煤矿地质学

> 学习心得

>作为矿山测量、采矿工程、通风与安全专业的基础课程,是学习其它课程的前提,服从课程结构与教学计划的整体要求,不拘泥于教材的体例体系,力求体现高职教育的特点,突出实践教学环节,完成本课程高职教育的目标要求。 早在20世纪50年代初就已经设立,经过几代人数十年的辛勤耕耘和探索积累,在不断与时俱进的同时,建立并逐渐完善了它的教学内容体系,已经成为一门沉淀厚实、体系完整的成熟课程。教改之前该课程曾为采矿工程、通风安全、测绘工程、土地复垦等专业服务,现在煤矿地质学是煤矿开采技术、矿井通风安全、矿井建设等非地质类专业的专业必修课,属核心课程。

通过对本门课程的学习,使工程测量、矿山地质、地质测量、采矿、通风与安全等专业的学生掌握扎实的地质理论基础知识,运用地质学的基础理论,查明影响煤矿建设、生产的各种地质因素及其规律性,研究相应的处理方案和措施,保证煤炭资源的正常开采与合理利用。

作为一门为煤矿生产或其它矿产资源开发直接服务的课程,>具备以下特色:系统宽广的地质基础知识;矿产资源开发中的矿井地质专业基础理论;服务于矿山生产的基本技能和工作方法;新的地质理论和现代化科技信息手段在矿井地质工作中的应用;综合分析和处理矿井地质问题的开放式的先进实践教学环节。 本课程极力把与煤矿生产相关的地质知识融合于教学内容中。因

此,教学内容信息量大,内容新颖,能及时把科研成果最新发展引入教学中,为后续课程的学习打下较坚实的基础。

教学内容组织安排本课程由于应用性较强,因此在教学内容安排上既重点突出了相关的基础理论和基本概念,又强调了实践动手能力和地质认识能力培养的重要性。课程内容组织安排十分注重融知识传授、实践能力培养、素质教育于一体,在相关的章节讲授后,立即安排实验课和实习课,在课程的最后安排了野外地质认识实习,真正体现了理论联系实际、课内课外相结合的基本原则,提高了学生的学习热情和兴趣,并且在教书的同时注意了学生思想品德、热爱专业的教育。这在学生的反馈意见中可以体现出来。

实践教学本课程能紧密结合教学内容和理论知识,设计出能满足培养优秀学生要求的相关实践活动,例如验证性的室内课堂实验课、综合性的课堂实习课、野外地质认识实习等实践活动能在培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力方面起到明显的作用。该课程实验开出率达到100%。

该课程包含有系统的地质基本理论、基本概念、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地质理论。为煤矿生产服务的特色十分明显。课程内容中的一些规范也是矿井地质、采矿工程的技术人员常备的重要参考工具书。

课程的内容十分庞杂,涉及地学学科包括地球科学概论、古生物地层学、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、煤田地质勘探学等多个领域,涉及面宽、内容繁多。

但本课程在以围绕煤矿生产服务为中心的前提下,将这些学科的知识进行了有机整合、并融入现代科技新发展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整合性,又突出了煤矿地质这一重点主题,反映整个课程构思的科学性、严禁性和可读性。

> 主要介绍煤矿地质学的研究对象;煤矿地质学的研究内容;煤矿地质学的任务。

第一章 地球

了解地球概况、地球的圈层结构;掌握与采矿有关的地球的物理性质;掌握内力地质作用和外力地质作用的种类及其特点。

第二章 地壳的物质组成

了解矿物的概念和性质,掌握常见矿物的特征;能够肉眼识别常见矿物;了解岩石的概念及分类;掌握自然界三大类岩石的基本特征及主要类型;能够肉眼识别常见的岩石。

第三章 地史基本知识

了解古生物的地质意义以及地层划分与对比的概念和方法;掌握年代地层表与地质年代表;了解地壳演化的历史;掌握一些特殊地层以及我国主要的聚煤期。

第四章 地质构造

了解岩层产状的概念;掌握岩层产状要素及测定和表示方法;学会使用罗盘;了解褶皱等构造的概念;掌握褶皱构造的分类和褶皱构造观测与研究的方法;了解断裂构造的概念;掌握节理的分类和特点以及如何判断节理;掌握断层的要素、分类以及断层的观察与研究方

法。

第五章 煤与含煤岩系

了解煤的形成条件及成煤过程;掌握煤岩成分、煤的性质及分类;了解含煤岩系及类型;掌握含煤岩系的组成及煤田概念和我国主要聚煤地。

第六章 影响煤矿生产的主要地质因素

了解煤层厚度变化的原因及对煤矿生产的影响;掌握煤层厚度变化的研究和处理方法;了解地质构造对煤矿生产的影响;掌握在生产中如何处理褶曲构造和断裂构造;了解岩浆侵入煤层对生产的影响;掌握分析判断岩浆侵入煤层的情况的方法及处理;了解陷落柱的成因及特征;掌握观测与研究陷落柱的方法以及如何处理陷落柱。

第七章 矿井水文地质与防治水

了解自然界中水的循环以及地下水的概念、物理性质、化学成分;掌握含水层、涌水层以及地下水的分类;掌握矿井突水的基本条件(包括矿井水的来源和矿井突水通道)以及影响涌水量大小的因素;掌握矿井水的观测及防治措施。

第八章 地质信息的获取技术

包括:建井地质勘探,生产地质勘探,矿井延深,扩建地质勘探,老区找煤及矿井地质勘探手段及其应用。了解地质勘探手段、煤田地质勘探以及生产地质勘探的内容。

第九章 地质编录

原始地质编录(原始地质编录的内容及要求、钻探工程地质编录 、

井巷工程地质编录)

综合地质编录(井田地形地质图、地层综合柱状图、岩、煤层对比图 、勘探线剖面图、水平切面图、煤层底板等高线及储量计算图)。

第十章 地质报告及地质说明书

包括: 煤炭地质勘查阶段及地质报告、煤炭地质勘查阶段、地质报告类型、井田精查地质报告的主要内容及其使用、矿建地质报告的主要内容、矿井地质报告的主要内容,煤矿地质勘查分类及地质说明书(煤矿地质勘查分类、地质说明书的类型与基本要求、各类地质说明书的主要内容)。了解地质报告的类型以及主要内容;掌握地质说明书的类型及基本要求和主要内容。

第十一章 煤炭储量矿井储量管理

包括:矿井储量分类和特点,三量管理,煤炭损失量的统计与分析,矿井储量表的编制等四个方面的内容。了解矿井储量的分类和特点;矿井三量管理以及储量动态管理。

第十二章 煤矿环境地质与环境保护

包括:煤矿生产活动与环境地质、煤矿环境工程地质灾害(岩层移动、地面沉陷、山体开裂、边坡失稳、采矿诱发地震)、 煤矿环境污染因素及特点( 固体废物、废水、废气、粉尘、噪声)、 煤矿环境污染防治简介(煤炭洁净开采技术、矿山固体废物资源化利用技术、矿井水处理复用技术、塌陷矿坑回填复垦技) 我国的煤炭资源分布十分广泛,各区域的经济水平又有很大的差异性,我国煤炭资源与水资源大致呈现逆向分布的状况。90%以上的

井巷工程地质编录)

综合地质编录(井田地形地质图、地层综合柱状图、岩、煤层对比图 、勘探线剖面图、水平切面图、煤层底板等高线及储量计算图)。

第十章 地质报告及地质说明书

包括: 煤炭地质勘查阶段及地质报告、煤炭地质勘查阶段、地质报告类型、井田精查地质报告的主要内容及其使用、矿建地质报告的主要内容、矿井地质报告的主要内容,煤矿地质勘查分类及地质说明书(煤矿地质勘查分类、地质说明书的类型与基本要求、各类地质说明书的主要内容)。了解地质报告的类型以及主要内容;掌握地质说明书的类型及基本要求和主要内容。

第十一章 煤炭储量矿井储量管理

包括:矿井储量分类和特点,三量管理,煤炭损失量的统计与分析,矿井储量表的编制等四个方面的内容。了解矿井储量的分类和特点;矿井三量管理以及储量动态管理。

第十二章 煤矿环境地质与环境保护

包括:煤矿生产活动与环境地质、煤矿环境工程地质灾害(岩层移动、地面沉陷、山体开裂、边坡失稳、采矿诱发地震)、 煤矿环境污染因素及特点( 固体废物、废水、废气、粉尘、噪声)、 煤矿环境污染防治简介(煤炭洁净开采技术、矿山固体废物资源化利用技术、矿井水处理复用技术、塌陷矿坑回填复垦技) 我国的煤炭资源分布十分广泛,各区域的经济水平又有很大的差异性,我国煤炭资源与水资源大致呈现逆向分布的状况。90%以上的

煤炭资源都集中在我国的北方地区,例如我国的晋陕蒙宁地区就占有全国煤炭资源的68%。随着我国经济的不断发展,煤炭资源的消耗量逐年增加。它作为我国的基础能源在经济发展中起着举足轻重的作用,根据我国发改委对煤炭企业的发展预测,2020年我国的煤炭需求量将达到29—30亿t。煤炭的高位运行,使得煤田(矿)水文地质问题更加突出。

一、我国煤田(矿)水文地质问题

我国的煤炭资源面临的最主要的水文地质问题就是“东部水害,西部水荒”。目前煤矿水文地质问题大概可以分为以下几个方面:

1.煤炭建设水资源保障能力不足

我国的煤炭资源和水资源呈现出逆向分布的状况,拥有我国90%煤炭资源的北方地方水之源拥有量只占全国的30%,而我国晋、陕、蒙、宁四省也虽然拥有全国68%的煤炭资源,但是地下水资源只占了全国水资源的6.87%,作为煤炭资源大省的山西,人均水资源量仅为381m3,与国际标准的人均占水量500 m3相差甚远,为了满足我国能源基础建设的用水需要,到2006年为止,山西省的地下水年用水量已经达到40亿m3,占全省总用水量的61.5%。

2.矿井水害威胁影响煤矿安全生产和服务年限

我国的煤矿水文地质情况比较复杂,主要出现的问题多以底板奥灰水、老空水等水害为主。随着我国东部和中部地区的浅层煤炭资源日益枯竭,煤炭地质勘察与煤矿生产向深部延伸已成必然趋势。根据我国地质总局编制的十一五规划报告研究显示:对下组媒的开采受到

的问题主要是由于底部岩溶水的侵害。据不完全统计,超过200亿t以上的煤炭资源受到不同程度的岩溶水的侵害。

在我国的重点煤矿中,水文地质比较复杂的矿井占总量的27%,比较简单的占到34%。随着对矿井开采深度的不断增加,水害事故越来越频发,在特大煤矿事故中,水害事故是仅次于瓦斯事故的第二大生产安全杀手。

3.矿区水环境问题突出

由于煤矿区对生活用水的需要不仅增加了对煤炭的开采成本,也很大程度上影响了矿区水文地质的环境。随着地下水位的越来越低,导致浅层的含水层被疏干,地面也由于采矿和抽水等原因容易引发倒塌现象,加深了煤矿区的灾情。使得原本干旱缺水的煤矿区变得更加艰难,由此引发的对生态平衡的破坏让自然环境变得十分脆弱。因此环境和水资源已经成为制约我国西部煤炭区发展的重要“瓶颈”。

二、煤田水文地质研究内容

根据综上所述,要解决我国煤矿水文地质问题除了要对基本的水文地质环境进程研究分析之外,还需要注意以下几个方面:

1.合理开发利用矿区供水水源

解决煤矿水文地质问题的关键点就是供水问题。由于我煤层的地貌特征比较独特,大部分煤矿区的水资源都比较匮乏,因此水源供水问题就成了比较突出了对象,尤其对于我国干旱半干旱的西部地区来说,虽然煤炭资源丰富,但是生态环境十分的脆弱,一方面,供水困难是制约煤矿区发展的重要因素,另一方面,煤矿区要想安全的开采

煤矿就需要进行大量的排水工作,要解决这个排与供的矛盾是目前大多数的煤矿区所面临的难点之一。如何将煤矿区中水资源的排与供结合起来,综合利用,是日后实现煤矿业可持续发展的重要内容与目标。

2.矿井防治水技术研究

解决煤矿水害的办法有很多种,比如顶板突水、底板突水、断层突水、采空区塌陷突水、岩溶陷落柱突水、地表水直接溃水等等。我们要根据煤矿区的水文地质特征,采取旨在保障煤矿生产安全的先进性适用水文地质预测评价研究与各种勘探技术方法。

三、煤田水文地质技术方法

1.综合物探技术方法

以电法勘探和地震相结合的物探法为解决煤矿水文地质问题提研究奥灰水、测区内砂岩水的赋存情况、结合地震勘探解释出的构造成果,以更进一步解释构造的导水性及压盖隔水层厚度。二是采用矿

区高分辨率三维地震数据体结合已有钻孔资料,对采区的目的层构造进行分析、解释,建立一套完整的立体构造图像。近年来,音频电穿

透探测技术、瑞利波探测技术、地震槽波探测技术等井下超前物探方 2.地下水化学及同位素研究

地下水化学是研究煤矿水文地质学的科学基础,与人类生活的自

起到了越来越广泛的应用,也成为了水文地球化学中有效的手段。同位素方法不仅可以分析地下水形成的原因,分析其起源、埋藏、质与量之间的变化等其他形成地下水的因素,通过数据分析与对比判定目前地下水的种补给来源的比例、补给来源、补给区位置高度、补给强度的高低、测定地下水年龄、补给区位置高度以及地下水的流向和流速等实际应用问题。

煤炭资源是一种外生沉积矿产, 煤系地层沉积时的古地理环境、古构造运动及其演化控制着煤系地层的厚度,煤层的厚度、结构,资源蕴藏量,后期构造演化控制煤层的空间赋存形态及空间关系。这些问题都要在勘探和井田开采过程中控制、发现、揭露、认识。认识程度及准确程度直接影响建井的进程和开采经济风险的控制。当时的古地理环境、古构造在煤系地层上的直接反映就是地层岩性具有一定的沉积旋回,不同的岩性组合旋回代表了不同沉积古地理单元,也反映了当时的古构造演化过程。利用沉积旋回过程分析煤系地层,分析每一个旋回的岩石、煤层组合特征,确认煤层与各沉积旋回的关系,确认各煤层在旋回中的空间位置,总结出煤层的岩石、结构特征,实现煤层对比和切眼的连接。为解决这一问题,建议煤矿地质人员在工作中,不仅要熟悉井田的构造形态,区域、局部构造应力状况,还要加强分析煤系地层当时的沉积古地理环境, 为煤层对比提供有力的证据,实现各煤层的准确对比。

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

> 学习心得

>作为矿山测量、采矿工程、通风与安全专业的基础课程,是学习其它课程的前提,服从课程结构与教学计划的整体要求,不拘泥于教材的体例体系,力求体现高职教育的特点,突出实践教学环节,完成本课程高职教育的目标要求。 早在20世纪50年代初就已经设立,经过几代人数十年的辛勤耕耘和探索积累,在不断与时俱进的同时,建立并逐渐完善了它的教学内容体系,已经成为一门沉淀厚实、体系完整的成熟课程。教改之前该课程曾为采矿工程、通风安全、测绘工程、土地复垦等专业服务,现在煤矿地质学是煤矿开采技术、矿井通风安全、矿井建设等非地质类专业的专业必修课,属核心课程。

通过对本门课程的学习,使工程测量、矿山地质、地质测量、采矿、通风与安全等专业的学生掌握扎实的地质理论基础知识,运用地质学的基础理论,查明影响煤矿建设、生产的各种地质因素及其规律性,研究相应的处理方案和措施,保证煤炭资源的正常开采与合理利用。

作为一门为煤矿生产或其它矿产资源开发直接服务的课程,>具备以下特色:系统宽广的地质基础知识;矿产资源开发中的矿井地质专业基础理论;服务于矿山生产的基本技能和工作方法;新的地质理论和现代化科技信息手段在矿井地质工作中的应用;综合分析和处理矿井地质问题的开放式的先进实践教学环节。 本课程极力把与煤矿生产相关的地质知识融合于教学内容中。因

此,教学内容信息量大,内容新颖,能及时把科研成果最新发展引入教学中,为后续课程的学习打下较坚实的基础。

教学内容组织安排本课程由于应用性较强,因此在教学内容安排上既重点突出了相关的基础理论和基本概念,又强调了实践动手能力和地质认识能力培养的重要性。课程内容组织安排十分注重融知识传授、实践能力培养、素质教育于一体,在相关的章节讲授后,立即安排实验课和实习课,在课程的最后安排了野外地质认识实习,真正体现了理论联系实际、课内课外相结合的基本原则,提高了学生的学习热情和兴趣,并且在教书的同时注意了学生思想品德、热爱专业的教育。这在学生的反馈意见中可以体现出来。

实践教学本课程能紧密结合教学内容和理论知识,设计出能满足培养优秀学生要求的相关实践活动,例如验证性的室内课堂实验课、综合性的课堂实习课、野外地质认识实习等实践活动能在培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力方面起到明显的作用。该课程实验开出率达到100%。

该课程包含有系统的地质基本理论、基本概念、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地质理论。为煤矿生产服务的特色十分明显。课程内容中的一些规范也是矿井地质、采矿工程的技术人员常备的重要参考工具书。

课程的内容十分庞杂,涉及地学学科包括地球科学概论、古生物地层学、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、煤田地质勘探学等多个领域,涉及面宽、内容繁多。

但本课程在以围绕煤矿生产服务为中心的前提下,将这些学科的知识进行了有机整合、并融入现代科技新发展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整合性,又突出了煤矿地质这一重点主题,反映整个课程构思的科学性、严禁性和可读性。

> 主要介绍煤矿地质学的研究对象;煤矿地质学的研究内容;煤矿地质学的任务。

第一章 地球

了解地球概况、地球的圈层结构;掌握与采矿有关的地球的物理性质;掌握内力地质作用和外力地质作用的种类及其特点。

第二章 地壳的物质组成

了解矿物的概念和性质,掌握常见矿物的特征;能够肉眼识别常见矿物;了解岩石的概念及分类;掌握自然界三大类岩石的基本特征及主要类型;能够肉眼识别常见的岩石。

第三章 地史基本知识

了解古生物的地质意义以及地层划分与对比的概念和方法;掌握年代地层表与地质年代表;了解地壳演化的历史;掌握一些特殊地层以及我国主要的聚煤期。

第四章 地质构造

了解岩层产状的概念;掌握岩层产状要素及测定和表示方法;学会使用罗盘;了解褶皱等构造的概念;掌握褶皱构造的分类和褶皱构造观测与研究的方法;了解断裂构造的概念;掌握节理的分类和特点以及如何判断节理;掌握断层的要素、分类以及断层的观察与研究方

法。

第五章 煤与含煤岩系

了解煤的形成条件及成煤过程;掌握煤岩成分、煤的性质及分类;了解含煤岩系及类型;掌握含煤岩系的组成及煤田概念和我国主要聚煤地。

第六章 影响煤矿生产的主要地质因素

了解煤层厚度变化的原因及对煤矿生产的影响;掌握煤层厚度变化的研究和处理方法;了解地质构造对煤矿生产的影响;掌握在生产中如何处理褶曲构造和断裂构造;了解岩浆侵入煤层对生产的影响;掌握分析判断岩浆侵入煤层的情况的方法及处理;了解陷落柱的成因及特征;掌握观测与研究陷落柱的方法以及如何处理陷落柱。

第七章 矿井水文地质与防治水

了解自然界中水的循环以及地下水的概念、物理性质、化学成分;掌握含水层、涌水层以及地下水的分类;掌握矿井突水的基本条件(包括矿井水的来源和矿井突水通道)以及影响涌水量大小的因素;掌握矿井水的观测及防治措施。

第八章 地质信息的获取技术

包括:建井地质勘探,生产地质勘探,矿井延深,扩建地质勘探,老区找煤及矿井地质勘探手段及其应用。了解地质勘探手段、煤田地质勘探以及生产地质勘探的内容。

第九章 地质编录

原始地质编录(原始地质编录的内容及要求、钻探工程地质编录 、

井巷工程地质编录)

综合地质编录(井田地形地质图、地层综合柱状图、岩、煤层对比图 、勘探线剖面图、水平切面图、煤层底板等高线及储量计算图)。

第十章 地质报告及地质说明书

包括: 煤炭地质勘查阶段及地质报告、煤炭地质勘查阶段、地质报告类型、井田精查地质报告的主要内容及其使用、矿建地质报告的主要内容、矿井地质报告的主要内容,煤矿地质勘查分类及地质说明书(煤矿地质勘查分类、地质说明书的类型与基本要求、各类地质说明书的主要内容)。了解地质报告的类型以及主要内容;掌握地质说明书的类型及基本要求和主要内容。

第十一章 煤炭储量矿井储量管理

包括:矿井储量分类和特点,三量管理,煤炭损失量的统计与分析,矿井储量表的编制等四个方面的内容。了解矿井储量的分类和特点;矿井三量管理以及储量动态管理。

第十二章 煤矿环境地质与环境保护

包括:煤矿生产活动与环境地质、煤矿环境工程地质灾害(岩层移动、地面沉陷、山体开裂、边坡失稳、采矿诱发地震)、 煤矿环境污染因素及特点( 固体废物、废水、废气、粉尘、噪声)、 煤矿环境污染防治简介(煤炭洁净开采技术、矿山固体废物资源化利用技术、矿井水处理复用技术、塌陷矿坑回填复垦技) 我国的煤炭资源分布十分广泛,各区域的经济水平又有很大的差异性,我国煤炭资源与水资源大致呈现逆向分布的状况。90%以上的

井巷工程地质编录)

综合地质编录(井田地形地质图、地层综合柱状图、岩、煤层对比图 、勘探线剖面图、水平切面图、煤层底板等高线及储量计算图)。

第十章 地质报告及地质说明书

包括: 煤炭地质勘查阶段及地质报告、煤炭地质勘查阶段、地质报告类型、井田精查地质报告的主要内容及其使用、矿建地质报告的主要内容、矿井地质报告的主要内容,煤矿地质勘查分类及地质说明书(煤矿地质勘查分类、地质说明书的类型与基本要求、各类地质说明书的主要内容)。了解地质报告的类型以及主要内容;掌握地质说明书的类型及基本要求和主要内容。

第十一章 煤炭储量矿井储量管理

包括:矿井储量分类和特点,三量管理,煤炭损失量的统计与分析,矿井储量表的编制等四个方面的内容。了解矿井储量的分类和特点;矿井三量管理以及储量动态管理。

第十二章 煤矿环境地质与环境保护

包括:煤矿生产活动与环境地质、煤矿环境工程地质灾害(岩层移动、地面沉陷、山体开裂、边坡失稳、采矿诱发地震)、 煤矿环境污染因素及特点( 固体废物、废水、废气、粉尘、噪声)、 煤矿环境污染防治简介(煤炭洁净开采技术、矿山固体废物资源化利用技术、矿井水处理复用技术、塌陷矿坑回填复垦技) 我国的煤炭资源分布十分广泛,各区域的经济水平又有很大的差异性,我国煤炭资源与水资源大致呈现逆向分布的状况。90%以上的

煤炭资源都集中在我国的北方地区,例如我国的晋陕蒙宁地区就占有全国煤炭资源的68%。随着我国经济的不断发展,煤炭资源的消耗量逐年增加。它作为我国的基础能源在经济发展中起着举足轻重的作用,根据我国发改委对煤炭企业的发展预测,2020年我国的煤炭需求量将达到29—30亿t。煤炭的高位运行,使得煤田(矿)水文地质问题更加突出。

一、我国煤田(矿)水文地质问题

我国的煤炭资源面临的最主要的水文地质问题就是“东部水害,西部水荒”。目前煤矿水文地质问题大概可以分为以下几个方面:

1.煤炭建设水资源保障能力不足

我国的煤炭资源和水资源呈现出逆向分布的状况,拥有我国90%煤炭资源的北方地方水之源拥有量只占全国的30%,而我国晋、陕、蒙、宁四省也虽然拥有全国68%的煤炭资源,但是地下水资源只占了全国水资源的6.87%,作为煤炭资源大省的山西,人均水资源量仅为381m3,与国际标准的人均占水量500 m3相差甚远,为了满足我国能源基础建设的用水需要,到2006年为止,山西省的地下水年用水量已经达到40亿m3,占全省总用水量的61.5%。

2.矿井水害威胁影响煤矿安全生产和服务年限

我国的煤矿水文地质情况比较复杂,主要出现的问题多以底板奥灰水、老空水等水害为主。随着我国东部和中部地区的浅层煤炭资源日益枯竭,煤炭地质勘察与煤矿生产向深部延伸已成必然趋势。根据我国地质总局编制的十一五规划报告研究显示:对下组媒的开采受到

的问题主要是由于底部岩溶水的侵害。据不完全统计,超过200亿t以上的煤炭资源受到不同程度的岩溶水的侵害。

在我国的重点煤矿中,水文地质比较复杂的矿井占总量的27%,比较简单的占到34%。随着对矿井开采深度的不断增加,水害事故越来越频发,在特大煤矿事故中,水害事故是仅次于瓦斯事故的第二大生产安全杀手。

3.矿区水环境问题突出

由于煤矿区对生活用水的需要不仅增加了对煤炭的开采成本,也很大程度上影响了矿区水文地质的环境。随着地下水位的越来越低,导致浅层的含水层被疏干,地面也由于采矿和抽水等原因容易引发倒塌现象,加深了煤矿区的灾情。使得原本干旱缺水的煤矿区变得更加艰难,由此引发的对生态平衡的破坏让自然环境变得十分脆弱。因此环境和水资源已经成为制约我国西部煤炭区发展的重要“瓶颈”。

二、煤田水文地质研究内容

根据综上所述,要解决我国煤矿水文地质问题除了要对基本的水文地质环境进程研究分析之外,还需要注意以下几个方面:

1.合理开发利用矿区供水水源

解决煤矿水文地质问题的关键点就是供水问题。由于我煤层的地貌特征比较独特,大部分煤矿区的水资源都比较匮乏,因此水源供水问题就成了比较突出了对象,尤其对于我国干旱半干旱的西部地区来说,虽然煤炭资源丰富,但是生态环境十分的脆弱,一方面,供水困难是制约煤矿区发展的重要因素,另一方面,煤矿区要想安全的开采

煤矿就需要进行大量的排水工作,要解决这个排与供的矛盾是目前大多数的煤矿区所面临的难点之一。如何将煤矿区中水资源的排与供结合起来,综合利用,是日后实现煤矿业可持续发展的重要内容与目标。

2.矿井防治水技术研究

解决煤矿水害的办法有很多种,比如顶板突水、底板突水、断层突水、采空区塌陷突水、岩溶陷落柱突水、地表水直接溃水等等。我们要根据煤矿区的水文地质特征,采取旨在保障煤矿生产安全的先进性适用水文地质预测评价研究与各种勘探技术方法。

三、煤田水文地质技术方法

1.综合物探技术方法

以电法勘探和地震相结合的物探法为解决煤矿水文地质问题提研究奥灰水、测区内砂岩水的赋存情况、结合地震勘探解释出的构造成果,以更进一步解释构造的导水性及压盖隔水层厚度。二是采用矿

区高分辨率三维地震数据体结合已有钻孔资料,对采区的目的层构造进行分析、解释,建立一套完整的立体构造图像。近年来,音频电穿

透探测技术、瑞利波探测技术、地震槽波探测技术等井下超前物探方 2.地下水化学及同位素研究

地下水化学是研究煤矿水文地质学的科学基础,与人类生活的自

起到了越来越广泛的应用,也成为了水文地球化学中有效的手段。同位素方法不仅可以分析地下水形成的原因,分析其起源、埋藏、质与量之间的变化等其他形成地下水的因素,通过数据分析与对比判定目前地下水的种补给来源的比例、补给来源、补给区位置高度、补给强度的高低、测定地下水年龄、补给区位置高度以及地下水的流向和流速等实际应用问题。

煤炭资源是一种外生沉积矿产, 煤系地层沉积时的古地理环境、古构造运动及其演化控制着煤系地层的厚度,煤层的厚度、结构,资源蕴藏量,后期构造演化控制煤层的空间赋存形态及空间关系。这些问题都要在勘探和井田开采过程中控制、发现、揭露、认识。认识程度及准确程度直接影响建井的进程和开采经济风险的控制。当时的古地理环境、古构造在煤系地层上的直接反映就是地层岩性具有一定的沉积旋回,不同的岩性组合旋回代表了不同沉积古地理单元,也反映了当时的古构造演化过程。利用沉积旋回过程分析煤系地层,分析每一个旋回的岩石、煤层组合特征,确认煤层与各沉积旋回的关系,确认各煤层在旋回中的空间位置,总结出煤层的岩石、结构特征,实现煤层对比和切眼的连接。为解决这一问题,建议煤矿地质人员在工作中,不仅要熟悉井田的构造形态,区域、局部构造应力状况,还要加强分析煤系地层当时的沉积古地理环境, 为煤层对比提供有力的证据,实现各煤层的准确对比。

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


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