煤礦地質學大全11篇

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[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）07-0119-02

《煤礦地質學》是普通高等學校采礦工程、安全工程、測量工程、建井工程等非地質專業的一門重要的專業基礎課程，是集地質研究、生產實踐于一體，并與煤礦生產緊密結合的實用地質學。近年來，為了滿足煤炭工業的發展和我國煤炭科學技術進步對煤炭工程技術人員的要求，對原有煤礦地質學課程進行了課時壓縮和較大規模的內容精簡。這給該門課程在教學過程中帶來了相應的問題。根據該專業課程綜合性和實踐性很強的特點，如何利用給定的學時傳授教學內容并提高學生的創新與實際動手能力，對提高學生的職業適應能力和滿足社會的人才需求有著重要意義。為此，筆者針對《煤礦地質學》課程教學存在的問題與解決方法進行了一些探索。

一、“煤礦地質學”課程特點

（一）教材內容豐富，但學時較少

“煤礦地質學”是一門礦井地質知識與煤炭生產實踐緊密結合的自然科學，主要研究礦井建設開始至開采結束全過程中的所有地質現象，認識地質規律，提出解決煤礦建設、煤礦生產過程中出現的各種地質問題，為煤礦生產建設提供必要的地質依據。課程內容包括地質作用、礦物和巖石、古生物與地層、地質構造、煤地質學基礎、煤礦開采及安全地質條件、礦井水文地質與水害防治、煤礦地質勘查、煤炭資源儲量計算與管理、礦井原始地質編錄等。但是，由于專業的培養目標、要求的限制及學習目的與側重點的不同，該課程學時往往較少，如我校采礦工程專業總學時壓縮至48學時，其中40學時為課堂講授，8學時為實驗課；安全工程專業總學時壓縮至40學時，其中32學時為課堂講授，8學時為實驗課。考慮到教學內容多、學科特點及學時限制，教學內容一般側重于地層、礦物巖石、地質構造及煤礦開采及安全地質條件、礦井水文地質與水害防治等解決礦井各種地質問題的應用地質工程技術部分，重點培養學生在實際工作中運用理論知識解決各種地質現象與問題的能力。

（二）綜合性、特色性、實用性強

“煤礦地質學”課程涉及礦物學、巖石學、古生物與地層學、構造地質學、煤地質學等較多地質學科，因此，綜合性較強。在課程講授過程中，要求教師要有寬廣及雄厚的專業知識背景，且要對講授內容靈活把握，堅持有所為有所不為的原則。該門課程與煤炭生產緊密相關，具有極強的煤礦特色。學習本門課程的最終目的是為煤礦安全、高效、潔凈生產培養專業高級人才，課程強調礦井地質知識與煤炭生產之間的緊密聯系，地質問題圍繞礦井地質災害防治、煤炭及其伴生礦床開發利用等方面。在知識傳授過程中，不僅要傳授學生礦物巖石、古生物地層、構造等地質基本理論，還要教會學生運用所學知識解決實踐地質問題和實際工作的能力，如對井下斷層的認識與識別、巖石產狀觀察、地質圖件讀取與制作等，因此具有較強的實用性。

二、“煤礦地質學”課程教學存在的主要問題

（一）教學內容涉及面廣，總學時數偏少

煤礦地質學課程涉及地質學科的主要學科，內容較廣。但各專業對總學時的要求不一致，總體表現為總學時數偏少，老師對教學內容把握難度大。如我校采礦工程專業開設課時為48學時，安全工程專業開設課時為40學時。而對于教學要求，各專業又都希望盡可能地覆蓋普通地質學、礦物巖石學、構造地質學、古生物地層學及相關應用地質工程技術部分。同時，采礦工程專業煤礦地質學課程開設于大學二年級第一學期，安全工程該課程開設于大學三年級第一學期，在開設該課程之前，并沒有地質類、采礦類基礎課程學習基礎，進一步加深了學生對該類課程學習的難度。由于各專業人才培養計劃中課程設置基本都是全盤考慮學院、專業而自行決定的，學院與學院之間、專業與專業之間、教師之間對課程開設缺乏有效的溝通，進而導致教學內容的大致相同而課時不同、課時量大幅度壓縮的現象。顯然，較少的理論課教學課時與實驗課時，使得任課教師很難制訂統一、全面的“煤礦地質學”課程教學大綱和教學內容，增加了教師把握教學內容的難度。由于沒有統一制訂的教學任務與學時安排，導致了不同任課教師可以根據自己的教學經驗安排課程內容的傳授，不同任課教師的教學內容與教學重點不一致，使不同年級、不同學科的學生的學習內容產生不連貫。

（二）實驗與野外實踐教學課時壓縮

按照教學大綱的要求，必須安排一定的課時開展驗證性實驗課（三大類巖石的鑒定、煤的觀測等）對所學地質理論進行驗證；開設三天的野外地質認知實習課，提高學生對地質現象的綜合分析能力和實踐能力。但我校實驗課學時僅為8學時，野外地質認知實驗課也被砍掉。從課程內容看，與煤礦生產建設相關的野外地質基本工作方法與技能、采掘地質圖件編制、井下地質編錄等內容的掌握均得不到有力保證。而這些內容僅僅依靠課堂講授比較抽象，理解相當困難，難以實現學生實際應用能力的培養；同時，課時量的限制也無法保證充裕的講授時間，制約了學生動手能力、理論聯系實際能力的培養與提高。

三、相關對策探討

（一）改革教學與實踐教學課時分配，強化實踐環節

為了解決上述教學過程中存在的問題，建議增加課程學時數為64學時，其中46學時為課堂講授，8學時為實驗課，10學時為課程設計課，同時仍然恢復原大綱要求的3天外地質認知實習。同時，建議在開設“煤礦地質學”課程開設之前，應首先或同時開設“采煤概論”等基本課程，并將開設時間統一調整至大學三年級下半學期。通過教學課時調整，能夠將煤礦生產運用到的基本地質知識通過實驗驗證進行強化；通過課程設計獲得煤礦采掘地質圖件的編制方法等。在課堂講授過程中，要著重關注課程內容體系的合理安排，對于地球基本知識應少講或不講，而著重講授礦物巖石、地質構造、地層等方面的內容；對于應用地質工程技術部分的地質勘探、煤礦環境地質等方面課時也應壓縮，主講影響煤礦生產的主要地質因素、礦井水防治、地質圖件、地質編錄、儲量管理等內容。通過8學時的實驗課，可讓同學們掌握三大類巖石的鑒定特征，達到認知、熟悉的目的。通過10個學時的課程設計課，可以讓同學們自己動手制作煤礦采掘工程圖件，達到掌握各種常用采掘地質圖件的編制方法與提高識圖讀圖的能力，進一步鞏固課堂上基礎理論知識和提高學生的實際工作能力。

（二）靈活采用教學方法，提升課堂教學水平

“煤礦地質學”課程具有基本概念多、跨學科知識多等特點，為避免學生產生枯燥感，降低教學效果，針對授課對象為非地質專業學生的特點，教師不僅要注重書本內容的傳授，還要靈活采用教學方法，提升課堂教學水平。近年來許多高校提出了許多創新性的教學方法，在教學中取得了良好的效果。如在講解煤層厚度變化及其影響因素時，可采用“討論式”教學方法，調動學生的想象力和注意力，激發學習興趣；在講解地質構造對煤礦生產的影響時，教師可以將自身參與的科研內容融于其中，以科研過程中存在的典型地質構造問題進行詳細講解，抓住學生的注意力，增強教學內容的實效性和教學效果。在講解礦井水文地質及防治水這一部分內容時，可以我國近年煤礦發生的透水事故為實例，以設疑式教學法引導學生對透水事故發生的來源、通道條件、透水預兆與防治方法等進行深入思考。總之，教師只有綜合與靈活運用多種教學方法，并以多媒體教學為手段，多從案例入手，才能增加學生學習興趣，調動學生聽課與學習的積極性，提升課堂教學效果與教學質量。同時，在授課中要做到語言深入淺出，多與學生互動，針對課程重點內容和難點內容多作講解。

（三）突出應用地質工程技術部分知識實用性教學

“煤礦地質學”是一門與煤炭生產實踐和礦井地質研究緊密相結合的實用課程，應注重培養學生在實際工作中運用理論知識解決現場問題的能力。[3]為使煤礦主體專業學生在這方面得到必要的知識和訓練，必須突出應用地質工程技術部分知識的教學。針對課程基礎理論部分的教學，要做到有所側重，如地球概況及其性質、古生物等章節的內容可以點到為止。而對于應用地質工程技術部分內容的教學，如煤礦安全生產地質因素、礦井儲量管理、地質編錄等則是重點內容。總之，只有通過將各種專業知識結合，并協調運用多種教學手段，并以課程實驗和課程設計為輔助，才能更深層次地加強“煤礦地質學”地質工程技術部分知識學習的效果，培養與鍛煉學生的現場工作能力，為學生畢業后到煤礦生產單位工作打下基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

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【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）08-0245-01

在教學過程中，教學方法是完成教學任務、實現教學目標和提高教學質量的關鍵所在， 高質量地完成教學任務需要有行之有效的教學方法來配合；同時， 一門課程教學方法的選擇和運用必須與課程特點相適應。本文結合煤礦地質課程特點，對煤礦地質的幾種教學方法進行探討：

一、煤礦地質課程特點

煤礦地質是采礦工程、 通風安全、礦井建設等專業的專業基礎課程，在專業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的理論性、實踐性和綜合性。由于煤礦地質課程涉及大量地質現象和諸多地質概念，使之具有很強的理論性；對煤礦地層巖性、井下地質構造等的識別， 煤礦地質勘探成果資料的閱讀、分析， 使其具有很強的實踐性；煤礦地質教學中理論知識要與煤礦地質問題相結合，使之具有很強的綜合性。這些都在很大程度上增加了煤礦地質課程教學的難度。煤礦地質課程的基本特點要求加強理論教學的同時要重視實踐教學；在加強知識教學的同時要重視基本技能的訓練；在教學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用教學方法。

二、講授法與研討啟發相結合

煤礦地質理論教學的主要方法應該是講授法， 課程中有很多概念與地質現象需要講解，然而講授不是單純的灌輸， 應該注重啟發與引導。在教師講解過程中，組織學習小組結合學習內容進行討論，而后由小組代表發言陳述討論結果，最后教師進行總結。經過這一個研討啟發過程，枯燥的地質概念就可以清晰地植入到學生的腦海中， 印象極其深刻。這種課程教學組織與實施突破了學科式教師“自導自演”的課程教學組織方式，教師從單向講授者的角色轉變為課堂教學的教練員和思維啟發者，變為教師編導、學生表演的和諧活躍教學氛圍，充分發揮學生的主體作用，激發學生的學習興趣和積極主動性。

三、現代化教學技術手段的應用

煤礦地質課程中有些內容比較抽象，用傳統的講授方法不容易講清楚，學生理解起來也比較困難。在教學中，將教學錄像與多媒體、網絡教學等現代化教學手段相結合，互相彌補，可以收到較好的教學效果。這就要求教師按照課程教學目標的要求制作內容豐富的多媒體教學課件。教學課件集文字、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，可有效地化解教學中的重點和難點內容，增加了課堂教學的信息量，教學更形象、更生動，使課堂內容更加豐富多彩，顯著提高了課堂教學的效率。另外，建立網上答疑平臺，實現立體化教學，學生可以在任何時候提出問題，教師的回答可以為多個學生從信息共享中受益，增強了教學效果。

四、課堂實訓與野外實習相結合

煤礦地質課程中的礦井地質制圖部分，煤礦三大地質圖件的繪制與各種地質圖件之間的轉化是這一部分的重點和難點，如根據一些實際資料和數據編制底板等高線圖，繪圖過程復雜、繪圖步驟繁多，學生接受起來十分困難。要解決這些難題，需要進行大量的課堂實訓，設計針對性的方法讓學生掌握技術要領和繪圖技巧，通過反復的練習，使學生掌握煤礦三大基本圖件之間的相互轉化與圖件繪制。整個教學過程中，學生要全程參與，邊講邊練，講練結合，學生親自動手進行實踐， 獲得的感性材料豐富、深刻，提高了學生的實際動手能力。

煤礦地質是一門實踐性很強的課程， 要想讓學生學好、 學活、 學以致用，必須到野外及煤礦進行實習，以幫助學生鞏固教材中的相關內容。在實習過程中將煤礦生產中所用的新技術、新工藝和新設備情況融入教學內容中，使教學內容與煤礦現代化、自動化、信息化發展深度融合， 培養學生學習學科前沿知識的能動性。

五、結論

綜上所述，講授法教學是煤礦地質課堂教學的基礎，在此基礎上將多種教學方法進行相互融合是課堂教學成功的關鍵；充分利用現代技術手段豐富教學內容十分必要；此外，課堂實訓與野外實習的實踐教學環節不可缺少。所謂教學有法，但教無定法，沒有任何一種教學方法對所有課程完全適合，重要的是根據課程特點，將各種教學方法進行合理組合并加以有效地利用，才能達到最佳的教學效果。

參考文獻：

[1]常學軍.如何做好“煤炭地質”的教學及實踐 [J].成才之路，2007，（3）：44-45.

[2]曾勇，郭英海等.突出精品意識加強“ 煤礦地質學”課程建設[J].煤炭高等教育，2006，5（3）：108-109.

[3]陶昆，王向陽.煤礦地質[M].中國礦業大學出版社，2005.

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1．適合高職學生特點的課程教學理念

按照從事煤礦相關崗位工作所需的知識、能力和素質，重組和優化課程內容，變傳統的知識傳授為項目教學，融教、學、做為一體。在課程內容上，組織煤礦現場專家、工程技術人員和能工巧匠進行職業崗位能力分析，并對課程知識能力層次進行分類、歸納和綜合，形成了由5大模塊、14個課題組成的新的課程內容設置。使學生掌握煤礦地質基礎知識、地質構造、礦井水文地質、礦井儲量管理、礦井地質制圖等方面的理論知識和操作技能，達到會做、能說、善寫。把專業技術知識和技能有機地聯系起來，使課程各模塊之間相互連接，互為整體。

在教學模式和教學方法上，本課程設置遵循高職教育教學規律和高職學生自身特點，結合現有的教學條件，采用理論與實踐融合、實訓與崗位融合、教師與師傅融合以及教室與實訓室融合的“四融合”項目教學模式。運用研討啟發式教學、案例分析式教學和示范訓練式教學等教學方法解決每一模塊設計的相關課題。

整個教學過程中，學生全程參與，邊講邊練，講練結合。這種教學模式有利于激發學生學習的積極性和主動性，提高了學生的實際動手能力，突出了對學生能力的培養，并將能力這條主線貫穿于課程教學的始終。

2．突出能力考核的學業成績評定理念

在課程考核上，本課程設置打破了“一張試卷定終身”的傳統模式，采用了過程考核的方式。主要考核指標有學習態度、討論互動、任務完成情況、知識的靈活運用、創新能力等，從而科學地給出學生的真實成績。這種做法的優點是使學生成為教學環節的主體，由以往的被動接受知識變為主動學習，促進了學生自學能力的提高以及學生個性與能力的全面發展。

針對學生對每個模塊的學習態度、知識應用、操作技能等評定每個模塊成績。下面以模塊五為例，說明模塊成績的考核標準（見表1）。

課程最終成績為各模塊成績的加權平均值，從而能合理地給出每個學生的綜合成績，該加權計算公式如下：

綜合成績（100分）=（模塊一成績×15%）+（模塊二成績×25%）+（模塊三成績×15%）+（模塊四成績×25%）+（模塊五成績×25%）

每項考試內容各有側重，既能增進學生對專業理論知識的掌握，又強調了學生對知識的綜合應用能力和對實際操作技能的掌握。

3．注重教學效果的課程評價理念

在課程評價上，采用學生、學校和社會“三位一體”的評價體系。按照課程教學質量管理細則，對每個課題教學過程的實施效果，組織學生進行評價。學生評價采用課堂教學學生評分表的形式；學校評價由其他煤炭類院校專家評價和校內教務處長和督導處長評價結合，采用提出評價意見或評分的形式；社會評價采用學生問卷調查和與企業人員座談等形式。課程組將各方面的評價意見匯總分析，提出課程改進方案，修訂和完善課程設計，改進教學方法和手段，提高教學效果。

二 新教學理念指導下的教學設計

教學設計應按照“源于煤礦生產崗位，服務于煤礦生產崗位”的指導思想設計課程內容。課程教學內容選取以就業為導向，以專業人才培養目標為標準，以相關專業煤礦崗位操作人員的職業崗位標準為依據，以培養學生處理井下地質構造對煤礦生產的影響、礦井水害防治、礦井地質工作等職業能力為目標。滿足就業崗位對所需人才能力的要求，進行面向職業崗位的教學內容設計。

經煤礦企業現場調研，并會同煤礦企業專家、工程技術人員和能工巧匠，針對職業崗位，對本課程在知識、能力和素質層次等方面進行了全面的分析和歸納，并經多次修訂后，最終形成了煤礦地質課程體系。新教學理念指導下的教學設計突出了對學生的礦井地質構造分析與解決、礦井地質圖件編繪等職業能力的培養，使學生能夠分析和解決現場地質問題，為適應煤礦工作崗位奠定了基礎，并為終身學習和專業技能拓展打下了良好的基礎。

三 煤礦地質課程的教學實踐

1．教學模塊的劃分

新的煤礦地質課程由5大模塊14個課題構成了整個課程的總體框架（見表2）。

（1）褶皺構造與斷裂構造的判別與處理。

（2）巖漿侵入體與巖溶陷落柱的判斷與處理。

（3）礦井透水判斷與礦井水害防治。

（4）主要地質圖的識讀與繪制。

3．重點、難點問題的解決

煤礦地質是一門實踐性很強的課程，為了加深學生對地質現象的理解與判斷，采用靈活多樣的教學方法和手段增強學生的感性認識。課程教學的組織與實施打破了學科式的教師“自導自演”，的課程教學組織方式，變為“教師編導，學生表演”，充分發揮學生的主體作用，激發學生的學習興趣和積極主動性。其解決方法具體設置如下：

第一，利用多媒體動畫課件教學，增加學生對井下各種地質構造現象的直觀認識，同時組織學生到校外地質實訓基地進行認知實習，讓學生現場判別各種地質構造現象。

第二，對于巖漿侵入體與巖溶陷落柱的判斷與處理內容，采用研討啟發式教學，組織學習小組結合教材學習內容進行討論，共同找出課題的學習要點，由小組代表發言陳述討論結果。

第三，對于礦井透水判斷與礦井水害防治的內容，讓每個學生通過各種渠道查找煤礦水害事故案例，并結合找到的案例，運用所學水文地質基礎知識分析導致水害事故的原因及防范措施，最終寫出水害事故分析調查報告。

第四，對于地質圖件的識讀與編繪內容，組織學生到煤礦現場收集資料，增加地質圖件的閱讀數量。充分利用教室與實驗實訓室合一的教學條件，由教師示范繪圖過程，學生分組作圖練習，邊講邊練，講練結合，提高學生的動手能力。

四 結束語

煤礦地質課程新教學理念旨在將理論教學與學生實踐能力的培養有機融合，既能讓學生掌握煤礦地質的基礎理論知識，又可鍛煉學生的實踐動手能力。新課程設計提升了學生對煤礦地質知識掌握的完整性和系統性認知，促進學生的主動性思維，有利于形成師生互動的良好教學環境。通過新課程設計的實施，可以為煤礦生產一線培養出更多懂技術、能設計、會管理、善操作的高素質技能型專門人才。

參考文獻

［1］余心起.調整完善教學內容，體現“特色＋精品”理念［J］.中國地質教育，2007（1）

［2］曹麗文、樸春德.“工程地質與水文地質”教學理念探索與實踐［J］.煤炭高等教育，2009（1）

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文獻標識碼：A中圖分類號：TD17 文章編號：1009-2374（2016）11-0145-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.071

煤礦地質學是地質學的一個分支，是專門研究煤、煤層和含煤巖系的地質特征及成因、分布規律的科學，主要內容有礦物與巖石、地質構造、煤的形成和含煤巖系、煤田水文地質。煤礦安全是研究煤礦安全生產的一門學科，內容包括煤礦五大自然災害防治：礦井瓦斯防治、礦塵防治、礦井火滅防治、礦井水防治、礦井頂板災害防治等理論知識。下文重點論述煤礦地質對礦井瓦斯、礦井水、頂板管理的影響。

1影響瓦斯含量的地質因素

影響瓦斯含量的地質因素有：（1）煤的變質程度，褐煤沒有產生大量的瓦斯，也不利于保存，瓦斯含量少；長煙煤吸附能力低，最大吸附量為20～30m2/t；無煙煤吸附能力最強，最大吸附量達50～60m2/t。（2）圍巖和煤層的滲透性好，瓦斯溢出，瓦斯含量低；反之，瓦斯含量高。（3）地質構造，斷裂構造，張性斷裂有利于瓦斯的排放，壓性斷裂不利于瓦斯的排放。褶皺構造，頂板為致密并未暴露地表時，瓦斯含量背斜頂部增大，向斜槽部瓦斯含量減小。頂板為脆性巖石且裂隙較多時，瓦斯含量背斜頂部減小，向斜槽部增大。（4）地下水活動，地下水的流動有利于瓦斯的擴散，水大瓦斯小，水小瓦斯大。煤（巖層）表面吸附水分子，減少對瓦斯的吸附。水分子占據了煤（巖層）的孔隙。（5）煤田暴露程度，煤系地層出露地表的程度越高，越利于瓦斯擴散。（6）煤層埋藏深度，瓦斯風化帶以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯壓力隨深度增加。影響煤與瓦斯突出的地質因素有：（1）煤層厚度，大于20cm煤層才會突出；煤層厚度增大，突出增大。（2）煤層埋藏深度，深度增加突出次數增多，突出強度增大，突出范圍擴大。（3）地質構造，地質構造帶控制突出范圍。（4）煤的力學性質，軟分層突出可能性大。（5）圍巖性質硬而且厚，突出危險性增大。（6）其他地質因素，巖漿侵入、煤的變質程度高突出易發生，涌水量大突出危險性要小等。

2礦井水文地質對礦井水的影響

煤礦開采中，地下水或地表水進入礦井的過程，稱為礦井充水。充水條件是水源和通道，是煤礦地質研究的內容。

2.1礦井的充水水源

大氣降水：（1）礦井涌水量隨季節的變化，旱季小，雨季大。涌水量的高峰期常滯后降水一段時間。（2）礦井涌水量的大小與地區有關。南方降雨多，礦井涌水量大；北方降雨少，礦井涌水量少。（3）隨著開采深度的增加，大氣降水對礦井涌水量的影響減少。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）季節性地表水由于是地下徑流，仍然對涌水量有影響。地下水按埋藏條件將地下水分為：（1）上層滯水：地表以下局部隔水層以上的水。范圍小，水量小，季節性，對開采影響不大；（2）潛水：地表以下，第一個穩定隔水層以上的水，對建井和露天煤礦影響較大；（3）承壓水：充滿兩個穩定隔水層且有壓力的重力水。煤礦開采水時，如果遇到這樣的水源，就會有大量水涌入，會造成礦井淹緊，如我國華北石炭二疊紀煤系的頂板奧陶系石灰巖水。按含水層性質將地下水分為：（1）孔隙水：松散巖層中的水，對建井和露天煤礦影響較大；（2）裂隙水：巖層裂縫中的水，對煤礦生產影響較大；（3）巖溶水：石灰巖、白云巖等可溶性巖石中的水，對煤礦生產帶來影響。老空水是采空區和廢棄巷道由于長期停止排水積存的水，其特點是：（1）來勢兇猛，短時間水量很大，常伴有有毒有害氣體，帶來惡性事故；（2）老空水是酸性水，腐蝕金屬設備；（3）如果和其他水源無水力聯系，容易疏干，否則不易疏干。

2.2礦井充水的通道

孔隙：如礫石、粗砂巖松散，存在空隙。導通性好，透水性強。采掘遇到涌水量大。裂隙：包括風化裂隙、成巖裂隙、構造裂隙。而最嚴重是構造裂隙，包括節理和斷層。其中斷層破碎帶常是水源的通道和積水區，即可以導水也可以積水。溶隙：石灰巖、白云巖等可溶性巖石被水溶解，形成溶洞，互相導通。人為的充水通道：（1）封閉不良的鉆孔。導通地表水和煤層頂底板含水層水；（2）采礦活動采空區冒落產生的裂隙、煤層底板底鼓產生裂隙。導通地表水和煤層頂底板含水層水；（3）礦井長期排水，形成水位陷落漏斗。向外擴展，到達新的水源，使礦井涌水量增大。

3采煤工作面頂板管理

頂壓是地壓表現的主要形式，頂壓的大小主要取決于頂板巖石的物理力學性質。頂板事故分為掘進工作面頂板事故和采煤工作面的頂板事故。在掘進過程中，如遇到頂板破碎和壓力大，容易發生冒頂。當遇到斷層，褶曲的軸部的頂板破碎易發生冒頂事故，這些都和巖石的性質和地質構造有關，巖石強度低，受壓后易破碎。當臨近斷層由于受地應力的作用，頂板巖層破碎，出現斷層帶。背斜和向斜的軸部由于受地應力的作用，頂板巖層破碎。掘進工程中，由于空頂作業導致頂板冒落，破巖后未及時支護出的頂板，在頂板壓力的作用下就會冒落。采煤過程中，煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂，偽頂隨采隨落，直接頂在回柱或支架前移后垮落，應為煤層采高的2～3倍，冒落后充滿采空區。否則基本頂處于懸空狀態，隨著懸空面積增大，基本頂來壓，發生基本頂冒落。厚層難垮落的頂板，回柱放頂或支架前移，直接頂不冒落，形成大懸頂。到了一定程度，大面積來壓，造成工作面垮面。采煤過程中由于煤層傾角過大，支架會下滑、傾斜，導致冒頂。另外，影響礦塵產生量的地質因素主要有：（1）地質構造：地質構造破壞嚴重的地區，斷層、褶曲比較發育，煤巖較為破碎，礦塵的產生量大；（2）煤層賦存條件：同樣技術條件下，開采厚煤層比開采薄煤層的產塵量大，開采急傾斜煤層比開采緩傾斜煤層的產塵量多；（3）煤巖的物理性質：節理發育、結構疏松、水分低、脆性大的煤巖，開采時產塵量較大，反之則小。影響煤炭自燃的地質因素主要有：（1）煤的化學成分；（2）煤的物理性質；（3）煤層的地質條件。綜上所述，煤礦地質對煤礦安全有極大的影響，因此必須認真細致做好煤礦地質工作，研究影響煤礦安全生產的各種地質因素，為煤礦安全生產服務。

參考文獻

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1、煤礦地質測量空間信息系統重要性

當前，科學技術飛速發展，數字化、網絡化與信息化已經成為21世紀的新特征，煤礦地質測量主要是研究煤礦地質構造規律、發育特征等信息，是煤礦生產重要的基礎與保障。但是我國的煤礦企業統一的信息化標準體系和共享機制還不完善，給煤礦企業更好的發展帶來嚴重影響。同時，我國煤礦地質條件非常復雜，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重影響了煤礦的安全高效生產。這就需要現代化煤礦在大幅提升開采技術水平與綜采機械化程度的同時，也要對煤礦地質有更精細的要求，簡單的地質勘探報告遠遠不能滿足礦井生產的需求。

大量資料表明，信息技術對活躍的、動態的煤礦地質信息能夠進行合理的分析和處理，對礦井重大災害事故的發生有預防作用，能夠為采礦設計等決策部門提供基礎數據和分析決策，對煤礦地質測量數據的自動化管理以及生成煤礦地質測量各種基礎圖紙的實現有重要的促進作用。一個完善的煤礦地質測量空間信息系統，能科學合理地對煤礦資源進行預測與評價對科學開采煤礦、大力提高煤礦生產率有不可低估的作用。

2、煤礦地質測量空間信息系統的研發與應用現狀

隨著我國煤礦生產過程精益化的不斷提高，通過單純人工手段收集及處理煤礦地質測量信息資料已不能適應煤礦現代化生產實際的要求,尤其是對煤礦重大事故，這種手段不能及時提供采礦設計與經營決策的基礎數據。為此，利用信息網絡技術對煤礦地質測量數據進行智能管理對井下突發事件進行快速、準確地分析與處理，十分迫切。當前，在系統開發方面,我國煤礦地質測量空間信息系統開發方面主要有兩個途徑。

2.1通用繪圖系統或通用GIS系統平臺上的二次開發應用

當前通用繪圖系統主要是AutoCAD或者MicroStation。AutoCAD是美國Autodesk公司首次于1982年生產的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計。是當前國際上廣為流行的繪圖工具，但計算機制圖軟件等操作起來復雜，沒有行業針對性。MicroStation 是國際上和AutoCAD齊名的二維和三維CAD設計軟件，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一的編碼等缺點。

地理信息系統（GIS）技術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系統地質測量，能夠有效管理各種資源環境信息，對資源環境管理和實踐模式進行快速和重復的分析測試，便于制定決策、進行科學和政策的標準評價，同時對多時期的資源環境狀況及生產活動變化進行動態監測和分析比較有良好的效果，能夠大大提高工作效率和經濟效益。但是由于煤礦地質體本身的復雜性和多解性。這類軟件很難完全滿足地質學家及礦井工作者的實際要求。

2.2自主版權的煤礦專用GIS系統平臺的研制開發應用

煤礦專用的GIS系統平臺能夠根據煤礦生產的專業特點跟蹤生產的全過程，解決生產過程中出現的新的地質問題，加強儲量管理提高資源的回收率，自主版權的煤礦專用GIS系統開發需要相當的實力和長久的考驗，相對難度較大，在煤礦專用的GIS系統平臺中，VC++語言是首選語言,屬性數據則大多由Oracle 7、Sybase、Db 2、SQLSever 2000等數據庫來管理。在煤礦地質測量專業GIS平臺的設計中,層次結構的圖形數據結構設計是一種理想的選擇,它不僅描述方便,而且便于管理。圖形數據結構中的每一個對象都由其成員數據和作用于成員數據的操作所組成。此外,作為一個比較專業的圖形數據庫，必須充分充分考慮其專業特性，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、以及專業對象的表現形式；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,地層和構造之間,以及構造與構造之間的空間拓撲關系；四是動態特征:實體信息由灰變白,空間關系逐漸明朗。

面向對象的軟件開發方法OMT(Object Modeling Technique)以面向對象的思想為基礎,通過對問題進行抽象,構造出一組相關的模型,從而能全面地捕捉問題空間的信息[3]。面向對象技術和Windows的消息驅動結構,使得軟件開發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、穩定性、可操作性、可維護性以及代碼的可重用性不斷增強。

3、煤礦地質測量空間信息系統的發展方向

當前，我國煤礦的信息化建設正飛速發展，煤礦地質測量空間信息系統的發展有了新方向。

一是信息獲取渠道廣泛。信息時代，信息獲取途徑較多，煤礦地質測量空間信息也不例外，目前已發展為立體化勘探工作模式，現有的各類資料進行多種途徑、規范化的整理歸納、對現有資料進行綜合分析處理及利用以及可視化信息等模式正不斷發展與完善。

二是決策支持的智能化。機械化采煤需要可靠的地質條件，煤礦地質測量空間信息系統可借助仿真模擬技術，對各類地理信息數據和結果，如災害類型分布、災情動態演變等以可視化的效果表現出來，煤礦的專業勘探人員能夠根據數據進行準確的分析與判斷，科學預測地址災變或者發展趨勢。

三是數字化礦井建設成為大趨勢。數字化礦井建設能夠為礦井科學技術的發展進步提供強大的支撐動力，能夠使礦井的規劃管理具有更豐富的表現手法與更多的信息量，同時能夠增強分析能力和準確性，達到優化資源配置的目的，數字化礦井對于迅速提升煤礦生產和管理水平有著重要的意義，因此，礦井各個信息管理系統的共享融合必將成為煤礦企業的發展新方向。

參考文獻

篇（6）

近年來，多媒體教學作為一種嶄新、高效的輔助手段，在教學中得到迅速推廣和應用。但是，由于受到課程專業特點等因素的影響，多媒體在教學中還存在許多問題，直接影響著實際的應用效果。因此，有必要對多媒體教學手段進行深入研究，以便能更好地提高教學效果。

礦山地質是學院采礦、安全專業本、專科生重要的專業基礎課，平均每學年授課學生人數近300人。所以探討教學手段的應用，努力提高教學效果，對于學院特色專業建設具有非常重要的意義。

一、礦山地質多媒體教學的必要性

礦山地質是為煤礦安全開采服務的基礎課程，同時作為地質學的分支學科之一，具有很強的實踐性。其學習內容既包括傳統地質學基礎知識，又與煤礦開采實踐緊密結合。如何在有限的課堂教學時間內，既能充分展示地質學時空演化的魅力，又能使學生理解巷道掘進中地質條件在空間上的復雜多變，是教學中需要解決的重要課題。

從目前及長遠的學科發展來看，傳統的教學手段局限性已非常明顯。首先，除地質模型和地質標本還在教學中頻繁使用外，地質掛圖、膠片、幻燈片等受制作過程復雜、成本高、易磨損等因素限制，教學中使用較少；其次，在合班授課的情況下，后排的同學的聽課效果會受影響；再次，教學中要展現復雜多變的地質構造及穿梭其中的煤礦巷道在空間的展布情況，僅依靠黑板手繪已經力不從心了；最后，隨著學科的發展和礦山開采實踐的豐富，許多新內容已無法用傳統教學手段表達。

基于上述實際情況，在課堂教學中引入多媒體是大勢所趨。多媒體可以將文字、圖片、聲音、動畫演示及視頻素材有機地結合，在彌補傳統教學手段不足的同時可以激發學生學習的興趣，改善教學效果。

二、多媒體教學應用效果調查

為進一步了解多媒體教學在專業基礎課課堂教學中的效果和存在的問題，采取了問卷調查方式，參與調查對象為安全工程學院06采礦、安全專業本科生，共計210人。

共發210份調查表，其中有效調查表190份。根據調查表反饋信息統計結果如下：

（1）認為課堂使用多媒體教學對提高教學效果顯著的有64人次、明顯的有61人次、一般的74人次、沒有效果的1人次；

（2）認為課堂教學使用幻燈片的優勢體現在信息量大的有120人次、內容豐富的118人次；

（3）認為傳統板書在教學中不必保留的有14人次，保留比例在20%適宜的有44人次，保留比例在50%適宜的有48人次，隨教學內容設定的有96人次；

（4）在課堂教學中，使用多媒體與傳統板書相比，認為主要缺點是速度快、學生沒有時間和空間思考問題的有119人次，認為多媒體有時過分追求視聽刺激、致使學生注意力轉移的有35人次，認為多媒體淡化了師生間交流的有51人次，認為多媒體信息量太多，致使學生抓不住重點的有93人次；

（5）多媒體內容應突出內容方面，認為應促進簡單理論實用化的有62人次，應將復雜問題簡單化的有60人次，應將內容表現形式多樣化的有75人次，應將重點難點明朗化的有122人次；

（6）課堂教學中希望的教學手段，幻燈片78人次，板書61人次，小電影113人次，實物模型125人次；

（7）認為礦山地質不需要野外實習的有7人次，需要野外實習的有194人次；

（8）礦山地質野外實習適宜時間認為需一周時間的有80人次，10天的 45人次，兩周的75人次。

三、多媒體教學手段應用效果分析

通過對多媒體教學調查結果分析，對其在課堂教學中的應用效果有如下認識：

第一，半數以上的同學認為在《礦山地質》課堂教學中使用多媒體是有益的、效果明顯的，說明學生認同多媒體教學是加速知識有效流動的強大動力。可見在傳統教學中引入現代化的多媒體技術有一定的必要性。在擴展課堂教學內容方面、多媒體教學具有信息量大、內容豐富的優點，對于激發學生課堂學習興趣很有益處。

第二，有超過1/3的同學認為使用了多媒體手段后，教學效果提高不太顯著。產生這種結果的原因是多方面的。一方面，在課件的設計開發方面應因“課”而異，針對不同專業課自身特點，多媒體教學手段和教學模式應有所區別；另一方面，目前的課件大多是任課教師個人制作，多是采用Powerpoint軟件制作的PPT演示文稿，交互性與模擬性較差，不是真正意義上的多媒體CAI課件。但是制作一部精良的CAI課件需要專業課教師和軟件工程師合作才能完成。如果沒有學校的組織和資金投入，專業課教師個人是力所不及的；第三，應用多媒體教學手段并不意味著“一個鼠標，一張嘴”，過高的“點擊率”則會讓教師在失去應有的親和力和感染力，導致課堂氣氛沉悶，教與學嚴重不同步，知識更不會因多媒體而單向加速流動（從教師到學生）。

第三，教學過程中教學效果與多媒體技術應用水平不是線性正比關系，太強調視聽效果，容易引發學生視聽疲勞，降低了對教學的內容的理解與吸收。所以，課件內容上應致力于促進重點難點明朗化，兼顧簡單理論實用化、復雜問題簡單化、內容表現形式多樣化。

第四，盡管多媒體教學手段有著無法比擬的優越性，但傳統教學的一些獨特功能不容忽視。“粉筆+黑板”便于師生間的交流與溝通，在教師書寫、繪圖的間隙，學生會獲得思考、消化、吸收知識的時間，更易于拉近師生間的距離。所以，專業課教師如果能在應用多媒體教學手段的同時，靈活地穿插使用傳統的“粉筆+黑板”教學模式，則會有意想不到的效果。

四、結論與建議

通過對現狀的調查與分析，針對礦山地質課堂教學中多媒體教學應用效果的分析，可以得出以下初步結論。

（1）在該門課程的教學過程中，多媒體手段的應用是必須的、有效的。

（2）以多媒體課件為主體的同時，應采用其他教學手段來提高教學效果，包括板書、實物模型、地質掛圖等。

（3）在課堂教學中，既不過分強調與依賴多媒體技術，也不能脫離“粉筆+黑板”的傳統教學模式，二者應保持的一個平衡的度。

篇（7）

引言

據國家安全監管總局相關數據顯示，2015年全國煤礦事故共306起，死亡人數510人，其中水害事故占總事故原因的24%，不清楚礦區地質情況、缺乏防水治水措施、水害危害認識不充分等成為引發礦區水害事故的重要原因。文章首先分析了煤礦地質工作的主要內容和當前的工作現狀，隨后對水害事故的發生原因、預防措施進行了簡單介紹，最后就地質勘察與防治水工作結合的必要性進行了論述。

1 煤礦地質工作的內容及現狀

1、煤礦地質工作的研究內容

煤礦工作大多數情況需要在地下作業，因此對工作的安全性要求極高。同時，由于礦區工作環境相對特殊，為了保證各項工作的持續進行和保證井下作業人員生命安全，必須要對礦區地質構造、水文特點、瓦斯斷層等一系列因素進行勘察和記錄，從而掌握詳細、豐富煤礦地質材料，為今后開采計劃的制定、水害事故的防治、事故發生后的應急處理提供必要的信息支持。

2、煤礦地質工作的發展現狀

近年來，針對屢屢發生的煤礦安全事故，國家先后出臺了多部有關加強煤礦安全管理的法律法規，為進一步完善煤礦安全工作提供了基本保障，初步取得了一定成效。但是從整體上看，國內煤礦在防治水工作和地質勘察方面仍然存在諸多不足，具體如下：首先，隨著經濟建設活動的開展，各行業用煤需求量不斷增加，許多煤礦企業為了搶占市場資源，獲取經營利潤，將工作重點放于煤礦開采方面，對于前期地質勘察、水文監測等工作的重視程度不足，許多調查取樣工作不能得到高質量的開展，也就無法為后期防治水工作提供充分的數據資料。其次，缺乏高質量的地質測量技術人員，人才流失現象較為嚴重。由于企業管理者對地質勘察相關方面工作不夠重視，因此地質測量技術工作隊伍的整體素質參差不齊，即便是開展了相關的水文勘察工作，其測量結果也與實際情況存在較大出入。加之礦區工作環境較差，也容易導致部分優秀人才的流失。最后，缺乏內容合理、條款清晰、執行到位的監管體系，部分煤礦企業雖然制定了較為詳細的地質勘察設計，但是在實際勘察中卻并沒有按照相關規定進行調查和取證，地質勘察工作流于形式，所得數據不具有真實性，也就不能起到優化煤礦地質工作的效果。

除此之外，部分企業管理者雖然意識到前期地質勘察工作的重要性，也開展了具體的勘察行動，但是由于缺乏科學的指導，其地質勘察工作仍然存在諸多不足，具體表現為：一是沒有充分考慮含水裂隙帶與地面河流的關系；二是沒有綜合考慮老空水與斷層水之間的聯系；三是對水儲量與煤炭資源的儲量沒有明確的掌握。還有部分地質人員在認識方面存在誤區，他們認為地質勘探僅僅只是起到為后期的基本建設提供數據服務的作用，沒有從安全生產以及企業發展的角度全面提高自己對煤礦地質勘探工作的認識，以致在日常的議事日程中根本不涉及地質勘探工作的內容。有的單位雖然把此項內容列入了日常議事日程，但也僅僅只是一句口號，實際根本沒有進行貫徹落實。

2 煤礦防治水工作的內容及現狀

1、透水事故

煤礦地下環境十分復雜，如果地表水或地下水通過裂隙、斷層滲入到礦井，當積累到一定程度后，礦井內出現大量涌水的現象，稱之為透水事故。透水事故與地質環境有較強的關聯，從整體上看，我國容易發生礦區透水事故的區域有五大模塊，分e是華北區煤田、西北區煤田、東北區煤田、川西部煤田以及臺灣煤田。雖然透水事故帶來的財產損失和人員傷亡事故較為嚴重，但是只要加強煤礦的定期檢測和防控，基本上能夠消除透水事故的發生。事實上，在透水事故發生之前，還會有較為明顯的預兆，例如礦區煤壁“出汗”、煤層變冷、出現壓力水流等，只要相關管理人員做好日常的礦區管理和預防，就可以在很大程度上降低煤礦水害事故的發生。

2、煤礦水害事故的防治措施

首先，要對煤礦地區的地質情況、水文特點、氣候變化有一個詳細的了解，掌握豐富的第一手資料。在有條件的煤礦企業，還應當按照相關要求建立標準化的水文監測站點，以便于煤礦企業的相關管理人員能夠在第一時間采取應對措施。其次，定期做好煤礦內部排水系統的檢測。礦區排水系統根據功能不同，又可分為內部排水系統和外部排水系統兩大部分，其中針對外部排水系統的檢查主要集中在排水管道是否出現損壞、銹蝕；針對內部排水系統的檢查，則主要集中在整個系統是否能夠通暢運行，管道接口處是否存在漏水問題等。再次，即便是定期做好勘察工作，也往往會由于其他外界因素（地震、泥石流等）導致煤礦透水事故的發生。基于此種情況考慮，煤礦還必須制定較為完善的透水事故應急處理預案，在水害事故發生的第一時間采取應急措施，將水害事故的損失降到最低，保證企業財產和職工生命安全。

3、煤礦防治水工作的現狀

防治水工作與地質勘察工作相比，更加注重煤礦企業工作人員的專業技能和實際工作經驗，而從當前防治水工作隊伍的構成上看，許多人員都是缺乏經驗的大學畢業生或實習生，雖然能夠確保防治水各項勘察工作的開展，但是不懂得透水事故發生前的征兆，因此也就無法在第一時間消除透水事故的隱患，從而增加了煤礦企業的經濟損失。除此之外，防治水工作是一項長期性、綜合性的工作，只要煤礦企業各項經營活動正常開展，就必須時刻做好防治水工作，從這一點來看，防治水工作應當貫穿于煤礦企業的整個生產流程和生命周期。

3 煤礦地質工作與防治水工作結合的必要性

煤礦地質工作具有超前性、預見性，同時具有可行性和必行性，而煤礦水害事故具有突發性，煤礦水害事故的危害性相當大，如果不能有效的進行防治，在極短的時間內，就有可能給煤礦企業帶來毀滅性的災難。只有把煤礦地質勘探工作充分做好，才能為后續的煤礦防治水工作在理論上提供數據依據，根據煤礦地質工作實際勘測的數據，做出相應的圖件，能使本地區的地質特征和相關積水情況清晰的體現出來，這樣非常有利用后期防治水措施的研究，使制定出來的煤礦防治水方案更切合實際，以便能起到更好的防治水效果，把煤礦的水害損失降到最低，因此煤礦地質工作與防治水工作的緊密結合是非常有必要的，也是必須要結合的。

4 結語

水害事故雖然給煤礦企業帶來嚴重的經濟損失和人員傷亡，文章通過對水害事故的成因分析，發現只要做好煤礦地質勘察工作和防治水工作的有機結合，就能夠在很大程度上降低、乃至消除煤礦水害事故的發生。因此，煤礦管理人員必須要重視前期地質勘察和后期防治水工作的開展，并不斷加強相關工作人員的技術培訓，使其能夠勝任水害檢測和防治工作，為煤礦高效率開發和安全發展構建良好的保障。

參考文獻：

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中圖分類號：F407.1 文獻標識碼：A 文章編號：

引言：煤礦是不可再生資源。人們為了發展。不斷的開采煤礦。而煤礦地質不同于其他礦物的地質．導致了在開采過程中出現了很多的煤礦地質災害．導致了人的生命和財產受到了很大的威脅，如何能有效地反映煤礦地質災害特征、災害的誘發因素及如何防治煤礦地質災害，是很重要的研究課題。

1 我國煤礦地質災害的現狀

我國地域遼闊, 地質條件和地理環境十分復雜, 由于山地、高原、丘陵占 70%左右, 地質構造活動頻繁, 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災害多發國家, 而且地質災害種類多、分布廣、危害大。

我國能源 70%以上取自煤炭, 煤炭行業在國民經濟建設中占有重要地位; 而煤礦災害的發生已嚴重制約煤炭工業的健康發展和社會的全面進步。煤炭開采不僅受到地面地質自然災害的威脅, 更嚴重的是還遭受井下各種災害的威脅;無論從災害的經濟損失, 還是從死亡的人數看, 煤炭行業均占全國災害損失的 1/10 以上。

長期的研究實踐表明, 無論是地質災害本身還是對其監測和防治,都涉及經濟活動或經濟現象, 都需要開展合理的經濟評價;但在國內, 對地質災害, 尤其是煤礦的地質災害, 尚缺乏可供借鑒的經濟評價方面的系統理論、方法和經驗, 開展的研究十分有限;以往開展的少許研究也多是經濟管理方面的人員進行的, 對地質災害本身缺乏應有的專業了解。

據有關資料統計, 近20年內, 造成百人以上傷亡的重大地質災害事故在我國幾乎年年發生。最為嚴重的是1998年, 全國共發生滑坡、崩塌、泥石流及突發性地質災害 18 萬處, 規模較大的有447處, 造成1157人遇難, 1萬多人受傷, 50 多萬間房屋被毀, 經濟損失達270億元。據專家分析, 95%的地質災害是因為人類活動而誘發的。

今后一段時間內, 隨著更多的基礎建設、能源交通項目的啟動, 區域內的經濟發展與地質災害的矛盾將會更加突出。過去幾十年的經濟建設中, 由于忽視地質災害防治與環境保護的專題研究, 其教訓慘痛。因此, 地質災害防治勢在必行。

2 煤礦地質災害的主要類型

我國地質條件復雜, 因此煤礦遭受的自然災害種類也很多, 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害、水土流失等, 嚴重地危及著礦山正常生產和人民生活。

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力平衡, 是誘導滑坡、崩塌災害的重要因素。據不完全統計, 每年此類災害造成的經濟損失以數億元計。例如，2004年6月5日下午, 某地區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。據現場調查, 該14戶住房內共居住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

這是煤礦開采后經常出現的一種地質災害。塌陷會造成礦區土地大面積水, 會誘發山體滑坡, 還會破壞耕地等等。根據不完全統計, 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, 某地區煤礦在開采時發生透水, 導致村莊多處地面發生塌陷, 全村所有房屋都不同程度地出現裂縫。該煤礦位于村西北側, 由于開采歷史悠久, 采空區面積大, 放炮時引起原來堵水的地下封墻出現松動和垮塌, 村子地下老窿積水迅猛涌入礦坑內, 造成村子地下水位迅速下降, 地下溶洞土層發生崩落, 使地面出現裂縫和產生塌陷。

又如，由于過量采煤導致地表塌陷, 某采煤塌陷區昔日大片良田，如今變為一片。因地面塌陷, 附近已有4個村莊被迫搬遷。地面塌陷面積達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, 煤礦的開采嚴重威脅著礦區土地資源和人民的生活, 這一問題的研究應引起足夠的重視。

2.3 煤與瓦斯突出

據統計, 我國在 1984—1995年的11年間, 煤礦中發生煤與瓦斯突出近 10 萬余次, 造成的經濟損失約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。同時該煤礦范圍內發生地面塌陷,造成井下一個永久密閉區被打開, 同時產生明火, 導致有害氣體涌出。無論是從經濟效益上看, 還是從人民的人身安全來看, 災害的防治都是刻不容緩的。

2.4 礦井突水及淹井災害

煤礦突水事件在煤礦生產中也是常見的, 并且直接影響煤礦的生產、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, 直接經濟損失 1.35 億元。又如，1996 年8月4日, 某地區連降暴雨, 山體邊坡產生大量崩塌、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 6 m～7 m, 洪水灌入礦井, 導致煤礦大面積沖淤, 546 名當班工人被困井下, 沖毀橋梁和公共建筑設施, 致使該地區周圍的街道、商店遭到洪水、泥石流的襲擊, 淤泥深達數十厘米, 造成礦工和居民死亡共 60人, 經濟損失達 2 億多元。

3 災害防治措施

為了保持經濟持續穩定發展和維持社會的安定, 必須切實重視對煤礦地質災害的防御, 制定防御自然災害的對策和措施。

3.1 加強科學管理并建立科學預報工作

各種地質災害均有其自然屬性, 其發生發展既有偶然性, 又有一定規律可循。煤礦生產要規范化, 杜絕私挖亂采現象, 合理規劃開采范圍。在煤礦采掘資料的基礎上結合礦區實際情況, 建立地質災害預報制度,并提出相應的防治措施。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, 才能徹底減輕災害帶來的損失。

3.2 加強政府部門對地質災害防治工作的領導

首先, 摸清地質災害底數, 基本掌握地質災害發育分布規律, 圈定出地質災害易發區和危險區, 在此基礎上擬定防治規劃、計劃。其次, 堅持每年組織有關專家進行汛前、汛期和災后的檢查研究, 以防為主, 綜合治理。第三, 加強行政管理執法力度, 健全完善 5 個體系:建立地質災害防治的法律法規體系; 完善政府部門執行法律法規的機構和體系;建立完善的地質災害監測機構體系;建立一套完善的信息體系, 及時掌握地質災害動態;建立政府預測預報體系, 分定期、不定期、長期、中期、近期及臨災警報等, 對問題嚴重的要進行通報、曝光。

3.3 加強地質災害宣傳教育以形成全民防災意識

宣傳各種地質災害知識, 培養全民災害意識, 可以做到災前有防, 災中不慌, 災后自救, 提高生存能力, 減少災害損失。在廣大人民群眾中, 通過各種途徑做好防災抗災的宣傳教育工作, 引起人們對災害的足夠重視, 增強人們的防災意識, 達到心中有數、居安思危的效果。

4 結束語

我國煤礦分布廣、戶數多、規模大小多樣化 由于技術、管理及效益等原因的影響, 資源開發中引起的地質災害相當嚴重, 給礦區的人民生命財產安全帶來了嚴重影響。各個煤礦的地質環境條件是復雜的, 單獨的強調任何一種誘發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、保護煤礦環境, 采取合理的措施防止煤礦地質災害, 實現煤礦的可持續發展, 是一個非常重要的問題。

篇（9）

我國目前的煤礦開采的地質條件不容樂觀，很多地域的圍巖散熱量在增大，礦井熱害問題嚴重影響了事故發生時工作人員的逃生，對事故避難硐室的周圍溫度帶來了很大影響，而避難硐室是相關作業人員在事故發生的生命防護所，在避難硐室的選址地質上不充分考量其降溫的性質，其會帶來嚴重的后果。

1.1 圍巖散熱對避難硐室的影響

原始巖溫的溫度是隨著向地底深入而加大的，地心向外散發的熱流在很多礦井的工作區域中都是相當穩定的，但是也并不是恒定不變的。由于熱流的傳導性和變動性很大，會通過圍巖自身或者是裂縫水在工作井巷中傳遞熱流，因此一旦發生礦難事故，特別是瓦斯爆炸等高危險事故，會加速熱流的傳遞，以至于避難硐室四周溫度上升。

1.2 礦物氧化熱對避難硐室的影響

在礦井工作中，有部分礦石由于被開采而暴露于空氣中，會迅速發生氧化反應，甚至到發熱自然的地步，是整個工作中礦內氧化發熱的主要熱源。因此一旦遇到礦石發熱自然的現象，再加上可燃物和熱流的助推，就會造成煤礦安全事故，從而對避難硐室產生影響。

2 煤礦地質災害的gis、遙感預測方法

gis既為地學信息系統，是信息技術在地學上的一種應用系統，它能一定程度上預防地質災害的發生，其遙感預測的方法大致有以下幾種：

2.1 gis圖形處理

gis具有圖形處理的功能，在其功能中，會將所施工區域的立體地圖如實反映出來，給工作者展示出一個視覺可見的礦井結本文由收集整理構，系統會通過圖中物質的屬性和空間系數會有效分析，為預防地質災害的發生提供決策數據。

2.2 數據庫

強大的數據庫上包含有：地質災害的預測、處理方法的數據庫、法律數據庫、事故案例數據庫、各自救援數據庫等等。這些頗為全面而又強大的數據庫的建立，能為預測以及救援措施都提供有效的幫助。

2.3 遠程預測功能

gis也提供遠程預測功能，其是避免數據庫中數據有些僵化，對實際情況不太靈活分析的現象發生。遠程預測功能就可以有效補缺這一點，通過遠程功能，我們可以咨詢相關的地質專家，通過他們的分析而使預測信息共享，對進一步完善gis系統有所裨益。

2.4 動態預測

動態預測是指模擬礦井動態過程所產生的后果預測，例如危險源動態預測、瓦斯災害預測、熱害預測等動態數據的分析，在地質活動的動態基礎上，通過模擬出相關的技術環節，實行動態模擬計算，從分析數據上有效得出預防地質災害的措施。

2.5 數據連接

通過visualbasic6.0調用super map objects5.0開發平臺提供的組件，運用super map objects對象和其他vb對象的方法和屬性完成將gis與井下重大危險源及應急救援數據庫連接；實現了井下重大危險源分布在地圖上的顯示功能，并能動態模擬各區域相應災害的避災路線、影響范圍及災害處理措施，引導人員及時逃生，同時指導救援人員及時展開救援工作，這為減少和預防煤礦災害事故提供有力的科學依據，并能進行有效的救援。

3 淺談煤礦安全生產過程煤礦地質測量的作用

地質測量是指利用地質勘測設備，對目標區域進行詳細勘測，通過勘測的方法完成目標區域地質數據的統計，以及繪制出相關數據反映的平面圖。地質測量不僅是地質學系統分支，也是煤礦施工進行前的必要步驟，更是礦床勘探的基本技術之一，其目的是運用勘測設備對礦區的規律進行測量分析，其規律主要表現在位置、礦產量及礦產前景，是節省人力、物力的重要技術之一。而從煤礦工作的角度看，煤礦工作是一項具有高危險性的工作，因此這個行業對于相關安全的要求也很高，要保證煤礦工作的安全，應進行嚴密的地質測量工作。作為地質測量，在煤礦生產工作中有著至關重要的作用。

3.1 為煤礦工作提供資料來源

首先，在煤礦開采前會進行地質測量，在測量后得出的數據資料，是重要的信息來源，它不僅可以反映出煤礦的分布規律，也可以反映出礦產形成的規律和歷史，對煤礦的遠景工作有很大幫助；其次，作為煤礦開采這種深井作業的工作，各個區域的地質條件和環境都會有所區別，非恒定性因素的存在常常會造成預料之外的事情發生，從而引發出嚴重的后果，給煤礦的安全生產問題帶來不少負擔；因此，在進行煤礦地質測量的時候，應充分測量出巖石構造和地質條件，對礦井的構造規律要有系統的指導數據分析，通過詳細測量而繪制出的高質量數據圖，不僅是反映礦產規律的表現，也是防止工作人員知悉地質條件不詳而盲目開采引發嚴重后果，從而為煤礦工作提供有效可靠的資料來源。

3.2 保障煤礦生產安全

在煤礦勘測的時候，其對勘測的數據要求很高，即使很小的誤差也有可能導致煤礦整個工作的中止，其最為相關的具體細節是在高程點和下導線點的測量上，如果不仔細對這兩方面的測量，會引發嚴重后果。因此相關測量人員因在高程點和下導線點上進行細致測量，通過細致測量得出精確數據。只有擁有精確數據來源才能進行合理實際的施工分析，讓相關工作人員充分認識到地質環境和礦井構造，從最大程度上避免施工過程中遇到各種情況，防止安全事故發生。

3.3 地質測量是重要手段

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煤礦采掘生產現場施工的特點是工作面和工作對象處在經常的變動狀態，不管是井巷掘進工作面，或是采場的工作面，都處于推進過程中。工作面的推進，又不斷發生新的地質變化，隨時可能出現新清況，在生產勘探中沒有發現和采掘設計中沒有規劃到的問題可能發生，在這種情況下，地質技術人員要密切配合，搞好生產作業的技術和管理工作，根據實際情況科學修改原有設計。礦井地質工作要起到施工生產中眼睛的作用。

1、煤礦采掘生產期間的地質技術管理

1.1、礦井井巷掘進中的地質管理工作

在煤礦井巷掘進中，地質單位應及時進行地質編錄及取樣等工作，同時也必須進行經常性的地質管理工作。

（1）把握井巷的掘進方位和走向。在通常情況下，在巷道應沿礦體或緊貼礦體底板掘進，運輸大巷不可離開含礦層底盤，若因礦體界限與原來預計的不一致而使巷道有所偏離，地質技術人員要及時提出，相關人員共同研究解決。

（2）把握井巷掘進的終止點位置。如，一些穿脈要求穿透礦體頂、底板后就停止掘進，地質技術人員要深入現場查看，及時提示掘進終止地點；有的沿脈在掘進中出現礦體尖滅了，地質技術人員要做現場調查判定礦體能不能再現或側現，再決定停止掘進或者繼續掘進。

（3）注意把握地質構造的變動狀況。一些煤礦在掘進中可能遇到對掘進影響較大的斷層，地質技術人員要深入現場觀察了解，如果出現斷層標志或接近斷層的標志，要及時判斷斷層類型、產狀、破碎帶的可能寬度、破碎帶的膠結程度以及兩盤相對位移方向等狀況，掘進部門要采取有效的過斷層措施；若是礦體被錯斷了，并斷距較大，應確定錯失礦體的位置，技術人員要進行修改設計；若有生產勘探中沒有發現的褶曲構造，要判明情況，提請生產部門采取有效措施。

（4）參與施工的管理。煤礦生產安全工作盡管有專門技術負責人員，而一些安全問題直接與地質條件相關，地質單位要參與管理。如，井巷中的冒頂、片幫或突水等事故均與地質條件相關，都有其地質原因，地質人員要及時注意事故征兆，及時向生產部門預告，并會同有關部門研究預防事故的措施。

（5）參與井巷工程的驗收。井巷掘進施工在一段結束后，地質單位應會同掘進隊及其采礦、測量技術人員，對井巷工程進行驗收。驗收工程布置的位置、方向、規格質量及進尺等是否達到原設計要求。有的煤礦在驗收中還要測算掘進中副產礦石量。

1.2、采場生產中的地質管理工作

在采場生產中，煤礦地質單位要進行地質編錄和取樣等工作，也應進行正常的地質管理。

（1）進行開采邊界管理。對形態變化復雜或構造變動大的礦體，在回采工作中一般出現礦體的實際邊界與生產勘探所圈定的邊界不符，若開采邊界不正確，可能導致礦石的貧化或損失。用深孔采礦的地下采場，一般采用打深孔時取礦（巖）泥的方法對礦體進行二次圈定，確保開采邊界的準確。而對用淺孔采礦的地下采場，地質技術人員要與采礦技術人員密切配合，管理開采邊界，要用油漆或粉漿等標出開采邊界的方法，指導生產；采場兩幫殘留礦石，要及時標出、及時擴幫。

（2）進行現場礦石質量管理。礦石質量管理，就是通過掌握開采邊界而減少礦石的貧化。主要是保證礦石質量計劃和質量均衡方案的實現。

（3）參加安全生產管理。在井下采場中，采場一般有比井巷更大的暴露面，需要加強管理工作。上述僅對煤礦井下現場施工中可能遇到的地質管理問題。由于各煤礦的地質條件各異，碰到的問題各不一樣，而凡是與地質條件相關的施工生產問題，礦山地質部門均應參與管理。

2、采掘結束時的地質管理工作

采場、中段、采區都可稱采掘單元。在采掘單元停采或結束時，煤礦地質部門應與測量及采礦部門共同進行管理。

2.1、采掘單元停采中的地質管理

大型采掘單元的停采是偶然情況，因有了開采或利用條件更優的礦床，或因原有生產的礦石品種不再需要，或因技術經濟政策上的原因等。而小型采掘單元的停采，這是因煤礦采掘順序的調整或礦石產量的調整而導致的。

采掘單元停采中的地質管理工作，是為給以后重新恢復生產奠定基礎；是為給復產提供地質資料，為便于以后復產時地質工作的銜接。主要工作內容有：（1）停采時已有采掘工程的地質調查與原始地質編錄工作；（2）系統整理出停采地段的綜合地質圖件其他地質資料；（3）統計出的已采礦量和儲量。

2.2、采掘單元結束時的地質管理工作

采掘單元的結束多數是因已沒持續能開采的礦石，或因出現了重大事故而破壞了繼續開采的條件，或因地質條件與設計時掌握的地質資料出現較大不同，造成現有技術經濟條件下不具備持續開采的價值。

在采掘單元結束時，地質管理工作一定要慎重，這時的地質管理工作要確保充分回收國家礦產資源，為系統積累已采地段的礦床地質資料存檔備查和總結工作經驗教訓，指導以后的工作。小型采掘單元如地下采場結束時的管理工作，主要內容為：檢查設計中的應采礦石有沒有全部采完；檢查采下礦石全部出完與否；確定殘礦需補采或補出；重新核實原始儲量，統計采出礦量與開采中的貧化與損失；系統整理出有關此單元的地質資料。

在小型采掘單元由于重大事故等原因而結束的狀況下，地質管理工作的主要內容是會同采礦及安全技術等部門檢查、鑒定是否確實已無法復產；統計已采礦量與殘存礦量，計算其貧化與損失。

參考文獻

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[2]張德棟,陳繼福.煤礦實用地質.北京,化學工業出版社，2007.8

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地質環境是人類賴以生存的條件，一旦人類棲息地遭到破壞，將會給人民生命財產、國家建設帶來巨大災難，嚴重阻礙國家經濟建設的健康發展，因而備受國民關注。在煤礦生產實際中，經常會遇到各種地質構造，而這些構造往往對安全生產有著重大的影響。礦井地質工作是煤礦生產技術工作的基礎。對于地質、水文、瓦斯及其他相關資料的收集、整理、總結，能夠保證為生產環節的多個側面提供基礎參數，從而實現安全指導生產。優化礦井地質工作，可以有效地避免多類事故的發生，對促進煤礦的安全生產具有極其重要的意義。

1、煤礦地質災害的主要類型

我國地質條件復雜，因此煤礦遭受的自然災害種類也很多，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害、水土流失等，嚴重地危及著礦山正常生產和人民生活。

1.1 地表沉陷

這是煤礦開采后經常出現的一種地質災害。由地下采空區頂板的冒落所造成的地面變形。在長期承載過程中，采空區礦柱系統中一些最薄弱部位往往會因風化、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。一般當礦柱的破壞率超過60%時，采空區頂板就要發生冒落，并或多或少地波及到地表。大范圍的采空區頂板冒落通常是突發性的，往往伴隨有強烈的氣浪沖擊，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生大規模的采空區冒落。最大一次冒落面積達34000平方米，使地表產生急劇的下沉和張裂，最大下沉量達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。沉陷洼地的邊界與采空區邊界連線的傾角稱移動角，是預測沉陷范圍的重要數據。

1.2 煤與瓦斯突出

地質構造往往是造成同一礦區內瓦斯含量不同的主要因素。通常，張性斷層是通達地表的張性斷層，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，促進瓦斯在煤層內聚集。褶皺構造對瓦斯分布也有重要影響。當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。當頂板為脆性巖層且裂隙較多時，瓦斯易于擴散，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。大量的瓦斯地質調查資料說明，與地質構造有關的突出點所占的比例很大，地質構造與突出的關系極為密切。有些突出點雖然其附近的地質條件并無明顯異常，但卻處于某些封閉構造勸閉的范圍，或受某些特殊的構造邊界所控制。

據統計，我國在1984—1995年的11年間，煤礦中發生煤與瓦斯突出近10萬余次，造成的經濟損失約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。無論是從經濟效益上看，還是從人民的人身安全來看，災害的防治都是刻不容緩的。

1.3 礦井突水及淹井災害

受開采破壞與影響，通過各種自然的或人為的通道進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，并且嚴重影響了煤礦的生產、效益和安全。比如1975年9月26日，徐州礦務局權臺礦南二采區-225水平325工作面刮板輸送機道掘進放炮時，透老下山發生突水事故，最大突水量40m3/min，幾分鐘刮板輸送機道全被水、煤塊和矸石雜物淹沒淤塞，共29人遇險。當時跑出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，經過12小時清淤搶救，全部脫險。給礦井帶來嚴重的人員傷亡和重大的經濟損失。

2、地質災害防治措施

為了保持經濟持續穩定發展和維持社會的安定，必須切實重視對煤礦地質災害的防御，制定防御自然災害的對策和措施。

2.1 加強科學管理

地質災害有著偶然性，但也有一定的規律可循。作為煤礦開采來說，要合理規劃開采范圍，杜絕私挖亂采現象。要在煤礦采掘資料的基礎上結合礦區實際情況，建立健全礦井地質觀測，查明影響煤礦正常生產和建設的各種地質因素，是礦井地質工作的首要任務之一。因此要再礦井地質工作中隊煤系、煤層、地質構造等進行觀測。還要建立地質災害預報制度，并提出相應的防治措施。總之，地質災害預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，才能徹底減輕災害帶來的損失。

2.2 加強政府部門對地質災害防治工作的領導

首先，要摸清地質災害底數，掌握地質災害分布規律，制定出地質災害易發區和危險區，在此基礎上擬定防治規劃、計劃。其次，堅持每年組織有關專家進行汛前、汛期和災后的檢查研究，以防為主，綜合治理。第三，加強行政管理執法力度，健全完善5個體系：建立地質災害防治的法律法規體系；完善政府部門執行法律法規的機構和體系；建立完善的地質災害監測機構體系；建立一套完善的信息體系，及時掌握地質災害動態；建立政府預測預報體系，分定期、不定期、長期、中期、近期及臨災警報等，對問題嚴重的要進行通報、曝光。

2.3 加強地質災害宣傳教育以形成全民防災意識

廣泛宣傳各種地質災害知識，培養全民災害意識，可以做到災前有防，災中不慌，災后自救，提高生存能力，減少災害損失。在廣大人民群眾中，通過各種途徑做好防災抗災的宣傳教育工作，引起人們對災害的足夠重視，增強人們的防災意識，達到心中有數、居安思危的效果。

3、結語

總之，礦井地質工作是煤礦安全工作的一個重要組成部分。加強礦井地質工作的預防，對減少和杜絕各類事故發生，實現安全生產，有著重要的基礎性意義。