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【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工作、煤礦生產(chǎn)、重要性
中圖分類號：X752文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、前言
在煤礦生產(chǎn)活動中，地質(zhì)工作是其關(guān)鍵的構(gòu)成部分。地質(zhì)工作的勘察、探討、控制標(biāo)準(zhǔn)的程度都對煤礦的安全生產(chǎn)與快速發(fā)展具有十分巨大的影響力，可以說煤礦開發(fā)、使用一直到廢棄的整個周期都有地質(zhì)工作的參與。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，在煤礦的很多意外事故中，冒頂、瓦斯爆炸、透水等意外事故大概占據(jù)了所有事故的六成到七成，而且在地方性私營煤礦事故所占比重還更大，然而這些嚴(yán)重的意外事故都和地質(zhì)工作有很大的關(guān)系。因此，提升礦井地質(zhì)工作的力度能夠防止或者是杜絕這些意外事故的發(fā)生，可以有效控制煤礦的安全性，提升我國煤礦事業(yè)的抗災(zāi)害能力，對提高國民生產(chǎn)總值具有重要意義。
二、煤礦生產(chǎn)中地質(zhì)災(zāi)害的種類
因為歸類標(biāo)準(zhǔn)不一樣，所以煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故的種類也不盡相同。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的空間布局可以分為巖土體變形災(zāi)害、水文災(zāi)害及煤礦內(nèi)在原因?qū)е碌氖鹿?。以水文?zāi)害為例，根據(jù)水源的不同可以劃分為地下水、地表水、老窖水事故。地表水也就是煤礦沖水水源，包括江河、水庫、魚塘及自然降雨等。比如因為相鄰煤礦地表的排水不暢所引起的煤礦透水事故，或者雨水滲入煤層縫隙進入礦井所導(dǎo)致的滲井事故這些都屬于是地表水災(zāi)害類型?；鶐r裂隙水、松散層孔隙水及巖溶溶洞水等等都屬于地下水，在煤礦開采中如果挖掘到或者是接近這些地下水就很容易引起透水災(zāi)害。在煤礦開采過程時會留下比較大的挖掘空間，這其中會貯存大量的水就形成了老窖水，在接下來的開采工作中會因為沒有注意或者其他一些原因?qū)е峦杆馔獾陌l(fā)生。
三、煤礦生產(chǎn)中地質(zhì)災(zāi)害事故的成因
我國的煤礦生產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害種類比較多，因此事故的成因也比較復(fù)雜。這就給防治地質(zhì)災(zāi)害工作帶來了很多困難。但是根本原因還是可以看出是部分煤礦工作者沒有對地質(zhì)工作認(rèn)真了解研究，勘探測試技術(shù)應(yīng)用上存在很多缺點，煤礦的管理工作、監(jiān)督工作沒有做好才是引起煤礦地質(zhì)災(zāi)害的最主要原因。一些小型私營煤礦對地質(zhì)工作研究不夠細(xì)致謹(jǐn)慎，了解的地質(zhì)情況也有限，對引起煤礦各種地質(zhì)災(zāi)害的原理還沒有認(rèn)識清楚，這在一定程度上導(dǎo)致了煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生。在勘探技術(shù)層面上還包含較大的缺陷。再者一些煤礦由于接替采掘緊張，不能嚴(yán)格履行預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害規(guī)程要求，在一定程度上提升了煤礦災(zāi)害事故發(fā)生機率。
四、礦井地質(zhì)工作在煤礦生產(chǎn)中的重要性
1、預(yù)防煤礦水文意外事故的發(fā)生
煤礦的水文意外事故具有突發(fā)性、危害比較嚴(yán)重的特點，水文事故在嚴(yán)重的時候能夠在很短暫的時期里就對煤礦帶來顛覆性的災(zāi)害，合理增設(shè)排水設(shè)施可以有效控制水文災(zāi)害的發(fā)生，除此之外更重要的是對煤礦的水文地質(zhì)工作進行深入的研究。在對煤礦水文地質(zhì)特征進行認(rèn)真細(xì)致地勘察過程中，記錄煤礦水文地質(zhì)特征，再對其進行綜合歸類整理，形成一套完整的科學(xué)分析水文地質(zhì)特征的流程，這樣能夠使得我們掌握特定的范圍內(nèi)的主要含水巖系及其水文特點，主要含水層呢過的含水性隨季節(jié)、年度及降雨量的改變而變化的客觀規(guī)律，這樣能夠使得煤礦工作人員能夠把握煤礦的整體生產(chǎn)布局；與此同時可以在煤礦生產(chǎn)活動中對有可能會有意外事故發(fā)生的地區(qū)和地形復(fù)雜的老塘、舊巷等提前進行打鉆排水，以“有疑問必須探明、先探明情況再進行挖掘”為開采準(zhǔn)則，這樣做才能夠在宏觀上控制水文地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，可以有效減小煤礦水文災(zāi)害的發(fā)生幾率，降低其給人們帶來的危害。
2、防止發(fā)生瓦斯泄露、爆炸事故。
礦井中的瓦斯泄露、瓦斯爆炸屬于煤礦重大安全事故之一，瓦斯事故具有突發(fā)性極強、涉及面積廣、損害程度及其惡劣的特征。抑制和消滅瓦斯事故在煤礦安全工作中起著決定和主導(dǎo)作用。我國在以前的煤礦安全生產(chǎn)防治過程中，往往會比較從通風(fēng)、預(yù)防這些方面來開展工作，但是卻忽略了對煤礦瓦斯地質(zhì)工作的探索。這樣做的最終效果只是使人們處于被動預(yù)防的位置，卻缺少高效預(yù)見和提前計劃，不能從根本上控制這類重大安全事故的發(fā)生。以雙鴨山一座煤礦為例，在高度為-109的位置挖掘巖石平巷的時候，根據(jù)設(shè)計巷道是將自底板至頂板穿越A8 煤層以及一個落差達(dá)4m 的正斷層F14。因為那時候?qū)@一片地區(qū)的煤礦地質(zhì)工作還沒有進行更深入的研究，沒有認(rèn)識到煤與瓦斯突發(fā)和埋藏深度，結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，在掘進中當(dāng)巷道接近A8層頂板及F14 斷層的預(yù)定位置，此時觀察到大量的瓦斯進入，煤層構(gòu)成混亂和其他一些狀況的時候，沒有受到相應(yīng)的重視，只是采用加大通風(fēng)量，降低放炮火藥的含量的處理方式來控制瓦斯含量。在一次炮后20分鐘后，突然發(fā)生煤與瓦斯突出事故，噴煤距離50米,有18米的巷道全斷面被煤粉封嚴(yán)。突出煤量627噸，沼氣大概1180立方米。幸運的是發(fā)生事故的時候正是交接班的時間，礦井內(nèi)沒有工人，沒有產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。事故發(fā)生之后，煤礦安全生產(chǎn)工作人員研究了這次事故的原因，這才確定了安全工作的主要方向，從此之后對煤礦地質(zhì)工作、尤其是瓦斯地質(zhì)工作進行了深入研究探討。經(jīng)過理論與實踐相結(jié)合，最后確定了煤與瓦斯突出和煤層的埋藏深度、構(gòu)成及其它原因之間的緊密聯(lián)系。
3、防止因為不合理的設(shè)計所帶來的安全隱患
在煤礦開采過程中，開采人員一定要按照操作規(guī)程和規(guī)定來進行開采工作，而這些操作規(guī)程和規(guī)定的制定就是建立在煤礦地質(zhì)工作所得到的資料和成績的基礎(chǔ)之上的。清楚掌握一個地區(qū)的煤層狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、特征、深度及其橫向變化、瓦斯?fàn)顩r、水文特點、火區(qū)及巖漿巖侵入等煤礦地質(zhì)資料，煤礦安全生產(chǎn)人員才能夠提出更加科學(xué)合理的建議。這種建議的科學(xué)合理性富含著非常多內(nèi)涵，它可以確保煤礦生產(chǎn)安全、規(guī)范、高效地進行，其中安全生產(chǎn)是重中之重。煤礦地質(zhì)資料的完整性、準(zhǔn)確性、真實性是煤礦能否安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。例如，井田范圍內(nèi)某一地區(qū)存在火成巖侵入及局部含水層，假如地質(zhì)資料能夠真實、完整、詳盡地表達(dá)這一情況，就會做出避開這一地區(qū)的施工建議，應(yīng)該能夠預(yù)先做出有利的方式來防止意外事故的產(chǎn)生，促使整個開采工作能夠有預(yù)見性和安全性；假如不是這樣，煤礦地質(zhì)工作沒有認(rèn)真完成，不能提供準(zhǔn)確的、真實的地質(zhì)資料，那么施工安全設(shè)計就成了無源之河流，無根之樹木，不能夠隨著外界環(huán)境的改變而迅速做出應(yīng)對，煤礦開采工作就會混亂、盲目。這樣就非常容易引起透水事故的發(fā)生，同時也可能會引起一些間接意外的發(fā)生。間接事故的意思就是不是直接引起的煤礦意外事故，可是卻是未來可能發(fā)生的意外事故的一個原因。地質(zhì)資料不詳盡是導(dǎo)致類似事故發(fā)生的主要原因。實際上，施工周期和工程量等原因與意外事故的發(fā)生幾率是成正比的關(guān)系。盡最大可能地提升工程的利用率，降低工程量，減縮工程時間才是一個真正優(yōu)質(zhì)的施工設(shè)計。想要獲得這樣的效果，就應(yīng)該提高設(shè)計工作者的整體素質(zhì)，防止人為的原因產(chǎn)生，與此同時還需要加強煤礦地質(zhì)工作研究，盡最大可能地提升煤礦地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性，這是能夠減少和防止各種意外事故發(fā)生的基本要求，同時也是從根源上確保安全開采的關(guān)鍵原因。
4、 防止發(fā)生頂板事故
煤礦開采過程中的另一種比較容易發(fā)生的是頂板事故。最近幾年，我國煤礦開采技術(shù)和管理方法逐漸得到了提升，這種類型的意外事故的發(fā)生幾率已經(jīng)有所下降，可是在一些落后區(qū)域、小型私營煤礦企業(yè)中，頂板事故仍然是一個多發(fā)事故。引起這種事故的因素有很多種，例如開采工藝不先進，開采工序不適合煤礦的實際狀況；開采工人沒有統(tǒng)一培訓(xùn)、不能夠全面了解開采技術(shù)，防范工作沒有做好；煤礦的地質(zhì)情況限制，地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響等等。其中發(fā)生頂板事故的主要因素就是對地質(zhì)條件與地質(zhì)結(jié)構(gòu)不夠了解。假如是以準(zhǔn)確、詳細(xì)的地質(zhì)資料作為參考，在進行開采工作之前施工人員是可以對開采位置的圍巖特征，斷層、褶曲及煤層產(chǎn)狀掌握準(zhǔn)確，這樣能夠根據(jù)實際情況，科學(xué)地建立不同區(qū)域的開采方式，尤其是掘進爆破工藝及支護方式。材料、設(shè)備及人員配置等生產(chǎn)要素能提前到位，這樣就能夠在管理和技術(shù)層面上確保有效預(yù)防頂板事故的發(fā)生，大幅度地降低和防止這類事故的發(fā)生。
五、結(jié)束語
地質(zhì)工作對煤礦安全生產(chǎn)起到了重要的作用，做好煤礦地質(zhì)工作對水文地質(zhì)災(zāi)害、瓦斯泄露爆炸事故及頂板事故具有預(yù)見性的意義，從而確保煤礦開采工作順利進行，有效提高煤礦的開采效率帶來經(jīng)濟收益。進行煤礦開采的企業(yè)，必須要對煤礦地質(zhì)工作的特征有全面的掌握才能夠發(fā)展好煤礦企業(yè)。因此，煤礦地質(zhì)工作不僅僅是一項勘察技術(shù)，更重要的是關(guān)系著煤礦的實際運行，在煤礦開采活動中起到著無可替代的作用。
參考文獻
[1]劉洋.水文地質(zhì)對煤礦防治水工作的重要性 [期刊論文] 《中州煤炭》-2005年06期
【關(guān)鍵詞】礦山環(huán)境礦山治理環(huán)境治理 解決措施 對策
中圖分類號：O741+.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
一．引言。
隨著國家對環(huán)境保護的重視和人們對環(huán)境意識的加強，礦山開采時所產(chǎn)生的環(huán)境破壞因素也越來越被重視。礦山開采是對資源的合理利用，也是科學(xué)發(fā)展的輔助支撐，在礦山開采中，對地質(zhì)環(huán)境因素的破壞不僅僅影響了生態(tài)環(huán)境，更關(guān)系到采礦地區(qū)地質(zhì)環(huán)境整體。面對礦山開采后帶來的環(huán)境破壞和影響，國家政府部門也制訂了很多方案，同時相關(guān)部門也進行改善監(jiān)督。但受到諸多因素影響，導(dǎo)致在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中還存在很多問題。
二．我國礦山地質(zhì)環(huán)境治理的現(xiàn)狀以及存在的問題。
1.礦山地質(zhì)環(huán)境治理的現(xiàn)狀。
礦山采礦易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害、影響大氣環(huán)境，造成酸雨等，使土地和水均遭到破壞，產(chǎn)生“三廢”污染等。為解決歷史遺留問題，在對礦山治理中，受到國家的高度重視。在國家“十一五”建設(shè)中，礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理被列入重點工程之中。近些年以來，國土資源管理部門通過對各省的礦山地質(zhì)環(huán)境進行調(diào)查摸底，編制礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理的規(guī)劃，開展礦山公園的建設(shè)工作，保護礦業(yè)的遺跡，同時也加大了對礦山地質(zhì)環(huán)境治理的力度，對礦山地質(zhì)環(huán)境保護起到積極作用，推動了礦山地質(zhì)環(huán)境治理的規(guī)章制度建設(shè)。
2.礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作中的問題。
2.1 礦山治理缺乏經(jīng)驗參考，缺乏技術(shù)指導(dǎo)。
我國開始礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作是在20世紀(jì)90年代末，對大型礦山的地質(zhì)環(huán)境治理工程則是在近些年來才得以重視。我國礦山數(shù)量眾多，由礦山開采帶來的地質(zhì)環(huán)境影響區(qū)域也多，對生態(tài)環(huán)境造成破壞的問題較嚴(yán)重。由此可以看出，礦山地質(zhì)環(huán)境治理是一項艱巨而又復(fù)雜的長期戰(zhàn)役。通過國土資源管理部門的規(guī)范和調(diào)控，在總體上看來，有所改善，但由于治理工作巨大，問題相對比較突出，這對礦山地質(zhì)環(huán)境后期治理工作增加了壓力。礦山地質(zhì)環(huán)境治理作為一個新興產(chǎn)業(yè)，治理中很難借鑒以往的經(jīng)驗，需要通過分析檢討，制定治理方案。由于無治理經(jīng)驗可以借鑒，在對礦山環(huán)境治理中導(dǎo)致缺乏技術(shù)性指導(dǎo)，不利于治理工作的開展。
2.2傳統(tǒng)礦山環(huán)境治理方法存在一定局限性。
由于礦山地質(zhì)環(huán)境治理體制不健全，其治理手段受到制約，在治理中缺乏可以借鑒的工作經(jīng)驗，導(dǎo)致在治理中存在“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的現(xiàn)象，缺乏對環(huán)境治理的整體性控制。
礦山地質(zhì)環(huán)境的治理一直以來是我國環(huán)境治理的重要組成部分，前人更是在治理方法上研究出了比較多的經(jīng)驗。譬如依據(jù)工程類型來決定其治理的主要內(nèi)容，再通過合理的治理方式來達(dá)到礦山地質(zhì)環(huán)境治理的目的。前人治理礦山地質(zhì)環(huán)境的方法和措施主要有：加固工程、植物工程、護坡（主要依據(jù)礦山滑坡、崩塌來確定治理方案）、依據(jù)礦區(qū)塌陷所總結(jié)出來的方法主要是：地下加固工程、回填采空區(qū)工程等。
在目前的礦山環(huán)境治理中，地面塌陷、地裂縫處理、滑坡和崩塌以及泥石流處理和治理方式不合理。實際治理中，未結(jié)合礦山實際情況和地理環(huán)境因素進行綜合考量，只單純追求治理結(jié)果的表象，忽視了治理手段的可行性和可靠性。
三.礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作中問題的解決措施。
“留的方寸土，但與子孫耕”。在現(xiàn)代社會來講，不僅僅是要保證以后有地耕、有田種，這更多的是對環(huán)境的保護，對資源的合理利用。由于礦山地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，通過前期的治理工作取得了一定成效，但還需要從以下方面進行加強。
1.礦山地質(zhì)環(huán)境治理方法要靈活變通，總結(jié)經(jīng)驗科學(xué)創(chuàng)新。
在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中，要建立健全礦山地質(zhì)環(huán)境治理體系和治理監(jiān)管機制。根據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護規(guī)定》要求，組織以省為單位對礦山地質(zhì)環(huán)境進行摸底調(diào)查，開展礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理規(guī)劃編制工作。對礦山的地質(zhì)環(huán)境進行監(jiān)測、調(diào)查、評價和規(guī)劃，對已造成環(huán)境破壞的礦山施工單位要進行機制建設(shè)，要開展引導(dǎo)恢復(fù)和環(huán)境治理工作。礦山地質(zhì)環(huán)境治理要做到“預(yù)防為主，防治結(jié)合”，既要進行預(yù)防，又要進行治理，在治理的同時更要注意預(yù)防。
將環(huán)境治理法規(guī)和治理技術(shù)進行有機結(jié)合，在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中，要研究和探索一條新思路和新技術(shù)。要針對不同礦山類型，采取不同的治理措施，實施不同的治理技術(shù)。同時，可適當(dāng)借鑒國外機構(gòu)對礦山地質(zhì)環(huán)境治理的成熟經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況進行改進和完善。
2. 礦山地質(zhì)環(huán)境治理技術(shù)要提升，方法要改進。
礦山環(huán)境治理要從傳統(tǒng)的“線性開發(fā)”轉(zhuǎn)換為生態(tài)保護性的“循環(huán)經(jīng)濟保護開發(fā)”，通過治理模式的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)礦山環(huán)境保護、恢復(fù)治理、資源開發(fā)和再利用的生態(tài)循環(huán)。
2.1露天開采礦山治理方法。
對新建的露天開采礦山，要求制定包含礦山環(huán)境治理的保護預(yù)案并列入開采方案中，對非礦巖土的轉(zhuǎn)移、尾礦的排放、礦渣的堆放和剝離土層的存儲都要進行規(guī)定。對正在開采的露天礦，要加強對噪聲、粉塵的監(jiān)控，同時要針對已經(jīng)存在的礦山環(huán)境問題提出治理的方案，并根據(jù)能夠預(yù)測的問題制定預(yù)防的措施。對有松散覆蓋層的礦山，要對剝離表層土的堆放、存儲和再利用等方案進行統(tǒng)籌規(guī)劃，如果表層土中含有適合生產(chǎn)的植被，要單獨存儲，避免與廢棄礦渣混合。對廢棄的巖石、礦渣等廢棄物，要注意對可利用成份的合理利用，并要分開存放，單獨處理。對采礦場的梯級開拓，要加強對穩(wěn)定的保護，必要時要對邊坡進行再造，要根據(jù)開采場的地質(zhì)條件，選擇合理的坡角范圍，避免出現(xiàn)滑坡、地裂縫和崩塌現(xiàn)象。
2.2.閉坑礦山治理措施。
在閉坑礦山環(huán)境治理中，要保證礦區(qū)內(nèi)的人畜解決用水的基本問題，同時要致力于對耕地面積的恢復(fù)，其資源開發(fā)利用要達(dá)到利用方案的標(biāo)準(zhǔn)和要求。要保存好地下井巷采空區(qū)礦柱的設(shè)計資料，畢業(yè)時要進行填充說明，對采礦形成的地面塌陷或滑坡、地裂縫等要進行劃定和治理。合理選擇尾礦、渣石、剝離表層土等廢棄物的堆放，條件許可的情況下要設(shè)置安全可靠的礦壩進行堆放，并清除可能引發(fā)泥石流的安全隱患。閉坑礦山的井巷要進行妥善封閉，對廢棄的水井等地面設(shè)施要及時進行回填。
2.3井工開采礦山環(huán)境治理技術(shù)。
井工開采礦山治理主要是對尾礦、廢水的處理。由于開采量大，產(chǎn)生大量的廢棄尾礦和礦渣，需要占用較大面積土地進行堆放。在治理時，要根據(jù)尾礦的再利用進行開發(fā)，可采取填埋溝谷的方式，進行造田復(fù)墾。對泵送的地下礦井水要經(jīng)過過濾，提供材料清洗用水和礦區(qū)生活中潔凈度要求不高的用水。同時要保護地下礦區(qū)內(nèi)的地下水，避免出現(xiàn)枯竭和水水環(huán)境惡化。開采中對有毒、有害的廢水、廢液要設(shè)置專用的貯存池和沉淀池，并做好防滲漏工作。
2.4礦山開采沉陷治理。
質(zhì)量開采沉陷問題時，要考慮地裂縫和開采沉陷的關(guān)聯(lián)性，采取防治結(jié)合的方式，進行綜合整治。對地下坑硐已經(jīng)廢棄的采空區(qū)如出現(xiàn)地裂縫時，要采取地下廢渣回填的方式，來緩解地面沉降速度和減少沉降區(qū)域，采取地面裂縫灌注水泥砂漿的方式來制止地面塌陷。對地面廢渣回填時，要在中上部采用表土填充，并在表層土上設(shè)置綠化。對塌陷區(qū)內(nèi)原來為耕地的，要進行回填造地，并在表層設(shè)置植被。
五．結(jié)束語
礦山地質(zhì)環(huán)境存在較多的問題，對環(huán)境治理也帶來了很大的壓力。在進行環(huán)境治理時，既要改善又要預(yù)防，既要糾正又要控制。因地制宜，對造成環(huán)境破壞的因素經(jīng)過分析評估后，結(jié)合實際進行治理。
參考文獻：
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[3] 王永生 礦山地質(zhì)環(huán)境治理存在問題及對策 [期刊論文] 《南方國土資源》, 2009年12期
[4] 尤孝才 我國礦山地質(zhì)環(huán)境的問題與保護對策探討 [期刊論文] 《地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟管理》, 2002年04期
論文關(guān)鍵詞:天然氣開采技術(shù) 教學(xué)效果 多媒體教學(xué)
論文摘 要:天然氣開采技術(shù)是石油工程專業(yè)、油氣田開發(fā)工程學(xué)科一門重要和新興的綜合課程，通過豐富教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，綜合利用各種教學(xué)手段，理論結(jié)合實踐，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程教學(xué)效果，為石油工業(yè)提供基礎(chǔ)理論扎實、具有實踐創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。
近些年來，全球?qū)Ω鍧嵞茉刺烊粴獾男枨笤鲩L強勁，天然氣產(chǎn)業(yè)也因之發(fā)展迅猛[1～2]。當(dāng)前我國經(jīng)濟發(fā)展處于關(guān)鍵階段，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化對能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的要求十分迫切，天然氣作為清潔能源，在今后中國能源消費中的地位將日益重要。我國的天然氣消費長期以來一直維持在較低水平，提高天然氣消費比例，加快發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)是今后能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要任務(wù)。我國天然氣勘探開發(fā)理論和技術(shù)與國際先進水平有較大的差距[3～4]。我們需要進一步發(fā)展中國天然氣地質(zhì)理論，加快建立和發(fā)展適合中國地質(zhì)特征的天然氣勘探開發(fā)核心技術(shù)和技術(shù)系列。這對中國能源戰(zhàn)略的安全及多樣性發(fā)展具有重要意義。
1 天然氣開采技術(shù)課程內(nèi)容簡介
天然氣開采技術(shù)課程以油層物理、滲流力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課為先修課的專業(yè)課。主要介紹天然氣開采涉及的基本理論及其工藝技術(shù)。課程內(nèi)容包括天然氣的基本性質(zhì)、烴類流體相態(tài)、氣井產(chǎn)能分析及設(shè)計、氣藏動態(tài)分析、排水采氣、天然氣水合物形成機理及其預(yù)防等內(nèi)容，地質(zhì)是基礎(chǔ)，滲流力學(xué)是開發(fā)的理論基礎(chǔ)，氣藏數(shù)值模擬是必不可少的手段，優(yōu)選的鉆采工藝和地面建設(shè)工程技術(shù)是關(guān)鍵，目的是使學(xué)生掌握石油工程領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的工藝技術(shù)及其基本原理，從而為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)選修課及未來從事石油工程的設(shè)計計算、應(yīng)用研究及工程管理提供必備的專業(yè)知識。
2 豐富教學(xué)內(nèi)容，提高講課趣味性
由于天然氣產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，以及世界范圍內(nèi)對天然氣的需求不斷增加，使得天然氣開采技術(shù)也處于一種不斷更新的狀態(tài)，傳統(tǒng)教材的內(nèi)容常常落后于現(xiàn)場實際應(yīng)用技術(shù)，為了讓學(xué)生緊跟科技發(fā)展的腳步，能夠培養(yǎng)適合當(dāng)前石油行業(yè)需求的專業(yè)技術(shù)人才，教師應(yīng)不斷更新專業(yè)前沿的最新技術(shù)知識，不斷豐富教學(xué)的內(nèi)容，通過展示國際最新發(fā)展動態(tài)激發(fā)學(xué)生的好奇心，通過介紹新技術(shù)新方法的應(yīng)用提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而提高教學(xué)效果。
3 改革教學(xué)方法，提高學(xué)生綜合能力
天然氣開采技術(shù)課程涉及的先修課程較多，一般放在大四講授，傳統(tǒng)的講授法通常是滿堂灌的填鴨式，學(xué)生很難適應(yīng)，所以教師首先應(yīng)該堅持啟發(fā)式教學(xué)，控制課堂節(jié)奏，把握教學(xué)重點，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。其次，在談話法中多利用互動式教學(xué)，加強師生的溝通和交流，鍛煉學(xué)生自我表達(dá)能力。最后，在討論法中，采用案例式教學(xué)，設(shè)計新穎實際的例子對學(xué)生進行分組討論，加強學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。另外，還可以通過讀書指導(dǎo)法，要求學(xué)生讀期刊雜志寫讀書報告提高其自學(xué)和總結(jié)能力。 4 綜合利用各種教學(xué)手段，提高教學(xué)效果
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，當(dāng)今教學(xué)手段呈現(xiàn)出多元化的趨勢[5]。粉筆、黑板等傳統(tǒng)教學(xué)手段具有靈活性強、可塑性大、師生互動效果好等優(yōu)點?，F(xiàn)代教學(xué)技術(shù)以其容量大、速度快、內(nèi)容豐富多彩而在很多學(xué)科的教學(xué)色鮮明。教師應(yīng)根據(jù)天然氣開采技術(shù)課程的特點，將傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學(xué)手段有機結(jié)合在一起。天然氣開采技術(shù)課程理論性較強，涉及諸多先修課程，同時實用性很大，在現(xiàn)場中實例頗多。教師一方面要堅持傳統(tǒng)教學(xué)手段，側(cè)重講解天然氣開采技術(shù)的原理和方法，另一方面要合理使用多媒體[6]，將文本、聲音、圖像、動畫及視頻投影在屏幕上，通過聲、光、電的完美結(jié)合，用生動的形象、真實的畫面、優(yōu)美動人的語言和音樂來豐富學(xué)生的記憶效果，從而實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，達(dá)到教學(xué)目的，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)效果。
5 理論結(jié)合實踐，推進素質(zhì)教育
天然氣開采技術(shù)是一門實踐性很強的工科專業(yè)課，該課程除了要求學(xué)生掌握牢固的專業(yè)理論知識外，還要具備一定的實踐經(jīng)驗和較強的動手能力。教師要結(jié)合課程理論設(shè)計切實可行的實驗，提高學(xué)生的動手能力，通過到現(xiàn)場參觀實習(xí)，增長學(xué)生見識，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力，利用課程設(shè)計增強學(xué)生的分析問題及解決問題的實際能力。理論與實踐相結(jié)合，學(xué)生充分發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)的效果，為學(xué)生將來工作打下良好的基礎(chǔ)。
6 結(jié)語
天然氣作為一種清潔優(yōu)質(zhì)的能源，在我國改善能源結(jié)構(gòu)，以及中國石油大力推動低碳經(jīng)濟發(fā)展的過程中，獲得了前所未有的大發(fā)展?？萍紕?chuàng)新是促進中國天然氣勘探開發(fā)的重要推動力。天然氣開采技術(shù)課程的教學(xué)改革需要教師在提高教學(xué)效果的前提下，依據(jù)實際生產(chǎn)和科研需求對教學(xué)內(nèi)容、方法和手段進行改革，提高學(xué)生的理論素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為我國天然氣工業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)復(fù)合型人才。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：“三下”采煤；充填采煤；綠色開采
1 概述
我國煤炭資源豐富，目前累計查明資源儲量約1150億噸，煤炭在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中所占比重達(dá)到70%，未來以煤炭供給為主的能源格局短期內(nèi)不會改變，實現(xiàn)煤炭的綠色開采和清潔高效利用是解決能源問題、環(huán)境問題、保障國家能源安全的最主要途徑。
當(dāng)前我國“三下”壓煤量已達(dá)到140億噸，占累計查明資源儲量的12%。隨著國民經(jīng)濟和國家建設(shè)的快速發(fā)展，“三下”壓煤量還將持續(xù)增加，這不但造成了煤炭資源的巨大浪費，也嚴(yán)重制約著礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因地制宜的推廣應(yīng)用充填采煤技術(shù)成為解放“三下”壓煤、保護煤炭資源、實現(xiàn)綠色開采、構(gòu)建和諧礦區(qū)的重要措施。
2 我國“三下”采煤技術(shù)現(xiàn)狀
目前，我國“三下”采煤技術(shù)主要有離層注漿、條帶開采、充填開采。
離層注漿是將粉煤灰、水泥、膠結(jié)物等制備而成的漿料通過鉆孔注入煤層上覆圍巖的離層空間，漿料凝結(jié)后對上覆圍巖特別是關(guān)鍵巖層起到支撐作用，從而減少采煤活動對地表的影響。我國20世紀(jì)80年代在撫順老虎臺煤礦、大屯徐莊煤礦、新漢華豐煤礦等地進行了離層注漿實驗，取得了一定的效果和經(jīng)驗，但該技術(shù)尚不能非常有效的控制地表下沉。
條帶開采是將采區(qū)或盤區(qū)劃分成較為規(guī)則的條帶，相鄰條帶間隔開采，上覆圍巖的重量將由保留的條帶煤柱進行支撐，從而使地表只產(chǎn)生較小的移動或變形。條帶開采在我國東北、河南等地區(qū)得到了應(yīng)用，該技術(shù)雖然便于實施，但是該技術(shù)本身必然會降低資源回收率，回采巷道每次僅能服務(wù)一個工作面使得噸煤掘進率高，另外在防治煤層瓦斯、煤層自燃等方面也會增加難度。
充填開采就是把充填物（如矸石、砂漿等物料）通過專用設(shè)備充填入工作面采空區(qū)來控制頂板的冒落，從而使地表僅產(chǎn)生微小的移動或變形。我國使用充填采煤技術(shù)起步較晚，20世紀(jì)70年代方在山東、河南等地區(qū)試驗充填采煤技術(shù)，但由于性價比低、效率低、技術(shù)難度大等原因制約了這一方法的推廣和應(yīng)用。進入21世紀(jì)以來，國家、高校、企事業(yè)單位在充填采煤技術(shù)方面投入了大量人力物力，在理論研究和實踐成果、充填設(shè)備和充填材料、降低成本和充填效果等方面取得了重大突破，該技術(shù)越來越被廣泛應(yīng)用。下文將對充填采煤技術(shù)進行著重介紹。
3 充填采煤技術(shù)
3.1 固體充填采煤技術(shù)
固體充填是將矸石、礫石等固體廢棄物或混凝土、粉煤灰預(yù)制塊運送到采空區(qū)進行堆放充填，在充填區(qū)與采煤面之間通常還應(yīng)設(shè)置隔離網(wǎng)，以便把充填物料與采落的煤炭隔開，提高資源回收率。固體充填有效地利用了煤礦生產(chǎn)過程產(chǎn)生的垃圾和廢物，可大幅降低充填成本，但充填物料無法由專用管道輸送使得轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)多、充填能力低，充填物料在一次充填后往往不夠致密，需要二次夯實或注漿補強使得充填環(huán)節(jié)多、充填效果差，因而該技術(shù)逐漸被更加高效的水力充填或膠結(jié)充填等方式取代。
固體充填的關(guān)鍵是投料系統(tǒng)，這對于提高充填效率、改善充填效果起到至關(guān)重要的作用，對于產(chǎn)能低的采煤工作面可采用拋矸機，對于產(chǎn)能高的采煤工作面應(yīng)選用充填支架。
3.2 水力充填采煤技術(shù)
水力充填是將水做為載體，將矸石、礫石等物料經(jīng)專用管道輸送到采空區(qū)后通過水流和重力的作用進行充填，排空水和泥沙后可以形成較為致密的充填體，從而減小地表的移動和變形。該技術(shù)的優(yōu)點在于成本低、輸送量大、充填效率高、生態(tài)破壞小，但該技術(shù)在控制地面沉陷、提高煤炭采出率等方面仍存在不盡人意之處。
水力充填的關(guān)鍵是輸送工藝，充填濃度宜為60%～70%，可以實現(xiàn)自流輸送，壓力不足時輔以料泵輸送，輸送管路宜選用無縫鋼管，管徑要根據(jù)充填能力、充填壓力、經(jīng)濟流速等參數(shù)計算選型。
3.3 膠結(jié)充填采煤技術(shù)
膠結(jié)充填有三個要素，一是矸石、礫石等惰性材料，二是水泥、粉煤灰等膠結(jié)材料，三是水。可以將三者在地面按一定比例混合制備成料漿沿專用管道充填進采空區(qū)后再脫去多余的水分，也可以先將惰性材料堆放進采空區(qū)，再把膠結(jié)材料與水混合制成的凈漿由專用管路通過壓注、噴淋的方式填滿惰性材料之間的空隙，兩種方法的結(jié)果都是形成具有整體性、獨立性和較高強度的承載體，從而起到控制地表移動和變形的作用。
膠結(jié)充填的關(guān)鍵是膠結(jié)材料，膠結(jié)材料本身的屬性以及與惰性材料的配合比將直接影響運送能力、充填時間、充填效果等關(guān)鍵指標(biāo)。除了傳統(tǒng)的水泥、粉煤灰等膠結(jié)材料外，我國也已研制出高水速凝充填材料，前者價格相對低廉但是輸送線路長時容易堵管，后者比較昂貴而且耗水量大但是輸送距離遠(yuǎn)、輸送能力大、充填效果更好。目前，膠結(jié)充填已經(jīng)因其施工速度快、充填效果好、環(huán)境影響小、適應(yīng)性強等優(yōu)點得到了礦山企業(yè)的重視，廣泛應(yīng)用于“三下”采煤及堅硬頂板管理等環(huán)節(jié)。
4 充填采煤技術(shù)設(shè)計步驟
收集設(shè)計資料。赴煤礦實地踏勘，收集地質(zhì)報告、水文地質(zhì)類型劃分報告、隱蔽致災(zāi)因素普查報告、采掘工程平面圖、井上下對照圖等資料，測定下沉系數(shù)、水平移動系數(shù)、邊界角、移動角等參數(shù)。
評價充填開采保護技術(shù)難度。計算當(dāng)不使用充填開采時產(chǎn)生的地表下沉最大值、地表水平變形最大值、地表傾斜變形最大值、地表曲率變形最大值與它們相應(yīng)的設(shè)防值之比，比值越大則保護技術(shù)難度越大，反之則越小。地表變形設(shè)防值可參考《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》選取。
設(shè)計充填開采技術(shù)方案。保護技術(shù)難度不大時，根據(jù)實際情況選用固體充填或水力充填或膠結(jié)充填，優(yōu)化物料配比、輸送工藝、充填工藝，保證支撐強度滿足設(shè)計要求；保護技術(shù)難度大時，采取提高充填率、夯實充填體和離層注漿等補強措施；保護技術(shù)難度很大時，采取充填條帶開采措施，采空的條帶由充填體補充，使充填體和條帶煤柱共同支撐上覆圍巖的重量。
試驗充填開采技術(shù)方案。結(jié)合煤礦開拓采區(qū)布置，選取無地面建構(gòu)筑物壓覆的區(qū)域試驗設(shè)計的充填開采技術(shù)方案，驗證過程中必須實時監(jiān)控頂板和地表的移動變形量、試驗用地面建構(gòu)筑物變形和破壞情況，實時調(diào)整充填時間、充填率、充填濃度等參數(shù)，使得充填效果滿足設(shè)防要求。
實施充填開采技術(shù)方案。經(jīng)試驗論證合理有效的充填開采設(shè)計方案報煤礦上級主管部門驗收投產(chǎn)，生產(chǎn)過程中煤礦要嚴(yán)格按照方案施工，控制好原材料制備、充填物料輸送、充填現(xiàn)場施工、充填效果檢驗等環(huán)節(jié)，加強對地表移動和變形的監(jiān)測監(jiān)控，制定突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案并定期演練。煤礦在掌握了地表移動變形量與充填工藝的關(guān)系后，可適當(dāng)調(diào)整充填參數(shù)，修改完善充填開采技術(shù)方案。
5 結(jié)束語
隨著煤炭資源的逐漸減少，人類更加注重保護生態(tài)環(huán)境，國家和社會大力加強民生改善，煤礦充填開采技術(shù)將成為解放“三下”壓煤的主要手段，是煤炭綠色開發(fā)的重要組成部分，對于保障民生、保護生態(tài)環(huán)境、提高資源利用率、促進礦區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：煤礦；中層煤層；開采技術(shù)
1引言
對于社會的現(xiàn)實生產(chǎn)過程而言，能源資源作為一項最基本的物質(zhì)保障。在我國社會經(jīng)濟長期持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展需要能源資源的大力支撐，人們的日常生活同樣也需要得到能源資源的保證。分析目前我國資源能源的使用效率，這已經(jīng)滯后于世界上各個先進發(fā)達(dá)國家，甚至仍然無法達(dá)到一些發(fā)展中國家能源資源的使用狀況。這種低效形式的能源浪費使用狀況使得開資源的開采量不斷增大。構(gòu)建節(jié)能型社會有利于提升單位能源對社會經(jīng)濟發(fā)展的貢獻程度，然而較快的經(jīng)濟發(fā)展速度、較大的經(jīng)濟實體對于能源資源開采技術(shù)需要維持較高的質(zhì)量水平?；谶@樣的現(xiàn)實狀況我國對于能源資源的實際需求就會變得十分迫切的。在分析地質(zhì)層面上，我國的能源資源存在著一定的特殊性，目前階段在消費與開采一次性能源資源的實施過程中，總比例已經(jīng)占據(jù)了全部能源資源消費與開采的70%。其中一個占據(jù)主體地位的能源資源是煤炭，有關(guān)專家在預(yù)測未來的50年以內(nèi)，這種根本性的能源資源特點是不會產(chǎn)生任何變化的，因此煤炭的開采技術(shù)對于我國的能源資源戰(zhàn)略體現(xiàn)出十分重大的實際意義。在我國全部的煤炭資源產(chǎn)量與儲量方面，高達(dá)45%的部分都屬于厚煤層，這對于煤層開采技術(shù)而言，厚煤層的開采技術(shù)體現(xiàn)出十分重要的研究性與實踐性價值[1]。
2中厚煤層開采技術(shù)的分類
我國現(xiàn)階段厚煤層的開采技術(shù)一般可以分為三種類型，分別為分層、放頂煤與大采高三種具體的開采技術(shù)，通常情況下大采高開采技術(shù)是采高在3.5米高度以上的進行。傳統(tǒng)方式的開采技術(shù)是分層開采，這種開采技術(shù)在我國已經(jīng)存在著較長的實際應(yīng)用時間，具備了相對比較成熟的成套開采方法。對于放頂煤開采技術(shù)的煤層開采方法，其引入到我國的時間大約在20世紀(jì)的80年代期間，由于這種方法在眾多歐洲國家的使用十分廣泛，從而引入到我國應(yīng)用，之后被直接應(yīng)用在各地厚煤層的實際開采過程當(dāng)中[2]。
3中厚煤層開采技術(shù)的特點
3.1大采高開采的技術(shù)特點
在近期幾年以來，在我國大采高開采技術(shù)的中層煤礦實際開采過程中的實用技術(shù)不斷趨于完善發(fā)展，例如令人較為滿意的其中一個主要成就即為采煤機器與液壓支架在技術(shù)環(huán)節(jié)的發(fā)展與提升效果。盡管如此，大采高開采技術(shù)依然存在各方面的缺點與不足之處，例如在大采高開采的技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)中，將會面臨十分劇烈的來源于工作面的相應(yīng)壓力，相對嚴(yán)重的實際現(xiàn)象是煤壁片幫與出現(xiàn)局部冒頂情況。對于這種狀況，在應(yīng)用大采高技術(shù)達(dá)到煤層開采目標(biāo)的過程中，應(yīng)當(dāng)采用一部分合理有效的技術(shù)方法，例如為了可以更好地降低可能出現(xiàn)的冒頂事故可能性，則應(yīng)當(dāng)對煤壁片幫實行有效的防治措施；為了可以讓各方面的開采設(shè)備與開采技術(shù)獲得良好的安裝效果，應(yīng)當(dāng)對初采高度實行理想的有效控制；為了充分防止產(chǎn)生液壓支架下滑以及傾倒現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)實施嚴(yán)格有效的具體防滑措施，另外對于液壓支架需要進行錨固處于，對于采高同時也要進行嚴(yán)格的規(guī)范控制。
3.2放頂煤開采的技術(shù)特點
在中厚煤層開采過程中使用的放頂煤開采技術(shù)與方法可以做出進行的相關(guān)描述，在中煤層的其中一個厚度范圍內(nèi)或者沿著煤層自身的底板進行工作面的設(shè)計，通常情況下工作面的采高一般在2-3米之間，使用各種類型的機械化方式進行回采，通過整個礦山產(chǎn)生的壓力，使其變?yōu)樯Ⅲw，借助于支架結(jié)構(gòu)上面或者后面的“放煤窗口”將煤礦放出，通過刮板運輸機把煤礦運輸離開工作面[3]。
4中厚煤層開采技術(shù)的依據(jù)
中厚煤層相應(yīng)的開采方法主要受到各種因素的實質(zhì)性影響，各種不同的開采方法存在各自的具體優(yōu)點，使用合適有效的科學(xué)開采方法在很大程度上能夠提升煤層開采的使用效率，通常來說中厚煤層的開采一般會受到地質(zhì)分布條件、開采技術(shù)設(shè)備、地形地理因素、季節(jié)變化因素等各個方面的實質(zhì)性影響，對于各種不同地質(zhì)條件能夠選擇各種不同的具體開采方法，對于目前階段的開采技術(shù)條件，放頂煤在經(jīng)濟效益與適用范圍環(huán)節(jié)存在較大的優(yōu)越性，其主要適用的基礎(chǔ)條件為：①100米以上的煤層埋深，高于300米的煤層埋深以及煤層自身存在的節(jié)理裂隙，同時不會發(fā)生再次發(fā)育現(xiàn)象。②最理想的煤層厚度一般在5-10米的范圍以內(nèi)。③直接頂主要表現(xiàn)出隨頂煤下落的特點，整個冒落高度需要達(dá)到煤層厚度的1-1.2倍。④對于煤層來說，另外一個具體條件是在3以內(nèi)的普氏系數(shù)值。適合使用大高采的條件通常包括以下五個方面：①煤層傾角維持在12-18度的范圍之間。②煤層厚主要在3.5-6米范圍之間，煤層普氏系數(shù)在工作面應(yīng)當(dāng)高于1.5。③工作面體現(xiàn)出簡單的地質(zhì)構(gòu)造特點，不存在很大程度的斷層與褶曲，水文地質(zhì)自身也是十分簡單的。④整個礦井具有很大的生產(chǎn)能力。⑤煤層頂板相對比較穩(wěn)定。科學(xué)有效的開采方法不但可以確保煤礦開采的實際工作效率，同時可以在很大程度確保煤礦施工的安全程度，合理有效的煤礦開采方法不僅需要考慮追求經(jīng)濟利益的最大化，而是需要進行各個方面的充分考慮，同時需要對開采機器具備充分的熟悉了解，可以根據(jù)開采設(shè)備的實際情況正確的設(shè)計開采方案，對于各種不同的自然與人為因素進行正確有效的方法選擇。
5結(jié)束語
對于中厚煤層的開采技術(shù)應(yīng)當(dāng)充分根據(jù)煤層條件與技術(shù)條件等各方面使用合理有效的開采方法。中厚煤層在我國是達(dá)到高產(chǎn)高效開采目標(biāo)的主要煤層。伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，開采技術(shù)不斷進步，在我國中厚煤層的開采技術(shù)環(huán)節(jié)，不管是放頂煤開采技術(shù)，或者大高采技術(shù)，都可以獲取到較大的進步，然而伴隨著煤層厚度的增加與需要開采的煤層的強度的增強，會產(chǎn)生出現(xiàn)一系列的各種新問題，例如對于煤炭資源怎樣可以提升回收率、怎樣選擇合理有效的支架、怎樣防治瓦斯、怎樣防治地表沉降等方面，在未來階段的開采厚煤層環(huán)節(jié)中，這部分問題都需要加大重視程度?！?/p>
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第一作者：龔久長（1968-11），男，四川威遠(yuǎn)人，攀枝花市攀煤集團大寶頂?shù)V，617017，采礦技術(shù)員，大專，研究方向：煤礦開采技術(shù)
第二作者：趙鐵福
【關(guān)鍵詞】低滲透油田 開發(fā)難點 對策
1 引言
在我國已探明的油藏中，低滲透油田占有很大的比例。初步統(tǒng)計表明，我國近年來新探明的石油儲量中，低滲透油田大約占了三分之二的比例，且在最近新探明的石油儲藏中，低滲透油田的比例不斷攀升。由此可見，在今后很長一段時間內(nèi)，低滲透油藏將成為油儲上升的主要資源。
目前，對低滲透油田的劃分并沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只是一個相對的概念。不同國家根據(jù)其自身在不同時期的石油狀況以及技術(shù)條件等來劃分油田，標(biāo)準(zhǔn)變化很大。我國按照油層的滲透率將低滲透油田分為了三個類別：第一類的油層滲透率為10-50×10-3μm，為一般性的低滲透油田。這類油田與正常的油田差不多，底層條件下的含水飽和度為25-50%，具有一般的工業(yè)自然產(chǎn)能，但是鉆井以及完井過程中很容易造成污染，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的保護措施；第二類的油層滲透率為1-10×10-3μm，為特低滲透油田。這類油田含水飽和度的變化比較大，一般達(dá)不到工業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)，需要壓裂后投產(chǎn)；第三類的油層滲透壓為0.1-1×10-3μm，為超低滲透油田。這類油田幾乎沒有自然產(chǎn)能，通過大型壓裂改造后才可以投產(chǎn)。
2 低滲透油田開發(fā)的主要難點
2.1 油層孔喉細(xì)小、滲透率低、比表面積大
低滲透油層的喉道以小-微以及細(xì)-微孔隙為主，平均孔隙直徑僅為26-43um，比比表面積為2-20m2/g，細(xì)小的喉孔以及大的比表面積是油層滲透率低的直接原因，也是低滲透油田一系列獨特開采方法的根本原因。
2.2 滲流不規(guī)律
低滲透油田的滲流規(guī)律不遵循達(dá)西定律，具有非達(dá)西型滲流的特點，表面分子力與賈敏效應(yīng)的作用很強烈，滲流直線的延長線與壓力梯度軸相交，其交點為啟動壓力梯度，滲透率越低，啟動壓力梯度就越大。
2.3 彈性能量小，天然能量方式開采壓力與產(chǎn)量下降很快
由于儲層之間連通性差，且滲流阻力大，因此其彈性能量很小，除了少數(shù)高壓油田外，一般的低滲透油田彈性階段的采收率只有1-2%。采用消耗天然能量的開采方式，由于地層壓力大幅度下降，油田的產(chǎn)量也會隨之急劇減少，生產(chǎn)管理都陷入被動的境地。
2.4 油井見注水效果緩慢
低滲透油田一般都要經(jīng)過壓裂改造后方可投入生產(chǎn)，但是產(chǎn)能也不高，采油指數(shù)只有1-2t/（MPa?d），相當(dāng)于中滲透油層和高滲透油層的幾十分之一。低滲透油田注水井的吸水能力很低，啟動壓力高，在注水過程中，注水井附近地層的壓力會很快上升，井口的壓力甚至可以與泵壓達(dá)到平衡，從而停止吸水。很多油田的注水井就是因為注入不了水而不得不關(guān)閉的。低滲透油田的滲流阻力大，導(dǎo)致大部分能力都消耗在注水井的周圍，油井見注水效果差。250-300m的油井，一般要注水一年才見效。
2.5 油井見水后產(chǎn)油指數(shù)下降快
由于巖石的潤濕性以及有誰粘度比等因素，當(dāng)含水量為55%左右時，無因次產(chǎn)油指數(shù)最低，大約為0.4，無因次采油指數(shù)只有大約0.15。這對油井的提液以及穩(wěn)產(chǎn)都帶來極大困難。
2.6 地應(yīng)力影響開發(fā)效果
低滲透油田通常采用壓裂開發(fā)，而地應(yīng)力的方向和大小對壓裂裂縫的形狀與延伸方向有著很大的影響。因此開發(fā)時必須注意地應(yīng)力的影響。
3 對策分析
3.1 優(yōu)選儲量富集區(qū)
許多低滲透油田的含有面積雖然很大，但是單位面積的儲量很少，且油層較厚，這樣的油田開發(fā)成本高、難度大。因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇儲量富集的塊區(qū)。首先利用三維地震以及鉆探試油的資料，對油藏進行早期描述并預(yù)測巖石發(fā)育帶以及油水變化的規(guī)律，優(yōu)選巖石發(fā)育較好，儲量豐富的區(qū)塊進行開發(fā)，在取得一定的經(jīng)濟效益后再逐步擴大開發(fā)范圍。
3.2 制定合理的井網(wǎng)部署方案
低滲透油田開發(fā)成功與否的基礎(chǔ)就是井網(wǎng)的部署方案。在充分認(rèn)識到開發(fā)難度的基礎(chǔ)上，采用線狀注水的方式，沿著平行裂縫方向布井，并按照井距加大、排距減小的原則合理縮小井距，加大井網(wǎng)的密度。
3.3 開發(fā)合理的層系組合
利用加密井進行細(xì)分層開發(fā)，將特征接近的油層組合在一起。在當(dāng)前開采工藝水平的基礎(chǔ)上，不易劃分過細(xì)的開發(fā)層系，這樣會增加建設(shè)的工作量，影響經(jīng)濟效益。劃分好了開發(fā)層系后，應(yīng)盡量把同一油藏相鄰的油層組合起來，保證各個油層對井網(wǎng)排布和注水方式有共同的適應(yīng)性，從而可以減少開采過程中的層間矛盾。另外還有確保層系之間不發(fā)生干擾與竄通。
3.4 選用總體壓裂改造技術(shù)
低滲透油田最根本的開發(fā)工藝技術(shù)是總體壓裂優(yōu)化設(shè)計以及壓裂改造，使得油藏裂縫與油水運動，油層分布與注采井網(wǎng)的分布合理化。低滲透油田在進行總體優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，還有進行單井的工程設(shè)計、施工參數(shù)的優(yōu)化、施工過程的監(jiān)控以及壓裂效果的評估分析。優(yōu)化總體壓裂改造的目的是提高采油效率，獲取工業(yè)油氣流，從而獲得持續(xù)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，將敬酒效應(yīng)最大化。
3.5 選用高效射孔與深抽工藝
高效射孔技術(shù)強度高、深穿透、采用油管運輸，可以大大提高低滲透油井的生產(chǎn)能力。對于深層的低滲透油井，還起到降低地層破裂壓力的效果。
當(dāng)?shù)蜐B透油田出現(xiàn)油井見水后產(chǎn)油指數(shù)大幅下降的情況時，只有不斷加深抽油的深度，提高生產(chǎn)壓差，才可以提高油井的產(chǎn)油量，緩解下降速度，保持一個穩(wěn)定的產(chǎn)量。因此在低滲透油田開采過程中十分重視深抽工藝，不斷加大抽油的深度。
3.6 改善注水技術(shù)
我國低滲透油田單井的產(chǎn)量普遍不高，且多數(shù)油田的彈性能量較小，初期對其注水井的要求不高，因而在開放初期可以適當(dāng)減少一些注水井，以保持地層的壓力。隨著開發(fā)的進行，注水量的不斷累積，低滲透油田的含水量不斷上升，此時根據(jù)低滲透油藏的采油指數(shù)變化趨勢，低滲透油田的注采井的數(shù)量比應(yīng)當(dāng)不斷上升。
當(dāng)油田不存在裂縫時，可以適當(dāng)提高注采比。地層存在微裂縫的情況下注水，可以地層壓力穩(wěn)定在原始壓力附近。而開發(fā)彈性能量大的油田時，可以利用天然的能量開采，當(dāng)?shù)貙訅毫档偷斤柡蛪毫r再注水。
注入的水要經(jīng)過防腐、除氧、殺菌以及精細(xì)過濾等一系列的措施，確保其質(zhì)量符合規(guī)定。
4 結(jié)論
通過理論研究以及實踐生產(chǎn)，對低滲透油田的開發(fā)已經(jīng)形成了一定體系的認(rèn)識與經(jīng)驗。合理推廣這些經(jīng)驗，并不斷開展相關(guān)的研究和實踐，并將使我國低滲透油田的開展邁入一個新的高度。
參考文獻
[1] 羅英俊.在全國低滲透油田開發(fā)技術(shù)座談會上的總結(jié)講話[J].西安石油學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），1994（01）
[2] 李道品，羅迪強.低滲透油田開發(fā)的特殊規(guī)律──低滲透油田開發(fā)系列論文之一[J].斷塊油氣田，1994（04）
【論文摘要】謝木東溝鐵礦礦床經(jīng)多次勘查,提供的資料均達(dá)不到開采要求,2008年 9月再次對2號礦體的儲量進行了勘查,經(jīng)勘查本區(qū)具有可采價值,社會和經(jīng)濟效益較大,適合建設(shè)年產(chǎn) 10萬噸鐵精粉的礦山企業(yè)。
1.工程概況
該區(qū)隸屬承德縣三家鄉(xiāng)謝木東溝村管轄。鐵礦成因類 型可分為巖漿晚期分凝式和貫人式兩種類 型。前者有經(jīng)濟意義 ,后者 目前尚未發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟礦體。
賦礦巖石有三種:一為賦存于輝石角閃巖體 中的低品位的礬鈦磁鐵礦體 :另一種為賦存于紫蘇輝長巖 中的礬鈦磁鐵礦體 ,第三種 為產(chǎn)于基性斜長巖體 中的礬鈦磁鐵礦體 ,規(guī)模小無意義。
二 十世紀(jì)七十年代 河北 省區(qū)調(diào)大隊完成 1/20萬 承德幅地質(zhì)圖 ,901航測大隊完成 1/10萬航磁測量。
2004年 6月河北省地質(zhì)調(diào)查院完成 《承德縣三家謝木東溝鐵礦地質(zhì)普查設(shè)計》。
2008年 4月華北質(zhì)勘查局五一 四地質(zhì)大 隊完成 了 《河北省承德縣謝木東溝鐵礦普查地質(zhì)報告》。
2008年 9月承德天意建設(shè)工程 勘察有限公 司對 2008年 4月由華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊提交的《河北省承德縣謝木東溝鐵礦普查地質(zhì)報告》中 2號礦體的儲量進行了鉆探驗證。全 區(qū)共完成槽探工程 745立方米 。施工 2個鉆孔 ,總工作量 200.60m。
2.儲量估算
2.1采用的工業(yè)指標(biāo)
邊界品位 mFet>6%:
工業(yè)品位 mFe~8%;
可采厚度t>4:
夾石剔除厚度>4m;
剝采 比不大于 0.5:1;
邊坡角≤60。
2.2儲量估算參數(shù)
2.2.1礦石體重平均值 :3.23dm
2.2.2礦體 面積 :通過計算機在剖面 圖上測 量兩次 ,誤差小 于 2%時。取其平均值。
2.2.3礦體圈定 :按工業(yè)指標(biāo) ,其品位符合指標(biāo)要求的圈定為礦體。沿走向邊部工程外推到地表礦體尖滅點的距離為礦體的零點邊界 。
2.2.4礦體的內(nèi)推與外推:沿走 向端部工程外推 ,1/2尖推 。
2.2.5碎體下限 :本區(qū)礦體 自地表垂直下推 50m,但 不超 過本區(qū)的侵蝕基準(zhǔn)面(550m),作為礦體底邊界 ,并且 滿足 60。邊坡角時剝采比小于 0.5:1.所劃定 的露天坑內(nèi)為可采礦體 。
2.2.6儲量的分類及塊段的劃分 :本區(qū)適合露天開采 ,露天坑 內(nèi)劃 為經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量 122b,端邊外推劃為 333資源量。塊段劃分原則為:兩相鄰勘探線間和沿走向外推部分 ,分別劃為不同的礦體。
2.3儲量估算該礦床為低品位磁鐵礦 ,全區(qū)探獲經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量(122b)108444千噸 ,全鐵平均品位 14.39%,磁性鐵平均 品位 7.36%,磁性鐵平均占有率為 50.1%。其中 I號礦體全鐵平均品位 15.5%,磁性鐵品位一般為 7.19—12.83%,平均 8.93%,儲量(122b)為 24225千 噸;I號礦體全鐵品位一般 10—15%,最高為 17.48%,平均 13.25%,磁性平均占有率為 43%,儲量(122b)為42636千噸;III號礦體全鐵平均品位13.55%.磁性鐵平均為 7.85%,磁性鐵平均占有率為 57.93%,儲量(122b)為 13323千噸;Ⅳ號礦體全鐵品位一般為 17.O3—22.39%,平均18.44%,磁性鐵平均為 8.93%,儲量(122b)為 28260千噸;
3.開采技術(shù)條件
3.1水文地質(zhì)條件本區(qū)地貌形態(tài)主要為中低山地形,地勢起伏較大,溝谷發(fā)育.有利于大氣降水的排泄。第四系孔隙含水層滲透性較好,富水性弱,水質(zhì)良好?；鶐r裂隙含水層滲透性較好,但富水性弱,水質(zhì)良好。礦區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)現(xiàn)較大構(gòu)造破碎帶。礦體圍巖為火成巖,裂隙水是礦床充水的主要因素,也是礦床充水的水源,但滲透性較小,對露天開采影響不大。
3.2工程地質(zhì)條件本區(qū)礦石為含鐵輝石角閃巖型及二輝巖型。
屬半堅硬一堅硬巖石。為整體結(jié)構(gòu),區(qū)內(nèi)礦石穩(wěn)固性屬中等,礦體完整性屬中等,按礦石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級屬中等。在礦區(qū)礦體附近沒發(fā)現(xiàn)較大的斷層.但存在小的裂隙,特別要注意選廠后溝二輝巖體與花崗斑巖的接觸帶 ,在開采過程中要做好邊坡處理及必要的工程防護。
4.經(jīng)濟效益
4.1計算指標(biāo)
選礦比 l:12,可采系數(shù)(122b)0.6、(333)0.5計算。
鐵礦石采選總成本200元/噸(含稅費),鐵精粉售價 1000元,噸。
4.2效益指標(biāo)(全采期 )
鐵精粉總量=礦石量×可采系數(shù)X選礦 比=5422.2千噸
銷售收入:鐵精粉量X銷售價=542220萬元
生產(chǎn)成本=鐵礦石可采量X單位成本=108444萬元
總利潤=總收入一生產(chǎn)成本(含稅)=433776萬元
4.3社會效益建設(shè)年產(chǎn) 10萬噸鐵精粉的礦山企業(yè) ,安排勞動力200多人。同時帶動了其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且不會給周邊造成環(huán)境污染.社會效益和企業(yè)內(nèi)部效益都是很可觀的。
5.結(jié)論
本區(qū)適合建設(shè)年產(chǎn)l0萬噸鐵精粉的礦山企業(yè)。
【參考文獻】
[1]鐵礦地質(zhì)勘探規(guī)范,地質(zhì)部和冶金工業(yè)部,北京地質(zhì)出版杜,1991年.
關(guān)鍵詞：開采；巖移；研究；應(yīng)用
一、概述
建新煤礦地處黃陵縣建莊林區(qū)，屬陜北黃土高原南部的低中山丘陵，區(qū)內(nèi)山巒起伏、溝壑縱橫、地形復(fù)雜，屬侵蝕構(gòu)造地形，并呈堆積的山間河谷地貌特征。植被以灌木、松樹等為主，覆蓋密度大，為典型的低山林區(qū)，水系較發(fā)育。
礦區(qū)井田范圍內(nèi)分布有水庫、村莊、工業(yè)設(shè)施等，大部分村莊民房建在溝壑切割形成的塬地或近溝壑邊緣，隨著井下大范圍開采，涉及地表建筑的煤層開采及保護問題會越來越多。
因此，研究井下開采對地表造成的影響、存在規(guī)律、預(yù)防措施和
治理就成為當(dāng)務(wù)之急。
二、4101工作面觀測站方案設(shè)計
1. 主要目的、任務(wù)
1）根據(jù)礦井地形、地質(zhì)、開采條件，設(shè)計并建立4101工作面開采的地表移動觀測站，進行地表移動變形觀測；
2）通過觀測取得建新煤礦地形、地質(zhì)、采礦條件下的采動地表變形規(guī)律與巖層移動參數(shù)，為礦區(qū)村莊、道路及其公共設(shè)施、水體下采煤和留設(shè)保護煤柱提供計算分析資料與依據(jù)，為礦區(qū)“三下”安全開采服務(wù)；
3）觀測條件許可下，進行地表移動數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤分析，了解開采過程地表移動變形的規(guī)律與特征。
2. 作業(yè)依據(jù)
1. 中國統(tǒng)配煤礦總公司.煤礦測量規(guī)程、手冊.煤炭工業(yè)出版社；
2. 中國礦業(yè)大學(xué).開采沉陷學(xué).中國礦業(yè)大學(xué)出版社；
3. 中華人民共和國煤炭工業(yè)部制定.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程.煤炭工業(yè)出版社；
4. 中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范.GBT 18314-2001；國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范.GB 12898-91。
3. 儀器設(shè)備
為完成研究任務(wù)，配備中海達(dá)GPS（靜態(tài)）接收機4臺，精度5mm+10ppm、拓普康2″全站儀一臺，測距精度2mm+2ppm、索佳C32Ⅱ水準(zhǔn)儀（S3型）一臺，3米區(qū)格式木質(zhì)水準(zhǔn)尺及尺墊一副，計算機一臺。
4. 設(shè)站地區(qū)地形、地質(zhì)及采礦技術(shù)條件
礦區(qū)主采4-2煤層，4101工作面位于礦井41盤區(qū)，煤層厚度約3.2～8.9m，平均厚度5.6m，傾角1～3°，為近水平煤層；工作面走向長1163m，傾向長180m，總面積222053m2。采用綜合機械化放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。上方地形高低起伏，植被茂密，海拔1135～1500 m，平均采深550m。
5. 觀測站設(shè)計
礦區(qū)地形條件差、起伏大，植被非常茂密，這給觀測站的設(shè)計和觀測工作帶來極大不便?？紤]到實際困難，我們主要分析研究開采影響的靜態(tài)結(jié)果，這樣觀測站的設(shè)計可隨地形的起伏和植被的分布做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，觀測次數(shù)盡量減少，以滿足參數(shù)計算和靜態(tài)分析為目的。
1）觀測線長度及平面位置確定
根據(jù)鉆孔資料和煤層底板等高線，可以看出開采面內(nèi)煤層呈盆地型分布，走向并不明顯，故都設(shè)計為傾向線。設(shè)計沿傾向方向分別布置兩條觀測線，且兩條觀測線基本垂直（A、B）。根據(jù)采深與觀測點間距的選取要求，測點間距控制在30m左右。
根據(jù)開采區(qū)地表的地形分析，在采動影響區(qū)域之外根據(jù)地表已有永久控制點確定每條觀測線的控制點至少2～3個，并連測觀測線上各觀測點。觀測點的外端點距控制點間距離及控制點與控制點間的距離以不小于50m進行布設(shè)。
2）所用參數(shù)選擇
根據(jù)4101工作面開采影響觀測范圍的地質(zhì)、地形及開采煤層條件分析，上覆巖層以砂巖為主，夾有少部分礫巖和泥巖，綜合分析本區(qū)覆巖巖性與銅川、蒲白、澄合礦區(qū)屬相近類型。根據(jù)有關(guān)研究表明：這些礦區(qū)松散層邊界角φ=57.3，基巖走向邊界角0=68.6，上山邊界角0=73.9，下山邊界角0=66.1，可作為4101工作面開采沉陷的設(shè)計參數(shù)。由于地形條件的限制，考慮將各移動角的修正值定為10，即取Δγ=Δδ=Δβ=10。
3）傾向與走向觀測線位置確定
因開采面內(nèi)煤層呈盆地型分布，走向不明顯，故不設(shè)走向線，設(shè)計均為傾向線，根據(jù)地形條件設(shè)計傾向觀測線，達(dá)到最大下沉即可。
4）觀測線長度
A觀測線長度，根據(jù)實際地形情況我們可以選擇半盆地上山觀測線。具體計算：
H0ctg63.9+ Hoctg58.6=269+335+30= 634 m
B觀測線長度，考慮到測區(qū)為山地布點觀測不方便，所以在布設(shè)觀測站時參數(shù)的設(shè)計和觀測線的長度會加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將觀測線盡可能沿溝底布設(shè)或盡可能靠近溝底，便于觀測。具體計算：
H0ctg63.9+L+ Hoctg56.1=269+180+369=818 m
三、觀測
地表移動觀測站觀測時間及觀測內(nèi)容
1. 觀測站與礦區(qū)控制網(wǎng)連測
在觀測點埋設(shè)好10～15天、點位固結(jié)后，測站地區(qū)未被采動之前應(yīng)完成連接測量工作。根據(jù)規(guī)范要求，連接測量需獨立進行兩次。由于地形復(fù)雜，采用靜態(tài)GPS作E級平面控制和礦區(qū)進行連測；高程采用四等三角高程測量的方法即可。
2. 全面觀測
全面觀測必須獨立進行兩次，時間間隔不超過5天，包括各測點的平面位置和高程。
全面觀測平面用全站儀按一級導(dǎo)線測量，高程按三等水準(zhǔn)精度要求實施。兩次觀測同一點高程差≯10mm，點位坐標(biāo)互差≯20mm，取平均值作為觀測站的原始觀測數(shù)據(jù)。
為確定移動穩(wěn)定后各點的空間位置，須在地表穩(wěn)定后進行一次全面觀測（稱為末次觀測），地表移動穩(wěn)定的標(biāo)志是：連續(xù)6個月觀測地表各點的累計下沉值均小于30 mm。如果需要增加全面觀測，可根據(jù)情況或要求隨時確定。
3. 日常觀測
1）當(dāng)開采工作面推進寬度達(dá)到采深的0.2～0.5倍后，每隔十天進行一次水準(zhǔn)測量，監(jiān)控地表是否開始移動；
2）在地表移動過程中，要進行日常觀測工作，即每隔1～3個月觀測一次。
3）在移動活躍階段，還應(yīng)在下沉較大的區(qū)段，增加水準(zhǔn)觀測次數(shù)。此階段可按四等水準(zhǔn)測量精度進行。
每次觀測，要實測相應(yīng)工作面位置、開采厚度、工作面推進速度及頂板陷落、煤層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等。同時測量地表受采動影響后產(chǎn)生的裂縫位置和塌陷要素，特別是采區(qū)附近200m范圍內(nèi)的地物變形情況及其特征，并注明發(fā)現(xiàn)日期。每次觀測結(jié)束后，要及時將有關(guān)開采要素（開采高度、深度，工作面推進速度，工作面位置、日期等）、地面損害特征（地表裂縫、塌陷坑、滑坡點，損壞的房屋及保護物等）要素標(biāo)注到圖紙上，以便分析。
四、變形分析
在對野外觀測成果再次檢查，進行各種改正數(shù)的計算和平差計算后，通過內(nèi)業(yè)整理首先算出觀測點平面坐標(biāo)和高程，然后計算出各變形量和變形參數(shù)。
經(jīng)過兩年半的實際現(xiàn)場觀測，各點高程變化值在2―10mm之間，考慮到此偏差由測量誤差和外因條件對點位的影響，各點的高程變化應(yīng)在正常范圍。
選取傾向線與中心線的交點O，作點位下沉曲線圖（如圖）所示：
根據(jù)對實測數(shù)據(jù)處理及特征點點位變形曲線圖分析得知，各監(jiān)測點高程均未發(fā)生明顯變化，且在對測區(qū)日常巡視中未發(fā)現(xiàn)地表裂縫、塌陷坑等地面損害特征，分析此種狀況的原因，大致有以下幾點：
1.4101工作面開采深度平均550m左右，煤層開采深度大，開采對地表沉陷影響明顯減弱。
王國法，生于1960年，1985年東北大學(xué)研究生畢業(yè)，1995年破格晉升煤炭部首批研究員，2000年被正式聘為煤炭科學(xué)研究總院采礦工程專業(yè)博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任中國煤炭科工集團首席科學(xué)家，天地科技開采裝備技術(shù)研究所所長，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）兼職教授。兼任中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會委員，煤礦支護設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會副主任委員，中國煤炭工業(yè)協(xié)會支護專業(yè)委員會專家組成員。他一直致力于煤礦綜采工作面支護和液壓支架及配套技術(shù)研究，創(chuàng)立液壓支架與綜采配套技術(shù)理論體系，在開發(fā)特厚煤層綜采放頂煤液壓支架與配套關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新大采高高效集約化開采液壓支架與成套技術(shù)、解決復(fù)雜煤層綜采工作面支護與成套技術(shù)方面取得突破性成果，為我國煤炭科學(xué)技術(shù)事業(yè)發(fā)展做出重大貢獻，1993年被國務(wù)院授予政府特殊津貼，1996年被煤炭工業(yè)部評為首批煤炭系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)拔尖人才，1998年被評為國家級有突出貢獻的中青年專家，2006年入選中央聯(lián)系的高級專家。獲得國家和省部級科技進步獎27項，其中國家獎3項，省部級特等獎和一等獎9項。
開拓先河引領(lǐng)發(fā)展
中國是世界第一大產(chǎn)煤國，煤炭產(chǎn)量已達(dá)世界煤炭產(chǎn)量的48%。煤是重要能源，也是冶金、化學(xué)工業(yè)的重要原料，但煤的開采卻是一項十分艱苦和困難的工作，安全、高效開采是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，作為中國煤炭開采裝備技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人，王國法憑借著孜孜不倦的勤奮與過人的毅力，開創(chuàng)了行業(yè)的先河。
煤礦地下開采采場頂板及圍巖是多層非連續(xù)介質(zhì)不穩(wěn)定力學(xué)結(jié)構(gòu)，斷層、構(gòu)造和強烈礦壓沖擊等多種地質(zhì)災(zāi)害對開采是極大的威脅，工作面支護是開采的首要條件，綜采是安全生產(chǎn)的根本保證，液壓支架要支得住，走得動，是綜采系統(tǒng)的核心，其投資約占煤礦采掘裝備的60％。上世紀(jì)七八十年代我國開始從國外引進液壓支架等綜采設(shè)備，試驗綜采，但是，國外對我國實行技術(shù)封鎖，引進液壓支架也多次出現(xiàn)因不適應(yīng)煤層賦存條件而發(fā)生嚴(yán)重事故，導(dǎo)致綜采失敗。
液壓支架受力狀態(tài)取決于礦山壓力和結(jié)構(gòu)內(nèi)外力相互作用關(guān)系及工藝系統(tǒng)等諸多復(fù)雜因素，其支架結(jié)構(gòu)由復(fù)雜格子結(jié)構(gòu)梁體鉸接，力系超靜定。國內(nèi)外長期采用簡化的平面力系和假設(shè)進行分析計算，誤差很大。面對如何合理確定液壓支架參數(shù)，保證其適應(yīng)性、讓縮性和可靠性不同于一般采掘設(shè)備的特殊難題,王國法結(jié)合綜采研究實踐，建立了液壓支架與圍巖相互作用的空間力學(xué)模型，構(gòu)建了模擬頂板動壓外載在支架復(fù)雜箱式結(jié)構(gòu)體中的非線性傳遞函數(shù)。1998年，他的這項成果獲得國家科技進步三等獎。
他首次提出以液壓支架支撐合力與頂板壓力最佳耦合、內(nèi)力最小和質(zhì)量最小的多目標(biāo)的總體結(jié)構(gòu)參數(shù)模糊聚類分析和圍巖耦合三維動態(tài)優(yōu)化設(shè)計方法，開發(fā)了動態(tài)優(yōu)化設(shè)計軟件，使液壓支架壽命由5000次循環(huán)提高到50000次循環(huán)。
在此基礎(chǔ)上王國法再接再厲，主持了煤礦支護設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，獲得了國家標(biāo)準(zhǔn)貢獻獎，形成了較完整的液壓支架技術(shù)理論體系，他為我國綜采設(shè)備的出口做出了突出貢獻。由他主持完成的“高端液壓支架及其先進制造關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”項目攻克了高端液壓支架可靠性關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了高端液壓支架的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，完全取代進口，結(jié)束了我國高端液壓支架長期依賴進口的局面，取得巨大經(jīng)濟效益。
王國法在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議和核心期刊上發(fā)表了大量相關(guān)論文，出版了《液壓支架技術(shù)》等5部專著，他的論著被廣泛引用，并應(yīng)邀到美國，德國，澳大利亞，印度、俄羅斯和波蘭等國家做學(xué)術(shù)報告和技術(shù)交流，受到外國專家的贊譽。他指導(dǎo)培養(yǎng)大批博士研究生，始終引領(lǐng)本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，成為我國煤礦開采和裝備技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。
創(chuàng)新進取屢掙第一
不日新者必日退，高舉著中國煤炭大旗的王國法任重道遠(yuǎn)，他不斷開拓進取，用許多“第一”成就了中國煤炭事業(yè)的領(lǐng)先地位。
王國法倡導(dǎo)和首創(chuàng)開發(fā)了新型高效低位放頂煤液壓支架，在陽泉一礦試驗成功，使頂煤效率和回采率顯著提高，并迅速在全國推廣新型低位放頂煤技術(shù)，促進了放頂煤技術(shù)的快速發(fā)展。
他通過深入研究全國綜放開采中的問題，發(fā)現(xiàn)了四柱式放頂煤液壓支架在大多中硬和軟煤層條件下普遍存在前后立柱受力不均衡等缺陷，率先提出了兩柱放頂煤液壓支架及自動化放頂煤成套裝備技術(shù)的構(gòu)想。進行了自動化放頂煤關(guān)鍵技術(shù)與裝備的創(chuàng)新研究，首次提出了自動化放頂煤配套和工藝模式,創(chuàng)新開發(fā)了世界首套電液控制放頂煤液壓支架和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜放工作面自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了綜采放頂煤工作面自動化生產(chǎn)。配合兗礦，王國法首次實現(xiàn)了我國綜采放頂煤液壓支架專利技術(shù)出口和把放頂煤技術(shù)引進澳大利亞，成功實施澳思達(dá)煤礦綜放開采，被澳大利亞專家稱為開創(chuàng)了澳洲煤炭開采的新紀(jì)元，總體技術(shù)世界領(lǐng)先，獲得國家科技進步二等獎。
為解決10～20m特厚煤層高效開采難題，王國法率先提出大采高放頂煤開采技術(shù)方案，主持國家“十一五”科技支撐計劃重大項目大采高綜放成套裝備中的核心裝備――世界首套5.2m大采高放頂煤液壓支架研制。
為解決西部礦區(qū)特大型礦井6~7m煤層安全高效高回收率開采問題，2006年他首次提出7m以上超大采高綜采技術(shù)方案，獲得國家發(fā)明專利。他主持了首套7.2m超大采高液壓支架設(shè)計研制，發(fā)明了微隙準(zhǔn)剛性四連桿機構(gòu)、三級護幫和穩(wěn)定性控制等技術(shù)，解決了7m超大采高條件下支架失穩(wěn)和強礦壓造成的片幫及移架速度和減重等系列重大技術(shù)難題。
近年來，他取得國家發(fā)明專利和實用新型專利幾十項。一樁樁、一項項，王國法敢于做第一個“吃螃蟹”的人，為中國的煤炭事業(yè)注入了無限活力。
厚積薄發(fā)締造輝煌
博觀而約取，厚積而薄發(fā)，王國法教授在理論與實踐相結(jié)合的科學(xué)探索中，為中國煤炭事業(yè)建功無數(shù)，書寫了一個又一個神話。
“年產(chǎn)600萬噸綜采成套裝備研制”是我國煤炭工業(yè)具有標(biāo)志性的重大成果，他是本項目的主要完成人。大采高綜采的最大技術(shù)難題是煤壁片幫控制和支架穩(wěn)定性，王國法提出了片幫控制函數(shù)和穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)模型，他主持了大采高電液控制液壓支架的創(chuàng)新研制和系統(tǒng)集成配套，提出了厚煤層一次采全高重型高效綜采成套裝備配套模式，大采高強力開采工藝系統(tǒng)模式及優(yōu)化參數(shù)，電液控制及工作面遠(yuǎn)程控制模式，開發(fā)研制成功首套國產(chǎn)年產(chǎn)600～800萬噸生產(chǎn)能力的大采高綜采成套裝備，在昌漢溝煤礦實現(xiàn)年產(chǎn)1015萬噸。他成功研制了系列高可靠性大采高液壓支架，工作面年產(chǎn)紀(jì)錄由上世紀(jì)80年代末的100萬噸水平提高到1000萬噸，實現(xiàn)了大采高技術(shù)的新突破，建立了大采高綜采技術(shù)體系，填補國內(nèi)高端綜采成套裝備的空白，完全替代進口。獲得國家科技進步二等獎與行業(yè)特等獎和一等獎。
0.6~1.3m薄煤層開采由于工作面作業(yè)空間極其狹小，成為國內(nèi)外機械化開采重大技術(shù)難題，為解決這一重大技術(shù)難題，王國法主持了“0.6~1.3m薄煤層綜采自動化技術(shù)及成套裝備的研發(fā)與應(yīng)用”，他提出了薄煤層綜采自動化配套模式，建立了薄煤層工作面綜采設(shè)備參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型和工藝系統(tǒng)分析模型，突破了薄煤層開采核心技術(shù)―“成套設(shè)備小尺寸、大能力、自動化”，集成研發(fā)了首套基于滾筒采煤機的0.6~1.3m薄煤層綜采工作面內(nèi)無人值守自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了工作面內(nèi)無人自動化開采。創(chuàng)新研制單進回液口大伸縮比雙伸縮立柱、支架板式梁梁疊位布置新結(jié)構(gòu)，突破液壓支架工作阻力與結(jié)構(gòu)高度關(guān)系極限，研制成功最小高度0.45m系列薄煤層液壓支架。研制成功世界首套最小截割高度0.8m并能適應(yīng)0.6m煤層煤巖混采和截割硬夾矸的大功率滾筒采煤機綜采自動化機組，在全國各礦區(qū)廣泛推廣應(yīng)用，解決了解放層開采，提高了資源采出率，獲得三項省部級科技進步一等獎。
為解決大傾角和急傾斜復(fù)雜難采煤層安全高效開采難題，王國法提出了解決大傾角煤層開采支護防倒防滑和安全防護的關(guān)鍵技術(shù)措施，他主持了45°―50°傾角煤層一次采全高綜采和45°傾角特厚煤層綜采放頂煤工作面總體配套設(shè)計和大傾角液壓支架設(shè)計，在許多個礦區(qū)應(yīng)用，取得良好效果，獲得行業(yè)一等獎。