煤层地质学范文

导语：如何才能写好一篇煤层地质学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]岩石 物理力学性质 煤层顶底板稳定性

[中图分类号] O645.16+1[文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-50-1

1岩石的基本物理性质

1.1容重和密度

岩石单位体积（包括岩石中孔隙体积）的重量称为容重。根据岩石试样的含水情况不同，容重可分为干容重、天然容重和饱和容重，一般未说明含水状态时是指天然容重。

岩石的密度定义为岩石单位体积（包括岩石中孔隙体积）的质量，岩石的容重取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水量。当其它条件相同时，岩石的容重在―定程度上与其埋藏深度有关。一般而言，靠近地表的岩石容重往往较小，而深层的岩石则具有较大的容重。岩石容重的大小，在一定程度上反映出岩石力学性质的优劣，通常岩石容重愈大，其力学性质愈好。说明煤层稳定性越强。

1.2比重

岩石的比重就是岩石的干重量除以岩石的实体积（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与1个大气压下40C时纯水的容重的比值。岩石的比重可采用比重瓶法测定，试验时先将岩石研磨成粉末，烘干后用比重瓶法测量，其原理和方法与土工试验相同。岩石的比重取决于组成岩石的矿物比重，岩石中重矿物含量越多其比重越大，大部分岩石比重介于2.50至2.80之间。

1.3含水率、吸水率和饱水率

天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量比值的百分率称为岩石的天然含水率。岩石吸水率的大小取决于岩石中孔隙数量多少和细微裂隙的连通情况。孔隙愈大、愈多、孔隙和细微裂隙连通情况愈好，则岩石的吸水率愈大。

岩石的饱和吸水率亦称饱水率，是岩样在强制状态（真空、煮沸或高压）下，岩样的最大吸入水的重量与岩样的烘干重量比值的百分率。在高压条件下，通常认为水能进入岩样中所有敞开的裂隙和孔隙中去，国外采用高压设备使岩样饱和，由于高压设备较为复杂，国内实验室常用真空抽气法或煮沸法使岩样饱和。饱水率反映岩石中张开型裂隙和孔隙的发育情况，对岩石的抗冻性有较大的影响。从而影响顶底板的稳定性。

1.4孔隙率

岩石试样中孔隙体积与岩石试样总体积的百分比称为孔隙率。孔隙率分为开口孔隙率和封闭孔隙率，两者之和总称孔隙率。由于岩石的孔隙主要是由岩石内的粒间孔隙和细微裂隙构成，所以孔隙率是反映岩石致密程度和岩石力学性能的重要参数。它影响着顶底板的稳定性。

1.5岩石的渗透性

岩石的渗透性是指在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。岩石的渗透性可用渗透系数来衡量。渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力。因此，对于水在岩石中渗流来说，渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征，例如岩石中孔隙和裂隙的大小、开闭程度以及连通情况等。

1.6岩石的软化性

岩石的软化性是指岩石与水相互作用时降低强度的性能。软化作用的机理也是由于水分子进入粒间间隙而削弱了粒间联结造成的。岩石的软化性与其矿物成分、粒间联结方式、孔隙率以及微裂隙发育程度等因素有关。大部分未经风化的结晶岩在水中不易软化，许多沉积岩如粘土岩、泥质砂岩、泥灰岩以及蛋白岩、硅藻岩等则在水中极易软化。岩石的软化性高低一般用软化系数表示，软化系数是岩样饱水状态下的抗压强度与干燥状态的抗压强度的比值。

1.7岩石的崩解性

岩石的崩解性是指岩石与水相互作用时失去粘结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。这种现象是由于水化过程中削弱了岩石内部的结构联结引起的，常见于由可溶盐和粘土质胶结的沉积岩地层中。岩石崩解性一般用岩石的耐崩解性指数表示，这个指标可以在实验室内做干湿循环试验确定。对于极软的岩石及耐崩解性低的岩石，还应综合考虑崩解物的塑性指数、颗粒成分与耐崩性指数划分岩石质量等级。

2岩石的变形特性

在荷载作用下，岩石首先要发生变形，当作用的荷载不断增大，或当荷载超过某一数值而保持恒定不变时，随着该恒定荷载作用时间的延长，均可导致岩石的破坏。因此，岩石的变形和破坏，是在荷载作用下岩石性能变化过程中的两个不同阶段，变形阶段含有岩石破坏的因素，而岩石的破坏阶段则可看作是变形不断发展的最终结果。

3岩石的强度特性

根据加载速率的大小，岩石的强度可分为静载强度和动载强度。

4岩石的硬度

岩石的硬度表示岩石表面抵抗工具侵入的能力，它可用静压入硬度和冲击硬度来表示。

4.1冲击硬度

使冲锤（又称施密特锤）以一定的速度冲击岩石表面，冲锤的回弹高度可作为表征冲击硬度的指标。

4.2静压入硬度

一定形状、一定材料的压头，以静力压入岩石的表面使之产生非弹性变形或破坏时，受压岩石单位接触面积上的压力值称为岩石的静压入硬度。

5岩石的磨蚀性

岩石的磨蚀性是指岩石对工具的磨蚀能力。主要影响因素有岩石成分、结构、硬度和其中的石英含量。

6结论

对岩石的这些物理力学性质的深入了解和分析，是煤层顶底板稳定性的研究的关键，对煤层顶底板的稳定性影响很大。

参考文献

[1]中石油廊坊分院沁水煤层气开发项目组.沁水盆地南部斜坡带樊庄区块录井报告[R].河北廊坊：中石油廊坊分院，2006.

[2]格瑞克能源（国际）公司山西省柿庄南煤层气勘探开发区块地质与钻井完井报告[R].北京：格瑞克能源（国际）公司，2007.

[3]周士荣等.安徽省阜阳市口孜东井田煤炭勘探报告[R].安徽合肥：安徽省煤田地质局勘查研究院，2004.

[4]中联煤层气有限责任公司沁南煤层气田端郑采气区开发项目完井报告[R].北京：中联煤层气.

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关键词煤层气;地面开采;制约因素;解决方案

中图分类号TK01文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0113-01

1煤层气简介

煤层气是指在成岩或煤化过程中由煤系中的煤或有机质经过复杂的化学变化及物理变化形成的一种主要以游离、吸附、溶解等三种形态赋存于煤层中的天然气,因为其成分以甲烷为主,故又称之为煤层甲烷。作为一种洁净能源,煤层气的开采可以从一定程度上缓解国内能源压力,改善我国能源结构,而与此同时开采煤层气可以有效减轻矿井的瓦斯灾害,缓解温室效应,由此可见开采煤层气有着巨大的经济、社会、环境价值。

2我国煤层气开发现状

为了缓解煤炭、石油、天然气等化石燃料的供应带来的紧张,目前世界上主要的产煤大国都在致力于煤层气资源的勘探开发。作为煤炭大国,我国同样有着丰富的煤层气资源,位居世界第三。在我国,埋藏深度在2000米以内的煤层气资源总量为31.46万亿立方米(中联煤层气有限责任公司等),资源总量与我国常规天然气大体相等,是我国天然气良好的后续资源。虽然从上个世纪80年代初开始我国就开始了煤层气资源勘探开发,但是直到去年我国煤层气资源地面开采量才突破十亿立方米,而仅仅比我们早开始几年的美国在上个世纪80年代初就实现了煤层气地面开采的突破,进入了煤层气资源大规模商业开发阶段,相关资料显示2004美国煤层气开采量就达到了500亿立方米。那么究竟是什么因素在制约着我国煤层气地面开采产业的发展?

3制约我国煤层气地面开采的因素

3.1地质条件复杂,技术落后

地质条件直接影响着煤层气地面开采的难度。虽然我国煤层气资源丰富且分布相对比较集中,但是同美国相比我国主要的煤层气富集区域地质构造比较复杂,煤层气的吸附保存条件受到了极大的破坏。而煤变质程度高、埋深比较大、割理不够发育和煤层压力小等因素又导致了我国煤层渗透率低和煤层气运移困难等后果。这些因素都严重制约了我国煤层气的地面开采。同时,由于地质条件方面的巨大差异,美国现有的煤层气开采理论和技术无法完全满足我国的开发要求,针对我国特有的地质条件而言,我们还没有形成完全成熟煤层气成藏理论以及开采技术。

3.2政策扶持不到位

不可否认,在美国煤层气产业的发展过程中,巨额的研究经费和长期的政策优惠起到了巨大的推动作用。由于煤层气地面开采生产周期长,而后期的排水加压也都需要相当大的投入,这些原因无形中将煤层气生产的成本大大提高,再加上投资煤层气相关产业的巨额投资,煤层气地面开采经济效益大大降低,甚至会导致有些企业赔本经营,而理论的不成熟更是加大了投资煤层气产业的风险。这就是煤炭企业重视煤炭生产而忽略煤层气生产的根本原因,此时国家在税收、价格等方面的政策支持就显得很重要。

3.3管道不足,运输不畅

国家能源局的数据显示,截止2009年底,我国共建成天然气输送管道,3.6万公里,与之形成鲜明的对比的是美国的输气管线路总长达到了50多万公里。更为严重的是,我国现有的天然气管道距离煤层气商业开发区较远,这就直接导致了我国煤层气生产环节和使用环节脱节。去年我国地面开采量达10.1亿立方米,但是利用的资源只有5.8亿立方米(据家能源局副局长吴吟的讲话),只有百分之五十多一点,但与此同时我国有很多地区却在闹气荒。现阶段煤层气的利用仅仅限于加气出租车,民用和极少量的工业利用,部分矿区还存在点天灯的现象,不仅造成了资源的大量浪费,也会大大加剧温室效应。

4解决方案

4.1认清地质条件,积极创新

1)加大对全国煤层气资源的勘查力度,新增更多的地质探明储量,对于煤层气资源富集区域进行全方位的研究,立足于我国特有的地质条件建立一谈完整的煤层气成藏理论,为煤层气产业的发展提供理论指导。

2)积极从国外引进先进的煤层气开发技术和设备,并在其基础上加以创新利用,弥补我国煤层气开发技术的不足。实现煤层气开采技术的飞跃以及从业人员整体水平的提高,为煤层气产业的发展提供不竭的动力。

4.2加大扶持力度

1)积极鼓励煤层气的勘探开发,对于煤层气资源勘探活动给与财政支持,对于煤层气生产企业要更大力度地实施税费减免及财政补贴等扶持方式,同时从国家层面上制定统一的煤层气行业运行标准,确保煤层气行业健康发展。

2)在扶持煤层气开发企业的同时,对于煤层气生产的基础建设以及煤层气相关产业的建设给与政策与资金上的倾斜,比如国家现行的煤层气发电优先上网及价格补贴。以国家政策来推广煤层气的使用,将煤层气的生产和利用结合起来。

4.3加强管道建设,提高煤层输送能力

1)对与煤层气储量小,设计产量低,服务年限比较短的开发区域,优先考虑建设地方性管道系统。将煤层气资源重点供应给矿区居民,工厂和企事业单位,并视产量将供气区域拓展至市区及周围相邻地区。

2)对于煤层气储量大,设计产量高,服务年限长的有大规模煤层气商业开发潜力的区块,应积极利用我国现有的天然气输送管道,尽快将煤层气管道并入“西气东输”管道系统。实现煤层气的远距离输送,扩大煤层气市场,提高煤层气利用率。

4.4统筹兼顾,合理设置开采权

对煤炭资源及煤层气资源实施综合管理,将煤炭的勘探开发同煤层气的勘探开发有效地结合起来,彻底落实采煤采气一体化的政策。对现有煤层气资源及煤炭资源进行综合勘探,合理设置煤层气开采权,力争做到在不影响煤炭企业生产的前提下解决矿权叠加的问题并最快最好地开发煤层气资源。

1)对于煤炭企业正在开发的区块(五年以内),优先考虑采用煤炭企业进行井下瓦斯抽采的方式回收煤层气资源,同时对煤炭企业的生产进行严格的管理,防止企业出现“重煤轻气”的现象,造成资源的浪费。

2)对于煤炭企业中期规划目标区域(五年到十五年),采用由煤炭企业实行地面开采加井下抽放的模式,首先在五年到十年的时间内利用地面抽采的方式最大限度地回收煤层气资源,然后在煤炭开采过程中利用瓦斯抽放进一步回收资源。

5结束语

虽然在我国要实现煤层气的大规模地面开采困难重重,但是沁水盆地初具规模的煤层气商业开发告诉了我们:在中国,煤层气资源的商业地面开采时可以实现的。相信,在国家相关政策的大力扶持下,在相关学者和工作人员的不断努力之下,煤层气产业在不久的将来必定会迎来它灿烂的春天。

参考文献

[1]傅学海,秦勇.韦重韬.煤层气地质学[J].中国矿业大学出版社,2007.12.

[2]李增学,魏久传,刘莹.煤成(型)气地质学[M].地质出版社,2007.10.

[3]黄盛初等.我国煤层气技术利用现状及前景[M].1998.

[4]孙万禄等.煤层气地质学基本问题的探讨,石油与天然气地质[M].1997.

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【关键词】测井；煤层；定性；解释

前言

马场区位于黑龙江省七台河市勃利盆地中部的马场勘查区，面积229.33km2，1969年起，黑龙江省煤田地质二O四勘探队先后在该区做过少量地勘工作，并在马场六—七分场一带的探槽中，见薄煤十余层，其中有3个层点可采，又在马场四分场4个钻孔中见高灰煤及炭质页岩8层。

一、作业依据

1、《黑龙江省七台河马场煤田勘查区煤炭普查报告设计书》

2、2010年前执行DZ/T0080-93《煤田地球物理测井规范》，2010年后执行DZ/T0080-2010《煤田地球物理测井规范》简称《测井规范》

3、《煤田勘探钻孔工程质量标准》，简称《质量标准》

二、测井仪器及工作方法

2.1测井仪器设备、刻度测试

仪器设备：为北京中地英捷测井仪器厂的PSJ-2（出厂编号：p081003）型数字测井仪。井下仪器为电测（psdf-1）、声波（PSV-1）、密度三侧向（PSMD-1）、井温井液电阻率（PSWL-1）、数字连续孔斜检测探管（PSXD-1）、绞车控制器（psjc-3）、测井绞车（psjc-1500）。

仪器刻度测试：分别按照《煤田地球物理测井规范》（DZ/0080-93） 《煤田地球物理测井规范》（DZ/0080-2010）的要求对本区使用的仪器刻度测式，包括数字测井仪、密度三测向测井仪、井斜仪、绞车及电缆、仪器绝缘等要求进行刻度测试，各测试资料存档备查。

2.2测井物性参数方法

根据邻区测井资料，分阶段依据《煤田地球物理测井规范》（DZ/T0080-93）《煤田地球物理测井规范》（DZ/T0080-2010），常规煤田测井参数外（电阻率电位，天然伽玛，散射伽玛长短源距，三测向电阻率，声速测井），每孔均进行了井径，井斜测量。测井物性参数方法。

2.3煤层及岩石物性特征

煤层：密度值最小，一般为1.25～1.45g/cm3；在天然伽玛曲线上呈极低值，一般为0.5～2.0PA/KG。电阻率为高阻反应；纵波时差为低速显示。

2.4资料综合解释

1、井场初步解释井场初步解释是测井工作很重要的一个环节。解释的方法是将三条1：200（GRL、GR、NR）曲线，根据视电阻率“高”，天然伽玛“低”，密度“低”，定性划分煤层，然后在三条1：50曲线上按各自解释原则进行定深、定厚解释。在井场向地质方面提交煤层井场解释结果和测斜成果。

2、室内综合解释是在测井原始资料，全面检查验收的基础上，对井场初步解释煤层的解释点，深度和厚度进行审定，同时进行全孔岩性解释，编制测井图件。

3、解释原则

a、在定性的基础上，定厚曲线最好是定性解释的主要曲线。定厚曲线应尽力选用分层点明显易于确定的曲线。

b、选用煤层异常明显的两种或两种以上不同参数的1：50精测曲线上进行定深、定厚解释。

c、煤层成果：2010年前执行DZ/T0080——93《煤田地球物理测井规范》，2010年后执行DZ/T0080——2010《煤田地球物理测井规范》规定，煤层定厚解释确定成果采用三种物性参数解释成果的平均值。

a）煤层定性

本区煤层具有高电阻率、低密度、低天然伽玛，负自然电位、声波时差大的物性特征，煤层与顶、底板围岩物行性差异显著，曲线界面陡直，经多种测井曲线综合解释的煤层成果与钻探取芯成果的比较验证，测井提供的煤层深度、厚度及结构准确、可靠。

b）煤层的定厚

长距散射伽玛曲线：当围岩是砂岩时，在相对幅值的1/3处划分界面；当围岩是泥岩时，在相对幅值的2/5处划分界面；当围岩是碳质泥岩时，在相对幅值的2/5～1/2处划分界面。天然伽玛曲线：采用曲线相对幅值的1/2划分界面；

视电阻率曲线：采用曲线分离点划分界面；侧向电流曲线在曲线异常幅度的1/2处分层。

4、破碎带解释

当钻孔岩层裂隙发育， 岩层破碎时，散射伽玛长源距、声速曲线为梳状反映，电阻率电位曲线峰值下降接近基线，井径也明现出现不规则扩大。

5、含水层解释

区内含水层分为孔隙含水与孔隙裂隙含水层。孔隙含水层与隔水层的导电性，电化学活动性，天然放射性和密度、视电阻率等均有明显的差异，结合扩散法测井，并综合用测井曲线划分含水层与水文地质确立的含水层相吻合。

三、结束语

通过测井曲线的分析对比研究，煤层与其顶底板围岩物性差异显著，采用多种方法测量，能够准确地解释岩，煤层的深度，厚度和结构。测井解释的岩，煤厚度，深度及所划分的地层界面与钻探取芯成果比较验证，测井提供的煤层深度，厚度和结构数据准确可靠；从天然伽玛曲线显示，井田内无放射性异常层；进行简易测温，但未进行稳态或近稳态测温，开采时应进行矿井调查，进行了声速测井，为分析岩层力学性质提供了资料。

参考文献

[1]王定武，王运泉.煤田地质与勘探方法.徐州：中国矿业大学出版社，2005.2

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【关键词】复合顶板；10煤；治理

1.引言

在煤矿生产中，顶板事故调查中发现，复合顶板所引发的顶板冒落事故往往据于首位，尤其是在更为复杂的地质环境条件下，复合顶板的治理显得尤为重要。

所谓复合顶板，我们认为必须具备以下三个条件：一是煤层顶板由下软上硬不同岩性和岩层组成；二是软硬层之间夹有煤线或薄煤层软弱煤层；三是下位软岩层的厚度一般在0.5-2.5m范围之间[1]。从中可以看出，复合顶板条件下，其下部主采煤层与上部老顶之间存在一定的距离，而中间这部分煤层伪顶或直接顶又是主要有软岩石或软岩层夹薄煤层、煤线组成。从岩石物理力学性质的角度看，其泥岩硬度范围为f=2-3，煤层硬度为f=2.5，粉砂岩硬度f=4-5，砂岩（细-中）硬度为f=6-8，其复合顶板岩性硬度偏小，在工作面回采时，更容易冒落，使采空区与老顶之间形成一定的悬空距离。另外，复合顶板条件下，在掘进巷道或者工作面推进遇构造带时，也使得顶板砂岩裂隙水对矿井正常产生巨大危害。

2.地质概况

在淮北矿区主采10#煤层中，其直接顶板或直接底板岩性多为砂岩或砂质页岩，其老顶多为砂岩（细-中）。该类顶板老顶初次来压步距一般约25m，最大超过30m，而且直接顶呈大块冒落，初放时常需要强制放顶[2]。

刘东矿二水平东11001工作面是南巷二水平东翼采区首采工作面，其西部靠近F21（H=60-140m）断层，南部受F15（H=140～230m）和F16（H>80m）断层阻断，东部临近F1（H=100～230m）断层，生产条件及地质条件较为复杂。其主采10煤层煤质类型为天然焦、焦煤、1/3焦煤为主，煤层发热量较高，为高热值煤。煤层厚度0.62～5.33m，均厚为3.09m。局部为煤层结构简单，以单一煤层为主，仅在个别钻孔中可见一层夹矸，夹矸岩性为炭质泥岩和粉砂岩。煤层发育较好，为薄～中厚煤层，成煤环境为滨海平原泥炭沼泽成煤。

3.10煤复合顶板类型和开采条件

经过实测，刘东矿东11001工作面10煤层以上是0.2-0.8m的泥岩，炭质泥岩或厚约0.2m煤线伪顶，直接顶板岩性为砂质泥岩，粉砂岩或0.2-0.6m煤层组成和粉砂岩，砂岩老顶组成。10煤层顶板岩性自下而上是有软岩到坚硬岩石转化，是典型的复合顶板类型。

10煤顶板多为粉砂岩，其上为老顶砂岩，底板泥岩或粉砂岩。刘东矿生产阶段取10煤底板粉砂岩样做力学测试，抗压强度27.6MPa，抗拉强度1.08MPa。据实际开采10煤层时顶底板的稳定性：泥岩属不稳定型，粉砂岩属中等稳定～不稳定型，砂岩属稳定型。10煤层顶板粉砂岩厚4-6m，采空后粉砂岩容易冒落，碎胀充填直至老顶砂岩，这种情况下周期来压不明显。

另外，刘东矿2003年补勘对03-2号孔10煤层采集的三组顶底板岩石力学样本，其测试成果见表1。

4.治理措施

4.1加强顶板支护和管理

要解决复合顶板易冒落问题，首先是考虑到如何更好地强化顶板支护与管理的问题。针对淮北矿区复杂地质条件下复合顶板特点，易采用超前挂梁、短梁来及时支护，尽量缩减空顶时间和空顶距范围。合理布局锚网、锚索、钢带位置，有针对性的对个别顶板岩石较为破碎区段进行钢棚支护，避免长时间空顶造成顶板严重离层。另外，在支护材料的选择上要严格把关，杜绝不合格材料入井及投入使用，定期专人对离层或顶板易冒落区进行检查，加大联网、补网管理环节的力度。

4.2提高支柱的初撑力

对支柱的有效管理能使其更好的发挥作用，减少无效支护，根本性地控制顶板离层。工作面必须有专业技术人员定期观测初次来压及周期来压时间，掌握其规律，做到心中有数。复合顶板下，顶板下部软岩含煤线更容易离层，在岩性破碎的个别区段更为明显，顶板下沉量过大，造成直接顶下沉及其冒落，影响矿井正常生产。因为有效的控顶就是从根本上提前其支护系统的刚性，最直接的办法就是要强化提高护顶支柱的初撑力。另外是给支柱穿鞋已提高支护力。

4.3对直接顶板的监控和治理

煤层伪顶可以随着煤层的开采一次性带采，而对直接顶的控制好坏是冒顶事故常发的主要原因。对复合顶板的治理就是要对容易冒落的直接顶和局部易冒老顶进行行之有效的监控。刘东煤矿11001工作面掘进巷道过程中有专业技术人员定期对10煤顶板岩性进行探查，进行阶段性成果总结、分析及预测。在个别顶板破碎区段进行提前预测，加强支护。最大限度地保证直接顶板与砂岩老顶不离层。在顶板岩性极其破碎区段易采取主动放顶，二次加固支护的方法，最大程度上保证顶板在可控范围内局部冒落。

4.4科学的管理措施

对复合顶板要加强科学管理，包括对工作面的管理和顶底板的全方位、立体式管理。合理的劳动作业组织和作业方式尤为重要，既要重管理，又要重效益。在对复合顶板的管理上做到及时护顶，减少空顶时间和缩小空顶距离。在对直接顶及老顶的监测监控上做到专人专职，定期检测、定期汇报、总结分析预测等。在对支柱的选取上要严格检测，坚持对矿压的观测，把握规律，确定来压步距和岩移范围。提高井下现场施工队伍的管理，加强工程质量。

参考文献

[1]吴长云.浅谈复合顶板的治理[J].黑龙江科技信息，2004（8）：157.

[2]张希久，杨军.淮北矿区顶板管理八年沿革（下）—兼谈回采工作面顶板治理的研究与实践[J]矿山压力与顶板管理，1994，（3）：11-15.

[3]闫敦喜.二层煤复合顶板的治理方法研究[J].山东煤炭科技，2003，（4）：27-28.

[4]刘效云，扬本水等.控制“三软”煤层顶板的理论与实践[J].东北煤炭科技，2000，（2）：12-13.

[5]施力芳，郭丛林.复杂地质条件下长距离石门揭煤顶板综合治理技术[J].煤矿现代化，2007，（5）：18-20.

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Abstract:Further explore variation regularity of geologic structure and coal structure by summarizing and analyzing the comprehensive mining. Accumulating some experiences and lessons in comprehensive mining makes geological work could meet the needs of mine development and promote rapid development of the mine comprehensive mechanization.

关键词:综采地质;综机采场;地质工作

Key words: comprehensive mining;stope;geological work

中图分类号:TD1文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)01-0137-01

0前言

煤炭工业的根本出路在于机械化,而采煤机械化特别是采煤综合机械化的水平,往往是代表一个国家煤炭工业发展的水平。因为综机采煤速度快、产量高、效率高、又安全,是煤矿现代化发展的方向。因而,必然对矿井地质工作的预见性和准确性提出更多和更高的要求。

1综采地质应做好以下工作

1.1 综机选择好采场

采场的选择,既要考虑到适合于综机本身的技术特征,又要充分考虑到与其相适应的煤层地质条件。

(1)按综机本身的技术特征选采场。每种型号的综采机械,按其不同的技术特征都有其独特要求。

(2)煤层情况。煤层应是稳定或较稳定的,煤中最好无矸石或矸石厚度不超过0.3m且又不坚硬,否则会损坏机组滚筒和牙座。煤的灰分不高,至少没有超过规程要求可能。

(3)煤层顶底板岩性。顶底板岩石完整,采时不太破碎,采后又较易冒落,不会出现太大悬顶。

(4)地质构造。煤层产状平稳,变化不大,倾角一般不大,缓倾斜最好。断裂构造不发育,很少有断层,断层落差小于1.0m,最大也不能超过本采区煤厚与支架对煤厚的最低要求值之差。断层走向不应和工作面平行,其间的夹角以30°左右最好,这样既好过断层,又能很快地过去,尽快脱离断层。

(5)无冲击地压,煤与瓦斯突出,无水患威胁等安全隐患。无陷落柱,河流冲刷,火成岩熔蚀等突然无煤区出现可能。

(6)采场走向长度一般应在500-1200m(最少在300m以上),倾斜长度一般在140-200m(最少在100m以上)。

然而,煤层地质条件并不都那样理想,为了保证综采地质接续,这就要求矿井地质工作者必须做大量细致工作,努力为综机寻找采场。

1.2 为选择综机采场应做好如下工作

在现有地质资料的基础上,首先用传统地质学的方法进行地质探测、分析、对比总结,推断,寻求规律性,并探索新的方法手段为综采创造好条件。

(1)利用已有的勘探手段,探明构造和煤厚,必要时加以巷探,搞清煤质和煤层顶板岩性。

(2)对煤层要按规程进行稳定程度的评价和划分,对含有厚矸石的煤层及有分叉现象的煤层,要做出矸石厚度等值线图,为综采区划分提供依据。

(3)详细分析矿区地质构造。地质构造是影响综机生产的主要因素。首先要弄清矿区的总体构造及规律性,分析矿区构造应力场,构造的分期与组合关系,主体构造与派生构造,各个区域构造的特点及其力学展性。然后分煤层,分区域的对每条大、中型断层都要进行分析、研究,再进一步对小型构造作大量细致工作。

根据断层的分期性和组合特征及区域构造规律性来判断断层交叉关系。用数理统计法对断层延续长度进行推断。还可以对每条大、中型断层分别进行计算和统计,求出每条断层在新区的延续长度和尖灭点,这样做针对性更强。此外,有的矿区还用此办法对断层在倾向上的切割深度也进行了计算和统计,求出各类力学性质断层,每米落差的平均切割深度和总的切割深度,从而予测深部断层。还可以应用地质力学的理论和方法予测构造。地质力学是一门新兴的地质科学,近年来它对地质工作的指导作用越来越大。

另外,要逐步探索和采用新的探测手段和方法,如井下地质雷达、井下坑透仪、磁力探测、槽波地震等,对搞清煤层、构造、及陷落柱等都起到一定作用。在分析方法上,如趋势面法,模糊数学综合评价法等都在被试用。

(4)为综采提出采区和掘进的地质资料。

2掘进施工过程中的地质工作

在掘进施工前,地质人员可通过审批作业规程及施工措施等时机和技术人员一起对巷道的施工顺序进行一番研究,对一些可能有隐蔽式构造的巷道,其施工顺序应尽量作到:先期巷道应带有探煤道性质。如果采区可能有隐蔽的走向断层,将对采区形成威胁时,可尽量先送距开切眼较近巷道,按着送切眼,这样可及早探清情况。否则,几百米溜子道或回风道已送完,再送切眼时才发现有较大断层,综机采不了,那就太被动。

在掘进施工过程中,地质人员要做到及时描述和观测到掌子头。对地质构造、煤厚、煤层产状、顶底板岩性、煤质等及时观测。

3提出完整的回采地质说明书

提供的回采地质说明书要按规程要求详细的编制。要有地质平面图,纵横地质剖面图,煤层柱状和详尽的文字说明。还要画出煤层底板等高线和回采巷道的素描迎头卡片。在断层变化处,要附上局部平帮素描展开图。

4回采过程中的地质工作

在回采过程中,一般要每旬素描一次工作面。如有地质变化,还要增加素描次数,每月至少作一张大比例尺的素描剖面。要仔细观察和素描煤层结构,夹矸层,层位,煤质,顶底板岩性、断层、节理等情况,量好采高,探清顶、底煤厚度及丢煤状况,特别厚煤层,要探清底煤的残存厚度,必要时需调整一下采高,为合理分层开采做好工作。

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【关键词】煤层气；页岩气；开发地质条件；对比

一 前言

当前，煤层气/页岩气开发的过程中，很多开发队伍没有考虑到地质条件的特殊性，导致后期开发问题重重，所以，新一步分析煤层气/页岩气开发的地质条件很有必要。

二 煤层气/页岩气开发地质条件

页岩气与煤层气一样都属于自生自储式的非常规天然气。煤层气是主要以吸附状态赋存于煤层中的非常规天然气；而页岩气（ShaleGas）是主要以吸附和游离状态赋存于富含有机质页岩/泥岩中的非常规天然气。煤层气/页岩气的解吸与吸附是可逆过程，在温度、压力条件变化下相互转化。富含有机质的页岩，在地质作用下，生成的大量烃类（油、气），部分被排出、运移到渗透性岩层（如砂岩、碳酸盐岩等）中，聚集形成了构造、岩性等油气藏，其余部分仍滞留在页岩中，富集形成页岩气藏。

1.煤层气/页岩气成藏地质条件

常规天然气有生、储、盖、运、圈、保基本成藏地质条件；而煤层气/页岩气赋存于煤层/页岩中的一种自生自储式非常规天然气，其富集成藏主要取决于“生、储、保”基本地质条件是否存在、质量好坏以及相互之间的配合关系。煤层气/页岩气开发地质条件

不仅决定于煤层气/页岩气成藏地质条件，还取决于煤层气/页岩气赋存环境条件以及煤层气/页岩气开发工程力学条件，它们在煤层气/页岩气开发过程中缺一不可，且相互联系。

煤层气/页岩气成藏地质条件包括生气条件、储气条件和保存条件，这些因素相互耦合作用从而决定了煤层气/页岩气在储层中的富集程度，并控制煤层气/页岩气开发效果。

2.煤层气/页岩气赋存环境条件

煤/页岩储层处在特定的环境条件（地应力、地温和地下水）之中，赋存环境因素是地球内能以不同形式在地壳上的表现，煤层气/页岩气开发地质条件受控于地应力场、地下水压力场和地温场等多场耦合作用。

煤层气与页岩气主要以3种形式赋存在煤/页岩层中，即吸附在煤/页岩基质孔隙表面上的吸附状态，分布在煤/页岩的孔隙及裂隙内呈游离状态和溶解在煤/页岩水中呈溶解状态。煤层气的赋存状态随不同煤化程度有较大差异，并随赋存环境条件而发生变化。高煤级煤层气主要为吸附态；而低煤级煤层气由于具备储层游离气的客观条件其游离气占有一定的比例。页岩气主要由吸附气和游离气组成，且吸附气含量随着埋藏深度的增加而增高，变化梯度由快变慢，其中吸附气占总气量的比例为20%～80%；吸附气的存在，使其明显区别于常规气和致密气；游离气的存在，使其又有别于煤层气。由于赋存环境条件如地应力场环境、地下水的压力场环境和地温场环境的变化，使煤/页岩储层中吸附气和游离气产生转化。

煤层气/页岩气开发是通过特定的工程及其开发方式改变煤层气/页岩气赋存环境条件，如地应力场环境、地下水的压力场环境和地温场环境使储层条件发生变化的过程，从而使煤、页岩层中吸附的甲烷气解吸出来（图1）。因此正确分析煤/页岩储层赋存环境条件及多场耦合特性，对于煤层气/页岩气有效开发具有重要意义。

图1 煤/页岩储层多相介质多场耦合作用示意

①，②―渗流作用；③―吸附与解吸作用；④―物理化学作用；

⑤―物理力学作用；⑥―溶解作用；⑦―多场耦合作用

煤层气/页岩气开发地质条件诸多方面具有共性，但也存在一定的差异性。煤层气与页岩气及其与其他天然气藏的主要特征及其对比见表1。

表1 页岩气/煤层气与其他天然气藏的主要特征对比

三 水文地质条件对煤层气赋存所具有的控制作用探讨

1 地质因素对煤层气赋存的影响控制因素

经过研究发现，地质构造对煤层气赋存的影响占有极大的作用。不少研究证明，煤层气的赋存状态是含有煤的地层经过不断地质构造运动演化的结果。不同地区的煤层气因所在矿区地质构造的不同，其生成条件也不尽相同。我国地大物博，煤层气赋存的地质条件更是千差万别，并且由于我国地质构造运动不断的发生变化，煤层在形成之后由于受到不同程度的破坏而发生了一些变化，总的来说，目前我国煤层气赋存具有低饱和度、低渗透性、低储层压力和高变质程度等特点。地质因素对煤层气赋存的影响和控制主要表现在以下方面。第一，地质构造的不断演化。地质构造的不断演化可以使煤层上覆盖层达到一定的厚度，有利于形成煤层气藏，还能够控制煤层的压力以及游离气的散失。并且，地质构造的回返抬升能够对煤层气富集进行有效控制。经不断的实践证明地质构造所经历的回返抬升时间早晚以及持续时间的长短对煤层气富集程度有着很大的影响。第二，地质构造的不同形态对煤层气赋存也有所影响。各种各样的地质构造形态对煤层气赋存产生着不同的影响。例如，封闭性地质构造对煤层气赋产生着极为有利的条件。而相对开放性的地质构造则能够多煤层气逸散产生有利条件。

2 水文因素对煤层气赋存的影响控制因素

水文对煤层气赋存的控制作用主要表现在：第一，水动力对煤层气赋存所具有的逸散控制作用。逸散控制作用顾名思义就是导致煤层气散失，水文因素导致的逸散控制作用常发生于断层地质条件中，因为断层地质往往具有较好的导水性质，水力的流动能够相应减少煤层气的吸附力度，使煤层气从吸附状态转变为游离状态从而产生因水力运动导致煤层气逸散的结果。第二，水动力所具有的封闭控气作用。水动力的封闭控气作用主要发生在压力过大产生的向斜地区，这种地质因岩层挤压较重，导水性很差，煤层气富集又很难游离，所以煤层气赋存含量很高。第三，水动力所具有的封堵控气作用。水动力所具有的封堵控气作用往往发生与不对称的向斜或者单斜中，在这种地质中煤层气往往受压力差的控制不自觉从深部向浅部渗流，在这个过程中还能带动游离状态的煤层气聚集，因此对煤层气的赋存有较好作用。

四 结束语

综上所述，煤层气/页岩气开发地质条件不同，影响开发的具体工作开展，因此，在煤层气/页岩气开发之前，要首先分析对比煤层气/页岩气开发的不同的地质条件。

参考文献：

[1]夏鹏，赵凯，李照阳，等.水动力条件对煤层气赋存的控制作用研究[J].硅谷，2014.

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【关键词】地质勘探；煤田勘探；技术；应用

0前言

煤田建设是煤炭生产的基础要素之一,在煤矿开发和利用的过程中,地质勘察技术在煤田勘探过程中发挥了非常重要的作用,它是保障我国煤矿企业在安全稳定发展的重要前提。通过地质勘察应用,对煤矿的合理开发提出了建设性的宝贵建议,利用现代科学勘察的数据,为煤矿企业的长久发展提供了有利的依据。地质勘察相关技术的应用是煤矿企业在煤田勘探领域可持续发展的基础保障。通过有效分析地质勘察优秀技术在煤田勘探过程中的应用,使得更多的煤矿企业健康有序地向前发展。

1煤田地质勘探及其技术

煤田地质勘探是利用一些地质学科的科学研究相关方面的理论和技术,开展地质情况的具体分析等工作。其主要目的就是为了煤矿设计、建设与生产提供踏实可靠的地质资料,使煤炭资源得到合理、顺利的开发利用。煤田地质勘探技术的任务主要是运用各种各样的地质理论,再选择相对应的技术手段和工作方法,了解地层、地质的构造、煤层、煤质、储量以及煤矿的开采条件,正确地评价煤企在煤矿及与含煤岩系伴生的其它有益矿产领域的技术应用。

2煤田地质勘探过程中所使用的技术

煤炭资源的开发利用是一项综合性比较强，系统性和技术性较强的工作，在使用煤田地质勘探技术的过程中，采取合适的煤田地质勘探技术特别重要，采用恰当的地质相关勘探技术才能保障煤矿煤田相关资源得到合理开采与应用，对于煤田设计、发展和相关生产提供明确可靠的珍贵技术支持，煤矿田地质勘探过程充分利用地质学科的研究理论以及相关科学技术研究分析、采用科学措施探测地下煤矿资源情况。煤田地质勘探技术主要有以下几个方面：

2.1深井钻探技术

我国的煤田地质勘探工作中基本都要运用到深井钻探技术，它是勘察煤田地质状况的重要手段途径。在具体的煤田勘察活动中，也需要我们在繁多的工具中采取合适的选项，例如首先应该在钻探的东南西北四个方面确保其在一定程度上的稳定，具体保持方式主要是通过细线在不同的角度进行稳定，因为这样可以将钻机的钻入角度可以保持在垂直角度，这样才能保证滑车、天车以及孔口等在同一铅垂线上。还有就是就像对钻具的刚性必须进行严格的考察，之所以选择金刚石也是出于其刚度是所有物质中刚性最大的。在煤田的地质勘探工作过程中，往往会根据不同层度的地质情况来决定我们要探的目标，这就需要我们采用深井钻探技术，利用相关设备来进行包括岩层、水样和土样等的取样，然后分析出结果，根据分析数据开展进一步的工作任务。

2.2坑探工程

在煤田的勘探工作中，一般针对暴露区或者半暴露区，坑探工程是运用的比较多的技术。它是探矿工程的重要组成部分，采矿工程的一个重要分支。这一技术是先于煤田地质填图开展的，目的是为了能够通过地表面实际情况研究与勘察，使得精准度研究工作得到保证。运用坑探工程技术，首先要利用电子勘探设备和仪器进行探查，然后再通过计算机信息技术对相关地貌进行数据分析，充分反馈暴露区或半暴露区矿藏的综合状况。在煤田地质勘探过程中的勘探阶段，结合掘进较深的水平、倾斜和垂直坑道，以探明矿床的类型、矿体产状形态、规模等相关情况，以便满足求得高级矿产储量的要求。

2.3地震法煤田勘探技术

地震勘探是钻探前勘测石油、煤田等的可靠方法，它在煤矿藏与相关地质勘察分析、各地区地质分析研究以及地壳研究等各项目方面得到发展。从矿藏深度一般从数十米到数十千米，对于埋藏在150-700米的煤田浅煤炭层，通常不超过800米范围内的煤层，都可以采用地震法来进行煤田勘探。而对于超过800米深度的煤层，我们需要采用的是矿井地震勘探技术，包括震波超前地震勘探、槽波勘探技术等。

2.4重力法煤田勘探分析技术

煤矿田的地质勘探中的利用的重力法煤田勘探分析技术通过勘探分析了解地下矿藏资源岩层的密度在方向上的重力变化差异情况，以提供地下煤矿资源构成情况以及煤矿规模等相关信息，然后做出正确合理的决定以及定量定性的解释判断。重力法煤田勘探分析技术通过测量分析岩层的密度差异情况在周围所引发出的异常信号信息，明确目标地质体所存在的空间地理位置、目标大小以及目标形状，进而获得对相关工作项目的矿藏地质结构与资源布局情况的正确判断。在重力法煤田勘探分析技术过程中，通过将野外获取的测量值换算、校正、分离等才能得到重力异常，再利用不同的反演法，计算出重力异常体的参数。最后，综合各种方面的知识推断出所属目标地的地质构造、资源情况等。

2.5X射线荧光技术

在野外工作过程中，受到激发了的地下矿藏资源样品中含有的各种元素会释放出相关信号，然后依据不同元素信号来辨别其特定的能量特性以及波长特性。探测过程中系统收集到那些放射出来了的相关数据，然后再利用我们的仪器设备把探测系统已经收集到了的数据信息转换成其中各元素对应的种类和含量等，这样就能够比较轻便、快捷、及时地获取到岩石的相关元素成分和品味。传统勘察矿藏的工作中，我们一般是从地表找到一些矿产的痕迹，然后由地表发现的资料开始深入，这种方法在以前的工作中起到了积极作用，但是随着科学技术的快速发展，这种方法已经过时，需要我们研究新的方法。X荧光技术和传统技术相比具有明显的优势。X射线荧光技术具有快速、低成本等特点，在冶金、煤矿、材料、环保、等部门得到了大力的发展，相信将来也会成为这一领域的核心技术。

2.6遥感地质调查

遥感地质是地质学分支学科，相比较于传统的手段，遥感技术主要是通过遥感图片作为一重要的媒介，然后应用比较强的综合分析处理能力来完成相关工作。在水文条件方面，结合热红外，雷达等更多高科技手段，按照对水文的解释法等有效手段来进行煤田范围内的调查分析，结合各种探查方法进一步加强各方面的综合认证，合理进行水文环境评估工作，按照最终的正确结果开展煤矿勘探工作。通我们的先进卫星遥感技术以获取需要的图像来作为我们工作的信息来源，围绕此信息进行评估工作的开展，把煤矿的地址特征和煤气分布规律作为出发点，更好地掌握煤田的具体实际情况。

3结语

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【关键词】采煤活动;酸性矿井水;环境影响;预防;治理

0.前言

煤炭是我国的主要能源，在我国一次性能源中占76％以上，必定要进行大量的采煤。采煤过程中破坏了煤层所处的环境，使其原来的还原环境变成了氧化环境。煤炭中一般都含有约0.3％～5％的硫，主要以黄铁矿形式存在，约占煤含硫量的2/3。

煤层开采后处于氧化环境，流铁矿与矿井水和空气接触后，经过一系列的氧化、水解等反应，生成硫酸和氢氧化铁，使水呈现酸性，即生产了酸性矿井水。PH值低于6的矿井水称酸性矿井水。酸性矿井水在我国部分煤矿特别使南方煤矿分别较为广泛。我国南方煤矿的矿井水pH值一般在2.5～5.8，有时达2.0.pH值低的原因与煤中含硫量高有密切关系。酸性矿井水的形成对地下水造成了严重的污染，同时还会腐蚀管道、水泵、钢轨等井下设备和混凝土井壁，也严重污染地表水和土壤，使河水中鱼虾绝代，土壤板结，农作物枯萎，影响人体健康。

1.酸性矿井水的危害

矿井水的pH值低于6即具有酸性，对金属设备有一定的腐蚀性；pH值低于4即具有较强的腐蚀性，对安全生产和矿区生态环境产生严重危害。具体有以下几个方面：

1.1腐蚀井下钢轨、钢丝绳等煤矿运输设备。如钢轨、钢丝绳受pH值

1.2探放pH值低的老空水，铁质控水管道和闸门在水流冲刷下腐蚀很快，使放水失去控制而带来灾害。

1.3酸性矿井水中SO42-含量很高，与水泥中某些成分相互作用生成含水硫酸盐结晶。这些盐类在生成时体积膨胀。经测定，当SO42-生成CaSO4.2H2O时，体积增大一倍；形成MgSO4.7H2O时，体积增大430％；体积增大使混凝土构筑物结构疏松、强度降低而受到毁坏。

1.4酸性矿井水还是环境污染源。酸性矿井水排入河流，pH质小于4时，会使鱼类死亡；酸性矿井水排入土壤，破坏土壤的团粒结构，使土壤板结，农作物枯黄，产量降低，影响工农关系；酸性矿井水人类无法饮用，长期接触，可使人们手脚破裂，眼睛痛痒，通过食物链进入人体，影响人体健康。

2.酸性矿井水形成的原因

煤系地层大多形成于还原环境，含黄铁矿（FeS2）的煤层形成于强还原环境。煤炭中一般都含有约0.3％～5％的硫，主要以黄铁矿形式存在，约占煤含硫量的2/3.煤层开采后处于氧化环境，流铁矿与矿井水和空气接触后，经过一系列的氧化、水解等反应，生成硫酸和氢氧化铁，使水呈现酸性，即生产了酸性矿井水。酸性矿井水形成的主要原因即发生的主要化学反应如下：

2.1黄铁矿氧化生成游离硫酸和硫酸亚铁：

2FeS2＋7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4

2.2硫酸亚铁在游离氧的作用下转化为硫酸铁：

4FeSO4＋2H2SO4＋O2=2Fe2（SO4）3＋2H2O

2.3在矿井水中，硫酸亚铁的氧化作用，有时也不一定需要硫酸：

12FeS2＋3O2+6H2O4=Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3

2.4矿井水中硫酸铁，具有进一步溶解各种硫化矿物的作用：

Fe2（SO4）3＋MS＋H2O＋3/2O2=MSO4+2FeSO4＋H2SO4

2.5硫酸铁在弱酸性水中发生水解而产生游离硫酸：

Fe2（SO4）3+6H2O2=Fe（OH）3＋3H2SO4

2.6在矿井深部硫化氢含量高时，在还原条件下，富含硫酸亚铁的矿井水也可产生游离硫酸：

2FeSO4＋5H2S2=FeS2＋3S＋H2SO4＋4H2O

酸性矿井水的性质除与煤中含硫量有关外，还与矿井水涌水量、密闭状态、空气流通状况、煤层倾角、开采深度及面积、水的流动途径等地质条件和开采方法有关。矿井涌水量稳定，则水的酸性稳定；密闭差、空气流通良好，则水的酸性较强，Fe3+离子含量较多；反之，则酸性较弱，Fe2+离子较多；开采越深，煤的含硫量越高；开采面积越大，水的流经途径越长，则氧化、水解等反应进行得越充分，水的酸性越强，反之则弱。

3.酸性矿井水的预防与治理

3.1酸性矿井水的预防

根据酸性矿井水形成的条件和原因，可以从减源、减量、减时等三个方面进行预防或减轻其危害程度。

3.1.1减源

捡选利用造酸矿物，化害为利。煤矿床的主要造酸矿物时夹杂在煤层中的黄铁矿结核和煤本身的含硫量。煤的开采率低、残留煤柱或浮煤丢失多，黄铁矿结核废弃在井下采空区中，被积水长期浸泡，是产生酸性水的重要根源。减少工作面丢失的浮煤、积极捡选利用黄铁矿结核，能减少产生酸性水的物质。拦截地表水，减少入渗量。例如回填矸石，控制顶板，防止地面水沿塌陷裂隙浸入老空区。在井下，特别是老井或废弃封闭井巷处，对矿井水施放适量的抑菌剂，抑制或杀灭微生物的活性，或者减少矿井水中微生物的数量。通过降低微生物对硫化物的有效作用，达到控制酸性矿井水生成的目的。

3.1.2减少排水量

设立专门排水系统，集中排酸性水，并在地表拦蓄起来，使其蒸发、浓缩，而后加以处理，免除污染。

3.1.3减少排放酸性水的时间

减少矿井水在井下的停留时间，可在一定程度上降低微生物对煤中硫化物的氧化作用，从而有助于减少酸性矿井水的形成。对含黄铁矿多、硫分高、地表水渗漏条件又好的浅部煤层，或已形成强酸性水的老窖积水区，在开拓布局上要权衡利弊，统筹安排，在矿井前期不予开采或探放，留待矿井水末期处理，避免长期排放酸性水。

3.2酸性矿井水的治理

在一定地质条件下，酸性水中的硫酸可与钙质岩石或其它基性矿物发生中和反应而降低酸度。用烧碱作中和剂用量少，污泥生成也少，但水的总硬度往往很高，虽降低了水的酸度，但增加了硬度，而且成本高，现已基本不用。目前，处理方法有以石灰乳为中和剂的方法、石灰石为中和剂的方法以及石灰石――石灰法、微生物法和湿地处理法。石灰乳中和剂处理法适用于处理酸性较强、涌水量较小的矿井水；石灰石――石灰法适用于各种酸性矿井水，尤其是当酸性矿井水中的Fe2+离子较多时适用，还可以减少石灰用量；微生物法基本原理时应用氧化铁细菌进行氧化除铁，此菌能从水生环境中摄取铁，然后以氢氧化铁形式把铁沉淀子在它们的粘液分泌物中，时酸性水的低铁转化为高铁沉淀出来，然后再用石灰石中和游离硫酸，可降低投资，减少沉渣。湿地法又称浅沼泽法，此法具有成本低、易操作、效率高等优点，具体方法在这里不再详述。

4.结论

煤系地层大多形成与还原环境，煤层开采后处于氧化环境，流铁矿与矿井水和空气接触后，经过一系列的氧化、水解等反应，使水呈酸性，形成酸性矿井水。对地下水以及其它环境和设施等造成一定的环境影响和破坏，同时会对人体健康造成一定的影响。通过对酸性矿井水的形成原因进行分析，并采取一定的预防和治理措施，可减少酸性矿井水对地下水的污染、其它环境和设施等造成的破坏以及对人体健康的影响。■

【参考文献】

［1］王大纯.水文地质学基础.北京:地质出版社.

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（1）煤地质行业政策法规及技术标准

行业政策法规和技术标准是各种网站的另一类主要信息资源。这部分的资源需要突出专业性和最新性，也就是说，各网站要根据自己的特色领域及时更新该部分的信息。同时，各网站也提供了相关信息的查询服务。这些政策法规和技术标准是以文字和表格的形式表现，通常在后台是用数据库技术进行支撑，有利于网站及信息的维护。

（2）煤地质行业科研数据

煤地质行业科研数据在煤地质网络信息资源占有着很大的比重，其中科研数据主要是以数据库的形式提供，包括科学实验数据、地质勘探数据、实际生产数据。通常每个网站都是以自己现有的资源为基础，建立专题数据库。这些数据库可以提供模糊、精确的信息查询。这些数据一般情况下也是以文字和表格的形式表现，当涉及地形图、地质图时，会采用GIS的相关软件来进行显示，可以做到空间数据和属性数据的充分结合。

（3）煤地质行业学术资源

煤地质行业学术资源具有其他网络信息无法比拟的优势。目前的煤地质行业学术资源按照资源类型来分划分，主要包括：书目信息、电子出版物、会议及学位论文、教育教学信息、导航指南等。这些网络煤地质行业学术资源的信息内容庞杂、数量大，传播范围广、速度快。与传统出版的学术资源相比，具有明显的速度和成本优势，但是用户要求信息的质量高，尤其是查全率和查准率。这些资源的种类很多，因此，这些信息的表现形式也是多种多样的，用户在使用时需要下载相对应的专业软件。

（4）煤地质学网络交流信息

在各类煤地质学相关网站上都建有各种煤地质学领域的论坛，也称BBS。他开辟了一个公共空间供用户浏览、查看其中的信息，这些信息的类型非常多，可以是电子书籍、期刊、演讲稿、课件等等。这些煤地质学网络交流信息尚未被纳入面向社会公众的正式出版渠道，通常被称作“灰色文献”，与传统的交流信息方式相比具有及时性、时代性和世界性。这些信息还具有自由性和动态性，容易导致信息在一定范围内的无序状态。但总的来说网络交流已经成为研究人员获取非正式出版的学术信息的重要来源。

（5）煤地质学其他网络信息

煤地质学网络信息本来就是一个非常广泛的概念，不同的用户所关注的信息的角度是不同的。各类煤地质学网站除了提供上述的信息类型外，还提供了大量的与煤地质学相关的政治、经济、人文以及历史等方面的信息。这些信息具有影响煤地质学科发展的重要因素，因此，也受到广大煤地质学工作者的密切关注。但是这类信息所占的比重不大，并且具有很强的随机性，所以这类信息不是网络资源的重点，也不是研究的重点。

2煤地质学网络信息的数据类型

煤地质学信息的数据类型大体上可分为空间数据类型和非空间数据类型。

2.1空间数据类型包括矢量数据、栅格数据、遥感数据、照片等图像数据

①矢量数据：通过对各种地质专题图的数字化，或是野外地球物理勘探、地球化学勘探得出的数据，例如，储量预算图、综合柱状图、剖面图等。②栅格数据：各种地质专题图用扫描等数字化的方法形成的栅格文件，例如，数字化后的地形地质、水文地质图等。③遥感数据：通常为TM、SPOT等类型的卫星影像和红外、高光谱等航空照片，通过专业软件解释为可以为煤地质学服务的数据，如勘探区的遥感监测图。④照片：包括对对物体宏观和微观的照片，例如，野外采集标本的手标本照片或光学显微镜下的照片。

2.2非空间数据类型主要为文本型数据和数字型数据

①文本数据：包括空间数据的属性信息及各种报告、文档等，例如某地区的地质勘探报告、煤炭资源预测与评价报告等。②数字型数据：主要是指表格数据，涉及工程地质、环境地质、水文地质以及煤质类数据等。

3煤地质学网络信息特点

网络信息是以网络为纽带联结起来的信息资源和以网络为主要存贮、传播、交流方式的信息资源，是通过计算机网络可以利用的各种信息的总和。它具有信息内容的多变性、载体的多元化、数据的半结构化、信息组织的非线性化等特点。煤地质学网络信息除了一般网络信息的基本特点之外，还具有它本身的特点。

（1）煤地质学信息的准确性任何信息都需要具有准确性，对于煤地质学信息来说，更需要强调信息的精确性和准确性。例如勘探区地质剖面图、钻孔数据以及综合柱状图等通常是精确到米；对于地球化学数据，通常需要根据国家标准来确定数据的准确度，其精确度通常比钻孔数据的高；对于煤炭储量数据需要精确计算统计，煤炭类型和各煤矿储量数据要求正确可靠，煤炭的生产计划及国家大的政策法规制定都将以这些信息为依据。

（2）煤地质学信息的空间性煤地质学信息具有很强的空间性，无论勘探数据还是分析数据，都密切与空间位置相关。钻孔资料是在特定的地点得到的数据，煤盆地的基础地质信息也和所处的地球板块相关。所有这些煤地质学的研究都是在一定区域范围内进行的，因此，相应信息的获取、管理、开发等都应该按区域为单位进行，脱离了空间构架，煤地质学信息也就失去了存在的意义。

（3）煤地质学信息的多时态性煤地质学信息的多时态性可以表现在地质体和地质现象产生的时间性、煤田勘探工作的阶段性。地质现象是地质历史进程某一阶段的产物，它的产生需要几十年或几百年为一个周期；煤田勘探工作可以分为普查、详查、精查等几个阶段，通常以年为变化周期。利用地学过程的连续性，结合地质学信息的空间性，可以充分的表达出煤地质学地质过程的内在规律。

（4）煤地质学信息的关联性和复杂性煤地质学信息之间存在很强的关联性和逻辑性。重、磁、电测量资料、地震资料、地球化学勘探资料以及各种钻井资料可以得出各种地层信息、古生物信息、构造信息、岩性信息等，根据这些信息以及遥感信息可以建立起地质体模型，从而解释出煤盆地的形成过程。利用地球化学信息可以进一步得出煤盆地中煤质数据，为煤炭的工业应用提供基础性信息。由于信息应用目的的不同，对信息的需求也不同，不同的应用强调不同的空间对象实体，使得数据呈现很强的复杂性，这就说明，不可能通过同一表达方式满足所有的需求。必须根据数据的特点和用户的需求，按照不同的主题信息进行多重表达。

4煤地质学网络信息资源整合方式

随着信息化进程的加快、网络信息资源数量的急剧增加，需要对网络信息资源进行整合的要求越发强烈。国内外专家学者从不同的角度出发，对“网络信息资源组织”的理解和概念做出了不同的解释，但其本质都是对信息组织是对信息资源对象进行收集、加工、整合、存储，使之有序化、系统化的过程。其目的是为了检索信息、利用信息。对煤地质学网络信息资源的整合就是要根据信息的特点来确定信息的整合方式，以此满足不同用户的需求。从整合方式上来看，可以选用文件方式、数据库方式、学科门户网站方式以及搜索引擎方式。但是，在整合的过程中要充分考虑煤地质学网络信息资源的特点，针对不同类型的煤地质学网络信息，采用能够体现数据特色的资源整合方式，达到既能实现信息的整合又能保持信息的原始性和自身性的目的。目前常用的方式和方法主要包括以下三种。

（1）当信息资源为科学数据时，为了保持数据的可读性、可检索性及可用性，可选择数据库作为该信息资源的整合方式，例如，中国煤炭特性数据库的建立、“地球科学概论”辅助教学图片库系统的开发等。

（2）对于地质信息有的地质现象类信息，可选用学科门户网站的整合方式，并以虚拟现实技术作为整合的技术手段，将无序的地质信息及地质现象组织起来并建立彼此之间的联系。当然在对这些信息进行组织时，要从考虑信息的重要性、传递性以及容量大小的角度来考虑，充分体现出该学科门户网站的内容特性。例如，体验式地质教学虚拟平台建设。

（3）对于一般的网络信息，通常选用学科门户网站的整合方式，并以超文本技术作为整合的技术手段，将各种信息素材通过超级链接组织成一个新的信息整体，同时要建立一个良好的导航链接，能够使用户快速在新环境中定位。

用户在使用上述三类整合后数据时，可以使用谷歌、百度等方便、快捷的搜索软件，但是对于专业性搜索来说，还存在很大的弊端，例如对一些常用煤地质学专业词汇进行搜索时，得出的搜索结果量如表1所示。在这些大量的搜索结果中，用户往往很难找到自己想用的信息，究其原因，是因为这些搜索引擎通常不会去考虑这些专业词汇的学名、俗称、同义词、近义词等等，这样就缩小了专业检索的范围；在信息准确性和真实性方面，他们也很难进行保证，这样又盲目扩大了专业检索的范围，增加了用户的工作量。为了避免上述两种情况的出现，在对煤地质学网络信息进行二次整合时，可以在煤地质学领域应用垂直搜索理念和技术，面向该领域的网站，对他们这些网络资源进行抓取、分析、整合，最后针对用户的需求，提供准确而专业的信息搜索服务。

5结语

篇10

随着信息技术的不断发展，煤田地质勘探技术有了很大的提高，并且煤田地质勘探的技术手段也越来越高端，促进了煤炭行业的健康发展，保证了煤炭资源的合理配置。其中煤田地质勘探的技术手段的内容较为丰富，包括遥感地质调查、地球物理勘探、地质填图、钻探工程、坑探工程和巷探工程六项内容。遥感地质调查可以由卫星或飞机运载的传感仪器来接收地面辐射或反射的电磁波，以此来获取所需要的数据和图像信息，也可以由卫星或飞机相地面反射电磁波，以此来接收所需的信息。地质填图中的填绘内容包括断层、煤层、岩层以及褶皱等，地质填图是利用地质学理论来调查研究含煤地区的状况，并将所获取的地质情况以图纸的形式进行填绘，以此来形成完整的地形地质图。钻探工程在煤田地质勘探工程中运用较为广泛，它是利用机械设备来传动钻头和钻杆，对地表进行钻孔工作，以此来获取地质信息，最后进行封孔工作。坑探工程要对表土的含煤地层进行探槽、探井以及探巷的工作，在进行探槽工作时，表土层必须要小于3米，探井时，表土层的厚度务必要保持在3米至20米内，对较为平缓的地层和煤层进行勘探。而巷探工程较为简单，就是直接利用巷道来对地质进行勘探活动。

二、煤田地质勘探的内容与特点

煤田地质勘探的内容包括煤田地质的勘探阶段、煤田地质的勘探类型、储量分类和储量级别。煤田地质的勘探阶段分为四部分，其一是预查阶段，对煤田预测区域的地质情况进行预查，寻找煤炭资源，并对所发现的煤炭资源的价值进行评估和计算，如若发现有价值的煤炭资源，则继续进行普查工作。其二是普查阶段，以预查阶段为基础，对具有价值的煤炭资源进行普查工作，具体分析煤炭资源的社会效应和经济意义，并对煤炭资源开发利用的可能性进行有效评估，以此作为煤炭建设规划的依据。其三是详查阶段，详查需要规划的地区，如需要划分的井田和需要进行编制工作的矿区，便于矿区的总体发展规划工作。其四是勘探阶段，一般以井田为单位来进行勘探工作，为井田和矿区的建设提供可靠有效的研究，并为勘探设计工作提供有效的地质资料。煤田地质的勘探类型包括煤层稳定程度和构造复杂程度两种。其中煤层稳定程度划分为四种类型，其一是稳定的煤层，一般是指煤层的厚度变化不明显，且具有明显的变化规律，煤层的结构简单至较简单，煤炭的类型单一。其二是较为稳定的煤层，是指煤层的厚度具有一定的变化，但是具有较为明显的变化规律，煤层的结构较简单至复杂，并且煤炭的类型有两种，煤质变化中等，这种较稳定的煤层的大部分区域可以进行开采工作。其三是不稳定的煤层，煤层的厚度具有较大的变化，会出现突然变薄或者突然增厚的情况，并且无明显的变化规律，煤层的结构复杂至极复杂，煤炭的类型达到三种或三种以上，煤质的变化也较大，这种不稳定的煤层一般呈现藕节状或是珠状，且一般连续，这种不稳定的煤层只局限于局部的开采，并且开采的边界极不规则。其四是极不稳定的煤层，煤层的厚度具有极大的变化，很难找出其变化的规律，一般呈现鸡窝状和透镜状，且不连续，煤质的变化很大，这种极不稳定的煤层可开采的煤层块段。当然构造复杂程度也同样分为四种类型，其一是较简单的构造，是指含煤地层的倾向产状以及走向没有较大的变化，并且断层较为稀少，岩浆岩对其的影响作用不大。其二是中等的构造，含煤地层的倾向产状以及走向具有一定的变化，并且断层较为发育，有时岩浆岩会对其局部产生一定的影响。其三是复杂的构造，含煤地层的倾向产状以及走向具有很大的变化，并且断层发育，有时岩浆岩会对其产生严重的影响。其四是极复杂的构造，煤地层的倾向产状以及走向具有极大的变化，并且断层极发育，有时岩浆岩会对其造成极严重的破坏。储量分类和储量级别有传统和现代之分，且包括矿井地质勘探。一是传统的储量分类包括地质储量、能利用的储量和工业储量，其中地质储量就是生产矿井总储量，包含能利用储量与暂不能利用储量两种;能利用的储量包含远景储量和工业储量;工业储量有包含可采储量和设计损失量。传统的储量级别有A、B、C、D四级，并且每个级别都有与之相对应的划分标准，其中高级储量是A级和B级。当然除开传统的储量级别和分类，目前常用的分为三种，一是对具体的矿产资源的储量进行分类;二是对储量地质的可靠性分类;三是对储量地质进行可行性的评价。另外，矿井地质勘探分为建井地质勘探、矿井补充勘、矿井资源勘探、矿井工程勘探和生产勘探，除此之外，其资源丰富多样，具有补充性和继承性，并且能够在进行生产服务时可以直接开采。

三、结束语