探析煤礦地質(zhì)測(cè)繪重點(diǎn)及地質(zhì)因素研究論文
探析煤礦地質(zhì)測(cè)繪重點(diǎn)及地質(zhì)因素研究論文
測(cè)繪新技術(shù)中的慣性測(cè)量系統(tǒng)又可以稱為ISS,ISS慣性測(cè)量系統(tǒng)和GPS(全球定位系統(tǒng))之間有著很大的差別。ISS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要在于其自動(dòng)化程度相對(duì)其他技術(shù)要高出很多,且受自然環(huán)境因素的影響較小,具有更好的機(jī)動(dòng)性和靈活性,能夠適應(yīng)不同復(fù)雜環(huán)境下的煤礦測(cè)量工作。今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享:探析煤礦地質(zhì)測(cè)繪重點(diǎn)及地質(zhì)因素研究相關(guān)論文。具體內(nèi)容如下,歡迎參考閱讀!
探析煤礦地質(zhì)測(cè)繪重點(diǎn)及地質(zhì)因素研究
我國(guó)是世界上的能源大國(guó),同時(shí)也是世界上的能源需求大國(guó)。其中各種能源中又以煤礦的需求量特別大。所以煤礦的地質(zhì)工作就尤為重要,煤礦地質(zhì)工作主要是研究煤礦安全生產(chǎn)中的地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度的變化、礦井儲(chǔ)量、礦井水的預(yù)測(cè)與防治、瓦斯地質(zhì)等各類地質(zhì)問(wèn)題。從勘探到礦井的一切開采工程,都必須有可靠的地質(zhì)資料為依據(jù),才能正確指導(dǎo)礦井建設(shè)、采掘工作面的合理布局、確定采掘方式、采煤方法等,因此煤礦地質(zhì)工作在生產(chǎn)建設(shè)和安全生產(chǎn)中具有十分重要的作用。這就要求煤礦的地質(zhì)測(cè)量測(cè)繪以及對(duì)地質(zhì)因素的研究必須到位。作者以自己專業(yè)的見解對(duì)煤礦的地質(zhì)測(cè)繪重點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用以及地質(zhì)因素進(jìn)行了研究和討論,希望為煤礦的安全生產(chǎn)提供一些參考。
一 、煤礦測(cè)量中的測(cè)繪技術(shù)探討
地質(zhì)測(cè)繪是為進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查及其成果圖件的編制所涉及的全部測(cè)繪工作的總稱,主要包括控制測(cè)量、地形測(cè)量、勘探網(wǎng)測(cè)量、勘探線剖面測(cè)量、勘探坑道測(cè)量、鉆孔及地質(zhì)點(diǎn)的定位測(cè)量、礦區(qū)勘界測(cè)量。近年來(lái),隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,測(cè)繪技術(shù)在測(cè)量工作中發(fā)揮了越來(lái)越多的作用,尤其是在礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用。我國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源豐富國(guó)家,同時(shí)也是資源利用和開發(fā)巨大的國(guó)家,對(duì)于煤礦資源的需求不斷增大,開發(fā)和利用的過(guò)程中對(duì)于煤礦測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用的要求也就越高。為了滿足我國(guó)對(duì)于煤炭資源的需求,煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越重要。
1.1 GPS(全球定位系統(tǒng))技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用
GPS技術(shù)也就是我們通常提到的全球定位系統(tǒng)技術(shù)。目前由于GPS技術(shù)的快速發(fā)展及其不斷上升的性價(jià)比,使得GPS技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代礦山測(cè)量中地面部分測(cè)量的一項(xiàng)重要技術(shù),其最大的技術(shù)特點(diǎn)是能夠有效地取代傳統(tǒng)的地面測(cè)繪工作,因此在煤礦測(cè)量中的礦區(qū)地表移動(dòng)監(jiān)測(cè)、孔高程監(jiān)測(cè)、水文觀測(cè)、礦區(qū)控制網(wǎng)建立等工作中得到很好的應(yīng)用。
GPS技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)來(lái)講具有更多的優(yōu)點(diǎn)。首先,GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定點(diǎn)、定區(qū)域進(jìn)行立體化的三維坐標(biāo)式測(cè)量工作,對(duì)于測(cè)量的量化工作使監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度更高;其次,GPS技術(shù)可以以指定測(cè)量點(diǎn)為中心,進(jìn)行很大范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)工作,且對(duì)于測(cè)量信息的收集和傳遞實(shí)效性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù);再次,由于GPS是通過(guò)電磁波測(cè)距儀來(lái)進(jìn)行對(duì)煤礦情況以及其他需要測(cè)量的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的新型高科技技術(shù),其精準(zhǔn)度以及應(yīng)用便利程度要比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)高出很多。
1.2 慣性測(cè)量系統(tǒng)(ISS)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用
測(cè)繪新技術(shù)中的慣性測(cè)量系統(tǒng)又可以稱為ISS,ISS慣性測(cè)量系統(tǒng)和GPS(全球定位系統(tǒng))之間有著很大的差別。ISS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要在于其自動(dòng)化程度相對(duì)其他技術(shù)要高出很多,且受自然環(huán)境因素的影響較小,具有更好的機(jī)動(dòng)性和靈活性,能夠適應(yīng)不同復(fù)雜環(huán)境下的煤礦測(cè)量工作。但是,慣性測(cè)量系統(tǒng)(ISS)還會(huì)受到GPS信號(hào)的限制,故在采用GPS技術(shù)測(cè)量技術(shù)的煤礦觀測(cè)中,對(duì)于慣性測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用需要進(jìn)行反復(fù)研究斟酌測(cè)定,確保測(cè)量工作的精確性。不過(guò),慣性測(cè)量系統(tǒng)本身的特點(diǎn)足夠使其能夠勝任任何環(huán)境下的煤礦測(cè)量工作,其方便靈活的特點(diǎn)能夠隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦測(cè)量的工作??梢哉f(shuō)ISS是煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)新的進(jìn)步和發(fā)展方向。
1.3 遙感技術(shù)(RS)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用
遙感技術(shù)也可以稱為RS技術(shù),這是一種通過(guò)利用遙感器對(duì)于一定距離的目標(biāo)進(jìn)行輻射,通過(guò)反射的電磁波等信息的收集和處理,最終形成透析影像,方便對(duì)于地面的各種地理情況和景物進(jìn)行不同程度的探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,如今的遙感技術(shù)已經(jīng)可以通過(guò)結(jié)合衛(wèi)星技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦礦山大范圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)。由于其監(jiān)測(cè)范圍廣泛可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種突發(fā)狀況并且在第一時(shí)間里通知到相關(guān)監(jiān)測(cè)部門;整體的監(jiān)測(cè)性能可以有效評(píng)估礦山開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程對(duì)于周邊大環(huán)境的影響程度,以便采取相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。另一方面,遙感技術(shù)同地理信息系統(tǒng)(GIS)的有機(jī)結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于礦區(qū)資源開采程度以及周邊地區(qū)土地資源利用有效監(jiān)控。如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用在煤礦測(cè)量之中。
1.4 地質(zhì)測(cè)繪發(fā)展方向
地質(zhì)測(cè)繪是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)的基礎(chǔ),以一體化或集成為主導(dǎo)的空間信息技術(shù)體系已逐漸成為測(cè)繪學(xué)或地球信息學(xué)新的技術(shù)體系和工作模式,朝著高科技自動(dòng)化實(shí)時(shí)化和數(shù)字化多功能方向發(fā)展地控制測(cè)量應(yīng)逐步發(fā)展衛(wèi)星源射電干涉技術(shù)(VLBI/GPS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性測(cè)量系統(tǒng)(ISS),最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)換代;地形測(cè)繪應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展攝影測(cè)量,加速投影測(cè)量與遙感應(yīng)用的結(jié)合,發(fā)展多種遙感手段和數(shù)據(jù)信息的處理技術(shù),提高地質(zhì)遙感的應(yīng)用水平和效果;地勘工程測(cè)量應(yīng)逐步吸收和擴(kuò)大衛(wèi)星源射電干涉系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)慣性測(cè)量系統(tǒng)等現(xiàn)代定位測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用,廣泛應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù),提高地勘工程測(cè)量的速度和精度,普及電磁波測(cè)距儀和電子速測(cè)儀。
二 、開展煤礦地質(zhì)因素研究
礦井地質(zhì)構(gòu)造直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)和安全,尤其是隨著煤礦機(jī)械化生產(chǎn)程度的提高,對(duì)地質(zhì)工作提出了越來(lái)越多的要求,以便為煤礦高產(chǎn)高效提供可靠的地質(zhì)保證。在煤礦生產(chǎn)中,礦井中、小型構(gòu)造,特別是斷裂構(gòu)造一直以來(lái)是煤礦生產(chǎn)極待解決的地質(zhì)問(wèn)題。安全管理理論認(rèn)為,事故的根本原因是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為,煤礦安全事故主要發(fā)生在頂板、瓦斯、煤塵、水、火、放炮、提升、運(yùn)輸?shù)确秶?,發(fā)生事故的原因不外乎是人為因素和環(huán)境因素(即地質(zhì)因素)。煤礦生產(chǎn)大量實(shí)踐證明煤礦生產(chǎn)建設(shè)安全生產(chǎn)和提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益都離不開詳實(shí)的地質(zhì)資料,地質(zhì)資料是檢查采掘設(shè)計(jì)和生產(chǎn)計(jì)劃是否合理的標(biāo)準(zhǔn)之一是煤礦生存和發(fā)展的重要戰(zhàn)略依據(jù)之一。下邊作者就影響煤礦開采工作的幾點(diǎn)地質(zhì)因素展開研究。
2.1 地質(zhì)構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造是影響煤礦安全生產(chǎn)的各種因素中最重要的一個(gè)。地質(zhì)構(gòu)造包括褶皺、節(jié)理和斷層。其中斷層由于破壞了煤層的延續(xù)性和完整性,在井巷中難以查明和控制。工作面遇到褶皺、節(jié)理和斷層造成層位錯(cuò)動(dòng)擠壓,巖石變得破碎,同時(shí)伴隨地下滲水,煤層松動(dòng)后容易脫落。因此,地質(zhì)構(gòu)造帶往往是發(fā)生頂板、透水和瓦斯事故的地段。
(1) 褶皺影響煤巖的產(chǎn)狀和形態(tài),但沒有破壞巖層和煤層的延續(xù)性,在井巷中比較容易追索和控制。褶皺在生產(chǎn)中主要影響煤層平巷的掘進(jìn)方向,從而影工作面長(zhǎng)度,給機(jī)械化回采、頂板管理帶來(lái)一定的困難。個(gè)別褶皺特別發(fā)育時(shí),可能造成煤層的不可采。
(2) 節(jié)理發(fā)育的地方影響鉆眼爆破的效果,如果炮眼方向與主要節(jié)理平行時(shí),在爆破過(guò)程中沿裂隙漏氣影響爆破效果。節(jié)理發(fā)育的地方頂板易沿裂隙面冒落傷人,另外節(jié)理發(fā)育的地方是地下水和礦井瓦斯的良好通道,容易發(fā)生突水事故和瓦斯突出事故。
(3) 斷層在礦井生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)碰到各種不同性質(zhì)的斷層,由于斷層破壞了煤層的連續(xù)性和完整性,斷層兩盤產(chǎn)生的牽引、揉皺、擠壓等作用,造成斷層帶巖石破碎、巖石強(qiáng)度降低,容易聚集瓦斯,導(dǎo)通地下水,引發(fā)礦井突水、瓦斯突出和坍塌冒頂事故,斷層帶容易導(dǎo)致煤厚突增或突減,煤層突增處易產(chǎn)生冒頂跨煤堵人事故。還有一些頂斷底不斷、底斷頂不斷的小斷層及小型層間滑動(dòng)的地質(zhì)構(gòu)造部位也是巖塊易脫落部分,易發(fā)生頂板事故。
2.2 煤礦工作中的瓦斯地質(zhì)
礦井瓦斯是指煤礦生產(chǎn)過(guò)程中,以從煤巖層內(nèi)涌出的甲烷為主的各種有害氣體。瓦斯窒息事故經(jīng)常發(fā)生在褶曲軸部(復(fù)式向斜或背斜軸部轉(zhuǎn)折端)和壓性斷層,火成巖侵入體附近的工作面和采空區(qū),圍巖透氣性差的盲巷,深部開采的下山等。近年來(lái)由于全國(guó)煤礦開采深度的增加,瓦斯含量也隨之增加,這樣就增大了通風(fēng)管理的難度,增大了瓦斯事故的幾率。瓦斯事故的預(yù)防,一是要正確認(rèn)識(shí)瓦斯的含義和危害性,在職工中普及瓦斯地質(zhì)知識(shí):二是要加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)研究,對(duì)影響礦井瓦斯聚集的因素進(jìn)行綜合分析,找出瓦斯聚集的規(guī)律,編制瓦斯地質(zhì)圖,指導(dǎo)通風(fēng);同時(shí)加強(qiáng)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)和通風(fēng)管理,促進(jìn)安全生產(chǎn)。
2.3 水文地質(zhì)
水空地質(zhì)條件對(duì)頂板的穩(wěn)定性也一定的影響但影響最大的是巖性為黏土巖的廟板。當(dāng)巖層中害有起膨脹作用的黏土巖的頂板。當(dāng)巖層中含有起膨脹作用的黏土礦物(如蒙脫石、伊利石等)時(shí),硬巖層在、軟巖層在下的直接頂板表現(xiàn)更為突出,上方的硬巖層易產(chǎn)生裂隙透水性好,而下方的軟巖層透水性差(或不透水)。這樣,地下水易在兩個(gè)巖層之間富集,使下方軟巖層軟化,消弱了堅(jiān)固性,發(fā)生膨脹后易離層而造成頂板冒落。
2.4 其他影響煤礦安全工作的地質(zhì)因素
在煤礦開采工作中能夠影響到安正正常工作的地質(zhì)因素還有以下幾點(diǎn):
(1)小褶曲。小褶曲的軸部裂 隙發(fā)育易導(dǎo)致局部冒頂,當(dāng)工作面過(guò)向斜時(shí),由于頂板巖層下沉極易離層或下沉產(chǎn)生張裂隙,從而導(dǎo)致頂板冒落。
(2)裂隙。頂板中出現(xiàn)裂隙的多少,直接反映頂板的整體性和堅(jiān)固性。裂隙越發(fā)育,密度越大,其間隙越小,頂板的穩(wěn)定性就越差,冒落的可能性就越大。
(3)沖刷、變相。在后生沖刷的邊緣,由于沖刷體與原頂板巖體粘結(jié)力若,易離層,往往是頂板冒落的潛在危險(xiǎn)區(qū);在頂板相變邊緣地帶,易發(fā)生頂板冒落區(qū)。
(4)頂板巖層傾角及其變化。頂板巖層傾角的變化程度也反映項(xiàng)扳破壞程度。主要有兩種情況:一是傾角相對(duì)變化較大區(qū);二是相鄰控制點(diǎn)的傾角變化無(wú)規(guī)律區(qū)。這兩種情況都說(shuō)明頂板巖層整體性、堅(jiān)固性發(fā)生了變化,反應(yīng)了項(xiàng)扳巖層發(fā)生了斷裂或揉皺。
三 、小結(jié)
綜上所述,隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的提高,大力開展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測(cè)繪單位提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益的根本任務(wù)。同時(shí),地質(zhì)環(huán)境因素與煤礦安全生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。隨著煤炭開采機(jī)械化程度的提高,對(duì)影響煤礦安全生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素的分析研究日益重要。所以說(shuō),煤礦地質(zhì)測(cè)繪及地質(zhì)因素研究必須兩手都要抓,兩手都要硬。只有這樣才能夠向著信息化、智能化、自動(dòng)化的方向進(jìn)行發(fā)展,促進(jìn)礦山工作的高效化、精確化,保證礦山的可持續(xù)發(fā)展,科學(xué)地指導(dǎo)煤礦的安全生產(chǎn),從而提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。