷中各种移动变形值的函数形式和计算预计参数的经验公式。这种方法在预测时，首先根据开采的地质条件，确定经验公式中的预计参数，再代入公式确定预计函数进而求出移动和变形值。这种方法是当前最为可靠的一种预测方法，常见的经验方法有：典型曲线法和剖面函数法等。 理论模拟法把岩体抽象为某个数学的、力学或数学-力学的理论模型，按照这个模型计算受开采影响岩体产生的移动、变形和应力的分布情况。如认为岩层和地表是一种连续的介质，则此模型属于连续介质模型；否则，就属于非连续介质模型。此法所用的函数一般均由理论研究得出，所用的参数常用实验室试验或理论推导求得，一般与现场实测资料没有直接关系，常用的理论模型法主要有连续介质力学法等。 影响函数法是介于经验方法和理论模型方法之间的一种方法，它的实质是根据理论研究或其他方法确定微小单元开采对岩层或地表的影响（以影响函数表示），把整个开采对岩层和地表的影响看作采区内所有微小单元开采影响的总和，并据此计算整个开采引起的岩层和地表的移动和变形，目前此方法中所用的参数根据实测资料获得。常用的影响函数方法有概率积分法等[5]。 下面分别对各个方法进行简单介绍。 2.1 典型曲线法 典型曲线法是用无因次的典型曲线表示移动盆地主断面上的移动和变形曲线的一种方法，它适用于矩形或者近似矩形的采区的地表移动变形预计。典型曲线法由于其分布和参数均是直接基于实测资料，因此其预计误差较小。但是建立典型曲线需要大量的观测数据，在实测数据不足的地区不能使用典型曲线法。；另外，此方法原则上只适用于矩形或近似矩形采区的地表移动和变形预计，在形状不规则的工作面开采时预计误差较大，这些限制了典型
矿山开采沉陷学复习题
矿山开采沉陷学》复习题 一、名词解释 1.地表移动盆地主断面：地表移动盆地内通过最大下沉点（或者说移动盆地的中心）所作的沿煤层走向的垂直断面。（P35） 2.临界开采面积：地表到充分采动时的采空区面积。 3.防砂安全煤岩柱：在松散弱含水层底界面至煤层开采上限之间为防止流砂溃入井下而保留的煤和岩层块段。（P321） 4.垮落带（冒落带）：用全部垮落法管理顶板时，回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。（P26） 5.移动角：在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P43） 6.地表移动起动距：地表开始移动时工作面的推进距离。（P85） 7.半无限开采：工作面煤壁一侧的煤层未被采动，而另一侧的煤层全部采空的开采情况。 8. 超前影响角：将工作面前方地表开始移动（即下沉10mm）的点与当时工作面的连续，此连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P85） 二、填空题 三、简答题 1.什么是开采沉陷预计，其目的是什么？（P116） （1）对一个计划进行的开采，在开采进行以前，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数，预先计算出受此开采影响的岩层和（或）地表的移动和变形工作，称为开采沉陷预计。（2）开采沉陷预计对开采沉陷理论的研究和生产实践都有重要意义。①在理论研究生的作用在于，利用预计的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和空间上的分布规律。②对指导建筑物下、铁路下、水体下的开采实践具有重要的作用。 2.岩层移动稳定后，覆岩采入影响分为哪几个带？各影响带的主要特征是什么？（P25—P27）（1）冒落带：①随着煤层的开采，其直接顶板在自重力的作用下，发生法向弯曲，当岩层内部的拉应力超过岩石的抗拉强度时，便产生断裂、破碎成块而垮落，冒落岩块大小不一，无规则地堆积在采空区内；②冒落岩石具有一定的碎胀性，冒落岩块间空隙较大，连通性好，有利于水、砂、泥土通过。冒落岩石的体积大于冒落前的原岩体积；③冒落岩石具有可压缩性；④冒落带的高度主要取决于采出厚度和上覆岩石的碎胀系数，通常为采出厚度的3~5倍。实践中可用下式近似估算冒落带高度：h=m/[(k-1)cosα]。（2）裂隙（或称断裂）带：该带内岩层产生较大的弯曲、变形及破坏，其破坏特征是，裂缝带内岩层不仅发生垂直于层理面的裂缝或断裂，而且产生顺层理面的离层裂缝。（3）弯曲（又称整体移动）带：①弯曲带内岩层在自重力的作用下产生层面法向弯曲，在水平方向处于双向受压缩状态，因而其压实程度较好，一般情况下具有隔水性，特别是当岩性较软时，隔水性能更好，成为水下开采时的良好保护层，当透水的松散层在弯曲带内就不能起到这种作用；②弯曲带内岩层的移动过程是连续而有规律的，并保持其整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂缝。在竖直面内，各部分的移动值相差很小；③弯曲带内的高度主要受开采深度的影响。 3.影响地表移动盆地分布规律的地质采矿因素有哪些？(P95-P104) ①覆岩力学性质、岩层层位的影响；②松散层对地表移动特征的影响；③煤层倾角的影响； ④开采厚度与开采深度的影响；⑤采区尺寸大小的影响；⑥重复采动的影响；⑦采煤方法及顶板管理方法的影响。 4.采矿引起开采空间周围岩层移动的主要形式有哪些？每种移动形式具备的条件是什么？（P23-P24） （1）弯曲：当地下煤层采出后，上覆岩层中的各个分层，从直接顶板开始沿层理面的法线
中西方的大学教育历史发展对比
中西方的大学教育发展对比 ——从历史角度来辩证看待中西方大学教育差距 摘要:本文对比了中西方高等教育的发展历程,着重从高等教育历史文化起源、高等教育制度发展起源、现代教育发展三个方面分析了中西方大学教育发展的差异。在充分陈述历史过程之后，本文从传统文化、社会环境、学生本身三个角度辩证看待了中西方高等教育的差距，总结了中国高等教育现在所处的阶段。 关键词：中国高等教育欧美高等教育教育发展史 一引言 在本学期过程中,老师讲了很多关于目前中国的学术和科技发展的一些现状和分析。针对这些问题的思考和分析,让我很受启发。但我作为一个刚刚进入研究生的同学,从学术的角度看很多问题可能都是不成熟。于是,我决定从中国大学教育入手,反思教育对于大学生和学术的影响。 作为一名清华学子，成为一名优秀的学者是很多清华人的梦想。但在中国,近二十年来大学一直面临这样的一个一个困境——无法产生大师。 面对这个问题，大家提出了各种各样的原因，其中有一种说法就是：中国的学术人才在思维上缺少一种人文情怀，在大学里缺少这一部分的教育，这使得这些人才最后仅仅能成长为专家，而进入不了大师的层次。 针对这个观点，本文从中西方大学发展的历史来看这个问题，以一种辩证思维对比分析中国和西方大学教育的特点。 二西方大学起源及发展过程 从传统上来看,西方是科学的发源地,也是近代科学的中心。科学的发展离不开教育,因此回顾西方的大学教育发展对于科学发展有着重要的意义。 虽然西方的科学传统和发展现状是优于东方各国。但是，西方的道路也不是一帆风顺，他们对于大学、科学、以及大学的人文思考也经历了波澜起伏的几个阶段。 西方科学起源最早的代表是古希腊。在古希腊，科学发展的代表是数学，海洋小国时代的古希腊将数学的地位放在了对未知领域的渴望上，使得科学的发展脱离了功利性。由于古希腊的特有文化特点，使得古希腊自由民主的人文气息也深深的影响了那一个时代的科学家。希腊文化对于西方近代科学的贡献，处于一种奠基意义地位的存在。他们在科学上贡献了跨时代的成果，在思想上甚至为千年之后的文艺复兴打下伏笔。苏格拉底曾提到“我唯一比学生知道的多的是我自 己的无知，而真正的无知是不知道自己无知。”他们的这一种开放自由批判的人 文精神，为那个时代乃至以后的数千年都奠定了科学在求知方面的底蕴。同时，柏拉图学院的设立开启了西方教学机构的历史。在他的价值观引导下，西方建立一种纯粹的学术与思考传统。从地位上来说，苏格拉底和孔子是相似的，但其不一样的地方，本文会在之后的部分进行分析。 大学在西方的第二个阶段是毁灭和沉寂阶段。随着社会的进一步发展，欧洲逐渐进入封建社会，但对于他们来说，这也是一个科学与人文泯灭的时期。教
生物信息学的发展历程
生物信息学的发展历程 生命科学领域原始研究，尤其是序列数据的快速积累，为发现重大学规律提供了可能。然而，原始数据并不等同于信息和知识，如何通过对海量数据的存储、比较、注释和分析，挖掘出这些数据所蕴含的生物学意义，是生命科学领域中最为关键的问题之一。在这一背景下，早期的生物信息学应运而生。它主要定位为一种技术支撑，其研究内容则主要取决于算法所服务或适用的分析领域，包括基因测序与序列装配、识别与注释、序列相似性比对、结构比对和预测等。一些着名的生物信息学工具和库，如序列分析工具BLAST、基因预测工具GeneScan、序列数据库GenBank等，对生命科学研究产生了深远的影响。 自从20世纪80年代启动人类组测序计划以来，各种高通量技术引起生物的指数增长。2004年，被誉为生命“阿波罗计划”的人类基因组计划宣告完成，自此人们开始了对基因组功能的系统解读，标志着生命科学研究进入“后基因组学”时代。生物学数据的积累不仅表现在序列方面，与其同步的还有的一级结构和高级结构数据、高通量转录表达谱数据和蛋白表达谱数据、表观遗传学数据、相互作用数据、疾病易感性数据和高通量成像数据等。 此外，分子演化和比较基因组学、基于结构的药物设计、生物系统的建模和仿真、代谢网络分析等多个前沿交叉领域均产生了海量数据，分子生物学的研究进入到一个通量化的“组学”时代。Nucleic Acids Researc杂志连续21年在其每年的第一期中详细介绍最新版本的各类生物数据库。根据该杂志的统计，截止到2013年1月，在上述海量数据基础上派生、整理出来的数据库已有1512个。海量生物数据的积累，促成了生物信息学由起初单纯的技术支撑，逐步发展到对生物学问题的系统诠释；从简单地提供数据管理和算法支持，发展为从海量数据出发，通过计算技术对其进行分析、整合、模拟，并在必要时辅以实验验证，最终发现生命科学新规律的新型学科体系。 近年来，新一代测序技术(next generation sequencing，又名深度测序技术)的兴起进一步加速了人们探索未知生命现象的进程，而生物信息学在这一新的时代背景下焕发出新的活力。以HiSeq 2000新一代测序技术平台为例，该平台满负荷运转可实现在一周内完成对四个人类个体的全基因组重测序，而一个人全基因组测序仅需5000美元。在此平台基础上，经过对前期样本处理的适当调整，可实现在全基因组范围内对基因表达的精确定量、对基因结构和可变剪切事件的准确定义、对转录因子和microRNA结合位点的准确鉴定等。 通过巧妙的前期样本处理，这一核酸测序平台甚至可用于解决蛋白表达定量、DNA三级结构等难题，例如，通过巧妙地对核糖体保护的mRNA片断进行测序，核糖体图谱技术可实现在全基因组范围内对蛋白表达的定量，并对蛋白的翻译速度进行估计，很好地补充了现有的蛋白质组学技术。而通过对染色体相邻位置的交联和深度测序，Hi-C等新技术实现了对染色体三维结构的从头重构，对理解长程的表达调控提供了结构基础。这些改进极大地拓展了新一代测序技术在多层次组学调控研究中的应用，而生物信息学则紧随这一进程，逐渐渗透到生命科学的各个研究环节，利用学科交叉优势创新尖端的技术，提出崭新的假设并最终致力于探索生命的新规律。
灾害地质学读书报告
灾害地质学读书报告 矿区地质灾害分析摘要:中国是世界上矿山地质灾害多发的国家之一。矿山地质灾害关系到国计民生,关系到社会的可持续发展,常见的矿山地质灾害包括矿井突水、瓦斯爆炸、采空区塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。对矿山地质灾害必须予以高度关注,矿山地质灾害的防治是项综合的系统工程。本文对矿区地质灾害发生原因，表现形式与防治等对简要分析。 关键字:地质灾害，原因，表现形式，防治 一、前言 能源、冶金、有色金属等矿产资源的开采和利用，对国民经济的发展具有巨大促进作用。但地下矿产资源的开发会引起开采沉陷，从而引发一系列地质灾害，必须采取措施对灾害进行防治。开采沉陷是指地下有用矿物采出后，开采区域周围岩体的原始应力状态受到破坏，应力重新分布以达到新的平衡，在此过程中，岩层和地表产生连续的移动变形和非连续的开裂、冒落等破坏现象[1]。 二、采矿引起地质灾害的原因 当开采面积达到一定范围之后，起始于采场附近岩体的移动 和破坏将扩展到地表，引起地表变形，导致位于移动岩体内的井巷、峒室等以及位于开采影响范围内地表的房屋、建筑物、水体、铁路和管线等改变其原有状态，甚至破坏，称之为采动损害[2]。矿区开采沉陷引起的损害是一种突发性地质灾害，其实质是地下开采空间扩大而引起的岩体内应力变化且向其周围介质传播扩散的结果。岩体本身是一种非常复杂的介质，它不仅是由各种不同性质的岩层组成，而且还由于褶皱、断层等各种地质作用而产生了大量的不连续面。在一定的地质采矿条件下，开采引起的岩体应力变化，并向采空区上方岩层至地表传播扩散，按形变程度不同，可分为冒落带、断裂带、离层带和弯曲带。这4种变形带的出现
开采沉陷形成机理及其预测方法
开采沉陷形成机理及其预测方法 有用矿物被采出以后，开采区域周围的岩体的原始应力平衡状态受到破坏，应力重新分布，达到新的平衡。在此过程中，使岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏(开裂、冒落等)，这种现象称为“开采沉陷”(Mining subsidence)。 有用矿物的开采可以是井工方法开采，也可以是露天方法开采；开采的有用矿物可以是层状的也可以是非层状的。本材料主要指的是层状有用矿物(特别是煤层)的井工开采，“开采沉陷”也是特指煤层地下开采后产生的开采沉陷。 岩体本身是一种非常复杂的介质，它不仅是出各种不同性质的岩层组成，而且还由于各种地质作用(如褶皱、断层、开裂、火成岩侵入、陷落柱等)而产生了大量的不连续面。岩体在受到各种不同开采方法的开采影响时，产生的开采沉陷是一个在时间和空间上都是非常复杂的过程。在时间上来说，在移动过程中，开采沉陷的形式和大小在不同的时间是不同的，也就是说，此时的开采沉陷是“动态的”；随着时间的推移，开采沉陷的形式和大小逐渐趋向于稳定，开采沉陷变成“静态的”或“最终的”。从空间上来说，若地下开采的范围较小、开采的矿物的埋藏深度较大，则开采沉陷波及的范围往往只局限于开采区域周围的岩体；若开采范围较大、开采矿物的埋藏深度较小，则开采沉陷波及的范围就会从岩体发展到地表，引起“地表移动”。由于人类的生产和生活活动大部分都是在地表进行，所以地表移动对人类的影响更为普遍。 第一节煤矿地下开采引起的地表移动与变形 一、地表移动的形式 所谓地表移动，是指采空区面积扩大到一定范围后，岩层移动发展到地表，使地表产生移动和变形，在地表沉陷的研究中称这一过程和现象为地表移动。开采引起的地表移动过程，受多种地质采矿因素的影响，因此，随开采深度、开采厚度、采煤方法及煤层产状等因素的不同，地表移动和破坏的形式也不完全相同。在采深和采厚的比值较大时，地表的移动和变形在空间和时间上是连续的、渐变的，具有明显的规律性。当采深和采厚的比值较小(一般小于30)或具有较大的地质构造时，地表的移动和变形在空间和时间上将是不连续的，移动和变形的分布没有严格的规律性，地表可能出现较大的裂缝或塌陷坑。地表移动和破坏的形式，
《矿山开采沉陷学》复习题
《矿山开采沉陷学》复习题 一、名词解释 1.地表移动盆地主断面：地表移动盆地内通过最大下沉点（或者说移动盆地的中心）所作的沿煤层走向的垂直断面。（P35） 2.临界开采面积：地表到充分采动时的采空区面积。 3.防砂安全煤岩柱：在松散弱含水层底界面至煤层开采上限之间为防止流砂溃入井下而保留的煤和岩层块段。（P321） 4.垮落带（冒落带）：用全部垮落法管理顶板时，回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。（P26） 5.移动角：在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P43） 6.地表移动起动距：地表开始移动时工作面的推进距离。（P85） 7.半无限开采：工作面煤壁一侧的煤层未被采动，而另一侧的煤层全部采空的开采情况。 8. 超前影响角：将工作面前方地表开始移动（即下沉10mm）的点与当时工作面的连续，此连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P85） 二、填空题 三、简答题 1.什么是开采沉陷预计，其目的是什么？（P116） （1）对一个计划进行的开采，在开采进行以前，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数，预先计算出受此开采影响的岩层和（或）地表的移动和变形工作，称为开采沉陷预计。（2）开采沉陷预计对开采沉陷理论的研究和生产实践都有重要意义。①在理论研究生的作用在于，利用预计的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和空间上的分布规律。②对指导建筑物下、铁路下、水体下的开采实践具有重要的作用。 2.岩层移动稳定后，覆岩采入影响分为哪几个带？各影响带的主要特征是什么？（P25—P27） （1）冒落带：①随着煤层的开采，其直接顶板在自重力的作用下，发生法向弯曲，当岩层内部的拉应力超过岩石的抗拉强度时，便产生断裂、破碎成块而垮落，冒落岩块大小不一，无规则地堆积在采空区内；②冒落岩石具有一定的碎胀性，冒落岩块间空隙较大，连通性好，有利于水、砂、泥土通过。冒落岩石的体积大于冒落前的原岩体积；③冒落岩石具有可压缩性；④冒落带的高度主要取决于采出厚度和上覆岩石的碎胀系数，通常为采出厚度的3~5倍。实践中可用下式近似估算冒落带高度：h=m/[(k-1)cosα]。 （2）裂隙（或称断裂）带：该带内岩层产生较大的弯曲、变形及破坏，其破坏特征是，裂缝带内岩层不仅发生垂直于层理面的裂缝或断裂，而且产生顺层理面的离层裂缝。 （3）弯曲（又称整体移动）带：①弯曲带内岩层在自重力的作用下产生层面法向弯曲，在水平方向处于双向受压缩状态，因而其压实程度较好，一般情况下具有隔水性，特别是当岩性较软时，隔水性能更好，成为水下开采时的良好保护层，当透水的松散层在弯曲带内就不能起到这种作用；②弯曲带内岩层的移动过程是连续而有规律的，并保持其整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂缝。在竖直面内，各部分的移动值相差很小；③弯曲带内的高度主要受开采深度的影响。 3.影响地表移动盆地分布规律的地质采矿因素有哪些？(P95-P104) ①覆岩力学性质、岩层层位的影响；②松散层对地表移动特征的影响；③煤层倾角的影响； ④开采厚度与开采深度的影响；⑤采区尺寸大小的影响；⑥重复采动的影响；⑦采煤方法及顶板管理方法的影响。 4.采矿引起开采空间周围岩层移动的主要形式有哪些？每种移动形式具备的条件是什么？
矿山开采沉陷学答案整理 2
1．“三带”的定义? 答：冒落带是指用全部垮落法管理顶板时，回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。 裂缝带：在采空区上覆岩层中产生裂缝、离层及断裂，但仍保持层状结构的那部分岩层。弯曲带：又称整体移动带，位于裂缝带之上直至地表。 2.地表移动盆地边界的确定（此题答案不确定） 一、地表移动盆地边界的划分 地表移动盆地划分成如下三个边界： (一)移动盆地的最外边界 移动盆地最外边界是以地表移动和变形都为零的盆地边界点所固定的边界。这个边界由仪器观测确定。考虑到观测误差一般取下沉为10mm的点为边界点。所以，最外边界实际上是下沉为10mm的点圈定的边界。（图中ABCD） (二)移动盆地的危险移动边界 危险移动边界是以盆地内的地表移动与变形对建筑物有无危害而划分的边界。（图中A’B’C’D’） 不同结构的建筑机能承受最大变形的能力不一样，所以各种类型的建筑物都应有对应的临界变形值。在确定移动盆地内危险移动边界时，用相应建筑物的临界变形值圈定，会更接近于实际。 (三)移动盆地的裂缝边界 裂缝边界是根据移动盆地内最外侧的裂缝圈定的边界。 3.地表移动观测站设计内容有哪些？ 答：观测站设计包括便携设计说明书和绘制设计图两部分工作。 设计说明书应包括下列内容： 1)建立观测站的目的和任务 2)设站地区的地形、地物及地质采矿条件 3)观测站设计时所用的开采沉陷参数 4)观测线的位置及长度的确定，测点及控制点的数目、位置及其编号 5)工作测点和控制点的构造及其埋设方法 6)观测内容及所用仪器，与矿区控制网的联测方法，精度要求，联测的起始数据，定期观 测时间、方法及精度要求，有关地表采动影响的测定，编录方法。 7)经费估算：包括观测站所需材料、购地、人工等费用的预算 8)观测成果的整理方法与分析步骤，所需获得的成果 4.水平煤层(或沿煤层定向主颁)非充分采动时主断面内下沉曲线特征? 答：判别：水平煤层开采时的采动程度可用走向充分采动角φ3来判别。当用φ3 角作的两直线交于岩层内部而未及地表时，此时地表为非充分采动。 （一）下沉曲线 下沉曲线表示地表移动盆地内下沉的分布规律。设沿主断面方向为x轴，下沉曲线为W(x)=F(x) 在讨论分布规律时，先要确定下沉曲线上的三个特征点： 1．最大下沉点o：下沉值最大。在水平煤层开采时，在采区中央正上方。 2．盆地边界点A、B：据走向边界角δ0作边界点A、B，此处下沉值为零。 3．拐点E：拐点是指下沉曲线凹凸的分界点。拐点从理论上讲应位于工作面开采边界的正上方，但由于工作面边界附近的顶板并不切煤壁冒落或呈阶状弯曲，存在悬顶距，因此在四周没采情况下，拐点E不在工作面开采边界的正上方而是略偏向采空区一侧。在地表达充
开采沉陷研究的意义
1绪论 1．1开采沉陷研究的意义 煤炭资源是我国的主要能源，已探明总储最在9000×10。t以上，含煤面积达 55万多平方公里，是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。据预测．到2050年煤炭 资源仍占我国能源需求的70％眦上…，因此对地下各种赋存条件煤炭资源的开采 将是一项长期的任务。我国煤炭资源的分布也十分广泛，平原、丘陵、山区的地下 蕴藏着丰富的煤炭资源，在一些建筑物下、铁路下、水体下(简称“三下”)也压着大 量的煤炭资源．据原煤炭部1982年的不完全统计，我国仅统配煤矿的生产矿井“三 下”压煤就达137 9×10。t。我国煤炭的赋存条件也千差万别．其中急倾斜或大倾 角煤层的开采越来越受到人们关注，其原因有三个方面：一是在全国重点煤矿区有 20处100多个矿井是急倾斜(也称“大倾角”)煤层开采，急倾斜或大倾角煤炭储量 约占全国煤炭储量的15％～20％，特别是在我国的西部矿区50％阻上矿井开采的 是急倾斜煤层，如主要产煤省、市、自治区有四川、重庆、云南、贵州、新疆、甘肃、宁 夏等的急倾斜(大倾角)煤层是许多矿区或矿井的主呆煤层。随着我国西部大开发 战略的实施，我国矿产资源开采重点西移，煤炭资源开采已成为西部地区区域经济 发展的重要支柱，加强对急倾斜(大倾角)煤层开采地表沉陷机理的研究是西部煤 炭开采的重大课题。二是东部矿区赋存条件较好的煤层越来越少．加上多年来高 强度的开采，浅部赋存条件较好煤层的开采也日益枯竭，从而使急倾斜(大倾角)煤 层问题迅速进入了人们的视野，引起了人们的高度重视，如山东兖州矿区、河北邢 台和开滦矿区、安徽淮南与淮北矿区、江苏徐州矿区等的许多矿井不得不由条件相 对优越的煤层开采转向复杂的急倾斜(大倾角)煤层开采。很显然．要保持矿区生 产的高产、高效和可持续发展．也必须加强对急倾斜(大倾角)煤层开采岩层移动与 地表沉陷问题的研究。三是对急颊斜(大倾角)煤层开采岩层移动与地表沉陷问题
开采沉陷计算过程说明
开采沉陷计算过程说明 一、数据准备 1．地形图数据 （1）AutoCAD图数据 首先将AutoCAD文件备份，然后在AutoCAD中将地形图中的等高线、高程点分别设置到图层上，并逐条等高线赋高程值，高程点赋高程值，然后将其它内容全部删除，处理完后另存为AutoCAD2000格式的dxf类型文件。 注意：一定要将不是等高线、高程点的内容删除，特别是块信息须全部删除，否则会引起读入数据不正确。 （2）扫描图矢量化数据 将扫描的地形图应用矢量化软件对等高线、高程点进行矢量化，并对所有等高线、高程点赋高程值，处理完后转换成AutoCAD2000格式的dxf类型文件。（3）文本格式数据文件 地形图数据一般包括三个数据文件：线数据文件、点数据文件、文字注记数据文件。 线数据文件格式： 序号曲线开闭标志(开=1;闭=2) 等高值线型颜色值点数n X1 Y1 ……Xn Yn。数据之间用空格隔开，一条等高线数据为一行，第二条等高线数据另起一行。例： 1 2 500.0 255 6 100.0 100.0 120.0 120.0 140.0 140.0 140.0 160.0 120.0 180.0 100.0 100.0 2 1 505.0 0 8 128.284271 100.0 134.142136 105.857864 154.142136 125.857864 174.142136 145.857864 194.142136 165.857864 214.142136 185.857864 234.142136 205.857864 254.142136 225.857864 …………… 64 1 515.0 0 4 100.0 976.812409 101.593796 978.406204 121.593796 998.406204 123.187591 1000.0 点数据格式: X坐标 Y坐标 Z坐标（高程值）。例： 99973.751000 86063.929000 1022.200000 98981.372000 86069.009000 897.800000 98699.407000 86035.140000 935.900000 98412.786000 86079.170000 1000.400000 98039.797000 86055.038000 943.100000 98181.626000 86245.978000 947.000000 98436.918000 86150.296000 984.100000 98430.991000 86331.499000 935.200000 98653.683000 86258.679000 891.900000 …………… 文字注记数据格式：
教育学的发展历程
教育学的产生与发展 教育学概述 教育学是研究教育现象和教育问题，揭示教育规律的一门科学。 教育学的任务是揭示教育规律，深化人们对教育的认识，更新人们的教育观念，并为教育的发展和改革提供依据,为提高教育管理水平和教学水平提供理论支持和指导。 二、教育学的发展历程 （一）教育学的萌芽阶段 1.萌芽阶段的特点 萌芽阶段的教育学还没有从哲学、伦理学、政治学中划分出来形成一门独立的学科, 只表现为零星的教育思想和教育观点其主要特点可以概括如下。 (1 )人们对教育的认知活动主要停留在经验和习俗的水平。 (2)教育学著作多属论文的形式，缺乏科学的理论分析，没有形成完整的体系。 (3)教育学思维与论述的方式以机械类比、比喻、格言、寓言等为主。
2.中国教育学萌芽阶段的教育思想(1 )儒墨教育思想
(2)《学记》 《学记》不仅是中国古代也是世界上最早的一篇专门论述教育、教学问题的论著。《学记》中的教育思想见下表。 3.外国教育学萌芽阶段的教育思想(1 )古希腊教育思想
(2)古罗马教育思想 昆体良的《论演说家的教育》(又称《雄辩术原理》)是西方最早的教育著作，也是世界上第一部研究教学法的书。在这一著作中，昆体良将学习过程概括为“模仿一理论一练习“三阶段。 (二)教育学的创立阶段 1.创立阶段的特点 (1)对象方面：教育问题已经成为一个专门的研究领域。 (2)概念方面：形成了专门的教育概念或概念体系。 (3)方法方面：有了科学的研究方法。 (4)结果方面：出现了系统的教育学著作。 (5 )组织方面：产生了专门的教育研究机构。
2.创立阶段的代表人物、著作及其观点
第七章 矿山开采沉陷预测
第七章矿山开采沉陷预测 开采沉陷预计：根据已知的地质采矿条件在开采之前预先算出地表可能产生的移动和变形叫开采沉陷预计 预计参数：指在预计函数中所用到的一系列数据 按预计方法的形式： ①剖面函数；②影响函数；③典型曲线 （一） （1）充分采动条件下地表最大下沉值 Wmax=qmcosα m——煤层法向开采厚度，mm；α——煤层的倾角；q}——充分采动条件下的下沉系数 影响最大下沉值的因素：1）采厚；2）岩性；3）倾角；4）开采方法及顶板管理方法；5）采空区尺寸大小；6）采动次数；7）采深等 （2）非充分采动条件下的最大下沉值 Wmax=qmcosα.k√n1n2 k——系数，取2~3 n1，n2——沿倾向和走向的充分采动程度系数 n1=D1/D01，n2=D2/D02 D1，D2分别是采空区沿倾向和走向的长度；D01，D02分别为地表达到充分采动时采空区的临界长度 当倾向和走向的充分采动程度系数n1，n2同时等于或大于1时，地表达到充分采动，计算时取n1=n21=1，否则为非充分采动 （二）最大水平移动值预测 在充分采动或接近充分采动条件下，最大水平移动： （1）走向方向 Umax =bWmax Umax——最大水平移动；b——水平移动系数，b=0.2~0.3 （2）倾向方向 Umax= bαWmax 表土层较薄时：bα=b+0.7cotθ 表土层较厚时：bα=b+0.7（tanɑ-h/（H0-h）），其中H0——平均开采深度；θ开采影响传播角；h——表土层厚度 ，P=0 概率积分法 作为开采沉陷的研究主体——岩层可以用两种完全不用的介质模型来模拟：一种是连续介质模型，另一种是非连续介质模型 基本假定： （1）岩体是各向同性的、均质的、不连续介质，开采引起的各方向移动与方向无关（等影响原理）：
生物信息学考试试卷终审稿)
生物信息学考试试卷文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
一、名词解释(每小题4分,共20分) 1、生物信息学 广义：生命科学中的信息科学。生物体系和过程中信息的存贮、传递和表达；细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程的中各种生物信息。 狭义：生物分子信息的获取、存贮、分析和利用。 2、人类基因组计划 人类基因组计划准备用15年时间，投入30亿美元，完成人类全部24条染色体的3×109脱氧核苷酸对(bp)的序列测定，主要任务包括作图(遗传图谱、物理图谱的建立及转录图谱的绘制)、测序和基因识别。其中还包括模式生物(如大肠杆菌、酵母、线虫、小鼠等)基因组的作图和测序，以及信息系统的建立。作图和测序是基本的任务，在此基础上解读和破译生物体生老病死以及和疾病相关的遗传信息。 3、蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的序列 4、基因 基因--有遗传效应的DNA片断,是控制生物性状的基本遗传单位。 5、中心法则 是指遗传信息从传递给，再从RNA传递给，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。 6 、DNA序列比较 序列比较的根本任务是：（1）发现序列之间的相似性；（2）辨别序列之间的差异
目的： 相似序列相似的结构，相似的功能 判别序列之间的同源性 推测序列之间的进化关系 7、一级数据库 数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释 8、基因识别 基因识别，是生物信息学的一个重要分支，使用生物学实验或计算机等手段识别DNA 序列上的具有生物学特征的片段。基因识别的对象主要是蛋白质编码基因，也包括其他具有一定生物学功能的因子，如RNA基因和调控因子。 9、系统发生学 系统发生学(phylogenetics)——研究物种之间的进化关系。 10、基因芯片 基因芯片（gene chip），又称DNA微阵列（microarray），是由大量cDNA或寡核苷酸探针密集排列所形成的探针阵列，其工作的基本原理是通过杂交检测信息。 二、综合题(共60分) 1 生物信息学分析的数据对象主要有哪几种这些数据之间存在着什么关系 其研究重点主要落实在核酸和蛋白质两个方面，包括它们的序列、结构和功能。生物信息学以基因组DNA序列信息分析作为出发点，破译遗传语言，认识遗传信息的组织规律，辨