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摘要:利用“同采地质地段”理论对生产矿井地质条件进行分类,科学地指导煤矿生产。
关键词:矿井地质条件;同采地质地段;指标;分类
0前言
根据(矿井地质规程》对矿井地质条件进行分类,较普遍的反映是:一个具体的井田,很难根据它的各项地质因素复杂程度和煤层稳定程度的指标,唯一地确定它的矿井地质条件类别。这种矿井地质条件类别的不确定性,来自分类指标条文的模糊性及不同人对它理解的差异性,但根本原因在于地质体的复杂性。
1地质体的复杂性
(1)多样性。影响开采条件的地质因素很多,它们在成因、特征、大小和对开采条件的影响方式和程度上也很不相同。许多地质因素还具有地区性,要制订包括所有井田或煤层的开采地质条件的分类方案,是相当困难的。(2)变化幅度广阔性。地质体大小或特征的变化幅度是非常广阔的。断层落差可以从几百米、几十米到一米左右;走向延伸可以从几百、几十公里到短于工作面;褶曲可以从很大到小于工作面;有的对井田影响甚微,有的则成了安全的严重威胁等。由于地质体范围的巨大变化,同一种地质因素对不同井田的开采条件影响的差别也很大。对变化幅度如此巨大的多种地质因素分为四个等级,它们的界限必然是模糊的。(3)空间性。地质体都是三度空间的,不能忽视它们在空间上的分布和排列。同样条数和总长度的一些较小的断层,由于空间分布不同,对生产的影响也截然不同;等距平行排列,垂直走向,对生产影响甚微;相交于一隅,相交处可能无法回采,且全都与煤层走向斜交,影响最严重。确定煤层稳定性时,样点的选取也有空间分布的问题,如果不考虑样点分布的空间性,则同一煤层,最终评定结果,可能是稳定、较稳定煤层,也可能是不稳定煤层,内蒙古不稳定煤层。(4)叠加性。煤层的破坏效应,包括煤层原生成因的分叉尖灭及后生的冲蚀带、陷落柱、断层、岩浆岩等的影响使煤层变薄或中断。它们中任何一种破坏效应都影响煤层的开采条件,煤层受到的破坏就是它们的全部破坏效应之和。故此“原则上应以三个地质因素(断层、褶曲、岩浆岩)中复杂程度最高的一项为主来加以综合评定”的做法,在不少情况下会导致对开采条件的错误评价。假设,某井田有断层、冲蚀带和岩墙各三条,煤层有局部不可采区域三小块,有岩床和陷落柱各三个。从每种因素来说,数量都不多,故按规程井田应届I类。但这些因素若互相交叉切割,其综合影响却会使开采条件变得相当恶劣。但有些情况,其地质效应又是不可加的。如岩墙沿小断层侵入,它们对煤层的破坏效应只相当于岩墙(或断层)的单独效应。因此,在评价井田类别时,应考虑各地质因素所起的综合作用,否则,其评价结果往往是错误的。
2评价指标的一般性原则
(1)分类指标必须有广泛的实用性。(2)分类因素与分类指标要相对稳定。(3)分类要与技术条件密切联系,同时突出地质因素的影响,不应受社会或人为因素的影响。
摘要:不同类型的矿山地质灾害有不同的形成机制和表现形式。文章就矿山地质灾害的类型作简要分析,旨在帮助采矿人员针对不同矿区的地质环境特点,选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查,以达到预防灾害的目的。
关键词:采矿 矿山地质灾害 类型分析
伴随着煤矿的开采逐步发展起来的城市,无论是社会经济文化,还是生态环境,都与矿山密不可分,尤其是城市建设的方方面面更是无法摆脱矿山环境地质灾害所形成的阴影。由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。最常用的地质灾害分类,常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。
1 岩土圈层形变灾害
这部分矿山地质灾害是由于采矿活动改变了矿区的地质环境,导致地区地下和地表岩土圈层形变,进而引发的灾难性后果。
1.1 诱发性地震 矿震是由于井下采矿活动导致地层应力突然释放而引起的一种动力现象,是与采矿活动伴生的地质灾害。由于采矿活动致使岩土圈层结构性失衡,这种失衡状态反映在岩土圈层内部就是地震与断层错位。短时间的断层剧烈错位容易产生诱发性地震。由于人为地质改变而诱发的浅源性地震,深度小,危害和破坏力却十分巨大。小震级的地震,就可能致使井下和地表岩土圈层的剧烈改变,从而对建筑物、地表结构造成危害。
1.2 断层错位 断层错位也是圈层结构性失衡的一种表现,不过由于断层错位具有缓发性,能量在缓慢积聚,短时间内不易被测量和察觉。但是,可以预见,随着开采活动的不断进行,矿脉被采空后,断层积聚能量会在短时间释放,终究会造成巨大的危害,这种灾害对矿山及周边地质环境的破坏力也十分巨大。
1.3 地面圈层形变 地下岩土圈层的形变,往往导致地表岩土圈层下陷、沉降、开裂等,进而引发危害性巨大的矿山地质灾害。例如,矿山地面和采空区塌陷、矿区地面沉降,地面开裂。一般的矿区地面塌陷主要发生在井巷开采的矿山地区。矿脉埋藏较浅,矿区地面平缓,地面塌陷与沉降的现象较为常见。而矿脉埋藏深、距地表较远的开采区,如果不能及时回填矿渣,就有可能发生大面积塌陷,地面塌陷、沉降和开裂不仅可破坏水土、建筑物,还可能毁坏道路、水库等公共资源与建筑,造成更大的危害。
1矿井水文地质条件
1.1主要含水层
1.1.1松散岩类孔隙含水层组(孔隙水)主要为第四系松散沉积物,由砂质粘土夹细砂或卵砾石组成,厚度15m左右,水位埋深小于15m。呈带状分布于沁河及其支流河谷两岸。富水性较好,单位涌水量一般为0.1~5.0L/s•m。主要接受大气降水补给,向河流及基岩风化带含水层排泄。水质类型属HCO3-Ca.Mg型水。
1.1.2碎屑岩浅层裂隙水含水岩组(裂隙水)风化带厚度受地形起伏的影响,据钻孔资料综合分析一般为60~90m,最深可达100余米,富水性取决于风化裂隙发育程度。该含水层一般呈潜水性质,直接接受大气降水的补给,浅部富水性较强,下部较差,据井检孔的3次抽水试验,降深9.47~62.37m,单位涌水量0.0052~0.1655L/s•m,平均为0.0075L/s•m,渗透系数为0.0109~0.8974m/d,平均为0.3747m/d,富水性中等,水质类型为HCO3-Na型水。
1.1.3碎屑岩裂隙含水层组(裂隙水)该含水岩组主要指二叠系砂岩裂隙含水岩组,其中石千峰组、上石盒子组三段地层矿区内普遍出露。含水层为巨厚层粗砂岩及中细粒砂岩。直接接受大气降水的补给,在地形适宜处以下降泉的形式排出地表。下石盒子组、山西组地层深埋地下,含水层主要为中细粒砂岩,是3号煤的主要充水来源。钻进中的冲洗液消耗量及水位变化不大,岩芯裂隙不发育,据ZK3-1孔的抽水试验,降深36.12m,单位涌水量0.00108L/s•m,渗透系数为0.00063m/d,水位标高694.04m,水质类型为HCO3-K•Na型水。
1.1.4碎屑岩夹碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组(裂隙岩溶水)矿区内该地层埋藏较深,含水层岩性为砂岩、灰岩,其间夹数层泥岩、砂质泥岩等隔水层,裂隙不发育,相对削弱了各含水层之间的水力联系。据井检孔的2次抽水试验,降深66.18~79.28m,单位涌水量0.00078~0.0012L/s•m,平均为0.00099L/s•m,渗透系数为0.0039~0.0059m/d,平均为0.0049m/d,弱富水性,水质类型为HCO3-Na型水。钻孔资料表明该组中灰岩岩溶裂隙均不发育,冲洗液消耗量及水位无明显变化。
1.1.5碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组(岩溶水)该含水层组主要在延河泉域南、东、西部出露。下部为寒武系、奥陶系下统白云质灰岩、白云岩,岩溶裂隙发育差异很大,在胡底井田附近由于埋藏较深,一般富水性差。中上部为奥陶系中统灰岩,总厚400~500m,包括下马家沟组、上马家沟组及峰峰组地层,主要由石灰岩、白云质灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩等组成,是延河泉域内的主要含水层。区域内受构造、埋藏深度及岩溶发育规律的影响,含水性具有明显的水平分区和垂直分带性。平面上可分为区、薄层覆盖区及厚层覆盖区,其富水性见表1。该含水层主要接受区大气降水的补给及局部灰岩河道渗漏的补给,岩溶水在沁河西侧由西南向东北和由西向东径流,在沁河东侧由东北向西南径流。岩溶水除人工开采井群外,在延河泉域南部受阻沿沁河排泄。泉群排泄带全长25km。其中最大者是延河泉,多年平均流量4.73m3/s,泉水出露标高463.78m。水质为HCO3-Ca.Mg型,HCO3.SO4-Ca.Mg型,矿化度0.3~0.5g/L。
1.2主要隔水层
本文作者:唐燕波1翟立娟1傅耀军2马秀芬1李七明1李振兴1张蕊1作者单位:1中国煤炭地质总局第一水文地质队2中国煤炭地质总局水文地质局
含水层发育特征
1松散岩类孔隙含水层
松散岩类孔隙含水层,主要由第四系及局部地区成岩作用较差的新近系及古近系组成,岩性以中细砂、砂砾石、卵砾为主,粒度、厚度变化较大,富水性不均一。各煤炭基地规划矿区均有分布,主要与新近系及古近系煤层与侏罗系煤层的开采关系较为密切。在鄂尔多斯盆地东部、内蒙古东部、东北及新疆青海等地的煤炭基地内松散岩类孔隙含水层富水性较强,而在华北地区及云贵等地则较弱。
2碎屑岩夹碳酸岩类裂隙-岩溶含水层
碎屑岩夹碳酸岩类裂隙-岩溶含水层,包括白垩系、侏罗系、二叠系和石炭系含水层,岩性主要为上述各时代地层中的砂岩、砾岩、砂砾岩及其灰岩夹层。白垩系裂隙含水层主要分布在鄂尔多斯盆地中部,富水性较强;侏罗系裂隙含水层主要分布在东北等地,富水性较强;石炭—二叠系裂隙-岩溶含水层主要分布在华北地区,其砂岩裂隙含水层的富水性相对较弱、太原组裂隙-岩溶含水层在山西省煤炭基地富水性较弱,在冀中、鲁西、河南、两淮煤炭基地富水性相对较强。
3碳酸盐岩裂隙岩溶含水层
由于各时代碳酸盐岩岩性特征、组合关系和构造部位不同,岩溶裂隙发育程度差异较大,岩性以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主。在华北地区为石炭—二叠系煤层的基底,富水性较强,在云贵基地其上、下均发育裂隙岩溶含水层,富水性中等。
[摘 要]研究自然界中的任何事物和现象,只有充分掌握其发展规律和相互之间的关系,并在此基础上进行严格科学分类后才有可能深入了解自然现象和事物的本质,更好地为人类服务。对于任何一门学科也同样必须建立起科学分类。否则,只能是个别现象的罗列和堆积,而不能成为一门完整学科。
[关键词]煤分类、煤源特征研究
中图分类号:P618.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0294-01
前言:煤的分类不仅具有科学意义而且还有其重要的经济意义。煤是重要的能源和化工原料,其种类繁多,组成、性质各不相同,而了业用煤对煤的质量又有特定的要求。为了保证合理地利用煤炭资源和指导生产,必须将煤炭进行分类。煤的分类是煤炭地质勘查、开采、分配和合理使用的共同依据。
一、煤炭分类的意义和方法
由于分类的目的不同,分类的方法也不同。按成煤的原始物质和堆积环境的不同进行分类,称为煤的成因分类;按煤的千艺性质和利用途径进行分类,则称为煤的工业分类(技术分类)。这里重点介绍的就是煤的工业分类。
煤炭工业分类方法首先是从生产实践(主要是炼焦)中确定煤的一些有代表性的性质, 根据这些性质和用途把煤分为若干类(牌号)。例如,我国把烟煤分为长焰煤、气煤、肥煤、焦 煤……等。其次,在实验室内对各牌号有代表性的煤进行研究,寻找每一牌号煤的共同特征,也就是说寻找一个或几个合适的指标(如挥发分)并确定这一指标的数值及其在每个牌号中的变化范围(如无烟煤的挥发分Vdaf小于10%)。对于―个性质(牌号)未知的煤,通过实验测定它在该指标上的数值,根据分类指标的变化范围,便可确定其牌号和基本性质并能初步估计煤的工业用途。
二、煤炭分类的指标
摘要 依据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中对建筑场地类别的划分规则,结合西安市254个实测钻孔及剪切波速,将西安市建筑场地类别分为II类场地和III类场地,并对其与西安市不同的工程地质单元的关系进行了论述。
关键词 场地类别; 西安; 工程地质单元; 波速; 覆盖层厚度
中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:
引言
近年来,随着国民经济的迅猛发展,各类建筑物特别是高层建筑日益增多,西安市作为陕西省陕西省的政治、经济、文化、教育、交通中心,是我国重要的科研、高等教育、国防科技工业和高新技术产业基地及辐射北方中西部地区的金融、科技、教育、旅游、商贸中心,建筑需求量巨大,城市面貌更是日新月异。如何做好建筑物场地钻孔剪切波测试及场地类别划分,为拟建高大建筑物的地基处理和建筑结构设计提供依据,是工程解决的首要课题[1]。
西安市位于西安市地处渭河新生代断陷盆地的中南部,北部为渭河流域,东部有浐河、灞河流经市区,西南部有皂河过境,地貌形态丰富,地层结构各异,形成不同的地貌单元。由于地层结构的差异,造成剪切波速测试值的差异,因此,按照地貌单元,在考虑人工填土和饱和软黄土对地震动参数影响的基础上,进行工程地质分区,并依据剪切波速和覆盖层厚度对场地类别进行划分,对于日后建设工程场地的勘察和地震安全性评价工作都有一定的参考价值。
本次讨论的范围为《西安市2004-2020年城市总体规划》中城区涉及的区域(东至灞桥洪庆一带;南至长安区潏河;西与咸阳市交界;北至渭河南岸),涉及面积约1075km2。以下简称场地。
1 工程地质单元的划分(1)
收稿日期:2013-02-27
基金项目:长沙理工大学教学改革研究项目“《工程地质》双语教学研究与实践”
作者简介:张永杰(1981-),男,长沙理工大学土木与建筑学院讲师,博士,主要从事岩土工程教学与研究,(E-mail)。
摘要:工程地质课程实践教学是培养学生运用工程地质基础理论知识分析、解决工程实际问题的重要途径。文章根据长沙理工大学、中南大学和湖南大学非地质类专业工程地质课程实践教学调研结果,从实践教学课时不足、校外实践教学经费不足、校外实践教学场地偏少与实践教学师生比例过低等4个方面分析了高校非地质类专业工程地质课程实践教学存在的问题,并从教学课时安排调整、教学内容注重结合实践、实际工程讨论式教学方法、结合工程实践开展实验与校外实践教学方法等5个方面提出了具体的教学改革思路,以期为相关课程讲授提供借鉴。
关键词:工程地质;实践教学;教学方法;教学改革
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:10052909(2013)05014104工程地质是土木工程专业的专业基础课,主要研究与人类工程建设活动有关的地质问题,是一门实践性很强的自然科学。如何在有限的理论与实践教学时间内增强学生对众多地质名词和工程地质现象的理解与感性认识,培养学生发现问题、解决问题的能力,强化学生实践动手能力,提高工程地质实践教学效果,是一个值得深入探讨的问题。
工程地质实践教学通过课堂、室内试验与校外实习等综合实践活动,让学生接触各种真实的地质现象与工程地质问题,加深学生对理论知识的理解与掌握,是培养学生实际操作技能的重要环节。传统的工程地质实践教学由室内实验与校外实习两部分组成,近年有学者提出应从课堂教学、室内实验和野外实习三方面进行工程地质实践教学。本文对非地质类专业工程地质课程实践教学进行探讨,并总结了实践教学工作的相关经验,旨在促进工程地质课程实践教学改革,提高学生的学习自主性、参与性以及创新能力与动手能力。
一、工程地质课程实践教学存在的问题
摘要:近年来姚安地区地质灾害频繁,但除了地震以外均未造成较大的人员伤亡,未引起足够的重视。经调查发现,姚安地区地质灾害除地震以外,滑坡与崩塌为该地区主要地质灾害类型,分析发现这两种地质灾害的引发均与当地人类活动有密切的关系,本文总结了该地区地质灾害发生的影响因素,从而对该地区地质灾害的防治工作提供一定的思路,减少地质灾害对当地造成过大的生命的财产安全的影响。
Abstract: In recent years, geological disasters occur frequently in Yao′an area, but none has caused great casualties but earthquake, and it did not cause enough attention. Investigation found that in addition to earthquake, landslide and collapse are the main types of geological disasters in Yao 'an area. Analysis found that the causes of the two kinds of geological disasters are both closely related to local human activities. This paper summarizes the influence factors of geological disasters in the area, so as to provide some ideas for the geological hazard prevention and control work in the area and reduce the impact of geological disasters on local people′s life and property safety.
关键词:地质灾害;滑坡;崩塌;地震
Key words: geological disasters;landslide;collapse;earthquake
中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)36-0178-03
0 引言
地质灾害主要受到区域地壳稳定程度、地震活动、天气条件、人类生活等因素的影响。且地质灾害的演化因素总体可以分为两大类:人类影响和自然影响[1]。笔者就云南楚雄姚安梅家山、尖山地区的地质灾害类型及其危险性进行归纳,为该地区的地质灾害防治工作提供一定的参考。该地区属于亚热带高原季风气候区,气候温和、光照充足、雨量充沛,具有年温差小、四季分明、干湿季分明、垂直气候差异显著、主体气候明显等特点。由于受地形和气候条件的影响,暴雨笼罩面积小,暴雨强度大,历史短,多为单点暴雨,暴雨时分空分布不均。主要为红壤土、棕壤土、黄棕壤土等。植被较为茂密,树种主要有云南松、华山松等,灌木有小铁子、杜鹃、山茶、火把果、云南含笑、刺黄连、沙针、水麻柳等,植被覆盖率较高。
1 地质灾害主要类型
第一条为科学合理地对地质勘查资质进行分类分级,根据《地质勘查资质管理条例》(国务院令第520号)的有关规定,制定本标准。
第二条勘查技术人员主要包括高、中级勘查技术人员的专业和数量。
(一)高、中级勘查技术人员为单位在编或在册的,事业单位的与其上级主管部门认定的本年度在编或在册“单位职工花名册”一致,企业单位的与其本年度“单位职工花名册”一致。高、中级勘查技术人员须为全职聘用,且仅受聘于该技术人员所在资质申请单位。
(二)申请地质勘查资质时,高、中级勘查技术人员男性年龄不大于60周岁,女性年龄不大于55周岁。
(三)高、中级勘查技术人员具有省部级人事部门颁发或认可(省部级人事部门批准的厅局级人事部门颁发)的专业技术职称/职务资格证书或批准文件。
(四)高、中级勘查技术人员的专业技术职称/职务资格证书或批准文件未填写专业名称、专业名称不明确的,以勘查技术人员的主要勘查工作经历及业绩认定。
(五)高、中级勘查技术人员取得多个专业技术职称/职务资格证书的,在申请地质勘查资质时,只能使用其中一个专业。
(六)同一单位申请多项资质类别时,同一专业的高、中级勘查技术人员可以重复计算。
本文作者:卢海达作者单位:长庆油田第二采油厂
传统的大型油气田的地质类型及其区域特征
1特提斯构造区域
我们从气候学和地质学角度分析,在地球的远古时代,在地球的南北回归线之间的气温、雨水等条件比较适宜生物的繁衍生息,有大量的生物发育成长,有机质是相当丰富的,很适宜随着时间的流逝发育成为优质的烃源岩,在此主要形成了泥质岩。在历史演进的过程中,古特提斯洋发生了大规模的海陆更替,以热带气候为代表的非洲地带富含有机质,在经过地壳运动的若干年后就在地下形成了烃源岩。具体数值灰岩烃源岩的指标仅为泥质烃源岩的十分之一左右。海相油气烃源岩的主要分布特征是在陆棚即斜坡相、台内凹陷等;而陆相石油和天然气的气烃源岩主要分布在内陆湖盆区等低凹的地区。在特提斯构造区域发现了许多的大型的油田,由此不难总结出能产生大型油气田的地质类型及其区域的特征。
2大陆边缘区域
大陆边远地区地质活动频繁,有利于膏盐层的发育,进一步形成储藏层,有些大陆的裂解前后必须经历几个阶段之后,在经过长久的酝酿,逐渐发育成为富油气区。在对深水中的沙砾的研究发现,它们更容易在水中沉积形成可造石油的岩层,这一研究发现对于在深水中的油气田的勘探起到了很重要的作用。
3前陆冲断区域
前陆盆地是有一个形成大型油田的重要地质构造。冲断带的结构形成了断裂带和层带,这类地区一般形成横排的带状,有利于油气聚集形成封闭的造油机制结构,而且烃源岩、储集层、圈闭等按照一定的逻辑关系形成有顺序的结构配置。比如说中东地区的扎格罗斯前路盆地,具被双层结构,其下部的海相烃源岩和上部是储盖有机组合在一起,这种大型的构造圈闭成排成带分布,有着相当大的石油和天然气等的资源储量。我国在中西部的前陆冲断区域有重大发现。