引論:我們?yōu)槟砹?3篇煤礦地質(zhì)學(xué)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
建立CDIO模式下煤礦地質(zhì)學(xué)授課體系
建立CDIO模式下《煤礦地質(zhì)學(xué)》的授課體系,關(guān)鍵是改變教師的傳統(tǒng)的教學(xué)理念,把CDIO的教學(xué)模式、教學(xué)理念運用于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。在教學(xué)中以學(xué)生為中心,教師介紹煤礦生產(chǎn)中有關(guān)地質(zhì)的基本知識和工作方法,通過實驗和實習(xí)提高學(xué)生的動手能力,通過參與科研提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。把地質(zhì)工作的新的理論和新方法引入到教學(xué)中,同時也要把一些傳統(tǒng)的內(nèi)容壓縮或刪除,例如刪除課程中科普性的傳統(tǒng)內(nèi)容,增加礦物巖石、構(gòu)造地質(zhì)、地層等相關(guān)方面的新理論、新知識;以新的國家固體礦產(chǎn)資源儲量分類及編碼標(biāo)準(zhǔn)替代傳統(tǒng)A級、B級、C級、D級儲量分級標(biāo)準(zhǔn)等;隨著煤炭資源的開發(fā),煤礦環(huán)境污染日益加重,保護(hù)礦區(qū)環(huán)境越來越受到重視,增加煤礦環(huán)境地質(zhì)的新內(nèi)容;隨著近年來地質(zhì)信息技術(shù)的應(yīng)用,在煤礦地質(zhì)研究中,豐富了手段,提高了精度和可靠性,增加礦井地質(zhì)信息技術(shù)及應(yīng)用的教學(xué)環(huán)節(jié),如運用計算機(jī)技術(shù)編制和管理各種地質(zhì)圖件、介紹物探新知識和新儀器的應(yīng)用原理和方法;更新傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計規(guī)范等[3]。本課程采用課堂講授教學(xué)為主,同時結(jié)合有關(guān)電視錄像片和野外、室內(nèi)實習(xí)、實驗課等形式綜合進(jìn)行。盡可能應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)和手段、改革傳統(tǒng)板書的教學(xué)方法。
在講授過程中,將多媒體講授與板書講授有機(jī)結(jié)合,通過二者的優(yōu)勢互補(bǔ),實現(xiàn)有關(guān)知識的融合與最佳傳授。如利用地形地質(zhì)圖編制地質(zhì)剖面、編制煤層底板等高線圖等方面,均通過多種教學(xué)手段的結(jié)合進(jìn)行,取得了良好的效果。采用實例式、啟發(fā)式、設(shè)疑式等教學(xué)方法,盡可能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性,促進(jìn)學(xué)生的積極思維、激發(fā)學(xué)生潛能,達(dá)到師生互動共同參與的目的。這種形式可促進(jìn)理論與實踐的結(jié)合,可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?!睹旱V地質(zhì)學(xué)》是一門理論性和實踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型課程,在完成理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,努力作到理論與實踐相結(jié)合,安排與設(shè)計各類實驗和實踐教學(xué)內(nèi)容。為滿足精品課程的教學(xué)設(shè)計和內(nèi)容,依據(jù)《煤礦地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)大綱的要求,從四個方面來設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié),一是實驗教學(xué)環(huán)節(jié),這是一個認(rèn)知性、驗證性的實驗教學(xué)環(huán)節(jié),在完成理論課程講解后,對礦物、巖石等各類標(biāo)本進(jìn)行反復(fù)的觀察和描述,通過這樣的實驗使學(xué)生能掌握各類標(biāo)本的鑒定特征,在實驗教師的指導(dǎo)下,完成實驗報告;二是野外地質(zhì)認(rèn)識實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié),在完成課堂教學(xué)內(nèi)容后,進(jìn)行野外地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識和觀察,把課堂講解的內(nèi)容和實際聯(lián)系在一起,要求學(xué)生依據(jù)野外實習(xí)的內(nèi)容編寫實習(xí)報告;三是課堂及課下作業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié),這是提高學(xué)生動手能力和加強(qiáng)學(xué)生基本功訓(xùn)練的一個重要實踐環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)要求學(xué)生能夠讀懂各種地質(zhì)圖件并運用計算機(jī)軟件編制各種地質(zhì)圖件、能夠從圖件中提取各種數(shù)據(jù);四是科研實踐環(huán)節(jié),這是一個提高創(chuàng)新能力的實踐環(huán)節(jié),部分同學(xué)可參加教師的科研課題,在教師的指導(dǎo)下,把學(xué)到的知識與實際科研工作相結(jié)合,達(dá)到提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相比傳統(tǒng)教學(xué)模式,更能培養(yǎng)學(xué)生信息獲取、加工、分析、創(chuàng)新、利用、交流、的能力,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng),把信息技術(shù)作為支持終身學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的手段,為適應(yīng)信息社會的學(xué)習(xí)、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。把一些教學(xué)資源放到網(wǎng)上,為學(xué)生建立自學(xué)平臺。在網(wǎng)上和同學(xué)開辟網(wǎng)上留言、教師電子信箱、QQ等方式為學(xué)生提供一個互動的學(xué)習(xí)平臺。建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課件,供學(xué)生課后學(xué)習(xí)。
CDIO模式下的課程教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控
篇2
一、現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用是課堂教學(xué)的前提
在煤礦地質(zhì)與礦圖課程中有的內(nèi)容比較抽象,教師用傳統(tǒng)的講授方法不容易講清楚,學(xué)生理解起來比較困難。在教學(xué)中,我們將教學(xué)掛圖、模型、錄像與多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合,互相彌補(bǔ),就可以收到較好的教學(xué)效果。這就要求教師按照課程教學(xué)目標(biāo)的要求制作內(nèi)容豐富的多媒體教學(xué)課件。教學(xué)課件集文字、圖形、圖像、動畫、實物照片、視頻、音頻等大容量的信息和豐富多彩的形象描述于一體,可有效地化解教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容,增加課堂教學(xué)的信息量,使教學(xué)更形象、更生動,課堂內(nèi)容更豐富多彩,從而顯著提高課堂教學(xué)的效率。另外,我們通過建立網(wǎng)上答疑平臺,實現(xiàn)立體化教學(xué),學(xué)生可以在任何時候提出問題,教師的回答可以為多個學(xué)生從信息共享中受益,同時這也為地質(zhì)實習(xí)奠定了基礎(chǔ),增強(qiáng)教學(xué)效果。
二、課堂實訓(xùn)是實習(xí)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要一環(huán)
煤礦地質(zhì)與礦圖課實踐性較強(qiáng),只有學(xué)習(xí)與實踐相結(jié)合,才能活學(xué)活用。因此,在教學(xué)中教師要進(jìn)行大量的觀察,積累實際資料,才能進(jìn)行歸納、分析,讓學(xué)生將感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,然后再指導(dǎo)實踐。如果教師離開實踐教學(xué),僅靠課堂上的抽象“講授”,學(xué)生是很難接受和理解的,而且更談不上掌握了。
例如,在講礦物、巖石時我們是在課堂講解的基礎(chǔ)上安排學(xué)生去學(xué)院實驗室進(jìn)行礦物、巖石識別、分類方法的項目綜合訓(xùn)練。
1.讓學(xué)生明確訓(xùn)練目標(biāo)
通過項目綜合訓(xùn)練達(dá)到鞏固課堂所學(xué)知識的目的:一是了解礦物巖石的概念,二是掌握礦物、巖石的肉眼鑒定法,三是了解巖石的識別、分類方法。
2.安排好訓(xùn)練時間
列出綜合項目訓(xùn)練課題時間分配表。
3.準(zhǔn)備工作
準(zhǔn)備好項目訓(xùn)練用的工具與材料,同時還要列出訓(xùn)練用工具與材料表。
4.把握好訓(xùn)練方法和步驟
(1)做好三個準(zhǔn)備。一是實訓(xùn)用工具材料的準(zhǔn)備,二是訓(xùn)練場景的準(zhǔn)備(礦物、巖石的肉眼鑒別安排在學(xué)院礦物、巖石標(biāo)本實驗室里進(jìn)行 ),三是學(xué)生相關(guān)理論知識的準(zhǔn)備。
(2)提出課題,分組討論訓(xùn)練方案。根據(jù)訓(xùn)練方案繪制記錄表格。
(3)各組按照實訓(xùn)方案進(jìn)行訓(xùn)練:一是工具使用操作訓(xùn)練,二是礦物、巖石觀察訓(xùn)練。
(4)小組匯報。
(5)訓(xùn)練點評。
(6)小組討論。學(xué)生對訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行討論,相互交流訓(xùn)練結(jié)果和操作經(jīng)驗,探討訓(xùn)練中存在的問題和不足之處,提出解決和改進(jìn)的辦法。
(7)訓(xùn)練效果檢驗。一是提問,二是演示,三是討論,四是學(xué)生寫出書面總結(jié)。
(8)訓(xùn)練效果評價。一是學(xué)生在訓(xùn)練中的表現(xiàn),二是學(xué)生在訓(xùn)練中取得的成果,三是訓(xùn)練中存在的缺陷,四是學(xué)生訓(xùn)練報告完成情況,五是指導(dǎo)教師綜合評價分?jǐn)?shù)(百分制)。例如,在礦圖部分中,煤礦三大地質(zhì)圖件的繪制與各種地質(zhì)圖件之間的轉(zhuǎn)化是這一部分的重點和難點,如根據(jù)一些實際資料和數(shù)據(jù)編制底板等高線圖,繪圖過程復(fù)雜、繪圖步驟繁多,學(xué)生接受起來十分困難。要解決這些難題,教師需要進(jìn)行大量的課堂實訓(xùn),設(shè)計針對性的方法讓學(xué)生掌握技術(shù)要領(lǐng)和繪圖技巧,通過反復(fù)的練習(xí),使學(xué)生掌握煤礦三大基本圖件之間的相互轉(zhuǎn)化與圖件繪制。在整個教學(xué)過程中,學(xué)生要全程參與,教師邊講邊練,講練結(jié)合,學(xué)生親自動手進(jìn)行實踐,獲得的感性材料豐富、深刻,因此提高了學(xué)生的實際動手能力。
篇3
在教學(xué)過程中,教學(xué)方法是完成教學(xué)任務(wù)、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在, 高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)需要有行之有效的教學(xué)方法來配合;同時, 一門課程教學(xué)方法的選擇和運用必須與課程特點相適應(yīng)。本文結(jié)合煤礦地質(zhì)課程特點,對煤礦地質(zhì)的幾種教學(xué)方法進(jìn)行探討:
一、煤礦地質(zhì)課程特點
煤礦地質(zhì)是采礦工程、 通風(fēng)安全、礦井建設(shè)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在專業(yè)課程體系中具有舉足輕重的地位。課程的主要特點是具有很強(qiáng)的理論性、實踐性和綜合性。由于煤礦地質(zhì)課程涉及大量地質(zhì)現(xiàn)象和諸多地質(zhì)概念,使之具有很強(qiáng)的理論性;對煤礦地層巖性、井下地質(zhì)構(gòu)造等的識別, 煤礦地質(zhì)勘探成果資料的閱讀、分析, 使其具有很強(qiáng)的實踐性;煤礦地質(zhì)教學(xué)中理論知識要與煤礦地質(zhì)問題相結(jié)合,使之具有很強(qiáng)的綜合性。這些都在很大程度上增加了煤礦地質(zhì)課程教學(xué)的難度。煤礦地質(zhì)課程的基本特點要求加強(qiáng)理論教學(xué)的同時要重視實踐教學(xué);在加強(qiáng)知識教學(xué)的同時要重視基本技能的訓(xùn)練;在教學(xué)中要突出重點和突破難點。這一切都要求合理選擇和正確應(yīng)用教學(xué)方法。
二、講授法與研討啟發(fā)相結(jié)合
煤礦地質(zhì)理論教學(xué)的主要方法應(yīng)該是講授法, 課程中有很多概念與地質(zhì)現(xiàn)象需要講解,然而講授不是單純的灌輸, 應(yīng)該注重啟發(fā)與引導(dǎo)。在教師講解過程中,組織學(xué)習(xí)小組結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行討論,而后由小組代表發(fā)言陳述討論結(jié)果,最后教師進(jìn)行總結(jié)。經(jīng)過這一個研討啟發(fā)過程,枯燥的地質(zhì)概念就可以清晰地植入到學(xué)生的腦海中, 印象極其深刻。這種課程教學(xué)組織與實施突破了學(xué)科式教師“自導(dǎo)自演”的課程教學(xué)組織方式,教師從單向講授者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)的教練員和思維啟發(fā)者,變?yōu)榻處熅帉?dǎo)、學(xué)生表演的和諧活躍教學(xué)氛圍,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性。
三、現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用
煤礦地質(zhì)課程中有些內(nèi)容比較抽象,用傳統(tǒng)的講授方法不容易講清楚,學(xué)生理解起來也比較困難。在教學(xué)中,將教學(xué)錄像與多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合,互相彌補(bǔ),可以收到較好的教學(xué)效果。這就要求教師按照課程教學(xué)目標(biāo)的要求制作內(nèi)容豐富的多媒體教學(xué)課件。教學(xué)課件集文字、圖形、圖像、動畫、實物照片、視頻、音頻等大容量的信息和豐富多彩的形象描述于一體,可有效地化解教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容,增加了課堂教學(xué)的信息量,教學(xué)更形象、更生動,使課堂內(nèi)容更加豐富多彩,顯著提高了課堂教學(xué)的效率。另外,建立網(wǎng)上答疑平臺,實現(xiàn)立體化教學(xué),學(xué)生可以在任何時候提出問題,教師的回答可以為多個學(xué)生從信息共享中受益,增強(qiáng)了教學(xué)效果。
四、課堂實訓(xùn)與野外實習(xí)相結(jié)合
煤礦地質(zhì)課程中的礦井地質(zhì)制圖部分,煤礦三大地質(zhì)圖件的繪制與各種地質(zhì)圖件之間的轉(zhuǎn)化是這一部分的重點和難點,如根據(jù)一些實際資料和數(shù)據(jù)編制底板等高線圖,繪圖過程復(fù)雜、繪圖步驟繁多,學(xué)生接受起來十分困難。要解決這些難題,需要進(jìn)行大量的課堂實訓(xùn),設(shè)計針對性的方法讓學(xué)生掌握技術(shù)要領(lǐng)和繪圖技巧,通過反復(fù)的練習(xí),使學(xué)生掌握煤礦三大基本圖件之間的相互轉(zhuǎn)化與圖件繪制。整個教學(xué)過程中,學(xué)生要全程參與,邊講邊練,講練結(jié)合,學(xué)生親自動手進(jìn)行實踐, 獲得的感性材料豐富、深刻,提高了學(xué)生的實際動手能力。
煤礦地質(zhì)是一門實踐性很強(qiáng)的課程, 要想讓學(xué)生學(xué)好、 學(xué)活、 學(xué)以致用,必須到野外及煤礦進(jìn)行實習(xí),以幫助學(xué)生鞏固教材中的相關(guān)內(nèi)容。在實習(xí)過程中將煤礦生產(chǎn)中所用的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備情況融入教學(xué)內(nèi)容中,使教學(xué)內(nèi)容與煤礦現(xiàn)代化、自動化、信息化發(fā)展深度融合, 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科前沿知識的能動性。
五、結(jié)論
綜上所述,講授法教學(xué)是煤礦地質(zhì)課堂教學(xué)的基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上將多種教學(xué)方法進(jìn)行相互融合是課堂教學(xué)成功的關(guān)鍵;充分利用現(xiàn)代技術(shù)手段豐富教學(xué)內(nèi)容十分必要;此外,課堂實訓(xùn)與野外實習(xí)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不可缺少。所謂教學(xué)有法,但教無定法,沒有任何一種教學(xué)方法對所有課程完全適合,重要的是根據(jù)課程特點,將各種教學(xué)方法進(jìn)行合理組合并加以有效地利用,才能達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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[3]陶昆,王向陽.煤礦地質(zhì)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2005.
篇4
二、課堂實訓(xùn)與野外實習(xí)相結(jié)合
煤礦地質(zhì)課程中的礦井地質(zhì)制圖部分,煤礦三大地質(zhì)圖件的繪制與各種地質(zhì)圖件之間的轉(zhuǎn)化是這一部分的重點和難點,如根據(jù)一些實際資料和數(shù)據(jù)編制底板等高線圖,繪圖過程復(fù)雜、繪圖步驟繁多,學(xué)生接受起來十分困難。要解決這些難題,需要進(jìn)行大量的課堂實訓(xùn),設(shè)計針對性的方法讓學(xué)生掌握技術(shù)要領(lǐng)和繪圖技巧,通過反復(fù)的練習(xí),使學(xué)生掌握煤礦三大基本圖件之間的相互轉(zhuǎn)化與圖件繪制。整個教學(xué)過程中,學(xué)生要全程參與,邊講邊練,講練結(jié)合,學(xué)生親自動手進(jìn)行實踐,獲得的感性材料豐富、深刻,提高了學(xué)生的實際動手能力。煤礦地質(zhì)是一門實踐性很強(qiáng)的課程,要想讓學(xué)生學(xué)好、學(xué)活、學(xué)以致用,必須到野外及煤礦進(jìn)行實習(xí),以幫助學(xué)生鞏固教材中的相關(guān)內(nèi)容。在實習(xí)過程中將煤礦生產(chǎn)中所用的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備情況融入教學(xué)內(nèi)容中,使教學(xué)內(nèi)容與煤礦現(xiàn)代化、自動化、信息化發(fā)展深度融合,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科前沿知識的能動性。
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環(huán)境地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)與環(huán)境學(xué)交叉構(gòu)成的新興邊緣學(xué)科,而煤礦環(huán)境地質(zhì)是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的重要組成部分。煤礦環(huán)境地質(zhì)以環(huán)境地質(zhì)學(xué)的理論和方法為基礎(chǔ),分析地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境與煤炭開發(fā)利用活動之間的相互作用和影響,研究礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)特征和現(xiàn)代地質(zhì)過程(如滑坡、泥石流、地震、礦山巖移等)引起的環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害及其預(yù)測和防治方法,探討采礦活動產(chǎn)生的地質(zhì)作用對地質(zhì)環(huán)境的影響及引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題,揭示礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境中的化學(xué)元素與人體健康的關(guān)系,提出改善和控制礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量的地質(zhì)原理和方法,研究煤礦環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測和分析評價技術(shù)。
一、煤礦地質(zhì)環(huán)境問題及災(zāi)害
1.煤礦地質(zhì)環(huán)境問題
①煤炭資源開發(fā)(如建井、開采)和利用過程所產(chǎn)生的地質(zhì)作用及其對地質(zhì)環(huán)境的影響。②煤礦生產(chǎn)活動引起的環(huán)境地質(zhì)條件和環(huán)境污染地質(zhì)因素的變化及其特征。③煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生的廢石、廢水、廢氣等污染物的性質(zhì)、成分及其含量和污染類型。④煤礦生產(chǎn)導(dǎo)致煤層、煤矸石、地下水等地質(zhì)體中有害物質(zhì)遷移、聚集、擴(kuò)散等的途徑和地質(zhì)因素。⑤煤礦生產(chǎn)活動造成的煤礦空氣污染、水土污染、輻射污染(熱、光、放射性污染)、振動污染等的形成、特點及其與地質(zhì)因素的關(guān)系。
2.煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害
①煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的類型、成因、分布和災(zāi)害程度。②煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素。③煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測及其方法。④煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害對環(huán)境的影響等。
二、煤礦地質(zhì)環(huán)境問題的防治措施
1.礦井設(shè)計合理規(guī)劃,減少矸石排放量
(1)采用全煤巷開拓方式
巷道盡量布置在煤巷中,減少巖巷掘進(jìn)量,從而控制排矸總量。我國世界一流的現(xiàn)代化煤礦的礦井,基本上按全煤巷開拓設(shè)計,大大減少了排矸量。
(2)利用自然邊界劃分井田和采區(qū)
開拓巷道沿自然邊界(斷層帶、煤層變薄帶、火成巖侵入帶、高硫高灰煤層帶)掘進(jìn),采區(qū)內(nèi)盡量避免出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造,減少破巖,降低煤中矸石的混入量。控制高硫高灰煤的開采比例,減少原煤總灰分和總排矸量。
(3)合理選擇采煤方法及生產(chǎn)工藝
采煤方法和生產(chǎn)工藝直接影響著礦井生產(chǎn)的原煤質(zhì)量和地面環(huán)境保護(hù)。應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件和生產(chǎn)技術(shù)條件,在安全、高效的原則下,選擇合理的采煤方法和生產(chǎn)工藝。
①加大采高。實現(xiàn)煤層全厚開采。采用煤層全厚開采,不僅可以減少巷道準(zhǔn)備工作量,簡化煤層開采程序,提高工作面的產(chǎn)量和效率,也減少了分層開采時矸石和其他雜物混入煤中的幾率,降低了原煤含矸率和灰分。采用放頂煤開采厚煤層,可以有效地提高工作面回收率,降低原煤含矸率。
②合理分層。厚煤層分層開采,應(yīng)根據(jù)煤層柱狀及開采條件,按夾石層的位置、各分層的煤質(zhì)情況以及頂?shù)装鍡l件,綜合研究確定分層界限以及分層厚度。合理分層能減少煤中的矸石混入量,提高原煤生產(chǎn)質(zhì)量。
③留頂(或底)煤開采。當(dāng)煤層有較厚的破碎偽頂或直接頂而難以維護(hù)時.工作面可實行留頂煤回采,避免了偽頂或破碎頂板冒落混入煤中使煤質(zhì)惡化。在底板松軟的情況下,為了防止支柱鉆底或采煤機(jī)啃底降低煤質(zhì),工作面應(yīng)采用留底板方法回采,以保證煤炭生產(chǎn)質(zhì)量,降低含矸率。該法可能降低回采率.應(yīng)綜合考慮選擇。
④利用矸石充填井下巷道。矸石不出井,實際上就是通過各種手段,將巷道掘進(jìn)過程中的矸石就地處理于井下。通常采用的方法是寬巷掘進(jìn)、沿空留巷、矸石充填等。寬巷掘進(jìn)技術(shù)就是在掘進(jìn)半煤巖巷時.開挖煤層寬度大于巷道寬度,掘進(jìn)的矸石充填于巷道一側(cè)或兩側(cè)被挖空煤層空間中和支架臂后。沿空留巷技術(shù)的推廣應(yīng)用,大大降低了巷道掘進(jìn)率,減少了巷道工程量,同時也相應(yīng)地減少了礦井的矸量和煤中混入的矸石量,能實現(xiàn)煤炭的清潔開采。矸石充填技術(shù)就是把矸石送到井下集中破碎站,破碎后的矸石,可作為建筑材料和充填材料,供井下鋪軌、混凝土骨料、巷道壁后充填、工作面充填等使用。
2.采取措施減少礦井廢氣與粉塵污染
(1)井下瓦斯抽放與利用
煤礦向大氣排放的廢氣量和有害物成分的多少,主要取決于礦井煤層瓦斯含量和生產(chǎn)時的瓦斯涌出量。如在煤礦生產(chǎn)過程中預(yù)先抽出煤層中的瓦斯加以利用,可以有效地甚至是大幅度地減少生產(chǎn)中的瓦斯涌出量。這不僅是確保安全生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,也是減輕礦井排放廢氣對環(huán)境污染的重要途徑。從通風(fēng)安全的角度可以不考慮抽放出來的瓦斯利用,只要排至礦井以外便達(dá)到預(yù)期目標(biāo);而從減輕污染的角度,則必須強(qiáng)調(diào)對抽放出來的瓦斯加以充分利用,變害為利。山西省陽泉煤礦是較早利用瓦斯的范例。
(2)礦井粉塵防治
世界各主要產(chǎn)煤國家都先后采用高壓噴霧或高壓水輔助切割降塵技術(shù),有效地控制采煤機(jī)切割時產(chǎn)生的粉塵,同時減少了截齒摩擦產(chǎn)生火花引燃瓦斯、煤塵爆炸的危險性。在掘進(jìn)工作面,主要采用內(nèi)外噴霧相結(jié)合的方法降低掘進(jìn)機(jī)切割部的產(chǎn)塵量和蔓延到巷道的懸浮粉塵。同時,通過粉塵凈化,通風(fēng)除塵,泡沫除塵,聲波霧化等綜合措施,降低粉塵的產(chǎn)生和飛揚。
結(jié)論
煤礦實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須解決環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)難題;解決煤礦開采引發(fā)的環(huán)境問題,如采煤對土地資源的損害、對村莊的損害、對水資源的影響,以及煤炭開發(fā)和利用對大氣環(huán)境生態(tài)平衡的影響,使煤礦區(qū)環(huán)境得到持續(xù)性改善;在煤炭資源開采利用方面,要合理開采,科學(xué)利用,降低資源耗竭速度,延長資源的服務(wù)期限,在相當(dāng)長的時期內(nèi)可以持續(xù)有效地為社會提供充足的能源供應(yīng),保證需求,并且煤炭生產(chǎn)要向高效、潔凈、環(huán)保方向發(fā)展。維護(hù)和促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇6
當(dāng)前,科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與信息化已經(jīng)成為21世紀(jì)的新特征,煤礦地質(zhì)測量主要是研究煤礦地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律、發(fā)育特征等信息,是煤礦生產(chǎn)重要的基礎(chǔ)與保障。但是我國的煤礦企業(yè)統(tǒng)一的信息化標(biāo)準(zhǔn)體系和共享機(jī)制還不完善,給煤礦企業(yè)更好的發(fā)展帶來嚴(yán)重影響。同時,我國煤礦地質(zhì)條件非常復(fù)雜,譬如斷層、巖漿巖侵入、礦井水害、褶曲、煤層沖刷變薄帶、巖溶陷落柱和煤塵以及瓦斯突出等狀況嚴(yán)重影響了煤礦的安全高效生產(chǎn)。這就需要現(xiàn)代化煤礦在大幅提升開采技術(shù)水平與綜采機(jī)械化程度的同時,也要對煤礦地質(zhì)有更精細(xì)的要求,簡單的地質(zhì)勘探報告遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦井生產(chǎn)的需求。
大量資料表明,信息技術(shù)對活躍的、動態(tài)的煤礦地質(zhì)信息能夠進(jìn)行合理的分析和處理,對礦井重大災(zāi)害事故的發(fā)生有預(yù)防作用,能夠為采礦設(shè)計等決策部門提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析決策,對煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的自動化管理以及生成煤礦地質(zhì)測量各種基礎(chǔ)圖紙的實現(xiàn)有重要的促進(jìn)作用。一個完善的煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng),能科學(xué)合理地對煤礦資源進(jìn)行預(yù)測與評價對科學(xué)開采煤礦、大力提高煤礦生產(chǎn)率有不可低估的作用。
2、煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著我國煤礦生產(chǎn)過程精益化的不斷提高,通過單純?nèi)斯な侄问占疤幚砻旱V地質(zhì)測量信息資料已不能適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn)實際的要求,尤其是對煤礦重大事故,這種手段不能及時提供采礦設(shè)計與經(jīng)營決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為此,利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能管理對井下突發(fā)事件進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地分析與處理,十分迫切。當(dāng)前,在系統(tǒng)開發(fā)方面,我國煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)開發(fā)方面主要有兩個途徑。
2.1通用繪圖系統(tǒng)或通用GIS系統(tǒng)平臺上的二次開發(fā)應(yīng)用
當(dāng)前通用繪圖系統(tǒng)主要是AutoCAD或者M(jìn)icroStation。AutoCAD是美國Autodesk公司首次于1982年生產(chǎn)的自動計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計文檔和基本三維設(shè)計。是當(dāng)前國際上廣為流行的繪圖工具,但計算機(jī)制圖軟件等操作起來復(fù)雜,沒有行業(yè)針對性。MicroStation 是國際上和AutoCAD齊名的二維和三維CAD設(shè)計軟件,其專用格式是DGN,并兼容AutoCAD的DWG/DXF等格式,但是,MapGIS軟件又存在明顯的不足之處,譬如符號的選擇不方便、預(yù)制庫中的符號往往不能滿足用戶的需要、地圖符號缺乏通用性、符號庫中的符號沒有一個統(tǒng)一的編碼等缺點。
地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)以其其通用性和開放性受到了廣大用戶的好評,煤礦利用通用的GIS系統(tǒng)地質(zhì)測量,能夠有效管理各種資源環(huán)境信息,對資源環(huán)境管理和實踐模式進(jìn)行快速和重復(fù)的分析測試,便于制定決策、進(jìn)行科學(xué)和政策的標(biāo)準(zhǔn)評價,同時對多時期的資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)活動變化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和分析比較有良好的效果,能夠大大提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。但是由于煤礦地質(zhì)體本身的復(fù)雜性和多解性。這類軟件很難完全滿足地質(zhì)學(xué)家及礦井工作者的實際要求。
2.2自主版權(quán)的煤礦專用GIS系統(tǒng)平臺的研制開發(fā)應(yīng)用
煤礦專用的GIS系統(tǒng)平臺能夠根據(jù)煤礦生產(chǎn)的專業(yè)特點跟蹤生產(chǎn)的全過程,解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的新的地質(zhì)問題,加強(qiáng)儲量管理提高資源的回收率,自主版權(quán)的煤礦專用GIS系統(tǒng)開發(fā)需要相當(dāng)?shù)膶嵙烷L久的考驗,相對難度較大,在煤礦專用的GIS系統(tǒng)平臺中,VC++語言是首選語言,屬性數(shù)據(jù)則大多由Oracle 7、Sybase、Db 2、SQLSever 2000等數(shù)據(jù)庫來管理。在煤礦地質(zhì)測量專業(yè)GIS平臺的設(shè)計中,層次結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種理想的選擇,它不僅描述方便,而且便于管理。圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個對象都由其成員數(shù)據(jù)和作用于成員數(shù)據(jù)的操作所組成。此外,作為一個比較專業(yè)的圖形數(shù)據(jù)庫,必須充分充分考慮其專業(yè)特性,考慮的因素主要有以下四點::一是成分特征:獨特的點型、線形、巖石符號、以及專業(yè)對象的表現(xiàn)形式;二是.時代特征:地層時代的先后順序;三是空間特征:地層和地層之間,地層和構(gòu)造之間,以及構(gòu)造與構(gòu)造之間的空間拓?fù)潢P(guān)系;四是動態(tài)特征:實體信息由灰變白,空間關(guān)系逐漸明朗。
面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OMT(Object Modeling Technique)以面向?qū)ο蟮乃枷霝榛A(chǔ),通過對問題進(jìn)行抽象,構(gòu)造出一組相關(guān)的模型,從而能全面地捕捉問題空間的信息[3]。面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Windows的消息驅(qū)動結(jié)構(gòu),使得軟件開發(fā)有了一個根本性的飛躍。通過對象的封裝性和繼承性使得軟件的模塊化、穩(wěn)定性、可操作性、可維護(hù)性以及代碼的可重用性不斷增強(qiáng)。
3、煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的發(fā)展方向
當(dāng)前,我國煤礦的信息化建設(shè)正飛速發(fā)展,煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的發(fā)展有了新方向。
一是信息獲取渠道廣泛。信息時代,信息獲取途徑較多,煤礦地質(zhì)測量空間信息也不例外,目前已發(fā)展為立體化勘探工作模式,現(xiàn)有的各類資料進(jìn)行多種途徑、規(guī)范化的整理歸納、對現(xiàn)有資料進(jìn)行綜合分析處理及利用以及可視化信息等模式正不斷發(fā)展與完善。
二是決策支持的智能化。機(jī)械化采煤需要可靠的地質(zhì)條件,煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)可借助仿真模擬技術(shù),對各類地理信息數(shù)據(jù)和結(jié)果,如災(zāi)害類型分布、災(zāi)情動態(tài)演變等以可視化的效果表現(xiàn)出來,煤礦的專業(yè)勘探人員能夠根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析與判斷,科學(xué)預(yù)測地址災(zāi)變或者發(fā)展趨勢。
三是數(shù)字化礦井建設(shè)成為大趨勢。數(shù)字化礦井建設(shè)能夠為礦井科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步提供強(qiáng)大的支撐動力,能夠使礦井的規(guī)劃管理具有更豐富的表現(xiàn)手法與更多的信息量,同時能夠增強(qiáng)分析能力和準(zhǔn)確性,達(dá)到優(yōu)化資源配置的目的,數(shù)字化礦井對于迅速提升煤礦生產(chǎn)和管理水平有著重要的意義,因此,礦井各個信息管理系統(tǒng)的共享融合必將成為煤礦企業(yè)的發(fā)展新方向。
參考文獻(xiàn)
篇7
煤礦開采;巷探工程;地質(zhì)雷達(dá)法;槽波地震法;地震勘探
煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要比例,對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。在煤礦生產(chǎn)中,運用地質(zhì)勘探技術(shù)查明各種地質(zhì)問題,對煤礦的安全高效生產(chǎn)具有重要意義。
1煤礦地質(zhì)勘查技術(shù)
1.1巷探工程
利用礦井中的巷道來探測斷裂構(gòu)造、陷落柱等地質(zhì)異?,F(xiàn)象稱為巷探。巷探在礦井地質(zhì)工作中應(yīng)用廣泛。如圖1,為了探測斷層F1的位置和走向,向斷層F1掘進(jìn)探巷a、b、c。
1.2地球物理勘探技術(shù)
地球物理勘探指利用巖層密度、傳播速度、彈性波、電性等物理性質(zhì)的不同,進(jìn)行地質(zhì)勘查的一種技術(shù)方法。井巷二維地震勘探、震波超前探測、槽波勘探法、地質(zhì)雷達(dá)勘探方法、高密度電阻率法和坑透法是目前最常用的物探技術(shù)。
1.2.1二維地震勘探
地震勘探是利用地下介質(zhì)彈性和密度的不同,對人工激發(fā)地震波的響應(yīng)進(jìn)行觀測、記錄和分析,推測地下巖層的形態(tài)和性質(zhì)的一種物探方法。通過沿測線布置炮點和檢波點,對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、解釋和處理。
1.2.2震波超前探測
煤礦震波超前探測也是一種地震勘探技術(shù),由于煤礦井下空間條件的限制,可供觀測利用的空間十分有限,為充分利用井下空間,震波超前探測技術(shù)主要采用反射地震方法。即在巷道內(nèi)盡可能多布置激發(fā)裝置和接收裝置,采集大量的地震波數(shù)據(jù),以提高探測效果,更好地為煤礦生產(chǎn)服務(wù)。
1.2.3槽波勘探法
槽波地震勘探是煤礦探測斷裂構(gòu)造、陷落柱等地質(zhì)異常體的常用方法。原理是利用地震波在不同密度介質(zhì)中傳播速度的差異,在密度大的介質(zhì)中傳播速度大于密度低的介質(zhì)中傳播速度。巖石密度大于煤層,因此地震波在巖層中傳播速度大于煤層中傳播速度。所以,在煤層中的地震波將有一部分在煤層底板與頂板接觸面上發(fā)生全反射,形成一個沿煤層傳播的槽波(導(dǎo)波或煤層波)。槽波在介質(zhì)接觸面會發(fā)生透射和反射,當(dāng)槽波的變化被儀器探測到時,即可確定接觸面的位置和大小。槽波地震勘探有透射波法與反射波法兩種,透射波法分別在兩條巷道中激發(fā)和接收槽波,根據(jù)槽波的變化,確定地質(zhì)構(gòu)造體是否存在,如圖2。反射法在一條巷道中布置激發(fā)點與接收槽波,根據(jù)槽波反射信號,確定地質(zhì)構(gòu)造置,如圖3。
1.2.4地質(zhì)雷達(dá)勘探方法
地質(zhì)雷達(dá)勘探是利用地層電性參數(shù)的不同,應(yīng)用高頻電磁脈沖波的反射作用,探測目標(biāo)地層和地質(zhì)現(xiàn)象的一種勘探方法。原理為利用雷達(dá)接收在不同地質(zhì)界面上反射的電磁波,并根據(jù)反射電磁波的特征,對異常地質(zhì)體探測和識別。對井下巖漿侵入體、斷層、老窯和陷落柱等的探測具有良好的效果。在山西、河南、山東、安徽等地礦井應(yīng)用廣泛。
1.2.5高密度電阻率法
電阻率法指利用巖土的導(dǎo)電性,通過觀測地層中電流場的分布規(guī)律,來分析地層中地質(zhì)現(xiàn)象的一種地質(zhì)勘探方法。高密度電阻率法是在煤礦勘探中應(yīng)用的一種新的技術(shù)方法。
1.2.6坑透法
坑透法指應(yīng)用發(fā)射器向地質(zhì)異常體發(fā)射高頻率無線電波,并監(jiān)測電磁波在傳播過程中的強(qiáng)弱情況,以確定地質(zhì)異常體的位置和范圍的一種勘探方法。其原理為不同電性巖層對電磁波能量吸收作用具有差異性,電阻率高的巖層對電磁波吸收作用強(qiáng),電阻率低的巖層對電磁波能量吸收作用弱。同時,電磁波在地層斷裂面會發(fā)生反射、折射和散射,電磁波能量也會減弱,一些地質(zhì)異常體(如導(dǎo)水?dāng)鄬?也吸收電磁波。因此,可設(shè)計電磁波的發(fā)射點和接收點,電磁波通過地質(zhì)異常體時,接收點無線電波明顯減弱,設(shè)計多個發(fā)射點和接收點位置對地質(zhì)異常體多次觀測,即可確定其范圍。
2煤礦開采地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展方向
煤礦地質(zhì)勘查是一項復(fù)雜的工作,除了傳統(tǒng)鉆探工程、巷探工程、地質(zhì)雷達(dá)勘探和坑透法等勘探技術(shù)外,還應(yīng)該發(fā)展地質(zhì)勘查新技術(shù),如三維地震、瞬變電磁等,綜合利用多種地質(zhì)勘查技術(shù)。并且將地質(zhì)勘探技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,建立多元煤礦信息集成系統(tǒng),實現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化,實現(xiàn)對煤礦地質(zhì)條件的精準(zhǔn)評價、生產(chǎn)地質(zhì)工作高效管理和突發(fā)性煤礦地質(zhì)災(zāi)害的有效防治。
3結(jié)論
我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,煤層褶皺、斷層等地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育對煤礦的安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響,易引發(fā)煤礦生產(chǎn)事故。對于煤礦生產(chǎn)中遇到的各種地質(zhì)問題,不但需要采用傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探技術(shù),還要發(fā)展新技術(shù),對各種地質(zhì)因素進(jìn)行動態(tài)分析,綜合應(yīng)用多種勘探技術(shù)手段,為煤礦的安全高效生產(chǎn)提供地質(zhì)預(yù)測預(yù)報保障。
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篇8
一、向斜軸部施工隊組簡要概述:
龍煤集團(tuán)雞西分公司正陽煤礦106掘進(jìn)隊施工的一采深部3B#絞車道,現(xiàn)已施工至6#測點前64米,底板標(biāo)高-410.9m,與一采29#皮帶道垂距23.2米,預(yù)計再施工15.3米揭25#煤,法向距離4.9米,該一采區(qū)區(qū)域成平緩的向斜構(gòu)造形態(tài),且向斜軸南翼大范圍已經(jīng)開采,該向斜構(gòu)造翼角較小,因此所呈現(xiàn)出的褶曲較為寬緩。
二、關(guān)于向斜軸部積水及瓦斯情況的理論分析:
1、從向斜的兩翼至其軸部,煤(巖)體從低應(yīng)力區(qū)向高應(yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)化,應(yīng)力和變形模量以更高的比例增長,當(dāng)煤巖體在此種狀態(tài)下受到外部干擾時,將會更易于發(fā)生煤與瓦斯突出。
2、在向斜的上部壓縮增厚使得煤(巖)體中的裂隙和孔隙被壓密、壓實而閉合,因而阻止下部瓦斯向上逸散,向斜下層在引張作用下產(chǎn)生多組張性裂隙,形成了良好的瓦斯聚集空間。如下圖1-1
3、根據(jù)地質(zhì)學(xué)中的褶曲相關(guān)說明中有:在向斜軸部及附近的區(qū)域,煤的變質(zhì)程度要更高,煤的微孔體積越大,吸附能力越強(qiáng),瓦斯含量越高,從而產(chǎn)生更多的瓦斯。
4、地下水與瓦斯共存于煤(巖)體中作為流體,在密閉區(qū)域內(nèi)達(dá)到靜態(tài)或者動態(tài)的平衡,當(dāng)進(jìn)行采掘活動時對此狀態(tài)進(jìn)行了破壞,兩者的相互封閉作用解除,就會造成瓦斯和水不斷的涌出。
5、由于向斜構(gòu)造的特殊形態(tài),易使向斜軸部底板積水,使得底板松軟(可以參考我礦107隊(一采深部3B#皮帶道)當(dāng)時掘進(jìn)時的迎頭積水現(xiàn)象)。
三、106隊出水及瓦斯原因分析與推斷:
首先排除為上部37#采空區(qū)積水導(dǎo)下,(該隊組迎頭上方120米左右為一采深部37#層采空區(qū)積水)原因如下:
①現(xiàn)在106隊已經(jīng)施工至29#皮帶道垂下方23米,水若導(dǎo)下應(yīng)該在29#皮帶道及運輸?shù)阑蚬ぷ髅嫦劝l(fā)現(xiàn)異常。
②在向斜的上部壓縮增厚使得煤(巖)體中的裂隙和孔隙被壓密、壓實而閉合,其作用類似于“三帶”中的彎曲下沉帶,會起到很好的隔水作用,因此就算37#積水有導(dǎo)水通道,亦不易于從該向斜軸部導(dǎo)下。
1、由于106隊組施工的一采深部3B#絞車道正是位于該區(qū)域平緩向斜的軸部,易于形成瓦斯聚集區(qū),且現(xiàn)在施工的位置距離25#法向距離5米左右,再者該處向斜軸部相對于向斜兩翼來說為高應(yīng)力區(qū),煤變程度高,產(chǎn)生更多的瓦斯,在此種狀態(tài)下受到我礦的采掘活動干擾時,將會更易于發(fā)生煤與瓦斯突出。
2、關(guān)于106隊掘進(jìn)時出水,簡單的說就是該施工區(qū)域位于區(qū)域向斜的軸部,向斜巖層向下彎曲,其槽部受到擠壓致密而不透水,使得地下水(包括巖層中的水或者裂隙導(dǎo)下來的一些水)匯集,就像一個大盆一樣容易儲水,(如下圖1――2所示)107隊所施工的一采3B#皮帶道位于向斜軸部的南翼,距離向斜軸30米左右,107在掘進(jìn)過程中底板尚且出水,更何況位于軸部的106隊組了。
3、由于106隊的掘進(jìn)活動,使得106隊現(xiàn)在水和瓦斯一起向外涌出,破壞了該處的水與瓦斯作為流體所達(dá)到的靜態(tài)平衡,我認(rèn)為位于現(xiàn)在-410.9m的標(biāo)高值以上所賦存的水與瓦斯都將從該被破壞處(即迎頭位置)釋放,以達(dá)到新的平衡。
4、根據(jù)地測科在現(xiàn)場觀測來看,迎頭處積水水面寬3.4米、長3.5米,平均水深約1.2米,共計水量約為14.3m?左右,最大水頭壓力0.017Mpa,經(jīng)過多次記錄發(fā)現(xiàn)水面基本上是不漲不降,由此推測出水壓力不會太大,且出水孔已經(jīng)由之前的2孔出水變?yōu)?孔出水,出水量越來越小。
5、推測106隊組在以后的掘進(jìn)過程中還會出現(xiàn)類似的情況,到時必須打好超前探眼,處理解決好瓦斯與水的涌出,由于向斜軸部為高應(yīng)力區(qū)域,還要加強(qiáng)巷道的支護(hù),從而切實保障106隊組在施工過程中的安全!
四、處理與解決方案:
1、根據(jù)現(xiàn)場實際情況及出水與瓦斯的原因的剖析,首先安設(shè)排水管路,在106隊組迎頭處開一水泵臥子,用水泵將迎頭處的積水排出。
2、與106隊組臨近的107隊組施工的一采3B#皮帶道已然完工,根據(jù)“防、堵、疏、排、截”五項治理措施中的“疏”,在107隊施工的一采3B#皮帶道處透一采3B#絞車道的迎頭前方預(yù)掘位置來提前將水疏干,從而解決了106隊組施工過程中遇到的積水問題,從實際情況來看該方案起到了很好的作用,因而保證了106隊組的掘進(jìn)效率和安全。以下為施工鉆孔設(shè)計平面圖(圖1――3)、剖面圖(圖1――4)
參考文獻(xiàn)
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篇9
引言:煤礦是不可再生資源。人們?yōu)榱税l(fā)展。不斷的開采煤礦。而煤礦地質(zhì)不同于其他礦物的地質(zhì).導(dǎo)致了在開采過程中出現(xiàn)了很多的煤礦地質(zhì)災(zāi)害.導(dǎo)致了人的生命和財產(chǎn)受到了很大的威脅,如何能有效地反映煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征、災(zāi)害的誘發(fā)因素及如何防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害,是很重要的研究課題。
1 我國煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀
我國地域遼闊, 地質(zhì)條件和地理環(huán)境十分復(fù)雜, 由于山地、高原、丘陵占 70%左右, 地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁, 氣象條件在時間、空間上的差異很大, 這樣的自然條件決定了我國是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國家, 而且地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、危害大。
我國能源 70%以上取自煤炭, 煤炭行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要地位; 而煤礦災(zāi)害的發(fā)生已嚴(yán)重制約煤炭工業(yè)的健康發(fā)展和社會的全面進(jìn)步。煤炭開采不僅受到地面地質(zhì)自然災(zāi)害的威脅, 更嚴(yán)重的是還遭受井下各種災(zāi)害的威脅;無論從災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)損失, 還是從死亡的人數(shù)看, 煤炭行業(yè)均占全國災(zāi)害損失的 1/10 以上。
長期的研究實踐表明, 無論是地質(zhì)災(zāi)害本身還是對其監(jiān)測和防治,都涉及經(jīng)濟(jì)活動或經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象, 都需要開展合理的經(jīng)濟(jì)評價;但在國內(nèi), 對地質(zhì)災(zāi)害, 尤其是煤礦的地質(zhì)災(zāi)害, 尚缺乏可供借鑒的經(jīng)濟(jì)評價方面的系統(tǒng)理論、方法和經(jīng)驗, 開展的研究十分有限;以往開展的少許研究也多是經(jīng)濟(jì)管理方面的人員進(jìn)行的, 對地質(zhì)災(zāi)害本身缺乏應(yīng)有的專業(yè)了解。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計, 近20年內(nèi), 造成百人以上傷亡的重大地質(zhì)災(zāi)害事故在我國幾乎年年發(fā)生。最為嚴(yán)重的是1998年, 全國共發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流及突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害 18 萬處, 規(guī)模較大的有447處, 造成1157人遇難, 1萬多人受傷, 50 多萬間房屋被毀, 經(jīng)濟(jì)損失達(dá)270億元。據(jù)專家分析, 95%的地質(zhì)災(zāi)害是因為人類活動而誘發(fā)的。
今后一段時間內(nèi), 隨著更多的基礎(chǔ)建設(shè)、能源交通項目的啟動, 區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地質(zhì)災(zāi)害的矛盾將會更加突出。過去幾十年的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中, 由于忽視地質(zhì)災(zāi)害防治與環(huán)境保護(hù)的專題研究, 其教訓(xùn)慘痛。因此, 地質(zhì)災(zāi)害防治勢在必行。
2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
我國地質(zhì)條件復(fù)雜, 因此煤礦遭受的自然災(zāi)害種類也很多, 主要有滑坡、地面塌陷、煤與瓦斯突出、礦井突水淹井、井筒破裂及采礦廢棄物污染災(zāi)害、水土流失等, 嚴(yán)重地危及著礦山正常生產(chǎn)和人民生活。
2.1 山體滑坡
煤礦的開采、矸石的堆放破壞了坡體的原始應(yīng)力平衡, 是誘導(dǎo)滑坡、崩塌災(zāi)害的重要因素。據(jù)不完全統(tǒng)計, 每年此類災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失以數(shù)億元計。例如,2004年6月5日下午, 某地區(qū)一山體由于暴雨形成的山洪沖刷, 致使山體和煤礦煤矸石渣場攔堤被沖垮, 山體及礦渣約20萬m 3 沿坡地向前推移約500 m, 覆蓋山腳14戶村民住房, 房屋被土石方壓塌, 夷為平地, 造成人員傷亡。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查, 該14戶住房內(nèi)共居住56人, 24人被埋, 其中3人生還, 3人死亡, 其余18人失蹤。
2.2 地面塌陷
這是煤礦開采后經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害。塌陷會造成礦區(qū)土地大面積水, 會誘發(fā)山體滑坡, 還會破壞耕地等等。根據(jù)不完全統(tǒng)計, 2000 年以前, 平均每年計劃采煤 12×10 8 t, 塌陷土地面積 2.4×10 4 h m 2 , 2000 年以后, 每年塌陷土地面積將以 4%~5%的速度增長。例如,2006年5月, 某地區(qū)煤礦在開采時發(fā)生透水, 導(dǎo)致村莊多處地面發(fā)生塌陷, 全村所有房屋都不同程度地出現(xiàn)裂縫。該煤礦位于村西北側(cè), 由于開采歷史悠久, 采空區(qū)面積大, 放炮時引起原來堵水的地下封墻出現(xiàn)松動和垮塌, 村子地下老窿積水迅猛涌入礦坑內(nèi), 造成村子地下水位迅速下降, 地下溶洞土層發(fā)生崩落, 使地面出現(xiàn)裂縫和產(chǎn)生塌陷。
又如,由于過量采煤導(dǎo)致地表塌陷, 某采煤塌陷區(qū)昔日大片良田,如今變?yōu)橐黄?。因地面塌? 附近已有4個村莊被迫搬遷。地面塌陷面積達(dá)4萬h m 2 , 治理 1 h m 2 塌陷地要花費近 90 億元。
從這些資料看, 煤礦的開采嚴(yán)重威脅著礦區(qū)土地資源和人民的生活, 這一問題的研究應(yīng)引起足夠的重視。
2.3 煤與瓦斯突出
據(jù)統(tǒng)計, 我國在 1984—1995年的11年間, 煤礦中發(fā)生煤與瓦斯突出近 10 萬余次, 造成的經(jīng)濟(jì)損失約100億元。例如,1991年4月21日, 某省煤礦瓦斯煤塵爆炸, 死亡147人。2006年8月4日16時左右, 煤礦發(fā)生有害氣體涌出事故, 至今已造成 18 人遇難。同時該煤礦范圍內(nèi)發(fā)生地面塌陷,造成井下一個永久密閉區(qū)被打開, 同時產(chǎn)生明火, 導(dǎo)致有害氣體涌出。無論是從經(jīng)濟(jì)效益上看, 還是從人民的人身安全來看, 災(zāi)害的防治都是刻不容緩的。
2.4 礦井突水及淹井災(zāi)害
煤礦突水事件在煤礦生產(chǎn)中也是常見的, 并且直接影響煤礦的生產(chǎn)、效益和安全。如1993年1月5日某煤礦突水量 3.96×10 4 m 3 /h, 直接經(jīng)濟(jì)損失 1.35 億元。又如,1996 年8月4日, 某地區(qū)連降暴雨, 山體邊坡產(chǎn)生大量崩塌、滑坡, 受洪水夾帶形成泥石流, 堵塞泄洪溝谷, 抬高洪峰, 使均勻泄洪變成集中泄洪, 下游洪峰高達(dá) 6 m~7 m, 洪水灌入礦井, 導(dǎo)致煤礦大面積沖淤, 546 名當(dāng)班工人被困井下, 沖毀橋梁和公共建筑設(shè)施, 致使該地區(qū)周圍的街道、商店遭到洪水、泥石流的襲擊, 淤泥深達(dá)數(shù)十厘米, 造成礦工和居民死亡共 60人, 經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 2 億多元。
3 災(zāi)害防治措施
為了保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和維持社會的安定, 必須切實重視對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防御, 制定防御自然災(zāi)害的對策和措施。
3.1 加強(qiáng)科學(xué)管理并建立科學(xué)預(yù)報工作
各種地質(zhì)災(zāi)害均有其自然屬性, 其發(fā)生發(fā)展既有偶然性, 又有一定規(guī)律可循。煤礦生產(chǎn)要規(guī)范化, 杜絕私挖亂采現(xiàn)象, 合理規(guī)劃開采范圍。在煤礦采掘資料的基礎(chǔ)上結(jié)合礦區(qū)實際情況, 建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報制度,并提出相應(yīng)的防治措施。這是一項長期的、艱苦的工作, 只有做好這項工作, 才能夠做到未雨綢繆, 防患于未然, 才能徹底減輕災(zāi)害帶來的損失。
3.2 加強(qiáng)政府部門對地質(zhì)災(zāi)害防治工作的領(lǐng)導(dǎo)
首先, 摸清地質(zhì)災(zāi)害底數(shù), 基本掌握地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布規(guī)律, 圈定出地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)和危險區(qū), 在此基礎(chǔ)上擬定防治規(guī)劃、計劃。其次, 堅持每年組織有關(guān)專家進(jìn)行汛前、汛期和災(zāi)后的檢查研究, 以防為主, 綜合治理。第三, 加強(qiáng)行政管理執(zhí)法力度, 健全完善 5 個體系:建立地質(zhì)災(zāi)害防治的法律法規(guī)體系; 完善政府部門執(zhí)行法律法規(guī)的機(jī)構(gòu)和體系;建立完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測機(jī)構(gòu)體系;建立一套完善的信息體系, 及時掌握地質(zhì)災(zāi)害動態(tài);建立政府預(yù)測預(yù)報體系, 分定期、不定期、長期、中期、近期及臨災(zāi)警報等, 對問題嚴(yán)重的要進(jìn)行通報、曝光。
3.3 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害宣傳教育以形成全民防災(zāi)意識
宣傳各種地質(zhì)災(zāi)害知識, 培養(yǎng)全民災(zāi)害意識, 可以做到災(zāi)前有防, 災(zāi)中不慌, 災(zāi)后自救, 提高生存能力, 減少災(zāi)害損失。在廣大人民群眾中, 通過各種途徑做好防災(zāi)抗災(zāi)的宣傳教育工作, 引起人們對災(zāi)害的足夠重視, 增強(qiáng)人們的防災(zāi)意識, 達(dá)到心中有數(shù)、居安思危的效果。
4 結(jié)束語
我國煤礦分布廣、戶數(shù)多、規(guī)模大小多樣化 由于技術(shù)、管理及效益等原因的影響, 資源開發(fā)中引起的地質(zhì)災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重, 給礦區(qū)的人民生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重影響。各個煤礦的地質(zhì)環(huán)境條件是復(fù)雜的, 單獨的強(qiáng)調(diào)任何一種誘發(fā)因素和只采取某項防治措施都是片面的。因此, 合理有效的利用資源、保護(hù)煤礦環(huán)境, 采取合理的措施防止煤礦地質(zhì)災(zāi)害, 實現(xiàn)煤礦的可持續(xù)發(fā)展, 是一個非常重要的問題。
篇10
一、物探施工方法及操作
根據(jù)煤礦“有掘必探”的安全規(guī)定,我礦安排主平硐的探測工作任務(wù)。首先查看礦井地質(zhì)報告,研究鉆孔資料,初步掌握巷道地質(zhì)條件,在主平硐掘進(jìn)工作面430m處進(jìn)行井下超前探測。提前安排施工單位把工作面60米內(nèi)的大型物件移開,采用鋼卷尺丈量測量定位的測點。井下超前探測,采用電磁波輻射原理,及三極空間交匯法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。此次操作共布置40根電極,供電電極A1、A2、A3等,為保證收集資料的準(zhǔn)確性,供電間距為2m,A1在工作面處。A1、A2分別在供電時,接電極MN間距為2m,A3供電時,接收電極MN間距為4m。使用儀器FDG-A-Z防爆多功能高密度電法儀,供電電壓60V;波形頻率:1Hz。數(shù)據(jù)采集過程中,克服了巷道局部積水、底板堅硬、供電接地條件差等諸多不利因素,通過增大電流、壓制干擾,多次檢測,加強(qiáng)測量等多種手段,采集到了可靠的第一手資料。
二、物探資料處理
首先對原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,經(jīng)過反復(fù)對畸變數(shù)據(jù)的剔除與校正、各測線的視電阻率反演以及地層地質(zhì)資料的對比等過程,最終繪制出主平硐工作面超前探測成果。通過對巷道工作面前方視電阻率剖面圖的分析,可以發(fā)現(xiàn)工作面前方的低阻異常區(qū)域。工作面前方探測區(qū)域內(nèi),出現(xiàn)2處視電阻率低阻異常,1號異常在工作面前方40m 處,2號異常出現(xiàn)在迎頭前方57m與64m處。通過探測,發(fā)現(xiàn)2處視電阻率低阻異常。結(jié)合先前研究過的地質(zhì)資料,推斷此兩處異常處為裂隙發(fā)育地帶,生產(chǎn)時應(yīng)做好防治水工作。
三、物探效果驗證
根據(jù)物探結(jié)果和提供的低阻異常區(qū)域圖,立即組織編制修改探放水設(shè)計。確定探放水方案及施工方法,制定探放水安全技術(shù)措施。在完善防排水系統(tǒng)后,依據(jù)設(shè)計進(jìn)行探放水。巷道掘進(jìn)到警戒位置時組織探放水。經(jīng)驗證:探孔終孔位置正好打到含水層,單孔涌水量最大達(dá)到5m3/h。
四、物探技術(shù)在煤礦防治水等地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用
物探技術(shù)被要求在貴州全省的煤礦中推廣應(yīng)用,重點是復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦的防治水工作。有效的探測技術(shù)手段,在水害預(yù)防、治水復(fù)礦等保障礦井安全方面帶來很大的社會效益,同時也為沖擊地壓、頂板管理、瓦斯突出等問題研究增添了新的探測技術(shù)手段。根據(jù)全國多家煤礦成功的應(yīng)用礦井物探技術(shù),可以達(dá)到以下目標(biāo):①探測掘進(jìn)前方老窯積水區(qū)、采煤工作面底板隔水層厚度、含水層富水性、隱伏導(dǎo)水通道、陷落柱富水性等礦井水文地質(zhì)問題,準(zhǔn)確度達(dá)到90%以上;②通過巷道掘進(jìn)掌子面的地質(zhì)超前預(yù)測系統(tǒng)的開發(fā)研究,對落差≥2/3煤(巖)厚的小斷層,預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到90%,同時對煤層沖刷和煤厚突變也要作出評價;對落差3~5m的小斷層,預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到70%。在一定適宜條件下,專用地震勘探超前探測系統(tǒng)的最佳探測距離達(dá)到100~350m,并實現(xiàn)井下觀測的自動化和智能化;③通過對瞬變電磁超前預(yù)測系統(tǒng)的開發(fā)研究,對巷道掘進(jìn)迎頭前方150m 內(nèi)的含水構(gòu)造預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到90%。
采用超前探測物探技術(shù)有效預(yù)防突水事故的發(fā)生,及時發(fā)現(xiàn)含水層、巖溶水及承壓水,及時采取措施進(jìn)行探放或注漿封堵。與采用機(jī)械鉆探方法相比有以下優(yōu)點:
(1)節(jié)約了大量的人力、物力。
(2)更準(zhǔn)確地探明了巷道的地質(zhì)及水災(zāi)情況。
(3)進(jìn)一步確保了安全生產(chǎn)。
(4)為煤礦開采提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
五、物探技術(shù)的運用發(fā)展
物探如何能在煤礦開采和地質(zhì)災(zāi)害防治中發(fā)揮更大的作用?筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個方面入手:
5.1技術(shù)思路創(chuàng)新,破解開采難題。技術(shù)思路在物探實踐中非常重要,如果僅依托高科技手段,不針對具體問題布置方案,往往不能解決問題。目前,各種性能優(yōu)異的工程物探設(shè)備的出現(xiàn)讓人們過于依賴設(shè)備,而忽視了物探的基本思路是透過物理現(xiàn)象看本質(zhì),脫離了物探工作的實質(zhì)。我們需要進(jìn)行技術(shù)思路的創(chuàng)新,靈活考慮問題,多方面研究問題,通過方法創(chuàng)新來用活設(shè)備。鑒于此,很多整合煤礦由于缺失各個礦井地質(zhì)資料或資料不完善,在礦井開拓布置和施工中存在很多盲點,比如有些巖層不穩(wěn)定,巷道布置在該類巖層中,頂板管理將特別困難、支護(hù)強(qiáng)度也要求高;還有如果一個采煤工作面布置在前期的采空區(qū)或殘采面內(nèi),將無煤可采或采煤困難,生產(chǎn)計劃無法兌現(xiàn),以上不科學(xué)的采掘活動不僅面臨巨大的安全威脅,也大大的增加了投資成本;現(xiàn)在很多礦井都意識到借助物探儀器的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,可以一物多用,獲取煤礦周圍大范圍的地層信息,為煤礦開采提供科學(xué)和有價值的服務(wù)。
5.2研究合理的災(zāi)害搶險程序,讓物探工作在更有利的條件下開展。煤礦地質(zhì)災(zāi)害治理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,多工種、多單位或隊伍集中開展工作,相互之間容易產(chǎn)生干擾,為了搶險工作的有序進(jìn)行,一般都在搶險指揮部的統(tǒng)一調(diào)度下開展工作。物探工作僅是其中一項技術(shù)性很強(qiáng)的工作,需要借助各種儀器布設(shè)到地表以及地下來獲取有關(guān)險情的信息,且物探需要一定的施展空間和安靜的施工環(huán)境,這就需要在組織程序上合理調(diào)度。開展的有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置的課題研究,梳理了方法技術(shù)和相應(yīng)機(jī)制并編制了處置指南,這為煤礦地質(zhì)災(zāi)害搶險中合理組織安排物探工作奠定了基礎(chǔ)。但是,要將之落到實處,需要編制一部適應(yīng)煤礦的應(yīng)急搶險規(guī)范來約束各項工作的開展,讓搶險組織更規(guī)范有序,改變以往倉促應(yīng)戰(zhàn)的局面。
篇11
煤礦環(huán)境地質(zhì)工作是調(diào)查和研究與煤礦環(huán)境質(zhì)量及其控制有關(guān)的地質(zhì)條件及其變化,為煤礦環(huán)境保護(hù)、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境治理提供所需的地質(zhì)資料。由于煤礦環(huán)境問題不同,對煤礦環(huán)境地質(zhì)工作的要求和工作內(nèi)容、工作方法不盡相同。一般而言,煤礦環(huán)境地質(zhì)凋查與評價要做好以下工作。
1.礦區(qū)環(huán)境污染的地質(zhì)調(diào)查
1.1礦區(qū)原生地質(zhì)環(huán)境調(diào)查
調(diào)查礦區(qū)地理和大地構(gòu)造位置、地層及其巖石組成、地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源以及地形地貌等基本地質(zhì)背景;對礦區(qū)內(nèi)的原生巖石、風(fēng)化巖石、土壤以及礦區(qū)內(nèi)的地表水體(如河、湖、池塘等)和地下水體(如井、泉、鉆孔和礦井充水等)進(jìn)行全面系統(tǒng)采樣、化驗、分析;查明礦區(qū)巖石、水體的組成以及其中有害物質(zhì)的種類、含量等;弄清與原生地質(zhì)環(huán)境有關(guān)的污染源(物)和與環(huán)境污染擴(kuò)散有關(guān)的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;研究各種元素的賦存、分布、遷移、濃集、擴(kuò)散、流失等的規(guī)律;對礦區(qū)原始環(huán)境質(zhì)量的地質(zhì)條件作出評價,為控制礦區(qū)總環(huán)境污染提供基本的地質(zhì)資料。
1.2礦區(qū)水土污染地質(zhì)調(diào)查
調(diào)查煤矸石的礦物組成和化學(xué)成分及其含量以及某些物理化學(xué)性質(zhì)、矸石山堆放場地的地形地貌及水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件;定期監(jiān)測礦區(qū)土壤的化學(xué)成分和物理化學(xué)性質(zhì)及其變化;定期觀測礦井、選煤廠、矸石山等排放的廢水的流量、化學(xué)成分及其變化情況,并結(jié)合礦區(qū)地形地貌、地質(zhì)和水文條件對礦區(qū)流動水與非流動水、地下水與地表水、污染水與非污染水的化學(xué)成分、物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行對比,確定污染水體的擴(kuò)散途徑、影響范圍、影響程度等。在此基礎(chǔ)上,將水質(zhì)分析與巖土分析結(jié)果及巖石風(fēng)化及風(fēng)化過程中元素流失、富集等進(jìn)行比較分析,以查明土壤污染和土壤化學(xué)元素遷移規(guī)律等與水體污染和運動的關(guān)系,為控制水土污染提供地質(zhì)依據(jù)。
1.3煤礦區(qū)大氣污染地質(zhì)調(diào)查
有害粉塵地質(zhì)調(diào)查。配合通風(fēng)安全部門,在巷道、工作面和選煤廠收集粉塵樣品,通過化學(xué)分析和巖礦鑒定以及與煤層及其圍巖的礦物成分、巖石類型的對比,找出粉塵與原巖成分及其含量的關(guān)系,查明有害粉塵的種類、來源、數(shù)量等,為采取防塵、降塵措施提供依據(jù)。粉塵的鏡下鑒定主要包括,礦物成分:粉塵的礦物成分不同,危害類型和程度各異;粉塵粒度能進(jìn)入肺部的微細(xì)粉塵危害最大;粉塵形態(tài):渾圓狀塵粒比棱角狀塵粒危害小。
有害氣體的地質(zhì)調(diào)查。有害氣體主要來源于廠礦排放、地下逸散、煤與矸石堆自燃等。調(diào)查時要求查明有害氣體的來源、成分、含量、產(chǎn)氣情況、逸出地點、遷移途徑等,并就其對環(huán)境的影響作出評價。為了查明地下逸出的有害氣體,還必須深入調(diào)查礦區(qū)巖層的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、氧化分解條件以及與有害氣體擴(kuò)散有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造特征和分布規(guī)律等。
1.4地質(zhì)災(zāi)害等地質(zhì)調(diào)查
對礦區(qū)內(nèi)的各種地質(zhì)災(zāi)害,尤其是采動影響、煤矸石堆放等所引起的地面沉陷、滑坡、泥石流、沙漠化等進(jìn)行全面調(diào)查,研究其形成條件、成因類型、分布和影響范圍、危害程度等。對急性災(zāi)害應(yīng)實施連續(xù)監(jiān)測并進(jìn)行預(yù)測、預(yù)報?!睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定,開采沖擊地壓的煤礦應(yīng)有專人負(fù)責(zé)沖擊地壓預(yù)測和防治工作。
礦井熱污染調(diào)查。在區(qū)域地溫場調(diào)查的基礎(chǔ)上,查明礦區(qū)地溫場的變化規(guī)律及其影響因素,分析礦井熱污染的成因、變化特征、危害程度以及與地溫場的關(guān)系等。
煤層及矸石堆自燃監(jiān)測研究。對有自燃傾向或已經(jīng)自燃的煤層及矸石山應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)測,研究自燃的影響因素-發(fā)火條件、氧化和增溫規(guī)律以及自燃機(jī)理等。
2.污染礦區(qū)環(huán)境治理效果的地質(zhì)調(diào)查
對環(huán)保措施實施效果進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查與評價,從而為修改和補(bǔ)充原有措施或重新制訂更加有效的措施提供依據(jù)。如對凈化處理后的礦井和選煤廠排放水的水質(zhì)及有害物質(zhì)的種類及其含量等應(yīng)進(jìn)行定期檢測;對采取復(fù)墾措施的土地應(yīng) 定期測定其潛水位的變化、土壤中有害元素的種類及其含量的變化,以及土壤的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)等的變化,檢查有害元素是否有隨潛水位升高或毛細(xì)管作用而返至地表的現(xiàn)象等;對采取防塵、降塵措施的工作面應(yīng)定期測定其空氣粉塵濃度、形態(tài)和粒度分布及其有害粉塵的含量;對采取充填措施的采空區(qū)沉陷幅度、應(yīng)力場的變化、巖層變形特點以及對地表的影響程度等應(yīng)進(jìn)行調(diào)查評價。通過治理前后地質(zhì)調(diào)查資料的對比分柝,對治理措施的有效性作出判斷。
3.煤礦環(huán)境污染源資源化利用地質(zhì)評價
煤礦生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的大量廢棄物,既是導(dǎo)致礦區(qū)環(huán)境污染的主要污染源,又是寶貴的自然資源。加強(qiáng)對其的資源化利用,不僅有助于從根本上消除其對環(huán)境的危害,同時還可獲得資源,提高煤礦生產(chǎn)的綜合效益。
3.1礦井水資源化利用評價
礦井永的來源;礦井充水和礦井排水的水量、水溫、水質(zhì)類型;色、嗅、味、濁度等感觀特征;pH值、含鹽量、總硬度等化學(xué)特征;生化需氧量、化學(xué)耗氧量、溶解氧等生化特征;有毒有害元素和細(xì)菌的種類、含量等毒理性和毒害性特征,以及礦井水的利用方向、利用條件和環(huán)境效應(yīng)等。
3.2煤矸石資源化利用評價
評價內(nèi)容包括煤矸石的種類、排放和堆積量、礦物成分、化學(xué)組成、理化性質(zhì)、工藝性質(zhì)、發(fā)熱量、有用成分的種類及其含量、分選的難易程度以及煤矸石的利用途徑、利用方法和環(huán)境經(jīng)濟(jì)效應(yīng)等。
3.3礦井瓦斯資源化利用評價
煤層瓦斯含量、壓力、成分、賦存和分布規(guī)律,礦井瓦斯涌出量、涌出特征,瓦斯來源、瓦斯儲量、可抽瓦斯量以及影響瓦斯抽放的各類地質(zhì)條件及其改良方法等,并就瓦斯抽放方案、利用方式、規(guī)模和服務(wù)年限、經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性和效益等提出建議和預(yù)測。
3.4地表移動區(qū)資源化利用評價
評價內(nèi)容包括地表移動區(qū)的分布、規(guī)模、沉陷幅度、采動穩(wěn)定性、新應(yīng)力場分布、地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、地表變形特征、積水情況、地下水和地表水的水文和水文地質(zhì)條件、水土流失和土壤肥力狀況、土地復(fù)墾條件、復(fù)墾類型、復(fù)墾方案以及復(fù)墾的生態(tài)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效益等。
4.結(jié)束語
煤炭資源的開發(fā)利用與地質(zhì)、水文地質(zhì)、地球化學(xué)等地質(zhì)環(huán)境因素有著極為密切的關(guān)系,因此,煤礦環(huán)境地質(zhì)也就成為煤礦地質(zhì)研究的重要內(nèi)容和煤礦環(huán)境保護(hù)和治理的地質(zhì)依據(jù)。要以地質(zhì)因素引起的環(huán)境問題為研究對象,以煤炭開采過程引起的環(huán)境地質(zhì)問題為重點,分析地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和煤炭開發(fā)利用活動之間的相互作用和影響;研究礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)特征和各種地質(zhì)災(zāi)害引起的環(huán)境問題及其災(zāi)害預(yù)測和防治方法;探討采礦活動產(chǎn)生的地質(zhì)作用對地質(zhì)環(huán)境的影響以及誘發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題;提出改善和控制礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量的地質(zhì)方法。
篇12
1、煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
我國地質(zhì)條件復(fù)雜,因此煤礦遭受的自然災(zāi)害種類也很多,主要有地表沉陷、煤與瓦斯突出、礦井突水淹井、井筒破裂及采礦廢棄物污染災(zāi)害、水土流失等,嚴(yán)重地危及著礦山正常生產(chǎn)和人民生活。
1.1 地表沉陷
這是煤礦開采后經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害。由地下采空區(qū)頂板的冒落所造成的地面變形。在長期承載過程中,采空區(qū)礦柱系統(tǒng)中一些最薄弱部位往往會因風(fēng)化、地震等作用而首先破壞。局部破壞的累積,最終波及整個系統(tǒng)。一般當(dāng)?shù)V柱的破壞率超過60%時,采空區(qū)頂板就要發(fā)生冒落,并或多或少地波及到地表。大范圍的采空區(qū)頂板冒落通常是突發(fā)性的,往往伴隨有強(qiáng)烈的氣浪沖擊,且多引起地表沉陷和張裂,造成地上或井下建筑物的破壞。有時,沉陷中形成的裂縫還可使地表水或地下水大量流入井下,直接威脅采礦工作的安全。如湖南錫礦山南礦就曾多次發(fā)生大規(guī)模的采空區(qū)冒落。最大一次冒落面積達(dá)34000平方米,使地表產(chǎn)生急劇的下沉和張裂,最大下沉量達(dá)1.075米,下沉范圍近96000平方米,致使地表的一些井架和煙囪偏斜和彎曲。通常,地表沉陷的范圍大于采空區(qū)。沉陷洼地的邊界與采空區(qū)邊界連線的傾角稱移動角,是預(yù)測沉陷范圍的重要數(shù)據(jù)。
1.2 煤與瓦斯突出
地質(zhì)構(gòu)造往往是造成同一礦區(qū)內(nèi)瓦斯含量不同的主要因素。通常,張性斷層是通達(dá)地表的張性斷層,有利于瓦斯的排放;壓型斷裂不利于瓦斯排放,甚至有一定的封閉作用,促進(jìn)瓦斯在煤層內(nèi)聚集。褶皺構(gòu)造對瓦斯分布也有重要影響。當(dāng)頂板為致密巖層且未暴漏地表時,一般在背斜瓦斯含量由兩翼向軸部增大,在向斜槽部瓦斯減少。當(dāng)頂板為脆性巖層且裂隙較多時,瓦斯易于擴(kuò)散,因而脆性巖層頂板的煤層背斜頂部瓦斯含量減少,在向斜軸部瓦斯含量增加。大量的瓦斯地質(zhì)調(diào)查資料說明,與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)的突出點所占的比例很大,地質(zhì)構(gòu)造與突出的關(guān)系極為密切。有些突出點雖然其附近的地質(zhì)條件并無明顯異常,但卻處于某些封閉構(gòu)造勸閉的范圍,或受某些特殊的構(gòu)造邊界所控制。
據(jù)統(tǒng)計,我國在1984—1995年的11年間,煤礦中發(fā)生煤與瓦斯突出近10萬余次,造成的經(jīng)濟(jì)損失約100億元。1991年4月21日,山西省洪洞縣三交河煤礦瓦斯煤塵爆炸,死亡147人。無論是從經(jīng)濟(jì)效益上看,還是從人民的人身安全來看,災(zāi)害的防治都是刻不容緩的。
1.3 礦井突水及淹井災(zāi)害
受開采破壞與影響,通過各種自然的或人為的通道進(jìn)入井巷和采掘工作面空間的水,稱為礦井水。煤礦中突水事故是比較常見的,并且嚴(yán)重影響了煤礦的生產(chǎn)、效益和安全。比如1975年9月26日,徐州礦務(wù)局權(quán)臺礦南二采區(qū)-225水平325工作面刮板輸送機(jī)道掘進(jìn)放炮時,透老下山發(fā)生突水事故,最大突水量40m3/min,幾分鐘刮板輸送機(jī)道全被水、煤塊和矸石雜物淹沒淤塞,共29人遇險。當(dāng)時跑出14人,其中1人被水沖出時受輕傷。被堵在獨頭切眼上山15人,經(jīng)過12小時清淤搶救,全部脫險。給礦井帶來嚴(yán)重的人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損失。
2、地質(zhì)災(zāi)害防治措施
為了保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和維持社會的安定,必須切實重視對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防御,制定防御自然災(zāi)害的對策和措施。
2.1 加強(qiáng)科學(xué)管理
地質(zhì)災(zāi)害有著偶然性,但也有一定的規(guī)律可循。作為煤礦開采來說,要合理規(guī)劃開采范圍,杜絕私挖亂采現(xiàn)象。要在煤礦采掘資料的基礎(chǔ)上結(jié)合礦區(qū)實際情況,建立健全礦井地質(zhì)觀測,查明影響煤礦正常生產(chǎn)和建設(shè)的各種地質(zhì)因素,是礦井地質(zhì)工作的首要任務(wù)之一。因此要再礦井地質(zhì)工作中隊煤系、煤層、地質(zhì)構(gòu)造等進(jìn)行觀測。還要建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報制度,并提出相應(yīng)的防治措施??傊?,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防和管理工作是一項長期的、艱苦的工作,只有做好這項工作,才能夠做到來雨綢繆,防患于未然,才能徹底減輕災(zāi)害帶來的損失。
2.2 加強(qiáng)政府部門對地質(zhì)災(zāi)害防治工作的領(lǐng)導(dǎo)
首先,要摸清地質(zhì)災(zāi)害底數(shù),掌握地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律,制定出地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)和危險區(qū),在此基礎(chǔ)上擬定防治規(guī)劃、計劃。其次,堅持每年組織有關(guān)專家進(jìn)行汛前、汛期和災(zāi)后的檢查研究,以防為主,綜合治理。第三,加強(qiáng)行政管理執(zhí)法力度,健全完善5個體系:建立地質(zhì)災(zāi)害防治的法律法規(guī)體系;完善政府部門執(zhí)行法律法規(guī)的機(jī)構(gòu)和體系;建立完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測機(jī)構(gòu)體系;建立一套完善的信息體系,及時掌握地質(zhì)災(zāi)害動態(tài);建立政府預(yù)測預(yù)報體系,分定期、不定期、長期、中期、近期及臨災(zāi)警報等,對問題嚴(yán)重的要進(jìn)行通報、曝光。
2.3 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害宣傳教育以形成全民防災(zāi)意識
廣泛宣傳各種地質(zhì)災(zāi)害知識,培養(yǎng)全民災(zāi)害意識,可以做到災(zāi)前有防,災(zāi)中不慌,災(zāi)后自救,提高生存能力,減少災(zāi)害損失。在廣大人民群眾中,通過各種途徑做好防災(zāi)抗災(zāi)的宣傳教育工作,引起人們對災(zāi)害的足夠重視,增強(qiáng)人們的防災(zāi)意識,達(dá)到心中有數(shù)、居安思危的效果。
3、結(jié)語
總之,礦井地質(zhì)工作是煤礦安全工作的一個重要組成部分。加強(qiáng)礦井地質(zhì)工作的預(yù)防,對減少和杜絕各類事故發(fā)生,實現(xiàn)安全生產(chǎn),有著重要的基礎(chǔ)性意義。
篇13
一、前期工作中的文件報告
在煤礦勘探工作開始前,我們必須要對勘探區(qū)進(jìn)行一個詳細(xì)的分析,作出具體的調(diào)查報告,備注施工中要注意的問題。這是煤礦勘探工作的一個必要流程,可以有效應(yīng)對施工中出現(xiàn)的突況。
1、《礦井選擇可行性研究報告》[1]
報告中要包含報送可行性研究報告的請示文件、咨詢設(shè)計單位編制的工程可行性研究報告、以及對項目可行性的研究的評審,還要包括建設(shè)用地的地質(zhì)研究報告。這個地質(zhì)研究報告中要指出勘探區(qū)的地質(zhì)條件,評估隊環(huán)境造成的影響,以及如何保護(hù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,工程中供電系統(tǒng)和地下水的開采的方案介紹,勘探過程中對地質(zhì)層的破壞,施工中應(yīng)該注意的問題,還應(yīng)該有整個勘探地區(qū)開采的草圖。另外土地勘測部門要勘測地界,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行壓覆礦產(chǎn)資源和地質(zhì)災(zāi)害的評價。
2、《礦井地質(zhì)勘探報告》
這個報告主要包括兩部分內(nèi)容,確定首采區(qū)的具體范圍,并將這個區(qū)域內(nèi)的礦種以及儲量做一個評估。通常采用的格式為表1。
表1
在進(jìn)行礦井地質(zhì)勘測時要考慮礦區(qū)范圍的自然地理條件、氣候條件以及經(jīng)濟(jì)概況。
二、后期工作中的操作流程
項目前期準(zhǔn)備工作完成以后,就可以準(zhǔn)備施工了,首先要制定年度施工網(wǎng)絡(luò)、施工計劃; 然后單位工程施工組織設(shè)計或 措施;在施工過程中要注意“安全、消防、環(huán)?!蓖瑫r落與“工期、質(zhì)量、投資”三大控制。施工完成后,下一步需要做礦產(chǎn)竣工驗收工作。礦產(chǎn)竣工需具備條件有:
① 礦井上下提升、運輸、通風(fēng)、排水、供電等等主要生產(chǎn)系統(tǒng)已按設(shè)計建成完工,安全設(shè)施有保證。
②裝備完成具備生產(chǎn)的條件,并能保持正常生產(chǎn)接續(xù)進(jìn)行;
③安全管理機(jī)構(gòu)機(jī)制以及安全生產(chǎn)管理制度等完善健全;
④為確保技術(shù)問題,礦長需具備安全資格,特種作業(yè)人員持證上崗,其他入井人員培訓(xùn)合格
⑤礦井已建立礦山救護(hù)隊或者已經(jīng)與具有資質(zhì)的專業(yè)礦山救護(hù)隊簽訂救護(hù)協(xié)議書。
⑥作出建井地質(zhì)報告。
確定工程竣工所需要的條件都具備后,下一步需編制聯(lián)合試運轉(zhuǎn)方案及安全保障措施。確定聯(lián)合試運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)、范圍和期限,安排聯(lián)合試運轉(zhuǎn)的測試項目、測試方法、測試機(jī)構(gòu)和人員;制定聯(lián)合試運轉(zhuǎn)的預(yù)期目標(biāo)和效果、應(yīng)急預(yù)案與安全技術(shù)措施以及其他規(guī)定事項。聯(lián)合試運轉(zhuǎn)方案要實行需要經(jīng)有關(guān)主管部門批準(zhǔn),并報煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。聯(lián)合試運轉(zhuǎn)的時間應(yīng)不少于1個月,但最長不得超過6個月。
聯(lián)合試運轉(zhuǎn)結(jié)束后需要寫聯(lián)合試運轉(zhuǎn)總結(jié)報告,(經(jīng)煤礦礦長和技術(shù)負(fù)責(zé)人審簽),聯(lián)合試運轉(zhuǎn)總結(jié)報告包括:①各主要系統(tǒng)分項運行報告;②主要生產(chǎn)安全設(shè)備故障處理記錄與分析;③提升、排水、通風(fēng)等主要生產(chǎn)安全設(shè)施與裝備的檢測、檢驗報告;④聯(lián)合試運轉(zhuǎn)的效果分析;⑤今后有關(guān)生產(chǎn)安全的建議;⑥其他應(yīng)予以說明的事項。
總結(jié)報告完成后,下一步需要向有關(guān)部門申請安全、環(huán)保、消防等專項驗收以及建設(shè)項目竣工驗收。然后申請辦理煤炭生產(chǎn)許可證,若項目建設(shè)所提供的各種材料與煤炭生產(chǎn)有關(guān)的法律、法規(guī)規(guī)定相符合,此項目便可正式投入生產(chǎn),進(jìn)行項目建設(shè)審計,舉行投產(chǎn)儀式。
三、對一些特殊地質(zhì)情況的處理
礦井地質(zhì)是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的一項重要技術(shù)基礎(chǔ)工作,礦井的一切采掘工程都必須以可靠的地質(zhì)資料為依據(jù)。進(jìn)行礦井煤礦地質(zhì)勘探,需要提供礦井生產(chǎn)建設(shè)各個階段所需要的地質(zhì)資料,解決采掘工作中的地質(zhì)問題。礦井地質(zhì)條件分類以地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度和煤層穩(wěn)定程度為主要依據(jù),以其它開采地質(zhì)條件為輔助依據(jù)。[2]
煤層穩(wěn)定性的評定:薄煤層以可采性指數(shù)(Km)為主,煤厚變異系數(shù)(γ)為輔;中厚及中厚以上的煤層以煤厚變異系數(shù)為主,可采性指數(shù)為輔其參照指標(biāo)見表2。
通過對礦井開采地質(zhì)條件綜合評價研究(包括 沉積、構(gòu)造、煤厚、頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定性、瓦斯等)建立地質(zhì)條件數(shù)據(jù)庫,通過對地質(zhì)異常體 (如斷層、陷落柱、煤層變薄帶、火成巖等)的預(yù)測預(yù)報研究,建立預(yù)測評價軟件系統(tǒng)和地 質(zhì)信息處理系統(tǒng)[3],為綜采設(shè)計、設(shè)備選型、預(yù)測綜采工作面的生產(chǎn)效率提供地質(zhì)數(shù)據(jù)和分析 判斷,采用井上與井下、地面與鉆孔、巷道與巷道、鉆孔與鉆 孔、巷道與鉆孔、上層 與下層的工作方法,充分利用各種地球物理、地質(zhì)參數(shù),提高探測精 度和綜合解釋能力,查清影響綜采綜放的各種地質(zhì)異常情況,形成地面、采區(qū)、工作面及 巷 道 配套技術(shù),為煤炭的高效安全生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)保障。[4]
參考文獻(xiàn)
[1]《煤礦地質(zhì)學(xué)》(李增學(xué)主編)
[2] 徐紅;;地質(zhì)工作是煤礦安全的基石[J];西部探礦工程;2006.7