煤矿地质学十篇

时间:2023-04-03 08:14:54

煤矿地质学

煤矿地质学篇1

关键词:煤矿地质与矿图 教学 实训 理论与实践

实训教学是煤矿地质与矿图教学中重要的应用性环节,经过煤矿地质与矿图的一体化教学,首先让学生奠定理论基础,接受这个教学研讨的启发过程,然后再运用实训教学,使枯燥的地质概念可以清晰地植入到学生的脑海中,增加深刻的印象。这种课程教学的组织与实施突破了学科式教师“自导自演”的课程教学方式,教师从单向讲授者的角色转变成为课堂教学的教练员和思维启发者,既充分发挥了学生的主体作用,又激发了学生的学习兴趣和积极主动性。

一、现代化教学技术手段的应用是课堂教学的前提

在煤矿地质与矿图课程中有的内容比较抽象,教师用传统的讲授方法不容易讲清楚,学生理解起来比较困难。在教学中,我们将教学挂图、模型、录像与多媒体等现代化教学手段相结合,互相弥补,就可以收到较好的教学效果。这就要求教师按照课程教学目标的要求制作内容丰富的多媒体教学课件。教学课件集文字、图形、图像、动画、实物照片、视频、音频等大容量的信息和丰富多彩的形象描述于一体,可有效地化解教学中的重点和难点内容,增加课堂教学的信息量,使教学更形象、更生动,课堂内容更丰富多彩,从而显著提高课堂教学的效率。另外,我们通过建立网上答疑平台,实现立体化教学,学生可以在任何时候提出问题,教师的回答可以为多个学生从信息共享中受益,同时这也为地质实习奠定了基础,增强教学效果。

二、课堂实训是实习实践教学环节的重要一环

煤矿地质与矿图课实践性较强,只有学习与实践相结合,才能活学活用。因此,在教学中教师要进行大量的观察,积累实际资料,才能进行归纳、分析,让学生将感性认识上升到理性认识,然后再指导实践。如果教师离开实践教学,仅靠课堂上的抽象“讲授”,学生是很难接受和理解的,而且更谈不上掌握了。

例如,在讲矿物、岩石时我们是在课堂讲解的基础上安排学生去学院实验室进行矿物、岩石识别、分类方法的项目综合训练。

1.让学生明确训练目标

通过项目综合训练达到巩固课堂所学知识的目的:一是了解矿物岩石的概念,二是掌握矿物、岩石的肉眼鉴定法,三是了解岩石的识别、分类方法。

2.安排好训练时间

列出综合项目训练课题时间分配表。

3.准备工作

准备好项目训练用的工具与材料,同时还要列出训练用工具与材料表。

4.把握好训练方法和步骤

(1)做好三个准备。一是实训用工具材料的准备,二是训练场景的准备(矿物、岩石的肉眼鉴别安排在学院矿物、岩石标本实验室里进行 ),三是学生相关理论知识的准备。

(2)提出课题,分组讨论训练方案。根据训练方案绘制记录表格。

(3)各组按照实训方案进行训练:一是工具使用操作训练,二是矿物、岩石观察训练。

(4)小组汇报。

(5)训练点评。

(6)小组讨论。学生对训练结果进行讨论,相互交流训练结果和操作经验,探讨训练中存在的问题和不足之处,提出解决和改进的办法。

(7)训练效果检验。一是提问,二是演示,三是讨论,四是学生写出书面总结。

(8)训练效果评价。一是学生在训练中的表现,二是学生在训练中取得的成果,三是训练中存在的缺陷,四是学生训练报告完成情况,五是指导教师综合评价分数(百分制)。例如,在矿图部分中,煤矿三大地质图件的绘制与各种地质图件之间的转化是这一部分的重点和难点,如根据一些实际资料和数据编制底板等高线图,绘图过程复杂、绘图步骤繁多,学生接受起来十分困难。要解决这些难题,教师需要进行大量的课堂实训,设计针对性的方法让学生掌握技术要领和绘图技巧,通过反复的练习,使学生掌握煤矿三大基本图件之间的相互转化与图件绘制。在整个教学过程中,学生要全程参与,教师边讲边练,讲练结合,学生亲自动手进行实践,获得的感性材料丰富、深刻,因此提高了学生的实际动手能力。

三、结论

煤矿地质学篇2

一、传统教学手段

传统教学,是以教师为中心,以书本为载体,主要以教师讲解为主。在整个教学过程中,教师凭借一本教材、一本参考书、一支粉笔、一块黑板、一张嘴,完成整个教学任务。完成任务后,学生对知识的获取主要依赖于教师的传授和点拨。

在传统教学中,经常使用的教学手段主要包括:板书、模型、挂图、实物等。针对目前的教学现状来说,传统教学手段依然是必不可少的。传统教学手段在教学过程中的优点:

首先,被大部分教师所接受,课堂教学中都能够熟练运用,可随机应变,应对各种突发型事件。其次,传统教学手段相对电子化教学更能临场发挥,在教学过程中教师在与学生互动时往往联系到相关的其他知识点,使知识点融合,产生意想不到的教学效果。最后,传统教学手段是以教师为中心,教师在教学过程中,能够凭借自己的人格、语言魅力,通过声情并茂、绘声绘色的讲解,能够使学生身临其境,产生丰富的想象,从而优化教学效果。

二、现代化教学手段

随着科学技术的不断发展,构建现代化教育体系的不断推进,现代化教学手段的发展与应用已与我们中职教育息息相关。现代化教学手段弥补了传统教学手段的不足,我们应该在实际教学过程中与时俱进,认真学习各项现代化教学手段,丰富课堂,激发学生的学习兴趣,培养学生独立思考和自主创新的能力。

目前在教学过程中应用比较广泛的现代化教学手段就是多媒体教学。根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。相对于传统教学手段,多媒体教学自身突出的很多优点:

一是多媒体教学内容比较丰富。通常情况下多媒体教学以教材为基础,在制作电子课件中可加入大量的图片、视频、动画等。

图片可以配合教材中的文字,充分说明教材中文字所要表达的含义。在讲矿物岩石学时,由于矿物岩石标本有限,可以通过图片形式展示,可以使学生直接观察,提高主观判断能力。视频可以调动学生学习的积极性,吸引学生的注意力,提升学生的学习兴趣,使学生从多角度、多方面掌握教材内容,同时在视频播放过程中往往涉及相关知识,教师可以在播放过程中对其进行解释,可以增加学生的知识面,使学生走出教材,学到更多知识。在讲火山运动过程中,可以通过简短的视频展示整个火山活动过程,生动直观,并且更能表达火山的形成过程。动画可以表达课本当中通过大量文字表述的各种过程,在地质学中,课本内容讲解“断层的形成”可能需要几百字的内容,同时使课堂更加活泼生动,让学生参与到课堂中,提高学生的学习兴趣。

二是多媒体教学对普通实验、实训具有良好的扩充性。授课过程中以教材讲解为基础,配合视频和动画演示实验、实训的详细过程,突出实验、实训的重点难点。通过多媒体教学可增加教师与学生的沟通,使学生能够及时发现问题处理问题,改善学生以往的被动学习,变被动为主动,更有利于提高学生独立思考和自主创新的意识。

三是多媒体在教学过程中具有可重复性。多媒体教学依托于电子教案和电子课件,教案和课件中集合文字、图片、动画、视频等多种教学元素,展示内容丰富生动,图文声像并茂。在讲解地球水循环的时候,多媒体课件保留着课堂每一个环节,包括文字、图片、视频、动画等,学生课后复习出现疑问时可以通过多媒体课件多次重复学习,效果明显。

多媒体教学优势明显,但是也存在一定弊端。要想制作质量较高的多媒体课件,必须要掌握多种电脑软件,涉及领域宽,学习内容多,学习过程长。多媒体课件制作所需信息量大,搜集所需时间长,同时在信息搜集过程中应取正确合适的内容,取舍不当反而会影响教学效果。

煤矿地质学篇3

关键词:复杂地质;预防;煤矿地质灾害

我国能源有70%以上取自煤炭,煤炭行业在国民经济建设中占有重要地位,而煤矿灾害的发生已严重制约煤炭工业的健康发展和社会的全面进步。煤炭开采不仅受到地面地质自然灾害的威胁, 更严重的是还遭受井下各种灾害的威胁,无论从灾害的经济损失, 还是从死亡的人数看,煤炭行业均占全国灾害损失的 1/10 以上。

复杂地质环境是引发煤矿地质灾害的主要条件,一般情况下,复杂地质环境的结构呈现多样化的表现,地质内风险发育的机率非常大,不利于地质的稳定性。复杂地质很容易受到地层性能、外力、自然环境等因素的影响,发生破坏性较大的地质灾害,严重影响了地质的稳定分布,同时增加了地表活动的风险性,体现了复杂地质的危险性。

1 复杂地质条件下的煤矿地质灾害分析

复杂煤矿地质条件,是指岩浆岩侵蚀煤层严重,地质构造复杂,煤层赋存极不规律,呈鸡窝状,厚度变化大,多数不可采。因此,更好的开发利用有限煤炭资源,安全回收现有的煤炭资源,提高资源回收率,延长矿井服务年限,是煤矿技术管理的重要工作。

地层、岩相等构造中含有比较剧烈的运动,如:断块、沉积等,对原有的地质造成一定程度的冲击,引起了明显的地质灾害。结合复杂地质的表现,此类条件下最为常见的煤矿地质灾害进行分析。

1.1 地面塌陷

地面塌陷是煤矿地质中最常见的灾害,地面塌陷的直接影响因素是采空区。煤矿采空区中,暴露了大面积的地质面积,干预了地面的稳定性,再加上采空区安全防护的水平不足,即会引起大规模的地面塌陷。煤矿复杂地质中的地面塌陷问题,还受到岩石力学的影响,如:振动、渗透,都是引起地面塌陷的主要因素。煤矿地质中的地面塌陷,存在很大的安全风险,对周围的环境、土体以及生活区有明显的影响,降低了地质结构的稳定性[1]。地面塌陷是煤矿地质灾害中的主要表现,不仅破坏了煤矿安全开采的环境,更重要的是影响了煤矿开采的经济效益,很容易引发风险事故。

1.2 煤与瓦斯突出

复杂地质条件下的煤矿开采,很容易发生煤与瓦斯突出的风险。此项地质灾害发生在一定深度的煤矿开挖中,集中在断层、褶皱等地层位置,煤与瓦斯突出风险发生时,有明显的征兆,降低了煤矿开采的安全风险,可以保护人员安全。煤与瓦斯突出中,复杂地质条件是最主要的影响因素,也存在其他因素的综合作用,增加了煤矿开采的风险性。

1.3 矿井突水及淹井灾害

煤矿开采地层中的地质复杂,即可降低煤矿地层的稳定性,促使地层中出现诸多风险性因素[2]。例如:煤矿所处地层中,含有大量的断层、岩溶等复杂地质,在多雨季节内,复杂地质在煤矿开采区囤积大量的水,导致矿井失去了正常的排水能力,形成了矿井突水及淹井的灾害,严重威胁了煤矿作业的安全性。

2 复杂地质条件下煤矿地质灾害的预防

工作面的地质条件从断层多少、褶皱大小和数目、火成岩侵入情况等方面分解若干指标,划分为简单、较简单、较复杂、复杂、极复杂五个类型,复杂地质条件下的煤矿地质灾害,具有毁坏性的特点,结合复杂地质条件,针对煤矿地质灾害提出有效的预防措施。

2.1 地面塌陷的预防措施

煤矿地质灾害中,地面塌陷的预防措施,主要围绕治理地表下沉、沉降等问题展开,合理保护煤矿开采的环境[3]。上文中表明,煤矿中地面塌陷的直接原因是采空区的影响,所以采空区,提出预防地面塌陷的措施,落实“采注采”的方法,先在煤矿作业区域中开采中窄条,用于充当煤矿工作面,全面控制地层岩石的变化,维护地表的平衡,在此基础上,填充开采的窄条,预防采空区内的岩石发生断层,确保采空区稳定后,再开采剩余的宽条部分,规避煤矿开采中潜在的塌陷风险。

2.2 煤与瓦斯突出的预防措施

煤与瓦斯突出中的预防措施,需要明确此类地质灾害发生的征兆,如:煤矿地层构造紊乱、地压过大、瓦斯涌出异常等,一旦煤矿开采中出现此类征兆,表明有可能发生煤与瓦斯突出征兆,此时需要采取治理措施,快速疏散煤矿作业人员,保护煤矿作业现场[4]。煤与瓦斯突出预防中,应该严格按照煤矿作业的规范安排开采工作,杜绝煤矿开采现场潜在风险。

2.3 矿井突水及淹井灾害的预防措施

复杂地质条件下,煤矿矿井突水及淹井灾害的预防措施有:(1)防:在复杂地质条件下,提前做好防水的工作,预防矿井突水灾害,进而预防淹井灾害;(2)堵:当煤矿矿井面临强降水时,应加强堵水控制,以免矿井积水,提高煤矿现场的堵水能力;(3)疏:及时疏通煤矿矿井周围囤积的雨水,采用疏导的方式将雨水引流到安全的地方;(4)排:在煤矿施工现场设置排水系统,主动排掉矿井中的水,保护矿井安全;(5)截:配合矿井堵水,将雨水拦截在安全的位置,避免雨水流入到煤矿现场。通过上述方法,提高煤矿矿井安全的管控能力,解决复杂地质条件对煤矿地质灾害的影响。

3 结束语

复杂地质是预防煤矿地质灾害的重点区域,因为复杂地质本身风险性高,所以增加了煤矿地质灾害的预防难度。在预防复杂地质条件下的煤矿地质灾害时,还要结合煤矿现场的实际情况,便于治理复杂地质条件中的灾害,加强煤矿工程的保护力度,改善地质条件,以此来降低煤矿地质灾害的发生机率,提高复杂地质的稳固性。

参考文献:

[1]陈伟.常见地质灾害预防措施[D].成都理工大学,2011.

[2]刘刚锋.地质环境条件与地质灾害危险性[D].长安大学,2010.

[3]吕孟懿.奉节县地质条件及地质灾害状况调查分析[D].成都理工大学,2014.

煤矿地质学篇4

1.1煤田地质勘查的内容

1.1.1可开发煤田资源的勘查。煤的产生过程很复杂,属于不可再生资源。为了保证国家各项发展都能够顺利进行,应该在煤炭开发的过程中寻找替代资源,进而延长煤炭开发的年限。对已经开发的煤炭资源进行勘察,必须采取科学的手段预测出矿产的最佳区域以及估计出煤矿的储量。

1.1.2煤田生产的勘查。每一座矿山的可使用年限都是不同的,在开采煤矿之前,煤矿公司应该对要开采的矿山进行科学准确的计算使用年限,进而合理规划资源开发。同时对已经开采的矿山区域加强勘查力度,尽可能地提高开采量。勘查人员应该以开采区域为中心点向周围扩大勘查范围。勘查的准确性是由技术的科学性决定的,所以应该采用最为先进的勘查技术,保证勘查的高效性。对于正在开采的区域,应该对其进行记录,主要包括开采日期、开采量、开采问题等方面,进一步增加矿山开采的信息量,方便工作人员日后查找和使用。

1.1.3共伴生矿和尾矿的勘查。通常情况下,矿山都会有共伴生矿以及尾矿。在开采矿山的时候,应该对这两部分的矿产进行有效地开采和利用。特别是这两部分中的紧缺资源,更是应该使用先进技术,按照相关的标准进行开采。此外,在勘查尾矿时,应该考虑到各个方面的影响,提高资源的使用效率。

1.1.4关闭煤田的勘查。在煤矿开采完成后或者因特殊情况需要关闭煤田的勘查时,需要相关的法律法规,在关闭之前对煤矿的情况进行细致地检查,特别是对矿区周围的环境。关闭时矿区的稳固性十分重要,必须由专门的技术人员对这方面进行严格地检查,由相应的管理部门进行监督。

1.2煤田地质勘查的技术要点

1.2.1工程和地形测量技术。每个行业都有其应该遵守的标准,煤炭勘查工作必须严格按照相关标准进行才能够达到目标和保证质量。勘查工作中的测量技术应该按照国家规定的基准点以及国际上通用的坐标系统。煤矿一般都是在一些比较偏远的山区,在这些地方这种高科技就不能使用,只能够根据卫星定位来帮助工作人员完成勘查工作。

1.2.2地质填图。煤炭勘查工作是十分复杂的,而地质填图工作是地质勘查中最为基础的环节,也是当前使用比较多的技术手段。这项技术主要是根据地质学中的基本理论,采用某种方法有目的地对煤矿矿区进行地质勘查和研究,通过调查矿区的地质构造情况、煤层、煤质等方面,对后面的工作具有指导性作用。地质填图就是把勘查结果通过一定的图形图像表现出来,是进行勘查设计的主要依据。

1.2.3山地工程。在我国众多地形中,山地是煤矿储藏的主要地形之一。在山地矿区中针对一些暴露或者半暴露的区域,通常实行坑探工程。这项技术主要是在绘制地质图之前,这样才能够方便工作人员观察和研究矿区的地表和地质情况,提高后面工作的质量。使用的坑探工程目的在于:揭露及研究被表土所覆盖的含煤地层;进行煤层的取样与煤质的研究;了解煤层的产状要素及地质构造等。坑探工程包括探槽、探井、探硐和小窑调查等。利用探井可以揭露含煤地层,了解和查明含煤层数及层位、煤层厚度和结构、标志层层数和层位,地层产状和构造变化,追索煤层和标志层露头,以及采取煤样等。

1.2.4钻探工程。钻探工程是利用机械传动钻杆和钻头,向地下钻进成直径小而深(从数十米到1000多米,甚至数千米)的园孔,称为钻孔。

(1)钻探的优点。钻探工程是勘探中极其重要的手段。其主要原因有以下五点:a.在地球物理勘探确定有希望的含煤区,或经过地质预测而推定的含煤区,必须依靠钻探去验证、揭露和圈定。b.表土覆盖很厚的掩盖地区和老矿区的深部,钻探就成为最重要的手段。c.表土含水过多的半沼泽和含煤地层赋存于地表水体下的地区,即使表土层很薄也不能使用山地工程,其他手段的应用也受到限制,钻探成为重要的手段。d.钻探能够揭露整个含煤地层,取得完整的含煤地层柱状和含煤地层的岩性、煤层、煤质、构造、水文地质、工程地质及其他开采技术条件等方面的资料。e.大规模生产各种各样的钻探机械及其配套设备,并且大量出现安装在汽车上的轻便钻机,为地质勘探广泛采用钻探工程创造了条件。

(2)钻探的缺点。在肯定钻探技术优点的同时也应该考虑到它的缺点。这项技术通常只能获得一个点的相关情况,不能够全面的进行观测,而且不能够进行实时观测。此外,这项技术主要是靠推断来认识钻孔间的地质构造情况,科学性和准确性都不够。设备相对来说也比较重,施工技术复杂,特别是在一些地势高的地区施工难度增强。

2煤田地质找矿技术要点

2.1电磁法找矿

这种方法的优势就是具有瞬变性,在地质找矿的过程中使用该方法,能够在没有回线或者有地线源的情况下地下传输的过程中所产生的脉冲。伴随着不断增大的传输效果,就会形成电磁场,在线圈中则会产生涡流长,进而满足探测的要求。一般来说,在矿区中存在的厚度层位都比较大,可以从低阻的异常情况判断出何处是空矿区。

2.2提高找矿技术水平的三大途径

2.2.1创新成矿理论。矿床成矿系列是指在一定的地质历史时期,在一定的地质构造单元,与一定的地质成矿作用有关,在不同地质构造部位形成的不同矿种、不同类型并具有成因联系的矿床自然组合。属于这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系。按层次可将成矿系列分为成矿系列组合、成矿系列类型、成矿系列、成矿亚系列、矿床式和矿床共六个序次。成矿系列的概念,采用成矿分析理论基础,对促进成矿预测起到了很好的作用。

2.2.2提取准确的矿化信息。

(1)地表矿化信息。很多矿体直接出露表地,地表可见到各种蚀变标志和矿体露头,周围可以发现各种矿化分散晕。

(2)浅部矿化信息。矿体未出露地表的浅部矿床,地表可见各种蚀变带和物化探异常,包括各类盲矿体和被掩盖的矿体。

(3)深部矿化信息。深埋地下的矿体,地表无矿化显示,基于地质概念模型,应用深传透地球化学手段和信息处理技术综合提取矿化信息。

2.2.3培养煤田地质人才。人是各种活动的主体。地质人才的培养是当前以及未来煤矿产业发展的前提。我国也根据市场这一需求制定出了地质勘查人才培养计划,并通过对我国当前地质系统人才队伍的调查和研究,了解了地质工作的具体需求,提出了未来应该根据当时的实际情况以及国家提出的培养政策和标准培养地质系统人才,为我国地质行业输送高素质的人才。

3结束语

煤矿地质学篇5

【关键词】煤田地质;勘探;问题;技术

中图分类号: P641.4+61文献标识码:A 文章编号:

煤田地质学是以地质理论为基础,研究关于煤、煤层、煤盆地、含煤岩系及与煤共生的其它矿产的成因、物质成分、性质及其分布规律的学科。煤田地质学与大地构造学、构造地质学、矿床学、沉积学、石油地质学及地球物理探矿等密切相关。煤田地质勘探是运用地质科学理论和技术,选择相应的方法和技术手段,以查明地质构造、地层、煤质、煤层、资源储量及开采技术条件,以便正确地评价煤矿床及与含煤岩系伴生的其它有益矿产,从而研究、分析和探测煤矿床资源,为煤矿的设计、建设和生产提供较可靠的地质资料,从而使煤炭资源能够合理地开发。

一、我国煤田地质勘探中存在的问题

(1)矿井的开采破坏地质平衡的问题

矿井在开采过程中发生的事故如瓦斯爆炸、冒顶、透水等矿山灾害,都是由于在煤炭的开采过程中破坏了原来的自然环境,使原有的地质平衡受到了破坏,从而导致了各种事故的发生。通过研究这些现象形成的地质机理,事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化,就有可能预测上述动力地质现象是否会形成,确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。

(2)我国煤田资源采掘面临的水害防治问题

近年随着煤矿开拓范围不断扩大,开采深度向下延深,矿区的水文地质条件日益复杂,突水事故经常出现,突水量也日益增大,同时面临底部岩溶水的威胁。我国煤矿水害防治技术的发展趋势在于:深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征,深部矿井底板岩溶水突出机理,开发突水预测预报技术。

(3)煤矿开采对当地环境的污染问题

随着社会经济的发展和工业化进程的提速,虽然环境污染和矿难事故受到人们的重视,但到目前为止,煤炭企业的一系列的环境安全问题还在我们的生活中时有发生,煤矿环境安全问题是影响煤炭工业持续发展的关键因素,加强煤矿矿区环境评价与治理将成为今后重要的工作内容。

(4)煤矿及煤炭业可持续发展的问题

我国煤炭企业存在资源利用率较低、市场集中度较小、技术水平较差、增长方式粗放、安全事故多发、环境治理滞后、历史遗留问题多等问题,在这种现状下,我们需要加强煤田地质基础研究,最大限度地发现新的优质煤炭资源;加大煤炭资源综合勘探技术创新力度,力争提高勘查精度、质量和效率;围绕高产高效矿井建设,改善矿井安全状况,进一步扩大地质服务领域,促进煤炭开发和环境保护协调发展;以现代地质理论为指导,依靠高新技术,全面提高创新能力,整体提升煤田地质勘查能力和服务水平;改革煤田地质科技体制,建立新型人才机制,创建煤田地质科技创新平台。

二、煤田勘探对钻探工艺的要求

地质勘探过程中, 各种钻孔施工是一项非常常见和非常重要的工作, 包括地质钻孔、放水孔、防灭火钻孔、煤层注水钻孔、瓦斯抽放钻孔、探放水钻孔及其它用途的钻孔的施工工作。通过对煤田地质的分析和钻探理论的研究及实践经验可知,为了适应不同条件的钻进地层, 要求钻机的回转转速要有较大的调整范围,较大的功率储备, 要能实现减压钻进和加压钻进等功能。要求钻机的给进系统既要满足低压大流量和高压小流量, 又要同时实现低压小流量和高压大流量。

三、煤田地质勘探技术

(1)煤田地质勘探中的水平钻探技术

水平钻进技术,是由受控定向钻进发展而来。自20世纪80年代以来,发达国家越来越重视沿煤层水平钻进的方法,并与随钻测斜技术互相配合,从而大大提高了煤田地质勘探的效率。近年来,随着科学技术的提高和研发力度的投入,此种技术迅速发展,不仅能在矿井下沿煤层定向钻进,还能在地面沿垂直圆弧水平线轨迹进入煤层钻进,大大简化了勘探工作量,从而节约了勘探资金。而在我国的煤田地质勘探发展中,该技术在20世纪90年代初期才开始引用。

(2)动态地质勘探技术

煤矿开采是一个动态的过程,采掘地质信息的获取、实时化的地质预报都具有明显的动态特征。随着地质工作阶段的不断深入,井下揭露信息日益丰富,地质人员对于地质规律逐渐明朗,地质预报工作的精度也会相应地得到提高。如果能够将煤矿生产所获得的动态地质信息,与包括地面钻探、地面物探、矿井地质、矿井物探等在内的矿井多元地质信息有机地结合起来,实现三维地震信息的地质动态管理,使其服务于高产高效煤矿生产中矿井地质工作的全过程,为综采工作面的高效集约生产提供动态地质保障,必将成为今后煤田地质勘探前沿的发展趋势。

(3)煤矿井下勘探技术

据有关国内外资料表明,落差小于5m、长度小于150m的断层和褶曲目前采用地面勘探方法不能准确查明。因此,在勘探过程中,有必要采用矿井物探和沿煤层水平钻进技术,对井下开展采区勘探或工作面勘探。基于煤层的密度比上下围岩要小,煤层在地球物理勘探中是一个典型的低速槽,从勘探经费角度来说,煤矿井下物探技术费用将远远低于传统勘探手段费用。因此,井下物探技术将是煤田地质勘探前沿的一项重要发展趋势。

(4)煤田勘探中的信息技术

随着科技的快速发展,计算机应用技术的普及,在煤田地质勘探各个专业中也得到应用。以找煤为目标,借助计算机对卫星图像进行处理以获取有用信息,综合分析成煤地质背景,对控煤因子用找煤信息量法进行数据统计,圈定找煤预测单元,据国内外数据表明,具有明显的找煤效果。目前已逐步实现用人机对话方式处理以及智能分析就可以显示出相应的地质勘探数据。并且,还要加快研发一些自动化程度高、而且能在现场做预处理以及控制各项操作和提高勘探精度的物探仪器,灵活地选择有关技术参数,从而提升煤田地质勘探的精度和效率。

(5)综合勘探技术

综合勘探技术,就是把高分辨率地震勘探技术和钻探、测井技术密切结合,使各种手段取得的成果相互印证又最大可能地不重复工作,同时对施工过程中的施工技术进行了改进和提高,把多种技术手段的作用发挥到极致的技术集成。矿产资源勘探工作必须从地质目的和经济效益出发,因地制宜地选择勘探方法,合理运用各种勘探手段。才能达到投资少、速度快、效果好的目的。因此,综合勘探技术的研究是煤田地质勘探前沿发展中不可缺少的一个重要组成部分。

参考文献

煤矿地质学篇6

关键词:煤矿开采 地质构造 关系

在我国煤炭储藏量总量比较丰富,煤炭产区主要集中于内蒙古、山西、河南、黑龙江等省份。通过多年对于煤炭开采行业的了解,煤矿开采与地质结构有着十分密切的关系。

一、煤矿开采与地质结构之间的关系

1. 瓦斯事故与地质构造的关系大量实践与研究表明瓦斯事故的发生与开采对地质构造的破坏有着密不可分的联系。

(1)裂隙。煤层中裂隙分内生和外生裂隙,内生裂隙主要是在煤矿形成中煤层内部构造变化产生的,而外生裂隙则是由于煤层周围区域的地质变化致使煤层形成时出现裂隙,外生裂隙通常方向性明显,延伸较远。裂隙的存在使得煤与瓦斯可以充分的接触氧气,氧气充足正是瓦斯爆炸的必备条件之一。

(2)孔隙,分为原生和次生两种。原生孔隙指的是沉积物颗粒内组织间的孔隙,次生孔隙指的是煤层在煤化过程中因淋滤、溶蚀形成的颗粒间的孔隙。煤层中的孔隙越多,煤与瓦斯接触的氧气也就越多,甚至会导致煤层氧化自燃。

(3)褶皱。褶皱可以控制煤层中热量的流向,如果褶皱是向斜位置,热量顺着褶皱向上扩散就有助于煤层中热量的散发;如褶皱是背斜位置,热量就会被慢慢释放到煤层内部,热量不断集聚,开采过程中一旦触发就会造成大规模的瓦斯爆炸。

(4)断层。断层的存在对煤层的供养和热量走向都有着很大的影响,正断层更是可以控制煤层自燃时火势的蔓延。但在煤矿开采中断层会影响开采的效率,工作面往往会过断层,对断层的破坏也是导致瓦斯爆炸的原因之一。

2.矿井水灾与地质构造的关系

在煤矿开采区的施工建设如果对地质构造造成破坏,就会导致地下出水,就容易发生矿井水灾。因此对矿井水灾要进行预防,就要认真分析煤矿周围的地质构造,进一步掌握地质构造的运动规律。矿井水灾一般会发生在掘进巷道的迎头。譬如在掘进过程中,有些煤矿为追求施工的速度,对矿井地质构造了解不够深入,贸然进行工作面的挖掘,就会造成地下水突入井内。

3.采坑塌陷与地质构造的关系

采矿塌陷往往是因为煤矿在施工的工程中,施工者没有进行实地勘测并区别对待不同的地质构造造成的。由于地质岩性、岩层组成都存在着较大的差异,每个煤矿的地质构造是不相同的。真对于不同的地质构造,我们应采用不同的开采方案,以保证施工的安全性。

二、如何进行矿井地质结构预测与分析

1.矿井地质构造预测

鉴于地质构造对煤矿的安全生产具有严重的威胁,矿区必须做好对矿井地质构造预测、分析。准确地预报、预测未掘区或开采区的地质构造,不但要有丰富的第一手资料,而且必须采取各种手段进行综合分析,做出正确判断,达到准确的预测预报效果,提高经济效益。通过在矿井中收集大量原始资料,综合分析、对比和试验,利用一些小构造形迹变化来预测矿井地质构造,准确性较高,而且效果较好。矿井地质构造预测方法概括起来有两类:

(1)以锤子、罗盘、放大镜、皮尺和计算机软件为工具,进行井下地质观测素描,进而揭示构造规律,借助几何作图、地质规律、构造参数处理来预测和评价构造的方法称为地质方法;

(2)借助计算机软件处理地表和井下获得的地球物理探测数据,通过成像、图像和数字解译来解释地质构造的方法称为物探方法。

2.矿井地质构造分析

矿井构造是控制煤系形态、位态和体态的首要地质因素,构造作用通过改变煤层瓦斯、矿井涌水、岩浆活动、煤层顶底板、煤层倾角、陷落柱、地温地压等地质条件,从而间接地影响着煤矿安全和正常生产建设。随着综合开采技术工艺的普及和开采设备的更新,矿井生产对地质构造的查明程度和预测精度提出了更高的要求。因此,研究矿井构造是一项贯穿于煤田地质勘查、矿井建设和煤矿开采等各个阶段的首要地质任务,也是构建现代化安全高效矿井地质保障系统的核心内容。对于矿井地质构造的研究主要采用地质评价和综合探测两种方法:

(1)地质评价是从地质角度,采用多学科、多方法、多手段对矿井构造发育规律及复杂程度作出客观评价;

(2)综合探测是在地质评价的基础上,选择矿井内具有生产前景的采区,进一步采用地质、物探、化探及钻探等多种手段互相配合,具体查明区内构造的规模、性质及对煤层的破坏程度等,指导工作面的合理划分。地质评价,综合探测是查明地质构造的重要途径和方法。其目的是为准确掌握矿井范围内地质构造的分布规律。查明这些构造以后,关键是如何最大限度地减小它们对煤炭开采的影响程度,以确保生产的顺利进行。事实证明,在同一地质条件下生产,管理科学,操作技术熟练的矿井,经济效益明显较好,尤其在机械化采煤过程中,对地质构造的科学处理至关重要。

三、应对地质结构对煤矿开采产生的隐患措施

地质结构分析对于煤矿开采有着十分重要的意义和作用,在对地质结构域煤矿开采二者之间关系进行分析时,产生的一系列隐患,我们应该及时的采取措施应对,以保证煤矿开采的顺利进行,保证人民的生命财产安全。

1.提高煤矿开采区管理人员和技术人员安全意识

意识对行动具有反作用,具有良好的安全意识,在实际的采矿工作中,才会更加注重安全。公司应该着重加强对开矿工作人员的安全防范方面的培训,提高其自身业务素质和应对紧急情况的能力。同时,对于该矿区的实际地址构造情况进行一个系统全面的勘探,以确保煤矿开采工作的安全性。

2.强化制度管理, 有组织、有目的、科学的开采

对于矿区的实际地址构造情况,在系统的勘探之后,组织人员对于煤矿开采进行科学合理的开采,强化制度管理,加强组织管理,用严格的规章制度约束工作人员的行为,有步骤、有目的的合理开采,确保煤炭资源的可再生性。

3.加强对于地质结构的分析,多方检测, 避开易塌方深陷区

在煤矿开采过程中,密切对地质构造的分析,采用高新科技手段,全方位的进行科学的检测,有效避开容易发生灾害的矿产区,保证煤矿开采的顺利进行,确保人们的生命财产安全。

参考文献:

[1]王金峰.加强地质构造分析提高安全回采率[J].山东煤炭科技,2010(4).

煤矿地质学篇7

煤炭是我国的基础能源,煤炭地质勘查则是资源开发利用的先导性和基础性工作。20世纪90年代以来,我国教育体制改革,煤炭部属院校归属地方,归属地方的煤炭高等院校已更名、合并或升格;原煤田油气地质与勘探专业归并为地质工程专业。20世纪90年代后期至2003年前后,煤炭工业低潮,煤炭地质勘查队伍缩减。由上述因素导致煤田地质勘查类课程停开,部分院校仍开设矿产地质勘查类课程,但内容转为一般性矿产地质勘查,对于煤炭地质勘查而言没有针对性。因此,进入21世纪以后,随着国民经济高速发展对能源的强劲需求,煤炭工业进入新一轮发展高潮,煤炭地质勘查工作蓬勃发展,对煤炭资源勘查与评价方面的专业人才需求越来越旺盛,在大学本科阶段开设煤炭资源勘查类课程的重要性日益显著。近年来,各原矿业类高校地质类专业相继不同程度地对专业方向和课程设置进行调整,加强了煤田地质和资源勘查方面的比重,以适应人才市场的发展变化,同时也使矿业类高校的传统优势得以充分发挥。

2课程目标定位

煤炭地质勘查是一项复杂的系统工程,它以基础地质学、煤田地质学等当代地质学基础理论为指导,以钻探、物探等先进技术手段为核心,同时还涉及矿产资源评价和矿产资源管理等学科知识。20世纪90年代以来,我国矿产地质勘查体制发生了显著的变化,地质勘查理论和技术方法的发展,资源/储量分类国家标准和矿产地质勘查规范的实施以及矿业权市场的建立,对从事煤炭地质勘查的工程技术人员和工程管理人员提出新的要求。当前,矿产勘查工作的最大特点是呈现多样化和逐步走向市场化,煤炭地质勘查人员不仅需要坚实的地质理论和勘查技术知识,还需要具备一定的技术经济评价和矿产资源管理的知识,从而必然促使煤炭地质勘查学科内容的调整和拓宽。当前,矿产地质勘查工作的基本特征是从技术型发展为技术-经济型,“煤炭地质勘查”课程的培养目标也从原有的纯地质技术人才拓宽到以地质技术为基础、掌握一定的技术经济评价和矿产资源管理的综合性应用型人才。

3课程内容体系

煤炭地质勘查与评价作为一门专业主干课程,涵盖内容较广泛,主要涉及煤田地质学、煤田普查与勘探、矿床技术经济评价和矿产资源管理四门学科,它们各有独立的科学体系,而又是密切联系的一个整体。煤田地质学是研究煤、煤层以及含煤岩系成因、性质和其分布规律的一门科学,是煤炭地质勘查的理论基础。煤炭地质勘查是一门来自生产而又直接为生产服务的学科,其目的是为煤矿设计与建设提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理而顺利的开发。其主要任务是运用煤田地质理论及其相关地质理论,选择相应的技术手段和工作方法,经过一定阶段的工作,寻找和探明煤矿床,对煤田的地质与开采技术条件进行研究;并结合当前我国技术经济政策的有关规定,对煤矿床做出正确的工业评价。可行性研究属于工业技术经济学的范畴,是煤炭资源评价的重要内容之一。可行性研究的核心是煤矿床技术经济评价,其任务是应用经济学的原理,根据煤矿床地质勘查工作所获得的资料,选取合理的技术经济参数,预估煤矿床未来开发利用的经济价值和经济、社会效益,为煤矿床地质勘查项目取舍和矿山开发投资决策提供科学依据。矿产资源管理属于管理学范畴。矿产资源管理是矿产资源主管部门以矿产资源所有权者和国家行政管理者身份,依据有关法律、法规,对矿产资源进行的综合管理,包括矿产资源的储量管理、矿产资源勘查开发的监督管理和矿业权管理等。煤田地质学是煤炭地质勘查与评价工作的理论依据。煤炭地质勘查不仅是一项地质工作,而且又是一项经济活动,勘查工程的实施要符合经济原则,以最小投入获取最大地质成果勘查成果和最佳经济效益,技术经济评价是煤炭地质勘查的重要主要任务之一。矿产资源管理的目的和任务,是体现国家的意志、维护矿产资源所有者权益,保障矿产资源勘查、开发活动依法有序地进行,取得最佳经济效益、社会效益、资源效益和环境效益。因此,在矿产勘查体制改革不断深化的今天,煤田地质学、煤田勘查、煤矿床技术经济评价和矿产资源管理四门学科之间的联系日趋密切,逐步形成与走向市场化进程相适应的煤炭地质勘查与评价的新学科框架体系。

4教学实施

煤炭地质勘查与评价课程是一门综合性和应用性课程,其内容较广泛,所涉及的煤田地质学、煤田普查与勘探、矿床技术经济评价和矿产资源管理等四门学科,在以前都是独立的课程。为了适应专业改革和复合型人才的培养,将它们综合为一门课程。为了保持各分支学科内容的完整性,又突出重点、加强各部分之间的联系,构成统一的学科框架,在本课程的教学中注重突出以下三方面特点:(1)系统性:由基础地质理论、勘查技术手段、可行性研究和矿产资源管理构成的完整工作框架体系;(2)规范性:由相关标准、规范构成的煤炭地质勘查标准体系;(3)实用性:由理论、方法、规范、实例构成煤炭地质勘查教学体系。煤炭地质勘查与评价课程针对其综合性和实践性强的特点,其教学环节包括课堂教学、实验教学、课程设计、毕业生产实习等环节。

4.1课堂教学

课堂教学是课程教学的基础。在课堂教学中,主要对地质勘查相关的基本理论、技术和方法进行讲解。针对煤炭地质勘查与评价课程具有内容广泛、实践性强的特点,课堂教学全部采用多媒体教学手段。以《煤炭地质勘查与评价》教材为基础,以收集的大量地质勘查报告、图件和表格为素材,采用案例教学、互动式和讨论式教学方法。案例教学是一种采用“案例—理论和概念”模式的教学方法。在课堂教学中,一方面采用案例教学方法,通过大量勘查实例分析讲解地质勘查的基本理论;另一方面,实施互动式和讨论式教学,尽可能调动学生主动学习的积极性。每章开始均有本章要点提示,结束时有本章思考题,通过课堂讨论和布置课外作业形式,促使学生积极参与和自我学习。本课程第一章“煤田地质学基础”在前面的课程中已经学过,本门课程安排一次学生以寝室为单位,自己收集资料、制作多媒体课件,上讲台讲授。几年的实践表明,这一安排极大地调动了学生积极性,同时也使同学们在课程学习前对已学知识的巩固,为后续章节的学习奠定了基础。

4.2实验教学

实验教学是课堂教学效果的主要实践环节,也是课程设计和生产实习的基础和前提。在煤炭地质勘查与评价课程的实验教学中,以具体的地质勘查为例,设置了读报告、读图和岩心编录实验,使课程的理论学习和实验的具体实例分析相结合。通过煤炭地质勘查报告和煤炭地质勘查设计报告的阅读,使学生了解勘查设计和地质报告的作用和基本内容,了解矿产资源勘查地质成果的使用,地质勘查报告的组成和煤层综合成果表的基本内容等。通过地层综合柱状图、钻孔柱状图、煤岩层对比图、勘探线剖面图、煤层底板等高线图及储量估算图的阅读,使学生了解煤炭地质勘查工作中有哪些主要地质图件以及这些图件的相互关系,掌握各种主要地质图件的内容和读图方法,以及它们的用途,培养学生对各种主要地质图件的综合分析能力。通过岩心编录实验,使学生熟悉煤炭地质勘查钻孔岩心描述和地质编录的内容,掌握钻探工程地质编录和岩心描述的方法,培养学生钻探工程原始地质编录的能力。

4.3课程设计

课程设计是对课堂教学的综合训练,也是生产实习的基础和前提。课程设计采用手工编图和计算机绘图相结合的教学方式,充分体现了课程设计的基础性和先进性的结合。通过课程设计,培养学生理论联系实际,独立分析问题和解决问题的实践能力,在课程设计中,设置了煤炭地质勘查设计的编制、勘查图件的绘制和资源储量估算,通过煤炭地质勘查设计的编制,使学生掌握煤炭地质勘查设计的主要内容和具体方法。通过地质图件的编制和资源储量估算,使学生掌握地质图件编制的一般步骤与具体方法和资源/储量估算的基本方法,培养了学生从地质角度分析问题和解决问题的思路和方法。

4.4毕业生产实习

毕业生产实习是课程教学和课程设计的实践应用。为了把地质理论学习和生产实践相结合,要充分利用校外资源,积极与煤炭行业的相关单位建立人才联合培养计划,建立实践教学基地。我院已与中国煤炭地质总局、河北煤炭地质局等煤炭行业建立地质工程本科生实践教学基地。在生产实习中,为学生提供了煤炭地质勘查现场实习的平台。在本科毕业设计中,根据学生意愿并结合单位用人需求,直接将学生送到煤炭地质勘查单位进行生产实践学习,为地质工程本科生的生产实习、毕业论文实习提供了条件,同时也为毕业生去煤炭地质部门就业搭建了通畅的桥梁。这些措施一方面有利于学生将理论知识向实践转化,同时也给用人单位提供了新鲜动力及选拔优秀人才的机会,达到了双方共赢的目的。

5结束语

煤矿地质学篇8

【关键词】煤巷锚杆;支护;掘进技术;因素;措施

1、推广煤巷锚杆支护快速掘进技术的重要性

在煤矿企业生产中,煤矿岩巷快速掘进是煤矿企业定持续稳定高产的基础,而现代电气与化机械设备不能充分发挥作用是影响煤矿煤巷掘进速度的重要因素之一,现代电气与化机械设备的可靠运行需要巷道掘进系统中众多配套环节与之呼应,譬如支护、转载与运输、供水、通风与降尘等环节,因此煤矿企业要想增进煤巷掘进速度、大力发挥现代化电气与机械化作用,首先不断的增强设备综合配套能力,不逐步健全与完善,尤其是缩短支护与运输时间,能大大加强煤巷掘进速度。我国煤矿巷道支护基本上脱离了棚式支护,锚杆支护也从低强度锚杆、高强度气动锚杆钻机逐步发展到高预应力、强力锚杆支护。煤矿企业的锚杆支护,大大增强了煤矿巷道支护效果,提高了煤矿巷道的掘进速度,降低了工人劳动强度,为煤矿企业扩大产能、提高效益具有重大意义。

2、制约锚杆支护技术因素分析

锚杆支护是从煤矿矿井巷道支护技术发展起来的,如今已经成为煤矿企业安全高效生产不可缺少的支持技术,我国煤矿企业的锚杆支护经过近些年的发展,煤巷锚杆支护技术发展迅速,锚杆支护作用机理认识得到深化,巷道围岩地质力学快速原位测试系统得到了开发,)动态性、系统性、信息性的锚杆支护设计法得到了广泛应用,具有了高强度、高刚度树脂锚固锚杆支护系统,但是我国锚杆支护技术起步较晚,存在一些弊端。

2.1锚杆支护设计方法不合理

当前,我国煤矿企业的煤巷锚杆支护设计比较单一,基本上就两种方法设计即主工程类比法与理论分析法。而工程类比的方法的使用最大的弊端就是缺失科学设计依据,很多都是凭以往的经验而设计。煤巷锚杆支护的理论分析法设计时,由于在矿井工程实践中,矿井中的很多种条件经常变化,与理论分析产生的差距较大。同时,这两种设计方法,所计算出来的支护参数与矿井中实际要求的支护参数存在一定的偏差。

当前煤巷锚杆支护还没有形成综合各种支护原理的锚杆支护参数计算方法。煤矿企业在煤巷锚杆支护设计时,所采用的基础参数通常是巷道四边的几个点的综合地质技术资料的平均值,设计的锚杆参数通常广泛应用于矿井的整条巷道,这样就很容易造成煤矿巷的锚杆参数明显偏高。锚杆参数如果偏高,导致矿区矿区的地质技术条件发生情况变化时,所发生变化区域变化区的锚杆支护参数参数不合适,很容易造成局部冒顶事故的发生。

2.2煤矿矿区地质条件预测缺失

煤矿区域的岩体是一个非常复杂的地质体,很多煤矿企业在巷道布置和支护设计时,不认真去全面了围岩各个种类的地质条件状况,同时在煤层开掘时,通常不采用有效的措施来对围岩强度、围岩结构、锚固性等相关参数进行测试,因此,巷道锚杆支护设计就趋向理想化,很多弱面不能被及时发现,尤其是沿巷道走向方向更不容易察觉,,这样就不能采取相应的措施来加强锚杆支护,就很容易导致顶板事故的发生。

2.3锚杆施工工程质量不高,支护工作人员技术较差

由于煤巷锚杆支护作业的工程质量受施工场地与地质条件的影响很大,对同时具有隐蔽性,有锚固力上不去,锚杆失效、防水效果等通病,顶板破坏失稳通常没有明显的预兆,如果发生冒顶事故,其规模比通常很大。同时,当前,我国煤矿施工支护工作人员技术素质相对较低,再加上监督管理的缺失,锚杆施工工程质量施很难保证。

3、提高锚杆支护安全可靠性的相关措施

3.1锚杆支护设计方法要具备科学性

美国、澳大利亚、英国等国家对锚杆支护技术较高,煤矿企业应该大力引进、消化吸收国外先进技术的基础上,结合煤矿矿区的实际状况,以地应力现场实测值作为前提条件,总结研究出“地应力学评估初始支护设计现场监测信息反馈及设计的修正完善”的动态设计方法,这种方法能够形成了针对煤矿矿区条件的高强度锚杆支护技术,提高工程质量,便于科学化管理,设计基础数据的采集工作也得到了简化,让锚杆支护设计方法的可靠性高,针对性强。此外,煤矿企业的相关部门还要大力运用现代化的设备和技术手段,对地应力大小、围岩强度和结构、围岩位移以及破坏范围等各个条件进行测试,详尽了煤矿矿区的煤层围岩体物理力学性质,同时,对煤矿矿井的生产地质资料要认真分析,为锚杆支护设计方法的科学性奠定基础。

3.2改进支护材料,大力推广高强度与高预应力组合式锚杆支护体系

一是采用抗破断强度的锚杆。通常用的螺纹钢锚杆由于加工工艺等原因,其杆体的强度减少,不宜采用,应该大力采用lV级锚杆专用螺纹钢,这种螺纹钢加工而成的锚杆性能高,抗破断强度高,支护刚度强,限制变形更加有力;二是预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。稳定的围岩可以单一的锚杆支护,但是受诸多因素的影响,围岩通常不稳定,譬如动压影响,软岩层,地层压力大等因素,因此,锚杆支护应该采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。在高地应力厚层复合顶板条件下控制巷道变形和防止顶板离层方面有很大的优点,同时能够同步承载和刚度匹配问题;三是矿压监测技术要具有可靠性,锚杆支护工程隐蔽性较强,设计不合理与施工质量很容易导致顶板离层冒落。而矿压监测是锚杆支护是安全防线。因此煤矿企业大力实施规范监测措施,及时掌握巷道顶板下沉及离层现象,为锚杆支护效果及安全可靠性夯实基础。

3.3加强施工管理 强化职工专业技术培训与岗位训练

煤矿企业为提高煤巷锚杆支护的工程质量,应该加强煤巷锚杆支护技术管理、质量管理和现场管理,严格按要求按措施进行施工,同时对工程质量监督也加以重视。此外,科学的设计、精心的施工以及严格的检验等环节是煤巷锚杆支护的质量基础,因此,煤矿企业应该大力强化职工专业技术培训和与岗位训练,提高他们的整体素质,保证煤巷锚杆支护的工程质量。

4、结束语

煤巷锚杆支护及快速掘进技术是煤矿巷道支护技术的主要发展方向,可提高围岩的稳定性,同时支护成本较低、成巷速度迅速、经济效益明显,因此,煤矿企业应该大力发展锚杆支护技术,使其具备科学化、系统化、规范化的要求,达到生产高产高效、安全稳定的目的。

参考文献

[1]崔光华,王金华.我国煤巷锚杆支护技术的基本特点[J].煤矿开采.1999.4.

煤矿地质学篇9

关键词:煤矿企业 管理策略 关系 安全生产

目前我国最重要的经济支柱产业之一便是煤矿业,煤矿业中的安全生产则一直是社会对煤矿企业生产过程中的关注重点,煤矿事故的发生不仅极大程度上地影响到了煤矿企业自身的经济效益,也严重地威胁了相关工作人员的生命安全,同时,在社会上也会存在负面影响。煤矿企业需落实可持续发展理念,并认真的去实行,对企业安全生产以及企业技术管理也应该加强力度。企业在面临安全生产问题的时候,需要有针对性的制定出解决对策,才能达到社会发展新形势下的要求,也才能保证煤矿业得到良好的发展。

1 煤矿企业安全生产的必要条件

若要确保煤矿企业安全生产,企业的管理技术以及生产过程中生产技术的运用,都需做到全面综合化,煤矿企业在生产流程中需着重运用技术管理。企业安全生产需要全面地分析考虑煤矿作业流程中的各个环节,在实施企业安全管理时则需渗透分析结果。煤矿作业流程是比较复杂的,煤矿生产技术运用的方法也是多样的,因此煤矿企业安全生产管理的重点,就在于企业生产技术管理。煤矿作业中需要重视技术管理,并在生产过程中加强管理力度,做到科学化管理,才能减少或者防止煤矿事故的发生,才能使企业自身利益以及煤矿作业人员自身的利益得到足够的保障。

煤矿生产过程中,矿井的合理开拓设计,以及合理的矿井开采设计都直接关系着煤矿企业安全生产,煤矿建设是基于设计合理化上的。在进行煤矿开发作业时,对矿井的施工要进行高度地合理部署,并根据总体安排,有针对性地进行开采设计和开拓设计。事先就需对矿井的巷道部置、生产设备选型和矿井的采区划分进行详细的规划。巷道的部署要尽量简单化,在选择生产设备和生产设施上要做到经济适用,地质的勘察是进行矿井采区划分前的必要步骤。要借鉴先进的煤矿生产流程,了解其发展趋势,并对具备先进技术的煤矿生产设备动态进行关注,以加强安全生产力度,降低煤矿安全事故的发生。还需在煤矿生产中进行集中管理并坚持机械化,并优化煤矿生产的经济技术。矿场的整体运作与矿井的设计紧紧关联,是矿井使用寿命以及矿井生产效益的保障。在确定最终的设计方案时,则必须进行技术上的全面考虑和分析,以确保在施工过程中达到最好的设计效果。

在煤矿作业人员的管理上运用技术管理也是安全生产的重要因素,当今煤矿企业在考虑如何使用煤矿给企业自身来带更大的利益的同时,也需要考虑如何管理员工。煤矿业虽然一直使用机械化作业,煤矿开采所用的技术设备也一直是企业在管理上的重点,但是机械离不开作业人员的操作,如不重视对作业人员进行强有力的管理,在煤矿作业过程中,则有可能出现违规操作,造成人为引起的矿难事故。煤矿企业安全生产要重视以人为本,先进的科学技术离不开人去创造,需加强煤矿作业人员的严谨度、技术以及安全意识,才能做到有效地利用技术,也才能更好地预防安全隐患,在出现安全问题时也才能有效地采取相关解决措施,保证煤矿企业安全生产。

2 煤矿企业技术管理的相关策略

首先,煤矿企业在进行煤矿作业时,应对施工现场做到监督和控制。要对工作细则制定相关规定、重视工程的质量并确切的实行安全生产。煤矿企业相关负责人在进行煤矿隐患事故的预警和排查时,应有效地运用和利用技术管理,并利用技术管理采取科学有效的解决措施。矿难产生的原因也与煤矿本身存在的安全隐患相关联,不同的煤矿其安全程度也是不同的。在进行技术管理过程中则要有针对性地制定解决方案,做到能及时发现安全隐患、解决安全问题。运用技术管理对存在安全问题的矿井进行现场整改,或者立刻下达整改通知。煤矿企业要重视加强煤矿作业人员工作安全的观念,并培训作业人员操作技术,做到掌握安全要点,并严格按照相关规定对安全生产不合格的作业人员给予处罚,以达到煤矿安全生产的目标。

其次,企业煤矿生产在相关规章制度中是有着明确要求的,煤矿企业应严格按照制度规定来进行安全操作,以使煤矿生产得到有效的安全保障。在煤矿生产开拓矿井的基本文件中制定出相关作业规程,对煤矿生产操作在技术上起到了指导作用,也对煤矿作业人员操作起到了规范作用,对煤矿作业人员的不规范化操作起到了遏制效果,作业规程的严格遵守对煤矿工程高效率运作也能起到保证作用,同时保证了工程质量,煤矿企业和煤矿作业人员的自身利益上也得到了有效的保障。在对煤矿进行施工前,煤矿作业人员应对相关作业规程进行学习以及签发审核,并制定出规范化的施工措施,认真的遵守作业规程,贯彻落实相关规章制度的要求。

煤矿生产过程中,在工程效率和工程质量的要求上应进行严格把关。只有高质量的煤矿生产,才能给煤矿企业带来利益,煤矿企业不仅要重视工程运作的效率,对其质量也要重视高标准要求,因此,作业人员对煤矿要认真地进行日常检查、专项检查以及突击检查,并严格按照相关规章制度的规定来进行并记录检查结果。在工程质量的检验中,要结合月度验收结果,做到及时有效的反馈出工程质量信息。对待作业人员则要实行赏罚制度,以遏制煤矿作业人员不规范的操作,提高作业人员的生产安全意识,建立起良好的工作环境,煤矿企业要做到以人为本,更加深层次的对作业人员进行思想统一和认识提高。对质量不合格的工程则不计入总的工作量中,对存在安全隐患的工程也不计算在内,进而提高整体的工程质量。

煤矿企业要进行科学化的生产,利用先进的科学技术进行生产,在煤矿作业中也是必要的。目前,有很多原因导致煤矿作业安全生产得不到良好的效果。其中地质和开采的局限性、作业人员综合素质低以及生产设备的落后,都是造成生产安全隐患的因素。要改善煤矿的安全情况,提高作业人员的综合素质以及作业人员的安全意识是必要的,并建立起良好的工作环境,煤矿作业人员的工作氛围也要营造良好。在对待煤矿所存在的安全隐患上,要利用技术管理进行及时的排查。应用先进的科学技术来进行煤矿生产也是必要的,先进的技术设备在推动煤矿安全生产上有很大的作用。因此,煤矿安全生产要从其根本上进行改变,原先所采用的生产方法要进行改进,在生产中要对科学技术有所运用,先进的技术生产设备,以及创新的生产工艺和材料的使用,都需要进行大力的推广。

最后对矿井瓦斯需要进行强度上的管理,煤矿事故因为火和煤尘所产生的机率很大,因此在矿井瓦斯的管理上需要更加的科学和技术化,由于瓦斯所带有的特性,矿井的通风保持是进行井下作业安全的保障。矿井拥有良好的通风系统才能在基本上保证安全生产,也才能对事故的发生起到预防作用,因此在进行管理过程中,要建立健全的管理制度并加强管理力度。发现通风系统出现问题时应该及时采取解决措施,并对运作不良的通风设施进行改造,以减小矿难事故的发生。

在煤矿工程的进行中,对瓦斯的动态应做到定时检查,并记录检查结果,对检查中遇到的临时问题采取有效的解决措施,对瓦斯的鉴定也应做到定期组织,提供可靠的日常煤矿管理依据。而瓦斯管理员则要进行相关的业务培训并进行考核,并合理的安排瓦检员的工作时间防止瓦斯检查上出现遗漏。

3 结语

随着我国社会的发展,新形势下的煤矿企业在安全生产过程中,应该重视科学技术的运用。煤矿生产的安全管理体制在进行着改革,它要从根本上改善煤矿生产安全问题。要大力地推广科学技术管理,使用先进的生产设备,为煤矿作业人员定期组织安全生产培训,提高作业人员的安全意识。并对煤矿工程监察加大力度,对所发现的煤矿安全隐患做到及时的排查和通知,严格按照相关规章制度来执行煤矿工程的实施。煤矿企业安全生产与技术管理是密不可分的,只有在良好的工作环境下,煤矿作业人员才有足够的工作热情,进而保证工程质量,同时也为作业人员的效益提供有效的保障,为煤矿企业带来最大的效益。

参考文献:

[1]闫海兵.加强技术管理工作实现煤矿安全生产[J].科技创业家,2011(10):156.

[2]盛振强.煤矿生产技术管理与煤矿安全生产的关系及管理措施[J].科技信息,2010(32):732.

[3]王艳伟.加强技术管理实现煤矿安全生产[J].中国科技纵横,2011(7):216.

[4]张新战.加强技术管理实现煤矿安全生产[J].科技致富向导,2011(19):383.

煤矿地质学篇10

关键词:煤矿地质;矿山;关键技术;系统构建

中图分类号:TD1 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 18-0064-01

在对煤矿资源进行开发之前,需要对其地质状况进行勘探,通过不同的技术手段对煤层埋藏的储量、分布等具体情况进行了解和掌握,为后期的开采设计、矿井建设以及生产模式提供一定的现实依据。而在具体的地质勘探过程中,为了更好的揭露煤系,确定煤岩体的赋存状态以及相应物质的变化规律,使不同勘探阶段的目的和任务能够得以完成,工作精度和工作效果都能够得以实现,是需要将施工方法和多种技术手段进行同时应用的[1]。近年来,我国的数字化和电子化信息技术逐渐的应用到了煤矿地质工作之中,煤田地质勘探的技术和方法都有了新的飞越。对煤矿地质勘探领域来说,其技术发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段、地理信息系统和矿山软件技术有机的结合在一起。尤其在矿山软件关键技术的作用下,煤炭地质主流程信息化和煤炭资源信息化水平将会得到快速的发展,煤炭资源的综合勘探技术、勘探精度和煤炭综合勘探技术体系也必将得到极大的进步。本文以此为视角,对矿山软件关键技术及其在煤矿地质工作中的应用,阐述了矿山地质工作中的常见处理技术,分析和讨论了煤矿地质工作中的矿山关键技术,最后对数字矿山软件系统的构建进行了探讨。

一、煤矿地质工作的要求和需要使用的处理技术

(一)巩固加强地质保障系统

在煤矿地质工作中,巩固加强地质保障系统是十分必要的。为此,需要从煤矿的特定地质条件出发,对其地质构造进行全面的掌握,使用有效的技术手段,以满足勘探先进技术为目标,最终能够及时、准确的将可靠、客观的地质资料提供相应的管理和生产部门,保证煤矿地质工作的顺利进行。在这一过程中,三维地震预测技术、无线电传输技术、钻探技术和电法勘探技术等会综合的应用其中,地质构造的变化情况以及这种变化对煤矿生产的影响程度和影响范围等将会清晰的呈现出来,为煤矿勘探的进行保驾护航。

(二)应用新模式提高煤矿地质工作的质量

为了维持和提供啊煤矿地质工作的效率和效果,提供工作的质量,需要在以下几个方面做出努力:(1)在有条件的地区,将无线电坑透仪、瑞利波探测仪、瞬变电磁等先进仪器和技术引入到进行勘探之中,提高地质成果的质量;(2)坚持以地质钻探为主的模式,在适当的时机辅以巷探探测;(3)在地质条件复杂的区域,为了适应块段的缩小,需要为其配备适量的轻型支架;(4)通过对三维地震勘探技术的应用,补充二维勘探的不足;(5)在采掘机械的选择方面,要尽量选择大功率的机械,以此来提高截割地质构造和煤层顶底板岩石的能力,增加设备的使用寿命,提高生产效率,与此同时,要积极的采取措施,加强采掘机械在过倾角较大的褶曲构造的爬坡、防滑、倒架、窜溜等的能力。

(三)通过优化设计避让复杂的地质构造

在对采区与工作面进行设计之前,需要认真对地质构造的特点与可靠程度进行细致的分析。在这一过程中,需要进一步的结合采掘方法与矿井生产接续等相关因素,设计出最佳的设计方案,避让复杂的地质构造。具体做法包括:(1)在煤矿开采的过程中,可能会遇到断层等特殊的地质构造,此时,应该制定出相应的具体的实施方案和措施,并对其产生的经济效益进行全面的比较和评估;(2)设计规程必须严格按照有地质部门正式审批的地质说明书进行;(3)对条带开采的实际情况进行仔细的勘测,合理安排采掘工作面,最大限度的避让断层构造与煤层变薄区,然后以探明构造的变化情况为依据,对其进行重新的设计和布置;(4)在上述工作完成之后,需要对工作面采后进行认真的总结,对生产和煤炭资源回收方面等存在的问题与不足进行重新讨论和评价。

二、煤矿地质工作中矿山软件关键技术与应用

(一)煤炭遥感技术

该技术是计算机软件技术与现代信息技术有效结合的产物。煤炭遥感技术的工作原理是把空间遥感技术应用到了探测与煤矿地质工作之中,作为一种高新技术,煤炭遥感技术的实时性和准实时较强,能够快速、客观的反应勘测的内容和数据,在整体性也具有明显的优势特征。尤其是近年来,随着计算机软件技术的不断进步,煤炭遥感技术也得到了突破性的进展,一个更加完整的煤炭遥感科学体系基本构建完成。在当前乃至以后的一段时期,煤炭遥感技术在煤矿地质勘探中的应用会进一步的继续沿着与GIS额GPS相互融合的方向发展,在计算机软件技术的支撑下,具有更高准实时性、具有半自动化和半智能化功能的煤矿地质资源调查信息系统将会成为煤矿企业应用的重点技术,为煤炭工业的可持续发展提供科学的决策依据。

(二)数据挖掘技术

数据挖掘技术被认为是继网络技术后计算机技术的新亮点,是计算机技术的一个重要应用,它通过对大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际信息的分析和处理,从中提取出难以依靠直觉发觉知识和信息,这些知识和信息的属性是潜在有用的,并且在一定程度上会违背人类的直觉。有可能应用该关键技术的矿山地质工作领域有建立成矿模型、资源储量地质可靠程度标准划分、矿石质量控制、围岩和矿石稳定性的分类等。数据挖掘技术应用与煤矿地质工作之中,主要是应用其综合处理结构化信息、非结构化信息与半结构化信息的功能。

(三)煤矿地质钻探技术

在新科学、新技术的影响下,在煤矿地质工作中得到广泛应用的地质钻探技术因其较高的自动化水平、灵活的操作性能,以及较高的机械效率,得到了越来越广泛的应用,并且随着应用范围的不断扩展和应用层面的不断深入,该技术的进展和提高程度都是十分快速的。而这一状况的出现,是与其相关软件的嵌入不可分割的。其中,使用绳索取芯技术能够有效减少人工劳动强度,提高工作效率,满足各项经济技术指标;使用和推广钻进参数探测技术能够通过各传感器实时掌握钻杆的旋转速度等参数。跟据这些参数,又能够及时、准确的调整操作,提高钻进质量和工作效率。以上两种矿山勘探技术经过多年的发展,已经得到了越来越多的煤矿企业的应用。

(四)三维地震勘探技术

近年来,三维地震勘探技术得到了越来越广泛的应用。其中的原因是,用户的要求越来越高,加之大容量高速计算机的发展和在煤矿地质工作中的应用,人们开始倾向于对海量的地震勘探数据进行全面的处理,而这正是三维地震勘探技术得以提出和得到飞速发展的原因。三维地震勘探技术的探测精度较高,能够对小构造进行高精度的探测。这种技术应用,使得那些条件资源优越、较早使用该技术的矿区得到了较大的收益,在这一事实面前,越来越多的煤矿以及一些待开发井田的业主们,也开始要求进行三维地震勘探,这种对二维地质勘探技术的升级,即向三维地质勘探技术的转移已经成为大势所趋。但是,在最初,三维地震勘探技术在应用时工作量较大,也会产生较高的成本,在技术方面也并不十分成熟。但是,经过近几年的发展,一些新的技术、方法和手段不段的应用其中,使得该技术得到了逐步的完善和发展,工作精度得到了较大幅度的提高,工作成本也显著的降低。

三、数字矿山软件系统的构建——基于煤矿地质工作的分析

(一)模型的建立

数字矿山的空间数据模型是有真实依据的,是在对真实矿山空间的充分认识基础上通过抽象形成的[2]。其工作原理是通过计算机软件识别、处理真实矿山的空间实体和空间地理现象,寻找不同对象之间的相互联系,可以看作是真实矿山到数字矿山的一种“直接映射”。一般情况下,数字矿山模型的组成需要以下要素:数据操作、数据结构与数据的完整性约束,其内容体现在以下三个方面:(1)数据操作是施加在对象上的一组操作,是对数据动态特征的描述;(2)数据结构用于描述数据的静态结构,包括应用所涉及的对象类与对象类所具有的特征和它们之间的关系;(3)数据的完整性约束指的是对数据静态与动态特征的某种限定,它定义了相容的数据库状态的集合与所允许的状态改变。

(二)数字矿山信息系统数据特性

对数字矿山信息系统来说,其数据具有以下特征:(1)地测数据的表征性。这是表征地质体的状态及其属性的一种普遍形式,能够对地质体的形状、变化趋势等方面进行描述;(2)地测数据的可用性、可处理性和可替代性;(3)地测数据的时效性,在不同时间段内获取,地测数据是通过长期积累、逐提增加而形成的时间序列数据[3];(4)地测数据具有多样性,这些数据往往涉及到不同的来源、地点、领域以及载体等;(5)地测数据具有不确定性、相关性和模糊性。

(三)矿山工程地质数据库的实现

(1)地质数字化管理系统。地质数字化管理系统运用高效率、高稳定性的VC++作为数据库操纵语言对数据进行管理[4]。系统通过良好的交互界面对煤矿的基础地理数据、水文地质基础数据、地质构造基础数据和工程地质基础数据等地质信息数据库的数据进行集成,实现数据信息的管理和维护,完成钻孔坐标校正、各类报表及台帐的动态管理等一系列较复杂的业务处理。(2)钻孔数据管理。钻孔数据是通过钻探方法获取的地下地质资料,包括钻探资料、综合成果、测井成果三类数据,每类数据相互关联、互为补充。其中,钻探成果涉及岩石名称、层厚、累计深度等,综合成果涉及地层单位、煤层编号、累计深度等,测井成果涉及累深、层厚、测井曲线等各种数据[5]。

四、结束语

随着计算机应用领域的不断扩展,矿山地质工作也逐步实行计算机化,并渐渐走向深入。目前,煤矿地质工作应用计算机软件技术的水平和综采机械化程度都越来越高,这就对煤矿地质条件精细勘探提出了更高的要求。因此,需要在采掘中利用先进的技术手段,查明煤矿地质工作的详细条件,从而保证煤矿勘测和生产的安全、高效。可见,煤矿地质工作中最重要的基础就是煤矿地质测量工作,在其中最大限度的应用矿山关键软件技术,能够科学合理地对煤矿资源进行评价和科学开采及预测,并能够进一步提高煤矿的生产率。本文基于这样的思路,对矿山软件关键技术及其在煤矿地质工作中的应用问题进行了系统的研究,得出了一些结论。当然,本文的工作还是初步的和尝试性的,需要在今后的工作和实践中不断的完善和修正。

参考文献:

[1]李洪军,佟凯.我国煤田地质勘探技术探究[J].科技创新与应用,2012,4:67.

[2]成学光.我国煤田地质勘探技术探究[J].中国新技术新产品,2012,15:126-127.

[3]方园.计算机数字矿山研究[J].煤炭技术,2012,5:6-7.