煤矿地质学范文

时间:2023-02-25 15:03:24

煤矿地质学

煤矿地质学范文第1篇

建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲

CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。

建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系

建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。

在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。

CDIO模式下的课程教学质量监控

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结合的地质知识和理论。课程内容庞杂,涉及多个地质分支学科,但围绕煤矿生产这一中心,将众多学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性,又突出了煤矿地质这一主题,反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定,这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督,不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括:到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。

结论

煤矿地质学范文第2篇

现代教学手段矿物岩石地质构造

在中职煤炭类教学中煤矿地质的教学工作也占据非常重要的地位,作为地质专业教师,必须及时发现问题,更新知识,提升自我教学水平,结合新时期矿井生产实际需求,以企业为导向,综合运用多种教学手段,提高学生的学习兴趣,注重理论基础知识教学,系统完善地传授专业知识,从而提高教学质量,提升学生素质,培养优秀毕业生,振兴中职教育。

1注重改进教学手段

多媒体教学现在是最常用的授课方式,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《煤矿地质学》第一章主要介绍普通地质学知识,如内力地质作用,外力地质作用。促使地壳物质成分、构造和地表形态等方面发生变化的各种作用称为地质作用。由地球旋转能、重力能和地球内部的热能、化学能而引起的地质作用称内力地质作用,其包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用。外力地质作用是在地壳表面,主要由太阳辐射热能引起大自然物理和化学变化的各种地质作用,包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。上述知识学生以前很少接触,也较抽象。如单一采用课堂讲授,学生无法接受。教师在教学时,可采用多媒体教学法。在学习内力地质作用时,组织学生在多媒体教室观看介绍地壳运动、火山喷发、地震的纪录片,然后再在课堂上介绍内力地质作用概念。在学习外力地质作用时,组织学生在多媒体教室观看一些教师自己制作的幻灯片,如泰山中天门的球形风化;河南云台山的峡谷(河流冲蚀形成);张家界的黄龙洞(溶蚀作用形成)、金鞭溪等。学生欣赏了大自然的鬼斧神工,也对外力地质作用有了直观的理解,教学效果良好。

2将理论融入课堂实验

在《煤矿地质学》教学中,安排有矿物、三大岩石的课堂实验,教师如何将课堂教学与实体融为一体,让学生从实验课中对岩石、矿物特征有所认识,要给他们详细讲解矿物的性质,特征及在生产中的应用。如矿物是在地质作用下,由一种元素或由两种以上的元素组合在一起,具有一定的外部形态,物理性质和比较固定的化学成分的自然物质,如石英。岩石是地壳中由地质作用所形成的固态物态,由一种或多种矿物组成,分岩浆岩、沉积岩、变质岩。每类岩石又有其各自的结构、构造,外部特征。可以说其所含的知识点如同满天繁星,数不胜数。教师应在正常课堂教学同时,加入标本观摩教学法教学。①在观摩之前先给同学介绍矿物岩石的概念,并将要观摩的标本逐一给学生讲解。②组织学生在实验室进行标本观摩,并记录所观看标本的结构特征与外部特征。③课后学生书写观摩实习报告。本章内容设计四次观摩实习:矿物标本观摩;岩浆岩标本观摩;沉积岩标本观摩;变质岩标本观摩。教学效果良好。

3提高学生学习的兴趣、增强学生求职欲

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,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,从多角度有目的的去解决问题。如在《煤矿地质学》第四、六、七、八章介绍地质构造、影响煤矿生产的主要地质因素、煤矿水文地质、煤矿主要地质图。教师在教授这些内容时,可应用课题答辩教学法,先按正常的教学顺序,将教学内容逐一讲解,然后引入课题答辩教学法,给学生提供两个答辩的课题:①综述影响煤矿生产的主要地质因素;②综述矿井的防水措施。要求学生利用课余时间,仔细阅读这几章内容,然后综合起来,形成一篇小论文。选定一时间,由学生在讲台上叙述,然后由其他同学、教师对其中的某些细节发问,最后由教师讲评,并给答辩同学打分。此教学法很有成效,它既巩固了同学所学知识,将相互分散的知识点串在了一起,真正形成了学生自己的知识体系,也培养了学生逻辑思维和口头表述的能力。

4从野外实践中将理论升华

《煤矿地质学》教学大纲中规定,野外地质实习是其一项重要的教学内容。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。教师在完成书本理论知识讲授后,引入野外实践教学法。让学生将所学书本知识和实际相结合,使学习成果得到升华。该方法分四个方面:①教学点的选择。地质教师对学校周边的山区进行多次野外勘查,选择一些地层出露较完整、构造形态较好的地点,设计出一条最佳郊游线路。②编制指导书。指导书中明确此次郊游中学生的任务,如认识某些地质构造形态;肉眼鉴定岩石;用罗盘实测岩层的产状;采集一些岩石标本。③郊游。教师将指导书分发给每一个学生,利用某个晴好天气的周末,带领学生沿设计好的线路,进行郊游式教学。④书写报告。学生将郊游中见到的构造形态、岩石、岩石的产状及其他的一些地质现象写成总结报告。这种教学方法学生尤其喜欢,在欢乐的过程中,巩固了他们所学的知识。

《煤矿地质学》是一门知识性较为综合、实践性又较强的课程。如采用单一的课堂讲授模式,只能在讲台上唱独脚戏。而采用上述综合教学法,教学效果则十分明显。首先,学生不觉此门课程难了,学知识的兴趣浓了。再有毕业学生从工作现场反馈,他们在校时《煤矿地质学》知识学得最扎实,所学东西在实际工作中应用广泛。综上所述中职《煤矿地质学》综合性教学法应用非常有必要。事实上,实际教学的效果确实很好。

参考文献:

[1]张小江.煤矿地质[M].北京:煤炭工业出版社,1996.

[2]郭奉贤.煤矿开采与掘进[M].煤炭工业出版社,2008.

[3]黄定华.普通地质学[M].高等教育出版社,2006.

煤矿地质学范文第3篇

[关键词]煤矿地质学 课程改革 实践教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)07-0119-02

《煤矿地质学》是普通高等学校采矿工程、安全工程、测量工程、建井工程等非地质专业的一门重要的专业基础课程,是集地质研究、生产实践于一体,并与煤矿生产紧密结合的实用地质学。近年来,为了满足煤炭工业的发展和我国煤炭科学技术进步对煤炭工程技术人员的要求,对原有煤矿地质学课程进行了课时压缩和较大规模的内容精简。这给该门课程在教学过程中带来了相应的问题。根据该专业课程综合性和实践性很强的特点,如何利用给定的学时传授教学内容并提高学生的创新与实际动手能力,对提高学生的职业适应能力和满足社会的人才需求有着重要意义。为此,笔者针对《煤矿地质学》课程教学存在的问题与解决方法进行了一些探索。

一、“煤矿地质学”课程特点

(一)教材内容丰富,但学时较少

“煤矿地质学”是一门矿井地质知识与煤炭生产实践紧密结合的自然科学,主要研究矿井建设开始至开采结束全过程中的所有地质现象,认识地质规律,提出解决煤矿建设、煤矿生产过程中出现的各种地质问题,为煤矿生产建设提供必要的地质依据。课程内容包括地质作用、矿物和岩石、古生物与地层、地质构造、煤地质学基础、煤矿开采及安全地质条件、矿井水文地质与水害防治、煤矿地质勘查、煤炭资源储量计算与管理、矿井原始地质编录等。但是,由于专业的培养目标、要求的限制及学习目的与侧重点的不同,该课程学时往往较少,如我校采矿工程专业总学时压缩至48学时,其中40学时为课堂讲授,8学时为实验课;安全工程专业总学时压缩至40学时,其中32学时为课堂讲授,8学时为实验课。考虑到教学内容多、学科特点及学时限制,教学内容一般侧重于地层、矿物岩石、地质构造及煤矿开采及安全地质条件、矿井水文地质与水害防治等解决矿井各种地质问题的应用地质工程技术部分,重点培养学生在实际工作中运用理论知识解决各种地质现象与问题的能力。

(二)综合性、特色性、实用性强

“煤矿地质学”课程涉及矿物学、岩石学、古生物与地层学、构造地质学、煤地质学等较多地质学科,因此,综合性较强。在课程讲授过程中,要求教师要有宽广及雄厚的专业知识背景,且要对讲授内容灵活把握,坚持有所为有所不为的原则。该门课程与煤炭生产紧密相关,具有极强的煤矿特色。学习本门课程的最终目的是为煤矿安全、高效、洁净生产培养专业高级人才,课程强调矿井地质知识与煤炭生产之间的紧密联系,地质问题围绕矿井地质灾害防治、煤炭及其伴生矿床开发利用等方面。在知识传授过程中,不仅要传授学生矿物岩石、古生物地层、构造等地质基本理论,还要教会学生运用所学知识解决实践地质问题和实际工作的能力,如对井下断层的认识与识别、岩石产状观察、地质图件读取与制作等,因此具有较强的实用性。

二、“煤矿地质学”课程教学存在的主要问题

(一)教学内容涉及面广,总学时数偏少

煤矿地质学课程涉及地质学科的主要学科,内容较广。但各专业对总学时的要求不一致,总体表现为总学时数偏少,老师对教学内容把握难度大。如我校采矿工程专业开设课时为48学时,安全工程专业开设课时为40学时。而对于教学要求,各专业又都希望尽可能地覆盖普通地质学、矿物岩石学、构造地质学、古生物地层学及相关应用地质工程技术部分。同时,采矿工程专业煤矿地质学课程开设于大学二年级第一学期,安全工程该课程开设于大学三年级第一学期,在开设该课程之前,并没有地质类、采矿类基础课程学习基础,进一步加深了学生对该类课程学习的难度。由于各专业人才培养计划中课程设置基本都是全盘考虑学院、专业而自行决定的,学院与学院之间、专业与专业之间、教师之间对课程开设缺乏有效的沟通,进而导致教学内容的大致相同而课时不同、课时量大幅度压缩的现象。显然,较少的理论课教学课时与实验课时,使得任课教师很难制订统一、全面的“煤矿地质学”课程教学大纲和教学内容,增加了教师把握教学内容的难度。由于没有统一制订的教学任务与学时安排,导致了不同任课教师可以根据自己的教学经验安排课程内容的传授,不同任课教师的教学内容与教学重点不一致,使不同年级、不同学科的学生的学习内容产生不连贯。

(二)实验与野外实践教学课时压缩

按照教学大纲的要求,必须安排一定的课时开展验证性实验课(三大类岩石的鉴定、煤的观测等)对所学地质理论进行验证;开设三天的野外地质认知实习课,提高学生对地质现象的综合分析能力和实践能力。但我校实验课学时仅为8学时,野外地质认知实验课也被砍掉。从课程内容看,与煤矿生产建设相关的野外地质基本工作方法与技能、采掘地质图件编制、井下地质编录等内容的掌握均得不到有力保证。而这些内容仅仅依靠课堂讲授比较抽象,理解相当困难,难以实现学生实际应用能力的培养;同时,课时量的限制也无法保证充裕的讲授时间,制约了学生动手能力、理论联系实际能力的培养与提高。

三、相关对策探讨

(一)改革教学与实践教学课时分配,强化实践环节

为了解决上述教学过程中存在的问题,建议增加课程学时数为64学时,其中46学时为课堂讲授,8学时为实验课,10学时为课程设计课,同时仍然恢复原大纲要求的3天外地质认知实习。同时,建议在开设“煤矿地质学”课程开设之前,应首先或同时开设“采煤概论”等基本课程,并将开设时间统一调整至大学三年级下半学期。通过教学课时调整,能够将煤矿生产运用到的基本地质知识通过实验验证进行强化;通过课程设计获得煤矿采掘地质图件的编制方法等。在课堂讲授过程中,要着重关注课程内容体系的合理安排,对于地球基本知识应少讲或不讲,而着重讲授矿物岩石、地质构造、地层等方面的内容;对于应用地质工程技术部分的地质勘探、煤矿环境地质等方面课时也应压缩,主讲影响煤矿生产的主要地质因素、矿井水防治、地质图件、地质编录、储量管理等内容。通过8学时的实验课,可让同学们掌握三大类岩石的鉴定特征,达到认知、熟悉的目的。通过10个学时的课程设计课,可以让同学们自己动手制作煤矿采掘工程图件,达到掌握各种常用采掘地质图件的编制方法与提高识图读图的能力,进一步巩固课堂上基础理论知识和提高学生的实际工作能力。

(二)灵活采用教学方法,提升课堂教学水平

“煤矿地质学”课程具有基本概念多、跨学科知识多等特点,为避免学生产生枯燥感,降低教学效果,针对授课对象为非地质专业学生的特点,教师不仅要注重书本内容的传授,还要灵活采用教学方法,提升课堂教学水平。近年来许多高校提出了许多创新性的教学方法,在教学中取得了良好的效果。如在讲解煤层厚度变化及其影响因素时,可采用“讨论式”教学方法,调动学生的想象力和注意力,激发学习兴趣;在讲解地质构造对煤矿生产的影响时,教师可以将自身参与的科研内容融于其中,以科研过程中存在的典型地质构造问题进行详细讲解,抓住学生的注意力,增强教学内容的实效性和教学效果。在讲解矿井水文地质及防治水这一部分内容时,可以我国近年煤矿发生的透水事故为实例,以设疑式教学法引导学生对透水事故发生的来源、通道条件、透水预兆与防治方法等进行深入思考。总之,教师只有综合与灵活运用多种教学方法,并以多媒体教学为手段,多从案例入手,才能增加学生学习兴趣,调动学生听课与学习的积极性,提升课堂教学效果与教学质量。同时,在授课中要做到语言深入浅出,多与学生互动,针对课程重点内容和难点内容多作讲解。

(三)突出应用地质工程技术部分知识实用性教学

“煤矿地质学”是一门与煤炭生产实践和矿井地质研究紧密相结合的实用课程,应注重培养学生在实际工作中运用理论知识解决现场问题的能力。[3]为使煤矿主体专业学生在这方面得到必要的知识和训练,必须突出应用地质工程技术部分知识的教学。针对课程基础理论部分的教学,要做到有所侧重,如地球概况及其性质、古生物等章节的内容可以点到为止。而对于应用地质工程技术部分内容的教学,如煤矿安全生产地质因素、矿井储量管理、地质编录等则是重点内容。总之,只有通过将各种专业知识结合,并协调运用多种教学手段,并以课程实验和课程设计为辅助,才能更深层次地加强“煤矿地质学”地质工程技术部分知识学习的效果,培养与锻炼学生的现场工作能力,为学生毕业后到煤矿生产单位工作打下基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 杨孟达,刘新华,王瑛.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社,2000.

[2] 李增学.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社,2009.

煤矿地质学范文第4篇

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

煤矿地质学是地质学的一个分支,是专门研究煤、煤层和含煤岩系的地质特征及成因、分布规律的科学,主要内容有矿物与岩石、地质构造、煤的形成和含煤岩系、煤田水文地质。煤矿安全是研究煤矿安全生产的一门学科,内容包括煤矿五大自然灾害防治:矿井瓦斯防治、矿尘防治、矿井火灭防治、矿井水防治、矿井顶板灾害防治等理论知识。下文重点论述煤矿地质对矿井瓦斯、矿井水、顶板管理的影响。

1影响瓦斯含量的地质因素

影响瓦斯含量的地质因素有:(1)煤的变质程度,褐煤没有产生大量的瓦斯,也不利于保存,瓦斯含量少;长烟煤吸附能力低,最大吸附量为20~30m2/t;无烟煤吸附能力最强,最大吸附量达50~60m2/t。(2)围岩和煤层的渗透性好,瓦斯溢出,瓦斯含量低;反之,瓦斯含量高。(3)地质构造,断裂构造,张性断裂有利于瓦斯的排放,压性断裂不利于瓦斯的排放。褶皱构造,顶板为致密并未暴露地表时,瓦斯含量背斜顶部增大,向斜槽部瓦斯含量减小。顶板为脆性岩石且裂隙较多时,瓦斯含量背斜顶部减小,向斜槽部增大。(4)地下水活动,地下水的流动有利于瓦斯的扩散,水大瓦斯小,水小瓦斯大。煤(岩层)表面吸附水分子,减少对瓦斯的吸附。水分子占据了煤(岩层)的孔隙。(5)煤田暴露程度,煤系地层出露地表的程度越高,越利于瓦斯扩散。(6)煤层埋藏深度,瓦斯风化带以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯压力随深度增加。影响煤与瓦斯突出的地质因素有:(1)煤层厚度,大于20cm煤层才会突出;煤层厚度增大,突出增大。(2)煤层埋藏深度,深度增加突出次数增多,突出强度增大,突出范围扩大。(3)地质构造,地质构造带控制突出范围。(4)煤的力学性质,软分层突出可能性大。(5)围岩性质硬而且厚,突出危险性增大。(6)其他地质因素,岩浆侵入、煤的变质程度高突出易发生,涌水量大突出危险性要小等。

2矿井水文地质对矿井水的影响

煤矿开采中,地下水或地表水进入矿井的过程,称为矿井充水。充水条件是水源和通道,是煤矿地质研究的内容。

2.1矿井的充水水源

大气降水:(1)矿井涌水量随季节的变化,旱季小,雨季大。涌水量的高峰期常滞后降水一段时间。(2)矿井涌水量的大小与地区有关。南方降雨多,矿井涌水量大;北方降雨少,矿井涌水量少。(3)随着开采深度的增加,大气降水对矿井涌水量的影响减少。地表水:(1)距地表水越近,涌水量越大;(2)地表水越大,且是常年性的,涌水量大;(3)季节性地表水由于是地下径流,仍然对涌水量有影响。地下水按埋藏条件将地下水分为:(1)上层滞水:地表以下局部隔水层以上的水。范围小,水量小,季节性,对开采影响不大;(2)潜水:地表以下,第一个稳定隔水层以上的水,对建井和露天煤矿影响较大;(3)承压水:充满两个稳定隔水层且有压力的重力水。煤矿开采水时,如果遇到这样的水源,就会有大量水涌入,会造成矿井淹紧,如我国华北石炭二叠纪煤系的顶板奥陶系石灰岩水。按含水层性质将地下水分为:(1)孔隙水:松散岩层中的水,对建井和露天煤矿影响较大;(2)裂隙水:岩层裂缝中的水,对煤矿生产影响较大;(3)岩溶水:石灰岩、白云岩等可溶性岩石中的水,对煤矿生产带来影响。老空水是采空区和废弃巷道由于长期停止排水积存的水,其特点是:(1)来势凶猛,短时间水量很大,常伴有有毒有害气体,带来恶性事故;(2)老空水是酸性水,腐蚀金属设备;(3)如果和其他水源无水力联系,容易疏干,否则不易疏干。

2.2矿井充水的通道

孔隙:如砾石、粗砂岩松散,存在空隙。导通性好,透水性强。采掘遇到涌水量大。裂隙:包括风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙。而最严重是构造裂隙,包括节理和断层。其中断层破碎带常是水源的通道和积水区,即可以导水也可以积水。溶隙:石灰岩、白云岩等可溶性岩石被水溶解,形成溶洞,互相导通。人为的充水通道:(1)封闭不良的钻孔。导通地表水和煤层顶底板含水层水;(2)采矿活动采空区冒落产生的裂隙、煤层底板底鼓产生裂隙。导通地表水和煤层顶底板含水层水;(3)矿井长期排水,形成水位陷落漏斗。向外扩展,到达新的水源,使矿井涌水量增大。

3采煤工作面顶板管理

顶压是地压表现的主要形式,顶压的大小主要取决于顶板岩石的物理力学性质。顶板事故分为掘进工作面顶板事故和采煤工作面的顶板事故。在掘进过程中,如遇到顶板破碎和压力大,容易发生冒顶。当遇到断层,褶曲的轴部的顶板破碎易发生冒顶事故,这些都和岩石的性质和地质构造有关,岩石强度低,受压后易破碎。当临近断层由于受地应力的作用,顶板岩层破碎,出现断层带。背斜和向斜的轴部由于受地应力的作用,顶板岩层破碎。掘进工程中,由于空顶作业导致顶板冒落,破岩后未及时支护出的顶板,在顶板压力的作用下就会冒落。采煤过程中,煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶,伪顶随采随落,直接顶在回柱或支架前移后垮落,应为煤层采高的2~3倍,冒落后充满采空区。否则基本顶处于悬空状态,随着悬空面积增大,基本顶来压,发生基本顶冒落。厚层难垮落的顶板,回柱放顶或支架前移,直接顶不冒落,形成大悬顶。到了一定程度,大面积来压,造成工作面垮面。采煤过程中由于煤层倾角过大,支架会下滑、倾斜,导致冒顶。另外,影响矿尘产生量的地质因素主要有:(1)地质构造:地质构造破坏严重的地区,断层、褶曲比较发育,煤岩较为破碎,矿尘的产生量大;(2)煤层赋存条件:同样技术条件下,开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大,开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多;(3)煤岩的物理性质:节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩,开采时产尘量较大,反之则小。影响煤炭自燃的地质因素主要有:(1)煤的化学成分;(2)煤的物理性质;(3)煤层的地质条件。综上所述,煤矿地质对煤矿安全有极大的影响,因此必须认真细致做好煤矿地质工作,研究影响煤矿安全生产的各种地质因素,为煤矿安全生产服务。

参考文献

[1]陶昆.煤矿地质[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

[2]国家安全生产监督管理总局宣传教育中心.煤矿探放水作业[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011.

煤矿地质学范文第5篇

[关键词]煤矿;地质环境;防治

中图分类号:TD167 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0557-02

环境地质学是地质学与环境学交叉构成的新兴边缘学科,而煤矿环境地质是环境地质学的重要组成部分。煤矿环境地质以环境地质学的理论和方法为基础,分析地质环境、生态环境与煤炭开发利用活动之间的相互作用和影响,研究矿区环境地质特征和现代地质过程(如滑坡、泥石流、地震、矿山岩移等)引起的环境问题和地质灾害及其预测和防治方法,探讨采矿活动产生的地质作用对地质环境的影响及引发的环境地质问题,揭示矿区地质环境中的化学元素与人体健康的关系,提出改善和控制矿区环境质量的地质原理和方法,研究煤矿环境地质监测和分析评价技术。

一、煤矿地质环境问题及灾害

1.煤矿地质环境问题

①煤炭资源开发(如建井、开采)和利用过程所产生的地质作用及其对地质环境的影响。②煤矿生产活动引起的环境地质条件和环境污染地质因素的变化及其特征。③煤矿生产产生的废石、废水、废气等污染物的性质、成分及其含量和污染类型。④煤矿生产导致煤层、煤矸石、地下水等地质体中有害物质迁移、聚集、扩散等的途径和地质因素。⑤煤矿生产活动造成的煤矿空气污染、水土污染、辐射污染(热、光、放射性污染)、振动污染等的形成、特点及其与地质因素的关系。

2.煤矿环境地质灾害

①煤矿环境地质灾害的类型、成因、分布和灾害程度。②煤矿环境地质灾害的诱发因素。③煤矿环境地质灾害的预测及其方法。④煤矿环境地质灾害对环境的影响等。

二、煤矿地质环境问题的防治措施

1.矿井设计合理规划,减少矸石排放量

(1)采用全煤巷开拓方式

巷道尽量布置在煤巷中,减少岩巷掘进量,从而控制排矸总量。我国世界一流的现代化煤矿的矿井,基本上按全煤巷开拓设计,大大减少了排矸量。

(2)利用自然边界划分井田和采区

开拓巷道沿自然边界(断层带、煤层变薄带、火成岩侵入带、高硫高灰煤层带)掘进,采区内尽量避免出现地质构造,减少破岩,降低煤中矸石的混入量。控制高硫高灰煤的开采比例,减少原煤总灰分和总排矸量。

(3)合理选择采煤方法及生产工艺

采煤方法和生产工艺直接影响着矿井生产的原煤质量和地面环境保护。应根据煤层赋存条件和生产技术条件,在安全、高效的原则下,选择合理的采煤方法和生产工艺。

①加大采高。实现煤层全厚开采。采用煤层全厚开采,不仅可以减少巷道准备工作量,简化煤层开采程序,提高工作面的产量和效率,也减少了分层开采时矸石和其他杂物混入煤中的几率,降低了原煤含矸率和灰分。采用放顶煤开采厚煤层,可以有效地提高工作面回收率,降低原煤含矸率。

②合理分层。厚煤层分层开采,应根据煤层柱状及开采条件,按夹石层的位置、各分层的煤质情况以及顶底板条件,综合研究确定分层界限以及分层厚度。合理分层能减少煤中的矸石混入量,提高原煤生产质量。

③留顶(或底)煤开采。当煤层有较厚的破碎伪顶或直接顶而难以维护时.工作面可实行留顶煤回采,避免了伪顶或破碎顶板冒落混入煤中使煤质恶化。在底板松软的情况下,为了防止支柱钻底或采煤机啃底降低煤质,工作面应采用留底板方法回采,以保证煤炭生产质量,降低含矸率。该法可能降低回采率.应综合考虑选择。

④利用矸石充填井下巷道。矸石不出井,实际上就是通过各种手段,将巷道掘进过程中的矸石就地处理于井下。通常采用的方法是宽巷掘进、沿空留巷、矸石充填等。宽巷掘进技术就是在掘进半煤岩巷时.开挖煤层宽度大于巷道宽度,掘进的矸石充填于巷道一侧或两侧被挖空煤层空间中和支架臂后。沿空留巷技术的推广应用,大大降低了巷道掘进率,减少了巷道工程量,同时也相应地减少了矿井的矸量和煤中混入的矸石量,能实现煤炭的清洁开采。矸石充填技术就是把矸石送到井下集中破碎站,破碎后的矸石,可作为建筑材料和充填材料,供井下铺轨、混凝土骨料、巷道壁后充填、工作面充填等使用。

2.采取措施减少矿井废气与粉尘污染

(1)井下瓦斯抽放与利用

煤矿向大气排放的废气量和有害物成分的多少,主要取决于矿井煤层瓦斯含量和生产时的瓦斯涌出量。如在煤矿生产过程中预先抽出煤层中的瓦斯加以利用,可以有效地甚至是大幅度地减少生产中的瓦斯涌出量。这不仅是确保安全生产的重要技术措施,也是减轻矿井排放废气对环境污染的重要途径。从通风安全的角度可以不考虑抽放出来的瓦斯利用,只要排至矿井以外便达到预期目标;而从减轻污染的角度,则必须强调对抽放出来的瓦斯加以充分利用,变害为利。山西省阳泉煤矿是较早利用瓦斯的范例。

(2)矿井粉尘防治

世界各主要产煤国家都先后采用高压喷雾或高压水辅助切割降尘技术,有效地控制采煤机切割时产生的粉尘,同时减少了截齿摩擦产生火花引燃瓦斯、煤尘爆炸的危险性。在掘进工作面,主要采用内外喷雾相结合的方法降低掘进机切割部的产尘量和蔓延到巷道的悬浮粉尘。同时,通过粉尘净化,通风除尘,泡沫除尘,声波雾化等综合措施,降低粉尘的产生和飞扬。

结论

煤矿实现可持续发展,必须解决环境经济学难题;解决煤矿开采引发的环境问题,如采煤对土地资源的损害、对村庄的损害、对水资源的影响,以及煤炭开发和利用对大气环境生态平衡的影响,使煤矿区环境得到持续性改善;在煤炭资源开采利用方面,要合理开采,科学利用,降低资源耗竭速度,延长资源的服务期限,在相当长的时期内可以持续有效地为社会提供充足的能源供应,保证需求,并且煤炭生产要向高效、洁净、环保方向发展。维护和促进社会经济的可持续发展。

参考文献

[1] 丁亚恒,李向阳,王传永.对煤矿地质环境综合治理的研究[J]. 科技创新导报,2011(08):121-122.

[2] 游燕龙,刘江伟. 绿色开采是煤矿实现可持续发展的重要途径[J]. 山西焦煤科技,2009(07):67-68.

[3] 李联军. 煤矿企业实现可持续发展探讨[J].能源环境保护,2010(06):80-82.

煤矿地质学范文第6篇

关键词:矿井;通风;重要性

Abstract: as everyone knows the geological work is around do well the safety in production of coal mine, based on service production line, in the coal mine production safety work play a decisive role, is an indispensable work in coal mine enterprises. To do a good job in coal mine safety production work, must catch good geological work. This paper introduces the characteristics of the mine geological work, basic task, and the significance of geological research work this paper analyzes the present situation of.

Key words: coal mine; ventilation; importance

中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1、引言

矿井地质工作是煤矿生产、建设开发中至关重要的组成部分,对地质工作研究程度的高低,直接影响到煤矿生产发展。为远景规划、矿区总体设计和矿井设计服务的地质工作,合称为煤炭资源勘探;为矿井建设和矿井生产服务的地质工作,总称为矿井地质工作。可见,矿井地质工作是从矿井基本建设开始,直到矿井开来结束为止,这一时期所进行的全部地质工作。它贯穿于建井、开拓、掘进、回来,即矿井生产建设的全过程。

矿井地质工作的特点及基本任务

矿井地质学是研究煤矿生产过程中与地质有关的所有问题的学科,它是以地质学为主体,与采矿工程、环境工程、资源经济等学科密切关联的一门边缘应用学科。严格的意义上讲,该学科不具有独立性,没有自己特有的理论体系,仅仅是把地质知识应用到矿井生产中,解决矿井生产中的问题。

矿井地质的特点: 保证矿井生产建设的正常安全进行和高速发展;保证国家煤炭资源的充分开发和合理利用。

矿井地质工作的目的在于从地质角度保证矿井生产建设的正常安全进行和高速度发展;保证国家煤炭资源的充分开发和合理利用。为了实现这一目的,矿井地质工作需要完成下列任务:查明地质条件;提供地质资料;指导采掘生产;

组织矿井勘探;进行储量管理;调查伴生矿产。

3、矿井地质工作的意义

矿井地质工作具有以下意义:

①矿井地质工作的重要性

地质体是异常复杂多变的,只有在充分了解地质情况的基础上,矿井建设和煤炭生产才能达到技术合理,经济高效,否则工作就陷入盲目,不仅造成巨大的经济损失,甚至可危及安全。

②矿井地质工作的必要性

任何一项工程的建设,都离不开地质勘查。煤矿生产也不例外,从寻找煤田煤矿的规划设计矿井建设煤矿生产(出煤),每个阶段都需要不同精度、循序渐进的地质工作。

③矿井地质工作的迫切性

机械化采掘是煤炭工业发展的趋势,是科技进步的必然结果,具有高产高效、经济安全、劳动强度低和回采率高等多种优点。但机械化采掘(特别是综采)适应地质条件变化的能力低(据统计,我国综采工作面开机率为29%),因此,在生产过程中迫切需要准确查明和预测地质条件的变化。

4、矿井地质研究工作的现状分析

矿井地质学是研究煤矿开发过程中的地质问题和矿产资源经济问题的理论和方法。它是以地质学为主体的边缘应用学科。矿井地质学是正确进行矿井地质工作的理论依据,矿井地质工作是矿井地质学发展的基础。

①煤矿安全高效开采地质保障系统的研究

煤矿地质安全保障系统其内涵为:采取以地质构造量化预测评价为先导,井下物探、钻探相配套的工作面超前综合探测的技术途径。地质安全保障系统包括两大主题,即生产地质保障和安全地质保障。具体就是说:一是准确地查明采区乃至工作面的开采地质条件,特别是采区和工作面内隐伏构造及顶底板条件,以保障综采工作面的顺利展开;二是有效预测和防治诸如煤与瓦斯突出、突水等矿井地质灾害,以保障煤矿的安全生产。

总之,根据高产高效矿井机械化、集中化程度高的特点,以地质量化预测为先导,以物探、钻探等综合技术为手段,依托先进的计算机技术实现地质工作的动态管理。为综采工作面的开采设计和安全生产提供可靠的地质保障。

②井下探测技术的应用

井下探测技术的推广应用、总结提高,促进了矿井地质学科的技术进步。当前主要应用的技术:无线电波坑道透视技术、瑞利波探测技术、地质雷达探测技术、井下直流电法探测技术、槽波地震探测技术、CT探测技术等等。

③信息技术的普及应用

[1]计算机的应用得到普及

随着计算机的普及和应用,矿井地质工作中计算机的应用有了较大的进展。在资料的管理、物探数据及图象的处理、动态的监测等方面都得到了应用。

[2]GIS在矿区的应用

GIS是以采集、计算、存储、分析、管理和应用一切与空间地理分布有关数据的计算机系统。矿区的GIS可以将所有矿山测量的信息包含进去,经过数据处理,为矿区的生产管理、数据检索、环境保护、事故处理和规划开发等提供决策依据。将图形数据和非图形数据统一处理,直接为煤矿生产服务

④煤矿地质灾害的研究

煤矿地质灾害包括地面塌陷、井筒变型、软岩巷道变形破坏、突水淹井事故、煤岩瓦斯突出等,深入开展这方面的研究,对避免或减少事故的发生、保障煤矿的安全生产、改善工人的劳动条件,都有着十分重要的意义

⑤煤矿陷落柱研究

煤矿岩溶陷落柱是影响煤矿生产的地质因素之一。加强对煤矿岩溶陷落柱的成因、分布规律、对生产的影响及防治技术的研究具有重要意义。

⑥煤系硬质高岭土矿的开发应用

煤系共生硬质高岭土矿资源分布广,储量大,质量较好,具有较大的资源优势。

⑦矿井水资源化的处理技术

我国煤矿矿井废水处理与回用研究起步较晚,且处理率较低。近几年,中国统配煤矿总公司所属各矿对矿井水的处理,尤其是深度处理方面的工作才逐步展开,环保工作者积极研究矿井水处理和合理利用的有效方法 。

⑧ 煤中微量元素的研究等

近年来,对煤中有害元素的赋存与分布进行调查研究受到重视。我国也开始调查研究煤(包括煤矸石)中有害元素以及在洗选、燃烧等加工利用过程中的富集、变化及其对环境的影响。

5、结论

总之,矿井地质工作在煤矿安全生产中起着重要的先导作用,做好矿井地质工作,对瓦斯事故、水灾事故及顶板事故的发生具有重要的作用,从而保证煤矿安全生产,提高煤矿生产效率及经济效益。在煤矿企业中,只有正确认识矿井地质工作的性质和特点,才能对本企业进行科学的管理和决策,把工作开展的更好,因此,矿井地质既是一项专业技术工作,同时又同生产实际紧密相关,对煤矿安全生产起着举足轻重的作用。

参考文献

[1]黄先鹏.加强矿井地质工作实现煤矿安全生产[J]. 煤炭技术,2006,(07) 

[2]吴立新,张世荣.加强中小型断层的预测促进煤矿安全生产[J].中国地质灾害与防治学报,2002,(03).

[3]刘杰.浅谈影响煤矿安全生产的地质因素[J].西北煤炭,2006,(01). 

煤矿地质学范文第7篇

关键词:半滑坡;滑坡治理;预期收益;滑坡隐患;地质灾害 文献标识码:A

中图分类号:TD824 文章编号:1009-2374(2016)11-0142-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.070

煤矿地质学是地质学的一个分支,是专门研究煤、煤层和含煤岩系的地质特征及成因、分布规律的科学,主要内容有矿物与岩石、地质构造、煤的形成和含煤岩系、煤田水文地质。

煤矿安全是研究煤矿安全生产的一门学科,内容包括煤矿五大自然灾害防治:矿井瓦斯防治、矿尘防治、矿井火灭防治、矿井水防治、矿井顶板灾害防治等理论知识。

下文重点论述煤矿地质对矿井瓦斯、矿井水、顶板管理的影响。

1 影响瓦斯含量的地质因素

影响瓦斯含量的地质因素有:(1)煤的变质程度,褐煤没有产生大量的瓦斯,也不利于保存,瓦斯含量少;长烟煤吸附能力低,最大吸附量为20~30m2/t;无烟煤吸附能力最强,最大吸附量达50~60m2/t。(2)围岩和煤层的渗透性好,瓦斯溢出,瓦斯含量低;反之,瓦斯含量高。(3)地质构造,断裂构造,张性断裂有利于瓦斯的排放,压性断裂不利于瓦斯的排放。褶皱构造,顶板为致密并未暴露地表时,瓦斯含量背斜顶部增大,向斜槽部瓦斯含量减小。顶板为脆性岩石且裂隙较多时,瓦斯含量背斜顶部减小,向斜槽部增大。(4)地下水活动,地下水的流动有利于瓦斯的扩散,水大瓦斯小,水小瓦斯大。煤(岩层)表面吸附水分子,减少对瓦斯的吸附。水分子占据了煤(岩层)的孔隙。(5)煤田暴露程度,煤系地层出露地表的程度越高,越利于瓦斯扩散。(6)煤层埋藏深度,瓦斯风化带以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯压力随深度增加。

影响煤与瓦斯突出的地质因素有:(1)煤层厚度,大于20cm煤层才会突出;煤层厚度增大,突出增大。(2)煤层埋藏深度,深度增加突出次数增多,突出强度增大,突出范围扩大。(3)地质构造,地质构造带控制突出范围。(4)煤的力学性质,软分层突出可能性大。(5)围岩性质硬而且厚,突出危险性增大。(6)其他地质因素,岩浆侵入、煤的变质程度高突出易发生,涌水量大突出危险性要小等。

2 矿井水文地质对矿井水的影响

煤矿开采中,地下水或地表水进入矿井的过程,称为矿井充水。充水条件是水源和通道,是煤矿地质研究的内容。

2.1 矿井的充水水源

大气降水:(1)矿井涌水量随季节的变化,旱季小,雨季大。涌水量的高峰期常滞后降水一段时间。(2)矿井涌水量的大小与地区有关。南方降雨多,矿井涌水量大;北方降雨少,矿井涌水量少。(3)随着开采深度的增加,大气降水对矿井涌水量的影响减少。

地表水:(1)距地表水越近,涌水量越大;(2)地表水越大,且是常年性的,涌水量大;(3)季节性地表水由于是地下径流,仍然对涌水量有影响。

地下水按埋藏条件将地下水分为:(1)上层滞水:地表以下局部隔水层以上的水。范围小,水量小,季节性,对开采影响不大;(2)潜水:地表以下,第一个稳定隔水层以上的水,对建井和露天煤矿影响较大;(3)承压水:充满两个稳定隔水层且有压力的重力水。煤矿开采水时,如果遇到这样的水源,就会有大量水涌入,会造成矿井淹紧,如我国华北石炭二叠纪煤系的顶板奥陶系石灰岩水。

按含水层性质将地下水分为:(1)孔隙水:松散岩层中的水,对建井和露天煤矿影响较大;(2)裂隙水:岩层裂缝中的水,对煤矿生产影响较大;(3)岩溶水:石灰岩、白云岩等可溶性岩石中的水,对煤矿生产带来影响。

老空水是采空区和废弃巷道由于长期停止排水积存的水,其特点是:(1)来势凶猛,短时间水量很大,常伴有有毒有害气体,带来恶性事故;(2)老空水是酸性水,腐蚀金属设备;(3)如果和其他水源无水力联系,容易疏干,否则不易疏干。

2.2 矿井充水的通道

孔隙:如砾石、粗砂岩松散,存在空隙。导通性好,透水性强。采掘遇到涌水量大。

裂隙:包括风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙。而最严重是构造裂隙,包括节理和断层。其中断层破碎带常是水源的通道和积水区,即可以导水也可以积水。

溶隙:石灰岩、白云岩等可溶性岩石被水溶解,形成溶洞,互相导通。

人为的充水通道:(1)封闭不良的钻孔。导通地表水和煤层顶底板含水层水;(2)采矿活动采空区冒落产生的裂隙、煤层底板底鼓产生裂隙。导通地表水和煤层顶底板含水层水;(3)矿井长期排水,形成水位陷落漏斗。向外扩展,到达新的水源,使矿井涌水量增大。

3 采煤工作面顶板管理

顶压是地压表现的主要形式,顶压的大小主要取决于顶板岩石的物理力学性质。

顶板事故分为掘进工作面顶板事故和采煤工作面的顶板事故。

在掘进过程中,如遇到顶板破碎和压力大,容易发生冒顶。当遇到断层,褶曲的轴部的顶板破碎易发生冒顶事故,这些都和岩石的性质和地质构造有关,岩石强度低,受压后易破碎。当临近断层由于受地应力的作用,顶板岩层破碎,出现断层带。背斜和向斜的轴部由于受地应力的作用,顶板岩层破碎。掘进工程中,由于空顶作业导致顶板冒落,破岩后未及时支护出的顶板,在顶板压力的作用下就会冒落。

采煤过程中,煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶,伪顶随采随落,直接顶在回柱或支架前移后垮落,应为煤层采高的2~3倍,冒落后充满采空区。否则基本顶处于悬空状态,随着悬空面积增大,基本顶来压,发生基本顶冒落。

厚层难垮落的顶板,回柱放顶或支架前移,直接顶不冒落,形成大悬顶。到了一定程度,大面积来压,造成工作面垮面。

采煤过程中由于煤层倾角过大,支架会下滑、倾斜,导致冒顶。

另外,影响矿尘产生量的地质因素主要有:(1)地质构造:地质构造破坏严重的地区,断层、褶曲比较发育,煤岩较为破碎,矿尘的产生量大;(2)煤层赋存条件:同样技术条件下,开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大,开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多;(3)煤岩的物理性质:节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩,开采时产尘量较大,反之则小。

影响煤炭自燃的地质因素主要有:(1)煤的化学成分;(2)煤的物理性质;(3)煤层的地质条件。

综上所述,煤矿地质对煤矿安全有极大的影响,因此必须认真细致做好煤矿地质工作,研究影响煤矿安全生产的各种地质因素,为煤矿安全生产服务。

参考文献

[1] 陶昆.煤矿地质[M].徐州:中国矿业大学出版社,

2008.

[2] 国家安全生产监督管理总局宣传教育中心.煤矿探放

煤矿地质学范文第8篇

一 煤矿地质课程教学理念

1.适合高职学生特点的课程教学理念

按照从事煤矿相关岗位工作所需的知识、能力和素质,重组和优化课程内容,变传统的知识传授为项目教学,融教、学、做为一体。在课程内容上,组织煤矿现场专家、工程技术人员和能工巧匠进行职业岗位能力分析,并对课程知识能力层次进行分类、归纳和综合,形成了由5大模块、14个课题组成的新的课程内容设置。使学生掌握煤矿地质基础知识、地质构造、矿井水文地质、矿井储量管理、矿井地质制图等方面的理论知识和操作技能,达到会做、能说、善写。把专业技术知识和技能有机地联系起来,使课程各模块之间相互连接,互为整体。

在教学模式和教学方法上,本课程设置遵循高职教育教学规律和高职学生自身特点,结合现有的教学条件,采用理论与实践融合、实训与岗位融合、教师与师傅融合以及教室与实训室融合的“四融合”项目教学模式。运用研讨启发式教学、案例分析式教学和示范训练式教学等教学方法解决每一模块设计的相关课题。

整个教学过程中,学生全程参与,边讲边练,讲练结合。这种教学模式有利于激发学生学习的积极性和主动性,提高了学生的实际动手能力,突出了对学生能力的培养,并将能力这条主线贯穿于课程教学的始终。

2.突出能力考核的学业成绩评定理念

在课程考核上,本课程设置打破了“一张试卷定终身”的传统模式,采用了过程考核的方式。主要考核指标有学习态度、讨论互动、任务完成情况、知识的灵活运用、创新能力等,从而科学地给出学生的真实成绩。这种做法的优点是使学生成为教学环节的主体,由以往的被动接受知识变为主动学习,促进了学生自学能力的提高以及学生个性与能力的全面发展。

针对学生对每个模块的学习态度、知识应用、操作技能等评定每个模块成绩。下面以模块五为例,说明模块成绩的考核标准(见表1)。

课程最终成绩为各模块成绩的加权平均值,从而能合理地给出每个学生的综合成绩,该加权计算公式如下:

综合成绩(100分)=(模块一成绩×15%)+(模块二成绩×25%)+(模块三成绩×15%)+(模块四成绩×25%)+(模块五成绩×25%)

每项考试内容各有侧重,既能增进学生对专业理论知识的掌握,又强调了学生对知识的综合应用能力和对实际操作技能的掌握。

3.注重教学效果的课程评价理念

在课程评价上,采用学生、学校和社会“三位一体”的评价体系。按照课程教学质量管理细则,对每个课题教学过程的实施效果,组织学生进行评价。学生评价采用课堂教学学生评分表的形式;学校评价由其他煤炭类院校专家评价和校内教务处长和督导处长评价结合,采用提出评价意见或评分的形式;社会评价采用学生问卷调查和与企业人员座谈等形式。课程组将各方面的评价意见汇总分析,提出课程改进方案,修订和完善课程设计,改进教学方法和手段,提高教学效果。

二 新教学理念指导下的教学设计

教学设计应按照“源于煤矿生产岗位,服务于煤矿生产岗位”的指导思想设计课程内容。课程教学内容选取以就业为导向,以专业人才培养目标为标准,以相关专业煤矿岗位操作人员的职业岗位标准为依据,以培养学生处理井下地质构造对煤矿生产的影响、矿井水害防治、矿井地质工作等职业能力为目标。满足就业岗位对所需人才能力的要求,进行面向职业岗位的教学内容设计。

经煤矿企业现场调研,并会同煤矿企业专家、工程技术人员和能工巧匠,针对职业岗位,对本课程在知识、能力和素质层次等方面进行了全面的分析和归纳,并经多次修订后,最终形成了煤矿地质课程体系。新教学理念指导下的教学设计突出了对学生的矿井地质构造分析与解决、矿井地质图件编绘等职业能力的培养,使学生能够分析和解决现场地质问题,为适应煤矿工作岗位奠定了基础,并为终身学习和专业技能拓展打下了良好的基础。

三 煤矿地质课程的教学实践

1.教学模块的划分

新的煤矿地质课程由5大模块14个课题构成了整个课程的总体框架(见表2)。

(1)褶皱构造与断裂构造的判别与处理。

(2)岩浆侵入体与岩溶陷落柱的判断与处理。

(3)矿井透水判断与矿井水害防治。

(4)主要地质图的识读与绘制。

3.重点、难点问题的解决

煤矿地质是一门实践性很强的课程,为了加深学生对地质现象的理解与判断,采用灵活多样的教学方法和手段增强学生的感性认识。课程教学的组织与实施打破了学科式的教师“自导自演”,的课程教学组织方式,变为“教师编导,学生表演”,充分发挥学生的主体作用,激发学生的学习兴趣和积极主动性。其解决方法具体设置如下:

第一,利用多媒体动画课件教学,增加学生对井下各种地质构造现象的直观认识,同时组织学生到校外地质实训基地进行认知实习,让学生现场判别各种地质构造现象。

第二,对于岩浆侵入体与岩溶陷落柱的判断与处理内容,采用研讨启发式教学,组织学习小组结合教材学习内容进行讨论,共同找出课题的学习要点,由小组代表发言陈述讨论结果。

第三,对于矿井透水判断与矿井水害防治的内容,让每个学生通过各种渠道查找煤矿水害事故案例,并结合找到的案例,运用所学水文地质基础知识分析导致水害事故的原因及防范措施,最终写出水害事故分析调查报告。

第四,对于地质图件的识读与编绘内容,组织学生到煤矿现场收集资料,增加地质图件的阅读数量。充分利用教室与实验实训室合一的教学条件,由教师示范绘图过程,学生分组作图练习,边讲边练,讲练结合,提高学生的动手能力。

四 结束语

煤矿地质课程新教学理念旨在将理论教学与学生实践能力的培养有机融合,既能让学生掌握煤矿地质的基础理论知识,又可锻炼学生的实践动手能力。新课程设计提升了学生对煤矿地质知识掌握的完整性和系统性认知,促进学生的主动性思维,有利于形成师生互动的良好教学环境。通过新课程设计的实施,可以为煤矿生产一线培养出更多懂技术、能设计、会管理、善操作的高素质技能型专门人才。

参考文献

[1]余心起.调整完善教学内容,体现“特色+精品”理念[J].中国地质教育,2007(1)

[2]曹丽文、朴春德.“工程地质与水文地质”教学理念探索与实践[J].煤炭高等教育,2009(1)

[3]简文彬,樊秀峰.递进与综合并举的实践教学体系构建及实践[J].中国地质教育,2009(3)

[4]曾勇、郭英海等.突出精品意识加强“煤矿地质学”课程建设[J].煤炭高等教育,2006(3)

煤矿地质学范文第9篇

本文对我国煤炭矿井主要地质勘探技术井巷二维地震勘探、高密度电阻率法、震波超前探测、槽波勘探法、地质雷达勘探方法进行了详细介绍,并对勘探技术发展方向进行展望。

关键词:

煤矿开采;巷探工程;地质雷达法;槽波地震法;地震勘探

煤炭在我国能源结构中占有重要比例,对我国经济发展意义重大。在煤矿生产中,运用地质勘探技术查明各种地质问题,对煤矿的安全高效生产具有重要意义。

1煤矿地质勘查技术

1.1巷探工程

利用矿井中的巷道来探测断裂构造、陷落柱等地质异常现象称为巷探。巷探在矿井地质工作中应用广泛。如图1,为了探测断层F1的位置和走向,向断层F1掘进探巷a、b、c。

1.2地球物理勘探技术

地球物理勘探指利用岩层密度、传播速度、弹性波、电性等物理性质的不同,进行地质勘查的一种技术方法。井巷二维地震勘探、震波超前探测、槽波勘探法、地质雷达勘探方法、高密度电阻率法和坑透法是目前最常用的物探技术。

1.2.1二维地震勘探

地震勘探是利用地下介质弹性和密度的不同,对人工激发地震波的响应进行观测、记录和分析,推测地下岩层的形态和性质的一种物探方法。通过沿测线布置炮点和检波点,对地震数据进行采集、解释和处理。

1.2.2震波超前探测

煤矿震波超前探测也是一种地震勘探技术,由于煤矿井下空间条件的限制,可供观测利用的空间十分有限,为充分利用井下空间,震波超前探测技术主要采用反射地震方法。即在巷道内尽可能多布置激发装置和接收装置,采集大量的地震波数据,以提高探测效果,更好地为煤矿生产服务。

1.2.3槽波勘探法

槽波地震勘探是煤矿探测断裂构造、陷落柱等地质异常体的常用方法。原理是利用地震波在不同密度介质中传播速度的差异,在密度大的介质中传播速度大于密度低的介质中传播速度。岩石密度大于煤层,因此地震波在岩层中传播速度大于煤层中传播速度。所以,在煤层中的地震波将有一部分在煤层底板与顶板接触面上发生全反射,形成一个沿煤层传播的槽波(导波或煤层波)。槽波在介质接触面会发生透射和反射,当槽波的变化被仪器探测到时,即可确定接触面的位置和大小。槽波地震勘探有透射波法与反射波法两种,透射波法分别在两条巷道中激发和接收槽波,根据槽波的变化,确定地质构造体是否存在,如图2。反射法在一条巷道中布置激发点与接收槽波,根据槽波反射信号,确定地质构造置,如图3。

1.2.4地质雷达勘探方法

地质雷达勘探是利用地层电性参数的不同,应用高频电磁脉冲波的反射作用,探测目标地层和地质现象的一种勘探方法。原理为利用雷达接收在不同地质界面上反射的电磁波,并根据反射电磁波的特征,对异常地质体探测和识别。对井下岩浆侵入体、断层、老窑和陷落柱等的探测具有良好的效果。在山西、河南、山东、安徽等地矿井应用广泛。

1.2.5高密度电阻率法

电阻率法指利用岩土的导电性,通过观测地层中电流场的分布规律,来分析地层中地质现象的一种地质勘探方法。高密度电阻率法是在煤矿勘探中应用的一种新的技术方法。

1.2.6坑透法

坑透法指应用发射器向地质异常体发射高频率无线电波,并监测电磁波在传播过程中的强弱情况,以确定地质异常体的位置和范围的一种勘探方法。其原理为不同电性岩层对电磁波能量吸收作用具有差异性,电阻率高的岩层对电磁波吸收作用强,电阻率低的岩层对电磁波能量吸收作用弱。同时,电磁波在地层断裂面会发生反射、折射和散射,电磁波能量也会减弱,一些地质异常体(如导水断层)也吸收电磁波。因此,可设计电磁波的发射点和接收点,电磁波通过地质异常体时,接收点无线电波明显减弱,设计多个发射点和接收点位置对地质异常体多次观测,即可确定其范围。

2煤矿开采地质勘探技术的发展方向

煤矿地质勘查是一项复杂的工作,除了传统钻探工程、巷探工程、地质雷达勘探和坑透法等勘探技术外,还应该发展地质勘查新技术,如三维地震、瞬变电磁等,综合利用多种地质勘查技术。并且将地质勘探技术与地理信息系统相结合,建立多元煤矿信息集成系统,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,实现对煤矿地质条件的精准评价、生产地质工作高效管理和突发性煤矿地质灾害的有效防治。

3结论

我国煤矿地质条件复杂,煤层褶皱、断层等地质构造发育对煤矿的安全生产造成严重影响,易引发煤矿生产事故。对于煤矿生产中遇到的各种地质问题,不但需要采用传统的地质勘探技术,还要发展新技术,对各种地质因素进行动态分析,综合应用多种勘探技术手段,为煤矿的安全高效生产提供地质预测预报保障。

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[6]胡绍祥.矿山地质学[M].徐州:中国矿业大学出版社.

煤矿地质学范文第10篇

[关键词]煤矿 地质灾害 类型 特征 防治

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-372-2

随着21世纪的到来,我国迎来了工业发展的新时代,各类先进技术的引入使得我国工业的发展速度越来越快,而工业的快速发展必然伴随着对资源的快速消耗,煤炭就是其中之一。在我国,煤炭开采行业的发展已经有了百年以上的历史,现代化煤炭开采也已经进行了几十年,在这个过程中,部分企业为了谋求自身更大的利益,对煤矿进行了无节制的开采,导致了对周围环境的严重破坏,地质灾害发生率明显提高,严重威胁了附近地区人民的生命安全。

1煤矿地质灾害的主要类型

煤矿采集是属于地下或山体开采作业,其在日常工作中即使按照相关规定对煤矿进行开采,也会造成周围环境的破坏,况且目前国内有部分企业对于煤矿的开采是在无节制的情况下进行的,对于环境的破坏性进一步提升,造成了多种地质自然灾害。

1.1山体滑坡或塌方

对于煤炭的开采作业来说,其一般是在山体中进行的,在山体中将被应充满其中的煤炭开采出来,同时对于矸石的不标准对方都会使得山体本身的受力情况发生转变,因而很容易引发山体发生滑坡或塌方的情况。尤其是在雨季时期,暴雨对于山体的冲刷力大大增加,并且带走了部分土壤,造成了山体间的土质疏松,就会产生滑坡或塌方的情况。滑坡所产生的泥石流会迅速向山下蔓延,别对山下的人群聚居地造成较大的危害,引发人员和经济的双重损失。

1.2地面沉降和坍塌

由于部分煤炭的开采工作是在地下进行,其会对开采区的岩层受力情况造成极大的影响,使得岩层以下的空间处于真空状态,减小了岩层所受到的支持力。在这种情况下,一旦岩层受到比较大的外力冲击或持续作用,就可能会导致部分岩层出现沉降或坍塌的情况,特殊情况下还可能会出现地表岩层的平行位移。这也就使得一定区域内形成了面积较大的“漏斗形”深坑,给开采工作带来较大的阻碍,同时也对开采人员造成一定的损伤。

1.3瓦斯爆炸

一般情况下,拥有煤矿的地质地貌都比较特殊,其内部构造相对复杂,并且绝大多数情况都会含有瓦斯气体,并且各地区或各个矿脉中瓦斯的含量也并不一致,这也就为预防工作造成了一定的困难。在通常情况下,张性断层的密闭性较差,其主要是由地表逐渐形成的,这样有助于瓦斯的自然排放;但是如果遇到压性断层,其密闭性十分好,是极长时间内地质沉降所形成的,不利于瓦斯的排放,这种地质地貌下能够蕴含较多的瓦斯气体,可能是以吸附状态,也可能是以游离状态分布在煤炭矿脉的缝隙中。当煤炭矿脉的结构被破坏,瓦斯气体就可能从破口处大量涌出,遇到电流或者明火就会引发瓦斯爆炸的情况,对人员造成极大的损伤,即使不发生爆炸也可能引发开采人员的气体中毒情况。

1.4泥石流

泥石流是煤矿地质灾害过程中对周围人员危害最大的一种,其主要是在山体滑坡或塌方的基础上产生的。尤其是在南方多雨地区,一旦遇到暴雨季节,煤矿地区的山体就可能会发生泥石流的现象。泥石流的主要危害是由于泥石流中夹杂着巨大的石块或木材所引起的,从高处滑落所产生的冲击力较大,能够对山下的建筑和人员造成加大的破坏。这种情况在已经停产的煤矿山体上也时有发生,给人民财产和生命安全带来了严重的危害。

1.5地下水反涌

由于煤矿的矿脉中有大部分是出于较为深层的位置,因此在对煤矿开采的过程中,很容易造成对地下水脉的破坏,导致矿井内地下水反涌的情况。而这种事故诱发的主要原因就是在对煤炭的开采过程中未严格按照规定对矿脉的走向进行勘探,对于地下水脉的分布情况了解不足,一味的滥采乱挖,导致了矿井开采方向的错误,与地下水脉向交。而这种地下水反涌情况会对地下作业的煤炭开采人员造成极大的损伤,严重时则可能导致人员出现大范围死亡情况。

2煤矿地质灾害发生的特征

2.1群发性

地质开发本身就是对开采点周围的环境进行改变,尤其是在煤矿开采的过程中,其给周围环境和地表岩层多带来的影响更大,因此一般情况下煤矿地质灾害的发生并不具有独立性,其是属于一个地区在一定条件下的长期做所所导致的。一旦该地区发生自燃灾害,那么必然会会产生群发效应,造成大面积的毁坏。例如在发生山体塌方的时候,一定不会出现单独一处大方,而是大面积、多发性的坍塌,并且会引发各类连锁反应,造成的损失较大。

2.2衍生性

煤矿地质灾害在发生过程中还具有明显的衍生特性,主要指的是在一种地质灾害产生后可能会引发多种“次生”灾害,二者之间的关系就类似于链条,环环相扣。举例说明,当矿井内发生地下水反涌的情况时,其必然会导致低下水的大范围流失,导致地下水位发生下降的情况,引发地表坍塌,对周围地区造成较大的危害,并且可能造成低下河道流向的改变,影响周围的生态环境,对农耕和畜牧造成极大的影响。

2.3持续时间多样性

在煤矿的地质灾害中拥有着较多的灾害类型,其每一种类型灾害的持续时间均有所不同,具有着明显的多样性。例如,泥石流和山体滑坡的持续时间较长,其破坏面积较大,在灾害发生的过程中,这类灾害可能会持续数分钟,甚至几十分钟,给附近的居民带来极大的破坏;又例如瓦斯泄露,这种灾害的持续时间有长有短,如果只是单纯的瓦斯泄露,未遇到明火,那么这种灾害会持续较长的时间,并且可能导致人员中毒,但如果其遇到明火则可能转化为瓦斯爆炸,这种灾害的持续时间较短,往往是几分钟甚至几秒钟,但造成的人员死亡几率极大。由此可见,煤矿灾害在发生的持续时间上存在着多样化的特征,在工作中需要根据不同的灾害情况制定相应的防治措施。

3针对于煤矿地质灾害的防治方法

3.1强化防灾意识

在制定煤矿地质灾害的防治方法时,首先需要做的就是强化相关工作和管理人员的防灾意识。政府作为各行各业的监管部门,其应该加大对于煤矿开采企业的监督力度,并在煤矿所在地区进行全方位的煤矿地质灾害预防方法的宣传教育,将相关内容尽量多的呈现在人们眼前,提高普通民众对于煤矿地质灾害的认识。同时,各级监督部门还应该派出专人到各个煤矿采集点进行调查,了解当地地质灾害的发生情况,另外还需要带领附近居民进行防灾演戏,降低地质灾害对人民造成的损失。

3.2合理化开采煤矿

根据相关研究显示,绝大多数煤矿地质灾害均是由于不合理煤矿开采造成的,部分企业为了自身的利益,不按照有关规定,超范围对煤矿进行开采,并且在开采时对于周围地质地貌的研究不够深入,造成了对周围地质结构的严重破坏。因此,政府应该加强对这方面的法律约束力,严格要求煤矿开采企业按照安全开采标准进行作业,对于不合理开采行为予以严重的罚款,从根本上杜绝这种情况的发生。

3.3改进开采技术

先进的开采技术是保证煤矿开采工作顺利进行的重要前提,因此,在煤矿开采的过程中应该引入目前世界上较为先进的煤矿开采技术。尤其是煤矿开采工作过程中,其所受到的自然条件约束性极大,同时也需要面临极多的不可确定因素,在很多情况下,对于部分地质灾害的发生是不可避免的。但是在引入先进的开采技术后,可以有效地将这种不可确定因素进行延迟或规避,尽最大可能将灾害的发生率降到最低。

3.4彻底了解地质构造

在对煤矿进行开采前,相关企业应该对该处的地质地貌进行详细的勘探,这是煤矿开采的基础工作,也是防止煤矿地质灾害的基础工作。对于在煤矿开采过后,地下岩层受力情况的变化要进行合理化、科学化的预估,并制定相应的解决对策。这样在开采煤矿的过程中,就可以充分按照煤矿的走向进行开采,并且对岩层进行有效固定,减少滑坡和塌方的发生。而对于含有瓦斯的区域,则需要事先喷洒阻燃剂,防止瓦斯泄露和爆炸的产生。

4结语

我国的煤矿企业分布较为广泛,虽然近几年相关技术已经有了较好的发展,但是在管理方法上仍然有较大的缺失。因此,应该加强对于地质灾害的预防管理工作,减少人员和经济的损失。

参考文献

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