露天转地下开采68页PPT

类型，如汽车运输掘沟、铁路运输掘沟、无
运输掘沟等。
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一、深凹露天矿掘沟
❖ 如图15-6所示，假设1水平已被揭露出足够 的面积，根据采掘计划，现需要在被揭露区 域的一侧开挖通达140水平的出入沟，以便开 采140~152台阶。掘沟工作一般分为两阶段 进行:首先挖掘出入沟，以建立起上、下两个 台阶水平的运输联系;然后开掘段沟，为新台 阶的开采推进提供初始作业空间。
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第二节台阶几何要素
❖ 一、基本概念
❖ 图15-2是两个相邻台阶的局部剖面及其平面 投影示意图。台阶由坡顶面、坡底面和台阶 坡面组成。台阶常以其坡顶面水平和坡底面 水平命名，例如图15-2中的上部台阶称为188 ~200m台阶。台阶坡顶面和坡底面与台阶坡 面的交线分别称为台阶的坡顶线和坡底线。 一个台阶的坡底面水平同时又是其下一个台 阶的坡顶面水平。台阶坡面与水平面的夹角 称为台阶坡面角(α)。
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❖ 开采选别性是制约台阶高度的又一重要因素。
❖ 开采选别性系指在开采过程中能够将不同品位和类 型的矿石及废石进行区分开采的程度。
❖ 台阶高度越大，开采选别性越差。因此，开采对选 别性要求较高的矿床时，应选取较小的台阶高度。 一般说来，黑色金属矿床的品位变化较小、矿体形 态较为规则、矿物价值低，对选别性要求较低，台 阶高度一般大于10m，以12~15m最为常见。大多数 贵重金属矿床的特征恰恰相反，故台阶高度一般小 于10m，以6~8m最为常见。
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四、工作平台与安全平台
❖ 正在被开采的台阶称做工作台 阶(或工作平台、工作平盘)。 如图15-4所示，工作台阶上正 在被爆破、采掘的部分称为爆 破带，其宽度(wc)为爆破带宽 度(或采区宽度)，台阶的采掘 方向是挖掘机沿采掘带前进的 方向，台阶的推进方向是台阶 向外扩展的方向。

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六、本安体系与劳动者素质 （一）本质安全相关知识
本质安全管理体系就是以危险辨识为基础，以风险预控为核心，以管理员
工的不安全行为为重点，以切断事故发生地因果链为手段，全面的、系统的、
可持续的现代安全管理
安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质
型、恒久型安全目标。
本质安全的基本特征有：
1．人的安全可靠性。不论在何种作业环境和条件下，都能按照规程操作，杜
绝“三违”，实现个体安全。
2．物的安全可靠性。不论在动态过程中，还是表态过程中，物始终处在能够
安全运行的状态。
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3．系统的安全可靠性。在日常安全生产中，不因人的不安全行为或物的不安 全状态而发生重大事故，形成“人机互补，人机制约”的安全系统。 4 ．制度规范，管理科学，杜绝管理失误。 本质安全管理方针：
2．以轮斗铲、链斗铲、带式输送机、排土桥和悬臂排土机等设备组成的连续开采
工艺的应用范围逐渐扩大，轮斗铲的理论生产能力高达240000m³/d，排土桥理论运输
能力高达25600m³/h,跨度272.5±13.5m，采高60m。
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内排土场发展示意图
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3．完善了适应性较强的间断开采工艺和设备，包括钻孔直径达380～444mm的大型 高效率牙轮钻机；可在现场混制廉价炸药和防水炸药的装药车；大区微差爆破和挤压 爆破技术；机械铲、液压铲和前装机的斗容分别达22～34m³、22～30 m³和23 m³;电机 车的自重达150t,牵引机组粘重360t,自翻车载重180t，自卸汽车载重 154～318t；以 及相应的推土机、移道机、平路机、铲运机等。
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目前最典型的是 电铲采装

回采煤量：指在开拓煤量中减去最小平盘宽度（不包括采宽）及规定段高 范围内的煤量后剩余的煤量。
开拓煤量的可采期一般为4-6月，回采煤量的可采期一般为的2-3月。
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二、开采工艺分类
露天煤矿常用的开采工艺可分为下列五类：
(1)间断开采工艺； (2)连续开采工艺； (3)半连续开采工艺； (4)拉斗铲倒堆开采工艺； (5)综合开采工艺。
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最小平盘宽度Bmin
最小平盘宽度Bmin要满足采掘带宽度、双车道汽车运行宽度、辅助设备宽 度和台阶坡顶土挡宽度等要求。
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3、过渡期开采工艺
2013年上半年联合试运转结束后移交—2019年为过渡期，土方剥离仍采
用外委施工单位液压铲—自卸式卡车间断工艺；
（1）过渡期剥离工艺探讨 朝阳露天矿2013年至2019年为过渡期，煤炭产量由300万t、500万t、700
的中硬和硬岩露天矿中，半连续开采工艺有较大的发展前景。
（2）半连续工艺的分类
①连续采掘、间断运输的半连续开采工艺系统（轮斗挖掘机—汽车（铁道）
工艺系统）
②带筛分设备的半连续工艺系统（单斗挖掘机（推土机）—筛分设备—胶
带输送机工艺系统）
③ 带移动破碎机的半连续开采工艺系统（单斗挖掘机—自移式破碎机—
目录
一、露天开采要素
1、台阶
2、采场
3、工作平盘
4、二量
二、开采工艺分类
1、开采工艺分类
2、各类开采工艺的优缺点、适用条件
三、开采工艺的选择
1、开采工艺选择原则
2、朝阳露天煤矿开采条件概述
四、我矿开采工艺
1、剥离工艺
（1）基建期开采工艺
（2）过渡期开采工艺及可行开采工艺探讨

第一节 概述 第二节 露天矿生产工艺 第三节 露天开采境界 第四节 露天开拓方法
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第一节 概述
• 一 露天开采特点 • 二 露天开采基本概念 • 三 露天开采步骤与矿山工程
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露天开采特点：采掘空间直接敞露与地表 矿体周围的岩石及其上覆的土全部采剥掉
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露天开采是采矿和剥离两部分工 作的总和
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内容简介
穿孔、爆破、采装、运输、排岩、复垦等工艺构成金属露天矿 开采的主要工艺。
图10－2台阶爆破作业
图10－1 穿孔作业
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图10－3 采装作业
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穿孔爆破：将矿岩从整体中分离出来，并破碎成适合的块度。
穿孔爆破工艺是影响 露天矿生产的一个最重要 的工艺环节。
图10－4 潜孔钻机钻孔
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一、穿孔工作
1、穿孔方法：机械钻孔、热力钻孔、化学钻孔、超声波钻孔及高 压水力钻孔等。
图10－5 潜孔钻机钻孔
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2、穿孔设备
机械穿孔法常用的设备有牙轮钻机、潜孔钻、钢绳冲击式钻机 以及凿岩台车。
图10－6 牙轮钻头
图10－7 牙轮钻机
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图10－8 潜孔钻机
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二、露天开采的基本概念
露天采场构成要素
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二、露天开采的基本概念
剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿石所需 剥离的岩石量叫做剥采比。其单位可用 t / t 、 m3 / m3或 m 3 / t 表示。
爆破带：开采时，通常将工作台阶划分成若干条带逐条顺次 开采，每一条带称为爆破带。

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开采与处理
采矿、矿石提取、选矿等一系列开采与处理工作。
露天开采的主要设备和技术
挖掘机
挖掘机是露天开采中最重要的 设备之一，能够迅速开采和运 输大量矿石。
装载机
装载机被广泛用于矿石的装载 和运输，提高开采效率。
卡车
用于矿石运输和物资补给，保 障开采作业的连续性和高效性。
露天开采的安全管理和环保措施
露天开采在世界经济中的地位 与作用
露天开采是全球经济中重要的支撑力量，为各行各业提供原材料，推动工业、 能源和基础设施建设，对全球经济稳定与发展起到关键作用。
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现代化
现代化的露天开采技术和设备使得开采更加安全高效，为经济和社会发展提供了重要 支持。
露天开采的优缺点
1 优点
2 缺点
高产量、低成本、开采效率高、开发周期 短、资源利用率高。
环境破坏、生态系统破坏、地表覆盖、土 地资源浪费、露天开采
主要用于煤炭的采集，是全球最常见的露天 开采类型。
石油与天然气露天开采
用于石油和天然气的开采，常见于石油田和 天然气藏。
金属矿露天开采
用于金属矿的开采，包括铜、铁、铝等金属 矿的露天开采。
其他类型
还包括石灰石、矿铁精矿、铝土矿等不同类 型的露天开采。
露天开采的基本流程
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勘探与规划
通过勘探确定资源储量，制定开采规划、设计矿山。
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准备工作
清理地表覆盖物，建设开采设施和基础设施。
《露天开采》PPT课件
露天开采是一种在地表进行的采矿方式，本课件将介绍露天开采的定义、历 史、分类、流程以及其在经济、社会和环境方面的影响与挑战。
露天开采的历史和发展
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起源

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露天和地下采矿工作顺序进行．Kt值等于0或接近 于0。因为在露天结束和地下开始阶段，可以利用 联合开采的工艺特点，例如露天矿下部几个台阶 的矿岩可以通过地下开拓巷道运出，可以利用地 下崩落区堆放露天剥离的废石等．所以也属于联 合采矿。此外，露天和地下过渡的时间一般都不 少于3～5年，所以通常Kt≠0。 2）空间上的结合 采矿工作在空间上的结合程度用空间结合系数Ks 表示．它是露天和地下同时开采的矿床总面积Ss 与矿床开采总面积Sa之比，即Ks = Ss / Sa 。

前者往往是在地表出现较大的变形以前，突然崩 塌形成直壁塌陷坑。影响其形成的主要因素是岩 石的物理力学性质、开采深度、矿体厚度、采空 区的尺寸与形状、岩层的地质条件等，它多在开 采深度不大的矿体回收顶柱和间柱时形成。岩移 型塌陷坑形成的速度缓慢，通常是在开采急倾斜 矿体时，崩落带向上发展而形成的。影响其形成 的主要因素是矿体倾角、矿体厚度，岩石的自然 安息角、岩层的产状及其非均质性和各向异性， 回采顺序、采空区位置，及其上方崩落岩石的高 度，顶柱和间柱的稳定性等。它的形成地点较难 准确预测。

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2）共用地下井巷运输的联合开拓 露天和地下开采的矿石都从地下井巷运出。 如下图所示，露天矿采用斜井和石门开拓， 地下用盲竖井开拓。露天采下的矿石用汽 车经石门运到斜井，用斜井箕斗运到地面， 运输线路的长度比用汽车运往地表缩短了 一半，降低了运输费用。

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下图中l0和lu分别为露天边界内和地下井田内矿床的 平均长度。假设矿床沿走向全长的厚度相同，那么Ks 就等于露天与地下同时开采的总长度与矿床总长度 之比。 按露天和地下采矿工作在空间上的结合程度，联合 开采可分为三类； ①露天和地下开采在垂直面上在矿床全面积上进行 如下图 a 所示，此时露天开采面积 S0 等于地下开采面 积Su，它们又都等于矿床开采总面积Sa。因此，空间 结合系数 Ks=2, 为最大值。这种情况给露天和地下的 开拓系统和采矿工艺的密切联系提供了有利的条件。

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❖ 大型露天矿宽轨运输主要使用电机车。中、小型 露天矿所用牵引机车为内燃机车、蒸汽机车、电 机车三种。由于电机车的粘着重量大，牵引力也 大，在同样功率条件下，具有运输能力较高，爬 坡能力大(可达40%)等优点。与其他机车比较，可 通过较小的曲率半径，运输费用低，制动性能和 劳动条件好。因此露天矿广泛采用粘着重量为80、 100，150吨的直流电机车。
❖ 露天矿生产过程中，为了保证挖掘机的工作 安全和提高采掘效率，必须合理确定采掘工 作面参数。工作面参数包括工作面高度、采 掘带宽度和采区长度。
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❖ 1) 露天矿工作面高度：在不需爆破的软岩中即是 台阶高度，需要爆破的岩石中是指爆堆高度。工作 面高度受矿岩性质及埋藏条件、穿爆方法、挖掘机 规格等限制，但主要决定于挖掘机规格，要求既能 保证挖掘机的工作安全，又能提高其工作效率。
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❖ 第—次采掘带宽度A1是：
❖ A1=f(R站十R卸大)一C—O.5b
（m）
(8-6)
❖ 式中：f—挖掘机工作规格利用系数，一般 f≤0.9；
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❖ C—爆堆坡底线至运输设备边缘距离，一般 C=l—1.5m；
❖ b—运输设备宽度（m）。
❖ 第二次采掘带宽度A2是：
❖ A2=B-A1(m)
(8-7)
❖ 按挖掘机工作安全要求的工作面高度，在挖掘不需 要爆破的松软岩石时，一般不应大于挖掘机的最大 挖掘高度H挖大。若挖掘爆破后块度不大的矿岩时， 爆堆高度应不超过最大挖掘高度的1.2～1.3倍。按 照满斗要求的工作面高度，一般不应低于挖掘机推 压轴高度的2／3。
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❖ 2) 采掘带宽度：是把台阶或爆堆划分为若干个具有 一定宽度的条带以便进行采掘，为了提高挖掘机效 率，挖掘机向里侧挖掘时回转角度不得大于90°，向 外侧应不得大于30°，否则不易满斗。因此采掘带宽 度：

运输平台：用于工作台阶与出入沟之间的运输通道。设在与
出入沟同侧的最终边帮和端帮上，宽度由运输设备、运输方 式、线路数目决定。

清扫平台：用于阻截滑/滚落岩石并作为清扫设备通道，也
起安全平台作用。每隔2—3个台阶设一个清扫平台，宽度由 ppt课件 ppt课件 ppt课件 清扫设备决定。
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一、基本概念
备，在敞露空间从事开采作业。

水力开采：用高压水射流冲采矿石并用水力运输。 露天矿场：露采所形成的采坑、台阶、露采沟道的总和。
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一、基本概念

封闭圈：露天采坑最终境界与地表的交线构成的闭合圈。 山坡露天：封闭圈以上采矿区称山坡露天。


凹陷露天：封闭圈以下采矿区称凹陷露天。
地下开采 露天开采 海洋开采 溶浸开采
机 械 开 采
水 力 开 采
机 械 开 采
水 力 开 采
机械开采
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化学开采
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一、基本概念

露天开采：为采出矿石，需将矿体周围岩石及其覆
盖岩层剥离，并通过露天沟道或地下井巷把矿石和岩
石运出地表。矿石→→选矿厂，岩石→→废石场。

机械开采：用一定的采（穿孔、爆破）、装、运设
最终帮坡面与底平面的交线—下部最终境界线。 6
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一、基本概念

最终深度：上部最终境界线所在水平与下部最终境界线所在
水平的垂直距离。 最终边帮/非工作帮上的平台，按其用途分为安全平台、运输 平台、清扫平台。


安全平台：用于缓冲和阻截滑/滚落岩石、减缓最终帮坡角

发展
未来露天开采技术的发展将更加注重环境保护和可持续发展 ，采用先进的技术和设备，提高资源利用率和生产效率，降 低对环境的负面影响，实现矿产资源的可持续开发利用。
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露天开采技术
穿孔爆破技术
穿孔爆破技术是露天开采的第一道工 序，其目的是为了将矿岩进行破碎， 为后续采装作业提供条件。
爆破参数的选择和优化是穿孔爆破技 术的关键，包括炮眼深度、间距、装 药量等，需根据实际情况进行调整。
矿权申请与审批
取得采矿权，完成相关审批手 续，确保合法开采。
征地与移民安置
根据矿区规划，征收土地，进 行移民安置工作。
矿区基础设施建设
建设矿区道路、供电、供水、 通讯等基础设施，满足开采需
要。
采装阶段
穿孔作业
使用穿孔机在矿体上钻 孔，为爆破作业做准备
。
爆破作业
对钻孔进行爆破，将矿 石炸松散以便装载。
01
制定安全规章制度
建立完善的安全规章制度，明确 各级管理人员和操作人员的安全
职责，确保安全生产。
03
强化员工安全培训
定期对员工进行安全培训，提高 员工的安全意识和操作技能，减
少事故发生。
02
定期进行安全检查
定期对露天开采现场进行安全检 查，及时发现和消除安全隐患，
确保生产安全。
04
配备安全设施
在露天开采现场配备必要的安全 设施，如安全网、防护栏、警示 标志等，保障员工的人身安全。
环境约束与绿色开采
环境保护法规与政策
01
遵守环境保护法规和政策，强化露天开采的环境监管和责任追
究。
生态恢复与治理
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加强生态恢复和治理工作，减少露天开采对生态环境的影响，

采矿成本比较
露天采矿成本较高
露天采矿需要剥离表土和废石，建设较大的排土场，增加了 开采成本。
地下采矿成本较低
地下采矿通常不需要剥离表土和废石，开采成本相对较低。
采矿安全性比较
露天采矿安全性较高
露天采矿作业在地面以上，危险因素 相对较少，安全性较高。
地下采矿安全性较低
地下采矿作业在地下进行，存在瓦斯 、水、火等安全隐患，需要采取相应 的安全措施。
CHAPTER
04
露天与地下采矿方法的未来发 展
露天采矿方法的未来发展
自动化和智能化技术
随着科技的不断进步，露天采矿将更加依赖自动化和智能 化技术，如无人驾驶的采矿设备、无人机巡航等，以提高 采矿效率和安全性。
环保要求
随着全球环保意识的提高，露天采矿将更加注重环保要求 ，采取各种措施减少对环境的影响，如减少废气排放、降 低噪音污染等。
在选择地下采矿方法时，需要考虑矿 体的形态、产状、矿石的稳定性、地 质构造等因素，以及采矿的安全、效 率和经济等方面的要求。
CHAPTER
03
露天与地下采矿方法的比较
采矿效率比较
露天采矿效率较高
露天采矿通常采用大规模机械化 作业，开采效率较高，采矿周期 较短。
地下采矿效率较低
地下采矿受限于矿体分布和地形 条件，开采效率相对较低，采矿 周期较长。
充填采矿法是一种采用充填材料将采 空区充填起来的采矿方法，适用于开 采矿石不稳定的矿床，可以减少矿石 损失和贫化。
地下采矿方法应用
地下采矿方法的应用需要根据矿床的 实际情况和采矿要求进行选择。
地下采矿方法的应用需要配合相应的 设备和技术手段，如掘进机、装载机 、运输设备等，以提高采矿的效率和 安全性。

02
露天转地下开采的工艺流 程
露天转地下开采的工艺流程
露天开采
在矿床的露头处进行剥离和采矿，将矿 石运至地面处理设施。
地下开采准备
建设竖井、斜井或平硐等地下开采设施 ，进行开拓、采准和切割工作。
地下开采
通过开拓和采准巷道，将矿石运至采场 ，进行回采和出矿。
矿石运输与处理
将矿石通过运输设备运至地面处理设施 ，进行选矿和冶炼等处理。
03
露天转地下开采的设备与 技术
露天转地下开采的主要设备
01
露天采矿设备
包括挖掘机、装载机、运输车 辆等，用于露天矿山的剥离和
采矿作业。
02
地下采矿设备
包括凿岩台车、装药台车、运矿 车辆等，用于地下矿山的采矿和
运输作业。
露天转地下开采的辅助设备
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03
通风设备
用于向地下矿井输送新鲜 空气，排除有害气体和粉 尘。
排水设备
用于将地下矿井的水排出 ，保持矿井干燥。
供电设备
为露天和地下采矿设备提 供电力支持。
露天转地下开采的技术要求
03
安全技术要求
采矿技术要求
环境技术要求
确保采矿作业的安全，采取必要的安全措 施，如设置安全网、安装安全警示标志等 。
根据矿山的实际情况，选择合适的采矿方 法和工艺，提高采矿效率。
采取环境保护措施，减少采矿对环境的影 响，如减少废水和废气的排放等。
露天转地下开采可以降低生产 安全风险，提高生产安全性。
露天转地下开采的历史与发展
历史
露天转地下开采方法起源于20世 纪初，随着采矿技术的发展和矿 产资源的枯竭，该方法逐渐得到 广泛应用。
发展

谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
露天转地下开采关键问题及技术方向
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子