煤矿地质学范文
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篇1
【中图分类号】P96 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0071-01
前言
《煤矿地质学》是地质类专业和非地质类专业的一门非常重要的专业基础课程,是集理论、生产实践和地质研究于一体的的实用地质学教程。它涵盖的知识面非常广,内容非常丰富,既有普通地质学的内容,又重点阐述了影响煤矿建设中的地质因素,专业性突出[1-3]。开设这门课程旨在帮助学生弄清煤矿中出现的各种地质现象,并能解决煤矿建设、生产中出现的各种地质问题,具有较强的综合性、实用性和方法性。
1.提高学生学习的兴趣、增强学生求知欲
伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索、去实践,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。要激发学生学习的主动性,增强学生的求知欲[4],要靠老师的正确引导:首先,要摒除学生单科单教材的思想,上课不是为了应付考试,而是要学以致用,要将理论与实践相结合;要引导学生去发现问题,从多角度有目的去解决问题。对于一群刚过20岁的学生来说,他们有足够的时间和精力去学习,但往往缺少的是耐心,如何解决这个问题,最关键的还是要提高他们的学习兴趣,满足他们的猎奇心,使师生间能够在平等和谐的气氛中进行交流和沟通,增强学生的学习主动性和求知欲。
2.注重灵活的教学方法
2.1将理论融入到课堂实验
在《煤矿地质学》教学中,安排有矿物、三大岩石的课堂实验,很多时候学生是基于看热闹的心态去看待实验,往往不能将课堂讲的理论知识和实验结合起来,好奇心过后就觉得枯燥无味。如何扭转这种现象,将课堂教学与实体融为一体,让学生能从实验课中对岩石、矿物特征有所认识,就需老师加以正确引导。在学生观察矿物标本时,要给他们详细讲解矿物的性质,特征及在生产中的应用。
如在研究煤层顶底板岩性时,要注意岩石的岩性、还要注意岩石中是否含有高岭石、蒙脱石等矿物,这些是水敏性矿物,遇水会膨胀,出现底鼓现象,影响煤层顶底板的稳定性,破坏巷道,给运输来带困难;当煤层顶板为页岩、泥岩等致密岩石,对煤层瓦斯的封盖非常有利,当煤层顶板为粗砂岩、砾岩时,对瓦斯的封盖效果差,有利于瓦斯的逸散。因此,结合岩石、矿物标本向学生进行感性知识的传授,让他们有目的的去学习,这既能提高学生们的学习兴趣,培养他们的独立观察、分析问题的能力,同时又能起到巩固原先学到的理论知识。
2.2从野外实践中将理论升华
《煤矿地质学》中的的野外实习是实践教学环节的一个重要组成部分,野外认识实习,不仅能巩固课堂上所学的基本理论知识,而且能提高学生的综合分析问题能力。学校所选的实习地点嵩山有“世界地质公园”之称,包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层,地层层序清楚,构造形迹典型,期间更经历了嵩阳运动、中岳运动等,构造特征显著,在这个地区的实习有助于帮助学生认识这些野外地质构造现象,同时要求他们能绘制嵩山大背斜要示意图,含煤地层的剖面图等,这些野外实习可以综合考察他们对地质信息的获取能力、观察能力和理论知识的综合运用能力,对他们来说是一个很好的锻炼过程,能将平时的理论知识和实践有机结合,培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,同时也提高了他们的团结协作精神和吃苦耐劳品质。
2.3将理论应用于生产实践
将煤矿生产过程中遇到的典型地质构造问题作为案例对进行详尽讲解,可以增强教学内容的实效性,能够培养学生分析问题和解决问题的能力,使课堂教学能够和生产现场紧密结合,起到事半功倍的效果[5-6]。瓦斯爆炸、矿井突水,对煤矿来说是最大的两大隐形杀手,在煤矿事故中占了80%以上。让学生把历年来发生的煤矿事故进行统计,找出事故的原因,死难人数,发生比例,用数据敲响警钟,引导他们进行深入思考,激起他们的学习斗志,培养他们解决问题的能力,同时让他们明白,学习这门课这些不仅是应尽的义务,更是一份沉甸甸的责任。
3.注重教改进学手段
多媒体教学现在是高校最常用的授课方式[7], 它具有携带信息、量大、传授速度快的特点,可以帮助教师在有限的学时内传递大量的教学信息,极大地丰富了教学内容。多媒体教学改变了传统教学中粉笔加黑板的单一、呆板的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其主动学习的积极性。在瓦斯爆炸和矿井水防治章节中,可以用播放短片的方式让学生看到瓦斯爆炸、矿井突水发生的瞬间性和危害性,从视觉上对他们起到震撼作用,这些都是传统教学方式所不具备的。
多媒体教学只是一种教学手段与模式,并不是完美无缺的,本身也存在一些不足指出,如师生间的交流明显减少,学生只满足于多媒体带来的视观感应,忽略了自身的思考问题的能力,时间久了就会降低学生发现问题的能力,这样的情况在传统教学上是不会出现的。因此,针对多媒体教学和传统教学的优缺点,采用多媒体教学与传统教学相结合的方法互补,实现教学效果质的飞跃。
参考文献:
[1]陈昌荣, 赵福祯, 刘坚.地质学基础[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994.
[2]杨盂达, 刘新华, 王瑛等.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社, 2000.
[3]车树成,张荣伟. 煤矿地质学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996.
[4]许福美,吴超凡,吴志杰.《煤矿地质学》课程教学改革与实践[J].龙岩学院学报,2011,29(2):105-108.
[5]王文峰,曾勇, 郭英海等.实用型“煤矿地质学课程建设[J]. 中国地质教育,2007,(4):135-137.
篇2
关键词:煤矿地质;实践教学环节;体验教学;认识实习
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1009-8631(2010)01-0155-01
21世纪是高科技的信息时代,随着科学技术的飞速发展和现代化企业的兴起,新技术新工艺新产品层出不穷,现代化企业急需高素质技术人才。高职教育就是适应现代化生产的需要而发展起来的,高职教育的人才培养目标是培养服务生产一线的高等技术应用型专门人才,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。实践能力是实现人才培养目标的关键,实践教学是培养实践能力的重要途径,在《煤矿地质》中如何合理设计实践教学环节,提高实践能力,值得与同行们共同探讨。
一、《煤矿地质》实践教学组成及组织形式
《煤矿地质》分为理论教学和实践教学两部分,实践教学占总课时量的60%,穿插在理论教学中的实践课时量占20%,课程结束后期末的认识实习占40%。《煤矿地质》开课专业是矿业工程系的采煤技术专业和矿井通风与安全专业,属于非地质类专业基础课。一般专业课的实践教学是指课程结束的学期末的生产实习和认识实习,《煤矿地质》的实践教学有所创新,其环节分为循序渐进的五个过程:社会调查环节、地质资源鉴赏环节、地质实验环节、体验式教学环节和地质认识实习环节。以小组的形式组织,小组长负责制。小组长考查组员,老师考评小组长并抽查组员成绩。
二、《煤矿地质》实践教学环节
1.地质资源的社会调查环节。它是实践教学第一个环节,安排在“矿物概念和性质”等理论教学之后,“常见矿物”教学之前。目的是更好掌握矿物的性质,激发专业兴趣,调动学习积极性,为更好地理解“矿物特征”、“常见矿物鉴别”做铺垫。专业课中开展社会调查,是《煤矿地质》实践教学的改革尝试。比如:利用奇石一条街和每年的“奇石展”作为地质教学资源,带领学生走出教室,把课堂设在珠宝行和展厅,通过完成实习作业展开地质资源社会调查。各小组在规定时间完成实习作业后回到课堂,汇报作业内容、质疑。以学生汇报,代替老师“一言堂”来完成“五类矿物”和“常见矿物”学习过程。这种实践教学方式激发了学生的好奇心和学习兴趣,培养了与人交流的能力、收集信息的能力、按要求完成作业的工作能力和团队合作的能力。学生答疑的过程,是加深理解理论知识的过程,体现了学习的积极性和主动性。教学环境的改变也为培养创造性和发散思维创设了良好的学习情境。
2.野外地质资源鉴赏环节。它是实践教学的第二个环节,安排在“地层的划分与对比”开课之前,为理解“地层”的概念和出露形态增加直观性。乌海位于贺兰山北段,黄沙遍野,山上寸草不生。黄河水自然切割的地层,是理论教学最好的资源,其出露形式、露头线与地形关系,形象直观,而且有利于其他学科如《矿图》和《井巷工程》等的理论学习,很好整合了其他学科知识,体现了实践能力培养的系统性。在前两个实践教学环节中,通过踏勘和观察,扩充了教材内容。如来自内蒙左旗的恐龙蛋化石、沙漠玫瑰和大漠石、来自周边采石场的钟乳石、来自煤矿的黄铁矿结核等等。了解了珠宝奇石的鉴赏方法。认识了乌海市濒危固沙植物:四合木、胡杨和早柳。看到了沙漠特有的“雅丹地貌”、蓬勃发展的西部高耗能化工基地,焦炭基地等,从生产生活实际延伸到环境与经济的可持续发展,由温室气体的排放唤醒环保意识;了解黄河水中上游的污染现状,展望内蒙古煤的洁净转化和深加工技术的应用前景等等。爱因斯坦曾说过:
“仅使用专业知识育人是不够的,通过专业教育可以成为一种有用的机器,但不能成为一个和谐发展的人”。这种社会调查和鉴赏课正是跨学科学习最好的方式,建立了热爱祖国热爱家乡的情感,树立了用专业知识建设美好家乡的信心。
3.地质实验教学环节。在“岩层产状”一节,实验课。目的获得操作技能和理解概念和测量原理。地质实验不同与其他学科,产状三要素、岩层真倾角和视倾角的理解是历届学生的难点。借助模型和地质罗盘,利用直观性教学,来突破难点。至于仪器的操作,由“会用”到“会测”再到“能测”的过程就是由知识转变成技能的过程,即操作技能。反复练习就能获得。而真正理解抽象概念和理论知识,还需要给学生思考的空间,地质实验课不是走形式验证实验数据,而是要理解至关重要的专业术语。
4.体验式教学环节。实验课结束后安排体验式教学(现场教学)环节。即野外岩层产状测量,由模型过渡到实物,利用校园周围的奇石资源,边授课边实验。要求画出并表示岩层三要素,为后面绘制地质素描打基础。目的培养运用知识解决实际问题的能力。在体验式教学环节中学生会出现好多疑问:如图与实物不对应等。“不愤不启不悱不发”,针对学生的问题教师要循循善诱,采用孔子的启发式教学,鼓励学生积极思考,举一反三,闻一知十,一以贯之,融会贯通。体验中才能促进思考,亲手实践才能加深理解理论,才能培养实践能力。高职教育实践教学恰好弥补了传统教育的不足,学生走向工作岗位,动手能力强,上手就能干并且低就业,适应性强,得到用人单位认可,最终成长为技术骨干。
5.地质认识实习环节。认识实习是《煤矿地质》最后实践教学环节,也是综合运用地质理论培养岗位实践能力的重要环节。在这一环节中,带学生到野外的“石峡谷”(断裂构造也是旅游景点)。任务是画出该断裂的素描图并描述两盘的岩性特征。目的锻炼学生井下巷道的素描能力、地质编录能力、采掘中地质构造素描能力。由于受井下生产条件、时空限制,只有在地面模拟讲解。看到学生自己制作的素描图,就像欣赏一幅幅名人作品一样令人兴奋。从学生的实习感受里似乎跳跃着一个个充满创造性的心灵,显现了巨大的潜力。每个学生都渴望知识、获得能力,是传统的教学模式扼杀了学生的灵感和创造欲望。
篇3
一、《地球科学概论》的教学内容
根据《工程教育认证标准(2015版)》,该标准由通用标准和专业补充标准组成;通用标准是各工程教育专业应达到的基本要求,专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的具体要求。在测绘工程的专业补充标准中,课程设置分为四类,即:数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程。《地球科学概论》属于数学与自然科学类课程中的自然科学课程。
地球是一个巨大的系统,地球的各圈层在不断地演化与相互作用,人类对地球的认识在不断地深化。通常,《地球科学概论》的教育教学内容包括以下四个方面:(1)地球的形成和组成,包括宇宙中的地球、行星地球简史、地球的物质组成三个部分;(2)地球的外部圈层,包括大气圈、生物圈、水圈,以及地球表部圈层的相互作用四个部分;(3)地球的内部圈层,包括地球的内部圈层的划分和性质、岩石圈内部物质的转化、岩石圈的变形与变位、重力地磁与核幔作用四个部分;(4)人对地球的认识和人与地球关系,包括地球系统科学、人与资源、维护我们的生存环境三个部分。
二、《地球科学概论》知识点的涵盖
在2013年版测绘工程本科人才培养方案中,设置了《地球科学概论》课程,该课程可以很好地涵盖教学内容的所有知识点。但在之前版本的测绘工程本科人才培养方案中,没有设置《地球科学概论》课程,对于2011级、2012级同学来说,该课程的知识点需要由其他课程的教学内容来涵盖;具体设置的相关课程有:第3学期《环境科学概论》、第4学期《煤矿地质学》、第5学期《采煤概论》以及第7学期的《开采沉陷与变形监测》、《土地复垦与生态重建》。
《环境科学概论》的知识点,通常包括:大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、生物环境、环境管理、环境科学技术与方法、全球环境变化与可持续发展等。
通常,可以涵盖《地球科学概论》第四方面内容(人对地球的认识和人与地球关系),同时大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、生物环境,可以部分地涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。
《煤矿地质学》的知识点,通常包括:基础地质理论部分,地球概况、地质作用、矿物岩石、古生物地史、地质构造、煤与煤系等,应用地质工程技术部分,影响煤矿生产的主要地质因素、矿井水文地质与防治水、煤矿环境地质、地质勘探、主要地质图件、储量管理、地质编录、地质报告与说明书、煤矿地质信息技术等;可以涵盖《地球科学概论》第一方面内容(地球的形成和组成),同时,可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。《采煤概论》的内容主要是煤矿生产建设的基础知识,知识点通常包括:煤矿地质、煤田开发、井田开拓、采煤方法、井巷掘进与支护、矿井通风与安全、矿井生产系统等;可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。
《开采沉陷与变形监测》主要内容是:地下开采引起的岩层与地表移动、地表及岩层移动的观测工作、地表沉陷的一般规律、地表移动与变形预计、开采损害及其防护措施、露天矿边坡的稳定性监测、下沉与变形监测新技术;可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。《土地复垦与生态重建》主要内容是:土地复垦与生态重建的概念、内涵与发展历史,采矿对土地与环境的影响,土地复垦与生态重建的技术,矿区土地复垦与生态重建中的测量工作;可以较多地涵盖《地球科学概论》第四方面内容(人对地球的认识和人与地球关系),以及可以部分涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层)。
所以,虽然在之前版本的测绘工程本科人才培养方案中没有设置《地球科学概论》课程,但《地球科学概论》的知识点,已经得到了很好的涵盖。
三、《地球科学概论》的教学特点
通常认为,《地球科学概论》不同于《普通地质学》。《普通地质学》是地质类专业学生的一门入门性的课程,解决的是专业入门教育问题,以今后从事地质工作为培养目标,在后续课程中将深入学习《普通地质学》中每一章的内容,是相对较纯的地质学的研究内容。而《地球科学概论》是由原来的《普通地质学》拓宽、发展而来的,课程的内容更加广泛,涉及的学科更多,体系更加庞大,不仅包括自然科学中比较成熟的地学知识,而且要面对当代技术发展和人类面临的重大问题,它的主要对象是非地质类专业但与地学相关专业的学生,它不以今后从事地质工作为培养目标,没有相应的后续课程,主要任务是为刚进入大学校门的学生传授地球科学的基本知识,进行地质思维的教育,使学生建立起正确的地球观,具有人与环境和谐发展的科学素质,培养学生对自己所学专业的兴趣。
通常来说,《地球科学概论》具有内容多、课时少、程度浅的特点。内容多体现在:地球科学是六大自然科学之一,地球科学所研究的对象具有空间跨度大、时间跨度长、地质过程复杂的特征,不仅要介绍地球的形成和组成,而且要介绍地球的外部圈层、内部圈层,阐述地球系统的整体作用和不同圈层之间的相互关系,在这基础上,还要介绍人类对全球变化、环境保护、资源利用和灾害防治等当今热点问题的认识和态度。
课时少体现在:通常该课程仅仅为32学时或40学时,相对于庞大的教学内容而言,课时显得十分的有限。程度浅体现在:《地球科学概论》是有关地球科学基础知识的一门通识性课程,不以从事地质工作为培养目标,在讲授时应由浅入深、由表及里将复杂的地质现象用浅显易懂的方式加以解释。以上的这些特点,也就决定了,要上好这门课,不能照本宣科,必须十分熟悉教学内容,必须对教学内容进行高度的凝练,教学过程中在具有很强的知识性、理论性的同时,还要具有很强的趣味性、思想性。
四、《地球科学概论》教学对专业认证的支撑
自2006年起,由教育部牵头,我国工程教育专业认证工作在机械、化工等行业开展了试点工作;随后,工程教育专业认证工作有序推进。我国工程教育专业认证工作的全面展开,对引入先进的教育理念与质量保障文化、引导工程教育专业建设与教学改革、全面提高工程教育人才培养质量,意义重大。测绘地理信息类专业认证从2012年开始,由国家测绘地理信息局和中国测绘学会进行认证工作。根据《工程教育认证标准(2015版)》,在毕业要求方面应覆盖12方面的内容:1.工程知识;2.问题分析;3.设计/开发解决方案;4.研究;5.使用现代工具;6.工程与社会;7.环境和可持续发展;8.职业规范;9.个人和团队;10.沟通;11.项目管理;12.终身学习。
《地球科学概论》教学对测绘工程专业认证的贡献,首先是课程设置的需要,《地球科学概论》属于数学与自然科学类课程中的自然科学课程。其次是教学内容为测绘工程专业的后续学习提供了一定的基础,如地球形状的知识是投影带划分的基础,大气圈的物质组成和分层的知识是航空摄影测量的基础,地球重力场和地磁场的知识是地球物理大地测量的基础等。最后是对专业认证毕业要求的12个方面中的几个方面有一定的支撑;在“6.工程与社会”方面:例如,滑坡是一种地质灾害,具有突发性的特点,通过观测整体的微小变形量,构造统计分析模型,能够及时有效地预测变形体的变化趋势,为防治灾害提供基础。这不仅是一个工程技术问题,而且是涉及到人身财产安全的社会问题。
在“7.环境和可持续发展”方面:地球是养育着亿万种生命的摇篮,是唯一适合人类生存的美好家园,为人类提供了空间、环境、资源等一切赖以生存与发展的条件。人类在发展自身的历程中,对地球的索取远远超过对她的关爱与保护,这种人地关系的失衡导致了资源、环境、生态和人口等问题,并对人类生存和发展构成了威胁。正如郝诒纯院士在为《地球科学概论》作序中指出的:地质科学已成为保障人类生存的科学,发展和普及地球科学是关系到中华民族乃至全人类生存和繁荣昌盛的意义深远的战略。在“8.职业规范”方面:在地球科学发展的过程中,存在着很多的争论,如水成论与火成论的争论、灾变论与渐变论的争论、固定论与活动论的争论等,这些不同学说之间的争论极大地推动了人们对地球科学的理解,丰富和完善了地球科学的理论。这些内容,对于培养同学们的辩证唯物主义思想、提升人文社会科学素养具有很好的帮助。《地球科学概论》的教学,还可以促进认识地球、了解地球,关注人类与资源、环境、灾害、可持续发展等问题,从而珍惜自然资源,爱护生存环境,增强社会责任感和历史使命感。
篇4
关键词:煤矿开采,生态环境,瓦斯灾害,地裂缝
Abstract:this paper analyzed the geological environment and its current situation caused by coal production, shows the urgency of the geological environment protection, point out technical and policy measures and suggestions, provide a reference for the mine geological environment governance, to ensure the sustainable development of mining.Key words: coal mining, ecological environment, the gas disaster, to crack
中图分类号:TD82文献标识码:A 文章编号:
1引言
近年来大规模的煤矿开采给人们带来了巨大的物质财富,但也给人们赖以生存的生态环境造成严重的影响。尤其是一些中小型煤矿的违规违章操作给人们的生命财产安全造成巨大损失。因此,研究各种环境地质问题产生的机理及预防、处理措施对保证人们生活和生产活动的正常进行有着十分重要的意义。
2采煤引起的各种地质灾害与环境影响
2.1瓦斯灾害
煤矿瓦斯是在开采过程中,从煤层或围岩中涌出的各种有害气体的总称,主要成分为沼气(CH4)。
瓦斯爆炸是一定浓度的沼气在引火源诱发下产生的激烈氧化反应,爆炸产生的高温高压气体,造成人员伤亡和井巷设备的严重破坏,还扬起煤尘,形成连续爆炸,产生大量的一氧化碳,致使井下人员伤亡,是煤矿事故中破坏性很强的重大灾害事故。
2.2水土流失和水土污染
煤与水是自然界的共生资源,采煤必然影响水资源与生态环境。随着采煤引起的水文地质条件变异和对自然环境破坏程度的不断加重,诱发水旱灾害的程度也不断加剧,由此带来的环境问题也将越来越严重,出现了吃水难、耕地用水缺乏等问题。
采煤、洗煤、选煤加工过程中产生的各种废渣废液排放量很大,并含有大量的硫化物,经风蚀,淋溶、水蚀作用,形成酸性水流入河道或渗入地下污染水源。同时含有的有害气体污染大气和环境。从而造成植被的大面积死亡,土层中大量的氮、磷、钾等营养物质流失,造成土壤肥力下降;污染水切割农田、淤积河道,既影响着工农业生产又形成了严重的生态和社会问题,致使生态环境严重恶化。
2.3采矿引起采空区地表开裂
由于采煤,地下形成采空区,采空区上方的岩层易产生变形,一般会形成垮落带、导水裂隙带和地表弯沉带(三带)。根据各矿煤层厚度、开采规模、岩石性质和地质构造等的不同,其三带规模也不大相同。
如煤层薄(<1m)、采空区高度有限、煤层上方有巨厚的坚硬灰岩存在以及断层和节理不发育,则垮落带高度有限,地表弯沉带也不明显,地表也不形成开裂。如煤层较厚(一般>2m)、相应煤巷高度大,煤层上方煤系软弱地层较厚、构造断裂较发育、三带发育均良好,则会在地表形成较为明显的地表开裂现象,形成具有一定方向性的地裂缝,地裂缝长度和宽度各不相同。由于煤层的开挖,在地下形成采空区,改变了岩体内的天然应力场,应力将重新分布以达到新的平衡状态。采空区内部压力消失,岩体聚积的弹性能被释放,造成采空区附近地层岩体移动与变形,这种变形从采空区传递至地表,就形成了地表塌陷、地裂缝等不良地质现象。近年来平顶山许多地区都出现了长度和宽度比较大的地裂缝。例如平顶山石油公司北山油库,该油库位于平顶山南麓,卫东区东高皇乡下牛村北,一矿东翼煤田之上。由于地下采煤造成地面严重塌陷,出现大量裂缝,部分油罐倾斜,输油管道变形,房屋裂缝严重。如汛期强降雨,会加剧地面下沉,可能导致漏油事故,将危及油库附近工矿企业和居民的安全,而且可能对市区造成较大的危害。
2.4采矿引起的地面沉降,河流断流和建筑物地基的破坏
埋藏于深部的煤层,在未开采以前,煤层承受着上覆岩体的重力,处于稳定状态,很少发生不良的工程地质现象。当煤层开采后,采空区的上覆岩层形成垮落带,导水裂隙带和地表弯沉带,若继续向上发展会造成地面沉降,地表形成低洼地,由于地表潜水位较浅,在沉降低洼处地下水位接近或高于地表,会在地表形成沼泽区或积水池。
3我国煤矿地质环境保护的措施
3.1技术措施积极开展煤矿环境地质调查工作,掌握煤炭开采过程中的地质环境问题的类型、分布规律和危害特征。煤矿的环境地质调查工作主要做好以下方面:对矿区内各种地质灾害,尤其是采动影响、煤矸石堆放引起的地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等进行全面系统的调查,研究其形成条件、成因、分布规律、影响范围、危害程度等,并针对性的实施连续监测,对煤矿建设和开采过程中可能诱发或加剧的地质灾害进行预测、评估和预报。
进行矿区瓦斯地质调查,调查煤层瓦斯赋存、来源及分布规律,评价矿井瓦斯的涌出量、涌出特征,掌握影响瓦斯抽放的各类地质条件及改良方法。
进行矿区的水文地质调查,查清矿井地下水和地表水的流动通道,确定污染水体的扩散途径。进行矿区的水质分析和岩土分析,查明土壤污染、水体污染与煤炭生产中有害化学成分迁移的规律,为控制水土资源流失提高地质依据。
3.2政策措施建立一支技术高,设备精良,素质好的地质灾害监测队伍。建立地方群众性监测网。地质灾害的防治工作必须贯彻以防为主防治结合综合治理原则。
建立生态补偿机制。首要特色是健全公共财政体制,加大各地区财政转移支付力度,积极推行资源有偿使用;全面征收矿产资源补偿费、水资源费,建立矿山自然生态环境治理备用金制度;严格实行排污收费制度。同时着眼于构建长效机制,积极探索生态补偿的市场化运作机制。应该在已有相关的法律条款的基础上,紧密结合矿区环境的特点,建立起符合我国国情的矿区、环境保护法律法规体系和技术标准体系,该体系应覆盖矿区发展的全过程。国家有关部门应通过举行论证会、听证会或其他形式,征求有关专家和公众意见,尽快研究、制订矿山环境破坏补偿的新办法。
从目前煤矿事故的频繁发生来看,治理煤矿地质环境刻不容缓。为保持煤矿企业的可持续的经济发展,加强煤矿山地质环境保护势在必行。加强对煤矿地质环境的保护和治理,才能做到煤炭的可持续开发利用与地质环境的协调发展。
参考文献:
[1]韩杰.我国矿山环境破坏治理现状及对策研究[J].中国工程科学,2005,(7):394-396.
篇5
[关键词]煤田勘探地质勘查
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0251-01
煤田地质勘探是研究煤田周围的地质环境、煤层地质条件和研究煤层水文地质特征的理论与方法。煤田地质勘探包括煤田普查和煤田勘探两部分。煤田勘探是对初步确定具有开发价值的煤床,为了在开采过程中为确切保证煤储量的经济价值或保证煤矿的持续生产,而进行的水文、地质、经济研究和调查工作。本文对煤田勘探作为主要研究对象。
1 煤田勘探的技术条件
1.1 水文地质条件
首先,我们要了解煤田储藏的自然地理情况。煤矿大部分储藏在平原和低山丘陵区,总体呈现南部高,北部低,纵向分布的沟系较发育,地表水沿南部分水岭汇入冲沟,然后由北西向主冲沟向北流出矿区。
其次,掌握煤矿岩层的含水特征。按岩层含水介质及富水性不同,煤矿可分为五个含水层:第四系孔隙含水层、基岩风化裂隙带含水层、断裂带含水层、老窿含水层、基岩隔水层。其中第四系残坡积层、基岩风化带裂隙均属弱含水层,对矿床充水影响很小;断裂带(层间破水带)含水层,多为闭合面,亦属相对较弱含水层,导水性中等,对矿坑充水有一定影响;矿区基岩为煤系碎屑岩,致密坚硬,是区内良好的隔水尾局部裂隙发育,含少量裂隙水,但隔水性能仍较好,可以阻挡地下水和地表水进入矿坑。
再次,摸清地下水的补给、迳流和排泄条件区。煤矿矿区内属潮湿多雨型气候,植被发育,丰富的大气降水渗入第四系及基岩风化带转为地下水,并从高处往低处迳流。迳流途中,:―部分排泄出地表,另一部分通过断裂带或层间破碎带渗入地下深部,形成了断裂带裂隙水,或渗入老窿中形成地下水体。其相互沟通,对矿床的开采有一定影响,尤其老窿地下水体对矿床开采构成一定的威胁。因为煤矿附近无大的地表水体存在,所以煤矿与地表水体联系不紧密;但与浅部老窿水联系密切。矿区老窿分布于地表至采空区范围内,且老窿不断接受地表水补给,又与断裂联系较密切,是煤矿开采过程中充水的主要原因。
最后,制定煤矿矿坑的涌水量排放计划。如果煤矿矿区矿坑正常涌水量4.3m3/h,雨季为8.2m3/h。矿山提供矿井正常涌水量为3.0m3/h,最大涌水量为6.6m3/h,矿井应该采用二级排水:分牛173m、十107m两个水平用15kw潜泵逐级抽排,矿坑水从高处流向低处,然后自然汇聚到位于各水平最低处的水仓,煤田矿井在排水时,抽水至主斜井口的地面排水沟,随排水沟排出矿区。
1.2 工程地质条件
根据煤矿区内务岩石的风化程度不同、裂隙发育程度以及主要的岩石抗压强度将矿区内岩石划分为三个工程地质岩组。即:
(1)松散软弱型岩层
松散软弱型岩层分为第四系残坡积层、冲积层、强风化岩石层等,该岩组岩石结构松散、稳定性差,但距煤层远对矿床开采影响较小。
(2)半坚硬型岩层
半坚硬型岩层主要为断裂带中碎裂岩层、角砾岩层、泥岩等,该岩组稳定性相对较差,对矿床开采有一定影响。
(3)坚硬型岩层
坚硬型岩层包括砂岩、粉砂岩和部分泥岩,岩石结构致密坚硬,稳固性好,对矿床开采有较好的保护作用。
2 煤田勘探的技术应用
煤田勘探技术是在煤田勘探过程中运用的主要技术。其目的是为了探明煤矿整体的形状、规模;深度和储藏量。随着煤矿地质勘察技术的进步,我国的煤矿地质勘探工作也在不断发展。煤矿地质勘探主要策略是物探先行,钻探与物探相结合的策略。对于煤田勘探的技术包括:地震法煤田勘探、重力法煤田勘探、电化学煤田勘探、磁瞬间煤田勘探。
2.1 地震法煤田勘探
地震法煤田勘探是利用煤田岩石的弹性和密度的不同,通过地面人工激发的震波来进行观测和分析的过程,由此来推断地下岩层的分布隋况和形态的地球物理勘探方法。地震法煤田勘探的原理是以人工方法在地表激发人工震波,人工震波在向下传播时,假如遇有性质不同介质的岩层分界面,就会发生折射或者反射,运用检波器接收这种人工震波。地面通过收到的人工地震信号来分析推断地下岩层的分布情况和形状。地震法煤田勘探是目前煤田勘探煤炭资源的重要手段。在煤田和地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面,地震法煤田勘探也得到广泛应用。对于在煤田埋藏深度仅为160~700米的浅煤层,一般不超过800米的范围内的煤层,我们可以采用地面地震法煤田勘探技术。对于煤田深部,我们可以采用矿井地震勘探技术。而矿井地震勘探技术又包括井巷二维地震勘探技术、震波超前探测、瑞利波勘探技术、槽波勘探技术等等。
2.2 重力法煤田勘探
地质勘查技术中的重力勘查或重力法煤田勘探,主要是通过反映煤田地下岩层密度横向的重力差异和变化,用以提供煤田构造和煤矿储量等地质信息,进而作出定件、定量的解释推断。这种在地表上引起的重力变化,称之为重力失常;其规模、形状和强度,取决于具有密度差的物体大小,形状及深度。重力法可应用于煤田的地下水勘查和煤层区域及环境调查等领域。但是需要采用灵敏度高、精度高、适合复杂工作环境的专门仪器进行数据采集。
2.3 电化学煤田勘探
电化学煤田勘探是通过地壳中煤炭或矿体的电磁学性质(例如矿体的导电性、导磁性、介电性)和矿体的电化学特性差异,我们根据人工电场与天然电场的区,掌握电磁场或电化学场的时间特征的观查和研究,由这些特征及其空间分布规律和时间特性的差异,研究人员可以推断煤田矿体或其他地质构造的大小、形状、位置、埋藏深度的物理参数等,从而达到煤田勘探的目的。电化学煤田勘探还有具用场源、装置形式多及应用范围广等特点。电化学煤田勘探充分利用煤田岩石的物理参数。寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。
2.4 磁瞬间煤田勘探
磁瞬间煤田勘探技术在利用煤矿矿井瞬间电磁来进行非接触式探测的技术,属于时间域类型的煤田勘探技术。并下利用瞬间电磁探测时,其发射和接收回线边长需依据采掘空间断面的大小选择,可通过加大发射功率和接收回线匝数的方法增强二次场信号的强度,从而增大瞬变电磁法的顺层或垂直勘探深度。煤矿地质与煤田勘探技术必须紧密结合,这样才能很好的为煤矿采矿工作服务。
3 影响煤田勘探地质条件的因素
影响煤田勘探地质条件的因素很多,如构造、水文、瓦斯、煤层顶底板条件等.其中构造因素是最主要的,构造裂隙发育带是水与瓦斯突出的危险带,―也是顶底板管理的重点地带.因此,查明煤层构造是本阶段的主要工作,主要勘查手段为二维地震勘探、电法勘探与钻孔控制.在充分占有地质资料的基础上,确定井田地质构造的分布规律,并结合其它地质条件(煤层、水文地质、瓦斯地质等)的分析研究成果。
(1)对于浅层煤田的采空区低界面,地质勘察工作无法精确圈出,只能根据煤田的具体情况宋判断。
(2)煤田在建井开采后在煤炭质量方面所做的工作较少,地质勘察技术在此方面论述不足。
(3)用地质勘察技术对煤田地质条件不但可以作定性分析外,还必须进行定量评价,因而要运用地面和地下的测试和理论计算方法,提供结论性意见和可靠的设计参数,供设计和建井的参考。
(4)研究地质勘察问题必须考虑它们与煤矿建设的关系及期目互影,还要预测将来的发展趋势,即煤田地质预测。
结语
地质勘探技术是准确地获取地表质资料的方法之一,而且通过地质勘探技术获取的岩状土样和做现场试验研究也是煤田地质研究的任务。煤矿企业一直把企业经济效益放在首位,今后煤矿企业必定需要更加准确的地质资料。为此,地质勘察技术将有更大的发展空间。由于煤田管理体制的国际接轨,地质勘察技术的发展,体制改革必将推动技术革新,为高新技术的应用提出更高要求和提供条件,所以应加强地质信息数字化采集装置的研究,提高煤矿地质勘察技术水平。
篇6
关键词:煤矿地质学;煤矿安全;矿物;岩石;地质构造;含煤岩系 文献标识码:A
中图分类号:TD17 文章编号:1009-2374(2016)11-0145-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.071
企业领导在进行决策的过程中,需要依据统计数据来做出决定,所以说,企业的发展策略是否正确,和统计数据工作有着密切的联系,面对这样的情况,企业做好统计数据工作是势在必行的。但在实际统计数据的过程中,由于一些因素会对其产生影响,从而导致统计数据的准确性得不到保证,无法为领导做出正确的决策提供有力的依据,因此找出对统计数据产生影响的因素,并提出解决的对策是迫在眉睫的。
1 企业统计数据的影响因素
1.1 企业统计数据人员的整体素质
在企业统计数据工作中,统计人员是执行各项工作的主体,其整体素质对于统计数据工作的开展效果有着至关重要的影响,若是其整体素质不高,就会导致工作的开展存在问题。若是统计人员对于数据统计工作的了解不深入,掌握的知识比较少,那么在进行统计的过程中就不能发挥其作用。另外,若是统计人员不具备较高的责任意识和道德素质,那么在工作中就可能出现为了获取个人私利而篡改数据的现象,此种现象的出现将会对企业的发展产生不利的影响。由此可见,企业统计数据人员的整体素质对于统计数据工作的开展效果有着直接的影响。
1.2 领导对统计数据工作的重视程度
统计数据对于企业的发展有着重要的影响,但在实际开展统计数据的过程中,领导是否重视此方面的工作,和工作开展的效果有着直接的联系。在一个企业中,企业领导就是员工的风向标,若是领导对统计数据工作不重视,那么员工在执行工作的过程中就会繁衍了事,而且领导不重视,统计数据工作就无法获取更多的支持,甚至企业也不会组建一支专门的统计数据部门,这样就使得统计数据工作的开展存在一定的难度,其作用无法充分地发挥出来,进而影响企业的发展。另外,若是领导不重视统计数据工作,那么相关人员在执行工作的过程中,就会受多种因素的影响,从而篡改数据,虚假的数据对于企业领导依据数据做出正确的决策有着不利的影响。因此,企业领导对于统计数据工作是否重视和统计数据工作的效果有着至关重要的影响。
1.3 企业的内部建设
企业的内部建设和统计数据工作开展效果也有着一定的影响。若是企业的内部建设不够完善,那么统计数据人员在执行工作的过程中,会因为分工不明确、各部门之间的配合不协调等问题而在统计数据的过程中出现问题。另外,若是企业内部各部门之间不能实现协调工作,那么统计数据人员在实际执行工作的过程中,就会遇到困难。企业是否具备完善的考核制度对于统计数据工作的开展也有着直接的影响。若是企业没有完善的考核制度,那么就不能通过考核对工作比较优异的工作人员进行奖励,若是工作人员在工作中消极怠工,那么统计数据的准确性就无法得到保证,与此同时,企业是否在内部建设办公设备也是非常重要的影响因素。若是企业仍然使用传统的办公设备,那么在社会不断发展的过程中统计人员统计出的数据就存在不准确性,而且工作的效率也会比较低,若是企业设置了先进的设备,不仅可以提高工作效率,还可以保证统计数据的准确性。
2 对企业统计数据影响因素的解决对策
2.1 制定完善并且严格的制度
企业想要做好统计数据工作,就应该制定完善并且严格的制度,让工作人员按照制度办事,可以取得事半功倍的效果。在制定制度的过程中,应该对各部门的职责进行明确的划分,让各部门可以了解自身的工作责任,从而在工作中做好本职工作,这样企业整体的工作质量才能得以保证。与此同时,各部门协调发展,还可以为统计数据人员统计数据提供便利,促使统计数据部门更好地完成自身工作。工作人员还应该将获取的统计数据进行详细的记录,并对每个数据的来源进行分析检查,确保数据是真实有效的。与此同时,企业应该让各部门互相监督,若是发现有工作人员私自篡改数据,则应该对其进行严厉的处分,以此来督促工作人员按照流程开展工作。另外,企业还应该构建完善的考核制度,定期对工作人员进行考核,对工作表现比较优异的工作人员给予适当的奖励,以物质奖励来调动工作人员工作的积极性,从而提高整体的统计数据工作效率以及质量。
2.2 提高统计数据人员的综合素质
统计人员在执行工作的过程中,只有认真对待工作,并且提高自身的统计数据水平,统计数据工作才能发挥作用。因此,企业应该对统计数据人员进行培训,通过有效的措施提高统计人员的综合素质。提高其综合素质有两方面的作用:一方面是保证工作人员统计数据的准确性;另一方面是避免工作人员私自篡改数据现象的出现。由此可见,提高统计人员综合素质十分重要。企业可以对当前的统计数据人员进行培训,让工作人员了解并掌握更多此方面的知识,然后将先进的统计数据方法应用到实际工作中,以此来提高工作的效率。与此同时,企业还可以聘请更多此方面的人才,从整体上提高统计数据团队的素质,以此提高统计人员的统计水平,确保统计数据工作可以更好地开展。
2.3 采用先进的信息技术来对数据进行合理统计
在社会科技水平不断提高的背景下,信息技术已经逐渐被人们接受和应用,因此,企业在统计数据工作中应用了信息技术,并取得较为显著的效果。企业应该构建完善的互联网产业链,对其中所涉及到的数据进行全部采集,然后将其输入到数据库中,之后对数据库中的数据进行扫码记录,在记录的过程中,需要保证记录数据所代表的货物都是存在的,最后,工作人员应该对数据进行分析,并通过分析结果来确定企业产品的生产量,将这些数据以及统计结果上交给领导,为领导做出正确的决策提供有力的数据依据。
3 结语
综上所述,企业想要更好地发展下去,就必须提高对统计数据工作的重视程度,采取有效的措施提高统计人员的整体素质,并制定完善的制度,采用先进的信息技术来开展工作,以此提高统计数据的准确性以及专业水平,充分发挥统计数据工作的作用,提高企业的竞争力,为企业的进一步发展奠定良好的基础。
参考文献
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篇7
关键词 三维地震;断层;模型
中图分类号K909 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)95-0087-02
0 前言
自1993年煤炭采取三维地震勘探在煤矿应用以来,应用三维地震勘探成果在煤矿采区设计和巷道掘进取得了巨大的成功,三维地震勘探的应用极大地提高了煤矿至成果的精度。三十年的成果表明煤矿采区三维地震勘探可以达到的精度:实践证明煤炭采区二维地震勘探的成果精度可以达到在地震地质条件较好的地区时间剖面上发现落差大于5m 的断层,可以查明落差大于10m的断层;应用煤矿采区三维地震勘探在地震地质条件较好的地区基本可以查明落差在5m以上的断层,二落差在5m以下断层的查出的程度不高,景观采用多属性技术可以发现一些落差较小的断层,但是由于处理剖面精度不高,往往造成落差小于5m 的微小断层正确率不高。本文通过数学模型研究,提出了查出落差小于5m的微小断层的解释方法,并分析了它的应用效果和局限性。
断层在时间剖面上的反映是地质解释人员识别断层的依据,落差较大的断层往往表现为同相轴的明显错断,二落差小于四分之一波长的断层往往只能由动力学特征来判断。而对于小断层的识别主要是根据地震反射波的动力学特征来识别的,就是用通常的地震属性分析技术来识别小断层,识别我们不能简单的利用同相轴错断断层老姐杀跌断层,这就是我们解释落差小于四分之一波长断层的方法,如落差小于四分之一波长断层的的解释可以利用水平切片和剖面解释相结合的方法完成,解释主要是识别煤层反射波同相轴是否产生挠曲、振幅减弱、频率变化或波形变化等,利用水平属性的放大作用识别断层,达到解释和识别小断层的目的。利用地震解释软件就是利用计算机将人们的这些思想实现提高解释效率,提高解释精度,发现利用常规方法不能发现的小断层。
在地震时间剖面上解释断层是指断层在时间剖面上的解释特征,二断层在时间剖面上的表现特征与断层的落差、频率、煤层、断层性质及地层年代、解释工具的解释能力相关。
利用地震资料查出落差2~5m的断层要求具有较高分辨率和较高信噪比的高密度地震资料作保障,同时解释结果的准确性是否经得起后期钻井的检验和证明。
有效应用于砂、泥岩地层研究的地震属性技术,对煤层研究是否会同样有效?哪些属性和方法能够有效应用到该领域的研究之中?它反映T5(13-3煤)、T4(11-2煤)均为强反射层,且为低阻抗层;同时在这两套煤层的上下还可能存在若干套类似的低阻抗煤层,但是由于厚度较薄,横向厚度变化大或围岩的差异,在地震剖面上没能得到像T5和T4层那样强的反射同相轴。
如何在地震剖面上解释落差在2~5m断距,本文利用煤炭地质资料建立了地震地质模型,首先对小断层模型进行模型正演,模拟小断层地震响应特征,研究断层地震响应总结小断层的识别方法。
1模型参数
2 数学模型研究
根据煤矿开采的要求,我们承担地质任务要求查明落差5m以上的断层,同时要求尽可能的解释出落差小于5m大于2m的断层,为此,我们应用了正演模型技术,利用煤矿地质数据模拟落差2m断层的的地震响应,分析不同频带区间地震反射相应对落差2m断层的分辨能力,以指导实际地震资料解释中对细小断层的识别和解释。煤层厚度大于1m是时可以产生被我们是别的煤层波。
理论计算和数学模型模拟结果表明,对于落差3m的断层,地震反射同相轴的双程旅行时间上下盘的时间差小于2ms;对于落差3m的断层,地震反射同相轴的双程旅行时间上下盘的时间差小于4ms。
综上所述,要在地震剖面上识别2m~5m落差的断层,首先需要提高地震时间剖面的频带宽度按或者提高地震时间剖面的主频,使得地震时间剖面具有较高的分别率。实践表明,在淮南矿区只要是在激发、接收、资料处理等方面采区合适的措施就可以实现,主要主要可采煤层波即T5、T4及T3等煤层反射层的优势频率达到90Hz左右(图3),在这种情况下,根据本文数学模拟结论,这种资料就可以识别出落差大于3m 断层。
本文的模拟结果是数学模型,实际资料解释利用该文的结果要求地震资料具有较高的信噪比,一般情况下要求地震资料的信噪比大于7,才能在地震资料上识别出落差大于3m的断层。提供给狂放的地震解释成果还要经过综合研究,利用多属性解释技术结合井下实见成果,进行综合研究,降低解释的多解性提高解释成果的精度和准确率。
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关键词:内力地质作用;地震波;震级;烈度;孕震;临震;发震;余震;地震带
中图分类号:P315.72+7文献标识码:A文章编号:
引言:地球这颗运行于浩瀚星空中的行星,在长达45亿多年漫长的演化中,由于主要来自太阳的外能和自身内能的驱动,一直在不断的变化和发展。地球的物质组成、内部构造和外部形态时刻都在发生着变化。内力地质作用主要由地球旋转、重力、放射性元素蜕变、地热以及结晶相变、化学性质活泼的流体等在地球内部产生的动力。按作用的性质和方式,内力地质作用分为构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用等。本文主要讲述有关地震作用部分。地震是构造运动的综合表现形式之一,它是岩石圈内积聚的能量骤然释放而引发的大地震颤。按其发生的原因可分为陷落地震、火山地震和构造地震三类。其中构造地震约占地震总数的90%以上。世界上绝大多数地震,尤其是大地震都是构造运动引发的。构造地震具有活动频繁、影响范围广、破坏性大和延续时间较长等特点,是地震研究的主要对象。
一、地震的有关术语
1、震源和震中
震源是地下深处能量积聚并发动地震的地方。震中是震源在地表的垂直投影。它们都具有一定的空间范围,分别称为震源区和震中区。震中到震源的距离为震源深度;震中和震源到任一地震台(站)的距离分别称震中距和震源距离。
按震源深度可分为浅源地震(0~70km)、中源地震(70~300km)和深源地震(>300km)。据统计,大多数地震为浅源地震,约占总数的72.5%。破坏性大地震的震源深度多为10~20km,如我国通海地震、唐山地震,震源深度均在13km左右,汶川地震为18km左右。
2、地震波
地震时产生的波动称为地震波,它以弹性波的形式由震源向周围辐射传播。地震波可分为体波和面波两大类。在地球内部传播的称为体波;体波辐射到地表(或界面)时,激发出沿地面附近传播的波称为面波。
体波按传播方向与介质质点振动方向的关系分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波的传播方向与介质质点振动方向一致,它使介质质点间发生更替的张弛和压缩。纵波的振幅小、周期短、传播速度较快,平均为5~6km/s,为横波速度的倍。横波的传播方向与介质质点振动方向垂直,它使介质质点间发生切变。横波的振幅较大、周期较长,传播速度平均为3~4km/s。
面波(L波)亦可分为两种,一种是介质质点作垂直于地面的椭圆运动,形似水的波浪;另一种是介质质点在地面附近作垂直于传播方向的运动。面波的传播速度最慢,但其振幅最大、周期最长,因此是地震引起地表破坏的主要因素。
3、震级和烈度
地震的震级和烈度是地震强度的两种表示方法。
震级是地震能量大小的量度。震源释放的能量越大,震级就越大。它是用地震仪记录的地震波测定的,一次地震只有一个震级。强烈地震释放出的弹性波能量是十分巨大的,如一次8.5级地震的能量是3.6×1024尔格,相当于100万kW的大型电厂10a发电量的总和;一枚氢弹爆炸所释放的能量为4×1022尔格,还不及一次8级地震所释放的能量。迄今,世界上记录到的最大地震是1960年5月22日发生在智利海边的8.9级地震。需指出的是,震级与能量不是简单的比例关系,而是对数关系,震级相差一级,能量约差32倍。
我国根据地震震级大小将地震分为:小地震(M
烈度是指地表及建筑物遭受地震影响和破坏的程度。
我国现在采用的是12度烈度表,概略为:
3度以下:通常人无感觉,只有地震仪能记录到;
3~5度:人有不同程度的感觉,吊灯晃动,但无破坏;
6度:器物倾倒,房屋有轻微破坏;
7~8度:房屋严重破坏,人畜大量伤亡;
9~10度:房屋大部倒塌,山崩地裂,灾害严重;
11~12度:房屋普遍倒塌,山崩地滑,河川改观,灾害更重。
地震发生后,通过对震区的宏观调查,并在地形图上标明各居民点的地震烈度,然后把烈度相同的点用圆滑曲线连起来,即为等震线图。等震线图通常呈不规则的封闭曲线,其长轴方向往往与震源断层走向一致。
二、地震地质作用
地震作用是地壳或岩石圈内地应力不断积累并超过岩石强度而断裂或使原有断裂重新活动的过程,它一般可分为孕震、临震、发震和余震四个阶段。
1、孕震阶段
这是地应力或应变能量的积累阶段,一般要历时几十年、几百年甚至更长。历时长短主要取决于震区构造运动的速度、地质构造特征和岩石强度等。
2、临震阶段
地震前在震区常会出现一些预示地震将要发生的前兆(异常),主要有:
(1)地应力及地形变异常:地应力变化异常并促使岩石弹性变形,表现为地形高低或水平位置的变化。如1966年我国邢台地震前两年,地面高程已开始发生变化。
(2)震情异常:由于震源区地壳物质成分、结构和地质构造的差异,使某些部位地应力相对集中,并率先发生一些微小错裂,释放部分应变能,形成主震前的一系列小震(前震),即为震情异常。如1975年我国海城地震的前震多且较规则。但也有前震很少甚至无前震的现象,如1964年阿拉斯加8.5级地震前,仅有一次可确定的前震;我国1976年唐山7.8级地震前则没有前震。
(3)地下水异常:由于震区的弹性变形及局部小错裂的发生,改变了地下水的赋存状态,出现水位、水质、清澈度和水化学组成(尤其是氡含量)等的变化。
此外还有波速、地磁、地电、气象和生物异常等。
3、发震阶段
地应力积聚到超过岩石强度并足以克服各种阻力时,震源断层大规模错动,使地面强烈颤动,发生主震。主震往往仅历时几分钟甚至几十秒钟,但却是应变能的主要释放阶段。强烈地震释放出的巨大能量,常使震中区地面的瞬间发生许多宏观地质现象及灾害,主要有:建筑物破坏、地表出现深浅长短不一的地裂缝及岩层发生弯曲或水平方向的错移,还常诱发山崩、滑坡和泥石流等。
4、余震阶段
主震往往不能释放全部能量,便进入余震阶段。一般初期余震震级较大且频繁,随着剩余能量的不断释放,余震震级趋小、次数减少,直到剩余能量不能使岩石继续错裂为止。
三、地震的地理分布
研究表明,地震的地理分布是有一定规律的。现代地震大多数都集中分布在四个带上,且多与新构造运动有关。
1、世界地震带分布
(1)环太平洋地震带从南美洲南端的麦哲伦海峡起沿南北美洲西岸,通过阿留申群岛,经日本、我国台湾、菲律宾到新西兰,主要是环太平洋的岛弧及海沟地带。这一带地震活动频繁强烈,浅源、中源和深源地震均有,约占地震总数的80%。
(2)地中海——印尼地震带西起葡萄牙、西班牙和北非海岸,经地中海、高加索、喜马拉雅山至印度尼西亚与环太平洋地震带汇合,亦称欧亚地震带。这一带以浅源地震为主,有少量中源和深源地震,约占全球地震总数的15%。
(3)大洋中脊地震带主要沿大西洋、太平洋、印度洋和北冰洋岭脊分布。地震活动较微弱。
(4)大陆裂谷系地震带包括东非裂谷(地堑),红海、亚丁湾、死海裂谷系以及莱茵地堑等大断裂带。均为浅源地震。
2、我国地震带的分布
我国地理位置恰好处在欧亚和环太平洋地震带交汇区,是地震活动强度和频度均较高的国家之一。以构造地震为主,震中呈带状分布且与主要构造线一致。目前一般认为主要地震带如下:
(1)东南沿海及台湾地震带它属环太平洋地震带,以台湾的地震最频繁。
(2)郯城—庐江地震带北起东北地区,经沈阳、营口达渤海,南过郯城、庐江抵黄梅地区。是我国东部的强地震带。
(3)华北地区地震带西起宝鸡、向东经汾渭河谷入山西,直到燕山西部。它是沿华北地区内部破裂带发育的强地震带。
(4)南北向地震带北起贺兰山、六盘山,横越秦岭,通过甘肃文县,沿岷江向南经四川盆地西缘达滇东地区。该带地震活动频繁,为一规模巨大的强地震带。
(5)—滇西地震带它属于欧亚地震带。
此外还有河西走廊、天山南北、塔里木盆地南缘和昆仑山地震带等。
四、结束语
地震在时间上的规律性极难把握,地震的预报工作被称为是世界级的难题。地震知识的普及是十分必要的,让人们懂得地震形成的过程,对地震有正确的认识。由于其巨大的破坏性,人们必须要树立很强的防震理念。对建设工程的抗震设计也应该有严格的法律约束。
参考文献:
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篇9
关键词: 回收率;煤炭资源;技术创新;监督管理
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)04-0111-01
0 引言
国家发改委2012年12月20日《特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定》,对我国特殊煤矿矿产资源做出了详细规定。东庞矿煤类为肥煤(FM)及1/3焦煤(1/3JM),为《规定》的特殊和稀缺煤类,为提高资源回收率,东庞矿制定了《东庞矿关于合理开采煤炭资源提高回收率的考核办法》,从设计、管理、监督三道关口,对顶底煤,三角煤回收等情况严格奖惩,像珍惜粮食一样珍惜煤炭资源。东庞矿在提高资源回收率方面所采取的对策,主要从以下几方面进行探讨。
1 技术创新是提高资源回收的第一道关口
1.1 回收底分层煤 2612位于东庞矿六采区2号煤分叉区,上分层平均煤厚3.0米,下分层平均煤厚1.5米,中间有1.5-2米的夹矸,而东庞矿用的支架只有5.0米,沿用5.0米支架会导致下分层煤的丢失,为了提高资源回收率,东庞矿创新使用全国首例6.5米支架,在2612工作面使用成功,对开采煤层分叉区煤炭资源开采提供宝贵经验。
1.2 加强地质分析研究,扩帮回收阶段煤柱 为了多回收煤炭资源,技术部门通过调查2612上部2610工作面的富水情况,瓦斯含量,阶段宽度等地质情况,想方设法回收这两个工作面之间5米的阶段煤柱,2612上巷采用“带采”工艺,回收阶段煤柱,带采宽度最大8米,平均带采3米以上,工作面每推进一米,多回收煤炭资源25吨,减少煤炭损失,提高了采区回采率。
1.3 优化设计,最大限度回收边角煤 首先从综采工作面设计源头入手,利用三维地震勘探,电法等先进技术手段,查清地质、水文条件,在综合勘探成果的基础上,设计时尽量缩小工作面与断层之间的煤柱距离,最大限度的降低设计损失,在生产过程中采用调采、续架、撤架等技术手段,最大限度减少煤柱损失量,增加工作面储量,提高资源回收率。
1.4 在工作面实施全煤厚掘进技术 为提高资源回收率,我矿引进了掘锚一体机,准备在21016皮带巷进行大断面全煤厚掘进试验,为工作面回收端底三角煤创造条件。
2 管理是资源回收的第二道关口
2.1 加强技术管理,认真执行规章制度 为了加强资源回收管理,东庞矿制定了《关于合理开采煤炭资源提高回收率考核办法》,并在日常工作中严格执行并考核,把储量管理、资源回收管理、资源损失情况、煤厚探测、回采率统计等各项工作责任,分别落实到职能部门和责任人,使各环节职责明确、无法相互推诿。同时,以加强现场管理为手段,在考核采区产量和煤质的同时,制定了严格的奖惩措施,对顶底煤回收情况现场验收加倍奖罚,增强了职工的积极性。
2.2 狠抓现场管理是提高回收率的有效措施 坚持 “惜煤如金,颗粒归仓”强化“根本在设计,细节在现场”的资源回收管理新理念。有专业人员进行资源储量及三量管理工作,对矿井资源的开发利用情况进行监督、检查,资源管理各项规章制度健全。在日常生产中严格执行工作面煤炭回收管理考核制度,工作面回采时必须跟顶、跟底,加强工作面上下巷底煤、机头机尾三角煤以及俘煤的回收考核,使东庞矿资源回收方面始终保持较高水平。
3 配采边角煤
随着矿井开采强度的增加,煤炭资源可采储量减少,因此,提高资源回收率,延长矿井寿命,回收边角煤也是东庞矿一项重点工作。由于在建矿开采初期,工作面正规布置方式留下一部分边角煤,二是受断层和地质构造影响,不能布置正规工作面留下一部分边角煤。从2009年开始,东庞矿始终有一个工作面对这部分煤炭资源进行回采,截止2013年底,累计回采边角煤67万吨,减少了边角煤的损失,提高了资源回收率。东庞矿的煤种好,附加值高,市场价格高,我们的职责就是采好、用好。在生产实际中,我们卡住设计、管路、监督三道关口,使得东庞矿近几年的采区回采率始终保持在90%左右,真正做到像珍惜粮食一样珍惜煤炭资源。
参考文献:
[1]杨孟达.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社.
篇10
关键词:煤矿;瓦斯;灾害;预防措施
中图分类号: TD712 文献标识码: A 文章编号:
煤矿生产过程中的瓦斯灾害预防和治理,需要从人为因素和自然因素多方面来综合预防和治理,重点放在采掘工作面。当井下采掘工作面进行采掘活动时,其瓦斯会涌出到生产巷道的空间内,对井下生产活动安全造成严重威胁。无论瓦斯涌出量多少,它一直都是矿井生产中的主要危险源。因此,煤矿瓦斯灾害的防治就成为矿井安全生产的最根本、最重要的任务。切实搞好矿井瓦斯防治工作,首先要提高人们对瓦斯灾害的认识,其次是要落实好瓦斯灾害预防和治理的四道防线建设。
一、提高瓦斯灾害防治思想认识
对于瓦斯灾害的预防,需要提高人们的思想认识,也就是说要通过学习、培训等手段,努力提高每一名井下员工对瓦斯的认识,特别是对瓦斯危险性的认识。要充分掌握瓦斯的物理性质、化学性质、瓦斯爆炸的三个基本条件和机理;掌握瓦斯事故前的预兆、特点和规律,掌握灾害预防、事故抢险、矿山救护的基本知识和一般技能,增强安全意识和自主保安能力。通过学习、培训教育,提高人们的认识,树立正确的安全生产指导思想,并处理好安全与生产的关系;同时,要始终坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,做到“先抽厚采、监测监控、以风定产”,努力构建“十六字”的煤矿瓦斯综合治理工作体系。全面优化矿井生产布局,在确保安全的前提下,合理组织生产,切实保障煤矿安全生产秩序的持续进行。
二、筑好瓦斯灾害防治的四道防线
1、强化瓦斯抽放与通风管理
1)搞好瓦斯抽放管理。对于矿井瓦斯的抽放,它是消除煤矿重大瓦斯灾害事故的治本措施,不仅可以减少和消除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁,而且还能帮助解决矿井仅靠通风难以解决的问题,从而减少矿井通风的负担,这也是保证矿井安全生产的预防性措施。处理这些问题上,一是要根据采掘工作面煤层的瓦斯参数,选择科学合理的瓦斯抽放方法;二是依据煤层瓦斯参数和抽放方法,科学、合理的编制瓦斯抽放措施,以指导安全生产;三是做好井下瓦斯管路、抽放钻场等检查维护管理工作,并定期进行抽放瓦斯计量的测定,以提高瓦斯抽放率,确保安全生产。
2)加强通风管理。有效通风是排除瓦斯的最主要手段。对于井下所有采掘工作面、峒室等巷道都必须保障足够的风量和风速,以满足《煤矿安全规程》规定的稀释瓦斯界限,杜绝瓦斯超限及其事故的发生。对此,一是采煤工作面应预防上隅角的瓦斯超限,保证工作面的风量。采煤工作面多为负压通风,合理的通风系统是保证工作面风量的基础。整个矿井的生产和通风系统是相匹配的,为了避免采掘工作面的风量供给不足,应该保证采掘平衡,不要将矿井的采掘活动的安排过于集中;另一点是各采区在开拓工作面时,应该先掘中部车场,避免造成掘进与工作面的串联通风及掘进工作面之间的串联通风。再一点就是加强掘进工作面通风管理。因为掘进工作面通风是煤矿井下最容易出现安全问题的地点,特别是在更换、检修局部通风机或风机停止运转时,更应加强管理。通风部门与机电部门要协调工作,保证工作的顺利进行和恢复生产时的安全。对高瓦斯矿井,为防止局部通风机停风造成的瓦斯积聚,局部通风机必须实行“三专”(专用变压器、专用供电线路和专用开关)“、两闭锁(”风电闭锁、瓦斯电闭锁)管理,并要挂牌指定专人管理,严禁非专门人员操作局部通风机或随意开停局部通风机;在停风前,必须先撤出掘进工作面的人员才切断电源。在通风设施管理上,一定要实行动态化,避免通风设施跑风、漏风等影响;再者是搞好盲巷、密闭等的动、静态化管理,尤其是要抓好通风设施的工程质量,实现标准化,确保通风系统完善、合理可靠,并便于调量,保障把瓦斯浓度控制在安全值以下。
2、加强防火管理
井下严禁火种进入,严格控制火源的产生。有效预防机械着火,主要是加强机械保护投入和日常管理,重点防范摩擦起火,并提高机械检修质量,加强,杜绝设备不完好形式的运转;对托辊、堆煤保护和机电设施无油化运转等方面的摩擦起火要重点防范和控制。预防各类电气着火,对各种电气设备保护设施(如接地保护、过载保护、短路保护等)必须齐全、灵敏、可靠;对用电设施和线路的过流保护,继电器要整定的恰当、合理,确保非正常状态下能有效动作保护;加强各种电气设备的防爆管理,杜绝失爆现象;井下设置和布局消防系统、消防材料与消防设施,都应规范齐全、完好,满足消防标准要求。
3、强化瓦斯监测监控管理
对于井下的瓦斯监测,均应定点、不定点的连续监测,使瓦斯的状态形成一个可视网。一旦出现异常时能及时被发现,并迅速采取有效的措施,防止瓦斯超限和灾害事故的发生。瓦斯监测监控系统大体可分静态和动态两种。静态监测监控的重点是管好、用好现有安全监测监控,利用现有的科技手段,对风量、风速、瓦斯及一氧化碳等有害气体进行监测和监控;利用瓦斯断电报警仪、三专两闭锁等设施,解决瓦斯超限时的断电停机、瓦斯超限报警、停风就断电的问题。与此同时,监测人员通过监视屏幕,不间断监视瓦斯动态情况。动态监测监控的重点是光学瓦检仪、便警仪的管理和使用。对于瓦检人员来说,要按规定要求检查、测试瓦斯等气体。专职瓦检员、班组长、跟班干部、下井领导都应参与瓦斯检查,坚持现场管理,在这方面,关键是抓好包括静态设施设备在内的各类仪表、传感器的定期检查、校验工作,保证灵敏度、可靠性。安全监测监控系统和设施还要不断改进,把井下各类风门的开闭状态都纳入监测监控管理范围。在瓦斯监测监控管理上,应积极推广运用新工艺、新技术,依靠先进的监测监视设施实现全方位的动态化管理。
4、打造一支高素质的瓦斯管理队伍
煤矿日常瓦斯管理工作,需要有一支业务技术熟练、过硬的职工管理队伍。此管理队伍建设应抓好以下几个方面的内容:一是健全机构。从人员上要不断充实,目的是健全和加强管理;二是有敬业精神。培养爱岗敬业人员,加强安全教育,提高从业人员的安全意识和岗位责任意识,此是搞好思想建设的重点内容;三是加强业务技术培训,职工培训是队伍建设的基础,尤其是特殊岗位人员(如监测工、瓦检员、测风员等)应进行业务技术培训,提高业务管理水平。坚持结合装备、现场管理等实地培训,常抓不懈,建立有一支高素质的瓦斯管理队伍。
三、结语
煤矿瓦斯灾害预防,一是要按照“管理、装备、培训并重”原则,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针持续进行;二是不断优化矿井生产布局,合理组织生产,积极推广应用新技术、新工艺、新装备,加强对瓦斯的综合治理,只要按照上述两条方法持续开展,就能科学、有效地防治各类瓦斯事故的发生,持续保障矿井安全高效生产秩序的进行。
参考文献:
[1]蔚远江,杨起.我国煤层气储层研究现状及发展趋势[J].地质科技情报,2001,20(1):56-60.
[2]熊湘华.低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究[D].南充:西南石油学院,2003.
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