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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇矿山地质论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
1.1煤矿开采造成的地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害加剧历史上的乱采乱挖及建国后大规模开采,使得窑街矿区矿山地质环境严重破坏。一是地表岩土体在自身重力以及大气降水的入渗浸润、潜蚀作用下,使得裂缝不断扩展,坡体物质愈加松散,坡体稳定性越来越差,许多坡面不断形成陷槽、陷坑。受降雨冲蚀,一些塌陷槽、裂缝逐步发展成细沟,对窑街矿区4万余人、10亿多元的财产安全和下游窑街街道及海石湾城区均构成了严重的潜在威胁。二是矿区内滑坡、崩塌范围及数量不断增加,水土流失面积及强度不断加大,大片耕地及居民住宅被损毁。三是煤矸石堆石场高陡斜坡的自然塌落及受降雨冲蚀的碎石物质不断四溢,不仅扩大污染面积,毁坏掩埋耕地,而且威胁附近居民的生命财产安全。
1.2矿区承灾能力差,抗灾能力不足矿区内地质环境脆弱,承受地质灾害的能力差。地质灾害一旦发生,危害将十分严重,直接关系到受灾群众的生命财产安全和生态环境的可持续发展。矿区尤其以塌陷以及泥石流地质灾害最为普遍,一旦发生大规模地面塌陷及泥石流,矿山上万职工的生命及数亿元财产安全将遭受重大损失,后果不堪设想。
1.3地质环境问题严重,灾害趋势加剧窑街矿区地质环境问题严重,不良地质现象发育普遍,尤其是地面塌陷、滑坡、崩塌非常发育。区内地面塌陷使地形破碎,坡面水土流失非常严重,对地质环境造成严重影响;滑坡、崩塌等不良地质现象产生大量固体松散物质,直接堆积于狭窄的沟道内,严重堵塞沟道,一旦遇强降雨就会发生较大规模泥石流灾害。
2矿山地质主要措施
2.1立足实际,研究分析窑街煤电集团公司地质环境恢复治理工作自2008年开始逐年实施。在开展工作前期,进行了广泛的调查和研究分析,制定切实可行的技术路线和实施方案。一是对矿区内的水文、气象、地质、地震、灾害等相关资料进行了广泛收集,对矿区的地质环境基础条件和矿山地质环境问题的诱发条件进行全面了解和掌握。二是通过实地调查访问,对矿区矿山地质环境问题的发生时间、发展速度、分布情况及治理成本进行全面分析研究,并根据矿山地质环境问题的发育特征,结合其他地区恢复治理的成熟经验,制定支挡、硬化、绿化、拆除、改线等有效的措施方法。三是对矿区进行地形测量,准确掌握矿区内矿山地质环境问题的空间分布,从空间位置上分析地质隐患的影响范围和可能产生的破坏程度等,确保治理工作有重点、有缓急、有实效。
2.2全面规划,综合治理矿区环境恢复治理工作既要立足实际,还要着眼长远,更要注重实效,所以按照轻重缓急的原则进行合理规划布局对于顺利实现综合治理目标具有非常重要的作用。窑街煤电集团公司根据矿区地形地貌和地质条件,结合矿山环境影响评估结果,遵循科学规划、合理布局的原则,将矿区环境恢复治理工作划分为近期、中期和远期综合治理区。其中近期规划确定为2008-2010年,主要完成矿山环境影响严重和较重区域的治理,包括地面塌陷区居民搬迁安置、地表沉陷裂缝回填、不稳定斜坡整修、修筑排水渠、拦渣墙、以及泥石流拦挡坝、排导沟等,消除潜在的安全隐患。中期规划确定为2011-2015年,针对环境影响较重区域进行治理,主要完成矸石场平整、分级堆置、覆土绿化、矿区道路整修以及矿区绿化、美化等。远期规划一直延伸至闭矿期。主要对地面塌陷、零星矸石堆、崩塌、滑坡等地质灾害进行有效监测,并落实边生产、边整治的长期治理措施,杜绝地质灾害,并分年度对周边山坡进行植被绿化,创建绿色矿山,使矿山生态环境与自然景观和谐平衡。
2.3突出重点,注重实效为保证矿山环境保护与综合治理规划得以实现,窑街煤电集团公司结合矿山地质环境综合治理规划,按照“因地制宜、切合实际,量力而行、分步实施,技术可行、经济合理”的综合治理原则,突出重点,抓住关键,在技术可行的前提下,加大投资,组织实施综合治理工作。一是对处于地面塌陷区内遭受地面塌陷危害的4000多户居民分年度实施搬迁安置。二是对于地面塌陷区出现的裂缝实施人工或机械夯填,并进行复垦植被。三是对崩塌、滑坡灾害实施放坡、挡墙、护坡等工程措施进行整修加固,并作好坡面排水,加强和完善排水系统。四是对泥石流沟浴首先清理废弃物,保证沟浴畅通,同时适当采取修建排导渠、设置拦挡坝、格栅坝等措施进行有效防治。五是对排矸场采取坡脚拦挡、分级堆置、设置防尘隔离网、在坡面坡头覆土种草植树、坡脚修筑截排水渠等措施,进行综合治理。六是对于废弃的工业场地和闭矿后的工业场地等区域,拆除建筑物,进行土地复垦。
2.4综合利用,以用促治大力开展废弃物综合利用是当前国家鼓励的一项产业政策,窑街煤电集团公司灵活运用政策机遇,借助产业政策扶持,积极组织实施了以煤系共伴生、矿山废弃物资源综合利用为主导的循环经济项目建设,陆续建成窑街劣质煤热电厂、油页岩炼油厂、矿井低浓度瓦斯与油页岩炼化尾气发电厂、水泥粉磨站生产线、免烧砖厂、新型墙材料生产线等循环经济重点项目,并规划建设窑街矿区2×350MW低热值燃料发电厂,对矿区历史堆存、新增煤矸石、油页岩等低品位矿山排放资源和煤层气、炼化尾气、半焦、烧变岩、粉煤灰等废弃资源进行充分利用,使低品位和废弃资源“变废为宝”,在实现经济效益的同时,有效解放了土地资源,进一步改善了矿区环境质量。
2.5企地合作,互利共赢环境保护是我国的一项基本国策,地质环境综合治理作为环境保护的一个履行环节,既是企业在发展生产过程中应承担的一种社会责任,也是地方政府和行政主管部门的职责,是一项公益性活动。窑街煤电集团公司在综合治理过程中,通过修建矿山医院、整修公路设施、开展包村帮扶行动、加强环境卫生整治、控制污染排放等一系列措施,并通过广泛深入的舆论宣传,动员全民力量共同参与,形成浓厚的环保氛围,实现了群众、政府支持企业发展,企业发展带动地方经济蓬勃发展的“和谐矿区、互利共赢”新局面。
3矿山地质主要成效
3.1通过加大地质隐患治理,促进了矿区稳定发展
治理因采空区形成的地表沉陷区域8.81km2,对塌陷区裂缝、坑槽进行充填夯实,并恢复植被,使得已破坏的地形地貌景观得以修复重现,通过实施拦、排结合的工程措施和恢复植被的生物措施,对不稳定斜坡进行加固拦截处理,将大部分泥沙石块拦蓄于沟内,削减洪峰流量,稳定沟坡,减轻泥石流灾害隐患,使矿区地质灾害损失降到最低限度。在此基础上,积极开展采煤沉陷区居民搬迁安置工作,拆除塌陷区危房约24000m2,修建采煤沉陷综合治理搬迁安置房39.96万m2,安置搬迁居民6430户,重新修筑因塌陷毁损的矿区公路3.18km,从而有效防止了泥石流、塌方、滑坡等地质灾害,确保了矿区的和谐稳定和矿井的正常生产。
3.2通矿区矸石山治理,有效解放土地资源
历史堆存的煤矸石、废石、废渣,堆积高度不一,形态各异,不但压占地表植被,极大的破坏了原生地貌景观,而且占用了大量的土地资源。通过对矿区内的矸石山进行分级堆放、平整覆土和复垦绿化,使生态环境大大改善。通过建设资源综合利用循环经济产业项目,加大对排放的煤矸石、油页岩等低品位尾矿的大量消耗利用,并利用废石、废渣充填沉陷区坑槽裂缝,使2.56km2的山坡荒地得以重新开发利用,在改善环境质量的同时,获得了良好的经济效益,实现了环境质量和经济效益“双丰收”。
3.3通过对矿区进行绿化、美化、亮化,打造生态宜居新窑煤
自2008年以来,坚持每年投资大量资金对矿区环境进行大整治,修建矿区文化广场12000m2,铺筑矿内路面7000m2,整治矿区花园1400m2,种植草坪27900m2,植树2533棵、花卉38400株,在储煤场周边设置防风抑尘墙1500m,使矿区内空气环境、水环境、土壤环境、气候环境等都有了较大改观,呈现出了“矿在绿中、楼在林中、路在树中、人在园中”的生态宜居新景象。
3.4通过完善基础设施,促进企地和谐发展
一是通过建设完善职工的生活设施,保障矿山内后勤工作到位,使职工的生活有保障、有质量,营造矿区和谐气氛。二是通过整个公路和、铁路路基、护坡等基础设施,进一步增加了矿山运营效率,降低了运输损耗,保障铁路运行安全,实现了良好的经济效益。三是通过实施拦挡和水保工程的实施,极大削弱坡面侵蚀强度,有效改良了坡耕地耕种条件,实现了土壤保水保肥,提高了农作物产量,维护了当地居民经济收益。四是通过实施防风抑尘墙工程,有效阻拦粉尘浮尘,空气质量大为改观,受到地方政府和广大群众的认可和支持,提升了企业社会形象。五是通过矿区环境的逐步改善,吸引更多的投资商进行项目投资建设,加快了地方经济的快速发展。
4继续强化地质环境保护与综合治理的几点建议
4.1要做到防治结合,动态管理
地质环境保护与综合治理应从提前预防、动态管理和工程治理三个方面着手,其中预防和管理是综合治理的基础,工程治理是体现成效的关键。所以,在矿井设计阶段,要根据资源开发方案和开发计划,充分考虑地质灾害预测防治内容,对矿山地质环境影响范围、程度进行综合预测、评价,分区分片对治理措施进行科学配置,严格落实环境保护“三同时”制度。在资源开发过程中,要坚持“预防为主,防治结合”的原则,做到边开采边治理,重点加强观测、监测,并及时对监测、观测情况进行研究分析后,确定治理方案的实施步骤,做到以测布控,测控结合,从而构建完善的动态管理体系。
4.2要做到因地制宜,统筹兼顾
生态环境保护与综合治理工作要结合实际的经济技术和现场条件,因地制宜,突出重点。特别是对于土壤恢复和本土化植被方面,要遵循区域性、差异性、地带性征和气候条件,按照“适地适树、适地适草”的原则,从实际出发,兼顾防护和绿化美化的要求,开展恢复、重建工作,同时要充分考虑矿区的可持续发展的需要,对可能引起的各类地质环境问题进行科学预测,并具有前瞻性,治理方案设计要本着操作性强、成本低、效果好的目标制定,使生态系统恢复重建后即可发挥资源自身价值,使资源发挥最大效能。
4.3要做到齐抓共管,共同推进
企业要与地方政府建立密切的协调机制,统一运筹,管理矿山开采,正确运用政策,严格执行法律法规,加强危险区监测、监控、监督管理。同时要通过文艺表演、广播、板报、专栏、标语、有线电视等多种形式广泛宣传绿化国土、美化家园的重要意义、大张旗鼓宣传法律法规以及环保知识等,认真做好舆论宣传工作,动员一切力量积极投入到环境保护的行列之中,营造良好的环保氛围。还要把环境保护与矿区发展建设协调统一起来,使资源开发、资源利用与地质环境保护有机统一起来,达到动态平衡,在追求稳定发展中实现生态宜居,促进矿区生态环境向良性转化。
5结论
1.1对地表环境的污染
1.1.1占用土地资源
矿产资源的开发过程中,本身就会占用大量的土地资源,而且会对土地资源造成破坏。在开发矿产资源时,会对地下水系统造成一定影响,导致地下水水
位下降,矿产开发区及其周围土壤的水分和营养物质流失,地表植被破坏,导致土地贫瘠,造成土地沙化。目前,我国对部分矿产开采和实用的技术相对落后,导致矿产开采中产生大量固体废弃物。这些固体废弃物经过长期的风吹日晒雨淋,逐渐渗入土壤,造成土壤污染。同时,部分金属矿产的开采过程中,原本储存于地下的矿产物质逐渐暴露在地表,导致其化学性质发生改变,金属污染物加大了对土壤的污染。
1.1.2对地表植物造成破坏
露天开采和地下开采分别为矿产资源开采的两种方式,露天开采主要用于开采埋于地球表层的矿产资源,相对地下开采而言,成本更低,但会对地表造成更大范围的影响。不仅地表植被会被破坏,其堆放在外的尾矿等也会对地表造成较大污染。地下开采的主要用于开采地下深层的矿产资源,大量的地下采矿作业,会使得地表失去支撑,进而导致坍塌等事故,也会对地表植被造成破坏。矿山开采前一般为森林或草地等,在开山采矿之后,往往森林被砍伐、草地被破坏,矿产废弃垃圾堆置严重,导致地表的自然景观破坏严重,其环境服务功能降低甚至消失。
1.2对水资源的破坏
矿产资源开采过程中,矿区塌裂等现象,导致矿区的储水结构发生变化,地下水水位下降。另外,采矿过程中对植被的破坏,也会导致地表涵养水源能力下降,造成地表水流失加速。同时,地下采矿的行为还有可能改变地下水的水流方向,甚至出现河流断流的现象,导致原有的水利设施失去原本的功效,对农业耕种造成直接影响。
1.3对大气的影响
矿物开采的过程中产生大量粉尘,导致矿山区空气污染。尾矿和采矿后遗留的废石,在受到风力等外力的影响,也会产生粉末和扬尘,导致空气污染。事实上,矿山开采过程中产生的扬尘不仅会污染环境,还会对农业造成破坏。矿产资源开采过程中,会导致土壤板结,破坏土壤结构,影响农作物生长。
1.4导致生物的多样性受到破坏
植被被破坏、水质污染、土壤污染、人类的入侵等都会对矿区的生物多样性都会造成破坏,并且这种破坏往往是不可逆的。矿区生物多样性若受破坏严重,其恢复工作将是一项浩大的工程,即使在被破坏后,再采用人工技术恢复,其质量也将大大下降。
1.5诱发地质灾害
矿产资源开采导致植被破坏、水系统破坏等,造成水土流失,进而诱发严重的自然灾害,例如山洪、泥石流等,还会加速土地沙漠化。据相关调查显示,矿山的开采和矿石的运输,是导致近些年来城市沙尘暴日益严重的重要因素之一。另外,矿产资源的地下开采方式,形成地下采空区,容易导致地表的坍塌和沉陷,甚至可能诱发地震等严重的地质灾害。在矿产资源开采的过程中,产生大量的采矿垃圾,不仅污染环境,而且由于其堆放的位置常位于山坡,在风雨的作用下,也容易产生泥石流等自然灾害,对人民的生命财产安全造成威胁。瓦斯突出和爆炸也是矿区常发生的地质灾害之一,另外,矿床顶板冒落、尾矿岩变形等也是威胁着矿区人民的生命财产安全。
2预防矿山生态环境问题的措施
2.1加强矿区环境监督和管理体系建设
目前,我国虽然意识到了矿山生态环境管理制度建立的重要性,但是关于矿山环境保护的法规存在“法多难治”的现象。政府部门应当对矿山的环境保护和管理中的经验和存在的问题进行分析,坚持科学发展观,加强法制建设。同时,要做好矿山环境监测和预报制度,做好矿山环境监测和预报制度,是做好矿山环境保护的重要措施。在不断扩大矿山环境监督范围的同时,对矿山生态环境存在的问题,采取有效预防和整治措施,建立健全矿山环境监督体系。
2.2加强舆论监督和宣传教育
加强舆论监督和宣传教育,一方面媒体曝光反面典型,可现实政府环境保护的觉醒,也对采矿企业起到督促作用,同时也可以提高矿区民众的环境保护意识,维护自身合法利益。
2.3提高矿山开采市场准入条件
提高矿山开采市场准入条件是做好矿山地质环境保护的重要措施。政府相关部门在建矿审批的环节中,应当严格按照审批标准进行,并设立环境问题产生的准入条件,提高容易产生环境问题矿产的准入门槛。
2.4加强对矿山生态环境保护的执法力度
近些年来,矿山生态环境破坏严重,这与执法不严有着一定的关系。企业作为盈利主体,不会主动履行矿山环境保护的责任。因此,政府部门就需要加强执法和监督,迫使矿山开采企业能够严格按照法律法规办事,确保矿山生态环境得到有效保护。
3结语
关键词:矿产资源 矿产资源资产 地质因素 矿山储量资产价值
Abstract: the mineral resources is the foundation of the 21 st century, to the sustainable development of society has great significance. This paper introduces how to change the mineral resources for mineral resources assets, and the composition of the asset value of mineral resources, this paper introduces the meaning of mining reserves assets, characteristic, analyzing the mineral resources geology factors on mining reserves assets value influence.
Keywords: mineral resources assets of mineral products resource mining reserves assets value geological factors
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
人口、资源、环境是20世纪下半叶以来备受国际关注的重大问题之一。尤其是资源,矿产资源现在已经是关系国计民生安定、繁荣发展的重要因素之一。研究地质因素对矿山储量资产价值的影响,对保护现有矿产资源,推动资源的可持续利用有非常重要的意义。
矿产资源向矿产资源资产的转换
矿产资源是指由地质成矿作用形成的有用矿物或有用元素的含量达到具有工业利用价值的,呈固态、液态或气态赋存于地壳内的自然资源。矿产资源是人类社会的宝贵的物质财富,是重要的生产资料。
矿产资源是否有价,理论界一直存在争议。矿产资源要能转换为矿产资源资产,就必须具备资产的属性:1.可以用货币计量;2.是由经济主体拥有或控制的;3.能够给经济主体带来经济利益。综合分析矿产资源的特性,矿产资源可以供人类使用,具有使用价值,可以进行市场交换,具有价格。采矿权、探矿权可以进行评估、估算其价值,然后在矿业权市场上拍卖、出让。因此,矿产资源可以用货币计量,通过市场交换可以带来一定利润。而矿产资源是属于国家的,有自己的经济主体。综上所述,矿产资源具有资产的属性。
矿产资源资产构成
对于矿产资源资产的构成,国内的专家、学者也存在争议。通过分析这些专家学者的著作或者论文可以得出,矿产资源的资产价值由自身价值、劳动价值和环境价值三部分构成。
自身价值是矿产资源资产构成的一个最基本的单元。它是矿产资源天然性、稀缺性、不可再生性和不可替代性等特性决定的。它具有其它资产不具备的特点,因此矿产资源资产有一定价值。随着矿产资源的逐步开发利用,矿产资源损失破坏严重,矿山储量逐年递减,因此,将矿产资源自身价值定义为矿山储量资产,明确表示这部分价值来自矿山储量。
劳动价值是指矿产资源经过勘察设计开发销售,投入了大量的劳动力,矿产资源资产价值就具有了人类投入劳动力的价值。
矿产资源是组成环境的一个重要部分,开采矿产资源必须破坏土地、水资源、污染大气,对环境造成破坏,为了治理、恢复环境必须付出一定代价,这就是矿产资源环境价值。
矿山储量资产
矿山储量资产含义
矿山储量,是矿产资源资产的一部分,指的是矿山矿产资源的拥有量,根据相关规定,储量是指基础储量中经济可采部分。
矿山储量资产特点
稀缺性:由于人类社会的迅猛发展,矿产资源远远不能满足人类的需要,其稀缺性决定了矿产资源的价值性。
不可再生性:矿产资源不可再生,随着资源的开采,矿产资源不断减少,直至消耗殆尽,矿山储量也随之消失。
天然性:矿产资源是经过长时间地质和矿物质作用而成,在天然环境中形成,矿山储量资产价值的估量和计算必须充分考虑自然环境因素。
变化性:同一矿山,在不同时间矿山储量价值不同。它的价值由价格、经济可采储量、开发技术等因素决定。
矿山储量资产主要影响因素
影响矿山储量资产价值的因素很多,矿山储量资产主要影响因素主要包括:矿山地质条件、矿山勘察开况、矿山所处区域地理条件、国内外市场经济状况和国内外政治环境等。
在影响矿山储量资产价值的众多因素中,矿山地质因素是最重要最基本的因素。详细了解地质情况、对矿山基建、生成相当重要,是矿山是否开采的先决条件。矿山地质因素主要包括矿产规模及其类型、矿体赋存形态、矿石类型、半生元素、品味、围言稳固性、矿床水文地质等情况。下面从六个方面来分析。
经济可采储量
经济可采储量是在当前和可预知的经济条件下,一个权益区域中能够预期的具有商业价值的开采、加工和出售的估计产量。矿山经济可采储量在不同时期是不同的,它会随市场环境变化而变化。当市场需求大于供给时,矿石价格上升,引进新采矿技术和新设备,都将促进可采储量的上升,反之下降。
矿石质量
矿石质量由矿石品位和伴生元素两个系数构成。矿石品位是矿石或产品中所含有用成分、元素或化合物的百分含量。其它条件相同的情况下,矿石品位越高、矿床储量价值越大,矿石品位越低、矿床储量价值越小。矿石除了主要成分外还伴生了许多其它成分。伴生元素有益,可以提高矿床的工业价值,增加储量资产价值,而有害元素对矿石质量影响很大。
矿体埋深
根据矿产资源的垂直分布和存在形式,可以分为露天、地下和海洋三类。矿床埋藏深度的增加,将造成矿井的延伸、运输、通风、给排水的设施成本增加,矿产资源的开采成本增大,矿山储量资产价值减少。
矿床水文地质
水文地质主要研究地下水对矿床的影响。矿山所处区域的河流、降水,对矿床的开采、矿石的运输、安全状况都会造成影响。矿产开采还会使得矿区周围地面水系枯竭、地下水位下降。
矿体赋存形态
矿体形状可分为等轴状矿体、板状矿体、柱状矿体等,它受矿作用方式和成矿地质背景等多钟因素控制。矿体的产状是指矿体在空间的产出位置和状态。一般用走向、倾斜、倾角、侧伏角、倾伏角来表示。
矿体及围岩稳固性
矿石不稳固,会增加支护费用;围岩不稳固,一方面增加支护费用,另一方面,造成放矿过程中贫化增大,增加矿石运输、加工等费用,引起开采成本的增加。
矿山储量资产价值的高低由众多因素交互影响,地质因素只是其中一个方面。矿床规模大,形态简单,埋藏条件好,矿石品味高,伴生元素固然都会提高矿山储量资产价值,但是同时我们也应该考虑到除地质因素条件以外的其它因素的影响,这样才能促进矿产资源的保护、友好开采和可持续利用。
参考文献:
姬小江,矿山储量资产价值的地质影响因素理论研究,西安建筑科技大学硕士论文,2007年6月
连民杰,影响矿山储量资产价值的主要因素,金属矿山,1999年2月
姬小江,连民杰,经济可采储量及其对储量资产价值的影响,金属矿山,2006年8月
[关键字] 有色金属 找矿措施 地质
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-44-1
0 前言
实现加强有色金属矿山地质找矿的突破,不仅是为了发展我们国家的国民经济,也是巩固我国在有色金属矿山地质找矿方面的国际地位的迫切需求。为了使我国地质勘探方面的实力能够得到快速有成效的增强,国务院在2006年出台了《关于加强地质工作的决定》。在国家政策的指导下,地质工作者们的责任更加重大,要达到的要求也更高。加强有色金属矿山地质找矿是整个地质找矿工作改革发展的重要一环,但是随着有色金属勘查工作方面的程度不断加深,露出地表的和近地表的有色金属矿产愈越来越少。这就需要我们把找矿的目标从已经大体查明的第一深度空间转变到更深的第二深度空间。
1 需要改进的措施
1.1 创新理论,更新观念
鉴于前言所提到的,为了缓解有色金属矿产的资源危机,那么就要加强深部的有色金属矿产勘探力度。深部找矿在现有的各项技术条件下是可以实施的,而且其理论和观念与我国的可持续发展理念相符。
鉴于深部找矿是一个比较新的课题,发现并勘探到深部的资源对于我们来说还是个非常大的挑战。这就要求我们在实际工作中不断学习,不断总结,不断创新。对已发现的深部矿床的区域地质背景、成矿条件(物质来源、构造条件)、成矿作用、矿体特征加以研究,不断完善资料、提高认识、总结,形成成矿模式,为以后深部找矿工作提供科学依据。认真地学习国内国外深部找矿的相关理论和借鉴先进的找矿技术,只有不断提高认识、不断创新理论,才能在深部找矿中取得突破。
1.2 理论与实践相结合
在找矿工作中仅仅有了新的观念和理论还是不够的,还需要能够灵活运用。对于矿床学乃至所有的科学领域,无论是理论还是实践都是很重要的。对于做有色金属矿产勘探开发的地质工作者来说,理论与实践的结合是做好工作所必不可少的。而在现今的实际工作和科研中,最常见的一个不好现象就是只重理论而忽视实践的重要性。一些典型的行为表现在:对于全面阐释有色金属勘探过程中的实际现象、全面研究有色金属矿产特征的成果很少;很重视论文的发表,而忽略实际生产工作中的应用情况和实践检验中是否合理的情况。而与此相反的是,有些前线工作者拥有丰富的经验,但是却不注意随时更新自身的知识储备,不注意补充最新的理论知识,这都不利于找矿工作的发展。
有鉴于以上的种种现象,本文提出了以下一些改进措施:①坚持生产学习科研相结合,实践证明,这在大多数科学领域都是非常有效的方法,在我们有色金属矿产勘探领域,也有着十分明显的效果;②对于个人评价,应该结合理论成果和实践成果,对有色金属勘探研究领域取得的成果应该分成两种:一种是理论上的创新,一种是实际工作中有重要的发现,两者不应该只取其一,应该齐头并进,都考虑到个人评价当中;③对于新进单位的年轻人,应该先全面培养其综合科研能力,可以先接触一下深入研究的综合性的科研项目,全面打好地质方面的基础能力,为未来培养长久人才;④对于前线工作者,可以定期或者不定期的组织各种培训课程,或者多提供一些去高校进修的机会,这样可以使第一线的找矿工作者不仅拥有丰富的经验,还能提高他们的学术水平,丰富最新的理论知识,将他们培养成更高一级的地质人才。
1.3 勘查技术的创新
随着科学技术的发展,各种勘探技术也不断创新,如地球物理勘探技术等。传统的地球物理勘探是以重磁电法、激发极化法等作为主要的工作方法,而随着科学技术水平的不断提高,传统地球物理勘探方法也有了很大的发展,各种地球物理勘探的新方法和技术推陈出新。主要包括三维地震技术、地面高精度重力勘查技术、地面高精度磁测技术、地面瞬变电磁法勘查技术、可控源音频大地电磁法、频谱激电法、井中声波透视法技术、地下电磁波法等[1,2]。
同样,计算机技术的迅猛发展也促进了数学地质方法的发展;遥感技术也是勘探的重要手段之一,新型传感器的出现、工作频率向全波段的延伸、图像处理技术的不断提高,使得遥感技术在找矿中的作用不断增大。
以上只是其中的几个例子,种种勘查技术的不断发展与创新,带来的是有色金属地质找矿工作取得的成果越来越大,找矿效率越来越高。所以我们要不断寻找更新、更完善的勘查技术,使之为我们的深部地质找矿服务。
1.4加大资金投入
兵马未动,粮草先行。充足的资金对于任何一项科学研究都是必不可少的,何况是地质勘探这么一个高投入高风险的行业。只有有了充足的资金,才能吸纳最杰出的地质人才,才能使用更先进的勘探设备,得到最全面的地质资料,得到更好的勘探效果。
但是这里的加大资金投入并不是盲目的、浪费的,而是要用在刀刃上的。必须提前做好完善的预算,保证专款专用,确保每一分钱都用得恰到好处。对于必需大量资金投入的地方绝不吝啬,对于可以节省开支的地方也绝不浪费,这样才能使资金的投入和取得的成果成正比。
1.5 建立和健全鼓励创新的地质人才开发机制和管理体制
对任何行业来说,人才都是核心,地质找矿工作也是如此,培养和鼓励优秀的地质人才,也是不可忽视的一个措施。比如可以改善一线工作者的工作条件,提高野外出工的工资补贴;可以建立更完善的工资分配或者奖励制度,使收入分配更合理,按所取得的成果大小和贡献比例来分配;还应该加强地质人才的专业能力和业务能力培养,培育创新型的新时代地质工作者。只有充分培养和利用各层次的人才,才能更好地促进找矿事业的发展。
2 结语
有色金属矿山地质找矿工作在我国已经发展了几十年,我们在勘查工作中也取得了一定的成果。但是仍存在很多不足,需要不断改进,不断采取有效的措施,提高勘探的效率,使未来的地质找矿工作更加顺利、更加高效地进行,为我国的经济发展做出新的贡献。
参考文献
区域环境地质调查技术经历了从宏观观察为主到利用遥感、信息技术为主的转变过程,航空遥感、信息处理技术已成为区域环境地质调查的主要手段,调查效率、精度都有很大提高,而调查成本却大大降低.航空遥感和信息技术的进步为区域环境地质调查带来了更为方便的技术,其作用越来越强,随着影像分辩率的提高,已开始应用于大、中比例尺的环境地质调查,甚至于地质环境的动态监测,如利用无人驾驶机航空照片对地质灾害进行应急调查,采用遥感和信息技术对矿山开发活动和矿山地质环境进行动态监测等都取得了实质性的进展.同时,信息技术的发展和普及搭载网络平台,也为环境地质调查数据的处理、管理提供了越来越多的方便,全省1∶50万、1∶20万区域环境地质调查成果基本实现了图形数据管理,建立了县级地质灾害调查成果数据库,使调查成果更方便、更广泛地应用于经济社会各个领域.环境地质评价主要在质量评价技术方面取得了新进展,对提高我省环境地质评价技术水平起到了带动作用.
地质环境保护与治理技术
采取以预防为主的管理模式,主要是通过监测、预测、评估,掌握或判断地质环境的变化,制订相关管理办法,控制破坏地质环境的行为.在地质灾害危险性评估技术方面,经过十多年的实践总结,逐渐形成了具有我省特色的针对建设工程特点的预测评估方法;矿山地质环境保护与恢复治理方案编制技术也在逐步走向成熟.地质环境治理技术近年来以地质灾害防治和矿山地质环境保护与治理为契机,得到了较快发展.自2003年以来,累计治理矿山253处,复垦土地面积8386.3ha,治理地面塌陷等灾害点329处,矸石山113座,植树72万余株,到2008年底,全省共治理矿山地质环境1110处,恢复土地面积7513.7ha,其中耕地4392.8ha,建设用地1183.1ha,搬迁村庄151个19780户60822人,建立矿山公园3处,在取得显著成绩的同时,矿山地质环境治理技术也得到了长足发展,其中废渣护坡技术、采矿塌陷地整治技术、生态修复技术等都取得了一定经验.
地质遗迹保护技术
地质遗迹保护作为地质环境保护的主要内容,近年来得到快速发展.2006—2008年开展了全省古生物化石地质遗迹资源调查评价工作,划分了5个世界级、4个国家级、20个省级古生物化石地质遗迹产地,出版了《中国河南恐龙蛋和恐龙化石》、《河南省地层古生物研究》等专著.在推动地质公园建设的同时,实施了一批地质遗迹保护工程,通过建立护拦、原地加固、设标识牌、警示牌、导游牌等设施,保护其不受破坏.
地质灾害调查、评价及防治技术
地质灾害隐患点的调查是防治工作的前提,在县(市)地质灾害调查与区划的基础上,编制完成了易发区(县)的地质灾害防治规划,每年通过汛前排查、汛中巡查、汛后核查等形式,建立了全省地质灾害隐患点数据库,实现了地质灾害隐患点的基本掌控.2003年以来,实施了一批地质灾害应急勘查治理工程,通过地面测绘、钻探、井(槽)探、物探、现场试验和取样测试等综合手段,使勘查方法更加有针对性,勘查技术水平有较大提高.地质灾害评价包括区域性风险评价和灾害体的稳定性评价,我省研发了基于GIS技术的风险评估系统,采用传递系数法和计算机软件对滑坡、不稳定斜坡的稳定性评价技术得到了推广.地质灾害防治技术分预防和治理两方面,预防技术包括制定规划、防灾预案、气象预警、群测群防等,已在地质灾害多发区得到了普及.治理技术主要指工程措施,防治泥石流灾害的拦挡、疏导技术、防治崩塌滑坡灾害的削坡减载、抗滑桩、重力式挡墙、截排水、坡面防护、浅层锚固等技术在省内都有应用,其中泥石流防治的疏排与拦蓄相结合技术,滑坡防治的抗滑桩与排水、锚固、挡墙相结合技术都取得了实践性突破.
应用性环境地质技术
农业地质:黄淮平原经济区农业地质调查项目初步查明了土壤环境中污染元素和有益元素的分布特征,基本查明了洛阳牡丹、信阳茶叶、四大怀药、杞县大蒜、许昌烟叶、灵宝苹果等特色作物产地的土壤地质背景、地球化学特征以及黄河流域地表水、浅层地下水质量状况,对黄淮流域农业土壤环境质量进行了评价.环境水文地质(地方病):开展了河南省农村居民饮用水调查和与饮用水环境有关的地方病研究,拓展了环境地质技术的应用领域.旅游地质:在开展省内地质遗迹保护和地质公园建设工作的同时,培养了一大批旅游地质人才,推动了省内地质旅游与山水旅游事业的大发展.地质科普:2008年落成的河南省地质博物馆新馆,拥有当时国内最先进的地学科普技术手段与丰富的地质科学内涵,参观人数超过了150万;省内各地质公园也相继建立了独具特色的地质博物馆.2007年建成的中国西峡恐龙遗迹园为研究地球灾变事件和恐龙的生活习性、生态环境与物种灭绝等提供了理想的科学研究基地.
“十一五”期间地质环境科技发展主要成果
1取得的进展与成果
基础水文地质工程地质环境地质研究取得新成果.完善了河南平原第四系层型剖面和第四纪综合地质表,分析预测了各种变异条件下地下水流系统演化的趋势,预测了未来若干年气候环境变化趋势.完成了全省地质灾害易发区县(市)级地质灾害调查与区划,建立了地质灾害隐患点数据库及管理信息系统.矿山地质环境保护与治理技术得到了快速发展.完成了省、市、县三级矿山地质环境调查、矿山地质环境保护与治理规划,启动了矿山地质环境保护与恢复治理方案的编制工作,矿山地质环境调查、保护、恢复治理技术逐步系统化、标准化.地质灾害防治技术水平进一步提高.提出了基于建设项目特点的地质灾害危险性评估方法,遥感、原位测试技术、计算软件等新技术在地质灾害勘查中得到了应用;工程治理措施更加多样化、综合化;地质灾害预警预报技术有了大的发展,建立了省级汛期地质灾害气象预警系统平台,开展了中原城市群地质灾害风险评估与区划.
地质遗迹保护与地质公园建设技术走在全国前列.目前,河南省保有4个世界级地质公园(嵩山、云台山、伏牛山、王屋山—黛眉山),13个国家地质公园,3个国家矿山公园,一个国家级地质遗迹自然保护区(南阳恐龙蛋化石群),另有13个省级地质公园,2个省级矿山公园.实施了一大批地质遗迹保护项目,全省有60余处重要地质遗迹得到比较严格的保护.在推动地质遗迹保护区和地质公园申报、建设、管理过程中,规划、建设、管理技术得到了不断提高.地下水环境监测技术取得了新突破.引进了单孔多层地下水监测井施工技术和地下水位水温遥测、自动记录技术,提高了监测精度,实现了一孔四层地下水动态的自动化监测和实时传输.地质环境专项科研成果突出.组织了两批13个地质环境科技攻关项目,其中部分项目已取得了预期成果,有的达到了国内领先水平,有的获得了省、厅级科技成果奖励,全省地质环境科技创新能力和技术支撑能力不断提升.
2科技人员队伍现状与科技人才培养情况
与“十五”相比,从事环境地质科技工作专业的人才队伍建设有了很大发展,2006—2009年四年间,全省国土资源行业新增环境地质相关专业青年科技人员300人,科技人员的平均年龄降低,中青年人员比例大幅增加,40岁以下的技术人员占到68%(图1);学历层次和职称层次提高,本科以上的技术人员比例超过了三分之一,具有中级职称以上的技术人员的比例达53.5%(图2、图3).各专业之间的结构比例也趋于合理.
3科技创新体系建设
“十一五”期间,经省国土资源厅批准建立的与地质环境有关的河南省国土资源重点实验室3个,工程技术研究中心4个(表2).经国土资源部和省国土资源厅审查批准,全省具有环境地质相关专业调查、勘查资质的单位30家,具有地质灾害防治工程勘查、设计、施工、监理资质的单位30家,具有地质灾害危险性评估资质的单位40家.
4科技交流与合作情况
国际交流与合作:河南省环境地质工作自上世纪八十年代走出国外,主要是面向非洲、美洲和亚洲市场上的水文地质工程地质项目,以村镇凿井、城镇供水项目为笼头,带动了场地工程地质勘察、地基处理与岩土工程施工等业务.2006年以来,先后与日本、尼日利亚等国家开展了交流合作.在地质公园建设方面,多次与国际组织合作,接受国际组织和国际知名专家的考察,受到了好评.国内交流与合作:先后与中国地质调查局、中国科学院、中国地质大学、中国矿业大学、中国石油大学、郑州大学、西安有色冶金设计研究院等单位合作,共同开展地质环境科技项目研究,取得了良好效果.省内学术交流:2006—2009年,河南省地质学会举办学术交流活动,得到了广大地质环境工作者的积极响应,共发表地质环境相关专业论文共170余篇(表3).2007年9月省地质学会水文地质与环境地质专业委员会、地质灾害专业委员会组织召开了“河南省水文、环境、灾害地质学术交流会”,会议交流论文40余篇.
环境地质领域科技发展趋势与存在问题分析
1科技发展趋势分析
地质环境安全面临严峻挑战.快速发展的河南,给地质环境保护工作带来了前所未有的挑战,一方面人类工程活动加剧,巨型工程(跨流域调水、高速铁路、高速公路、地铁工程等)的建设、采矿规模的扩大、大量“三废”的排放对地质环境构成严重威胁,地质环境正在遭受前所未有的破坏或改变;另一方面城镇规模快速膨胀、社会经济易损性加大、人类抵御灾害的能力降低,地质环境的安全风险加大.同时,地质环境问题和地质灾害具有较强的隐蔽性和滞后性,一旦发现即有可能造成难以挽回的严重后果,而且修复治理难度大、周期长,有些甚至是不可逆的,因此在相当长一段时期,地质环境安全仍是环境地质研究的重要方向.
预防性研究引起重视.正是由于环境地质问题的隐蔽性和滞后性,需要加强预测性研究.环境地质科技面临三大课题,一是地质环境预测、评价技术,需要更准确地预测工程建设或人类活动、气候变化等对地质环境可能产生的影响,以及这种影响发生的时间、地点、受害对象、危害后果等;二是地质环境保护技术,需要研究地质环境开发利用过程中如何用更小的代价,换取更大的综合效益;三是地质环境修复、治理技术,将受破坏或改变的地质环境进行修复或整治,是未来地质环境工作面临的一项主要任务,矿山地质环境恢复治理已纳入到采矿生产成本,重大工程项目的环境整治也进入项目设计,但这方面的技术还处在原始的土石方工程阶段,缺乏先进有效的技术支撑.信息技术将成为地质环境管理、研究的主要工具.信息和网络技术的广泛应用推动各行各业在生活理念、服务方式、价值取向等方面都发生了很大变化,人类通过信息和网络对世界的观察更开阔,对事物的观察更细致,对地质环境的关注度更高,信息技术已成为环境地质研究不可缺少的重要工具,也即将成为实现人类对地质环境科学、有效管理的重要工具.
环境地质学科体系亟待完善.现有理论和技术远不能适应经济社会发展的需要,理论与实践存在脱接,地质环境监测仅局限于地下水和地质灾害点,监测范围需要扩大到整个国土范围,监测和研究内容应拓展到所有的地质环境要素,监测和研究方法需要降低成本、提高质量、更好地服务于社会,地质环境保护与修复也面临更多的技术难题.经济社会发展对环境地质工作的需求正在发展重大变化.环境地质业务正在由传统的水文地质工程地质环境地质勘查评价转向以地质环境保护与治理为主的领域,为工业化、城镇化、现代化建设保驾护航,降低人类工程活动对地质环境的影响,修复被破坏的地质环境成为未来环境地质工作者的重要任务,传统的环境地质理论与技术面临创新与变革.
2存在问题与原因分析
科技创新基础薄弱.主要表现在省内大学对口专业偏少,针对河南省地质环境条件培养的专门人才偏少;从事生产实践的人员多,科研人员少;地质环境科技创新平台建立时间短,数量少,设备严重不足,缺乏项目和资金支持;地质环境监测项目少,手段落后,不能适应地质环境管理工作的需要;公益性、基础性、区域性环境地质研究滞后.地质环境保护意识亟待加强.河南省人口多,经济社会发展相对落后,人口、资源、环境压力虽大,但就业、吃饭问题更重于环境保护,在一定程度上以牺牲环境、资源换取经济发展的现象短时间内难以消除,地质环境保护任务艰巨.科技人员队伍偏于年轻.近年来,全省国土资源科技人员队伍发展较快,环境地质相关专业广受重视,人员规模快速扩张,但新人多、老人少,老科技人员的传、帮、带作用被弱化.此外,全省在环境地质领域知名度高的国际、国家级大专家很少,具有高水平、影响力较大的地质环境类科技成果也显不足.
“十二五”地质环境领域科技发展工作部署
1基本思路
紧紧围绕建设中原经济区“不以牺牲农业和粮食、生态和环境为代价的三化协调科学发展,着力建设资源节约型和环境友好型社会”的奋斗目标,集成创新,重点突破,服务急需,兼顾长远,切实提高全省地质环境科技支撑能力和科技创新能力,推动并实现地质环境及地质灾害调查、监测、评价、利用、保护、治理、恢复和管理现代化,建设一批地质环境科技创新平台,增强地质环境科技为社会服务的能力.
2重大科技项目部署
典型区域地质环境调查、评价与监测技术研究.以环境地质调查评价与地质环境监测网络建设为依托,选择郑汴洛地区、小秦岭金矿区、栾川钼矿区、永城煤矿区、郑州煤铝矿区等典型城市群、典型工矿区探索环境地质综合调查评价方法,开展高精度、中大比例尺的环境地质调查技术研究,引入高精度的卫星影像数据和定位技术、自动化实时传输技术等,建立适用的区域地质环境监测预警指标体系,完善目前以地下水监测为主的地质环境监测网络.
郑汴新区地质环境监测及重大环境地质问题防治研究.结合郑州市、开封市与郑汴新区发展规划,查明城市地下三维空间的地质环境与重大环境地质问题隐患,对城市地质环境容量进行评价,对城市建设导致的地质环境改变与地质灾害开展预测;针对城市地铁工程、垃圾处理场、新的排洪工程(包括人工湖等)、快速扩张的新城区、应急水源地等地质环境敏感区开展地质环境现状评估、重大环境地质问题预测和预警研究,为大型城市地质环境安全提供技术保障;在郑州市对地铁工程沿线开展地面变形监测;在垃圾处理场周边开展水、土质量监测;在集中供水水源地开展地下水环境监测.
国家重大工程建设对地质环境影响及防治对策研究.以南水北调中线工程、铁路客运专线、高速公路沿线地质环境变化为研究重点,对地质环境安全进行预测评估,重点开展沿线高陡斜坡变形监测、地质环境变化调查与监测、地下水环境监测、土壤污染监测等技术体系研究,开发以保护重大工程安全、清洁运行为目的的地质环境监测预警技术.重大地质灾害发生机制与防治对策研究.在对已有成果进行综合整理的基础上,结合即将展开的重点县市地质灾害详细调查和人类工程活动特点,进一步研究确定重大地质灾害易发区与隐患点,提出重大地质灾害中长期预测和防治对策,优化重大地质灾害临灾监测预警网络,更新重大地质灾害隐患点数据库,升级全省地质灾害防治信息系统.突发性地质灾害应急调查技术集成研究.着重于应用航空多光谱高分辨率遥感、差分雷达、GPS高精度变形监测等多种手段相结合,形成突发性地质灾害快速应急调查技术集成,为突发性地质灾害灾情评估、应急会商与救灾工作服务.
汛期地质灾害预警系统优化研究.开展大比例尺地质灾害信息与高密度雨量数据的集成研究,预警模型研究,预警系统与自动化雨量站、地质灾害监测系统的数据集成、对接研究;对已有预警区划、预警判据及地质灾害数据库进行修订和校核,更新预警预报硬件、软件设施,探讨新的预警方法及途径;优化汛期地质灾害短期预警预报,探索汛期地质灾害中长期预测.河南省粮食与经济作物主产区农业地质研究.河南粮食生产对维护国家粮食安全具有重大影响,确保2020年粮食综合生产能力650亿公斤以上的任务更加重要①.着力于在省内粮食主产区、经济作物主产区、蔬菜生产基地、其他特色优质农产品生产基地,深入开展与农产品产量、质量相关的地质背景研究,建设全省农业地球化学数据库,建立土壤母质与耕作层质量评价指标体系,研究土壤水与地下水资源保障能力,开展平原区地下水库人工调蓄技术方法研究,提出促进农业高产、优质、高效、安全生产的对策建议.
河南省典型矿山地质环境保护与恢复治理技术集成与示范.选择以煤、铝、金、钼为主的省内典型矿山,依托遥感、GPS、地球物理与地球化学等技术,开展矿山地质环境变化动态监测技术研究,探索矿山地质灾害预测预警方法;总结完善矿山地质环境保护技术、矿山地质灾害防治技术、矿山地貌景观与生态系统恢复整治技术,形成有针对性的矿山地质环境保护与恢复治理技术体系.河南省重点地质遗迹调查、评价与保护技术研究.完善全省地质遗迹、地质景观评价科学体系,科学评估重点地质遗迹的学术价值、科普价值与旅游价值;针对性研发各类型地质遗迹、地质景观的实质性保护技术;开展重点古生物化石产地评价、发掘方法、地层、构造与古生态综合研究,探索古地质环境变迁规律;提出地质遗迹保护与地质公园建设对策建议.
中心城市浅层地热能勘查与开发利用技术研究.主要在中原城市群地区开展典型城市(区)浅层地热能调查评价技术研究,浅层地热能开发技术研究,探索测定岩土体热物理参数及相关物理性质指标的方法,研究浅层地温资源的评价方法和计算参数,开展浅层地下水源热泵回灌及土壤源热泵利用试验,评价浅层地热能的适宜利用方式,建立浅层地热能的勘查、开发利用与保护技术体系,建成一批浅层地热能开发技术示范工程.深部地热资源勘查、开发技术研究.在豫西地区寻找浅埋型带状热储,在豫东平原地区寻找深部中、高温层状热储,研究地热资源找矿技术和地热田勘查、开采方法;研究热储埋藏分布规律及特征,分析地温场变化规律,提高地热资源储量及可开采量评价技术水平;改进地热井成井技术和已有地热井的保护、井管检测与修复技术,创新地热资源综合开发利用模式.
煤下铝矿床开发水文地质工程地质条件研究.河南省煤下铝资源丰富,但煤层下压覆的铝土矿床开采技术条件不明,水文地质工程地质环境复杂,亟需开展相应研究.选择新安、渑池、荥巩等典型矿区,开展煤下铝矿床水文地质工程地质条件评价方法研究,煤矿开采条件下的铝土矿矿床水文地质工程地质条件预测评价方法研究,初步形成适应河南煤下铝矿床特点的水文地质工程地质勘查评价技术体系.
科技创新体系及人才培养计划
1科技创新体系建设计划
在“十一五”科技创新体系建设成果的基础上,不断完善环境地质专业重点实验室和工程技术中心,提升其科研实力,增加地质环境监测重点试验室、矿山地质环境保护与恢复治理工程、浅层地热能资源勘查与开发研究技术中心.“十二五”期间,力争将河南省地质灾害重点实验室、河南省地热能开发工程技术研究中心、河南省浅层地热能勘查与开发技术研究中心升级为省级重点实验室或重点研究中心.
2科技人才队伍培养计划
加大高端人才的培养和引进,立足河南实际,通过项目带动、合作培养、联合推荐等方式,造就一批省内著名、国内知名、具有较强解决实际问题能力的环境地质与地质灾害研究专家;引进一批具有真才实学的专业博士、博士后加入河南环境地质与地质灾害研究团队,鼓励国际、国内知名教授、研究员以聘任、合作研究等方式参加河南环境地质与地质灾害科技攻关活动.到“十二五”末,力争环境地质专业博士不少于20人,教授级高级工程师增加到15人以上.积极推荐学术带头人、青年科技专家和骨干,建立省环境地质专业科技创新队伍,培养环境地质专业学术带头人和青年科技专家.
科技交流与合作计划
1地质灾害防治研究合作计划
在省内加强与气象、水利、城建、铁路、公路、教育、旅游、地震等部门合作,开展针对气候变化、突发灾变事件、工程建设引发地质灾害的预测和防治对策研究,以推进和完善地质灾害气象预警预报、重大工程建设地质灾害危险性评估和地质环境影响评价为契机,形成多部门联合攻关防治地质灾害的创新机制.支持省属单位与国家级及部属研究机构、大学签属战略合作协议,建立长期稳定的信息交流与技术合作机制,联合开展省内地质灾害调查、监测、评价、防治项目;借助省地质学会、省矿业协会等组织,邀请国内国际著名地质灾害研究专家来河南开办讲座、培训,开展学术活动,提高全省地质灾害研究的整体水平.积极参与国土资源部组织的地质灾害监测和预防、环境和气候变化监测等国际合作计划,并将其与省内重大地质灾害防治项目密切结合,切实提高全省地质灾害防治能力.
2地质环境保护研究合作计划
在省内加强与相关部门和企业合作,开展针对地质环境保护与治理技术的研究;以推进和完善地质遗迹保护、矿山地质环境保护与恢复治理、城乡地质环境监测管理等工作为契机,联合攻关,在广义地质环境领域取得综合性理论与技术进步.加强与国内外科研与教学机构的交流与合作,借助国家与省重大地质环境工程项目,建立长期稳定的信息交流与技术合作机制.积极参与国土资源部组织的地质环境保护国际合作计划,追踪学习国际前缘地质环境领域先进理论与技术方法.
3矿床水文地质研究国际合作计划
论文关键词:高职院校;水文地质学基础;课程建设;教学方法改革
《水文地质学基础》是高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业,金属矿开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。水文地质学是研究地下水的科学,主要研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律兴利除害,为人类服务。通过该课程的学习,可以掌握水文地质学的基本概念、理论和方法,为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础,为学生在实际工作中参与地下水的观测、进行地下涌水的处理等提供理论依据,因此,搞好这门课的教学显得尤为重要。
《水文地质学基础》课程教学存在的问题
据统计,云南省有5所高职院校开设了资源开发与测绘大类专业。笔者所在的学校自2005级开始在金属矿产地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业中招收高职全日制脱产和函授大专学生,到2010年已有三届毕业生、三届在校生。先后有10个教学班开设了《水文地质学基础》课程,笔者一直承担该课程的教学工作。结合教学实际,笔者认为,在高职院校《水文地质学基础》课程的教学中普遍存在以下问题。
对《水文地质学基础》课程的性质和地位认识不足在高职教育中,资源与测绘大类的专业少,开设《水文地质学基础》课程的专业更少,学习本门课程的人数少,课程在专业以外的认知度低。在笔者所在的学校,制定高职人才培养方案时,《水文地质学基础》应作为金属矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课,曾在相关教师中发生了激烈的争论,最终根据教育部教育司2005年版的《高职高专专业概览》才尘埃落定。
使用的教材多为高等学校教材,与高职教育的要求不相匹配高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识,较强的动手能力和工作适应性,强调学生在实际工作中要“素质高,上手快,技能强”。高职教育与高等教育培养高级专门人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同,但是,在高职实际教学中,《水文地质学基础》主要选用的大多是高等院校的教材,学科理论介绍多,实际应用介绍少。
适合课堂教学的电子课件少,教师多沿用传统教学模式,教学方式单一《水文地质学基础》课程专业性强,尽管近年来多媒体电子课件在网络上随处可见,但关于《水文地质学基础》课程的课件少之又少。要做好一件成熟的实用的电子课件,需要大量的资料和图片,但由于专业性较强,这方面的资料往往有一定的保密要求,一般人很难找到相关资料,再加上水文地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施,高职教师参与很少,导致现在的课件以罗列教材中的内容为主,质量不高,适用性和吸引力不强。
教师大多沿用传统教学模式,教学方式单一在实际教学中,《水文地质学基础》的任课教师大多采取单一的讲授形式,教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心,整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察,将理论与生产实际对应,因此,学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上,学习围绕课本和考试,沿袭着“上课记笔记、下课抄笔记、考试背笔记”的传统学习方式。讲授方式单一,课程缺少吸引力,导致本门课程枯燥无味;学习方式单一,学得快,忘得快,导致课程学与不学一个样;再加上有些学生本身对所学专业认识不清,更是降低了课程学习的积极性。
《水文地质学基础》课程的教学体会
笔者从2006年开始讲授《水文地质学基础》课程,到2010年,已经完成了10个教学班的教学工作。经过在教学中不断总结和完善教学方法,归纳起来主要有以下三点体会。
根据专业特点,确定教学目标高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《水文地质学基础》课程的目的,并不是要把他们培养成为水文地质专家或专门从事水文地质科学研究的专业人员,而是让他们掌握水文地质的基本概念和基本理论,能够将水文地质理论和技术应用于其今后的工作领域,成为既熟悉本专业业务,又掌握水文地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行水文地质教育,应该面向金属矿产地质与勘查、水文地质与勘查、金属矿开采、矿山地质等工程领域的应用,以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此,本门课程的教学目标是讲清《水文地质学基础》的基本概念、基本理论,重点抓好基本概念、基本理论的实践性和实用性教学。
根据教学目标,增加课程的实践性和实用性教学笔者所在学校属于企业办学,隶属国有大型企业集团,在学生实习实训和企业工程技术人员到学院兼职讲课等方面具有得天独厚的优势和条件。结合集团与学校的实际情况,笔者重新编写了高职《水文地质学基础》课程的教学大纲,突出了课程的实践性和实用性。在实际教学中逐步尝试进行课程改革。首先是改变单一的教学方式。在2006、2007级金属矿产地质与勘查技术专业的《水文地质学基础》课程讲授中,尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在讲授“岩石中孔隙”时,先讲清基本理论,然后通过布置课外作业的方式,让学生通过互联网或相关书籍查阅砂岩、泥岩、泥质灰岩中孔隙的异同,最后让学生结合《普通地质学》、《岩石学》等课程展开讨论,加深对理论知识的理解。在对2007级金属矿产地质与勘查技术专业的学生进行生产实习动员时,笔者结合实训基地的情况,向学生介绍了即将实习的工作区的水文地质情况,并要求学生在实习过程中收集实习矿区的水文地质资料。这一尝试在学生一年后的毕业论文中收到了很好的效果,笔者参与评阅的12份毕业论文中,有多达11份介绍了实习矿区的水文地质情况,有的还提出了矿山巷道涌水的处理方案。在给2008级金属矿产地质与勘查技术专业的学生讲授“大气降水入渗机制”时,恰逢降雨,笔者便直接将学生带到一个建筑施工工地,通过地表的一个新鲜垂直剖面给学生介绍此部分内容,极大地提高了教学效果和学生学习的热情。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通,建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍水文地质的内容,包括地下水量的计算、地下涌水的处理、矿山巷道水的处理等,增加课程对实际工作的参与性,提高学生学习的主动性。教学方式的改变和调整,大大增强了课程的吸引力,得到了学生的一致好评。
制作ppt演示文稿,增加课程讲授的直观性和吸引力从2008年开始,笔者将教学讲义的部分章节做成ppt演示文稿,利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来,大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。
《水文地质学基础》课程教学方法改革思路
高职教育作为高等教育的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。随着我国走新型工业化道路、建设社会主义新农村和创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高职教育必须向培养大量高素质技能型专门人才转变和发展。高职教育的人才培养模式必须强调实用性和技能性,这就要求在高职课程建设中充分考虑课程的实践性环节。
应进一步明确高职院校《水文地质学基础》课程的实践性教学目标高职院校开设《水文地质学基础》课程的目的是学习水文地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高职院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。近年来,各种地质灾害频发,不断地提醒人们必须加强对自然科学知识的学习和应用,才能增强人类改造自然的能力。《水文地质学基础》作为一门自然科学类课程,有责任在人类改造自然的进程中对其研究领域的知识进行普及和介绍,让更多的人了解其学科性质和内容,因此,在教学目标中突出实践性和实用性至关重要。
应充分发挥多媒体教学的优势,增加课程的直观性和吸引力《水文地质学基础》课程的应用性和实践性较强,如果沿用传统的教学方法,与学生学习的心理相违背,教学效果肯定不理想。多媒体技术的迅速发展为教学提供了很大的方便,在《水文地质学基础》课程的教学中必须使用现代化的教学手段,将枯燥的理论形象地展示出来,增加课程的直观性和吸引力,提高教学效率和教学质量。在教学过程中,针对水文地质的具体教学内容、(地球上的水及其循环、岩石中的孔隙与水分、地下水的赋存、地下水运动的基本规律、毛细现象与包气带水的运动、地下水的化学成分及其形成作用、地下水的补给与排泄、地下水系统、地下水的动态与均衡、孔隙水、裂隙水、岩溶水、地下水资源、地下水与环境)学习目标及学生特点等具体情况,采用不同的多媒体形式进行教学。例如,在讲流网时,可引入如何判断矿区的潜水含水层和地表水的补给关系的内容,利用动画模拟地下水的流动方向,从而判断它们之间的补给关系。这些直观的演示可以加深学生对流网的认识,并可以充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等器官的功能,使学生在轻松愉快的环境中,用有限的时间获得更多的信息和知识。若能结合专业特点以及课程内容设计一些课件,会使教学活动更加丰富多彩。
应增加《水文地质学基础》课程的实践性、开放性教学针对《水文地质学基础》课程应用性、实践性较强的特点,增加实践性、开放性教学环节是该课程改革的重点。要实现这一目标,仅靠高职院校自身力量是不够的,高职院校要紧密联系行业企业,实施校企合作,与企业实现资源共享,聘请行业企业的工程技术人员和能工巧匠到学校担任兼职教师,将工程技术人员和能工巧匠多年在生产一线积累的水文地质理论和经验带进课堂,将水文地质学基础理论和方法应用于实际工作的事例带进课堂,增加教学的针对性和实践性。若能在学生实习实训时,请带实习实训的工程技术人员针对具体工作面对水文地质学基本理论和方法进行讲解,整个课程的教学就会更上一层楼。
关键词:矿山,现状,发展,评估
0引言
自2 l世纪以来,以信息技术为代表的技术革命迅速发展,而数字化更是成为信息的表现形式,1999年召开的首届“国际数字地球”大会上又提出了“数字矿山”(Digital Mine,DM)的概念后,“数字矿山”在矿业中发挥出越来越大的作用,是矿业发展的目标和方向。而构建数字矿山,以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改造与发展,开创安全、高效、绿色可持续的矿业发展新模式,是我国矿业生存与发展的必由之路。
1数字矿山的概念
1.1 数字矿山的概念
数字矿山就是指在矿山范围内建立一个以三维坐标为主线,将矿山信息构建成一个矿山信息模型,描述矿山中每一点的全部信息。按三维坐标组织、存储起来,并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段,使有关人员都可以快速准确、充分和完整地了解及利用矿山各方面的信息。
2、数字矿山的研究现状
2.2 国内数字矿山的研究现状
美国、加拿大、澳大利亚等矿业发达国家在数字矿山方面的研究起步较早。2001年,中国矿业联合会组织召开了首届国际矿业博览会,其中包括一个以“数字矿山”为主题的分组会。2002年,以“数字矿山战略及未来发展”为主题的中国科协第86次青年科学家论坛召开,2006年,煤炭工业技术委员会和煤矿信息与自动化专业委员会在新疆乌鲁木齐召开了“数字化矿山技术研讨会”。20世纪末以来,国家主要科研资助机构和相关行业部门相继立项支持了一批数字矿山课题。包括2000年开始的一项国家自然基金课题、2006年开始的一项863课题和一项“十一五”支撑课题等。2000年以来,国内多所高校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室,主要有:2000年设立于中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院的“3S与沉陷工程研究所”、2005年设立于中南大学资源与安全工程学院的“数字矿山实验室”、2007年设立于东北大学资源与土木工程学院的“3S与数字矿山研究所”和2007年设立于中国矿业大学(徐州)计算机科学与技术学院的“矿山数字化教育部工程研究中心”等。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山,与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作,在国内首开数字化矿井技术应用之先河。此外,中国矿业大学等单位相继开展了采矿机器人、矿山地理信息系统、三维地学模拟、矿山虚拟现实、矿山定位等方面的技术开发与应用。
3.数字矿山的技术分析
3.1“3S”技术
GPS主要用于实时、快速提供目标、各类传感器和运载平台(车、船、飞机、卫星等)的空间位置;RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息,发现地球表面的各种变化,及时地对GIS的空间数据进行更新;GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存贮、集成管理、分析加工,作为新的集成系统的基础平台,并为智能化数据采集提供地学知识。以GIS为核心的“3S”集成是当前空间技术发展的重要方向,这主要是在空间数据处理中的GIS、RS、GPS既各有特色,有存在着密切的联系。在解决实际问题中常常要3个系统联合使用,用RS技术来获取信息,再由GPS进行定位及导航GIS负责最后的处理,并提供各种图形,提出决策实施方案。免费论文。所以3S集成系统的研究已越来越被人们所关注。免费论文。
3.2可视化技术
3.2.1可视化建立的必要性
可视化模型是数字矿山建设的基础,只有完全掌握了矿床及井下开采环境情况,才能够为数字矿山的建设提供基础平台,数字矿山建设后续的通讯系统、生产调度及人员设备定位、生产过程安全监控与预警系统、生产过程虚拟现实系统都需要以此为基础平台进行设计开发和系统运行。
3.2.2可视化的建立方法
可视化建模采用TIN(不规则三角网)技术产生数字地形表面模型和地质体(包括床体、岩层及断层)实体线框模型,同时采用变块技术建立矿床资源评价块段模型。最终采用地质统计学方法对块段模型进行估值,得出既有结构性又具有随机性的复杂地质体的空间分布及品位和开采环境综合评价技术成果,并在此基础上进行开采方案优化与设计。
3.3虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术
3.3.1虚拟现实技术的概念
指利用人工智能、计算机图形学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听等高新技术,模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。免费论文。VR 在许多工程领域和基础研究方面已经得到较为广泛的应用,在国外矿业领域的研究起步比较早,出现了一些2.5维的虚拟矿山系统。通过对虚拟矿山实体进行操纵,可以构造出逼真的三维、动态、可交互的虚拟生产环境,用以模拟完成在真实矿井中进行的工作。
3.3.2虚拟技术条件下矿山模拟开采技术研究
以地质及矿床模型为基础,结合其它关键信息构造虚拟矿山,进行数字模拟开采,完成矿山长、中、短期开采计划编制、地下矿巷道标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方法设计、穿爆设计、通风设计、灾变应变预案等工作。
4、数字矿山的发展趋势
(1)实现生产过程管理和控制一体化。矿山生产过程管控一体化是指应用可视化技术,实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。
(2)开发各种功能的矿山应用软件。必须针对不同的应用和矿山工程需求,研究开发适合不同用户、具有不同功能的矿山应用软件,如采矿CAD、虚拟矿山、采矿仿真、人工智能和科学可视化等软件工具。
(3)朝着构建生态矿业工程方向发展。生态矿业工程就是当人类开发矿产资源引起自然生态平衡破坏时,建立人为的生态平衡,构建生态矿业工程对实现可持续发展具有非常重要的现实意义。
(4)人工智能技术研究。自20世纪80年代中后期以来,人们已开始应用人工智能理论与技术来解决采矿工业中的各种实际问题,并逐步显示出无法取代的优越性。运用数据挖掘与知识发现、专家系统等人工智能技术实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能,实现矿山的智能化。
5、结论
我国既是采矿大国,又是资源消费大国。随着经济的高速发展和工业化进程的快速推进,中国对矿产资源的消费将持续呈现快速增长态势,将长期保持旺盛的需求。但是,中国矿产资源所面临的资源短缺,供应乏力的严峻形势,目前已经成为发展工业的瓶颈,如果这种势头继续发展下去,势必对国民经济的可持续发展产生深刻影响。因此,客观的实事求是的评价资源现状,充分合理的利用和保护资源,以建设数字矿山来改变和确保矿产资源长期稳定供给是中国矿业走可持续发展一条正确之路。
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