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[關鍵詞]巖石 物理力學性質 煤層頂底板穩定性

[中圖分類號] O645.16+1[文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-10-50-1

1巖石的基本物理性質

1.1容重和密度

巖石單位體積（包括巖石中孔隙體積）的重量稱為容重。根據巖石試樣的含水情況不同，容重可分為干容重、天然容重和飽和容重，一般未說明含水狀態時是指天然容重。

巖石的密度定義為巖石單位體積（包括巖石中孔隙體積）的質量，巖石的容重取決于組成巖石的礦物成分、孔隙大小以及含水量。當其它條件相同時，巖石的容重在―定程度上與其埋藏深度有關。一般而言，靠近地表的巖石容重往往較小，而深層的巖石則具有較大的容重。巖石容重的大小，在一定程度上反映出巖石力學性質的優劣，通常巖石容重愈大，其力學性質愈好。說明煤層穩定性越強。

1.2比重

巖石的比重就是巖石的干重量除以巖石的實體積（不包括巖石中孔隙體積）所得的量與1個大氣壓下40C時純水的容重的比值。巖石的比重可采用比重瓶法測定，試驗時先將巖石研磨成粉末，烘干后用比重瓶法測量，其原理和方法與土工試驗相同。巖石的比重取決于組成巖石的礦物比重，巖石中重礦物含量越多其比重越大，大部分巖石比重介于2.50至2.80之間。

1.3含水率、吸水率和飽水率

天然狀態下巖石中水的重量與巖石烘干重量比值的百分率稱為巖石的天然含水率。巖石吸水率的大小取決于巖石中孔隙數量多少和細微裂隙的連通情況。孔隙愈大、愈多、孔隙和細微裂隙連通情況愈好，則巖石的吸水率愈大。

巖石的飽和吸水率亦稱飽水率，是巖樣在強制狀態（真空、煮沸或高壓）下，巖樣的最大吸入水的重量與巖樣的烘干重量比值的百分率。在高壓條件下，通常認為水能進入巖樣中所有敞開的裂隙和孔隙中去，國外采用高壓設備使巖樣飽和，由于高壓設備較為復雜，國內實驗室常用真空抽氣法或煮沸法使巖樣飽和。飽水率反映巖石中張開型裂隙和孔隙的發育情況，對巖石的抗凍性有較大的影響。從而影響頂底板的穩定性。

1.4孔隙率

巖石試樣中孔隙體積與巖石試樣總體積的百分比稱為孔隙率。孔隙率分為開口孔隙率和封閉孔隙率，兩者之和總稱孔隙率。由于巖石的孔隙主要是由巖石內的粒間孔隙和細微裂隙構成，所以孔隙率是反映巖石致密程度和巖石力學性能的重要參數。它影響著頂底板的穩定性。

1.5巖石的滲透性

巖石的滲透性是指在水壓力作用下，巖石的孔隙和裂隙透過水的能力。巖石的滲透性可用滲透系數來衡量。滲透系數的物理意義是介質對某種特定流體的滲透能力。因此，對于水在巖石中滲流來說，滲透系數的大小取決于巖石的物理特性和結構特征，例如巖石中孔隙和裂隙的大小、開閉程度以及連通情況等。

1.6巖石的軟化性

巖石的軟化性是指巖石與水相互作用時降低強度的性能。軟化作用的機理也是由于水分子進入粒間間隙而削弱了粒間聯結造成的。巖石的軟化性與其礦物成分、粒間聯結方式、孔隙率以及微裂隙發育程度等因素有關。大部分未經風化的結晶巖在水中不易軟化，許多沉積巖如粘土巖、泥質砂巖、泥灰巖以及蛋白巖、硅藻巖等則在水中極易軟化。巖石的軟化性高低一般用軟化系數表示，軟化系數是巖樣飽水狀態下的抗壓強度與干燥狀態的抗壓強度的比值。

1.7巖石的崩解性

巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時失去粘結性并變成完全喪失強度的松散物質的性能。這種現象是由于水化過程中削弱了巖石內部的結構聯結引起的，常見于由可溶鹽和粘土質膠結的沉積巖地層中。巖石崩解性一般用巖石的耐崩解性指數表示，這個指標可以在實驗室內做干濕循環試驗確定。對于極軟的巖石及耐崩解性低的巖石，還應綜合考慮崩解物的塑性指數、顆粒成分與耐崩性指數劃分巖石質量等級。

2巖石的變形特性

在荷載作用下，巖石首先要發生變形，當作用的荷載不斷增大，或當荷載超過某一數值而保持恒定不變時，隨著該恒定荷載作用時間的延長，均可導致巖石的破壞。因此，巖石的變形和破壞，是在荷載作用下巖石性能變化過程中的兩個不同階段，變形階段含有巖石破壞的因素，而巖石的破壞階段則可看作是變形不斷發展的最終結果。

3巖石的強度特性

根據加載速率的大小，巖石的強度可分為靜載強度和動載強度。

4巖石的硬度

巖石的硬度表示巖石表面抵抗工具侵入的能力，它可用靜壓入硬度和沖擊硬度來表示。

4.1沖擊硬度

使沖錘（又稱施密特錘）以一定的速度沖擊巖石表面，沖錘的回彈高度可作為表征沖擊硬度的指標。

4.2靜壓入硬度

一定形狀、一定材料的壓頭，以靜力壓入巖石的表面使之產生非彈性變形或破壞時，受壓巖石單位接觸面積上的壓力值稱為巖石的靜壓入硬度。

5巖石的磨蝕性

巖石的磨蝕性是指巖石對工具的磨蝕能力。主要影響因素有巖石成分、結構、硬度和其中的石英含量。

6結論

對巖石的這些物理力學性質的深入了解和分析，是煤層頂底板穩定性的研究的關鍵，對煤層頂底板的穩定性影響很大。

參考文獻

[1]中石油廊坊分院沁水煤層氣開發項目組.沁水盆地南部斜坡帶樊莊區塊錄井報告[R].河北廊坊：中石油廊坊分院，2006.

[2]格瑞克能源（國際）公司山西省柿莊南煤層氣勘探開發區塊地質與鉆井完井報告[R].北京：格瑞克能源（國際）公司，2007.

[3]周士榮等.安徽省阜陽市口孜東井田煤炭勘探報告[R].安徽合肥：安徽省煤田地質局勘查研究院，2004.

[4]中聯煤層氣有限責任公司沁南煤層氣田端鄭采氣區開發項目完井報告[R].北京：中聯煤層氣.

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關鍵詞煤層氣;地面開采;制約因素;解決方案

中圖分類號TK01文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2010)032-0113-01

1煤層氣簡介

煤層氣是指在成巖或煤化過程中由煤系中的煤或有機質經過復雜的化學變化及物理變化形成的一種主要以游離、吸附、溶解等三種形態賦存于煤層中的天然氣,因為其成分以甲烷為主,故又稱之為煤層甲烷。作為一種潔凈能源,煤層氣的開采可以從一定程度上緩解國內能源壓力,改善我國能源結構,而與此同時開采煤層氣可以有效減輕礦井的瓦斯災害,緩解溫室效應,由此可見開采煤層氣有著巨大的經濟、社會、環境價值。

2我國煤層氣開發現狀

為了緩解煤炭、石油、天然氣等化石燃料的供應帶來的緊張,目前世界上主要的產煤大國都在致力于煤層氣資源的勘探開發。作為煤炭大國,我國同樣有著豐富的煤層氣資源,位居世界第三。在我國,埋藏深度在2000米以內的煤層氣資源總量為31.46萬億立方米(中聯煤層氣有限責任公司等),資源總量與我國常規天然氣大體相等,是我國天然氣良好的后續資源。雖然從上個世紀80年代初開始我國就開始了煤層氣資源勘探開發,但是直到去年我國煤層氣資源地面開采量才突破十億立方米,而僅僅比我們早開始幾年的美國在上個世紀80年代初就實現了煤層氣地面開采的突破,進入了煤層氣資源大規模商業開發階段,相關資料顯示2004美國煤層氣開采量就達到了500億立方米。那么究竟是什么因素在制約著我國煤層氣地面開采產業的發展?

3制約我國煤層氣地面開采的因素

3.1地質條件復雜,技術落后

地質條件直接影響著煤層氣地面開采的難度。雖然我國煤層氣資源豐富且分布相對比較集中,但是同美國相比我國主要的煤層氣富集區域地質構造比較復雜,煤層氣的吸附保存條件受到了極大的破壞。而煤變質程度高、埋深比較大、割理不夠發育和煤層壓力小等因素又導致了我國煤層滲透率低和煤層氣運移困難等后果。這些因素都嚴重制約了我國煤層氣的地面開采。同時,由于地質條件方面的巨大差異,美國現有的煤層氣開采理論和技術無法完全滿足我國的開發要求,針對我國特有的地質條件而言,我們還沒有形成完全成熟煤層氣成藏理論以及開采技術。

3.2政策扶持不到位

不可否認,在美國煤層氣產業的發展過程中,巨額的研究經費和長期的政策優惠起到了巨大的推動作用。由于煤層氣地面開采生產周期長,而后期的排水加壓也都需要相當大的投入,這些原因無形中將煤層氣生產的成本大大提高,再加上投資煤層氣相關產業的巨額投資,煤層氣地面開采經濟效益大大降低,甚至會導致有些企業賠本經營,而理論的不成熟更是加大了投資煤層氣產業的風險。這就是煤炭企業重視煤炭生產而忽略煤層氣生產的根本原因,此時國家在稅收、價格等方面的政策支持就顯得很重要。

3.3管道不足,運輸不暢

國家能源局的數據顯示,截止2009年底,我國共建成天然氣輸送管道,3.6萬公里,與之形成鮮明的對比的是美國的輸氣管線路總長達到了50多萬公里。更為嚴重的是,我國現有的天然氣管道距離煤層氣商業開發區較遠,這就直接導致了我國煤層氣生產環節和使用環節脫節。去年我國地面開采量達10.1億立方米,但是利用的資源只有5.8億立方米(據家能源局副局長吳吟的講話),只有百分之五十多一點,但與此同時我國有很多地區卻在鬧氣荒。現階段煤層氣的利用僅僅限于加氣出租車,民用和極少量的工業利用,部分礦區還存在點天燈的現象,不僅造成了資源的大量浪費,也會大大加劇溫室效應。

4解決方案

4.1認清地質條件,積極創新

1)加大對全國煤層氣資源的勘查力度,新增更多的地質探明儲量,對于煤層氣資源富集區域進行全方位的研究,立足于我國特有的地質條件建立一談完整的煤層氣成藏理論,為煤層氣產業的發展提供理論指導。

2)積極從國外引進先進的煤層氣開發技術和設備,并在其基礎上加以創新利用,彌補我國煤層氣開發技術的不足。實現煤層氣開采技術的飛躍以及從業人員整體水平的提高,為煤層氣產業的發展提供不竭的動力。

4.2加大扶持力度

1)積極鼓勵煤層氣的勘探開發,對于煤層氣資源勘探活動給與財政支持,對于煤層氣生產企業要更大力度地實施稅費減免及財政補貼等扶持方式,同時從國家層面上制定統一的煤層氣行業運行標準,確保煤層氣行業健康發展。

2)在扶持煤層氣開發企業的同時,對于煤層氣生產的基礎建設以及煤層氣相關產業的建設給與政策與資金上的傾斜,比如國家現行的煤層氣發電優先上網及價格補貼。以國家政策來推廣煤層氣的使用,將煤層氣的生產和利用結合起來。

4.3加強管道建設,提高煤層輸送能力

1)對與煤層氣儲量小,設計產量低,服務年限比較短的開發區域,優先考慮建設地方性管道系統。將煤層氣資源重點供應給礦區居民,工廠和企事業單位,并視產量將供氣區域拓展至市區及周圍相鄰地區。

2)對于煤層氣儲量大,設計產量高,服務年限長的有大規模煤層氣商業開發潛力的區塊,應積極利用我國現有的天然氣輸送管道,盡快將煤層氣管道并入“西氣東輸”管道系統。實現煤層氣的遠距離輸送,擴大煤層氣市場,提高煤層氣利用率。

4.4統籌兼顧,合理設置開采權

對煤炭資源及煤層氣資源實施綜合管理,將煤炭的勘探開發同煤層氣的勘探開發有效地結合起來,徹底落實采煤采氣一體化的政策。對現有煤層氣資源及煤炭資源進行綜合勘探,合理設置煤層氣開采權,力爭做到在不影響煤炭企業生產的前提下解決礦權疊加的問題并最快最好地開發煤層氣資源。

1)對于煤炭企業正在開發的區塊(五年以內),優先考慮采用煤炭企業進行井下瓦斯抽采的方式回收煤層氣資源,同時對煤炭企業的生產進行嚴格的管理,防止企業出現“重煤輕氣”的現象,造成資源的浪費。

2)對于煤炭企業中期規劃目標區域(五年到十五年),采用由煤炭企業實行地面開采加井下抽放的模式,首先在五年到十年的時間內利用地面抽采的方式最大限度地回收煤層氣資源,然后在煤炭開采過程中利用瓦斯抽放進一步回收資源。

5結束語

雖然在我國要實現煤層氣的大規模地面開采困難重重,但是沁水盆地初具規模的煤層氣商業開發告訴了我們:在中國,煤層氣資源的商業地面開采時可以實現的。相信,在國家相關政策的大力扶持下,在相關學者和工作人員的不斷努力之下,煤層氣產業在不久的將來必定會迎來它燦爛的春天。

參考文獻

[1]傅學海,秦勇.韋重韜.煤層氣地質學[J].中國礦業大學出版社,2007.12.

[2]李增學,魏久傳,劉瑩.煤成(型)氣地質學[M].地質出版社,2007.10.

[3]黃盛初等.我國煤層氣技術利用現狀及前景[M].1998.

[4]孫萬祿等.煤層氣地質學基本問題的探討,石油與天然氣地質[M].1997.

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【關鍵詞】測井；煤層；定性；解釋

前言

馬場區位于黑龍江省七臺河市勃利盆地中部的馬場勘查區，面積229.33km2，1969年起，黑龍江省煤田地質二O四勘探隊先后在該區做過少量地勘工作，并在馬場六—七分場一帶的探槽中，見薄煤十余層，其中有3個層點可采，又在馬場四分場4個鉆孔中見高灰煤及炭質頁巖8層。

一、作業依據

1、《黑龍江省七臺河馬場煤田勘查區煤炭普查報告設計書》

2、2010年前執行DZ/T0080-93《煤田地球物理測井規范》，2010年后執行DZ/T0080-2010《煤田地球物理測井規范》簡稱《測井規范》

3、《煤田勘探鉆孔工程質量標準》，簡稱《質量標準》

二、測井儀器及工作方法

2.1測井儀器設備、刻度測試

儀器設備：為北京中地英捷測井儀器廠的PSJ-2（出廠編號：p081003）型數字測井儀。井下儀器為電測（psdf-1）、聲波（PSV-1）、密度三側向（PSMD-1）、井溫井液電阻率（PSWL-1）、數字連續孔斜檢測探管（PSXD-1）、絞車控制器（psjc-3）、測井絞車（psjc-1500）。

儀器刻度測試：分別按照《煤田地球物理測井規范》（DZ/0080-93） 《煤田地球物理測井規范》（DZ/0080-2010）的要求對本區使用的儀器刻度測式，包括數字測井儀、密度三測向測井儀、井斜儀、絞車及電纜、儀器絕緣等要求進行刻度測試，各測試資料存檔備查。

2.2測井物性參數方法

根據鄰區測井資料，分階段依據《煤田地球物理測井規范》（DZ/T0080-93）《煤田地球物理測井規范》（DZ/T0080-2010），常規煤田測井參數外（電阻率電位，天然伽瑪，散射伽瑪長短源距，三測向電阻率，聲速測井），每孔均進行了井徑，井斜測量。測井物性參數方法。

2.3煤層及巖石物性特征

煤層：密度值最小，一般為1.25～1.45g/cm3；在天然伽瑪曲線上呈極低值，一般為0.5～2.0PA/KG。電阻率為高阻反應；縱波時差為低速顯示。

2.4資料綜合解釋

1、井場初步解釋井場初步解釋是測井工作很重要的一個環節。解釋的方法是將三條1：200（GRL、GR、NR）曲線，根據視電阻率“高”，天然伽瑪“低”，密度“低”，定性劃分煤層，然后在三條1：50曲線上按各自解釋原則進行定深、定厚解釋。在井場向地質方面提交煤層井場解釋結果和測斜成果。

2、室內綜合解釋是在測井原始資料，全面檢查驗收的基礎上，對井場初步解釋煤層的解釋點，深度和厚度進行審定，同時進行全孔巖性解釋，編制測井圖件。

3、解釋原則

a、在定性的基礎上，定厚曲線最好是定性解釋的主要曲線。定厚曲線應盡力選用分層點明顯易于確定的曲線。

b、選用煤層異常明顯的兩種或兩種以上不同參數的1：50精測曲線上進行定深、定厚解釋。

c、煤層成果：2010年前執行DZ/T0080——93《煤田地球物理測井規范》，2010年后執行DZ/T0080——2010《煤田地球物理測井規范》規定，煤層定厚解釋確定成果采用三種物性參數解釋成果的平均值。

a）煤層定性

本區煤層具有高電阻率、低密度、低天然伽瑪，負自然電位、聲波時差大的物性特征，煤層與頂、底板圍巖物行性差異顯著，曲線界面陡直，經多種測井曲線綜合解釋的煤層成果與鉆探取芯成果的比較驗證，測井提供的煤層深度、厚度及結構準確、可靠。

b）煤層的定厚

長距散射伽瑪曲線：當圍巖是砂巖時，在相對幅值的1/3處劃分界面；當圍巖是泥巖時，在相對幅值的2/5處劃分界面；當圍巖是碳質泥巖時，在相對幅值的2/5～1/2處劃分界面。天然伽瑪曲線：采用曲線相對幅值的1/2劃分界面；

視電阻率曲線：采用曲線分離點劃分界面；側向電流曲線在曲線異常幅度的1/2處分層。

4、破碎帶解釋

當鉆孔巖層裂隙發育， 巖層破碎時，散射伽瑪長源距、聲速曲線為梳狀反映，電阻率電位曲線峰值下降接近基線，井徑也明現出現不規則擴大。

5、含水層解釋

區內含水層分為孔隙含水與孔隙裂隙含水層。孔隙含水層與隔水層的導電性，電化學活動性，天然放射性和密度、視電阻率等均有明顯的差異，結合擴散法測井，并綜合用測井曲線劃分含水層與水文地質確立的含水層相吻合。

三、結束語

通過測井曲線的分析對比研究，煤層與其頂底板圍巖物性差異顯著，采用多種方法測量，能夠準確地解釋巖，煤層的深度，厚度和結構。測井解釋的巖，煤厚度，深度及所劃分的地層界面與鉆探取芯成果比較驗證，測井提供的煤層深度，厚度和結構數據準確可靠；從天然伽瑪曲線顯示，井田內無放射性異常層；進行簡易測溫，但未進行穩態或近穩態測溫，開采時應進行礦井調查，進行了聲速測井，為分析巖層力學性質提供了資料。

參考文獻

[1]王定武，王運泉.煤田地質與勘探方法.徐州：中國礦業大學出版社，2005.2

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【關鍵詞】復合頂板；10煤；治理

1.引言

在煤礦生產中，頂板事故調查中發現，復合頂板所引發的頂板冒落事故往往據于首位，尤其是在更為復雜的地質環境條件下，復合頂板的治理顯得尤為重要。

所謂復合頂板，我們認為必須具備以下三個條件：一是煤層頂板由下軟上硬不同巖性和巖層組成；二是軟硬層之間夾有煤線或薄煤層軟弱煤層；三是下位軟巖層的厚度一般在0.5-2.5m范圍之間[1]。從中可以看出，復合頂板條件下，其下部主采煤層與上部老頂之間存在一定的距離，而中間這部分煤層偽頂或直接頂又是主要有軟巖石或軟巖層夾薄煤層、煤線組成。從巖石物理力學性質的角度看，其泥巖硬度范圍為f=2-3，煤層硬度為f=2.5，粉砂巖硬度f=4-5，砂巖（細-中）硬度為f=6-8，其復合頂板巖性硬度偏小，在工作面回采時，更容易冒落，使采空區與老頂之間形成一定的懸空距離。另外，復合頂板條件下，在掘進巷道或者工作面推進遇構造帶時，也使得頂板砂巖裂隙水對礦井正常產生巨大危害。

2.地質概況

在淮北礦區主采10#煤層中，其直接頂板或直接底板巖性多為砂巖或砂質頁巖，其老頂多為砂巖（細-中）。該類頂板老頂初次來壓步距一般約25m，最大超過30m，而且直接頂呈大塊冒落，初放時常需要強制放頂[2]。

劉東礦二水平東11001工作面是南巷二水平東翼采區首采工作面，其西部靠近F21（H=60-140m）斷層，南部受F15（H=140～230m）和F16（H>80m）斷層阻斷，東部臨近F1（H=100～230m）斷層，生產條件及地質條件較為復雜。其主采10煤層煤質類型為天然焦、焦煤、1/3焦煤為主，煤層發熱量較高，為高熱值煤。煤層厚度0.62～5.33m，均厚為3.09m。局部為煤層結構簡單，以單一煤層為主，僅在個別鉆孔中可見一層夾矸，夾矸巖性為炭質泥巖和粉砂巖。煤層發育較好，為薄～中厚煤層，成煤環境為濱海平原泥炭沼澤成煤。

3.10煤復合頂板類型和開采條件

經過實測，劉東礦東11001工作面10煤層以上是0.2-0.8m的泥巖，炭質泥巖或厚約0.2m煤線偽頂，直接頂板巖性為砂質泥巖，粉砂巖或0.2-0.6m煤層組成和粉砂巖，砂巖老頂組成。10煤層頂板巖性自下而上是有軟巖到堅硬巖石轉化，是典型的復合頂板類型。

10煤頂板多為粉砂巖，其上為老頂砂巖，底板泥巖或粉砂巖。劉東礦生產階段取10煤底板粉砂巖樣做力學測試，抗壓強度27.6MPa，抗拉強度1.08MPa。據實際開采10煤層時頂底板的穩定性：泥巖屬不穩定型，粉砂巖屬中等穩定～不穩定型，砂巖屬穩定型。10煤層頂板粉砂巖厚4-6m，采空后粉砂巖容易冒落，碎脹充填直至老頂砂巖，這種情況下周期來壓不明顯。

另外，劉東礦2003年補勘對03-2號孔10煤層采集的三組頂底板巖石力學樣本，其測試成果見表1。

4.治理措施

4.1加強頂板支護和管理

要解決復合頂板易冒落問題，首先是考慮到如何更好地強化頂板支護與管理的問題。針對淮北礦區復雜地質條件下復合頂板特點，易采用超前掛梁、短梁來及時支護，盡量縮減空頂時間和空頂距范圍。合理布局錨網、錨索、鋼帶位置，有針對性的對個別頂板巖石較為破碎區段進行鋼棚支護，避免長時間空頂造成頂板嚴重離層。另外，在支護材料的選擇上要嚴格把關，杜絕不合格材料入井及投入使用，定期專人對離層或頂板易冒落區進行檢查，加大聯網、補網管理環節的力度。

4.2提高支柱的初撐力

對支柱的有效管理能使其更好的發揮作用，減少無效支護，根本性地控制頂板離層。工作面必須有專業技術人員定期觀測初次來壓及周期來壓時間，掌握其規律，做到心中有數。復合頂板下，頂板下部軟巖含煤線更容易離層，在巖性破碎的個別區段更為明顯，頂板下沉量過大，造成直接頂下沉及其冒落，影響礦井正常生產。因為有效的控頂就是從根本上提前其支護系統的剛性，最直接的辦法就是要強化提高護頂支柱的初撐力。另外是給支柱穿鞋已提高支護力。

4.3對直接頂板的監控和治理

煤層偽頂可以隨著煤層的開采一次性帶采，而對直接頂的控制好壞是冒頂事故常發的主要原因。對復合頂板的治理就是要對容易冒落的直接頂和局部易冒老頂進行行之有效的監控。劉東煤礦11001工作面掘進巷道過程中有專業技術人員定期對10煤頂板巖性進行探查，進行階段性成果總結、分析及預測。在個別頂板破碎區段進行提前預測，加強支護。最大限度地保證直接頂板與砂巖老頂不離層。在頂板巖性極其破碎區段易采取主動放頂，二次加固支護的方法，最大程度上保證頂板在可控范圍內局部冒落。

4.4科學的管理措施

對復合頂板要加強科學管理，包括對工作面的管理和頂底板的全方位、立體式管理。合理的勞動作業組織和作業方式尤為重要，既要重管理，又要重效益。在對復合頂板的管理上做到及時護頂，減少空頂時間和縮小空頂距離。在對直接頂及老頂的監測監控上做到專人專職，定期檢測、定期匯報、總結分析預測等。在對支柱的選取上要嚴格檢測，堅持對礦壓的觀測，把握規律，確定來壓步距和巖移范圍。提高井下現場施工隊伍的管理，加強工程質量。

參考文獻

[1]吳長云.淺談復合頂板的治理[J].黑龍江科技信息，2004（8）：157.

[2]張希久，楊軍.淮北礦區頂板管理八年沿革（下）—兼談回采工作面頂板治理的研究與實踐[J]礦山壓力與頂板管理，1994，（3）：11-15.

[3]閆敦喜.二層煤復合頂板的治理方法研究[J].山東煤炭科技，2003，（4）：27-28.

[4]劉效云，揚本水等.控制“三軟”煤層頂板的理論與實踐[J].東北煤炭科技，2000，（2）：12-13.

[5]施力芳，郭叢林.復雜地質條件下長距離石門揭煤頂板綜合治理技術[J].煤礦現代化，2007，（5）：18-20.

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Abstract:Further explore variation regularity of geologic structure and coal structure by summarizing and analyzing the comprehensive mining. Accumulating some experiences and lessons in comprehensive mining makes geological work could meet the needs of mine development and promote rapid development of the mine comprehensive mechanization.

關鍵詞:綜采地質;綜機采場;地質工作

Key words: comprehensive mining;stope;geological work

中圖分類號:TD1文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)01-0137-01

0前言

煤炭工業的根本出路在于機械化,而采煤機械化特別是采煤綜合機械化的水平,往往是代表一個國家煤炭工業發展的水平。因為綜機采煤速度快、產量高、效率高、又安全,是煤礦現代化發展的方向。因而,必然對礦井地質工作的預見性和準確性提出更多和更高的要求。

1綜采地質應做好以下工作

1.1 綜機選擇好采場

采場的選擇,既要考慮到適合于綜機本身的技術特征,又要充分考慮到與其相適應的煤層地質條件。

(1)按綜機本身的技術特征選采場。每種型號的綜采機械,按其不同的技術特征都有其獨特要求。

(2)煤層情況。煤層應是穩定或較穩定的,煤中最好無矸石或矸石厚度不超過0.3m且又不堅硬,否則會損壞機組滾筒和牙座。煤的灰分不高,至少沒有超過規程要求可能。

(3)煤層頂底板巖性。頂底板巖石完整,采時不太破碎,采后又較易冒落,不會出現太大懸頂。

(4)地質構造。煤層產狀平穩,變化不大,傾角一般不大,緩傾斜最好。斷裂構造不發育,很少有斷層,斷層落差小于1.0m,最大也不能超過本采區煤厚與支架對煤厚的最低要求值之差。斷層走向不應和工作面平行,其間的夾角以30°左右最好,這樣既好過斷層,又能很快地過去,盡快脫離斷層。

(5)無沖擊地壓,煤與瓦斯突出,無水患威脅等安全隱患。無陷落柱,河流沖刷,火成巖熔蝕等突然無煤區出現可能。

(6)采場走向長度一般應在500-1200m(最少在300m以上),傾斜長度一般在140-200m(最少在100m以上)。

然而,煤層地質條件并不都那樣理想,為了保證綜采地質接續,這就要求礦井地質工作者必須做大量細致工作,努力為綜機尋找采場。

1.2 為選擇綜機采場應做好如下工作

在現有地質資料的基礎上,首先用傳統地質學的方法進行地質探測、分析、對比總結,推斷,尋求規律性,并探索新的方法手段為綜采創造好條件。

(1)利用已有的勘探手段,探明構造和煤厚,必要時加以巷探,搞清煤質和煤層頂板巖性。

(2)對煤層要按規程進行穩定程度的評價和劃分,對含有厚矸石的煤層及有分叉現象的煤層,要做出矸石厚度等值線圖,為綜采區劃分提供依據。

(3)詳細分析礦區地質構造。地質構造是影響綜機生產的主要因素。首先要弄清礦區的總體構造及規律性,分析礦區構造應力場,構造的分期與組合關系,主體構造與派生構造,各個區域構造的特點及其力學展性。然后分煤層,分區域的對每條大、中型斷層都要進行分析、研究,再進一步對小型構造作大量細致工作。

根據斷層的分期性和組合特征及區域構造規律性來判斷斷層交叉關系。用數理統計法對斷層延續長度進行推斷。還可以對每條大、中型斷層分別進行計算和統計,求出每條斷層在新區的延續長度和尖滅點,這樣做針對性更強。此外,有的礦區還用此辦法對斷層在傾向上的切割深度也進行了計算和統計,求出各類力學性質斷層,每米落差的平均切割深度和總的切割深度,從而予測深部斷層。還可以應用地質力學的理論和方法予測構造。地質力學是一門新興的地質科學,近年來它對地質工作的指導作用越來越大。

另外,要逐步探索和采用新的探測手段和方法,如井下地質雷達、井下坑透儀、磁力探測、槽波地震等,對搞清煤層、構造、及陷落柱等都起到一定作用。在分析方法上,如趨勢面法,模糊數學綜合評價法等都在被試用。

(4)為綜采提出采區和掘進的地質資料。

2掘進施工過程中的地質工作

在掘進施工前,地質人員可通過審批作業規程及施工措施等時機和技術人員一起對巷道的施工順序進行一番研究,對一些可能有隱蔽式構造的巷道,其施工順序應盡量作到:先期巷道應帶有探煤道性質。如果采區可能有隱蔽的走向斷層,將對采區形成威脅時,可盡量先送距開切眼較近巷道,按著送切眼,這樣可及早探清情況。否則,幾百米溜子道或回風道已送完,再送切眼時才發現有較大斷層,綜機采不了,那就太被動。

在掘進施工過程中,地質人員要做到及時描述和觀測到掌子頭。對地質構造、煤厚、煤層產狀、頂底板巖性、煤質等及時觀測。

3提出完整的回采地質說明書

提供的回采地質說明書要按規程要求詳細的編制。要有地質平面圖,縱橫地質剖面圖,煤層柱狀和詳盡的文字說明。還要畫出煤層底板等高線和回采巷道的素描迎頭卡片。在斷層變化處,要附上局部平幫素描展開圖。

4回采過程中的地質工作

在回采過程中,一般要每旬素描一次工作面。如有地質變化,還要增加素描次數,每月至少作一張大比例尺的素描剖面。要仔細觀察和素描煤層結構,夾矸層,層位,煤質,頂底板巖性、斷層、節理等情況,量好采高,探清頂、底煤厚度及丟煤狀況,特別厚煤層,要探清底煤的殘存厚度,必要時需調整一下采高,為合理分層開采做好工作。

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【關鍵詞】煤層氣；頁巖氣；開發地質條件；對比

一 前言

當前，煤層氣/頁巖氣開發的過程中，很多開發隊伍沒有考慮到地質條件的特殊性，導致后期開發問題重重，所以，新一步分析煤層氣/頁巖氣開發的地質條件很有必要。

二 煤層氣/頁巖氣開發地質條件

頁巖氣與煤層氣一樣都屬于自生自儲式的非常規天然氣。煤層氣是主要以吸附狀態賦存于煤層中的非常規天然氣；而頁巖氣（ShaleGas）是主要以吸附和游離狀態賦存于富含有機質頁巖/泥巖中的非常規天然氣。煤層氣/頁巖氣的解吸與吸附是可逆過程，在溫度、壓力條件變化下相互轉化。富含有機質的頁巖，在地質作用下，生成的大量烴類（油、氣），部分被排出、運移到滲透性巖層（如砂巖、碳酸鹽巖等）中，聚集形成了構造、巖性等油氣藏，其余部分仍滯留在頁巖中，富集形成頁巖氣藏。

1.煤層氣/頁巖氣成藏地質條件

常規天然氣有生、儲、蓋、運、圈、保基本成藏地質條件；而煤層氣/頁巖氣賦存于煤層/頁巖中的一種自生自儲式非常規天然氣，其富集成藏主要取決于“生、儲、保”基本地質條件是否存在、質量好壞以及相互之間的配合關系。煤層氣/頁巖氣開發地質條件

不僅決定于煤層氣/頁巖氣成藏地質條件，還取決于煤層氣/頁巖氣賦存環境條件以及煤層氣/頁巖氣開發工程力學條件，它們在煤層氣/頁巖氣開發過程中缺一不可，且相互聯系。

煤層氣/頁巖氣成藏地質條件包括生氣條件、儲氣條件和保存條件，這些因素相互耦合作用從而決定了煤層氣/頁巖氣在儲層中的富集程度，并控制煤層氣/頁巖氣開發效果。

2.煤層氣/頁巖氣賦存環境條件

煤/頁巖儲層處在特定的環境條件（地應力、地溫和地下水）之中，賦存環境因素是地球內能以不同形式在地殼上的表現，煤層氣/頁巖氣開發地質條件受控于地應力場、地下水壓力場和地溫場等多場耦合作用。

煤層氣與頁巖氣主要以3種形式賦存在煤/頁巖層中，即吸附在煤/頁巖基質孔隙表面上的吸附狀態，分布在煤/頁巖的孔隙及裂隙內呈游離狀態和溶解在煤/頁巖水中呈溶解狀態。煤層氣的賦存狀態隨不同煤化程度有較大差異，并隨賦存環境條件而發生變化。高煤級煤層氣主要為吸附態；而低煤級煤層氣由于具備儲層游離氣的客觀條件其游離氣占有一定的比例。頁巖氣主要由吸附氣和游離氣組成，且吸附氣含量隨著埋藏深度的增加而增高，變化梯度由快變慢，其中吸附氣占總氣量的比例為20%～80%；吸附氣的存在，使其明顯區別于常規氣和致密氣；游離氣的存在，使其又有別于煤層氣。由于賦存環境條件如地應力場環境、地下水的壓力場環境和地溫場環境的變化，使煤/頁巖儲層中吸附氣和游離氣產生轉化。

煤層氣/頁巖氣開發是通過特定的工程及其開發方式改變煤層氣/頁巖氣賦存環境條件，如地應力場環境、地下水的壓力場環境和地溫場環境使儲層條件發生變化的過程，從而使煤、頁巖層中吸附的甲烷氣解吸出來（圖1）。因此正確分析煤/頁巖儲層賦存環境條件及多場耦合特性，對于煤層氣/頁巖氣有效開發具有重要意義。

圖1 煤/頁巖儲層多相介質多場耦合作用示意

①，②―滲流作用；③―吸附與解吸作用；④―物理化學作用；

⑤―物理力學作用；⑥―溶解作用；⑦―多場耦合作用

煤層氣/頁巖氣開發地質條件諸多方面具有共性，但也存在一定的差異性。煤層氣與頁巖氣及其與其他天然氣藏的主要特征及其對比見表1。

表1 頁巖氣/煤層氣與其他天然氣藏的主要特征對比

三 水文地質條件對煤層氣賦存所具有的控制作用探討

1 地質因素對煤層氣賦存的影響控制因素

經過研究發現，地質構造對煤層氣賦存的影響占有極大的作用。不少研究證明，煤層氣的賦存狀態是含有煤的地層經過不斷地質構造運動演化的結果。不同地區的煤層氣因所在礦區地質構造的不同，其生成條件也不盡相同。我國地大物博，煤層氣賦存的地質條件更是千差萬別，并且由于我國地質構造運動不斷的發生變化，煤層在形成之后由于受到不同程度的破壞而發生了一些變化，總的來說，目前我國煤層氣賦存具有低飽和度、低滲透性、低儲層壓力和高變質程度等特點。地質因素對煤層氣賦存的影響和控制主要表現在以下方面。第一，地質構造的不斷演化。地質構造的不斷演化可以使煤層上覆蓋層達到一定的厚度，有利于形成煤層氣藏，還能夠控制煤層的壓力以及游離氣的散失。并且，地質構造的回返抬升能夠對煤層氣富集進行有效控制。經不斷的實踐證明地質構造所經歷的回返抬升時間早晚以及持續時間的長短對煤層氣富集程度有著很大的影響。第二，地質構造的不同形態對煤層氣賦存也有所影響。各種各樣的地質構造形態對煤層氣賦存產生著不同的影響。例如，封閉性地質構造對煤層氣賦產生著極為有利的條件。而相對開放性的地質構造則能夠多煤層氣逸散產生有利條件。

2 水文因素對煤層氣賦存的影響控制因素

水文對煤層氣賦存的控制作用主要表現在：第一，水動力對煤層氣賦存所具有的逸散控制作用。逸散控制作用顧名思義就是導致煤層氣散失，水文因素導致的逸散控制作用常發生于斷層地質條件中，因為斷層地質往往具有較好的導水性質，水力的流動能夠相應減少煤層氣的吸附力度，使煤層氣從吸附狀態轉變為游離狀態從而產生因水力運動導致煤層氣逸散的結果。第二，水動力所具有的封閉控氣作用。水動力的封閉控氣作用主要發生在壓力過大產生的向斜地區，這種地質因巖層擠壓較重，導水性很差，煤層氣富集又很難游離，所以煤層氣賦存含量很高。第三，水動力所具有的封堵控氣作用。水動力所具有的封堵控氣作用往往發生與不對稱的向斜或者單斜中，在這種地質中煤層氣往往受壓力差的控制不自覺從深部向淺部滲流，在這個過程中還能帶動游離狀態的煤層氣聚集，因此對煤層氣的賦存有較好作用。

四 結束語

綜上所述，煤層氣/頁巖氣開發地質條件不同，影響開發的具體工作開展，因此，在煤層氣/頁巖氣開發之前，要首先分析對比煤層氣/頁巖氣開發的不同的地質條件。

參考文獻：

[1]夏鵬，趙凱，李照陽，等.水動力條件對煤層氣賦存的控制作用研究[J].硅谷，2014.

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【關鍵詞】地質勘探；煤田勘探；技術；應用

0前言

煤田建設是煤炭生產的基礎要素之一,在煤礦開發和利用的過程中,地質勘察技術在煤田勘探過程中發揮了非常重要的作用,它是保障我國煤礦企業在安全穩定發展的重要前提。通過地質勘察應用,對煤礦的合理開發提出了建設性的寶貴建議,利用現代科學勘察的數據,為煤礦企業的長久發展提供了有利的依據。地質勘察相關技術的應用是煤礦企業在煤田勘探領域可持續發展的基礎保障。通過有效分析地質勘察優秀技術在煤田勘探過程中的應用,使得更多的煤礦企業健康有序地向前發展。

1煤田地質勘探及其技術

煤田地質勘探是利用一些地質學科的科學研究相關方面的理論和技術,開展地質情況的具體分析等工作。其主要目的就是為了煤礦設計、建設與生產提供踏實可靠的地質資料,使煤炭資源得到合理、順利的開發利用。煤田地質勘探技術的任務主要是運用各種各樣的地質理論,再選擇相對應的技術手段和工作方法,了解地層、地質的構造、煤層、煤質、儲量以及煤礦的開采條件,正確地評價煤企在煤礦及與含煤巖系伴生的其它有益礦產領域的技術應用。

2煤田地質勘探過程中所使用的技術

煤炭資源的開發利用是一項綜合性比較強，系統性和技術性較強的工作，在使用煤田地質勘探技術的過程中，采取合適的煤田地質勘探技術特別重要，采用恰當的地質相關勘探技術才能保障煤礦煤田相關資源得到合理開采與應用，對于煤田設計、發展和相關生產提供明確可靠的珍貴技術支持，煤礦田地質勘探過程充分利用地質學科的研究理論以及相關科學技術研究分析、采用科學措施探測地下煤礦資源情況。煤田地質勘探技術主要有以下幾個方面：

2.1深井鉆探技術

我國的煤田地質勘探工作中基本都要運用到深井鉆探技術，它是勘察煤田地質狀況的重要手段途徑。在具體的煤田勘察活動中，也需要我們在繁多的工具中采取合適的選項，例如首先應該在鉆探的東南西北四個方面確保其在一定程度上的穩定，具體保持方式主要是通過細線在不同的角度進行穩定，因為這樣可以將鉆機的鉆入角度可以保持在垂直角度，這樣才能保證滑車、天車以及孔口等在同一鉛垂線上。還有就是就像對鉆具的剛性必須進行嚴格的考察，之所以選擇金剛石也是出于其剛度是所有物質中剛性最大的。在煤田的地質勘探工作過程中，往往會根據不同層度的地質情況來決定我們要探的目標，這就需要我們采用深井鉆探技術，利用相關設備來進行包括巖層、水樣和土樣等的取樣，然后分析出結果，根據分析數據開展進一步的工作任務。

2.2坑探工程

在煤田的勘探工作中，一般針對暴露區或者半暴露區，坑探工程是運用的比較多的技術。它是探礦工程的重要組成部分，采礦工程的一個重要分支。這一技術是先于煤田地質填圖開展的，目的是為了能夠通過地表面實際情況研究與勘察，使得精準度研究工作得到保證。運用坑探工程技術，首先要利用電子勘探設備和儀器進行探查，然后再通過計算機信息技術對相關地貌進行數據分析，充分反饋暴露區或半暴露區礦藏的綜合狀況。在煤田地質勘探過程中的勘探階段，結合掘進較深的水平、傾斜和垂直坑道，以探明礦床的類型、礦體產狀形態、規模等相關情況，以便滿足求得高級礦產儲量的要求。

2.3地震法煤田勘探技術

地震勘探是鉆探前勘測石油、煤田等的可靠方法，它在煤礦藏與相關地質勘察分析、各地區地質分析研究以及地殼研究等各項目方面得到發展。從礦藏深度一般從數十米到數十千米，對于埋藏在150-700米的煤田淺煤炭層，通常不超過800米范圍內的煤層，都可以采用地震法來進行煤田勘探。而對于超過800米深度的煤層，我們需要采用的是礦井地震勘探技術，包括震波超前地震勘探、槽波勘探技術等。

2.4重力法煤田勘探分析技術

煤礦田的地質勘探中的利用的重力法煤田勘探分析技術通過勘探分析了解地下礦藏資源巖層的密度在方向上的重力變化差異情況，以提供地下煤礦資源構成情況以及煤礦規模等相關信息，然后做出正確合理的決定以及定量定性的解釋判斷。重力法煤田勘探分析技術通過測量分析巖層的密度差異情況在周圍所引發出的異常信號信息，明確目標地質體所存在的空間地理位置、目標大小以及目標形狀，進而獲得對相關工作項目的礦藏地質結構與資源布局情況的正確判斷。在重力法煤田勘探分析技術過程中，通過將野外獲取的測量值換算、校正、分離等才能得到重力異常，再利用不同的反演法，計算出重力異常體的參數。最后，綜合各種方面的知識推斷出所屬目標地的地質構造、資源情況等。

2.5X射線熒光技術

在野外工作過程中，受到激發了的地下礦藏資源樣品中含有的各種元素會釋放出相關信號，然后依據不同元素信號來辨別其特定的能量特性以及波長特性。探測過程中系統收集到那些放射出來了的相關數據，然后再利用我們的儀器設備把探測系統已經收集到了的數據信息轉換成其中各元素對應的種類和含量等，這樣就能夠比較輕便、快捷、及時地獲取到巖石的相關元素成分和品味。傳統勘察礦藏的工作中，我們一般是從地表找到一些礦產的痕跡，然后由地表發現的資料開始深入，這種方法在以前的工作中起到了積極作用，但是隨著科學技術的快速發展，這種方法已經過時，需要我們研究新的方法。X熒光技術和傳統技術相比具有明顯的優勢。X射線熒光技術具有快速、低成本等特點，在冶金、煤礦、材料、環保、等部門得到了大力的發展，相信將來也會成為這一領域的核心技術。

2.6遙感地質調查

遙感地質是地質學分支學科，相比較于傳統的手段，遙感技術主要是通過遙感圖片作為一重要的媒介，然后應用比較強的綜合分析處理能力來完成相關工作。在水文條件方面，結合熱紅外，雷達等更多高科技手段，按照對水文的解釋法等有效手段來進行煤田范圍內的調查分析，結合各種探查方法進一步加強各方面的綜合認證，合理進行水文環境評估工作，按照最終的正確結果開展煤礦勘探工作。通我們的先進衛星遙感技術以獲取需要的圖像來作為我們工作的信息來源，圍繞此信息進行評估工作的開展，把煤礦的地址特征和煤氣分布規律作為出發點，更好地掌握煤田的具體實際情況。

3結語

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【關鍵詞】采煤活動;酸性礦井水;環境影響;預防;治理

0.前言

煤炭是我國的主要能源，在我國一次性能源中占76％以上，必定要進行大量的采煤。采煤過程中破壞了煤層所處的環境，使其原來的還原環境變成了氧化環境。煤炭中一般都含有約0.3％～5％的硫，主要以黃鐵礦形式存在，約占煤含硫量的2/3。

煤層開采后處于氧化環境，流鐵礦與礦井水和空氣接觸后，經過一系列的氧化、水解等反應，生成硫酸和氫氧化鐵，使水呈現酸性，即生產了酸性礦井水。PH值低于6的礦井水稱酸性礦井水。酸性礦井水在我國部分煤礦特別使南方煤礦分別較為廣泛。我國南方煤礦的礦井水pH值一般在2.5～5.8，有時達2.0.pH值低的原因與煤中含硫量高有密切關系。酸性礦井水的形成對地下水造成了嚴重的污染，同時還會腐蝕管道、水泵、鋼軌等井下設備和混凝土井壁，也嚴重污染地表水和土壤，使河水中魚蝦絕代，土壤板結，農作物枯萎，影響人體健康。

1.酸性礦井水的危害

礦井水的pH值低于6即具有酸性，對金屬設備有一定的腐蝕性；pH值低于4即具有較強的腐蝕性，對安全生產和礦區生態環境產生嚴重危害。具體有以下幾個方面：

1.1腐蝕井下鋼軌、鋼絲繩等煤礦運輸設備。如鋼軌、鋼絲繩受pH值

1.2探放pH值低的老空水，鐵質控水管道和閘門在水流沖刷下腐蝕很快，使放水失去控制而帶來災害。

1.3酸性礦井水中SO42-含量很高，與水泥中某些成分相互作用生成含水硫酸鹽結晶。這些鹽類在生成時體積膨脹。經測定，當SO42-生成CaSO4.2H2O時，體積增大一倍；形成MgSO4.7H2O時，體積增大430％；體積增大使混凝土構筑物結構疏松、強度降低而受到毀壞。

1.4酸性礦井水還是環境污染源。酸性礦井水排入河流，pH質小于4時，會使魚類死亡；酸性礦井水排入土壤，破壞土壤的團粒結構，使土壤板結，農作物枯黃，產量降低，影響工農關系；酸性礦井水人類無法飲用，長期接觸，可使人們手腳破裂，眼睛痛癢，通過食物鏈進入人體，影響人體健康。

2.酸性礦井水形成的原因

煤系地層大多形成于還原環境，含黃鐵礦（FeS2）的煤層形成于強還原環境。煤炭中一般都含有約0.3％～5％的硫，主要以黃鐵礦形式存在，約占煤含硫量的2/3.煤層開采后處于氧化環境，流鐵礦與礦井水和空氣接觸后，經過一系列的氧化、水解等反應，生成硫酸和氫氧化鐵，使水呈現酸性，即生產了酸性礦井水。酸性礦井水形成的主要原因即發生的主要化學反應如下：

2.1黃鐵礦氧化生成游離硫酸和硫酸亞鐵：

2FeS2＋7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4

2.2硫酸亞鐵在游離氧的作用下轉化為硫酸鐵：

4FeSO4＋2H2SO4＋O2=2Fe2（SO4）3＋2H2O

2.3在礦井水中，硫酸亞鐵的氧化作用，有時也不一定需要硫酸：

12FeS2＋3O2+6H2O4=Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3

2.4礦井水中硫酸鐵，具有進一步溶解各種硫化礦物的作用：

Fe2（SO4）3＋MS＋H2O＋3/2O2=MSO4+2FeSO4＋H2SO4

2.5硫酸鐵在弱酸性水中發生水解而產生游離硫酸：

Fe2（SO4）3+6H2O2=Fe（OH）3＋3H2SO4

2.6在礦井深部硫化氫含量高時，在還原條件下，富含硫酸亞鐵的礦井水也可產生游離硫酸：

2FeSO4＋5H2S2=FeS2＋3S＋H2SO4＋4H2O

酸性礦井水的性質除與煤中含硫量有關外，還與礦井水涌水量、密閉狀態、空氣流通狀況、煤層傾角、開采深度及面積、水的流動途徑等地質條件和開采方法有關。礦井涌水量穩定，則水的酸性穩定；密閉差、空氣流通良好，則水的酸性較強，Fe3+離子含量較多；反之，則酸性較弱，Fe2+離子較多；開采越深，煤的含硫量越高；開采面積越大，水的流經途徑越長，則氧化、水解等反應進行得越充分，水的酸性越強，反之則弱。

3.酸性礦井水的預防與治理

3.1酸性礦井水的預防

根據酸性礦井水形成的條件和原因，可以從減源、減量、減時等三個方面進行預防或減輕其危害程度。

3.1.1減源

撿選利用造酸礦物，化害為利。煤礦床的主要造酸礦物時夾雜在煤層中的黃鐵礦結核和煤本身的含硫量。煤的開采率低、殘留煤柱或浮煤丟失多，黃鐵礦結核廢棄在井下采空區中，被積水長期浸泡，是產生酸性水的重要根源。減少工作面丟失的浮煤、積極撿選利用黃鐵礦結核，能減少產生酸性水的物質。攔截地表水，減少入滲量。例如回填矸石，控制頂板，防止地面水沿塌陷裂隙浸入老空區。在井下，特別是老井或廢棄封閉井巷處，對礦井水施放適量的抑菌劑，抑制或殺滅微生物的活性，或者減少礦井水中微生物的數量。通過降低微生物對硫化物的有效作用，達到控制酸性礦井水生成的目的。

3.1.2減少排水量

設立專門排水系統，集中排酸性水，并在地表攔蓄起來，使其蒸發、濃縮，而后加以處理，免除污染。

3.1.3減少排放酸性水的時間

減少礦井水在井下的停留時間，可在一定程度上降低微生物對煤中硫化物的氧化作用，從而有助于減少酸性礦井水的形成。對含黃鐵礦多、硫分高、地表水滲漏條件又好的淺部煤層，或已形成強酸性水的老窖積水區，在開拓布局上要權衡利弊，統籌安排，在礦井前期不予開采或探放，留待礦井水末期處理，避免長期排放酸性水。

3.2酸性礦井水的治理

在一定地質條件下，酸性水中的硫酸可與鈣質巖石或其它基性礦物發生中和反應而降低酸度。用燒堿作中和劑用量少，污泥生成也少，但水的總硬度往往很高，雖降低了水的酸度，但增加了硬度，而且成本高，現已基本不用。目前，處理方法有以石灰乳為中和劑的方法、石灰石為中和劑的方法以及石灰石――石灰法、微生物法和濕地處理法。石灰乳中和劑處理法適用于處理酸性較強、涌水量較小的礦井水；石灰石――石灰法適用于各種酸性礦井水，尤其是當酸性礦井水中的Fe2+離子較多時適用，還可以減少石灰用量；微生物法基本原理時應用氧化鐵細菌進行氧化除鐵，此菌能從水生環境中攝取鐵，然后以氫氧化鐵形式把鐵沉淀子在它們的粘液分泌物中，時酸性水的低鐵轉化為高鐵沉淀出來，然后再用石灰石中和游離硫酸，可降低投資，減少沉渣。濕地法又稱淺沼澤法，此法具有成本低、易操作、效率高等優點，具體方法在這里不再詳述。

4.結論

煤系地層大多形成與還原環境，煤層開采后處于氧化環境，流鐵礦與礦井水和空氣接觸后，經過一系列的氧化、水解等反應，使水呈酸性，形成酸性礦井水。對地下水以及其它環境和設施等造成一定的環境影響和破壞，同時會對人體健康造成一定的影響。通過對酸性礦井水的形成原因進行分析，并采取一定的預防和治理措施，可減少酸性礦井水對地下水的污染、其它環境和設施等造成的破壞以及對人體健康的影響。■

【參考文獻】

［1］王大純.水文地質學基礎.北京:地質出版社.

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（1）煤地質行業政策法規及技術標準

行業政策法規和技術標準是各種網站的另一類主要信息資源。這部分的資源需要突出專業性和最新性，也就是說，各網站要根據自己的特色領域及時更新該部分的信息。同時，各網站也提供了相關信息的查詢服務。這些政策法規和技術標準是以文字和表格的形式表現，通常在后臺是用數據庫技術進行支撐，有利于網站及信息的維護。

（2）煤地質行業科研數據

煤地質行業科研數據在煤地質網絡信息資源占有著很大的比重，其中科研數據主要是以數據庫的形式提供，包括科學實驗數據、地質勘探數據、實際生產數據。通常每個網站都是以自己現有的資源為基礎，建立專題數據庫。這些數據庫可以提供模糊、精確的信息查詢。這些數據一般情況下也是以文字和表格的形式表現，當涉及地形圖、地質圖時，會采用GIS的相關軟件來進行顯示，可以做到空間數據和屬性數據的充分結合。

（3）煤地質行業學術資源

煤地質行業學術資源具有其他網絡信息無法比擬的優勢。目前的煤地質行業學術資源按照資源類型來分劃分，主要包括：書目信息、電子出版物、會議及學位論文、教育教學信息、導航指南等。這些網絡煤地質行業學術資源的信息內容龐雜、數量大，傳播范圍廣、速度快。與傳統出版的學術資源相比，具有明顯的速度和成本優勢，但是用戶要求信息的質量高，尤其是查全率和查準率。這些資源的種類很多，因此，這些信息的表現形式也是多種多樣的，用戶在使用時需要下載相對應的專業軟件。

（4）煤地質學網絡交流信息

在各類煤地質學相關網站上都建有各種煤地質學領域的論壇，也稱BBS。他開辟了一個公共空間供用戶瀏覽、查看其中的信息，這些信息的類型非常多，可以是電子書籍、期刊、演講稿、課件等等。這些煤地質學網絡交流信息尚未被納入面向社會公眾的正式出版渠道，通常被稱作“灰色文獻”，與傳統的交流信息方式相比具有及時性、時代性和世界性。這些信息還具有自由性和動態性，容易導致信息在一定范圍內的無序狀態。但總的來說網絡交流已經成為研究人員獲取非正式出版的學術信息的重要來源。

（5）煤地質學其他網絡信息

煤地質學網絡信息本來就是一個非常廣泛的概念，不同的用戶所關注的信息的角度是不同的。各類煤地質學網站除了提供上述的信息類型外，還提供了大量的與煤地質學相關的政治、經濟、人文以及歷史等方面的信息。這些信息具有影響煤地質學科發展的重要因素，因此，也受到廣大煤地質學工作者的密切關注。但是這類信息所占的比重不大，并且具有很強的隨機性，所以這類信息不是網絡資源的重點，也不是研究的重點。

2煤地質學網絡信息的數據類型

煤地質學信息的數據類型大體上可分為空間數據類型和非空間數據類型。

2.1空間數據類型包括矢量數據、柵格數據、遙感數據、照片等圖像數據

①矢量數據：通過對各種地質專題圖的數字化，或是野外地球物理勘探、地球化學勘探得出的數據，例如，儲量預算圖、綜合柱狀圖、剖面圖等。②柵格數據：各種地質專題圖用掃描等數字化的方法形成的柵格文件，例如，數字化后的地形地質、水文地質圖等。③遙感數據：通常為TM、SPOT等類型的衛星影像和紅外、高光譜等航空照片，通過專業軟件解釋為可以為煤地質學服務的數據，如勘探區的遙感監測圖。④照片：包括對對物體宏觀和微觀的照片，例如，野外采集標本的手標本照片或光學顯微鏡下的照片。

2.2非空間數據類型主要為文本型數據和數字型數據

①文本數據：包括空間數據的屬性信息及各種報告、文檔等，例如某地區的地質勘探報告、煤炭資源預測與評價報告等。②數字型數據：主要是指表格數據，涉及工程地質、環境地質、水文地質以及煤質類數據等。

3煤地質學網絡信息特點

網絡信息是以網絡為紐帶聯結起來的信息資源和以網絡為主要存貯、傳播、交流方式的信息資源，是通過計算機網絡可以利用的各種信息的總和。它具有信息內容的多變性、載體的多元化、數據的半結構化、信息組織的非線性化等特點。煤地質學網絡信息除了一般網絡信息的基本特點之外，還具有它本身的特點。

（1）煤地質學信息的準確性任何信息都需要具有準確性，對于煤地質學信息來說，更需要強調信息的精確性和準確性。例如勘探區地質剖面圖、鉆孔數據以及綜合柱狀圖等通常是精確到米；對于地球化學數據，通常需要根據國家標準來確定數據的準確度，其精確度通常比鉆孔數據的高；對于煤炭儲量數據需要精確計算統計，煤炭類型和各煤礦儲量數據要求正確可靠，煤炭的生產計劃及國家大的政策法規制定都將以這些信息為依據。

（2）煤地質學信息的空間性煤地質學信息具有很強的空間性，無論勘探數據還是分析數據，都密切與空間位置相關。鉆孔資料是在特定的地點得到的數據，煤盆地的基礎地質信息也和所處的地球板塊相關。所有這些煤地質學的研究都是在一定區域范圍內進行的，因此，相應信息的獲取、管理、開發等都應該按區域為單位進行，脫離了空間構架，煤地質學信息也就失去了存在的意義。

（3）煤地質學信息的多時態性煤地質學信息的多時態性可以表現在地質體和地質現象產生的時間性、煤田勘探工作的階段性。地質現象是地質歷史進程某一階段的產物，它的產生需要幾十年或幾百年為一個周期；煤田勘探工作可以分為普查、詳查、精查等幾個階段，通常以年為變化周期。利用地學過程的連續性，結合地質學信息的空間性，可以充分的表達出煤地質學地質過程的內在規律。

（4）煤地質學信息的關聯性和復雜性煤地質學信息之間存在很強的關聯性和邏輯性。重、磁、電測量資料、地震資料、地球化學勘探資料以及各種鉆井資料可以得出各種地層信息、古生物信息、構造信息、巖性信息等，根據這些信息以及遙感信息可以建立起地質體模型，從而解釋出煤盆地的形成過程。利用地球化學信息可以進一步得出煤盆地中煤質數據，為煤炭的工業應用提供基礎性信息。由于信息應用目的的不同，對信息的需求也不同，不同的應用強調不同的空間對象實體，使得數據呈現很強的復雜性，這就說明，不可能通過同一表達方式滿足所有的需求。必須根據數據的特點和用戶的需求，按照不同的主題信息進行多重表達。

4煤地質學網絡信息資源整合方式

隨著信息化進程的加快、網絡信息資源數量的急劇增加，需要對網絡信息資源進行整合的要求越發強烈。國內外專家學者從不同的角度出發，對“網絡信息資源組織”的理解和概念做出了不同的解釋，但其本質都是對信息組織是對信息資源對象進行收集、加工、整合、存儲，使之有序化、系統化的過程。其目的是為了檢索信息、利用信息。對煤地質學網絡信息資源的整合就是要根據信息的特點來確定信息的整合方式，以此滿足不同用戶的需求。從整合方式上來看，可以選用文件方式、數據庫方式、學科門戶網站方式以及搜索引擎方式。但是，在整合的過程中要充分考慮煤地質學網絡信息資源的特點，針對不同類型的煤地質學網絡信息，采用能夠體現數據特色的資源整合方式，達到既能實現信息的整合又能保持信息的原始性和自身性的目的。目前常用的方式和方法主要包括以下三種。

（1）當信息資源為科學數據時，為了保持數據的可讀性、可檢索性及可用性，可選擇數據庫作為該信息資源的整合方式，例如，中國煤炭特性數據庫的建立、“地球科學概論”輔助教學圖片庫系統的開發等。

（2）對于地質信息有的地質現象類信息，可選用學科門戶網站的整合方式，并以虛擬現實技術作為整合的技術手段，將無序的地質信息及地質現象組織起來并建立彼此之間的聯系。當然在對這些信息進行組織時，要從考慮信息的重要性、傳遞性以及容量大小的角度來考慮，充分體現出該學科門戶網站的內容特性。例如，體驗式地質教學虛擬平臺建設。

（3）對于一般的網絡信息，通常選用學科門戶網站的整合方式，并以超文本技術作為整合的技術手段，將各種信息素材通過超級鏈接組織成一個新的信息整體，同時要建立一個良好的導航鏈接，能夠使用戶快速在新環境中定位。

用戶在使用上述三類整合后數據時，可以使用谷歌、百度等方便、快捷的搜索軟件，但是對于專業性搜索來說，還存在很大的弊端，例如對一些常用煤地質學專業詞匯進行搜索時，得出的搜索結果量如表1所示。在這些大量的搜索結果中，用戶往往很難找到自己想用的信息，究其原因，是因為這些搜索引擎通常不會去考慮這些專業詞匯的學名、俗稱、同義詞、近義詞等等，這樣就縮小了專業檢索的范圍；在信息準確性和真實性方面，他們也很難進行保證，這樣又盲目擴大了專業檢索的范圍，增加了用戶的工作量。為了避免上述兩種情況的出現，在對煤地質學網絡信息進行二次整合時，可以在煤地質學領域應用垂直搜索理念和技術，面向該領域的網站，對他們這些網絡資源進行抓取、分析、整合，最后針對用戶的需求，提供準確而專業的信息搜索服務。

5結語

篇10

隨著信息技術的不斷發展，煤田地質勘探技術有了很大的提高，并且煤田地質勘探的技術手段也越來越高端，促進了煤炭行業的健康發展，保證了煤炭資源的合理配置。其中煤田地質勘探的技術手段的內容較為豐富，包括遙感地質調查、地球物理勘探、地質填圖、鉆探工程、坑探工程和巷探工程六項內容。遙感地質調查可以由衛星或飛機運載的傳感儀器來接收地面輻射或反射的電磁波，以此來獲取所需要的數據和圖像信息，也可以由衛星或飛機相地面反射電磁波，以此來接收所需的信息。地質填圖中的填繪內容包括斷層、煤層、巖層以及褶皺等，地質填圖是利用地質學理論來調查研究含煤地區的狀況，并將所獲取的地質情況以圖紙的形式進行填繪，以此來形成完整的地形地質圖。鉆探工程在煤田地質勘探工程中運用較為廣泛，它是利用機械設備來傳動鉆頭和鉆桿，對地表進行鉆孔工作，以此來獲取地質信息，最后進行封孔工作。坑探工程要對表土的含煤地層進行探槽、探井以及探巷的工作，在進行探槽工作時，表土層必須要小于3米，探井時，表土層的厚度務必要保持在3米至20米內，對較為平緩的地層和煤層進行勘探。而巷探工程較為簡單，就是直接利用巷道來對地質進行勘探活動。

二、煤田地質勘探的內容與特點

煤田地質勘探的內容包括煤田地質的勘探階段、煤田地質的勘探類型、儲量分類和儲量級別。煤田地質的勘探階段分為四部分，其一是預查階段，對煤田預測區域的地質情況進行預查，尋找煤炭資源，并對所發現的煤炭資源的價值進行評估和計算，如若發現有價值的煤炭資源，則繼續進行普查工作。其二是普查階段，以預查階段為基礎，對具有價值的煤炭資源進行普查工作，具體分析煤炭資源的社會效應和經濟意義，并對煤炭資源開發利用的可能性進行有效評估，以此作為煤炭建設規劃的依據。其三是詳查階段，詳查需要規劃的地區，如需要劃分的井田和需要進行編制工作的礦區，便于礦區的總體發展規劃工作。其四是勘探階段，一般以井田為單位來進行勘探工作，為井田和礦區的建設提供可靠有效的研究，并為勘探設計工作提供有效的地質資料。煤田地質的勘探類型包括煤層穩定程度和構造復雜程度兩種。其中煤層穩定程度劃分為四種類型，其一是穩定的煤層，一般是指煤層的厚度變化不明顯，且具有明顯的變化規律，煤層的結構簡單至較簡單，煤炭的類型單一。其二是較為穩定的煤層，是指煤層的厚度具有一定的變化，但是具有較為明顯的變化規律，煤層的結構較簡單至復雜，并且煤炭的類型有兩種，煤質變化中等，這種較穩定的煤層的大部分區域可以進行開采工作。其三是不穩定的煤層，煤層的厚度具有較大的變化，會出現突然變薄或者突然增厚的情況，并且無明顯的變化規律，煤層的結構復雜至極復雜，煤炭的類型達到三種或三種以上，煤質的變化也較大，這種不穩定的煤層一般呈現藕節狀或是珠狀，且一般連續，這種不穩定的煤層只局限于局部的開采，并且開采的邊界極不規則。其四是極不穩定的煤層，煤層的厚度具有極大的變化，很難找出其變化的規律，一般呈現雞窩狀和透鏡狀，且不連續，煤質的變化很大，這種極不穩定的煤層可開采的煤層塊段。當然構造復雜程度也同樣分為四種類型，其一是較簡單的構造，是指含煤地層的傾向產狀以及走向沒有較大的變化，并且斷層較為稀少，巖漿巖對其的影響作用不大。其二是中等的構造，含煤地層的傾向產狀以及走向具有一定的變化，并且斷層較為發育，有時巖漿巖會對其局部產生一定的影響。其三是復雜的構造，含煤地層的傾向產狀以及走向具有很大的變化，并且斷層發育，有時巖漿巖會對其產生嚴重的影響。其四是極復雜的構造，煤地層的傾向產狀以及走向具有極大的變化，并且斷層極發育，有時巖漿巖會對其造成極嚴重的破壞。儲量分類和儲量級別有傳統和現代之分，且包括礦井地質勘探。一是傳統的儲量分類包括地質儲量、能利用的儲量和工業儲量，其中地質儲量就是生產礦井總儲量，包含能利用儲量與暫不能利用儲量兩種;能利用的儲量包含遠景儲量和工業儲量;工業儲量有包含可采儲量和設計損失量。傳統的儲量級別有A、B、C、D四級，并且每個級別都有與之相對應的劃分標準，其中高級儲量是A級和B級。當然除開傳統的儲量級別和分類，目前常用的分為三種，一是對具體的礦產資源的儲量進行分類;二是對儲量地質的可靠性分類;三是對儲量地質進行可行性的評價。另外，礦井地質勘探分為建井地質勘探、礦井補充勘、礦井資源勘探、礦井工程勘探和生產勘探，除此之外，其資源豐富多樣，具有補充性和繼承性，并且能夠在進行生產服務時可以直接開采。

三、結束語