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煤矿地质学范文1
关键词:实践教学特点 环节 创新 方法
煤矿地质课程的理论教学体系涵盖了地质科学的众多相关领域,主要内容包括:地球概述、地质作用等等。实践教学环节安排有矿物、沉积岩和岩浆岩以及煤的肉眼鉴定,同时包括课后野外教学的认识和实习。通过实习不仅可以初步掌握野外地质工作的基本技能和方法、认识和了解相关岩石、矿物和煤的基本鉴定特征,还可以进一步复习和系统总结所学到的理论知识,做到理论与实践的结合。
一、煤矿地质实践教学的重要性和特色
煤矿地质是一门实践性很强的学科,必须遵循“实践―认识―再实践”三步走的过程来进行研究才能学有所得。因此,我们在教学中一方面要进行大量的直观观察和实验,获得较丰富的实际资料;另一方面要将获得的大量资料进行归纳,学为己用。具体来说,煤矿地质实践教学具有以下几个特色:
(一)煤矿地质教学是一门集理论科学性、生产实践性、煤矿地质研究应用性于一身的综合性课程。课程教学改革的设计和安排既有理论教学又有野外、室内的实习、实验。理论与实践与科研相结合、是本课程的一大特色。
(二)该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时,重点突出了与煤矿生产紧密相关的地质知识和理论。为煤矿开采工程中解决地质问题、保障开采安全,为煤矿生产服务是本课程的又一大特色。课程内容中的一些规范也是矿井地质、采矿工程技术人员常备的重要参考资料。
(三)本课程内容庞杂,涉及多个学科:古生物地史学、地球科学概论、构造地质学、矿物岩石学、沉积学、水文地质学、煤田地质学、能源地质学、煤田地质勘探学等。本课程围绕煤矿生产这一中心,将这些学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识机构的多样性、系统性、整体性、又突出了煤矿地质这一主题,反映整个课程构思的科学性、严谨性,是本课程的另一特色和创新点。
二、煤矿地质实践教学中应注意的环节
(一)合理安排教学体系
实践教学必须按照大纲和教材统一安排,根据教材知识体系合理进行知识量的布置,在认真研究学生对教材的理解,接受能力和思维规律的基础上,考虑先讲理论还是先实践教学,野外实习更应该制定好实习计划做到有目的,有步骤的进行,达到增强学生能力,巩固所学地质知识的目的。
(二)做好教学和资料积累的结合
学校可以根据实际情况在现有条件下逐步开展实践教学工作,可以采取一边进行教学,一边制作标本、模型和挂图的模式。例如,在组织野外实习时,可以发动学生制作一些矿物标本,或者在讲课中边讲边发动学生绘制一些地质图。同时注意保存和积累学生毕业设计的地质资料,这样做不仅为下一步实践教学积累做好了基础,而且会使我们的实践教学象滚雪球一样,资料越来越丰富。
(三)注意调查研究的针对性
实践教学要结合授课计划,有目的的进行,因此实践教学中的现场教学和野外实习地点的选择是十分重要的。为了加强针对性,任课教师必须在开课前做好充分的调查,选出有代表性、典型性的实践地点。这样做一方面可以结合本地区的地质特点,结合实践教学学以致用;另一方面能够切实提高实践课的教学质量和效率,加强针对性。
三、实践教学中的创新思路和方法
(一)课堂教学通过多媒体课件,重点突出基本的地质理论、方法和技术,应用此方法不仅可以增加教学信息量,而且可以更直观地了解一些地质作用的过程和结果,达到师生互动共同参与的目的。组织好煤矿地质课的现场教学是上好这门课的必要手段,例如:地质剖面图,水平切面图,煤层底板等高线图是矿井三大基本图件的多媒体展示,不仅直观,而且形象生动。
(二)实例式教学法目的是通过煤矿生产中的实际案例分析,让同学们了解地质理论在煤矿中的具体应用,从而学会在生产中解决发生的地质问题。例如在讲到地层的划分对比时,就可以用石门揭开含高瓦斯煤层的施工中,如何预报掘进工作面距煤层的距离的案例来讲解。这就涉及到煤层及上覆、下伏地层的岩性对比和厚度的关系,一画图就清楚了。通过该事例不仅讲解了地层划分对比的内涵,也分析了地层划分对比的方法,同时又讲解了预防盲目揭开煤层而产生瓦斯突出危险的一个重要方法,达到事半功倍的目的。
(三)启发式教学法是针对非地质专业学生对地质知识尚未入门的特殊情况而确定的。例如在讲到地质构造时,因为比较抽象,就可以通过野外或井下地层的出露情况让同学们思考为什么这些地层大多数是倾斜的或弯曲的?然后一步步的从理论上启发他们:这是因为受到水平作用力后发生弯曲倾斜的结构。这样有利于培养学生的主动思考和理论联系实践的能力。
(四)设疑式教学法是在进行讲解矿井水文地质工作时经常运用的一种方法。在讲到矿井地质灾害预防时,就可以假设一些问题,让同学们结合讲课内容进行思考。例如矿井井下突水的防治,就可以假设巷道掘进前方有一条断层,我们应怎么办?――通过学生自己的解答给出思路:首先要了解断层性质、是否导水,然后要了解断层位置,如果有突水可能就要进行井下探放水,为了探放水应该做好那些安全保障工作等等。这样一系列解决问题的措施的提出不但给学生一种身临其境的感觉,而且使学生从中学会了对井下地质问题的分析、处理的方法。
四、结束语
煤矿地质学是采矿工程、安全工程等专业必修的专业基础课,属于核心课程。实践课程的培养目标是使学生了解和初步掌握与煤矿基建、煤矿生产有关的地质知识和矿井地质的工作方法,做好煤矿地质的教学工作,对培养学生阅读和使用各种地质资料、地质图件的能力,从而更好地为煤矿设计、基建、开发生产等阶段服务具有重要的意义。
参考文献:
[1]李风华.浅谈《煤矿地质》实践教学环节[J].西部大开发.2010.
[2]吴志明.强化高职院校实践教学环节之我见[J].南通职业大学学报.2007.
煤矿地质学范文2
摘要:煤矿地质灾害影响深远,对我国能源产业经济影响深重,还对生态环境的保护起着重要作用。本文探讨了防治煤矿引起的地质灾害的现状,并从灾害的不同种类进行分析,给出防御治理灾害的策略措施。
随着改革的不断深化,我国已经一跃成为世界第二大经济大国仅次于美国。其中对进口能源的依赖性日益增高,而其中占最大比例的当属煤炭。在我国工业尚未跻身发达国家行列的今日,煤炭业的发展可以说与我国综合国力的发展息息相关,一脉相承。党的十指出,要将深化改革进行到底,这其中煤炭业的改革就是重中之重。煤炭开采日益频繁的今天,地质环境所受影响已经立竿见影,环境保护等一系列随之而来的问题也愈发突出,甚至制约了我国经济的发展。于是,逐渐有专家学者倡议地质灾害的防治工作。科技部批复了由国家安全监管总局组织实施的“十二五”国家科技支撑计划项目近日,科技部批复了由国家安全监管总局组织实施的“十二五”国家科技支撑计划重大项目“煤矿突水、火灾等重大事故防治关键技术与装备研发(2013BAK06B00)
1 煤矿地质灾害的防治现状
矿井地质灾害指的是在矿床开采活动中,因大量采掘井巷破坏和岩土体变形以及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境,影响采矿生产的灾害。煤矿地质灾害属于矿井灾害中的一种,一旦发生煤矿地质灾害,轻则破坏地质环境,重则危及生命财产安全带来重大经济损失。煤矿地质灾害是由煤矿开采过程引起的。煤矿在开采时,开出煤炭,抛弃杂石,破坏水土,引起坍塌滑坡,同时在开采过程中由于过度用水,导致地下水干涸地表开裂,甚至引发地震,这些都是煤矿地质灾害的表现形式。
我国是一个能源大国,7成以上来自煤炭,可见煤炭在我国国民经济中的超然地位。如不对煤矿地质灾害加以疏导排解,将严重制约我国国民经济向上发展和社会的不断进步。同时不能只注重开采时受到的地面威胁,还应该加大力度防治井下作业的额外写,从根本上控制从业人员伤亡人数,真正建设出一个安全大国。
2 煤矿地质灾害特征分析
煤矿地质灾害分成很多种,各有自己的特征和缘由。
2.1 山体滑坡
煤矿开采必然将原石和煤渣分别堆积在一起,堆积起来的物资可以轻易改变整个矿区的重力场,有的会破坏原始矿山的平衡,进而诱导山体发生滑坡。滑坡所造成的巨大经济损失和财产损失是不能单纯以数字来计算的。比如2014年9月3日21时12分,重庆云阳县江口镇永发煤矿山体滑坡中最后一名矿工的遗体找到,至此被埋的11人全部遇难。
2.2 地表下降
地表沉降也是煤矿地质灾害中一种常见的灾害现象,有的地区出现深坑,天坑,漏斗区域。地表沉降是因为在开采煤炭的过程中,工程将矿区岩石的应力场破坏,导致岩石破碎,地表位移。此外,由于地下被开采一空,地表水不停向下渗透,进行重新分布,水压增大。如此一来,重新分布的地下环境遇到坡度便造成大面积的不均匀沉陷。近年来,我国多出地区相继发生了“天坑”现象。比较著名的有河南山西地区的天坑。
2.3 瓦斯泄露
瓦斯又称煤层瓦斯(gas of coalseam)、煤层气。从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体。瓦斯是在煤炭储存层的缝隙中不断压缩的封闭系统中不断形成的。当煤炭开采时,工程极易打乱原本矿山的应力场,造成矿山重力不平衡。封闭系统在巨大的压力下,开始泄露瓦斯,一旦遇到明火,就容易发生大范围爆炸、中毒、塌陷事故。2014年9月4日,黑龙江省双鸭山市宝山区新久煤矿发生瓦斯爆炸事故。该事故造成4人死亡。
2.4 矿井突水
矿井突水在煤矿作业中也是偶有发生的事件,它直接影响到该煤矿的经济效益以及矿区人员的生命安全。矿井突水指的是掘进或采矿过程中当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老窿,大量地下水突然涌人矿山井巷的现象。1996默哀吗8uie4日,太原市接连几天大范围降雨,引发了山体边缘的坍塌现象,还时有滑坡和洪水现象伴随而来,在洪水夹带作用下,部分矿区出现了泥石流现象,堵塞了泄洪用的山谷,导致官地矿大面积遭灾。546名矿区人员被困井下,矿区附近经济遭遇毁灭性打击,直接造成整个地区经济损失超过两亿元。这一案例成为后来人学习防治地质灾害的经典案例。
由于煤矿引起的地质灾害具有不可控性,因此不但在开采过程中会引发事故,在开采结束后,也会留下灾害隐患。这种隐患将导致上述四种灾害的发生,一旦发生,在闭合的矿区土地上方的设施,作物等都会遭受经济损失甚至安全得不到保障。
3治理煤矿地质灾害的措施
3.1 提高全民对地质灾害的认识,加大宣传力度
只有将安全意识根植入每个人心中,这样才能让矿区人员在作业时顾及生命安全而规范作业;让人民在生活中不一味的破坏环境大砍大伐;让管理者在制定计划时,因地制宜,不盲目盲从。加大宣传教育工作的力度,可以带动人们发挥主观能动性,积极主动地开展地质灾害防治工作,对即将发生的灾害做到扑杀、遏制甚至杜绝缓解。
3.2 科学制定计划,合理进行开采
顶层设计决定了整个开采工作的高度,因此必须从根本上加强地质灾害防治管理工作,从制度上规范相关人员的操作。煤矿开采工作应遵循相关法律法规,在获得许可经营证后,远离人口稠密地区、地质稳定性差的区域,科学设置安保设施,加强矿区内外的管理监督活动,规避只顾经济效益不顾人民死活的采掘活动。
3.3 建设防御灾害相关工事
以防代治是一项我们经常使用的防御措施,未雨绸缪,提高矿区防御工事工程的材料质量,增强地基牢固性,提高矿区民居抗灾能力,加强建设防御工程,可以在灾害发生时有效降低灾害的破坏性,挽救矿区人民的生命和财产。
另外还可以采用加强对灾害隐患的排查工作,对矿区居民进行灾害演习,建立良好的通风系统以防瓦斯爆炸等综合措施来提高对地质灾害防治的能力。
结语
我国地广物博,造成了我国煤矿地质特征多变的特性。因此要根据不同类型的地质灾害特征,分别进行防御治理,因地制宜,量体裁衣。只有综合治理,才能真正实现煤矿的可持续发展,为我国经济的持续增长贡献力量。
参考文献
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煤矿地质学范文3
[关键词]煤矿地质 防治水 水害事故 必要性
中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0140-01
引言
据国家安全监管总局相关数据显示,2015年全国煤矿事故共306起,死亡人数510人,其中水害事故占总事故原因的24%,不清楚矿区地质情况、缺乏防水治水措施、水害危害认识不充分等成为引发矿区水害事故的重要原因。文章首先分析了煤矿地质工作的主要内容和当前的工作现状,随后对水害事故的发生原因、预防措施进行了简单介绍,最后就地质勘察与防治水工作结合的必要性进行了论述。
1 煤矿地质工作的内容及现状
1、煤矿地质工作的研究内容
煤矿工作大多数情况需要在地下作业,因此对工作的安全性要求极高。同时,由于矿区工作环境相对特殊,为了保证各项工作的持续进行和保证井下作业人员生命安全,必须要对矿区地质构造、水文特点、瓦斯断层等一系列因素进行勘察和记录,从而掌握详细、丰富煤矿地质材料,为今后开采计划的制定、水害事故的防治、事故发生后的应急处理提供必要的信息支持。
2、煤矿地质工作的发展现状
近年来,针对屡屡发生的煤矿安全事故,国家先后出台了多部有关加强煤矿安全管理的法律法规,为进一步完善煤矿安全工作提供了基本保障,初步取得了一定成效。但是从整体上看,国内煤矿在防治水工作和地质勘察方面仍然存在诸多不足,具体如下:首先,随着经济建设活动的开展,各行业用煤需求量不断增加,许多煤矿企业为了抢占市场资源,获取经营利润,将工作重点放于煤矿开采方面,对于前期地质勘察、水文监测等工作的重视程度不足,许多调查取样工作不能得到高质量的开展,也就无法为后期防治水工作提供充分的数据资料。其次,缺乏高质量的地质测量技术人员,人才流失现象较为严重。由于企业管理者对地质勘察相关方面工作不够重视,因此地质测量技术工作队伍的整体素质参差不齐,即便是开展了相关的水文勘察工作,其测量结果也与实际情况存在较大出入。加之矿区工作环境较差,也容易导致部分优秀人才的流失。最后,缺乏内容合理、条款清晰、执行到位的监管体系,部分煤矿企业虽然制定了较为详细的地质勘察设计,但是在实际勘察中却并没有按照相关规定进行调查和取证,地质勘察工作流于形式,所得数据不具有真实性,也就不能起到优化煤矿地质工作的效果。
除此之外,部分企业管理者虽然意识到前期地质勘察工作的重要性,也开展了具体的勘察行动,但是由于缺乏科学的指导,其地质勘察工作仍然存在诸多不足,具体表现为:一是没有充分考虑含水裂隙带与地面河流的关系;二是没有综合考虑老空水与断层水之间的联系;三是对水储量与煤炭资源的储量没有明确的掌握。还有部分地质人员在认识方面存在误区,他们认为地质勘探仅仅只是起到为后期的基本建设提供数据服务的作用,没有从安全生产以及企业发展的角度全面提高自己对煤矿地质勘探工作的认识,以致在日常的议事日程中根本不涉及地质勘探工作的内容。有的单位虽然把此项内容列入了日常议事日程,但也仅仅只是一句口号,实际根本没有进行贯彻落实。
2 煤矿防治水工作的内容及现状
1、透水事故
煤矿地下环境十分复杂,如果地表水或地下水通过裂隙、断层渗入到矿井,当积累到一定程度后,矿井内出现大量涌水的现象,称之为透水事故。透水事故与地质环境有较强的关联,从整体上看,我国容易发生矿区透水事故的区域有五大模块,分别是华北区煤田、西北区煤田、东北区煤田、川西部煤田以及台湾煤田。虽然透水事故带来的财产损失和人员伤亡事故较为严重,但是只要加强煤矿的定期检测和防控,基本上能够消除透水事故的发生。事实上,在透水事故发生之前,还会有较为明显的预兆,例如矿区煤壁“出汗”、煤层变冷、出现压力水流等,只要相关管理人员做好日常的矿区管理和预防,就可以在很大程度上降低煤矿水害事故的发生。
2、煤矿水害事故的防治措施
首先,要对煤矿地区的地质情况、水文特点、气候变化有一个详细的了解,掌握丰富的第一手资料。在有条件的煤矿企业,还应当按照相关要求建立标准化的水文监测站点,以便于煤矿企业的相关管理人员能够在第一时间采取应对措施。其次,定期做好煤矿内部排水系统的检测。矿区排水系统根据功能不同,又可分为内部排水系统和外部排水系统两大部分,其中针对外部排水系统的检查主要集中在排水管道是否出现损坏、锈蚀;针对内部排水系统的检查,则主要集中在整个系统是否能够通畅运行,管道接口处是否存在漏水问题等。再次,即便是定期做好勘察工作,也往往会由于其他外界因素(地震、泥石流等)导致煤矿透水事故的发生。基于此种情况考虑,煤矿还必须制定较为完善的透水事故应急处理预案,在水害事故发生的第一时间采取应急措施,将水害事故的损失降到最低,保证企业财产和职工生命安全。
3、煤矿防治水工作的现状
防治水工作与地质勘察工作相比,更加注重煤矿企业工作人员的专业技能和实际工作经验,而从当前防治水工作队伍的构成上看,许多人员都是缺乏经验的大学毕业生或实习生,虽然能够确保防治水各项勘察工作的开展,但是不懂得透水事故发生前的征兆,因此也就无法在第一时间消除透水事故的隐患,从而增加了煤矿企业的经济损失。除此之外,防治水工作是一项长期性、综合性的工作,只要煤矿企业各项经营活动正常开展,就必须时刻做好防治水工作,从这一点来看,防治水工作应当贯穿于煤矿企业的整个生产流程和生命周期。
3 煤矿地质工作与防治水工作结合的必要性
煤矿地质工作具有超前性、预见性,同时具有可行性和必行性,而煤矿水害事故具有突发性,煤矿水害事故的危害性相当大,如果不能有效的进行防治,在极短的时间内,就有可能给煤矿企业带来毁灭性的灾难。只有把煤矿地质勘探工作充分做好,才能为后续的煤矿防治水工作在理论上提供数据依据,根据煤矿地质工作实际勘测的数据,做出相应的图件,能使本地区的地质特征和相关积水情况清晰的体现出来,这样非常有利用后期防治水措施的研究,使制定出来的煤矿防治水方案更切合实际,以便能起到更好的防治水效果,把煤矿的水害损失降到最低,因此煤矿地质工作与防治水工作的紧密结合是非常有必要的,也是必须要结合的。
4 结语
水害事故虽然给煤矿企业带来严重的经济损失和人员伤亡,文章通过对水害事故的成因分析,发现只要做好煤矿地质勘察工作和防治水工作的有机结合,就能够在很大程度上降低、乃至消除煤矿水害事故的发生。因此,煤矿管理人员必须要重视前期地质勘察和后期防治水工作的开展,并不断加强相关工作人员的技术培训,使其能够胜任水害检测和防治工作,为煤矿高效率开发和安全发展构建良好的保障。
参考文献:
[1]刘士君,张万曼.水文地质勘测对新华勘探区煤炭资源开发利用的影响分析[J].煤炭技术,2012(07):164-165.
煤矿地质学范文4
基金会十分重视尘肺病治疗的科研与培训工作。基金会理事长濮洪九表示,尘肺病科研与培训工作意义重大,支持有关单位开展尘肺病科研与技术培训,不仅是基金会的重要工作,更是落实科学发展观,实现基金会宗旨的重要手段。基金会科研与培训基地的确立,必将推动尘肺病科研与推广工作向纵深发展。
中国煤矿工人北戴河疗养院是大容量双肺同期灌洗技术临床与科研的发起单位。自1991年以来,该院利用该技术已治疗患者3500余人次,均获得满意疗效,无一意外发生,并获得国家科技进步奖。卫生部组织专家对其鉴定认为:该技术成果处于国内领先、国际先进水平。2005年以来,该院受基金会委托,已将该项技术推广到晋煤集团总医院、福建省煤矿中心医院、开滦职业病院、平顶山职业病院、铜川矿务局总医院、新疆煤矿总医院、鹤煤集团总医院,越南社会主义共和国以50万美金引进了该项技术。
该院不断将肺灌洗技术在规范中发展,在发展中进一步规范。他们的《大容量全肺灌洗治疗尘肺病远期疗效随访》课题已列入国家科技部“十一五”规划,并已成功启动。具有实用科学价值的《大容量肺灌洗术中肺泡表面活性物质丢失、提取及回输的研究》已取得阶段性成果。同时围绕此项科研的两项专利――膜分离技术专利和设备发明专利的申报已被国家专利局受理,有望近期正式颁发专利证书。中国煤矿工人北戴河疗养院领导和医务人员极为重视大容量全肺灌洗技术的深化与革新,对术中的每一个细节问题都在实践中注意规范。他们编著的荣获2004年国家安全生产科技成果一等奖的《大容量全肺灌洗术医疗护理常规及操作规程》今年将再版,并充实崭新的内容。
煤矿地质学范文5
【关键词】煤炭 植物 地质
【中图分类号】P618.11 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)35-0199-02
煤是由远古植物遗体大量堆积,并经过一系列长期的生物化学反应和物理演化而形成的固体可燃性矿物。是一种固体可燃有机岩,俗称煤炭。被人类誉为黑金,工业的食粮,它是工业革命以来人类世界使用的主要能源之一。地位仅次于石油,而在中国这个70%以上能源依靠煤炭提供的国家,煤炭的作用甚至还要强于石油。在地质历史上,煤炭形成年代主要是在石炭纪、二叠纪、三叠纪以及侏罗纪等地球植物生长繁盛的时期。
不同的成煤地质历史时期,地球的地质、气候、生态环境以及植物的进化程度并不相同,形成的煤层各方面条件也各有特点。早石炭纪时期由于陆地面积不断扩大,大量浅水植物逐渐适应陆生生活,并在陆地上蓬勃发展。这一时期我国华北、华南地区处于赤道附近,为热带潮湿气候,为植物的迅速登陆并大范围扩展快速生长,提供了极其良好的外部条件。是中国重要的聚煤时期。在晚石炭纪之后的二叠纪早中期,地球古气候环境进入多变期,剧烈的气候变化对于加快自然选择进程,促进植物进一步适应陆生环境起到了相对积极的作用,使植物种类发展日益繁盛。但对于需要大量植物遗体积累,进而对煤的形成过程无疑打击是巨大的,在整个晚石炭纪和二叠纪早中期煤炭形成数量和质量都极其稀少。之后的三叠纪早期由于全球范围内的干旱和气候变迁,植物生长缓慢,没有形成大规模的聚煤时期。至三叠纪晚期及侏罗纪早期全球气候转向湿热,植物生长重新繁盛且范围也大大扩展,中国北部在这一时期形成了大量的煤层,因此这一时期也是中国最为重要的聚煤时期,到了侏罗纪中晚期,由于中低纬度地区持续干旱且气候变化剧烈,高纬度地区植物生长速度加快,因此这一时期煤层主要集中于高纬度地区。
煤形成所需的条件可归结为:堆积作用;生物作用;化学作用;物理作用。
堆积作用:煤是远古植物通过光合作用固定的太阳能的直接表现形式,其形成过程需大量植物遗体堆积,植物的堆积作用分为原地堆积和异地堆积。原地堆积:植物遗体未经流水和风的搬运,就地缓慢堆积。它是堆积作用的主要类型。主要标志是:堆积层之下常为含直立根的黏土、砂质黏土;堆积层中有机质分解程度比较一致,变化有规律;混入其中的矿物质(砂、砾、黏土)较少。异地堆积:植物遗体经流水、风力或其他自然营力搬运,在远离原来生长的地区(盆地内)或盆外快速堆积。主要标志是:堆积层之下不含植物根系残体,或含少量平卧状根残体;堆积层中有机质的分解程度、结构特征杂乱无序;混入较多泥、砂或砾等矿物质。其中流水的搬运作用尤为突出,例如中国大部分煤炭资源分布在华北平原及东北平原南部,形成年代主要是晚石炭纪及早二叠纪,这一时期华北地区尚为浅海滩涂及河流入海口、地势低洼平缓、水流速度缓慢,来自西部高原地区的河流夹带的大量植物遗体在此堆积,形成了厚达数十米至数百米的堆积层,为煤炭的形成创造了物质条件。
生物作用:在陆生动植物大量发展的同时,微生物发展也极为繁盛。喜氧微生物和厌氧微生物寄生于堆积层的植物遗体中通过呼吸作用进一步分解植物遗体,并形成新的有机化合物,形成富含碳氢元素的新的化合物,并最终形成泥炭和腐泥。煤中的含碳量明显高于植物和泥炭,含氧则较低,在植物转变过程中多余的氧被微生物吸收重新利用,从而使煤的含碳量进一步提高,而植物纤维在这一过程中发生的生物化学反应主要有:CHO+O2=CO2+H2O(氧气充足);CHO+O2=CO2+CH4(氧气不足)。煤层瓦斯气体中主要为CO2,可以看出微生物在煤炭形成过程中的重要作用。现有的泥炭沼泽形成年代一般都较为年轻,明显保留有植物腐败痕迹,并富含植物所需的各种元素,部分已具备可燃性。有明显向一次化石能源转变的倾向,年代愈久的泥炭矿煤化程度越高。且泥炭矿分布与煤炭资源分布相似,均为南多北少,进一步证明植物转变为泥炭进而转变为煤这一进程。
化学作用:在生物作用进行的同时,化学作用已经开始,利用生物作用中微生物分解作用产生的活泼的化合物进一步对植物遗体进行分解,并合成新的有机化合物,如腐殖酸,沥青质等较为稳定的化合物。在煤炭形成的中期,即由泥炭腐泥向褐煤转化时期,其中发生的化学作用主要为脱水作用,当泥炭或腐泥转变褐煤后,褐煤在长期的高温、压力和较长的地质历史时间的演变内继续发生化学反应。其所含各种分子结构中的含氧官能团大量失去,结构进一步稳定,同时煤的品质进一步提高,向烟煤或无烟煤演化。
物理作用:煤形成的早期物理作用主要是流水和风等的搬运作用,即植物遗体在流水和风的作用下的汇集,植物遗体悬浮在流水中随流水作机械运动,在流水的推力作用下,向流水下游汇集,并在浅水盆地、湖、三角洲等水流速度减缓的地区堆积下来,并最终形成沼泽,同时不断有沙石等物质在此处沉积,形成新的岩层,在这一过程中对泥炭的压力逐渐增大,温度进一步升高,煤层压紧固结,胶体陈化,颜色加深。逐步转变为褐煤。这种作用下形成的煤层一般较浅。在地下200m~400m的浅层。之后由于煤层受到长期较高温度、较大地压的作用,煤层成岩速度加快,成岩凝胶化作用结束以后,凝胶化组分形成。基本上不再显现植物特征,之后的沥青化作用使褐煤大量失去含氧官能团,开始具备微弱光泽形成烟煤,随着时间的进一步流失每层中分子结构逐步趋向规则,变质程度增加,烟煤开始向无烟煤转变。
当然煤的形成与地壳运动有着密切关系,煤层一般埋藏较深,且成煤年代与煤层埋藏深度并不一致,这是由于在煤形成以后所在地区地壳发生沉降或反转,且地壳运动往往伴随着煤层结构的改变。
参考文献
[1]李增学.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社,2009
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煤矿地质学范文6
[关键字] 煤矿 防治水 研究 分析
中图分类号: TD745 文献标识码: A 文章编码:
引言:据相关资料统计,在国有重点煤矿中,水文地质条件属于复杂的矿井占28%,属于简单的矿井占38%。国有地方煤矿和乡镇煤矿中,水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占9%。随着煤矿采深的加大和大量小煤矿关闭后形成的积水,煤矿开采的水文地质条件越来越复杂,也使得水害治理难度越来越大。煤矿水害事故的频繁发生,给人民生命和国家财产造成了严重损失,煤矿水害已成为影响安全生产的重大问题之一, 严重制约着煤炭企业的安全生产和经济效益。
一、矿井水害来源
1、地表水:江、河、水库、池塘和雨水都可以通过各种渠道(井口、钻孔、裂隙等)流入井下,造成矿井水灾的发生。
2、地下水:指含水层与断层的水。流沙层、石灰岩溶洞、奥灰水及砾岩层等都是富含水层,断层上、下盘间的岩层,通常都形成一个破碎带,极易积水,特别是断层与含水层或地表水相通时,发生水灾的危险性更大。
3、老空水:指井下采空区或废弃的老窑及旧巷道的积水。采掘面一旦与它们穿透,很短时间内含有的大量水就会涌出,极易造成水灾。
二、矿井水害原因分析
2 0 1 0年 3 月1日骆驼山煤矿透水事故、3月2 8日王家岭煤矿透水事故越发引起煤矿行业对防治水工作的深思,总结经验教训,研究事故原因,制定防治措施,开展科学有效的日常防治水部署工作显的尤为重要。分析原因,造成矿井水灾主要有以下几个方面:
( 1 ) 地质灾害分析不详;( 2 ) 无针对性的防治水措施;( 3 ) 地质资料不清盲目施工;( 4 ) 超前探放水工作落实不严;( 5 ) 超能力开采破坏煤柱;( 6 ) 技术力量跟不上存在误差等。
三、矿井水害征兆总结
( 1 ) 煤层发潮、发暗; ( 2 ) 煤壁“ 挂汗” ; ( 3 ) 煤层温度变冷; ( 4 ) 工作面发凉; ( 5 ) 煤层里有“ 吱吱” 的水叫声;( 6 ) 水的气味和颜色发生变化:有涩味或臭鸡蛋味; 呈红色,有甜味, 是流沙层水和断层水;石灰岩溶洞透出的水往往呈黄、灰色,并有臭味。
四、防治水日常管理
神宁集团梅花井煤矿在地质勘探及防治水工作方面,有针对性的制定了一系列管理措施,并严格落实到位,使得我煤矿多年来未发生矿井水害事故,保证了安全生产长期稳定运行。
(1) 我矿根据地质勘探与水文地质勘探资料,编写了详细的地质报告和水文地质报告,具有较强的指导性和针对性。矿井水文地质资料健全,采掘工程平面图采空区与积水区位置清楚,矿井水文地质图内容详尽,为确保矿井安全生产奠定了坚实的基础。
(2)超前考虑并开展了有针对性的水害预测工作,编制了中长期煤矿防治水规划和年度防治计划,结合矿井地质条件变化,编制和完善水害防治计划。
(3)积极开展煤矿矿井水文地质图纸及资料管理工作:坚持水害因素分析报表、编制水害预测图、水害预测表,并逐月进行检查、补充和修改完善。详细编录水文地质、观测资料及建立矿井水文地质台账,同时进行矿井涌水量观测,一般每月观测4次。
(4)对预测预报发生水害的区域、水害类型和水灾隐患建立档案,坚持对有突水危险的地方监测评估,并做好突水应急方案与防备工作。
(5)做好防隔水煤(岩)柱留设的安全距离。与周边矿井建立采掘工程平面图交换制度,及时掌握相邻矿井的采掘活动,防范周边煤矿越界开采,破坏井田边界防隔水煤(岩)柱,使水文地质条件发生变化。
(6)凡遇到煤层变得潮湿、光泽变暗; 巷道壁或煤壁“挂汗”; 煤层变凉, 工作面温度下降, 水蒸气增大; 顶板淋水加大或底板鼓起; 出现压力水流,煤层出现水挤出的“嘶嘶”声或空洞泄水声; 工作面沼气、二氧化碳和硫化氢等有害气体增加; 老窑“死水”渗入, 煤壁或巷道出现挂红、水味发涩、有臭鸡蛋味等现象, 应立即停止掘进, 进行探水工程。
三、井下防治水措施
1排查矿井充水来源
(1)建立矿井水文动态监测系统 ,对地下水进行动态观测和水情水害分析:安排专人对矿井水文监测系统进行管理,根据动态数据及时分析矿井涌水量的变化,根据实际情况总结矿井水主要水源、涌出途径,制定防治水措施。
(2)严格落实矿井防治水 “ 防、堵、疏、排、截”的综合治理方针。防是指要合理留设各类防隔水煤柱并修建防隔水闸墙;堵是指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水通道;疏是指探放顶板含水层水、老空水和对承压含水层进行疏水降压;排是指完善矿井排水系统,排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配套;截是指加强地表水的截流治理。
2 留设好防隔水煤 ( 岩 ) 柱
留设好防隔水煤( 岩) 柱,严禁在防隔水煤( 岩 ) 柱中进行采掘作业。防隔水煤( 岩 ) 柱的尺寸应根据地质构造、水文地质、煤层赋存条件、围岩性质、开采方法等因素,在矿井设计中予以规定。
3 采空区水的防治
采空区水的防治措施首先是对附近老窑开采范围、涌水量与地质构造等情况调查清楚,作好文字记录和绘制草图;二是要开展矿区控制测量和井下导线测量,要将老窑位置和采空区范围在地测图中作好标记;三是矿井采掘工作面位置应及时填绘在相关图纸上,在接近老窑积水区域附近应立即停止采掘工作;
4完善井下排水系统
矿井排水系统按照 《 煤矿防治水规定 》的要求,配备了与矿井涌水量相匹配的水仓、水泵、排水管路、配电设备等设施,确保矿井正常排水,并满足特殊情况下的排水需要。遵循防治水原则,坚持治水方针,根据井下开采进度:因地制宜,优化排水方案,科学合理地确定适合矿井开采的防治水措施。
5 做好超前探放水
根据工作面含水层的情况,在工作面开采前两个月提前施工探放水钻孔进行放水,水自排水沟流至辅助运输巷的环形水仓,环形水仓设离心排水泵经管路排至矿井中央水仓,统一排出地面,这样大大减少了工作开采期间水害对开采的影响,提高了开采进度。
6强化技术储备与宣传教育
进一步加强矿井防治水技术人员的知识储备与全员防治水培训对提高煤矿防治水工作至关重要,井下职工均要熟悉透水前的各种预兆,发现透水危害及时汇报并采取(上述)应急处理措施。专业技术人员应掌握防治水技能,具备必要应对防水灾能力是做好煤矿防治水工作的前提,同时做好全员的防治水培训工作,确保全体井下作业人员有较高的防治水安全意识,是减少和避免水灾造成危害的基础。
7加强水害应急救援工作
配备齐全的探放水设备和专业队伍,完善水害应急预案,储备足够数量的抢险物资和设备,确保抢险救灾时能够及时到位,并发挥最大作用。
结论:矿井防治水灾不仅对于矿井安全及矿工的生命财产有重要的现实意义, 而且对于国家资源的开发、 利用及矿区生态环境的保护, 国民经济的可持续发展有着极其重要的意义.所以,因地制宜研究分析并采取有效的水灾防治手段对矿井的安全经济发展至关重要。
参考文献
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