谱写对地下水的恋歌——记山西省煤炭地质局副总工程师、省委直接联系的高级专家李振拴

在山西只要提到李振拴，人们就会想到水，因为他不仅从事水文地质勘探，为煤矿和缺水地区找地下水。还从事矿床水的研究和治理。

一切为了地质勘查……——记山西省煤炭地质局144勘查院退休技师邢守先

＂工欲善其事,必先利其器＂。做好地质勘查也一样,离不开优质高效的勘探机械设备。为此,须有这样一群人,虽然不常出现在荒郊峻岭中的一线钻场,可他们一年得一年地扎身在车间、厂区为生产一线提供各类钻具,维修设备,千方百计保障地质勘查一线施工。在这一群体中,山西省煤炭地质局144勘查院退休职工邢守先就是佼佼者。

基于硫分和煤层厚度的山西无烟煤可采资源量估算

煤炭开采受环境条件约束和开采技术限制。作为计算煤炭可采资源量的两大指标,硫分、煤层厚度一直是限制煤炭可采资源量大小的重要因素。本文在前人研究的基础上,基于煤层硫分和厚度两个约束条件,分析了山西不同硫分、不同厚度无烟煤的资源量。研究发现,山西中厚层低硫无烟煤仅占全省无烟煤保有资源总量的37%,保有资源量相对不足,应节约开采与使用。适合高炉喷吹的特殊无烟煤资源量仅占全省无烟煤保有资源总量的29%,约151亿t,应进行战略性保护;全省高硫无烟煤占全省无烟煤保有资源总量的23%,其中晋城矿区高硫无烟煤占到矿区无烟煤保有资源总量的38%,实现煤中有机硫的高效脱除可以解放大量高硫无烟煤;山西拥有薄层中低硫无烟煤42亿t,开采具有重大经济价值。

说说地质上的“龙”

作为一种想象出来的奇异动物,龙的形象更多地出现在古建筑物、古代壁画雕塑以及考古遗址中,比如常见的红山文化的玉猪龙、二里头夏文化遗址绿松石龙、河南濮阳仰韶文化时期的蚌壳摆塑龙等。其实,地质上也有许多与龙有关的概念、名词以及以“龙”命名的地质事物,其中排在第一位是恐龙。

诗词中的地质(1)地质大观园

中华古诗词是中华民族的文化瑰宝,相信同学们不仅能背诵很多,还能吟唱出来。原来,古诗词中的词句唱出来都那么美。可是,你们知道吗,博大精深又脍炙人口的古诗词中不仅蕴含着绝色的春光,还隐藏着好多地质学知识,甚至很多古诗词专门描述了常见或不常见的地质现象。从本期开始,我们就一起走进古诗词中的地质,揭开诗词中地质的神秘面纱。

山西关闭煤矿资源二次利用关键地质问题及地质保障探讨

针对山西关闭煤矿资源的二次利用现状,分析了关闭煤矿二次利用面临的主要地质问题,并提出地质保障措施,主要包括以下几方面:全面系统收集全省关闭煤矿地质资料,摸清关闭煤矿资源赋存特征,加强基础研究;因地制宜,一矿一策,精准利用关闭煤矿资源,根据煤矿资源赋存特征和类型以及所在区域位置,充分考虑关闭煤矿的资源特性和地质条件,因地制宜地设计不同的开发利用方案;加大对关闭矿坑排水的处理与二次利用,尤其中南部酸性矿井水与北部严重缺水地区的矿井水二次利用;按照关闭煤矿的地质地理条件、稳定性、安全性、密闭性及距离城市的远近,探索关闭煤矿地下空间的梯级利用。

山西省深部煤系“三气”资源勘探开发进展及研究

山西省赋存有丰富的煤系"三气"资源,其煤层气开发在国内最先取得商业性突破。但是随着地质勘查工作逐渐向深部发展,近年来单纯煤层气开发逐年减少,而开始关注深部煤系"三气"的共探共采。基于我局近年来开展的煤系"三气"相关勘查研究工作,分析了山西省海陆过渡相煤系"三气"的成藏地质条件及石炭-二叠系煤层气、页岩气和致密砂岩气的赋存特征。针对山西省深部煤系"三气"勘探开发主要存在问题,结合煤系"三气"的研究现状,提出了山西省煤系非常规天然气资源勘查开发的研究和发展方向。研究表明,山西省石炭-二叠系发育了多套煤系"三气"共生组合岩系,"三气"资源潜力大,突破煤系"三气"共探共采关键技术是其规模性发展的基础。

山西煤下铝土矿勘查开发主要地质问题及开采条件分析

山西石炭-二叠系煤下铝土矿在全省含煤地层广泛分布,矿体平均厚度1~3 m,铝硅比5左右,随埋深增加矿体硫含量增高。矿体沉积基底主要为奥陶系峰峰组灰岩,少数为马家沟组和寒武系凤山组地层。沉积盖层北部为厚层灰岩,中部为灰岩泥岩互层,南部为薄层灰岩和泥岩。山西煤下铝土矿矿体形态复杂、跨采空区、顶板维护困难、水文条件复杂。勘查阶级首先要查明矿体基底构造形态、矿体赋存范围、上部采空区的空间赋存特征、富水性圈定有利成矿区;煤矿建设和生产阶段主要查明工程地质条件,闭坑煤矿首先要查明采空区范围和积水范围以及瓦斯地质条件;开发阶段需充分考虑水文地质条件,同时做好顶板支护。

山西省煤炭资源形势分析及保障程度

山西省煤炭资源的有效供给能力和资源保障程度,对全国经济可持续发展起着举足轻重的作用。基于2006年末煤炭资源现状和赋存情况的研究,对全省煤炭资源形势及其保障程度得出如下结论:①全省保有煤炭资源储量相对丰富,在全国煤炭开发布局中优势明显;②煤炭资源地质条件中等偏简单,资源丰度中等,煤类分布特征突出;③生产矿井煤炭资源储量的占用比重大,但开发利用集约化及产业集中程度低,优质资源损耗浪费严重;④可供开采利用及需进一步勘查确认的可利用资源的规模与空间较大;⑤预测资源潜力较大,找矿(煤)勘查难度增加。并根据煤炭资源开发现状及当前地质勘查程度,就如何提高煤炭资源保障程度的提出了建议。

新时代山西煤炭地质工作若干问题的思考

推进能源生产革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系是未来我国能源发展的必由之路。煤炭是我国主要的一次能源,是我国能源稳定与安全的基础。山西是我国煤炭大省,也是国家的能源基地,做好新时代山西煤炭地质工作,保证山西的煤炭能源供应,对推进全国能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。山西首先应大力发展绿色勘查,摸清全省的煤炭科学产能和绿色煤炭资源家底,保障全省乃至全国的绿色煤炭需求量。第二,树立综合勘查理念,大力发展绿色勘查技术和绿色开发技术,建立绿色煤炭资源勘查评价体系,推进煤与煤系气、煤系共伴生矿产、煤系水资源的共同勘查协同评价,逐步推进煤炭资源的精细勘查,为下一步煤炭的精准开发奠定基础。第三,创新煤炭地质保障技术,在煤炭水文精细勘查方面,矿山垂直救援方面,矿区生态环境治理生态修复、沉陷区治理与闭坑矿井的资源化利用方面做好地质服务保障,为建设绿色矿山做好地质服务。

山西省煤炭开采对上覆裂隙水破坏及其利用的研究

针对山西省煤炭资源的大量开采,含水层遭到破坏并改变了储存状态的现状,采用动储量破坏及静储量破坏评价方法来计算被破坏的水资源量。通过确定开采面积、岩石含水系数及采煤破坏地下水模数等参数,计算求得山西省自煤炭开采以来破坏的地下水静储量71 388万m3,地下水动储量71 370m3/h,为合理利用山西省水资源提出了合理化建议及相应措施。

山西省煤矿水害事故形成原因及防治措施

在简述山西省煤炭资源及开采历史的基础上,详细论述了六大煤田水文地质条件及煤层与含水层的相互组合关系,提出了山西省煤矿水害防治的重点是煤层下伏含水层(岩溶水含水层)水及老空、老窑水,并提出了防治措施。

山西柳林兴无-金家庄煤矿下组煤层瓦斯地质特征

通过对兴无-金家庄煤矿下组煤层瓦斯赋存条件及煤储层特征分析，综合区域资料及上组煤层开采情况，对矿井下组煤瓦斯突出危险性进行了初步评价。本区下组煤层瓦斯CH。含量为0．05-4．63mL／g，平均1．48mL／g，CH。浓度在1．42％-96．63％，CO2浓度0．51％-64．01％，N：浓度存O．08％-68．20％，总体以深部CH。含量较高；煤的坚固性系数均大于0．3，瓦斯压力均小于0．74MPa，其它指标虽部分处于临界值范同，但综合评价本区下组煤层的突出综合指标不超标，突出危险胜小。

山西煤中有害微量元素分布特征与富集规律

为进一步厘清山西煤中有害微量元素的分布与富集规律,在综合前人研究的基础上,分析了山西煤中4种常见有害元素氟、氯、砷、汞的分布特征和富集规律。研究发现,山西煤中有害元素总体具有低氟、高氯的特点,石炭-二叠纪煤低氟、低砷、低汞、高氯,侏罗纪煤高汞、高砷、高氯、低氟;氯主要富集于西山矿区、霍州矿区,砷主要富集于大同侏罗纪矿区和沁水煤田武夏矿区,汞主要富集于平朔矿区和西山矿区;控制山西煤中有害元素富集的主要因素有聚煤环境、沉积物源性质和岩浆热液活动。建议对煤中有害元素的赋存状态进行深入研究,以提高煤炭分选效果,同时改进分选方法,在分选的同时对有害元素进行固定,防止和减少二次污染;在对粉煤灰中有益元素进行提取利用时建议进行技术、经济和环境指标的综合评价。

山西炼焦煤资源与开发利用现状分析

山西省炼焦煤资源丰富、优势突出;资源分布广泛,煤类分布规律明显;开发技术条件较好;优质炼焦煤资源稀缺,比较适宜炼焦的资源大约在900亿t,低灰、低硫的优质炼焦煤大约占炼焦煤查明资源储量的12%,而优质的焦煤和肥煤仅占2.5%;查明资源总体利用水平低,但低硫煤资源占用率高;勘探程度较低,探明的资源储量少;查明资源总体利用水平低,经济可采储量少。通过分析山西炼焦煤炭资源开发利用现状,认为确保山西炼焦煤经济的可持续发展,必须加强炼焦煤炭资源的规划与管理,提高炼焦煤资源保障能力,保护与节约并重,合理开发利用炼焦煤资源。

地质档案规范化管理制度研究

地质档案是在地质工作中产生的专业性科技档案,是地质勘查工作的成果性资料,具有一定的行业特殊性。为了使馆藏地质档案得到良好保护的同时,还能充分发挥其对地质勘查工作的指导性作用,本文对地质档案规范化管理制度进行了研究,提出了针对地质档案特点的规范化管理方法,以期提高地质档案管理工作水平。

木器史话

按照生产工具分类,人类历史中先后出现过石器时代、青铜时代、铁器时代等。这些生产工具的原材料都取自地球演化形成的矿产资源。此外,地球演化过程中,岩石通过长时间的风化逐渐地演变成土壤,生长出各种各样的植被,成为人类各种木材的来源,从而造就小到木塞木柄、大到家具房屋的各种木器。最新的研究表明,人类开始利用木材建造房屋的时间可以追溯到50万年前。如果没有木器的使用,人类的进化之路会更加漫长,因此有学者提出了“木器时代”的概念。

高原史话

最近由我国科学家领衔的科研团队在世界知名学术刊物《自然》上在线发表了关于青藏高原丹尼索瓦人的最晚生存时间,将青藏高原上古人类最晚的生存时间延伸至距今4.8万年至3.2万年。茫范雪原,谁才是那个最先登上高原的古人类,并一直生存,又有了新的答案!

山西大同煤矿区冲击地压灾害分析与防治建议

煤矿冲击地压是煤矿井巷或工作面周围煤岩体剧烈释放煤岩体造成巷道挤压、破坏、冒顶的一种动力现象。近年来随着煤矿开采强度、深度不断增加,已成为中国煤矿安全生产的重大灾害之一。山西是中国重要煤产地,采煤历史悠久,矿井数量众多。山西最早冲击地压事故出现20世纪60年代的大同侏罗系矿区,2004年以来随着煤矿开采深度的增加,冲击地压对煤矿安全生产影响愈加突出。通过对山西大同矿区煤矿冲击地压的分类和扰动因素的分析以及防治和监测预警方式的分析,发现大同矿区已发生煤矿冲击地压事故主要为浅部冲击地压,发生冲击地压的岩体主要是煤体、顶板和底板,其中以坚硬顶板型和煤柱型冲击地压为主;煤矿冲击地压的自然扰动因素主要是顶板冲击倾向性和煤体冲击倾向性,此外地应力环境和矿井地质构造也是影响煤矿冲击地压的两个重要因素。煤柱集中载荷和不合理的支护方式是大同矿区煤矿冲击地压事故的两个重要人为扰动因素。大同矿区应优化开采和掘进方式,从井田和矿区层面上尽可能减少和避免冲击地压的发生。此外,应重视对地应力和冲击地压发生机理的研究。建议对山西全省400 m以深矿井冲击倾向性进行全面的"体检"和筛查,从区域上对煤矿冲击地压发生进行预测预警。

采煤对山西地下水资源的破坏及污染

山西煤炭资源储量大、分布广、品种全、质量优,开采技术条件简单,开采历史悠久。但山西地处黄土高原,水资源贫乏。采煤对地表及地下水的破坏不仅在数量上,更为严重的是对地下水的污染是永久的,无法治理及不可恢复的,需引起高度重视。