時(shí)間:2023-03-06 15:55:24
導(dǎo)語(yǔ):在煤礦地質(zhì)學(xué)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

一、傳統(tǒng)教學(xué)手段
傳統(tǒng)教學(xué),是以教師為中心,以書本為載體,主要以教師講解為主。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師憑借一本教材、一本參考書、一支粉筆、一塊黑板、一張嘴,完成整個(gè)教學(xué)任務(wù)。完成任務(wù)后,學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲取主要依賴于教師的傳授和點(diǎn)撥。
在傳統(tǒng)教學(xué)中,經(jīng)常使用的教學(xué)手段主要包括:板書、模型、掛圖、實(shí)物等。針對(duì)目前的教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)教學(xué)手段依然是必不可少的。傳統(tǒng)教學(xué)手段在教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn):
首先,被大部分教師所接受,課堂教學(xué)中都能夠熟練運(yùn)用,可隨機(jī)應(yīng)變,應(yīng)對(duì)各種突發(fā)型事件。其次,傳統(tǒng)教學(xué)手段相對(duì)電子化教學(xué)更能臨場(chǎng)發(fā)揮,在教學(xué)過(guò)程中教師在與學(xué)生互動(dòng)時(shí)往往聯(lián)系到相關(guān)的其他知識(shí)點(diǎn),使知識(shí)點(diǎn)融合,產(chǎn)生意想不到的教學(xué)效果。最后,傳統(tǒng)教學(xué)手段是以教師為中心,教師在教學(xué)過(guò)程中,能夠憑借自己的人格、語(yǔ)言魅力,通過(guò)聲情并茂、繪聲繪色的講解,能夠使學(xué)生身臨其境,產(chǎn)生豐富的想象,從而優(yōu)化教學(xué)效果。
二、現(xiàn)代化教學(xué)手段
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,構(gòu)建現(xiàn)代化教育體系的不斷推進(jìn),現(xiàn)代化教學(xué)手段的發(fā)展與應(yīng)用已與我們中職教育息息相關(guān)。現(xiàn)代化教學(xué)手段彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)手段的不足,我們應(yīng)該在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中與時(shí)俱進(jìn),認(rèn)真學(xué)習(xí)各項(xiàng)現(xiàn)代化教學(xué)手段,豐富課堂,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主創(chuàng)新的能力。
目前在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛的現(xiàn)代化教學(xué)手段就是多媒體教學(xué)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì),合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體,并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合,共同參與教學(xué)全過(guò)程,以多種媒體信息作用于學(xué)生,形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu),達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)手段,多媒體教學(xué)自身突出的很多優(yōu)點(diǎn):
一是多媒體教學(xué)內(nèi)容比較豐富。通常情況下多媒體教學(xué)以教材為基礎(chǔ),在制作電子課件中可加入大量的圖片、視頻、動(dòng)畫等。
圖片可以配合教材中的文字,充分說(shuō)明教材中文字所要表達(dá)的含義。在講礦物巖石學(xué)時(shí),由于礦物巖石標(biāo)本有限,可以通過(guò)圖片形式展示,可以使學(xué)生直接觀察,提高主觀判斷能力。視頻可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,吸引學(xué)生的注意力,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生從多角度、多方面掌握教材內(nèi)容,同時(shí)在視頻播放過(guò)程中往往涉及相關(guān)知識(shí),教師可以在播放過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行解釋,可以增加學(xué)生的知識(shí)面,使學(xué)生走出教材,學(xué)到更多知識(shí)。在講火山運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,可以通過(guò)簡(jiǎn)短的視頻展示整個(gè)火山活動(dòng)過(guò)程,生動(dòng)直觀,并且更能表達(dá)火山的形成過(guò)程。動(dòng)畫可以表達(dá)課本當(dāng)中通過(guò)大量文字表述的各種過(guò)程,在地質(zhì)學(xué)中,課本內(nèi)容講解“斷層的形成”可能需要幾百字的內(nèi)容,同時(shí)使課堂更加活潑生動(dòng),讓學(xué)生參與到課堂中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二是多媒體教學(xué)對(duì)普通實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)具有良好的擴(kuò)充性。授課過(guò)程中以教材講解為基礎(chǔ),配合視頻和動(dòng)畫演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的詳細(xì)過(guò)程,突出實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)難點(diǎn)。通過(guò)多媒體教學(xué)可增加教師與學(xué)生的溝通,使學(xué)生能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題處理問(wèn)題,改善學(xué)生以往的被動(dòng)學(xué)習(xí),變被動(dòng)為主動(dòng),更有利于提高學(xué)生獨(dú)立思考和自主創(chuàng)新的意識(shí)。
三是多媒體在教學(xué)過(guò)程中具有可重復(fù)性。多媒體教學(xué)依托于電子教案和電子課件,教案和課件中集合文字、圖片、動(dòng)畫、視頻等多種教學(xué)元素,展示內(nèi)容豐富生動(dòng),圖文聲像并茂。在講解地球水循環(huán)的時(shí)候,多媒體課件保留著課堂每一個(gè)環(huán)節(jié),包括文字、圖片、視頻、動(dòng)畫等,學(xué)生課后復(fù)習(xí)出現(xiàn)疑問(wèn)時(shí)可以通過(guò)多媒體課件多次重復(fù)學(xué)習(xí),效果明顯。
多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)明顯,但是也存在一定弊端。要想制作質(zhì)量較高的多媒體課件,必須要掌握多種電腦軟件,涉及領(lǐng)域?qū)?,學(xué)習(xí)內(nèi)容多,學(xué)習(xí)過(guò)程長(zhǎng)。多媒體課件制作所需信息量大,搜集所需時(shí)間長(zhǎng),同時(shí)在信息搜集過(guò)程中應(yīng)取正確合適的內(nèi)容,取舍不當(dāng)反而會(huì)影響教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】 地質(zhì)構(gòu)造 安全生產(chǎn) 影響
據(jù)近幾年我國(guó)煤礦事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在各類煤礦安全事故中,大約占60%~70%為頂板、瓦斯及突水等惡性事故,而這些類型的事故基本都與煤礦地質(zhì)構(gòu)造有著密切的關(guān)聯(lián)。
1 煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故的關(guān)系
1.1 褶皺構(gòu)造與頂板事故
褶皺構(gòu)造是巖(煤)層因在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下而變形,形成的一系列連續(xù)彎曲。褶皺構(gòu)造中的每一個(gè)彎曲稱為褶曲,它是褶皺構(gòu)造的基本單位。褶皺構(gòu)造中巖層的連續(xù)完整性未遭到破壞,是巖石塑性變形的表現(xiàn)。從褶皺成因分析,褶皺一般是由縱彎褶皺作用、橫彎褶皺作用和剪切褶皺作用形成。其中受順層擠壓應(yīng)力作用導(dǎo)致巖層彎曲而形成褶皺的作用稱縱彎褶皺作用;巖層受到與巖層面垂直的外力作用而發(fā)生彎曲形成褶皺的過(guò)程稱為橫彎褶皺作用;由于切層或順層剪切而導(dǎo)致褶皺形成的作用為剪切褶皺作用。在構(gòu)造應(yīng)力作用下,巖(煤)層要發(fā)生塑性流動(dòng)或滑動(dòng),使得不同部位產(chǎn)生一系列的裂隙、小斷層、節(jié)理等內(nèi)部小構(gòu)造。在褶曲的核部裂隙、節(jié)理更加發(fā)育,巖層極其破碎,易冒落,巖(煤)層軸部產(chǎn)狀急劇變化,煤層厚度發(fā)生急劇擠厚壓薄現(xiàn)象,采掘過(guò)程中不易支護(hù),必須加強(qiáng)支護(hù),否則很容易發(fā)生片幫及冒頂事故,給頂板管理帶來(lái)困難。
1.2 斷裂構(gòu)造與頂板事故
斷裂構(gòu)造是指巖石因受地殼內(nèi)的動(dòng)力,沿著一定方向產(chǎn)生機(jī)械破裂,失去其連續(xù)性和整體性的一種現(xiàn)象。斷裂構(gòu)造包括節(jié)理和斷層,其中斷層使巖(煤)層兩側(cè)發(fā)生明顯的位移。斷層在不同的構(gòu)造環(huán)境中發(fā)育很廣泛,類型很多,特別是地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的礦區(qū),斷層大小不一、規(guī)模不等,小的不足一米,大到數(shù)十、上百米,其斷距、破碎帶大小不一,對(duì)圍巖破壞的程度也不相同,在破碎帶極易產(chǎn)生頂板事故;另外,在斷層兩側(cè)還會(huì)出現(xiàn)牽引褶曲、揉皺、擠壓和破碎等現(xiàn)象,同時(shí)煤層和頂、底板巖層中裂隙也顯著增加,還會(huì)導(dǎo)致煤層厚度突增、壓薄或尖滅,采掘過(guò)程中該處煤(巖)層暴露后也容易產(chǎn)生冒頂事故;還有一些斷底不斷頂或斷頂不斷底的小斷層以及層間滑動(dòng)構(gòu)造部位,由于受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,圍巖易脫落,且脫落面積較大,沒(méi)有預(yù)兆,采掘時(shí)也易發(fā)生頂板事故。
1.3 巖漿侵入與頂板事故
巖漿侵入不但破壞了煤層的連續(xù)性和完整性,而且?guī)r漿侵入煤層所形成的巖體,其邊緣極不規(guī)則,在侵入體前緣的煤(巖)層中往往出現(xiàn)特殊的揉皺現(xiàn)象,煤理紊亂,具有旋窩狀褶曲等小構(gòu)造,如果沒(méi)有掌握巖漿侵入體分布的特征和接觸變質(zhì)的規(guī)律,如果支護(hù)不當(dāng),容易發(fā)生局部冒頂現(xiàn)象。
1.4 煤巖組合與頂板事故
由于煤系地層受到地質(zhì)應(yīng)力及后期構(gòu)造變動(dòng)影響,煤巖層均已產(chǎn)生形變,導(dǎo)致圍巖破碎,頂板多變不平整,煤層形態(tài)多變。經(jīng)實(shí)踐證實(shí),在煤層偽頂完整性差,強(qiáng)度低,如果支護(hù)沒(méi)有及時(shí)跟上,或支護(hù)手段、方式?jīng)]有適應(yīng)煤層頂板變化;巖層膠結(jié)物以泥質(zhì)、粘土質(zhì)為主的;以沼澤相、泥炭沼澤相為主的煤巖組合,在原始沉積時(shí)部分沉積物的表層可能發(fā)生風(fēng)化,形成土壤層,高嶺土化作用顯著;煤巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層中往往含有多層夾矸層,開采中易發(fā)生夾矸至上分層脫落的煤巖組合情況下極易產(chǎn)生頂板滑移和冒頂事故。
2 煤礦地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯事故的關(guān)系
2.1 煤與瓦斯突出
煤與瓦斯突出是指煤礦井下采掘過(guò)程中,在煤和地應(yīng)力的作用下,在很短時(shí)間從煤巖體內(nèi)噴出大量的煤巖與瓦斯的動(dòng)力現(xiàn)象。突出與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系密切,多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi),如斷層、褶曲和火成巖侵入?yún)^(qū)附近,可造成設(shè)施破壞和人員傷亡事故。
2.2 瓦斯風(fēng)華帶
在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)均可能影響瓦斯風(fēng)華帶的發(fā)育程度。如采掘工程在瓦斯風(fēng)華帶內(nèi),當(dāng)通風(fēng)不良或停風(fēng)時(shí),不但會(huì)有CO2引起窒息的危險(xiǎn),還有發(fā)生瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。
3 煤礦地質(zhì)構(gòu)造與突水事故的關(guān)系
礦井突水是指在采掘過(guò)程中當(dāng)巷道揭穿導(dǎo)水?dāng)嗔?、富水溶洞、積水老窿,大量地下水突然涌入礦山井巷的現(xiàn)象。礦井突水一般來(lái)勢(shì)兇猛,常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)淹沒(méi)坑道,給礦山生產(chǎn)帶來(lái)危害,造成人員傷亡。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造(大斷層、褶皺等)都是地下水富集的地方。礦井突水應(yīng)具備三個(gè)基本要素即水量、水源和導(dǎo)水通道。因此,在采掘工程中地質(zhì)構(gòu)造可能引起井下突水的發(fā)生,不但給煤礦造成生產(chǎn)上的被動(dòng)和損失,更給安全帶來(lái)消極的影響。
3.1 斷裂構(gòu)造對(duì)煤礦突水的影響
(1)隔水層對(duì)突水起阻擋作用,其阻水能力是由其厚度、巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度決定的厚度越大,越不易出。當(dāng)出現(xiàn)斷層時(shí),上下兩盤巖(煤)層發(fā)生錯(cuò)動(dòng),縮短了煤層與底板含水層間的距離,使底板隔水層有效厚度減少,甚至造成斷層一盤的煤層與另一盤的含水層直接接觸,使底板隔水層有效厚度消失,從而使煤層底板突水危險(xiǎn)性增大。
(2)斷裂帶內(nèi)裂隙發(fā)育,巖體破碎,強(qiáng)度降低,不僅給承壓水的導(dǎo)升創(chuàng)造了有利條件,甚至裂隙帶可能成為充水帶,使水文地質(zhì)條件更加復(fù)雜,增大了防治水工程的難度,給突水創(chuàng)造了條件,在采掘工程中極易發(fā)生突水事故。
3.2 陷落柱對(duì)煤礦突水的影響
巖溶陷落柱是埋藏型巖溶的地下溶洞的頂部巖層及覆蓋層在荷載或其他動(dòng)力作用下,失去支撐發(fā)生坍塌和剝落后形成的上小下大的錐狀塌陷體。陷落柱突水災(zāi)害是礦井巖溶突水災(zāi)害的重要類型之一。其主要特點(diǎn)是突水性強(qiáng),規(guī)模大,破壞損失嚴(yán)重。因巖溶陷落柱除自身常儲(chǔ)聚大量地下水外,還常成為溝通其他水源的導(dǎo)水通道,所以陷落柱突水特別容易造成嚴(yán)重的淹井事故。
4 結(jié)語(yǔ)
在煤礦安全生產(chǎn)工作中,不應(yīng)僅就安全抓安全,探明地質(zhì)構(gòu)造的類型和規(guī)模是保障安全生產(chǎn)的第一步,應(yīng)時(shí)刻注意地質(zhì)構(gòu)造的變化,認(rèn)真研究分析這些地質(zhì)因素,找出規(guī)律,制定有效的防治措施,預(yù)防煤礦重大事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1]謝仁海,渠天祥,錢光謨.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2007.
關(guān)鍵詞:“教”與“學(xué)”;教學(xué)模式;地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ);多元化實(shí)踐教學(xué)
教學(xué)模式由于其可操作性和可模仿性,近年來(lái)成為教學(xué)研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重的是教師如何利用資源、教具及教學(xué)方法等 ,實(shí)質(zhì)上是“教”的模式。隨著高等教育從精英教育到大眾化教育的發(fā)展,新媒體及互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),教師更注重的是學(xué)生如何學(xué),從學(xué)習(xí)者角度建立的“學(xué)”的模式,引導(dǎo)學(xué)生建立有效的學(xué)習(xí)模式,這是目前教學(xué)模式改革的方向。為此,筆者在多年的地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)中,探索出了以實(shí)踐性為主線的“教”與“學(xué)”的模式,開創(chuàng)了多種實(shí)踐教學(xué)形式與方法,以期為相似課程教學(xué)提供參考。
1課程特征及問(wèn)題的提出
“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,課程的任務(wù)是為非地質(zhì)專業(yè)后續(xù)的煤礦地質(zhì)、工程地質(zhì)、石油地質(zhì)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),地礦類高等院校的采礦工程、測(cè)量工程、建井工程、安全工程等專業(yè)均開設(shè)此課,課程涉及的專業(yè)廣、學(xué)生數(shù)量多。 “地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容繁雜,包括了各個(gè)分支學(xué)科的全部?jī)?nèi)容:普通地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)、古生物學(xué)、地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)制圖等。“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程”的基本概念、基本理論多,是集理論科學(xué)性、生產(chǎn)實(shí)踐性、研究應(yīng)用性于一身的綜合性課程。由于非地質(zhì)專業(yè)學(xué)生缺乏地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),而課程涉及基本概念和基本理論又十分繁雜,如何使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握好、學(xué)習(xí)好是教學(xué)中的重點(diǎn)問(wèn)題。根據(jù)課程的理論性、直觀性和實(shí)踐性特征,筆者以“改變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式和教師的教學(xué)模式”為指導(dǎo)思想,以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)為宗旨,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo),突出理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)理念,通過(guò)多年教學(xué)總結(jié)出了以實(shí)踐性為主線的“教”與“學(xué)”模式。
2實(shí)踐性為主線的教學(xué)模式
2.1理論教學(xué)的專題化
以教學(xué)大綱為基礎(chǔ),基本的教學(xué)內(nèi)容、理論不做重大調(diào)整,但改變傳統(tǒng)的照搬教科書章節(jié)的講授模式,將章節(jié)組織成與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用相結(jié)合的幾個(gè)專題,緊緊圍繞專題來(lái)講述每一個(gè)章節(jié)所涉及的基本概念、理論、基本規(guī)律和方法,例如礦物、巖石章節(jié)的安排就可以圍繞后續(xù)“煤礦地質(zhì)”課程的煤層頂板、底板專題來(lái)闡述,這樣把單純的礦物、巖石的特點(diǎn)與煤層頂?shù)装鍖?duì)煤礦開采影響聯(lián)系起來(lái),形成與應(yīng)用鏈接的理論教學(xué)。
2.2實(shí)踐教學(xué)的多元化
2.2.1與課外活動(dòng)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)
在堅(jiān)持傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)(野外地質(zhì)觀察和室內(nèi)試驗(yàn))同時(shí),開發(fā)出了與科學(xué)研究、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、大學(xué)生科研訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新競(jìng)賽相結(jié)合多元化實(shí)踐教學(xué)形式。吸收學(xué)生參加教師科研課題,促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目相結(jié)合,在輔助教師完成科研課題的同時(shí),使學(xué)生在野外調(diào)查、取樣測(cè)試、室內(nèi)分析、資料整理和報(bào)告論文撰寫等方面得到很好的鍛煉,提升學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生自主選擇科研題目,申請(qǐng)校級(jí)、省級(jí)及國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題,直接完成項(xiàng)目申請(qǐng)、項(xiàng)目開展、中期檢查以及項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)驗(yàn)收等環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握科研的基本流程和基本技能,大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題成果還可以參加校級(jí)、省級(jí)等大學(xué)生科研競(jìng)賽等,形成了課程實(shí)踐――創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目――科研競(jìng)賽的良性循環(huán),這種多元化實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、獨(dú)立動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力非常有益。
2.2.2因地制宜的實(shí)踐教學(xué)
進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí)常常遇見的問(wèn)題是實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地及實(shí)踐教學(xué)資源短缺,“巧婦難為無(wú)米之炊”,實(shí)踐教學(xué)資源制約著實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施,在解決此問(wèn)題時(shí)我們采取了因地制宜的原則,如考慮我校龍灣校區(qū)周邊地質(zhì)現(xiàn)象豐富,處于海濱和首山附近,海濱現(xiàn)代沉積現(xiàn)象、沉積巖、首山巖石、節(jié)理、斷層擦痕等等地質(zhì)現(xiàn)象異常豐富,是優(yōu)良的天然地質(zhì)學(xué)教學(xué)課堂,我們靈活運(yùn)用這種得天獨(dú)厚的教學(xué)資源,進(jìn)行以野外實(shí)踐教學(xué)為特色的煤礦地質(zhì)學(xué)教學(xué)模式的改革與探索,很好地解決了實(shí)踐教學(xué)資源短缺問(wèn)題。
2.2.3學(xué)生的自主實(shí)踐教學(xué)
學(xué)習(xí)的目的是應(yīng)用,在應(yīng)用的同時(shí)更促進(jìn)理論的學(xué)習(xí),當(dāng)在應(yīng)用中遇到問(wèn)題時(shí)回到書本上尋找理論知識(shí),如此學(xué)習(xí)與運(yùn)用相結(jié)合,二者相互促進(jìn),構(gòu)成良性循環(huán)。我們?cè)诮虒W(xué)中發(fā)現(xiàn)校園內(nèi)景觀石、教室的地板磚、窗臺(tái)、甚至是馬路都有許多巖石,很多學(xué)生家長(zhǎng)及親朋好友收藏了巖石、礦物的裝飾品等,在學(xué)習(xí)中鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)這些巖石、礦物進(jìn)行觀察、鑒定,也鼓勵(lì)學(xué)生在家鄉(xiāng)、野外將觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象運(yùn)用課堂所學(xué)知識(shí)進(jìn)行描述、拍照,回到課堂上與教師共同進(jìn)行討論,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)實(shí)踐技能,達(dá)到學(xué)以致用的目的。
2.3 考核過(guò)程的能力化
考核是對(duì)學(xué)習(xí)者的評(píng)價(jià),也是對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn),以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)模式,其考核形式也應(yīng)該相應(yīng)進(jìn)行配套改革,本研究在考核方面主要進(jìn)行了兩個(gè)方面的探索:
其一,學(xué)生自擬題目,教師不限定題材,進(jìn)行課程設(shè)計(jì),并用PPT多媒體報(bào)告形式,作為平時(shí)成績(jī)的考核。在課堂上匯報(bào)自己的成果,其過(guò)程是學(xué)生進(jìn)行課題的立項(xiàng)、尋找問(wèn)題的解決思路、進(jìn)行材料的收集與整理,報(bào)告內(nèi)容可以是采集相關(guān)巖石標(biāo)本、野外觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象及與本課程相關(guān)的所有知識(shí),通過(guò)自己查閱相關(guān)資料或以小組討論的形式,分析野外觀察到的地|現(xiàn)象,自己描述、鑒別,并提出辨別依據(jù),將有典型意義的地質(zhì)現(xiàn)象的照片、標(biāo)本等拿到課堂上,由教師在課堂上講解,加深對(duì)巖石及地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),以拓寬學(xué)生的知識(shí)面及理論知識(shí)的運(yùn)用能力。
其二,教學(xué)過(guò)程中將部分考試題目明確給學(xué)生。在課程學(xué)習(xí)之前或過(guò)程中把考核能力的題目發(fā)給學(xué)生,當(dāng)然所給的題目不是某個(gè)具體概念、具體方法、具體公式等可以在課本上直接找到答案的題目,學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)、探索,明確目標(biāo)。
3 教學(xué)效果及建議
上述“教”與“學(xué)”模式是在2009級(jí)~2014級(jí)遼寧工程技術(shù)大學(xué)采礦單招、測(cè)量單招、安全單招、土木工程單招等專業(yè)的 “地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程多年教學(xué)過(guò)程中逐漸形成的,由教師“教”的傳統(tǒng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變到以學(xué)生“學(xué)”的新的教學(xué)模式,學(xué)生變被動(dòng)的旁觀者為積極學(xué)習(xí)者,甚至成了知識(shí)的創(chuàng)造者,其體現(xiàn)了參與式學(xué)習(xí),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程等方面是一種新的形式,產(chǎn)生了好的教學(xué)效果。工科院校專業(yè)課程中很多專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程與“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程相似,都具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,實(shí)踐性為主線的“教”與“學(xué)”模式可以借鑒和推廣。
3.1教學(xué)效果
其一,有效解決“基本概念多、內(nèi)容繁雜”的課程授課難度大的問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)以課堂講授為主,很多概念的描述及多媒體圖片講解多遍不如親眼見到一次有說(shuō)服力,“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”,以實(shí)踐性為核心的“教”與“學(xué)”模式正是體現(xiàn)了實(shí)踐――理論――再實(shí)踐的哲學(xué)道理,如有的同學(xué)在期末問(wèn)卷調(diào)查中說(shuō)“看似深?yuàn)W的地質(zhì)概念,到了野外就一目了然,甚至不用老師講解我們就懂了”。
其二,培養(yǎng)了學(xué)生技能和實(shí)踐創(chuàng)新精神。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生在很多情況下忙于“動(dòng)手記”課堂筆記,學(xué)到的是書本上知識(shí),而在缺少的不是知識(shí)而是技能的當(dāng)代教育背景下,以實(shí)踐性為主線的“教”與“學(xué)”模式,能夠使學(xué)生根據(jù)課堂上的理論講解,對(duì)校園內(nèi)景觀石和豐富地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察與描述,去鑒別巖石、礦物,切實(shí)鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐技能,學(xué)習(xí)到了書本上學(xué)不到的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生“不唯書、只唯實(shí)”的創(chuàng)新精神。
其三, 有效提高教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。傳統(tǒng)的單向教學(xué)模式是教師在課堂中占據(jù)主導(dǎo)地位,學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位,單向的教師講解往往不容易充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。以實(shí)踐性為主線的“教”與“學(xué)”模式,使每個(gè)學(xué)生建立一個(gè)自己喜歡的課題或?qū)n},通過(guò)多種實(shí)踐方式與形式,主動(dòng)地去尋找地質(zhì)現(xiàn)象,觀察、鑒別,教師是在其中扮演了“導(dǎo)演”與學(xué)習(xí)“引領(lǐng)者”的角色,幫助每個(gè)學(xué)生建立更完美的多媒體報(bào)告,如有的學(xué)生側(cè)重于巖石鑒別,有的學(xué)生對(duì)形形的礦物感興趣,有的學(xué)生對(duì)野外的宏大的地質(zhì)構(gòu)造感興趣,有的學(xué)生對(duì)地震、火山等地質(zhì)現(xiàn)象感興趣,等等,他們就挑選題目進(jìn)行查找文獻(xiàn)、野外觀察、同學(xué)間相互討論及選擇教師幫助等,最大限度{動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如有的學(xué)生反饋說(shuō):“老師,我學(xué)習(xí)了這門課程之后,無(wú)論走到哪里,見到巖石我就想鑒定這是什么巖石。”
3.2建議
其一,教師自身的實(shí)踐技能是實(shí)踐性為主線的“教”與“學(xué)”模式順利進(jìn)行的保障。很多學(xué)生收集到的野外地質(zhì)現(xiàn)象、巖石礦物的鑒定等,要求教師能夠正確的鑒別出來(lái),課堂上可能出現(xiàn)新的觀點(diǎn)與認(rèn)識(shí),需要教師及時(shí)地正確的解答與指導(dǎo),要求教師提高自身實(shí)踐能力水平,多參與科研課題,與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接,增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)知識(shí),才能在課堂上掌控局勢(shì)。
其二,課程要因地制宜地為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室條件畢竟有限,這需要教師結(jié)合專業(yè)課程、周邊環(huán)境等開發(fā)適合本課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境,如有的課程可以與當(dāng)?shù)貜S礦結(jié)合,建立實(shí)習(xí)參觀基地,教師自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材等等,以擴(kuò)展學(xué)生實(shí)踐場(chǎng)合與機(jī)會(huì)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:構(gòu)造;圍巖;埋深;瓦斯;賦存
中圖分類號(hào):TD163文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1890礦井地處新疆天山山脈,位于烏魯木齊市以南的艾維爾溝礦區(qū)的東部,礦井隸屬于寶鋼集團(tuán)八鋼公司新疆焦煤(集團(tuán))有限責(zé)任公司。行政區(qū)劃隸屬新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)管轄。礦井含煤地層屬侏羅系地層。本礦井可采煤層均屬于八道灣組含煤地層。主采煤層為4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)煤層,隨著煤層埋深增加,瓦斯問(wèn)題日益突出,影響礦井的正常開采,同時(shí)在礦井南北翼地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域瓦斯壓力更大,在1682水平運(yùn)輸石門測(cè)得4#煤層最大瓦斯壓力達(dá)到2.6 Mpa,5#煤層也出現(xiàn)瓦斯噴孔動(dòng)力現(xiàn)象。礦井在2013年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定為高瓦斯礦井。因此,研究礦井瓦斯賦存與地質(zhì)因素的關(guān)系,對(duì)瓦斯的防治起著重要作用。
1、瓦斯賦存與煤層的埋深的關(guān)系
煤層埋藏深度的增加會(huì)使地應(yīng)力增加,進(jìn)而壓密壓實(shí)煤層和圍巖,使得煤層和圍巖的透氣性降低,同時(shí)瓦斯向地表的距離也增大,造成瓦斯排放困難,這兩者的變化均朝著有利于封存瓦斯而不利于放散瓦斯方向發(fā)展。在煤層瓦斯風(fēng)化帶之下的煤層內(nèi),煤層的瓦斯壓力、含量、和礦井瓦斯涌出量與煤層的埋深之間都存在正比例關(guān)系,即隨著煤層埋深的增加而增加。
1890煤礦各煤層瓦斯含量與煤層埋深關(guān)系圖見(圖1、圖2、圖3、圖4.)
圖11890煤礦礦4號(hào)煤層瓦斯含量與埋深關(guān)系圖
圖21890煤礦礦5號(hào)煤層瓦斯含量與埋深關(guān)系圖
圖31890煤礦礦6號(hào)煤層瓦斯含量與埋深關(guān)系圖
圖41890煤礦礦7號(hào)煤層瓦斯含量與埋深關(guān)系圖
2、瓦斯賦存與煤層圍巖的關(guān)系
煤層瓦斯的聚積或排放,受煤層圍巖巖性成分、粒度、孔隙度、裂隙等影響較大。當(dāng)煤層頂板為透氣系數(shù)較高的砂巖、礫巖和灰?guī)r時(shí),則不利于瓦斯保存,煤層中瓦斯含量相對(duì)較小,壓力相對(duì)較低;反之,圍巖為完整致密的低透氣性巖層時(shí),如砂質(zhì)泥巖或泥巖,孔隙度小,透氣性能差,瓦斯就容易保存,煤層中的瓦斯含量就相對(duì)較高,瓦斯含量相對(duì)較大。本礦井各主采煤層的圍巖狀況決定了瓦斯的賦存能力。
本井田內(nèi)4號(hào)頂板為頂板為灰白色石英礫巖,底板為灰色細(xì)砂巖。5號(hào)頂板為含礫粗砂巖,底板為黑灰色炭質(zhì)泥巖。6號(hào)煤層頂板為深灰色細(xì)砂巖,底板為暗灰色粉砂巖。7號(hào)煤層煤層頂?shù)装寰鶠闇\灰色細(xì)砂巖。從煤層的頂?shù)装鍘r性分析,煤層頂板以粗砂巖為主,底板以粉砂巖為主,。因此各煤層的頂?shù)装鍘r性均不利于瓦斯保存。
3、瓦斯賦存與水文地質(zhì)條件的關(guān)系
煤層中的不同的水文地質(zhì)條件可以造成不同的煤層瓦斯含量。充填在煤層中的裂隙水和孔隙水,不僅占據(jù)了瓦斯的賦存空間,還可以通過(guò)水對(duì)煤粒的吸附進(jìn)而減弱煤對(duì)瓦斯的吸附能力。瓦斯就被不斷循環(huán)的地下水帶走。因此,在一定的條件下,地下水豐富且強(qiáng)烈活動(dòng)的煤層中瓦斯含量較低,反之則瓦斯含量較高。
本井田內(nèi),可分為三個(gè)含水層及一個(gè)隔水層。主要分為下侏羅統(tǒng)八道灣組含煤巖系含水層、中侏羅統(tǒng)西山窯組含水層以及第四系沖洪積松散巖類孔隙透水含水層和下侏羅系三工河組隔水層。井田中有艾維爾溝河通過(guò),其對(duì)其深部的煤層有較強(qiáng)的充水作用,不利于瓦斯的保存。對(duì)河流以上的煤層,由于補(bǔ)水性弱,水文地質(zhì)對(duì)瓦斯的逸散影響不大。
4、瓦斯賦存與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系
煤層瓦斯含量受到煤層的生成保存條件影響,不同地質(zhì)時(shí)生的地層隆起、剝蝕、沉積、凹陷或巖漿活動(dòng),很大程度影響了煤化作用過(guò)程(瓦斯生成),也控制了瓦斯的保存或排放。
1890礦井在煤系地層沉積后經(jīng)歷了燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)的改造。燕山期,隨著天山的隆升,礦區(qū)整體抬升,遭受剝蝕,在此階段,隨著地層的不斷抬升,上覆地層的不斷減少,煤層埋藏深度在減少,對(duì)瓦斯的排放有利。喜馬拉雅期,受到印度板塊向北推擠的遠(yuǎn)程效應(yīng),天山受到強(qiáng)烈擠壓,冰達(dá)坂-夏熱嘎斷裂及紅五月橋斷裂重新活動(dòng),受其控制,礦井內(nèi)發(fā)育了一系列平行于近走向的逆沖,使下覆地層逆沖推覆至煤層之上。逆沖推覆斷層對(duì)瓦斯的賦存起到良好的封閉作用。但由于受到煤層埋藏深度的控制,埋藏淺、離露頭近的斷層對(duì)瓦斯賦存封閉作用不明顯,在深部區(qū)域斷層對(duì)瓦斯賦存的控制作用將更為明顯。如:在F4-1逆斷層附近15123回風(fēng)巷的瓦斯壓力達(dá)到1.02MPa,距該斷層100米處煤層瓦斯壓力為0.12 MPa。
井田總體構(gòu)造形態(tài)為向南西傾斜的單斜構(gòu)造。井田內(nèi)巖層和煤層傾角一般9~25°。但在井田的西部處于礦區(qū)的轉(zhuǎn)折部位,有一向斜構(gòu)造,走向?yàn)楸睎|向。褶皺構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響一般表現(xiàn)為向斜構(gòu)造比背斜構(gòu)造對(duì)瓦斯保存有利。主要是因?yàn)楸承陛S部長(zhǎng)性斷裂要比向斜軸部發(fā)育,瓦斯容易從裂隙中排放。在本礦井中,也同樣遵循著這樣的規(guī)律,在生產(chǎn)實(shí)踐中,在向斜軸部瓦斯涌出量要大于其兩翼,說(shuō)明在向斜軸部瓦斯更高,在本礦向斜軸部瓦斯相對(duì)富集。如:在向斜軸部的16122回風(fēng)巷6#煤層瓦斯壓力達(dá)到0.66MPa,而在兩翼的南翼6#集中運(yùn)輸上山6#煤層瓦斯壓力僅為0.14MPa, 北翼6#中部上山6#煤層瓦斯壓力僅為0.08MPa。
4、結(jié)語(yǔ)
影響煤層瓦斯含量的因素多種多樣。但是地質(zhì)因素對(duì)煤層瓦斯含量的影響是至關(guān)重要的,同時(shí)也是多種多樣的。因此,研究地質(zhì)因素與瓦斯含量之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)二者規(guī)律,對(duì)礦井瓦斯防治起著重要作用。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:物探技術(shù);地質(zhì)找礦;對(duì)策
中圖分類號(hào):P5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、物探概念、原則、發(fā)展方向
1、物探技術(shù)的含義
所謂的物探技術(shù),其全稱是地球物理勘探技術(shù),是用于探測(cè)地質(zhì)水文地理情況的。由于在利用儀器來(lái)對(duì)不同地質(zhì)對(duì)象進(jìn)行探測(cè)時(shí),儀器中會(huì)顯示出不同對(duì)象各自不同的物性差異,每一種礦物質(zhì)都有與其對(duì)應(yīng)的物性特征,而物探技術(shù)就是利用這一工作原理實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘測(cè)的。物探技術(shù),通過(guò)先進(jìn)的儀器精確測(cè)量出所測(cè)對(duì)象的物理場(chǎng)分布情況,根據(jù)物理場(chǎng)分布的指數(shù)、差異與特征,判斷地質(zhì)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、分布以及探測(cè)出工程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。
2、物探技術(shù)的使用原則
(1)科學(xué)推測(cè)原則
對(duì)探測(cè)區(qū)域進(jìn)行勘探后,會(huì)生成具體的數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖像之類的資料,這時(shí)候就需要技術(shù)人員對(duì)這些資料進(jìn)行分析總結(jié)。這個(gè)材料的分析環(huán)節(jié),是整個(gè)勘探過(guò)程的關(guān)鍵。所以,技術(shù)人員要具備豐富的地質(zhì)材料分析經(jīng)驗(yàn),并且要科學(xué)利用地質(zhì)分析預(yù)測(cè)的方法,對(duì)材料進(jìn)行去偽存真的資料刪選,科學(xué)推測(cè),準(zhǔn)確判斷,做到地質(zhì)的精準(zhǔn)勘探。
(2)擇優(yōu)原則
物探技術(shù)分為很多不周的種類,每一種物探技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),正因?yàn)榭碧降膫?cè)重點(diǎn)不同,因此在實(shí)際的地質(zhì)勘探中,要根據(jù)具體探測(cè)區(qū)域的特征,選擇更加適合的技術(shù)進(jìn)行探測(cè)。
(3)綜合勘探原則
由于每一種物探技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),即每一種方法都是存在其局限性的,所以單一的物探方法很難完成一項(xiàng)實(shí)際的地質(zhì)勘探工程,因此在選擇物探方法的時(shí)候,應(yīng)該靈活選擇,采用綜合物探的方法,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工程的精準(zhǔn)探測(cè)。
3、地質(zhì)找礦中勘查的發(fā)展方向
許多煤礦物存在在一些山區(qū),山谷之中,這樣的地形地勢(shì)起伏較大,這就要求許多物理勘測(cè)儀器向著系列化、輕便化、智能化和多用化方向發(fā)展。在地震法中,有一種利用可控震源的方法,它是一種激發(fā)地震勘探信號(hào)的設(shè)備,珍重方法環(huán)保安全,施工靈活,在地形復(fù)雜地區(qū)需高密度勘探的地區(qū),可控震源作業(yè)將成為首選。目前,它還不能廣泛應(yīng)用,日后體積小、重量輕、便攜式的電磁驅(qū)動(dòng)的高頻可控震源將是研究的一大方向。
在數(shù)據(jù)采集方面,自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用,現(xiàn)實(shí)情況中,搬運(yùn)和布設(shè)大線花費(fèi)了許多人力財(cái)力,因而,發(fā)展高靈敏度、大容量、大功率、多功能、多取樣的采樣技術(shù)應(yīng)成為又一發(fā)展方向。
數(shù)據(jù)處理方面,計(jì)算機(jī)技術(shù)配合信息數(shù)字化以及成像模擬等技術(shù)仍有很大的潛力可挖掘,使數(shù)據(jù)處理、資料解釋以及視圖方式實(shí)現(xiàn)圖形可視化及自動(dòng)化也是它的一大目標(biāo)。
還有一種非常規(guī)的物理勘查技術(shù)--層析成像技術(shù),這種技術(shù)目前還處于試驗(yàn)研究階段,不過(guò),它能大大提高煤礦的預(yù)測(cè)精度的功能還是還是令不少研究者趨之若鶩。不久的未來(lái),隨著它的技術(shù)完善,相信它能被廣泛運(yùn)用。
二、物探的技術(shù)運(yùn)用
1、瞬變電磁法,即以電磁感應(yīng)基本原理為基礎(chǔ)的物探方法之一,主要運(yùn)用接地線源或者不接地回線向著地下發(fā)送一次場(chǎng),在發(fā)送一次場(chǎng)的間歇階段里科學(xué)測(cè)量地下介質(zhì)感應(yīng)電磁場(chǎng)的電壓伴隨著時(shí)間產(chǎn)生的變化,進(jìn)而根據(jù)感應(yīng)電磁場(chǎng)的衰減曲線的特點(diǎn),合理判斷地下地質(zhì)體的性質(zhì)、電性、產(chǎn)狀與規(guī)模,進(jìn)而有效解決采空區(qū)、陷落柱、斷層等一系列地址問(wèn)題。
2、高密度電法,即直流電阻率法。其依據(jù)是地下介質(zhì)里的導(dǎo)電性存在差異,通過(guò)向地下提供直流電,運(yùn)用點(diǎn)陣式方法布置電極,采樣觀察與研究電場(chǎng)空間的分布規(guī)律,根據(jù)實(shí)際測(cè)量的視電阻率的斷面狀況進(jìn)行處理、計(jì)算、分析,進(jìn)而有效圈閉異常、劃分地層、明確冒裂帶。
3、三維與二維式的地震方法,即憑借自身的高分辨率、高信息量、精確的空間歸位以及信噪比。并有效結(jié)合勘查對(duì)象的地球物理特質(zhì)、煤礦極為特殊的地形地質(zhì)條件,選擇合適的方式方法,以最少的經(jīng)濟(jì)投入獲得最精確的地質(zhì)災(zāi)害勘察結(jié)果。
4、由于煤礦開采使得地下地質(zhì)體所具有的橫向連續(xù)性特征遭到破壞,巖層中包含的氡元素的聚集與運(yùn)移作用出現(xiàn)異變,運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備可在地表測(cè)量氡值是否異常。氡射氣元素向煤炭采空區(qū)運(yùn)移并在采空區(qū)聚集,使得地表與采空區(qū)之間形成一個(gè)獨(dú)立的氡異常區(qū)。所以通過(guò)科學(xué)測(cè)量地表中氡元素的含量,有助于明確并圈定煤炭采空區(qū)的范圍與位置。依據(jù)氡氣異常情況下的峰值狀態(tài),同時(shí)可以明確巖溶陷落柱的范圍與位置。這是因?yàn)榈叵码睔饨?jīng)過(guò)裂隙、構(gòu)造、地下水的搬運(yùn)逐漸由深部向著地表遷移,因此科學(xué)測(cè)量氡氣的含量可以間接性地反映地下地質(zhì)體中裂隙系統(tǒng)的真實(shí)狀況,同時(shí)可以科學(xué)觀察與分析并研究裂隙系統(tǒng)的連通性、開啟度、破碎度,對(duì)于滑坡等地質(zhì)災(zāi)害具有一定程度的指示作用。且隨著地下溫度的逐漸升高,煤礦巖層中的氡元素析出量出現(xiàn)規(guī)則性的增加。所以,在新時(shí)期通過(guò)地面同位素的測(cè)氡技術(shù),有助于科學(xué)推算地下火源的溫度與明確地下火源的位置。
三、物探技術(shù)的運(yùn)用發(fā)展
物探如何能在煤礦開采和地質(zhì)災(zāi)害防治中發(fā)揮更大的作用?我認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:
1、技術(shù)思路創(chuàng)新,破解開采難題。技術(shù)思路在物探實(shí)踐中非常重要,如果僅依托高科技手段,不針對(duì)具體問(wèn)題布置方案,往往不能解決問(wèn)題。目前,各種性能優(yōu)異的工程物探設(shè)備的出現(xiàn)讓人們過(guò)于依賴設(shè)備,而忽視了物探的基本思路是透過(guò)物理現(xiàn)象看本質(zhì),脫離了物探工作的實(shí)質(zhì)。我們需要進(jìn)行技術(shù)思路的創(chuàng)新,靈活考慮問(wèn)題,多方面研究問(wèn)題,通過(guò)方法創(chuàng)新來(lái)用活設(shè)備。鑒于此,很多整合煤礦由于缺失各個(gè)礦井地質(zhì)資料或資料不完善,在礦井開拓布置和施工中存在很多盲點(diǎn),比如有些巖層不穩(wěn)定,巷道布置在該類巖層中,頂板管理將特別困難、支護(hù)強(qiáng)度也要求高;還有如果一個(gè)采煤工作面布置在前期的采空區(qū)或殘采面內(nèi),將無(wú)煤可采或采煤困難,生產(chǎn)計(jì)劃無(wú)法兌現(xiàn),以上不科學(xué)的采掘活動(dòng)不僅面臨巨大的安全威脅,也大大的增加了投資成本;現(xiàn)在很多礦井都意識(shí)到借助物探儀器的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,可以一物多用,獲取煤礦周圍大范圍的地層信息,為煤礦開采提供科學(xué)和有價(jià)值的服務(wù)。
2、研究合理的災(zāi)害搶險(xiǎn)程序,讓物探工作在更有利的條件下開展。煤礦地質(zhì)災(zāi)害治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,多工種、多單位或隊(duì)伍集中開展工作,相互之間容易產(chǎn)生干擾,為了搶險(xiǎn)工作的有序進(jìn)行,一般都在搶險(xiǎn)指揮部的統(tǒng)一調(diào)度下開展工作。物探工作僅是其中一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作,需要借助各種儀器布設(shè)到地表以及地下來(lái)獲取有關(guān)險(xiǎn)情的信息,且物探需要一定的施展空間和安靜的施工環(huán)境,這就需要在組織程序上合理調(diào)度。開展的有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置的課題研究,梳理了方法技術(shù)和相應(yīng)機(jī)制并編制了處置指南,這為煤礦地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)中合理組織安排物探工作奠定了基礎(chǔ)。但是,要將之落到實(shí)處,需要編制一部適應(yīng)煤礦的應(yīng)急搶險(xiǎn)規(guī)范來(lái)約束各項(xiàng)工作的開展,讓搶險(xiǎn)組織更規(guī)范有序,改變以往倉(cāng)促應(yīng)戰(zhàn)的局面。
3、發(fā)揮工程物探對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)的支撐作用。搶險(xiǎn)中采用的勘探技術(shù)絕大多數(shù)來(lái)源于工程物探,因此要重視工程物探的基礎(chǔ)性作用,通過(guò)成果轉(zhuǎn)化,讓更多、更好的工程物探技術(shù)應(yīng)用于煤礦地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)和勘查。
結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)地質(zhì)找礦水平的不斷提升和地質(zhì)學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)的不斷完善,在地質(zhì)找礦工作中物理勘探技術(shù)得到了良好的應(yīng)用。地質(zhì)工作人員在地質(zhì)找礦工作中應(yīng)當(dāng)對(duì)物理勘探技術(shù)有著清晰的認(rèn)識(shí),并在此基礎(chǔ)上通過(guò)物理勘探技術(shù)的有效應(yīng)用促進(jìn)地質(zhì)找礦工作水平的持續(xù)提升。
參考文獻(xiàn)
[1]李創(chuàng).工程勘察中物探方法的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2009.
關(guān)鍵詞:煤礦礦區(qū):地質(zhì);勘探技術(shù)
引言
煤是目前我國(guó)非常重要的能源之一,同時(shí)煤也是冶金工業(yè)和煉焦工業(yè)的重要
原料。隨著煤的液化和氣化技術(shù)研究的進(jìn)一步深入, 以煤為原料生產(chǎn)燃料更進(jìn)一步促使煤在能源中的比重加大, 并且在煤或煤灰中還能夠提取有利用價(jià)值的金屬元素如金、鍺、鈾、鎵、釩等。煤資源埋藏于地下, 使其具有隱蔽、稀少和復(fù)雜的特點(diǎn)。因此,煤田資源的勘探難度大、成本高。煤田地質(zhì)勘探的最終目的是為煤礦建設(shè)設(shè)計(jì)提供煤炭資源、儲(chǔ)量和開采技術(shù)條件等提供必須的地質(zhì)資料, 以便大大地減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。為了進(jìn)一步要精確地探明礦區(qū)以煤為主的礦產(chǎn)資源, 發(fā)現(xiàn)煤田礦床并查明具體的礦體分布、礦產(chǎn)的質(zhì)量、數(shù)量、種類、開采利用條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及應(yīng)用前景, 以滿足國(guó)家建設(shè)或礦山企業(yè)需要的各種地質(zhì)勘查工作。在煤田地質(zhì)勘探過(guò)程中就必須要合理地運(yùn)用各種地質(zhì)科學(xué)理論, 選擇高效經(jīng)濟(jì)的勘探技術(shù)和鉆探技術(shù), 探明地質(zhì)構(gòu)造、地層、煤層、煤質(zhì)、儲(chǔ)量及開采條件等,以便實(shí)現(xiàn)煤礦床及與含煤巖系伴生的其它有益礦產(chǎn)的正確評(píng)價(jià), 進(jìn)而為煤礦設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)提供最可靠的地質(zhì)資料,從而保證煤炭資源合理利用和開發(fā)。因此, 分析和研究礦區(qū)的煤田地質(zhì)與勘探具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)需要。
1煤田礦區(qū)地質(zhì)勘探概述
煤地質(zhì)學(xué)是以地質(zhì)理論為基礎(chǔ),研究關(guān)于煤、煤層、煤盆地、含煤巖系及與煤共生的其它礦產(chǎn)的成因、物質(zhì)成分、性質(zhì)及其分布規(guī)律的學(xué)科。煤田地質(zhì)學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、沉積學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)及地球物理探礦等密切相關(guān)。煤田地質(zhì)勘探是運(yùn)用地質(zhì)科學(xué)理論和技術(shù),選擇相應(yīng)的方法和技術(shù)手段,以查明地質(zhì)構(gòu)造、地層、煤質(zhì)、煤層、儲(chǔ)量及開采條件,以便正確地評(píng)價(jià)煤礦床及與含煤巖系伴生的其它有益礦產(chǎn),從而研究、分析和探測(cè)煤礦床資源,為煤礦的設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)提供較可靠的地質(zhì)資料,從而使煤炭資源能夠合理地開發(fā)。
2 我國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問(wèn)題
從我國(guó)煤田地質(zhì)特點(diǎn)及世界先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,我們可以看出,近年來(lái)我國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問(wèn)題可概括為以下幾個(gè)方面。
2.1 從完善礦井水防治與保水采煤研究方面來(lái)看
隨著采深增大,突水事故經(jīng)常出現(xiàn),突水量也日益增大。由于這些煤田水文地質(zhì)條件特別復(fù)雜,加之采深不斷增大,淺部礦井水治理獲得的一些認(rèn)識(shí)往往不適應(yīng)深部礦井水動(dòng)力條件。因此,我國(guó)煤礦水害防治技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是:深入研究礦區(qū)深部巖溶水形成與運(yùn)移特征,深部礦井底板巖溶水突出機(jī)理,開發(fā)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù);開發(fā)適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械化開采的采掘區(qū)無(wú)水險(xiǎn)水害防治技術(shù)。
2.2 從開展動(dòng)態(tài)地質(zhì)研究方面來(lái)看
常見的巖煤突出、瓦斯突出、沖擊地壓、突水、井筒破裂等井下災(zāi)害,實(shí)際上是一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。這些現(xiàn)象均與巖體應(yīng)力場(chǎng)有關(guān)。主要起因于巖煤采掘后,原有自然條件下各種地質(zhì)因素之間的平衡遭受破壞,巖體應(yīng)力再分配,從而引發(fā)或誘發(fā)出這類災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象。通過(guò)研究這些現(xiàn)象形成的地質(zhì)機(jī)理,事先測(cè)定出采掘階段巖體應(yīng)力隨時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化,就有可能預(yù)測(cè)上述動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象是否會(huì)形成,確定并采取消除或減弱這些災(zāi)害
的措施。
2.3 從加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)勘查與災(zāi)害地質(zhì)防治方面來(lái)看
由于礦區(qū)在天然條件下以及因開發(fā)而使地質(zhì)體系遭受破壞,從而可能形成一系列環(huán)境問(wèn)題,如耕地破壞、水源污染、沙化,粉塵、一氧化碳、二氧化硫造成的大氣污染等以及更具破壞性的災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象,如地裂、地表塌陷、滑坡乃至誘發(fā)地震。由于歷史原因及煤礦不斷開發(fā),舊帳未清,新帳紛至,所產(chǎn)生的問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重,煤礦環(huán)境問(wèn)題是制約煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,今后礦區(qū)環(huán)境評(píng)價(jià)與治理將成為開發(fā)部門重要的工作內(nèi)容。
2.4 從提高勘探精度來(lái)看
連續(xù)作業(yè)是煤炭工業(yè)現(xiàn)代化或采掘機(jī)械化和自動(dòng)化的特點(diǎn)。這要求開發(fā)前查明所采煤層的細(xì)微變化,如煤層厚度、結(jié)構(gòu)和灰分的局部細(xì)小變化。煤層及其頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)的局部變化等。但是,世界各國(guó)的煤炭證實(shí)儲(chǔ)量及我國(guó)的探明儲(chǔ)量均只主要說(shuō)明煤炭的原地埋藏?cái)?shù)量,并未充分甚至沒(méi)有提供滿足現(xiàn)代開采技術(shù)要求的開采地質(zhì)信息,為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械化開采,普遍需要補(bǔ)充勘探。
2.5 從攻克煤層氣開發(fā)難關(guān)來(lái)看
近年來(lái)許多國(guó)家正在把煤層氣作為一種能源進(jìn)行研究,在煤層氣試驗(yàn)開發(fā)中,目前所遇到的問(wèn)題是:多數(shù)井煤層氣產(chǎn)率低、衰減快,鉆井沖洗液污染煤層,完井后坍塌堵孔,水力壓裂效果不明顯,裂縫短,所占比例低,完井后采氣效果差等。顯然,研究我國(guó)煤層滲透率低的原因、滲透率變化規(guī)律、煤層氣富集和高產(chǎn)因素、煤層力學(xué)穩(wěn)定性和破壞規(guī)律,開發(fā)適于我國(guó)低滲率煤層的鉆井、完井、采氣和增產(chǎn)實(shí)用技術(shù),探索我國(guó)煤層氣開發(fā)有利區(qū)段的評(píng)價(jià)選擇模式就成為技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。
3 煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
用發(fā)展眼光看,近年來(lái)鉆探仍將成為獲取“第一性”地質(zhì)資料的重要手段。物探儀器日新月異,性能改進(jìn)與更新迅速,向高靈敏度、高分辨率、高精確度、遙控、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制、處理、數(shù)據(jù)分析和三維圖形顯示方向發(fā)展;物探方法向多維、多參數(shù)測(cè)量、多方法組合發(fā)展;計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)將普及到地質(zhì)勘探的各個(gè)專業(yè)、各個(gè)作業(yè)單元,乃至管理整個(gè)勘探系統(tǒng)。近年來(lái),值得注意的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)如下。
3 . 1 井下物探技術(shù)
對(duì)礦區(qū)落差小于5m、長(zhǎng)度小于150m的小斷層及小型褶曲,使用現(xiàn)有的地
面勘探方法無(wú)法查明。因此, 在采區(qū)開采前,應(yīng)在井下開展工作面勘探或采區(qū)勘探,使用的方法主要是沿煤層鉆進(jìn)和礦井物探。另外,也應(yīng)開展使用探地雷達(dá)技術(shù), 以便更有效地定量研究巖體, 準(zhǔn)確確定巷道周圍裂隙帶和斷裂帶深度的特征,更好地為礦區(qū)地質(zhì)勘探服務(wù)。
3 . 2 水平鉆進(jìn)技術(shù)
更多地采用水平鉆進(jìn)方法沿煤層鉆進(jìn),同時(shí)采用隨鉆測(cè)斜技術(shù)。水平鉆進(jìn)技術(shù)是由受控定向鉆進(jìn)發(fā)展而來(lái)的。目前,水平鉆進(jìn)技術(shù)發(fā)展迅速,既能在井下沿煤層鉆進(jìn),又能在地面沿垂直一圓弧一水平線軌跡進(jìn)入煤層鉆進(jìn)。
3 . 3 勘探手段要多樣化
選用綜合勘探技術(shù),是礦區(qū)深部煤礦勘探的發(fā)展方向。綜合勘探技術(shù)能夠提供實(shí)用的、詳細(xì)的應(yīng)力場(chǎng)和構(gòu)造圖,進(jìn)而使礦山設(shè)計(jì)、施工和開采提供最佳的施工方向和開采方法。在低山丘陵區(qū)和平緩的平原等有條件的地區(qū),先要進(jìn)行地面物探,了解了勘探區(qū)的基本構(gòu)造形態(tài)后,再選擇合理的鉆探網(wǎng)度進(jìn)行布孔,從而能夠提供不僅能解決地質(zhì)目的,而且比較經(jīng)濟(jì)的綜合勘探方法。
3 . 4 推進(jìn)信息化建設(shè)
由于信息技術(shù)的快速發(fā)展, 信息技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)在煤田地質(zhì)勘探中推廣應(yīng)用。由于信息技術(shù)中引入了許多高新技術(shù),如大容量存儲(chǔ)、并行分布式處理、多媒體、工作站、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能等技術(shù),在煤田地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中,可以用人機(jī)對(duì)話方式分析、處理、解釋和顯示大量的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù),在現(xiàn)場(chǎng)就能作預(yù)處理、選擇相關(guān)參數(shù),可以提高勘探精度。
關(guān)鍵詞:地測(cè)地理信息系統(tǒng); 煤礦繪圖; 應(yīng)用;
中圖分類號(hào):B819 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
地理信息系統(tǒng)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一大飛躍對(duì)于地質(zhì)學(xué)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。地理信息系統(tǒng)在最近幾年中已經(jīng)普遍應(yīng)用, 它是在計(jì)算機(jī)上儲(chǔ)存、編組和分析空間信息的系統(tǒng)與傳統(tǒng)的地理學(xué)相比有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
一、地理信息系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1.它不僅能夠獲得和存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù),還能夠?qū)σ延械臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,具有直觀的數(shù)據(jù)可視化功能與效果。
2.用地理信息系統(tǒng)能夠快速地解決地理事物的位置,顯示地理事物在不同時(shí)段內(nèi)的地理信息的空間分布狀態(tài),與互聯(lián)網(wǎng)或者一些虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合,形成空間數(shù)據(jù)的高度表現(xiàn)力。
3.地理信息系統(tǒng)可以通過(guò)使用一些軟件對(duì)地圖的圖幅大小進(jìn)行調(diào)整。地理信息系統(tǒng)能夠精密計(jì)算兩個(gè)物體間的距離,通過(guò)疊加分析和緩沖分析以及數(shù)值統(tǒng)計(jì)等,可以讓人們對(duì)地理空間擁有更為明確的認(rèn)識(shí)。
4.地理信息系統(tǒng)具有查詢功能。既可以查詢地理信息,也可以查詢地理屬性,而且能夠?qū)Σ煌牡乩硇畔⒌倪M(jìn)行不同的顏色標(biāo)注和不同的空間顯示,以其強(qiáng)大的制圖能力,體現(xiàn)多維化和共享性。
5.地理信息系統(tǒng)能夠顯示地理事物的屬性和發(fā)展,能夠直觀地展示地理事物發(fā)展的客觀規(guī)律和過(guò)程,板塊的運(yùn)動(dòng),海陸的變遷,礦產(chǎn)資源的形成以及生物進(jìn)化等都被地理信息系統(tǒng)形象地表現(xiàn)了出來(lái)方便、快捷。
二、地測(cè)地理信息系統(tǒng)在煤礦繪圖中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
1.地測(cè)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)處于適應(yīng)階段。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,煤礦繪圖技術(shù)也處于高速發(fā)展?fàn)顩r下,地測(cè)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦繪圖行業(yè)顯得尤其重要,那么在地測(cè)地理信息系統(tǒng)這一方面,國(guó)外的技術(shù)要較為先進(jìn),因此我國(guó)國(guó)內(nèi)開始大量引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),但是在技術(shù)引進(jìn)的過(guò)程中,需要不斷的試驗(yàn)和磨合,在這段時(shí)間里,監(jiān)測(cè)的失誤率就會(huì)增加,地測(cè)地理信息系統(tǒng)的管理應(yīng)用就會(huì)變得復(fù)雜。
2.煤礦繪圖精度分析。煤礦繪圖所監(jiān)測(cè)的地區(qū)不是一望無(wú)際的平原,否則就沒(méi)有測(cè)繪的必要,通常煤礦繪圖的地理位置都是高低不平的地理位置,那么在煤礦繪圖的過(guò)程中,就會(huì)出現(xiàn)一些障礙物,這些障礙物對(duì)地測(cè)地理信息系統(tǒng)在煤礦繪圖會(huì)產(chǎn)生一定的影響,究其原因主要是由于地勢(shì)的不平坦會(huì)對(duì)信號(hào)的接收造成一定的影響,因此在采用地測(cè)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行煤礦繪圖的過(guò)程中,必須通過(guò)地測(cè)地理信息系統(tǒng)的作用才能夠提高煤礦繪圖的質(zhì)量和精度,才能夠保證測(cè)繪信息的準(zhǔn)確。對(duì)障礙區(qū)域以外設(shè)置好圖根點(diǎn),將監(jiān)測(cè)的坐標(biāo)在地形草圖上標(biāo)記,將檢測(cè)地點(diǎn)之間進(jìn)行連線,同時(shí)在觀測(cè)地圖上將補(bǔ)測(cè)區(qū)域的圖形打印出來(lái),作為底圖,之后整理形成完整的文件,經(jīng)過(guò)認(rèn)真地編輯修改之后,分幅和整理之后形成完整的地形圖。
三、地測(cè)地理信息系統(tǒng)在煤礦繪圖中的應(yīng)用
1.地測(cè)數(shù)字化制圖
(1)繪制單位及樣板文件、向?qū)У氖褂?。地測(cè)信息系統(tǒng)提供了眾多的樣板文件,分別為工程圖及地圖的公制及英制單位不同而設(shè)置。樣板文件大多數(shù)是為建筑圖和機(jī)械圖件而服務(wù)的,我們繪制礦圖時(shí),只要應(yīng)用地測(cè)信息系統(tǒng)提供的向?qū)Ъ纯?。單位設(shè)置為公制,則軟件所提供的繪圖面積為無(wú)限大,一般礦井開拓面積比起無(wú)限大是微不足到的,可滿足全井田圖形的繪制。
(2)圖層的使用。礦圖的種類很多,但大多數(shù)礦圖是在采掘工程平面圖的基
礎(chǔ)上繪制的,以下則以采掘圖為例說(shuō)明。使用圖層可以方便地把圖中有關(guān)的圖素組合起來(lái),一方面方便對(duì)圖形的操作,另一方面對(duì)圖形的使用可實(shí)現(xiàn)一圖多用的目的。如: 采掘工程平面圖、煤層底板等高線圖及儲(chǔ)量計(jì)算圖、水文地質(zhì)圖、損失量計(jì)算圖、鉆孔布置圖、主要巷道平面圖等。它們之間有很大一部分在內(nèi)容上是相同的,只要繪出一種圖件,通過(guò)對(duì)圖層的合理組合就可繪出另一種圖,大大方便了圖形的繪制。圖層的劃分原則:第一,適量使用圖層,做到層次分明、便于操作。第二,分專業(yè)、分類型按圖素類型劃分。第三,層次組合可形成多種圖種,且不混亂。
2.煤礦繪圖的數(shù)字化輸入。煤礦繪圖的數(shù)字化輸入過(guò)程中,對(duì)于能夠精確定位的位置用該坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)字化輸入,比如監(jiān)測(cè)的到的地質(zhì)內(nèi)容、巷道等,對(duì)于不能夠精準(zhǔn)定位的地理位置,則可以通過(guò)數(shù)字化輸入儀器進(jìn)行跟蹤輸入,比如分叉合并線等。在交互方式下繪圖開始首先打開圖形文件。根據(jù)不同的要求在礦井地測(cè)信息系統(tǒng)新建對(duì)話框中選擇不同的選項(xiàng),設(shè)定工作單位和精度。
3.地測(cè)地理信息系統(tǒng)快速靜態(tài)定位應(yīng)用。GIS靜止的進(jìn)行監(jiān)測(cè),在監(jiān)測(cè)的同時(shí),還必要接受來(lái)自衛(wèi)星的基準(zhǔn)站同步的檢測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶站的三維坐標(biāo)和整周末數(shù)進(jìn)行解算,知道觀測(cè)解算的數(shù)據(jù)達(dá)到既定的要求為止。對(duì)具體的儀器設(shè)備進(jìn)行跟蹤檢查,通過(guò)礦井地測(cè)空間信息系統(tǒng),再利用新引進(jìn)的設(shè)備,為了保證對(duì)其的使用性能進(jìn)行及時(shí)的跟蹤和維護(hù),那么就可以通過(guò)GIS 管理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行定位跟蹤,通過(guò)在電子錄像的地圖上觀察,從而確保其正常工作。預(yù)先在GIS 管理系統(tǒng)中設(shè)定設(shè)備的安全運(yùn)行范圍值,當(dāng)其運(yùn)行過(guò)程中超出該范圍值時(shí),就會(huì)在地圖上出現(xiàn)警報(bào)處理的聲音和圖表顯示,那么監(jiān)督人員就會(huì)從聽到的聲音和顏色圖標(biāo)準(zhǔn)確確定是哪里的設(shè)備出現(xiàn)故障,以便及時(shí)進(jìn)行有效防治,進(jìn)行安全性檢查,降低了設(shè)備故障的發(fā)生率。
4.地測(cè)地理信息系統(tǒng)動(dòng)態(tài)定位應(yīng)用。將點(diǎn)位精度比較高的地方作為控制基點(diǎn),主要通過(guò)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè),在這個(gè)控制點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè)幾分鐘,之后等到所有的儀器設(shè)備完成了初始化工作之后,流動(dòng)站就利用間隔的方式按照既定的采樣過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地確定采樣點(diǎn)的空間位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)和基點(diǎn)數(shù)據(jù)的同步,從而有效提高定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,同時(shí)節(jié)省了大量的人力和時(shí)間的投入,提高了工作效率。通過(guò)地測(cè)地理信息系統(tǒng)在GIS管理系統(tǒng)中地圖導(dǎo)出各個(gè)時(shí)間段的信息來(lái)進(jìn)行分類檢查管理,從而減少了人力記錄的麻煩和提高了精確度,節(jié)省了大量人力、物力和財(cái)力的投入。
5.設(shè)備圖像分層次管理。當(dāng)煤礦企業(yè)是大型企業(yè)時(shí),那么就需要對(duì)設(shè)備管理進(jìn)行不同類型設(shè)備圖像分層次管理,這樣員工操作過(guò)程中,就能夠及時(shí)對(duì)要查看的對(duì)象進(jìn)行選擇,不需要逐個(gè)搜索,提高了工作效率。
6.地圖上圖片的完整輸出。當(dāng)企業(yè)需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,某個(gè)階段的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行查看時(shí),就可以通過(guò)GIS 煤礦機(jī)電設(shè)備精細(xì)化管理系統(tǒng),及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)地圖上的圖片進(jìn)行完整輸出,方便及時(shí)查看。
四、發(fā)展趨勢(shì)
地測(cè)地理信息系統(tǒng)作為儲(chǔ)存和分析空間資料的強(qiáng)有力的工具, 在全世界范圍內(nèi)已經(jīng)得到了相當(dāng)廣泛的利用。據(jù)統(tǒng)計(jì), 地測(cè)地理信息系統(tǒng)的使用人數(shù)近年來(lái)正以25-40%的年增長(zhǎng)率快速增加。當(dāng)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展越來(lái)越多地應(yīng)用地測(cè)地理信息系統(tǒng),他可以使數(shù)據(jù)處理更快捷更準(zhǔn)確更精密。地質(zhì)學(xué)的研究包括地質(zhì)運(yùn)動(dòng),地質(zhì)變遷版塊移動(dòng)等,如果采用傳統(tǒng)的地理學(xué)方法,冗雜的地理數(shù)據(jù)大量的圖紙筆錄,如果不能全身心投入很有可能會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題,數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性得不到保障,傳統(tǒng)意義的圖紙不易保存,并且是不變的。我們不能直觀地從一張地圖上看到五百年前大地的樣子,能夠合理應(yīng)用地測(cè)地理信息系統(tǒng),就可以方便地看到地質(zhì)運(yùn)動(dòng),看到運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)后地質(zhì)的異同,并且,地測(cè)地理信息系統(tǒng)保存信息數(shù)據(jù)安全完整,程序運(yùn)作快,數(shù)據(jù)操作方便,無(wú)疑會(huì)提高地質(zhì)研究是效率和質(zhì)量,節(jié)省了大量的人力物力。
在煤礦生產(chǎn)中,所有地質(zhì)測(cè)量工作的成果最終都表現(xiàn)在礦井地測(cè)圖上,可以說(shuō)礦井地測(cè)圖是礦井地測(cè)工作資料的匯總,是礦井設(shè)計(jì)、施工及生產(chǎn)中必不可少的技術(shù)資料,再者礦圖種類較多,內(nèi)容豐富,所用的符號(hào)和注記很多,所用的比例尺一般為大比例尺,隨著我礦采掘工作的進(jìn)展,礦圖在不斷變化,為了及時(shí)在圖上反應(yīng)出變化情況,礦圖常常需要不斷地填圖、修改。礦圖是一種隨礦井的開拓而不斷變化的動(dòng)態(tài)管理資料,利用計(jì)算機(jī)管理礦圖更有現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]杜榮英.礦井地測(cè)信息系統(tǒng)(CGIS)在煤礦繪圖中的應(yīng)用[J].科技信息,2013(1):245.
根據(jù)有關(guān)資料,預(yù)計(jì)到2020年一次能源中煤炭占有的比例約為68%,2050年仍占50%左右。
國(guó)內(nèi)煤炭煤層埋藏較深,適于露天開采的儲(chǔ)量很少,據(jù)第二次全國(guó)煤田預(yù)測(cè)結(jié)果,埋深在600m以淺的預(yù)測(cè)煤炭資源量,占全國(guó)煤炭預(yù)測(cè)資源總量的26.8%,埋深在600~1000m的占20%,埋深在 1000~1500m的占25.1%,1500~2000m的占28%
2、深部地下空間的“深部”的界定及研究深部地下空間開發(fā)中關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的必要性
“深部”是由深部巖體變形、破壞的特征現(xiàn)象來(lái)界定,之所以稱特征現(xiàn)象是與淺部巖體中的有質(zhì)的不同。
必要性――巖體變形、破壞的新現(xiàn)象;這些特征現(xiàn)象的闡明和分析不能用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論,要用新的手段,非線性巖體力學(xué)來(lái)研究現(xiàn)有深部的定義:
英國(guó)、波蘭定為750m;
前蘇聯(lián)定為800m;
德國(guó)把800~1200m定為深部開采,>1200m為超深開采;
我國(guó)《中國(guó)煤礦開拓系統(tǒng)》按深度將礦井劃分為:
*
* 400~800m為中深礦井
* 800~1200m為深礦井
* ?1200m為特深礦井
實(shí)踐工程中以某一開采深度進(jìn)行深部的界定具有一定的局限性。
深井概念:由礦井深度和巖性(強(qiáng)度)兩個(gè)因素決定。
3、深部開采的主要嚴(yán)重問(wèn)題
1)井巷維護(hù)困難、維護(hù)費(fèi)用高,影響生產(chǎn);
2)采場(chǎng)頂板破碎,冒頂事故的危害增大;
3)鑿井困難增加,提升等井筒設(shè)備不能適應(yīng)深井的需要;
4)沖擊礦壓、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)加大;
5)地溫升高,惡化生產(chǎn)環(huán)境,影響生產(chǎn);
6)瓦斯涌出量增加,瓦斯爆炸危險(xiǎn)加大;
7)礦井水壓力和涌出量增加,突水事故的危險(xiǎn)性加大。
4、深部巷道圍巖應(yīng)力與巖石力學(xué)行為的變化
原巖應(yīng)力――未受開采影響的巖體內(nèi),由于巖體自重和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等原因引起的應(yīng)力。(初始地應(yīng)力)
自重應(yīng)力
構(gòu)造應(yīng)力
原巖應(yīng)力組成地溫應(yīng)力
膨脹(收縮)應(yīng)力
流體壓應(yīng)力
構(gòu)造應(yīng)力――由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起(板塊、火山、升降)
現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力
地質(zhì)構(gòu)造殘余應(yīng)力
構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)――構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成:
板塊擠壓――板塊移動(dòng),擠壓邊界引起(橫向);
地幔熱對(duì)流――地幔上下封閉對(duì)流形成;
巖漿侵入――巖漿侵入擠壓、冷凝收縮(局部)
5、深部及復(fù)雜困難巷道類型
深部巷道環(huán)境(三高一擾動(dòng))
高地應(yīng)力:地應(yīng)力明顯增大,構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜。
高地溫:越深地溫越高。
高巖溶水壓:地應(yīng)力增加巖溶水壓升高,突水嚴(yán)重。
開采擾動(dòng):高地應(yīng)力下,采動(dòng)影響強(qiáng)烈。
深部巷道圍巖變形特征
脆-塑性轉(zhuǎn)化;
流變特性,較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng);
擴(kuò)容特性,在大偏應(yīng)力下巖石內(nèi)部節(jié)理、裂隙、裂紋張開,出現(xiàn)新裂紋導(dǎo)致巖石體積增大,擴(kuò)容膨脹。
6、深井圍巖控制的途徑和方法
6.1影響巷道變形破壞的因素
6.1.1 自然因素
(1)巖性與構(gòu)造特征
(2)巷道埋深H
(3)煤層傾角α
(4)地質(zhì)構(gòu)造
(5)水
(6)時(shí)間
6.1.2開采技術(shù)
(1)受采動(dòng)影響情況
(2)巷道保護(hù)方法
(3)巷道斷面的形狀及支架架設(shè)時(shí)間
6.1.3巷道圍巖控制的方法和途徑
巷道礦壓控制的三類方法:
第一類:巷道保護(hù)
第二類:巷道支護(hù)
第三類:巷道維護(hù)(維修)
目前所采用的各種礦壓控制方法,從其對(duì)付礦壓的原理來(lái)看不外“抗壓”、“讓壓”、“躲壓”、“移壓”等幾種 。
圍巖控制的三個(gè)基本途徑:提高圍巖強(qiáng)度、減少巖體應(yīng)力、合理有效的巷道支護(hù):
(1)提高圍巖強(qiáng)度
巷道布置在穩(wěn)定巖層中;布置錨桿,強(qiáng)化圍巖強(qiáng)度;圍巖注漿,提高巖體強(qiáng)度;封閉、疏干、防風(fēng)化,防止圍巖碎裂、強(qiáng)度降低。
(2)減小巖體應(yīng)力
合理布置巷道時(shí)間、空間上減少巷道承受支承壓力影響;巷道布置在應(yīng)力降低區(qū);合理設(shè)計(jì)煤柱尺寸;考慮最大水平應(yīng)力的影響巷道卸壓:跨采卸壓;開槽卸壓;松動(dòng)爆破卸壓;卸壓峒室卸壓。
(3)巷道支護(hù).
傳統(tǒng)的巷道支護(hù)有木支護(hù)、料石及混凝土砌碹、礦工鋼支護(hù)、U型鋼支護(hù)。目前,廣泛采用的有錨桿支護(hù)以及噴射混凝土支護(hù)。
錨桿支護(hù)(錨索支護(hù))
1. 普通圓鋼粘結(jié)式錨桿
2.可拉伸錨桿
3.高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度錨桿
4.管縫式錨桿
5.可切割錨桿和可回收錨桿
6.桁架錨桿
7.組合錨桿(組合錨索)
噴射混凝土支護(hù)
噴射混凝土支護(hù)是用噴射機(jī)將混凝土混合物噴射在巖石表面上硬化而成的一種支護(hù)。先將砂、石過(guò)篩,按配合比和水泥一同送入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌,然后用礦車將拌合料運(yùn)送至工作面,經(jīng)上料機(jī)裝入以壓縮空氣為動(dòng)力的噴射機(jī),
在經(jīng)輸料管吹送到噴頭處與水混合后噴射在巖面上。
錨噴支護(hù)
錨桿和噴射混凝土雖各有優(yōu)點(diǎn),但也都有不足之處。錨噴聯(lián)合支護(hù),恰能做到使二者取長(zhǎng)補(bǔ)短,互為補(bǔ)充,是一種性能更好的支護(hù)形式。錨桿與其穿過(guò)的巖體形成承載加固拱,噴射混凝土的作用則在于封閉圍巖,防止風(fēng)化剝落,和圍巖結(jié)合在一起,對(duì)錨桿間的表面巖石起支護(hù)作用。
7、結(jié)束語(yǔ)
7.1深井巷道支護(hù)已取得的研究成果
提出多種高地壓巷道支護(hù)理論:
新奧法支護(hù)理論的改進(jìn)與完善
松動(dòng)圈支護(hù)理論
圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論
二次支護(hù)理論
聯(lián)合支護(hù)理論
只提高支護(hù)剛度難以有效控制圍巖變形,要先柔后剛,先讓后抗,柔讓適度,穩(wěn)定支護(hù)。
7.2支護(hù)理論對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐起到積極指導(dǎo)作用。
采用多種巷道圍巖控制技術(shù):
錨噴支護(hù)
U型鋼可縮性支架支護(hù)(不封閉和封閉式)
注漿加固(水泥類、化學(xué)加固)
聯(lián)合支護(hù)(錨桿+U型鋼支架,錨噴+注漿+型鋼等)
應(yīng)力控制技術(shù)(巷道位置優(yōu)化,布置在應(yīng)力降低區(qū);斷面優(yōu)化;人工卸壓等)。
參考文獻(xiàn):
[1]錢鳴高. 石平五.礦山壓力與圍巖控制[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社
地質(zhì)科學(xué)如“普通地質(zhì)學(xué)”、“地球科學(xué)概論”、“煤礦地質(zhì)學(xué)”等專業(yè)課程要介紹地球的宇宙環(huán)境,所謂宇宙即時(shí)間和空間的組合,空間無(wú)邊無(wú)際,時(shí)間則無(wú)始無(wú)終。對(duì)廣袤的空間的感知就太陽(yáng)系而言,包括大家熟悉的8大行星、66顆衛(wèi)星,之外還有15萬(wàn)顆已經(jīng)獲得永久編號(hào)的小行星、1800多顆彗星,而太陽(yáng)系只不過(guò)是銀河系中一顆普通的恒星,銀河系有1400億顆這樣的恒星,再擴(kuò)展到河外星系、星系團(tuán)乃至總星系,宇宙廣闊無(wú)垠。對(duì)于無(wú)限的時(shí)間,太陽(yáng)圍繞銀河系核心公轉(zhuǎn)一周大概需要2.8~3億年,地球的年齡46億年,推斷宇宙的年齡是150億年。我們研究地球了解宇宙的神秘與寬廣,結(jié)合現(xiàn)實(shí)我們當(dāng)下生活的空間及渡過(guò)的時(shí)間,區(qū)區(qū)百年的人類壽命不及時(shí)間長(zhǎng)河的一瞬間,哪能和億萬(wàn)年的自然地史相提并論;當(dāng)今信息技術(shù)飛速發(fā)展引入地球村概念,相對(duì)擴(kuò)大了我們的空間活動(dòng)范圍,而絕大多數(shù)的人一生中涉足的空間還是有限,哪能和博大的地球、浩瀚的宇宙相提并論。
在此如果能以地球、宇宙的角度看待人生,我們自己何止是渺小、微不足道?專業(yè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中,用大自然的寬廣鑄就寬廣心靈,寬廣心靈使人豪邁、有氣魄,眾所周知大無(wú)畏的精神是戰(zhàn)勝一切生活困難的法寶。我們生活在這個(gè)世界上,總要扮演一定的社會(huì)角色,進(jìn)入社會(huì)后總是被很多名譽(yù)、利益和角色束縛,事實(shí)上除了我們自己解救自己,沒(méi)有人可以幫助我們。胸懷寬廣、高瞻遠(yuǎn)矚,從地球、宇宙的角度來(lái)看待人生,當(dāng)我們釋放了自己的狹隘、憤懣,放下計(jì)較、得失的糾纏,就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們看世界的眼光不再挑剔,面對(duì)世界的態(tài)度不再矯情,生命就隨著自自然然的狀態(tài)開發(fā)、凋謝,然后等待下一個(gè)春天。地質(zhì)學(xué)專業(yè)課程揭示了地球上發(fā)生的許多驚天動(dòng)地的、天翻地覆地質(zhì)事件,如大陸漂移、海陸變遷、造山運(yùn)動(dòng)、生物滅絕等等。作為地球圈層中的生物圈人類,在250萬(wàn)年左右出現(xiàn),幾萬(wàn)年前發(fā)展成為晚期智人,在地球發(fā)展歷程中也只是短暫的瞬間。所以對(duì)于樹立正確世界觀、擁有博懷的人文品質(zhì),可以在地學(xué)專業(yè)教學(xué)中給予學(xué)生一些啟迪。
二、堅(jiān)定信念,磨練意志
地球發(fā)展演化經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的46億年,組成地球的物質(zhì)在不斷地變化和運(yùn)動(dòng)之中,地球的內(nèi)部構(gòu)造和地表形態(tài)也在不斷地改造和演變。俗話講的滴水穿石,比喻做事專一,堅(jiān)持是取得成功的必要條件。在地學(xué)中這樣的例子比比皆是,而且更加深刻、更加觸目驚心。比如風(fēng)化作用可以使堅(jiān)硬的巖石變成松軟的土壤,一般來(lái)講碳酸鹽巖形成1厘米厚的土需要2萬(wàn)年之久;雄居世界之巔的喜馬拉雅山,是印度版塊向亞洲版塊沖撞擠壓后隆起的巨大褶皺和高地,這里曾經(jīng)是一片古地中海,如今的珠穆朗瑪峰到達(dá)8000米的高度面目全非,這樣的滄海桑田則經(jīng)歷了2000萬(wàn)年;作為當(dāng)今主要的能源資源煤礦,如貴州煤礦資源豐富,主要含煤時(shí)代為二疊紀(jì),二疊紀(jì)距今2.95億年,整個(gè)二疊紀(jì)經(jīng)歷的時(shí)間是4500萬(wàn)年;難怪我們必須十分珍惜這些千百萬(wàn)年沉淀下來(lái)的寶貴財(cái)富,對(duì)于人類來(lái)講礦產(chǎn)資源確實(shí)不可再生。自然界形成某種礦產(chǎn),需要千百萬(wàn)年的時(shí)間沉淀。我們?nèi)魏我粋€(gè)人要成就任何一件事情,也都需要堅(jiān)守,需要鍥而不舍的精神。朝三暮四、淺嘗輒止,沒(méi)有恒心和毅力,不去鍥而不舍地鉆研只會(huì)一事無(wú)成。作為一個(gè)年輕人要有意識(shí)地磨練自己的意志,養(yǎng)成堅(jiān)毅的品格,才能掌控自身成就大事。堅(jiān)忍不拔本身就是一種進(jìn)取,一種求索,一種心向既定目標(biāo)的執(zhí)著,大自然如此,對(duì)于生物個(gè)體的人來(lái)講也是如此。在地質(zhì)科學(xué)教學(xué)中要闡述這一觀點(diǎn),實(shí)例太多而且很貼切。
三、只爭(zhēng)朝夕,百折不撓,充滿信心
我們常把人生比成一條河,從上游到下游奔騰不息,直至達(dá)到終點(diǎn)。河流發(fā)生、發(fā)展到完成其歷史使命的過(guò)程,與人生的青年、壯年和老年,確實(shí)有許多的相似之處。河流地質(zhì)作用分為侵蝕作用、搬運(yùn)作用和沉積作用。其中侵蝕作用包括機(jī)械侵蝕和化學(xué)侵蝕兩種。河流的機(jī)械侵蝕一方面向下沖刷切割河床,稱為下蝕作用;另一方面,河水以自身動(dòng)力以及挾帶的砂石對(duì)河床兩側(cè)的谷坡進(jìn)行破壞的作用稱為側(cè)向侵蝕。人在青少年時(shí)期精力充沛,體力旺盛,銳意進(jìn)取。猶如河流的上游以下蝕作用為主,在上游河水湍急,流速大產(chǎn)生較強(qiáng)的下蝕作用,這樣使河谷的加深速度快于拓寬速度,從而形成在橫剖面上呈“V”字形的河谷。如我國(guó)長(zhǎng)江上游谷坡陡,谷底窄,著名的金沙江虎跳峽的江面最窄處僅40~60米,最陡的谷坡達(dá)70度,峽谷深達(dá)3000米。到了河流中游河谷漸漸寬闊,不是一味的奔騰,開始發(fā)生沉積作用。就像人到中年,是為社會(huì)的中流砥柱,承載的東西多了,沉穩(wěn)有內(nèi)涵,彰顯著成熟的美,更多地利用自身的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和在實(shí)踐中積累的智慧為社會(huì)服務(wù)。在下游河流的下蝕能力較弱,而是以側(cè)蝕作用為主,塑造成谷底寬平,橫剖面為蝶形的河谷,沉積作用最強(qiáng)。河面寬廣流水緩慢靜靜地達(dá)到終點(diǎn)和海洋匯合,經(jīng)歷多少曲折完成了它的歷史使命。
人生也如此到了老年,風(fēng)風(fēng)雨雨一輩子,見多識(shí)廣,更加豁達(dá)平和。保持身體健康、身心健康,發(fā)揮余熱,老有所為身體力行地做一些有意義的事情,便是對(duì)社會(huì)對(duì)家庭作貢獻(xiàn)。事物從發(fā)生、發(fā)展到消亡的過(guò)程,都有其自身的規(guī)律,每個(gè)階段都具有一定歷史使命。所以青年學(xué)生必須學(xué)會(huì)珍惜人生的黃金時(shí)代,充分利用自己朝氣蓬勃精力旺盛的年輕時(shí)代,在人生具有強(qiáng)大“下蝕作用”的階段,努力打好基礎(chǔ),為事業(yè)上有所建樹做好準(zhǔn)備,更快更好地實(shí)現(xiàn)自己的奮斗目標(biāo)??v觀人生和河流一樣,要經(jīng)歷多少的坎坷,河流行進(jìn)中碰到坎坷(陡坎)則形成瀑布。就拿貴州黃果樹瀑布來(lái)說(shuō),其高度77.8米,黃果樹瀑布群由18個(gè)風(fēng)韻各異的大小瀑布組成,在20千米的地段有大小18個(gè)陡坎,這是一段不平坦的河流;河流在一定條件下會(huì)改道,如截彎取直以后形成牛軛湖;河流存在襲奪河,把別的河流的河水奪過(guò)來(lái);在當(dāng)今社會(huì)工礦企業(yè)大量排污,河水在某一地段會(huì)遭遇嚴(yán)重污染等待。河流流經(jīng)之處有險(xiǎn)惡、有美麗、有奇特,一路歷盡艱辛,也風(fēng)光無(wú)限,然而不管怎樣,沒(méi)有過(guò)不去的坎,河水終究要奔騰不息地向前流去最后匯入大海。大學(xué)生踏入社會(huì)肯定會(huì)經(jīng)歷各種磨礪,碰到許多意想不到的困難,曲折坎坷在所難免。但是,只要我們滿懷激情、努力進(jìn)取、百折不撓,跌倒了再爬起,必定能戰(zhàn)勝一切,擁有光明前途。
四、見微知著,發(fā)展自身能力
學(xué)生在大學(xué)里不僅學(xué)習(xí)知識(shí),而且要從教師的教誨中學(xué)習(xí)研究事物的態(tài)度,培養(yǎng)影響其一生的科學(xué)思維方式。可見學(xué)生學(xué)習(xí)研究事物的態(tài)度和培養(yǎng)科學(xué)思維方式,是大學(xué)最重要的標(biāo)志。在知識(shí)積累過(guò)程中,掌握正確思維方法少走彎路。無(wú)論在自然界或是人文社會(huì)里都是如此。就見微知著這方面來(lái)說(shuō)地質(zhì)科學(xué)中有許多實(shí)例。貴陽(yáng)市黔靈山公園地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地質(zhì)現(xiàn)象豐富,是地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)的良好基地。李四光曾經(jīng)在此處作地質(zhì)考察時(shí)發(fā)現(xiàn)存在第四紀(jì)冰川期遺跡,即宏福寺院旁的一冰窯,約籃球場(chǎng)大的一塊地域。在學(xué)生進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí),該處作為一個(gè)地質(zhì)點(diǎn)。貴陽(yáng)地處亞熱帶,其氣候?yàn)闈駶?rùn)溫和型,冰川遺跡的確定,說(shuō)明當(dāng)時(shí)貴陽(yáng)地區(qū)乃至全球的氣候狀況是低溫寒冷冰天雪地。亞熱帶都有冰川了,可想而知整個(gè)地球所處的情形,那是全球冰河時(shí)代的一個(gè)地質(zhì)事件。
又如貴州磷礦資源豐富,我們?cè)诹椎V山中敲一塊礦石,如發(fā)現(xiàn)有海綠石礦物,則可以以小見大還原當(dāng)時(shí)一個(gè)較大區(qū)域的環(huán)境,說(shuō)明該地區(qū)為50~150米水深的海洋環(huán)境,海水鹽度35‰,海水溫暖而清潔。一個(gè)小小的海綠石礦物映射了一個(gè)較大范圍的古環(huán)境世界。這也是地學(xué)中見微知著的一個(gè)典型實(shí)例。再有泥裂是淺水地帶未固結(jié)的泥質(zhì)等細(xì)粒沉積物暴露出水面脫水收縮而形成的,是淺水環(huán)境的標(biāo)志。泥裂斷面的V形特征,可以作為鑒別地層頂?shù)椎囊罁?jù)等等。這些教學(xué)內(nèi)容都是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、活學(xué)活用的好教材。地質(zhì)學(xué)科有許多實(shí)例向?qū)W生灌輸見微知著這一人文思想,“見微知著”這個(gè)成語(yǔ)的意思是見到事情的苗頭,就能知道它的實(shí)質(zhì)和發(fā)展趨勢(shì)。成語(yǔ)出自《韓非子•說(shuō)林上》:“圣人見微以知萌,見端以知末,故見象箸而怖,知天下不足也。”宋朝蘇洵《辨奸論》:“惟天下之靜者乃能見微而知著。”這是以人文的角度對(duì)見微知著的釋義。在社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)中,實(shí)事求是,見微知著,乃是智慧。對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)具備這種思維方法和能力,無(wú)疑大有裨益。自然科學(xué)和人類社會(huì)往往遵循同一規(guī)律,兩者能夠相互借鑒。
五、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,共謀人類社會(huì)發(fā)展
為適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,地質(zhì)學(xué)學(xué)科產(chǎn)生了新的分支學(xué)科,如環(huán)境地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)等。地質(zhì)找礦、測(cè)繪、采礦等專業(yè)都要開設(shè)環(huán)境保護(hù)的有關(guān)課程。地球的固體圈層、大氣圈、水圈、生物圈等我們稱之為自然界的各個(gè)組成部分應(yīng)該是一個(gè)和諧平衡的整體,但是人類的進(jìn)步與文明導(dǎo)致了自然地球各圈層的污染破壞。在礦產(chǎn)資源、環(huán)境地質(zhì)、礦山環(huán)境相關(guān)課程的教學(xué)中一定要結(jié)合實(shí)際,從專業(yè)和人文兩方面把人類與環(huán)境這個(gè)關(guān)乎人類可持續(xù)發(fā)展的重要理念深深地根植在同學(xué)們的思想中。發(fā)展是人類社會(huì)不斷進(jìn)步的永恒主題。地球資源的過(guò)度消耗,生態(tài)環(huán)境的日趨惡化,導(dǎo)致人類與自然的關(guān)系不和諧。就采礦活動(dòng)而言,其對(duì)環(huán)境的影響包括:廢石和尾礦對(duì)礦山環(huán)境的影響、礦山企業(yè)的“三廢”、大氣污染、水體污染、噪聲污染等方面。地下采礦會(huì)產(chǎn)生地面變形、誘發(fā)地震、尾礦堆放污染以及破壞地下水循環(huán)等環(huán)境問(wèn)題;露天采礦會(huì)產(chǎn)生占用土地、污染空氣、水土流失、邊坡失穩(wěn)和破壞植被等環(huán)境問(wèn)題。礦山開采造成的環(huán)境災(zāi)害無(wú)數(shù),中國(guó)因采礦引起的累積塌陷面積達(dá)1150km2,發(fā)生采礦塌陷的城市近40個(gè);山西省因采礦而造成18個(gè)縣缺水,20多萬(wàn)人飲水困難,2萬(wàn)多公頃水澆地變成旱地等等。
通過(guò)專業(yè)學(xué)習(xí)更加深刻認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的迫切性、重要性。專業(yè)學(xué)習(xí)一定要結(jié)合實(shí)際,黨的“十八”大為什么明確提出建立美麗中國(guó),今年兩會(huì)總理又鄭重宣布向污染挑戰(zhàn),正是因?yàn)槲覈?guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持高速增長(zhǎng)過(guò)程中,產(chǎn)生了一系列環(huán)境污染、生態(tài)破壞問(wèn)題,如眾所周知的霧霾天氣頻發(fā),主要水系水質(zhì)下降,地質(zhì)災(zāi)害等等給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。環(huán)境保護(hù)刻不容緩,環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的立國(guó)、治國(guó)之策,是我國(guó)的基本國(guó)策。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以資源浪費(fèi)、生態(tài)退化和環(huán)境污染為代價(jià)不是科學(xué)的發(fā)展模式。20世紀(jì)90年代以來(lái),環(huán)境問(wèn)題從局部地區(qū)的環(huán)境污染向全球性環(huán)境問(wèn)題發(fā)展,且呈現(xiàn)出綜合化、社會(huì)化、政治化的特點(diǎn)。隨著全球氣候變暖、大氣以及酸雨的污染、臭氧層破壞、生物多樣性銳減、土地荒漠化、國(guó)際水域以及海洋污染、有毒化學(xué)品污染以及有害廢物越境遷移等全球性環(huán)境問(wèn)題的激化,對(duì)全球?qū)嵤┉h(huán)境管理成為迫在眉睫的國(guó)際大事。環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)不是某個(gè)地區(qū)、某個(gè)國(guó)家的事情。國(guó)際社會(huì)普遍認(rèn)識(shí)到,除自然因素外,環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是發(fā)展不足和發(fā)展不當(dāng),是工業(yè)化的結(jié)果,亦是全球化的結(jié)果。在此也需要向?qū)W生說(shuō)明在環(huán)境問(wèn)題上構(gòu)建和諧地球,共建人類文明的重要性。
天下興亡,匹夫有責(zé)。保護(hù)環(huán)境,愛護(hù)環(huán)境應(yīng)該從全民的角度開展教育,更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)青年大學(xué)生的思想教育。地質(zhì)環(huán)境方面,課程教學(xué)的目的不僅從專業(yè)角度學(xué)習(xí)有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論,更需要從人文角度使學(xué)生牢固樹立環(huán)境保護(hù)的意識(shí),建立和諧平衡與人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的思想,深刻認(rèn)識(shí)到環(huán)境問(wèn)題與人類文明息息相關(guān)、唇齒相依的密切關(guān)系,增強(qiáng)學(xué)生個(gè)人對(duì)社會(huì)的責(zé)任感、使命感。弘揚(yáng)地球文化,人人都做地球環(huán)境的衛(wèi)士,為美麗中國(guó)、美麗地球添磚加瓦貢獻(xiàn)自己一份微薄力量。
六、結(jié)語(yǔ)