煤田地质学精选(九篇)

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第1篇：煤田地质学范文

【关键词】含煤建造；构造体系；变质规律

0.前言

勃利煤田位于黑龙江省东部，是我省东部上侏罗纪含煤盆地的沉积中心，也是我省主焦煤的重要基地。煤种齐全，由气煤到无烟煤。煤的变质因素复杂，而且多数情况煤的变质是多种因素综合起作用，其中尤其与构造体系关系密切。

1.煤的变质程度受含煤建造的控制

1.1勃利煤田地质构造

勃利煤田的基底由元古界变质岩和上古界地层及吕梁期花岗岩组成，在海西期形成了褶皱断裂凹陷盆地，到燕山期才开始沉降，接受上侏罗纪鸡西群的沉积。从鸡西群滴道组的等厚线图可知，其沉积中心呈微向南突的弧形分布，由于基底高低差异较大，本组起了填平补齐的作用。到城子河组时，其沉积中心的弧度比滴道组大，而且沉积中心向北移动。因此，先沉积的煤层变质程度高，后沉积的煤层变质程度低。沉积的先后表明当时沉降深度的不同，也就是煤层赋存深度的不同。煤的变质程度随着沉积中心向北迁移，煤的变质逐渐由南向北降低。煤质在剖面上的变化具有明显的垂直分带性，自上而下61（26）号以上为Ⅱ1阶段，61（26）至99（45）号层自上而下为Ⅱ3-V变质阶段，99（45）号层以下为VⅡ1变质阶段.垂向每深100m煤反光率Rmax，下降0.42%-0.84%。单独镜煤分析结果是每下降100m挥发份递度变化为1.1%-1.7%。煤的变质程度沿地层剖面自上而下的增高在本煤田普遍存在。因此，在地质剖面中如果有明显的煤质异常，就预示着有构造破坏的存在[1]。

1.2煤的变质程度

煤的变质程度不仅与当时沉积建造有关，而且与改造后埋藏深度有关。勃利煤田的煤变质作用不仅在构造前进行，而且在构造变动后仍然继续进行。所以，该煤田煤的挥发份等值线在煤质剖面中既不和煤层平行，也不和地表等深线平行，而是与煤层有一定夹角，一般来说煤变质线比煤层倾角要缓，在地层倾角较陡的东部区缓10-20°，在地层倾角较缓的西部区缓5°左右。

总的来看，沉积建造对煤的变质起着两方面的控制作用：其一，在水平方向上随着沉积中心向北转移，煤的变质由南向北变低，其二，在垂直方向上随着深度的增加煤的变质增高[2]。

2.煤的变质程度与构造体系的关系

2.1山字型构造

勃利煤田为一弧顶向南突出的山字型构造，弧顶在茄子河南部，西翼走向北西，东翼走向北东，弧顶走向近东西。此山字型构造在燕山运动早期已成雏型此点从滴道组和城子河组等厚线图的形状可以看出。但是更重要的是在煤系形成的过程中和形成以后，由于多次构造运动，受南北向的压应力则是山字型形成的更重要因素，为褶皱紧密的复背斜和复向斜，以及规模比较大的阶梯状逆断层，形成迭互状构造，挤压破碎带发育。西翼构造简单，断层多为张扭性正断层，地层产状平缓，一般为10-20°，在西翼南部有褶皱和压性逆断层出现。东翼构造较复杂，有小型褶皱，有的成雁形排列，压性逆断层和张扭性断层发育，地层倾角较陡，一般为40-50°。而在这个煤田内，煤系地层厚度总的来看差不多，只是东翼厚度变化稍大，一般厚度为2200m，西翼为2060m。

2.2煤的变质规律

煤的变质规律与煤系厚度井无明显的关系，而是与构造体系一致。具体表现为弧顶部位茄南区为高度变质，主要为无烟煤、贫煤、其次是瘐煤和焦煤；在西翼桃山矿、新兴矿、青龙山区则以气煤和焦煤为主，再向西北的罗泉区、种牛场区则为气煤；东翼的茄子河区、东方红区、龙湖区则主要分布是焦煤，其次是气煤，再向东和东北方向的隆庆区、岗峰区、十八里区以气煤为主。从详细的资料分析也充分说明这种变化规律：西翼气煤和焦煤的界线在桃山矿为67（32）号煤层，（注；括弧外为新层号），到新兴矿为68（32）号层，到安乐区为88（36）号层至93（40）号层，至青龙山区为99（45）号层，在20km的水平距离内，气煤和焦煤的界线向下移动垂深550m。挥发份的变化西翼由桃山到青龙山增高，例如，99（45）号层由26%增加到32%，88（36）号层由30%增加到33%；东翼气煤和焦煤的界线由茄子河区60号层，到东方红区62号层，到龙湖1线为90号层，从茄子河区到龙湖1线在水平距离15公里内，气煤和焦煤的界线向下移动垂深500m。挥发份的变化由茄子河到龙湖1线增高，例如99（45）号由22%增加到28%，88（36）号层由25%增加到28%[3]。

煤质不仅沿弧形有明显的变化，而且由内弧和外弧也有变化，主要表现为同――层煤沿倾向的变化，即变质程度由由内弧向外弧的倾斜方向增高。对于不同层位煤质的变化在弧顶和东翼比较明显，在西翼有所表现。如在桃山以焦煤为主而茄南区则以高变质的无烟煤和贫煤为主。在东翼，特别是七峰断层以东，受新华夏系构造控制极为明显，主要再现为受新华夏系所产生的第二序次的压扭性构造所控制。众所周知，双鸭山煤田、双桦煤田、勃利煤田、鸡西煤田，其单个煤盆地轴向大致近东西向，如果把这些煤盆地最低点连线，其方向为N22-30°E，是属于新华夏系构造体系，即这些煤盆地处于新华夏系第二隆起带的凹陷中。而本煤田东翼的NNW向张扭性断裂和NE和的压扭性断裂虽然属于新华夏系的构造成份，这两组构造线相对于新华夏系则属于第二序次。另外，NE向的断裂其性质是先压后扭，其方向为N40-50°E，从发生时代看是在下古生代开始。

七峰断层以东煤质的变化受新华夏系第二序次所产生的NE向压扭性断裂所控制，即煤的等变质线与其平行，并且煤的变质程度是由东南向西北方向逐渐变低。例如在珠山区煤的挥发份为26%左右，当于焦煤第1V变质阶段，到七峰区则为30%，相当于肥气煤第Ⅲ变质阶段，到岚峰区为37%-39%，为标准气煤第Ⅱ变质阶段，这都为很多煤质资料所证实。需要指出的是山字型构造的东翼的压性结构面与新华夏系的次级压扭性结构面成迭加复合关系，其煤质变化对于山字型构造来说是由内弧向外弧变质程度逐渐增高。

3.结论

煤的变质规律是由两翼向弧顶变质程度增高，由内弧向外弧变质程度增高，煤的等变质线基本呈弧形分布。以上是一点粗浅认识，谬误之处在所难免，恳请指正。

【参考文献】

[1]徐开礼，朱志澄.构造地质学[M].北京：地质出版社.

第2篇：煤田地质学范文

关键词:补作勘查区;高岭石泥岩;夹矸;煤层对比

中图分类号:P618

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)18-0180-02

煤岩层对比是煤田地质勘查的一项十分重要的基础工作,直接关系到含煤地层层序、构造判断、煤层稳定性研究、煤质煤类确定及资源量计算等方方面面,直接关系到地质勘查报告的质量。尤其在地质构造复杂、多煤层及煤层稳定性较差地区,搞好此项工作尤为重要。

煤岩层对比方法很多,目前常用的有标志层、古生物、层间距、煤质、煤层顶底及煤岩层物性特征等对比方法,一般是各种方法进行综合对比。本文就贵州省纳雍补作井田煤层中高岭石泥岩夹石在煤层对比中的作用,谈一点粗浅认识。

一、井田地质概况

(一)井田范围及概况

补作勘查区位于贵州省纳雍县张家湾镇境内。其范围北起F1及F3号断层,南止F17号断层;西自水公河向斜轴,东至龙潭煤组底界。走向长15.5km,平均宽4.2km,面积约65km2。该区已完成普查施工,共布设勘探线9条,施工钻孔32个,钻探总进尺18075.21m,并进行了相应的地质填图、测井、水文地质及采样化验等工作。勘查工程布置情况,如图1所示:

(二)含煤地层

该区含煤地层为二迭系上统龙潭组(P3l)。主要由灰色至黑灰色细砂岩、、粉砂质泥岩、泥岩、煤层组成,间夹数层生物碎屑灰岩。含煤43～57层,其中编号煤层35层,煤层总厚24.31～42.24m,平均总厚为30.91m,含煤系数为10.2%,其中计量可采煤层7层。含煤地层厚度为277.00～350.00m,平均302.56m。

龙潭组可根据岩性、岩相和古生物特征,分为三段:上段(K2～K5)含主要煤层5层(2、5、6、7、9号),是主要可采煤层的富集地段,为海陆交互相沉积,其中灰岩标志层多。中段(K5～K7)含主要煤层5层(13、14、16、17、20号),属过渡相(三角洲)沉积,以产植物化石为主,海相标志层少。下段(K7～底界),含主要煤层4层(23、29、32、33号),其上部标志层少,下部属泻湖-潮坪相沉积,标志层较多,但中上部标志层少。

龙潭组地层层序、煤层及标志层编号,如图2所示:

二、高岭石泥岩赋存特点

(一)分布特点

补作勘查区高岭石泥岩在龙潭组中分布较广,绝大多数作为煤层夹石赋存,在垂向上,自上而下2、7、13、27、29、32、34号等煤层均有高岭石夹石。少数高岭石泥岩呈薄层状夹于灰岩或泥岩间(如标五)。单层厚度一般为1～10cm,有时与泥岩、粉砂质泥岩伴生。

(二)岩性特征

宏观特征:一般呈灰、浅灰色、暗灰紫色,少数呈黄绿色。鳞片状、结晶状或冻胶状,具滑感。标五灰岩中高岭石泥岩夹层,含大量白云母片。风化后呈粘土状。作为煤层夹石时,其中常含少量植物根部化石。夹于灰岩或海相泥岩中的高岭石泥岩,有时含少量腕足等动物化石。

微观特征:主要成份为高岭石,含量40%～50%,呈细小鳞片状分布。其次为岩屑、菱铁矿、水云母。岩屑含量变化大,岩屑大部分蚀变为细小鳞片状,岩屑由泥质粘土组成,呈砂粒状(粒度0.06～0.2mm),含量有时高达53%(29煤夹石)。水云母含量一般常在15%以下,呈细小鳞片状分布。菱铁矿多呈不规则的球粒状、放射状不均匀分布,其含量有时高达30%(13煤夹石)。煤层中高岭石夹石一般含少量炭质(2%～5%)和黄铁矿(一般

区中不同层位的高岭石泥岩夹石,其宏观特征和组分含量均不相同,如13号煤夹石,呈暗紫色、结晶状,岩屑含量少,菱铁矿含量高(30%),属菱铁矿化水云母高岭石粘土岩。而29号煤夹石,则呈灰-灰紫色、冻胶状,致密,岩屑含量高(52%),属岩屑砂质高岭石粘土岩。而标五中高岭石夹层,呈黄绿色,鳞片状,富含白云母片,蒙脱石化,属白云母蒙脱石化粘土岩。

三、高岭石泥岩夹石在煤层对比中的作用

勘探资料表明,该区高岭石泥岩夹石横向上较稳定,具有一定等时性,其中,以13、29号煤高岭石泥岩夹石和标五灰岩中夹层稳定性最好。

13号煤层中夹一层暗紫色、结晶状高岭石泥岩,似砂糖状,区内分布较广,大部分钻孔均可见及,一般厚5～10cm。13号煤位于龙潭组中段,该段煤层多,以植物化石为主,海相标志层极少,故13号煤中高岭石泥岩夹石,则是对比该煤层的良好标志。

29号煤层为一复杂结构煤层,夹石2～7层,其中,顶部1～2层为灰、灰紫色冻胶状高岭石泥岩,一般单层厚10～15cm,全区发育,十分稳定,是对比29号煤的良好标志。

标五中高岭石泥岩夹层:位于标五(硅质灰岩)的下部,灰白、黄绿色鳞片状高岭石泥岩,常蒙脱石化,富含白云母片,十分特征,厚2～10cm。横向上十分稳定,不仅在补作井田,而且在织纳煤田都广泛分布,是一区域性等时面,是对比标五和划分中、上段的良好标志。

四、高岭石泥岩夹石成因初探

煤层中高岭石泥岩夹石,其上下围岩均为煤层,其中常含植物根部化石,其沉积古地理环境应为沼泽或泥炭沼泽中的沉积产物。其物质来源可能多样,一种是母岩风化分解时游离出来的SiO2与Al2O3,呈胶体状被水流搬运到沼泽中凝聚形成。另一种可能是铝硅酸盐矿物风化残余形成高岭土后,被水流搬运至沼泽或泥炭沼泽中,机械沉积而形成于泥炭之中。

此外,少量高岭石泥岩夹石可能与火山灰有关,如7号煤中高岭石泥岩夹石,呈结晶状,在织金地区其中发现有β石英,部分呈尖针状,似未经过搬运或搬运距离不远,可能属火山灰飘落沉积所致。尤其是标五中高岭石泥岩夹层,位于灰岩之中,具蒙脱石化,富含白云母,有时含少量腕足类化石,应为浅海环境中生成的,其厚度虽薄,但分布十分广泛,至勘查区西侧马中岭一带,标五灰岩尖灭了,而该层高岭石泥岩仍然存在,可能为火山灰的产物。

五、结语

贵州省纳雍补作勘查区的含煤地层中,高岭石泥岩夹石(层)分布较广,其单层厚度虽薄(一般数厘米),但在一定范围内具有等时性,有的横向分布很广;而且不同层位的高岭石泥岩夹石,岩性(颜色、结构、成分等)差异明显。因此,在煤岩层对比中,作为煤层自身特征的一部分,是一个重要对比手段,尤其是在以陆相沉积为主,海相标志层少的多煤层地区,显得更为重要。但在煤层对比中,不能割裂开来,必须进行各种方法综合对比,互相补充,相互印证,才能收到较好的效果。

参考文献

[1]武汉地质学院煤田教研室.煤田地质学[M].地质出版社,1985.

第3篇：煤田地质学范文

关键词：盆地；聚煤规律；含煤地层；构造

中图分类号：P611.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）04-0135-02

1 位置、交通、自然地理

本区位于黑龙江省黑河市境内，属黑河市罕达气乡和嫩江县多宝山镇管辖。东距黑河市140km，有公路相通。西距嫩江县130km。黑宝山至嫩江有地方铁路相连。距离153km。自嫩江站可通往全国各地，黑河到黑宝山的公路在区内南部通过。交通较方便。盆地范围地理坐标，东经125°02′00″--126°50′00″；北纬49°48′00″--50°38′00″。木耳气盆地面积为577.54平方千米，长胜盆地面积为84.50平方千米。

本区位于小兴安岭西坡，属低山丘陵区。区内海拨高度385―446m，相对高差61m，附近高山海拨最高可达586m。地势为西北高，东南低，西部为丘陵台地，东部为河谷低地。

本区有裸河、根里河、泥鳅河，流向西南，属嫩江水系，本区属中温带大陆性季风气候，冬季严寒干燥，夏季凉爽多雨，春秋两季多风。年平均气温0.0℃～-0.2℃，最高气温31.5℃，最低气温-37.0℃。年降水量531.3-586.0mm，年蒸发量689-990mm，年平均风速3.2m/s。每年9月为初霜期，10月到翌年4月为冻结期，5月为解冻期。降雪量，最高达0.5～1.0m。季节冻土和多年冻土均有发育，季节冻土厚度为2.00～2.89m，多年冻土主要分布于河谷附近和潮湿地带，属岛状冻土，厚度可达15.00m。

2 地质概况

2.1 含煤地层

区内出露的地层（见表1），古生界组成煤盆地基底或在煤盆地四周出露，总体呈北东向展布，西部区局部呈北西向展布。奥陶系、志留系和石炭系主要分布于煤盆地的北侧，泥盆系主要分布于煤盆地的南侧。煤盆地内主要为中生界，也呈北东向展布。其中以白垩系分布范围最广泛。下白垩统九峰山组为区内主要含煤地层。第三系、第四系为盖层。

2.2 构造

黑宝山―木耳气盆地位于新华夏系第三降起带北东段、在华夏构造体系的新开岭复背斜的北西翼，呈北东60°方向展布。

2.2.1 区域构造概况

华夏构造体系构成了区域构造的基本格架，以北东向褶皱和压扭性断裂为主体，同时配套的有北西向张一张扭性断裂。北东向和北西向断裂构造活动，形成了古生界及早期侵入岩被切割成若干网格断块的构造格局。

新华夏构造体系主要以断裂构造为主。早期往往追踪华夏系构造，沿基底构造软弱带发生继承性活动，使中生代所形成的黑宝山―木耳气半地堑式断陷盆地及盆地中沉积的地层在展布上，承袭了华夏系的方向。

2.2.2 盆地构造

（1）盆地的几何形态（表1）。

盆地总体走向北东60度，长约84公里，宽2.5 -11公里，长宽比约为15比1；呈不规则狭长带状，其南部边界呈锯齿状。盆地两翼南陡北缓，其底表面凹凸不平。

（2）盆地的构造格架。

垂向电测深推断解释成果表明，盆地基底存在北东向断裂带和北西向断裂带。这两组断裂带对盆地和基底形态起着主要的控制作用。

盆地不同部位沉降幅度相差悬殊，沉降幅度由几十米到600米，局部可达上千米。不同断块的差异沉降，在盆地内形成多个次级坳陷。其自西至东有：黑宝山-一五一、一五三、红旗-木耳气、长胜、木耳气南等次级坳陷。并且各次级坳陷沉降幅均一。在两个级坳陷间为次级降起，其规模比次级坳陷要小。

此外，盆地内尚存在北北东、北北西向后期断裂，控制了盆地内目前含煤层的分布范围。

2.2.3 盆地的构造演化

北东向和北西向先存断裂将基底切割成网格状断块，由于受区域右旋张扭应力影响，盆地初始断陷沉降接受沉积，并伴有强烈的火山活动，继之是大规模断陷沉降，大面积接受沉积。进而区域左旋压扭应力开始持续作用，盆地开始萎缩退覆，直到结束充填。

值得提出的是盆地中次级坳陷对聚煤作用有重要的意义，并且各次级坳陷的充填序列具有同步性和渐步性，这说明其所处大的构造环境基本相同，但沉积环境各自具有独立性。

3 煤层和煤质

3.1 煤层

本区含煤地层为下白垩统九峰山组，该组在盆地内分为四个煤岩段，含煤层段主要在第二、第四煤岩段内。其中第二煤岩段含煤五层，分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ下号煤层；第四含煤段含煤二层分别为0、Ⅰ号煤层。在盆地的西部区主要发育Ⅰ号煤层组（Ⅰ、Ⅰ下1、Ⅰ下2），为该区可采煤层，其余煤层为局部可采或零星可采点。在盆地的中部至东部主要发育为Ⅱ号煤层组（Ⅱ上1、Ⅱ），其余煤层为局部可采煤层。

盆地西部含煤区（包括一四七、一五一、一五三），含煤地层最小厚度123.16米，最大厚度234.69米，平均200.70米，煤层总厚度平均为3.00米，含煤系数为1.49%。

盆地中-东部区（包括金水四分场、三分场、木耳气等），含煤地层最大厚度为372.50米，煤层总厚度为2.99-13.01米，平均煤厚为7.77米，含煤系数为2.09%。

3.2 煤质

本区以长焰煤为主，盆地的中-东部区局部有少量的不粘煤、弱粘煤和气煤。如图1所示。

4 结语

黑宝山―木耳气盆地是黑龙江省大兴安岭西部早白垩世重要的含煤盆地，主要成煤环境为冲积扇扇端沼泽湿地及河流相沉积，含煤地层为九峰山。九峰山组主要为一套陆相的冲积扇―河流―湖泊三角洲―湖泊沉积，岩性主要为砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩、（凝灰质）中细砂岩、（凝灰质）粉砂岩、泥岩、凝灰岩和煤层。本次研究⒕欧迳阶榛分为一个三级层序S1，其中三级层序中发育了低位体系域、湖侵体系域和高位体系域，由于钻孔的钻探深度有限，只在部分地区发育低位体系域，下面将详细的介绍层序S1中各体系域及沉积特征：

低位体系域：在本区中主要在钻孔mx003孔、mx013孔、mx025孔见到，发育岩性为杂色砾岩，成分以花岗岩、安山岩岩屑为主，夹粗砂岩薄层，最大粒径10cm，一般在0.2―1.5cm之间，分选不好，磨圆差属冲积扇的扇根相沉积，发育煤层。

第4篇：煤田地质学范文

关键词：就业；瓶颈；资源勘查；导向；培养模式；关键

中图分类号：G424 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）15-0083-02

矿产资源是国民经济的物质基础，国家经济的快速发展和国家安全战略都需要矿产资源的强有力支撑。资源勘查工作是对地质、矿产资源进行调查研究工作，目的在于发现、探明矿产资源，保证国民经济建设和社会发展的基本需要。但由于矿产资源本身是不可再生资源，随着矿产资源的不断枯竭，矿产勘查空间由二维过渡到了三维，勘查对象在地表反映的现象与矿体本身的距离越来越远，矿化信息也由直接变为间接，勘查难度越来越大，对勘查工作者的要求也越来越高。为了适应新形势下的资源勘查工作，高等院校有必要对原有的培养方案和培养模式进行总结、修订，以培养出优秀的资源勘查工作者，从而保证国民经济建设的顺利进行。

一、提高教学水平，教师素质先行

“师者，所以传道授业解惑也”。在高等教育大众化的今天，对于高校教师的教学能力和科研能力要求越来越高。为了适应时代的发展和要求，满足教学科研需要，学校应根据专业发展实际，不断提升教师素质和能力。首先，实现内培外引，鼓励在校教师在职攻读博士学位，选送优秀的骨干教师到国内同类专业的一流大学进修、访学，加大对高层次学科带头人的引进力度。其次，实行青年教师导师制，提高青年教师的教学水平。针对专业青年教师多、专业理论扎实，但在实践能力和教学经验方面有所欠缺，实行青年教师导师制，定期组织由经验丰富的老教师带队，到现场学习，将理论与实践相结合，提高教学效果，同时，定期对青年教师进行培训，培训内容涉及师德修养、教学建设与改革、教学工作规范、教学方法和教学实践等方面。第三，鼓励教学改革，规范教学行为，为适应社会经济发展变化的形势和高等教育改革的要求，学校应重视开展教学研究，强化教学内容、方法和手段的改革，加大奖励力度，保证优秀的教学成果能够在一线教学中得以应用。第四，完善教师管理和激励机制，提高教师综合素质，学校应多开展青年教师教学技能比赛、课堂观摩教学、课堂教学评奖活动，并从政策上加大奖优罚劣的力度，鼓励教师从事教学研究和教学改革的实践，鼓励编写有特色的重点教材，取得的成果作为教师职称评审和岗位定级的重要依据。

二、重视学生思想教育，培养学生的专业情感

资源勘查工程专业工作地点大多在野外，工作条件相对艰苦，而学生在入校前填报志愿时，缺乏对资源勘查工程专业的本质认识，入校后，在学习的过程中激发不起学习的主观能动性，甚至产生厌学情绪。伟大的科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。在学生入校之初，通过开设《专业导论》，介绍资源勘查工程专业的专业特点和未来的就业方向，使学生对资源勘查专业有本质上的认识，培养学生专业情感，激发学生学习热情，变被动学习为主动学习，提高教学质量。

三、调整固有课程设置，拓宽学生选课范围

由于高校课程设置精简，课程门数和课时都有所减少，导致学生对于专业的学习不够系统、深入，而有些课程的设置先后顺序也存在问题。这种课程设置会使考生感到学习苦闷，无所适从，甚至产生厌学情绪，影响教学效果。

资源勘查专业是学校的传统专业，课程设置一直按照传统理论进行，随着学科的发展、勘查技术的进步以及中国资源勘查战略的变化，对于资源勘查专业学生的培养提出了更高的要求。为了适应学科发展的形式以及社会对于人才新的要求，课程的设置应该有所调整，针对学生的就业方向有所侧重，如针对工程地质方向，开设土力学地基基础、地基处理、基坑降水、工程地质学、岩体力学等课程；针对煤田地质方向，开设沉积盆地分析、煤田地质学、煤田普查与勘探、瓦斯地质学等课程；针对固体找矿方向，开设钻探工程学、地球物理勘探、矿产资源经济学、矿床学等课程；针对目前计算机专业软件在实际工作中的广泛应用，开设GIS软件应用、地质制图学及CAD制图、MAPGIS软件应用等课程。这样，学生学习有所侧重，可以更好地学习专业课程，提高专业素质和能力，满足时代和社会对于资源勘查专业人才的需要。

四、根据学生接受能力，适当开展双语教学

随着矿产资源的不断枯竭，矿产勘查的对象和范围也在不断地发生变化，矿产勘查空间由二维过渡到了三维，勘查对象在地表反映的现象与矿体本身的距离越来越远，矿化信息也由直接变为间接，勘查难度越来越大，为了保证国民经济发展和社会生产对于矿产资源的需要，实现矿产资源勘查可持续化，资源勘查的国际化趋势日趋明显，截至2008年，中国在海外的矿产勘查投资已经达到了8.12亿元，资源勘查的国际化趋势对资源勘查工作者提出了更严格、更专业的要求，尤其是外语的读、写、听、说能力，在这样的背景下，高等院校资源勘查专业的培养模式和培养方案也要发生相应改变，以适应其要求。具体来说，就是根据学生实际情况和接受能力，适当在某些课程开展双语教学，加大专业英语的教学比重，提高学生外语的的读、写、听、说能力和综合素质，培养专业基础理论扎实、外语能力达到一定水平的复合型人才。

五、积极推进校企合作，培养学生实践能力

资源勘查专业是一个实践能力很强的专业，因此资源勘查专业的人才培养，除了扎实的专业理论基础之外，实践能力同样重要。目前很多高校教学计划中都设置了实践课程，但是由于学校的软件、硬件条件的缺乏，无法保证实践课程的顺利实施。通过学校与外部单位建立实习基地，将实践课堂开设在现场，将理性认识与感性认识融合，让学生真正体会到现场的工作氛围，真正走入企业，培养学生的实践能力和综合素质；同时，企业也可以通过和高校合作，验证他们的研究成果，弥补他们在专业理论方面的不足，共同探讨在生产中出现的各种技术问题，利用高校的人才优势加以解决，达到校企双赢的目的。

六、积极推进产学合作，实施“订单式”人才培养

由于近些年高等院校的扩招，学生的就业形式越来越严峻，就业问题正逐渐成为制约高等院校发展的瓶颈。以就业为指导的高等教育应积极探索和建立产学结合的长效机制，倡导开展“订单式”培养。

资源勘查专业，应该针对本专业的实际情况，瞄准人才市场需求，主动根据用人单位需要，进行培养方式改革，包括课程设置、教学内容、教学方式与方法等，以适应不断发展的形式对于专业型、复合型人才的需要，帮助学生就业，并使毕业生走上工作岗位后能迅速进适应新的工作岗位，实现他们的人生价值。

以就业为导向的高素质人才培养是资源勘查专业的必然选择，把握时代脉搏，提高教师的综合素质，有选择性开设特色课程，结合双语教学方式，实行“订单式”人才培养，开展就业指导，实行校企结合，培养学生的实践能力。只有教师、学生和决策者一起行动起来，不断探索、尝试，使先进的教学观念真正体现于教学实践，将大学培养模式改革逐步落到实处，真正取得成效，才能提高教学质量，适应现代教育快速发展的需要，办成人民满意的大学。大学也才能真正成为培养人才的摇篮，成为学生实现崇高理想、塑造完美人格的殿堂。只有这样，才能培养出适应社会需要的高素质资源勘查人才。

参考文献：

[1] 张欲晓.以就业为导向的高职院校人才培养措施研究[J].黑龙江科技信息，2009，（16）.

[2] 刘智英.以就业为导向的人才培养模式研究[J].教育论坛，2009，（10）.

[3] 胡海燕.资源勘查工程专业国际化人才培养模式研究[J].教研，2010，（2）.

[4] 毕晓芬，孙志军.关于双语教学与国际化人才培养的思考[J].教育与职业，2007，（18）.

第5篇：煤田地质学范文

【关键词】Flac3d；Cad；数值模拟；控煤分析

0 引言

Flac3d是一种利用显示拉格朗日差分方法为岩土工程和地|力学方面研究提供有效数值模拟分析的工具。其采用判断最大不平衡力是否随时间阶步的增加而收束的方法，来刻画计算的收敛过程，反映计算是否趋于稳定。Flac3d建模后，通过对其构建的模型赋予相应的物理性质和岩体力学参数，设定相应边界条件，即可对研究区进行井下断层的数值模拟，对其控煤模式和控煤作用以及对煤层赋存的影响进行有效计算和相关分析，具有较为理想的三维数值模拟计算分析能力[1]。为此，本文通过运用autocad和flac3d对淮北刘店7煤1线断层进行数值模拟，得到断层xyz各方面应力云图和最大最小主应力图，研究断层煤层围岩间的应力分布规律，分析断层的构造控煤作用和对煤层赋存影响，从而对煤厚变化规律进行研究，在井下开采掘进和工作面布置上都具有积极的指导作用。

1 研究区概况

1.1 聚煤环境

刘店井田所在的两淮地区形成于二叠世早期，沉积体系主要以海湾泻湖和三角洲相交替出现。从K1灰顶到10煤层，两淮地区沉积环境由浅海、滨海相渐变为泻湖、滨海、潮坪相。随着环境的逐渐演化，潮坪的范围不断扩大，使之利于泥炭沼泽沉积相的发育，为煤炭的形成和聚集做出了准备[2]。10煤上层铝质泥岩，表明聚煤作用的完成，煤层上层三角洲平原相发育。大量植物化石碎片的深灰色薄层状的泥岩，代表了三角洲沉积体系的形成。十煤层之上的岩石颗粒由粗变细的层序特征，体现了两淮地区三角洲沉积相的整体演化过程。

根据地质资料综合分析认为：7、10煤层煤层之下为海湾一泻湖一潮坪沉积体系；煤层上部为浅水三角洲沉积体系，煤层沉积时受到三角洲分流河道的冲刷作用，煤层的顶部是分流间湾静水沉积相。

1.2 井下构造特征

通过对地震、钻探、测井和巷道资料进行，研究区中组合落差3m以上的断层297条。其中落差≥30m的断层32条，≥15m～

1.3 煤层赋煤规律

刘店井田煤层的几何形态深受聚煤环境的影响。井田的7、10煤层皆在潮坪、海湾、泻湖中形成，因此煤层下方的沉积体系严重影响煤层的展布和格局。该区域内煤层走向多为北东方向。受沼泽发育的开始时间、顶部碎屑物质的推进方向和速度的影响，导致煤层总体上呈由北向南逐渐增厚的发展趋势[4]。

从十煤层煤厚等值线图可以看出，受井田内部褶皱构造影响，煤层厚度的展布主要分为东西向和北东向两个方向。刘店井田内发育有DF60， DF61和DF33等逆断层，由于受这几个逆断层上下两盘的逆掩重叠或挤压聚集，使得这些断层附近的煤层厚度较大。F3和F4两大正断层的拖拽作用，使得附近的煤层厚度一般都很小，平均厚度在2米以下。

2 断层模型的构建

地质模型是通过对断层和层位的研究而建立的三维网格体。模型的三维网格体中每一个节点都会被赋予像泊松比，体积模量，剪切模量等等的属性参数。

Flac3d在前处理阶段对于复杂三维地质体建模上，存在明显不足，模型数据点确定和网格划分上的低效性，造成了建模的不便。通过利用autocad平面图形转化三维模型的方法，可以方便、快捷地建立可用于flac3d的地质模型[5]。但通过此简便方法建立的是对二维图形进行半空间延伸的三维模型，无法建立更为复杂的地质模型。为此，遇到复杂的构造结构，本文通过直接在cad上进行三维图形建模，提取相应点坐标进行数据汇总处理，将生成的数据文件以txt格式保存，最后通过flac3d命令导入数据文件，并添加边界条件、初始条件以及本构模型和具体材料参数，即可生成复杂的数值模型。

2.1 地层力学参数的确定

岩石力学参数的选取如表1。

2.2 计算模型设计

根据勘探资料分析，F3断层位于矿区中部偏北部，走向北东东，倾向北北西，倾角约60°，平面延伸大于500m，落差断距约为90m，G15地震孔控制断层。勘探线剖面图1，区域等高线图2如下：

从资料中可看出，两侧煤层倾向为北东东，走向为北北西，倾角较小，为了方便模拟分析将其视为水平地层进行建模。研究区将整个工作面作为模拟对象，地质模型x方向沿勘探线方向进行衍生，取1000m；Y轴方向，即垂直勘探线方向，取500m；模型Z轴垂直方向，取500m。按1：10的比例进行图形缩放如图3，将模型长宽高分别缩小为100*50*50，减小模拟计算数据，模型总计有16005个控制节点和13000个控制单元。取7、10煤层的底板等高线位置确定7、10煤埋深，估算煤层间岩层厚度，建立模型图4如下：

2.3 添加相应参数条件生成模型

建模原始模型后，通过添加边界条件，以模型长宽高为边界进行限定，限制地板的移动，赋予具体的本构模型和材料参数，对模型所在应力场进行赋值，使平衡后模型与实际开挖工作面情况进行最大限度的吻合[6]。模拟区域内岩体受自重施加垂直方向上的载荷，数值模拟断层煤层间应力分布情况，研究周围岩体的密度分布规律图5。岩体平均强度图6模拟如下：

3 断层的控煤分析

煤层属于沉积矿床，在无外界干扰的情况下，各煤层在一定范围内是连续分布的，局部可能会出现分叉和合并，但不影响整体的连续性。在断层影响下，煤层被切割开，沿着断层走向依次错动错位，对开采工作面的布置有很大干扰。

作为沉积型矿床的煤层，赋存空间状态是缓慢倾斜层状连续分布的，而受到断层影响，煤层的产状会发生较大变化，倾角变化大，走向变化不定。在断层影响下，煤层容易出现铲失、挤压变薄或变厚，媒体强度变低，自身的特性发生改变[7]。

刘店井田1号勘探线F3正断层位于矿区中部偏北。走向北东东，倾向北北西，倾角约60°，平面延伸大于500m，落差断距90m。同时影响7、10煤层。其分布于1044工作面J7点前17m处，对采区的巷道布置和回采有很大的影响。

经过在z方向赋值岩体受重力施加向下的应力，可以得到z方向上应力云图，和岩体强度应力比分布图。可以分析得到，在不受外界条件干扰下，受断层影响，煤层和周围岩体之间的应力分布情况和岩体强度应力比，可以直观明显的看出，煤层和岩体之间存在的脆弱易塌陷部位，为布置工作面和开采掘进提供了指导依据。

结合z各向应力云图7与岩体强度应力比分布图8，可以分析断层两盘煤层和围岩应力分布情况和应力强度比，判断岩体稳定与否和预测可能出现的破碎断裂带[8]。由上图可知，断层上盘，7、10煤层之间应力强度比小，稳定性差，较为脆弱。位于断层上盘的煤层段部，受拉伸力影响较大，岩体较为脆弱，易受到破坏，这为确保开采掘进工作安全进行提供了很好的保障。

4 结论

以淮北刘店煤矿为例，建立研究区地质模型。依据已知地质地震勘探资料，确定边界条件，施加应力场，模拟断层带及其两盘的应力分布情况，得到x、y、z各向应力云图，获取研究区域应力平衡后的应力场变化。研究断层煤层围岩间的应力分布规律，分析断层构造的控煤作用和对煤层赋存影响，从而为对煤厚变化规律的研究做了准备和铺垫，对开采掘进和工作面布置上都有积极的指导作用。

【参考文献】

[1]柴红保，龙雪鸣.复杂地质体FLAC3D模型快速生成[J].矿业工程研究，2009（2）.

[2]刘丙祥，刘桂建，姜波，肖秀玲，张瑞刚.淮北煤田刘店井田含煤岩系沉积特征及主煤层对比研究[J].中国煤炭地质，2009（9）.

[3]李书奎，彭涛.淮北⒌昝嚎蠊乖焯卣骷捌湫纬苫制分析[J].中国煤炭地质，2012（7）.

[4]姜波，王桂梁，等.安徽省淮南煤田颖凤区推覆构造微观变形特征及其成因机制[J].中国区域地质，1992（1）：60-67.

[5]周子龙，梁辉.基于AutoCAD和ANSYS的FLAC3D复杂地质体建模[J].中州煤炭，2014（5）.

[6]贾晓亮.基于FLAC3D的断层数值模拟及其应用[D].河南理工大学，2010.

第6篇：煤田地质学范文

Abstract： As we all know， China is a big country of coal production and consumption， 70% primary energy in China comes from coal. So， other energy can not replace the role of coal in China's energy structure. While the production and reserves of high seam are about 45%. It is the main coal seam to realize high production and efficiency in China. So， high seam plays an important role in realizing the high production and efficiency of China's coal mine. With the development of science and technology， the equipment and technology of high seam mining in China have made great progress. And now the technology we master has reached the international advanced level， especially the mining technology with high mining height and the coal caving mining technology. All of these technologies have achieved leapfrog development. However， with the deepening of the thickness of high seam and the increase of the intensity of coal mining， the high seam mining has encountered some problems. This paper analyzes the solutions for the problems and current situations of the high seam mining technology.

关键词： 厚煤层；开采技术；开采现状；问题分析

Key words： high seam；mining technique；present mining condition；problem analysis

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）02-0161-02

1 厚煤层的概述

众所周知，我国是人口众多，是煤矿的消费大国，煤矿在我国的能源中占有着举足轻重的地位，甚至可以毫不夸张的说它的地位是不可替代的。虽然我国现有的煤炭的储量相对于其他国家来说是丰富的，但是厚度在3.5米以上的厚煤层占据了将近一半的比例，这给我国的煤矿开采带来了巨大的挑战。而我国的厚煤层煤矿大多数分布在新疆地区，新疆地区的煤层厚度甚至有的达到了40米以上。据《中国煤田地质学》的划分，我国的煤层单层厚度大概有五类，以8米作为厚煤层的起点。我国的大采高综技术可以开采到煤层厚度的7米到8米之间，综放技术可以开采到煤层厚度的20米左右，所以也有一些文献提出了巨厚煤层这一名词，他们将那些超过40米厚度的单层煤称之为巨厚煤层。所以研究好厚煤层的开采技术对我国的煤矿开采起着至关重要的作用，我们必须予以高度的重视。

2 厚煤层开采技术现状

近些年来，由西方工业化国家对煤炭能源的高需求促进了厚煤层开采技术的发展与进步。由于科学技术的进步，大采高开采也变得越来越成熟，厚煤层的开采经历了由分层开采、放顶煤开采最后到大采高开采三个阶段。根据具体的煤层条件选用合适的开采方法使煤炭资源回收率和开采效益最大化，充分尊重大自然做到与自然环境和谐相处，是我国厚煤层开采需要面临的关键问题。新疆地区土地面积过大而居民居住密度又相对较大，矿区大多远离居民点；再加上新疆相对恶劣的自然环境，也导致了交通不是十分的便利，因此煤炭资源长期没有得到很好的开发与利用。虽然我国现有的煤炭的储量相对于其他国家来说是丰富的，但是厚度在3.5米以上的厚煤层占据了将近一半的比例，这给我国的煤矿开采带来了巨大的挑战。而我国的厚煤层煤矿大多数分布在新疆地区，新疆地区的煤层厚度甚至有的达到了40米以上。这些问题都给煤矿的开采带来了巨大的挑战。

3 厚煤层需解决的关键问题

厚煤层急需解决的关键问题就是煤炭资源的回收率较低。虽然厚煤层的储煤量是非常巨大的，但是过厚的煤层厚度也给开采带来了非常大的难度，造成了一些煤炭的损失与浪费。第一，就是煤矿厚度的损失，无论是大采高开采还是分层开采，都很难避免浪费完完整整地开采出厚煤层的全部厚度。采用大采高开采的时候，煤层的厚度不一定吻合大采高的开采高度，就算开采高度与煤层厚度相符了，一旦工作人员操作不娴熟或者端面与煤壁冒漏也会降低工作面的采高，造成煤层厚度的损失；采用分层开采的时候，煤层的各个分层的划分会在一定程度上造成煤层厚度的损失。

第二，放煤厚度的损失，就目前的技术来说初未采和工作面两端的顶煤损失还是很难解决的问题，尤其是工作面两端的顶煤的损失还是非常大的，虽然通过适当的放煤工艺可以减小一小小部分的损失，但是其实很难很好地控制煤炭的损失量。这可能与顶煤的厚度和流动性有关，所以我们就要着重研究放顶煤开采方法适合开采哪类煤矿。

第三，区段煤柱损失，区段煤柱损失是厚煤层开采中煤炭损失的主要损失部分。由于分层开采是需要上下分层的，在进行区段巷道布置与支护时必须要预会留出一些煤柱，这就造成了不可避免的浪费，如何回收这部分煤柱资源是我们急需解决的问题。无论是放顶煤开采还是大采高开采，都会不可避免地形成全煤巷道，全煤港道也是需要支撑的。在实际的应用中，尤其是工作面回采过程中，巷道是非常容易出现变形这种情况的，这给维护也带来了一定的难度。我们可以通过增加工作面长度、减小区段煤柱宽度和进行科学支护来减小区段煤柱损失，这是有效可行的解决方法之一。

第四，也是最重要的就是瓦斯防治技术。厚煤层的开采给瓦斯防治带来了许多的困难，有些厚煤层开采强度大、煤岩卸压范围大的也会造成工作面瓦斯超过限制，工作面高度大，容易向采空区漏风，一旦工作面端头漏风现象比较严重就容易引起采空区浮煤自燃，也就是我们平时说的瓦斯爆炸问题，因此我特别提出要严格加强研究瓦斯涌出的规律和防治技术的力度。

第五，架型确定问题，一次采高大，放顶煤开采时，顶煤厚度大，这就给架型确定带来了新的问题，在一次采高显著增大后，顶板压力，支架工作阻力确定没有可靠的理论可以采用。所以在这种情况下发生了多起支架事故。

4 技术设备措施

近几年，我国大采高方面的技术设备的创新速度突飞猛进，2007年研制出限度为6.3米的大采高支架，2011年在世界上率先研制出高度超过7.2米的ZY18800/36/80D两柱掩护式液压支架，并成功配套MG1150/3000-WD采煤机投入使用。这个支架的工作阻力是1880KNTD823支架中心矩是2.05cm，支撑高度是3.6cm到8cm之间TD823初支撑力为12364KNTD823支撑强度为1.4MPaTD823而且还有多节保护装置。以大采高开采技术为例，众所周知采空区间随着采高的增加而增加，这就会导致煤壁片帮或者局部冒顶的矿压显现规律。通常我们是这样解决这个问题的：首先近视控制好初采的高度问题，一般情况下的开切高度在3.5米以下，并保持与初采高度一致。其次是防治煤壁片帮，用快硬膨胀水泥尼龙绳或玻璃钢等加固煤壁，保持提高液压支架的初支撑力和工作阻力，减小顶板下沉量。最后是牢固液压支架，当出现冒顶的时候，要及时填充冒顶空间，防止支架上出现空顶的情况；用千斤顶将工作面排头和排尾的支架锚固住，防止支架不稳固；工作面倾角大的时候，要用专用端头支架，来实现自移等功能。

5 厚煤层开采的发展方向

我国虽然在煤矿开采方面起步比较晚，但是通过大家近三十年来的不懈努力，近几年来我国煤矿还是给国内经济带来了比较不错的效果。虽然我国的科学技术在日益发展进步，但是大采高综采设备仍然不是那么完善，它不仅受材料的限制，还受设计制造水平等条件的限制，导致他在工作可靠性和技术性能方面，差国际先进水平一大截，所以我们现在煤矿使用的高端煤炭生产装备几乎都是由国外厂商所生产的。虽然近三十年来，我国在阳泉、邢台、双鸭山、西山、兖州、铁法、枣庄等矿区推广了大采高采矿技术，并且目前已取得了很大的进步。现在是机械化的时代，为了顺应时代的发展与进步，我们大量采用机械法采煤，目前电牵引采煤机、重型刮板输送机、多点驱动大运力带式输送机和电液控制强力液压支架等具有较先进技术水平的大功率的并且拥有独立知识产权的设备已经被国内综采设备科研设计和制造企业已研制并开发出，这些配套设施在适宜的矿井条件下，可实现年产超过300万吨以上的煤产量。但是这种设备和澳大利亚或者美国等发达国家的那种综采工作面全部采用计算机网络化自动化控制技术的设备是无法相比的，他们的平均生产能力是我们平均生产力的两倍，我国在综机制造业上和国际水平的差距，正是今后我国大采高综采设备发展所需要弥补的。

6 结束语

众所周知，我国是煤炭生产和消费大国，我国一次能源70%来自于煤炭，因此煤炭在我国能源结构中具有其他能源无法代替的作用。厚煤层对于实现我国煤矿的高产高效开采起着至关重要的作用。随着科学技术的日益进步，我国的厚煤层开采的装备和技术都取得了长足的进展与进步，并且现在我们所掌握的技术已经处于国际领先水平。我国的放顶煤开采技术和大采高开采技术都为我国的煤炭开采做出了很大贡献，但是随着煤层厚度的增加，厚煤层开采也遇到了一些急需解决的问题，比如提高煤炭资源回收率、瓦斯防治技术等问题，这些问题都在等待着我们去解决。

参考文献：

[1]王家臣.我国综放开采技术及其深层次发展问题的探讨[J]. 煤炭科学技术，2005（01）.

[2]王家臣，范志忠.厚煤层煤与瓦斯共采的关键问题[J].煤炭科学技术，2008（02）.

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