煤炭地質學范文

時間:2023-10-27 17:51:39

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煤炭地質學

篇1

關鍵詞:實踐教學特點 環節 創新 方法

煤礦地質課程的理論教學體系涵蓋了地質科學的眾多相關領域,主要內容包括:地球概述、地質作用等等。實踐教學環節安排有礦物、沉積巖和巖漿巖以及煤的肉眼鑒定,同時包括課后野外教學的認識和實習。通過實習不僅可以初步掌握野外地質工作的基本技能和方法、認識和了解相關巖石、礦物和煤的基本鑒定特征,還可以進一步復習和系統總結所學到的理論知識,做到理論與實踐的結合。

一、煤礦地質實踐教學的重要性和特色

煤礦地質是一門實踐性很強的學科,必須遵循“實踐―認識―再實踐”三步走的過程來進行研究才能學有所得。因此,我們在教學中一方面要進行大量的直觀觀察和實驗,獲得較豐富的實際資料;另一方面要將獲得的大量資料進行歸納,學為己用。具體來說,煤礦地質實踐教學具有以下幾個特色:

(一)煤礦地質教學是一門集理論科學性、生產實踐性、煤礦地質研究應用性于一身的綜合性課程。課程教學改革的設計和安排既有理論教學又有野外、室內的實習、實驗。理論與實踐與科研相結合、是本課程的一大特色。

(二)該課程在包含有系統的地質基本知識、基本概念和基礎知識的同時,重點突出了與煤礦生產緊密相關的地質知識和理論。為煤礦開采工程中解決地質問題、保障開采安全,為煤礦生產服務是本課程的又一大特色。課程內容中的一些規范也是礦井地質、采礦工程技術人員常備的重要參考資料。

(三)本課程內容龐雜,涉及多個學科:古生物地史學、地球科學概論、構造地質學、礦物巖石學、沉積學、水文地質學、煤田地質學、能源地質學、煤田地質勘探學等。本課程圍繞煤礦生產這一中心,將這些學科知識進行了有機整合,并融入了現代科技新進展,既體現了知識機構的多樣性、系統性、整體性、又突出了煤礦地質這一主題,反映整個課程構思的科學性、嚴謹性,是本課程的另一特色和創新點。

二、煤礦地質實踐教學中應注意的環節

(一)合理安排教學體系

實踐教學必須按照大綱和教材統一安排,根據教材知識體系合理進行知識量的布置,在認真研究學生對教材的理解,接受能力和思維規律的基礎上,考慮先講理論還是先實踐教學,野外實習更應該制定好實習計劃做到有目的,有步驟的進行,達到增強學生能力,鞏固所學地質知識的目的。

(二)做好教學和資料積累的結合

學校可以根據實際情況在現有條件下逐步開展實踐教學工作,可以采取一邊進行教學,一邊制作標本、模型和掛圖的模式。例如,在組織野外實習時,可以發動學生制作一些礦物標本,或者在講課中邊講邊發動學生繪制一些地質圖。同時注意保存和積累學生畢業設計的地質資料,這樣做不僅為下一步實踐教學積累做好了基礎,而且會使我們的實踐教學象滾雪球一樣,資料越來越豐富。

(三)注意調查研究的針對性

實踐教學要結合授課計劃,有目的的進行,因此實踐教學中的現場教學和野外實習地點的選擇是十分重要的。為了加強針對性,任課教師必須在開課前做好充分的調查,選出有代表性、典型性的實踐地點。這樣做一方面可以結合本地區的地質特點,結合實踐教學學以致用;另一方面能夠切實提高實踐課的教學質量和效率,加強針對性。

三、實踐教學中的創新思路和方法

(一)課堂教學通過多媒體課件,重點突出基本的地質理論、方法和技術,應用此方法不僅可以增加教學信息量,而且可以更直觀地了解一些地質作用的過程和結果,達到師生互動共同參與的目的。組織好煤礦地質課的現場教學是上好這門課的必要手段,例如:地質剖面圖,水平切面圖,煤層底板等高線圖是礦井三大基本圖件的多媒體展示,不僅直觀,而且形象生動。

(二)實例式教學法目的是通過煤礦生產中的實際案例分析,讓同學們了解地質理論在煤礦中的具體應用,從而學會在生產中解決發生的地質問題。例如在講到地層的劃分對比時,就可以用石門揭開含高瓦斯煤層的施工中,如何預報掘進工作面距煤層的距離的案例來講解。這就涉及到煤層及上覆、下伏地層的巖性對比和厚度的關系,一畫圖就清楚了。通過該事例不僅講解了地層劃分對比的內涵,也分析了地層劃分對比的方法,同時又講解了預防盲目揭開煤層而產生瓦斯突出危險的一個重要方法,達到事半功倍的目的。

(三)啟發式教學法是針對非地質專業學生對地質知識尚未入門的特殊情況而確定的。例如在講到地質構造時,因為比較抽象,就可以通過野外或井下地層的出露情況讓同學們思考為什么這些地層大多數是傾斜的或彎曲的?然后一步步的從理論上啟發他們:這是因為受到水平作用力后發生彎曲傾斜的結構。這樣有利于培養學生的主動思考和理論聯系實踐的能力。

(四)設疑式教學法是在進行講解礦井水文地質工作時經常運用的一種方法。在講到礦井地質災害預防時,就可以假設一些問題,讓同學們結合講課內容進行思考。例如礦井井下突水的防治,就可以假設巷道掘進前方有一條斷層,我們應怎么辦?――通過學生自己的解答給出思路:首先要了解斷層性質、是否導水,然后要了解斷層位置,如果有突水可能就要進行井下探放水,為了探放水應該做好那些安全保障工作等等。這樣一系列解決問題的措施的提出不但給學生一種身臨其境的感覺,而且使學生從中學會了對井下地質問題的分析、處理的方法。

四、結束語

煤礦地質學是采礦工程、安全工程等專業必修的專業基礎課,屬于核心課程。實踐課程的培養目標是使學生了解和初步掌握與煤礦基建、煤礦生產有關的地質知識和礦井地質的工作方法,做好煤礦地質的教學工作,對培養學生閱讀和使用各種地質資料、地質圖件的能力,從而更好地為煤礦設計、基建、開發生產等階段服務具有重要的意義。

參考文獻:

[1]李風華.淺談《煤礦地質》實踐教學環節[J].西部大開發.2010.

[2]吳志明.強化高職院校實踐教學環節之我見[J].南通職業大學學報.2007.

篇2

關鍵詞:煤礦地質;實踐教學環節;體驗教學;認識實習

中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:1009-8631(2010)01-0155-01

21世紀是高科技的信息時代,隨著科學技術的飛速發展和現代化企業的興起,新技術新工藝新產品層出不窮,現代化企業急需高素質技術人才。高職教育就是適應現代化生產的需要而發展起來的,高職教育的人才培養目標是培養服務生產一線的高等技術應用型專門人才,提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力。實踐能力是實現人才培養目標的關鍵,實踐教學是培養實踐能力的重要途徑,在《煤礦地質》中如何合理設計實踐教學環節,提高實踐能力,值得與同行們共同探討。

一、《煤礦地質》實踐教學組成及組織形式

《煤礦地質》分為理論教學和實踐教學兩部分,實踐教學占總課時量的60%,穿插在理論教學中的實踐課時量占20%,課程結束后期末的認識實習占40%。《煤礦地質》開課專業是礦業工程系的采煤技術專業和礦井通風與安全專業,屬于非地質類專業基礎課。一般專業課的實踐教學是指課程結束的學期末的生產實習和認識實習,《煤礦地質》的實踐教學有所創新,其環節分為循序漸進的五個過程:社會調查環節、地質資源鑒賞環節、地質實驗環節、體驗式教學環節和地質認識實習環節。以小組的形式組織,小組長負責制。小組長考查組員,老師考評小組長并抽查組員成績。

二、《煤礦地質》實踐教學環節

1.地質資源的社會調查環節。它是實踐教學第一個環節,安排在“礦物概念和性質”等理論教學之后,“常見礦物”教學之前。目的是更好掌握礦物的性質,激發專業興趣,調動學習積極性,為更好地理解“礦物特征”、“常見礦物鑒別”做鋪墊。專業課中開展社會調查,是《煤礦地質》實踐教學的改革嘗試。比如:利用奇石一條街和每年的“奇石展”作為地質教學資源,帶領學生走出教室,把課堂設在珠寶行和展廳,通過完成實習作業展開地質資源社會調查。各小組在規定時間完成實習作業后回到課堂,匯報作業內容、質疑。以學生匯報,代替老師“一言堂”來完成“五類礦物”和“常見礦物”學習過程。這種實踐教學方式激發了學生的好奇心和學習興趣,培養了與人交流的能力、收集信息的能力、按要求完成作業的工作能力和團隊合作的能力。學生答疑的過程,是加深理解理論知識的過程,體現了學習的積極性和主動性。教學環境的改變也為培養創造性和發散思維創設了良好的學習情境。

2.野外地質資源鑒賞環節。它是實踐教學的第二個環節,安排在“地層的劃分與對比”開課之前,為理解“地層”的概念和出露形態增加直觀性。烏海位于賀蘭山北段,黃沙遍野,山上寸草不生。黃河水自然切割的地層,是理論教學最好的資源,其出露形式、露頭線與地形關系,形象直觀,而且有利于其他學科如《礦圖》和《井巷工程》等的理論學習,很好整合了其他學科知識,體現了實踐能力培養的系統性。在前兩個實踐教學環節中,通過踏勘和觀察,擴充了教材內容。如來自內蒙左旗的恐龍蛋化石、沙漠玫瑰和大漠石、來自周邊采石場的鐘乳石、來自煤礦的黃鐵礦結核等等。了解了珠寶奇石的鑒賞方法。認識了烏海市瀕危固沙植物:四合木、胡楊和早柳。看到了沙漠特有的“雅丹地貌”、蓬勃發展的西部高耗能化工基地,焦炭基地等,從生產生活實際延伸到環境與經濟的可持續發展,由溫室氣體的排放喚醒環保意識;了解黃河水中上游的污染現狀,展望內蒙古煤的潔凈轉化和深加工技術的應用前景等等。愛因斯坦曾說過:

“僅使用專業知識育人是不夠的,通過專業教育可以成為一種有用的機器,但不能成為一個和諧發展的人”。這種社會調查和鑒賞課正是跨學科學習最好的方式,建立了熱愛祖國熱愛家鄉的情感,樹立了用專業知識建設美好家鄉的信心。

3.地質實驗教學環節。在“巖層產狀”一節,實驗課。目的獲得操作技能和理解概念和測量原理。地質實驗不同與其他學科,產狀三要素、巖層真傾角和視傾角的理解是歷屆學生的難點。借助模型和地質羅盤,利用直觀性教學,來突破難點。至于儀器的操作,由“會用”到“會測”再到“能測”的過程就是由知識轉變成技能的過程,即操作技能。反復練習就能獲得。而真正理解抽象概念和理論知識,還需要給學生思考的空間,地質實驗課不是走形式驗證實驗數據,而是要理解至關重要的專業術語。

4.體驗式教學環節。實驗課結束后安排體驗式教學(現場教學)環節。即野外巖層產狀測量,由模型過渡到實物,利用校園周圍的奇石資源,邊授課邊實驗。要求畫出并表示巖層三要素,為后面繪制地質素描打基礎。目的培養運用知識解決實際問題的能力。在體驗式教學環節中學生會出現好多疑問:如圖與實物不對應等。“不憤不啟不悱不發”,針對學生的問題教師要循循善誘,采用孔子的啟發式教學,鼓勵學生積極思考,舉一反三,聞一知十,一以貫之,融會貫通。體驗中才能促進思考,親手實踐才能加深理解理論,才能培養實踐能力。高職教育實踐教學恰好彌補了傳統教育的不足,學生走向工作崗位,動手能力強,上手就能干并且低就業,適應性強,得到用人單位認可,最終成長為技術骨干。

5.地質認識實習環節。認識實習是《煤礦地質》最后實踐教學環節,也是綜合運用地質理論培養崗位實踐能力的重要環節。在這一環節中,帶學生到野外的“石峽谷”(斷裂構造也是旅游景點)。任務是畫出該斷裂的素描圖并描述兩盤的巖性特征。目的鍛煉學生井下巷道的素描能力、地質編錄能力、采掘中地質構造素描能力。由于受井下生產條件、時空限制,只有在地面模擬講解。看到學生自己制作的素描圖,就像欣賞一幅幅名人作品一樣令人興奮。從學生的實習感受里似乎跳躍著一個個充滿創造性的心靈,顯現了巨大的潛力。每個學生都渴望知識、獲得能力,是傳統的教學模式扼殺了學生的靈感和創造欲望。

篇3

【關鍵詞】欣賞教學;游戲性教學;電教媒體教學

1 在以往的美術教學中,一種“重繪畫、輕欣賞”的現象司空見慣,其理念根深蒂固于每位美術教學老師腦海中,始終困擾著美術教學的發展,究其主要原因是教師缺乏對美術課的正確認識,想當然認為美術課僅僅只是看看而已,毫不重要,從而忽略了對學生進行欣賞的教學研究。改變諸如此類現象,作為教師首當其沖要轉變觀念,進而了解兒童的美術欣賞心理及欣賞習慣,選擇合適的美術教學方法。欣賞教學,顧名思議是一類把制型藝術做品作為審美對象的感覺取感情為從導要素的心理活動形式,取教師的指點和兒童對事物的認識、理解緊密相關。欣賞教學正是把平時所學的審美能力進行內化、升華的必須課程,在欣賞教學中,強烈的色彩刺激能激起兒童的欣賞興趣,吸引他們的注意力。藍天白云,花紅柳綠,姹紫嫣紅,黃澄澄的果實,鮮明艷麗的顏色常常等使他們感到喜悅,樂于接受,使學生在形象、感受、理解之中來回碰撞,從中升華出各種能力,更讓學生懂得了很多道理,在欣賞過程中,依據自己的生活經驗、見聞認識及由畫面產生的聯想對作品進行評判,培養和發展了學生的創造性思維與想象能力,最終才能達成培養學生的審美情趣這一教學目標。

在欣賞過程外,往往留意某個細節的觀察而忽視全體或留意全體而忽視其它。四年級的學生欣賞工藝作品的刺繡時他們全把刺繡做品當做繪畫作品看。在欣賞過程外,通常是憑第一印象的感覺來欣賞作品,無認識屬性,受情緒牽制的隨便性大。他們對作品的感受分是激動頃刻、粗略領會便心滿意腳,未能細心揣摩,對作品的感受能力難于正在較長的時間內持續刪加。

2 游戲性教學符合培養小學生的審美情趣的指導精神,其實質是變“苦學”為“樂學”,變被動的“要我學”為主動的“我要學”。 古人云:“教人未見意趣,必不樂學”,游戲性教學正是通過游戲的形式使這一變式成立的。傳統美術教育最大的弊端是過于強調學科中心,過于關注美術專業知識和技能漠視學生的實際情況和需求,特別是兒童身心特征和心理需求,讓學生強行接受,他們會覺得無味、無趣。在游戲過程中,學生精神放松,課堂氣氛活躍,在愉快中得到知識,學到技能;鞏固知識、熟練技能。與欣賞教學相比,游戲教學很顯然提高了課堂氣氛和學習效率,每個學生把自己的價值得到了充分的發揮,暢所欲言,各抒己見。

毋庸置疑,游戲性教學符合現代教學理念是值得提倡的,但美中不足的是教師設計的游戲內容和形式很難緊密配合,最難以做到的課堂上既要輕松愉快又要求組織好游戲的各個環節,這需要老師有很強的組織、協調、溝通能力,而且老師要提前準備好游戲中所用的教具和實物。再者老師在游戲中語言如何突出重點,如何運用兒童語言把講、聽、看、玩有機結合起來,使學生在玩中獲得知識和美感也是一大難題與挑戰。

3 教育要三個面向即面向現代化、面向世界、面向未來,現代化的教育要與科技發展同步。電教媒體教學方法正是在這時代背景下應運而生的,它是把形、聲、光、色溶為一體,它突破時空限制,使美術教學實現傳播一體化,讓學生參與教學過程,自主學習,進行視覺情境創造,在培養學生的正確審美觀的同時,提高學生主體意識和獨立思考能力,從而增強學生的審美素養和創造能力。在以往的教學中,基礎知識和技能主要是以教師的講授,加之以簡單的演示和學生的練習為主,理性知識多而感性材料少,造成學生注意力的下降,機械的、被動的學習。如果能利用投影儀,進行靜態的畫面演示,利用電腦技術的動畫、音響和教師簡單的講解,就可以吸引學生,讓學生迅速溶入情景進而發現、聯想、模仿、創作從而提高繪畫技能,那將會達到事半功倍的效果。多媒體課件應用在美術教學中,操作直觀形象,繪制快捷方便,在美術教學中使用電教手段,創造與教學內容融為一體的生動、形象的意境,激發學生學習美術的興趣,充分發揮電教媒體的作用,從而提高了美術課教學的效率,會給課堂教學帶來許多意想不到的效果。相比而言,電教媒體教學突破了欣賞教學和游戲教學的概念,引入了科技的因素,教學不再繁瑣和單調,鼠標輕輕點擊一下,想看的想學的應有盡有,一覽無余。

篇4

【關鍵詞】非物質文化遺產 中學美術教育 校本課程 文化傳承

非物質文化遺產凝聚著中華民族優秀傳統文化的精髓,是民族文化的靈魂。它體現了中國五千年源遠流長的文明歷史以及深厚的文化積淀,映射著民族精神的光芒。然而,在經濟全球化和多元文化的沖擊下,許多非物質文化遺產正面臨消亡、斷代的危機。青少年是民族文化的傳承者,也是未來文化的創造者,因此保護和傳承非物質文化遺產需要從孩子抓起。2008年文化部副部長周和平表示:“非物質文化遺產進課堂、進教材、進校園是非物質文化遺產保護可持續發展的根本舉措,也是國外非物質文化遺產保護的成功經驗。”[1] 在中學美術教育中融入非物質文化遺產的相關知識,是在青少年中播下熱愛民族藝術的種子,烙下民間美術審美情趣的烙印,必將有利于我國優秀民族傳統文化的傳承和發揚,同時有利于青少年民族精神的培養和文化素養的提高。

河南地處中華腹地,悠久深厚的文化土壤孕育了異彩紛呈的非物質文化遺產。與河南豐厚的非物質文化遺產相比,非物質文化遺產教育在河南基礎教育中明顯滯后。因此,在中小學階段加強、落實非物質文化遺產教育勢在必行,也是凸顯河南地域文化特色教育的良好方式。

一、中學美術教育中融入地方特色非物質文化遺產的意義

中學是一個人知識結構、心智、道德品質等形成的重要階段,也是人的一生中形成價值觀、人生觀、文化觀的階段。中學生好奇心強,求知欲望強烈,思維活躍,極富創造性,同時,他們又處于生理發育的叛逆期,理性思維尚未成熟,易受誤導。因此,中學階段的非物質文化遺產教育尤為重要。

(一)培養學生的民族自豪感和非物質文化遺產保護意識

現在的很多中學生,即便是從小長在農村,對家鄉的民間藝術很多也是一無所知,更談不上關注和熱愛了。非物質文化遺產進入中學課堂,其重要目的就在于通過學校這塊教育主陣地,引導學生認識民俗文化和民族的傳統工藝,用民間藝術豐富的知識含量和飽滿的情感容量打動他們,使其心靈受到震撼和啟迪,并對孕育這些優秀民族文化藝術的土壤產生強烈的探求欲望,對民間藝人產生由衷的敬意,逐步改變他們漠視或蔑視民間藝術的態度,從而增進學生對家鄉的歸屬感和對民族的認同感,提升民族自信心和民族自豪感,學生在了解中華民族博大精深的非物質文化遺產的同時,直觀地感受到保護非物質文化遺產的必要性和緊迫感,明白自身在非物質文化遺產傳承與保護中應該擔當的重任。

(二)培養綜合素質高的人才

由于非物質文化遺產多樣化的特點,在美術教育過程中需要采取多樣化的教學手段和方法,不僅要讓學生掌握一定的民間藝術知識、技能,更重要的是提高學生對民族傳統文化的認知能力,理解多元文化,增加鄉土知識,以包容和開放的心態繼承人類的文明成果,從而在很大程度上培養學生的鑒賞能力、動手能力、語言表述能力、實踐能力和創新能力,進而提升學生的人文精神、情感、人格等各方面的素質和修養,幫助他們樹立正確的文化觀、人生觀與價值觀,促進健全人格的形成,為學生的全面和諧發展奠定基礎,有利于他們將來成為符合新時代需求的綜合素質的人才。

二、中學美術教學中進行非物質文化遺產教學的策略建議

當前,河南省中學的非物質文化遺產教學普遍滯后,究其原因,首先,中學生課業負擔較重,學生無暇深入探討其他問題,相反,他們更容易接受簡單、刺激的西式“快餐文化”。其次,升學壓力大導致學校忽視美術教學,中學教育工作者對非物質文化遺產的認識還很缺乏,在教學理念、教學方式、學習方式、評價方式等方面認識不到位。再次,教材不規范,缺少河南本土非物質文化遺產的內容。基于上述原因,筆者對河南中學非物質文化遺產教學提出以下幾點建議。

(一)建構校本課程,開發地方性鄉土教材

目前河南省中學普遍使用人教版美術教材,雖然非物質文化遺產的內容有所涉及,但是有關河南非物質文化遺產的素材根本就沒有。因此,河南省中學急需開發校本課程,編撰可行的本土非物質文化遺產教材。在以文化傳承為主導的教育觀指導下,組織專業的教師小組和專家共同探討合作,分層次、有比例、有選擇性地將當地特色鮮明且符合中學生認知心理的非物質文化遺產編入美術教材,“使學生能夠全面系統地認識和學習民間的活態文化,彌補或溝通學生所具有的本土性知識與學校教育中的‘科學知識’之間的裂痕”。[2] 在教材內容的選擇上應遵循教育性、典型性、趣味性、地域性、文化性、創造性原則,要規范、通俗,既能反映河南本土非物質文化遺產的基本特色,又能激發學生對鄉土藝術的學習興趣。

(二)提高教師非物質文化遺產專業知識,加強師資隊伍建設

非物質文化遺產是新興的專業學科,目前在河南中學幾乎沒有這方面專業的師資,許多美術教師自身對民間美術、非物質文化遺產都不甚了解,而“教師扎實的本體性知識是其取得良好教學效果的基本保證”。[3]因此,教師要勤于鉆研,通過各種渠道完善、補充非物質文化遺產知識,注重自身文化素養的提升,正確理解課程資源的內涵和外延,以淵博的文化知識來擴展學生的精神世界,激發學生的求知欲。學校現有教師在完善非物質文化遺產知識的同時,可以聘請優秀的非物質文化遺產傳承人進課堂,補充師資與專業知識的不足;還可以通過引進民間藝術人才、培訓在崗教師等途徑來優化師資隊伍。

(三)合理利用本土非物質文化遺產資源

怎樣合理利用河南本土的非物質文化遺產的內容,是做好非物質文化遺產教育的重點。開發校本課程資源時要認真甄別與篩選,選擇合適的題材,結合中學美術教育的特點,緊密聯系學生實際情況,量身定制恰當、適用的教材和教學活動方案。

1.發掘美術教育與非物質文化遺產的契合點

河南省非物質文化遺產種類豐富,教師應學會甄別與利用當地非物質文化遺產課程資源的方法,選擇美術學科便于發揮的內容。比如將河南傳統戲劇曲藝――豫劇引入美術課堂,應側重于戲劇臉譜圖案、服飾和道具、舞臺設計等內容的學習,而不是教學生唱法和唱腔。比如在介紹臉譜圖案時,重點讓學生了解臉譜色彩的象征意義:黑色象征剛正,白色代表奸詐,紅色代表忠義,綠色代表勇猛暴躁,藍色代表驍勇心計,黃色象征神仙鬼怪,等等。掌握了這些知識,學生在繪畫臉譜時就會靈活運用色彩的象征寓意去想象、創新。尋找和挖掘非物質文化遺產各種藝術類型和美術課程之間合適的結合點去教學,能使課堂更加精彩,教學效果也會事半功倍。

2.選擇典型的非物質文化遺產資源

教師要根據當地非物質文化遺產資源的特色認真篩選具體教學內容。首先,要選擇教師熟悉的題材便于發揮;其次,要選擇貼近生活,學生接觸過的民間美術,如剪紙、朱仙鎮木版年畫、淮陽泥塑、浚縣泥塑、蘇奇燈籠畫、秦氏絹藝等,這些都是喜聞樂見的民間美術,制作材料常見易得,制作工藝簡單易學,學生更容易理解、接受和喜愛,同時,所選非物質文化遺產素材要能代表當地良好的傳統文化和精湛的手工技藝。有的非物質文化遺產可能包含一些封建迷信的內容,教師要因勢利導,突出其健康和積極向上的一面,如朱仙鎮木版年畫中的灶君神、天地神、門神等都是為了驅邪避災,要注意讓學生用積極的態度看待這類非物質文化遺產,“以發展的眼光、科學審慎的態度、具體的分析和合理的利用來對待社會風俗、禮儀、節慶”。[4] 除了從藝術的角度認識朱仙鎮木版年畫的制作工藝、色彩特征、造型等藝術特色之外,更要側重于對其人文精神的解讀和領悟。通過對秦瓊、尉遲敬德兩位門神故事的講解,激發學生對忠誠、正義、責任等品質的追求。

(四)采用靈活多樣的教學方法,培養中學生對非物質文化遺產的興趣

1.欣賞與手工制作相結合

非物質文化遺產與人們的日常生活息息相關,體現著廣大勞動人民的智慧和精巧的手工技藝。在中學美術課堂中,單一的理論講授和欣賞容易使學生產生疲勞和厭倦心理,而動手操作可以激發學生的主動性和參與熱情。手工制作的過程始終貫穿著對材料的選擇、構思、設計,既能夠啟發學生的創造思維,也能夠鍛煉學生的動手能力,同時,對勞動人民的創作過程有更深刻的體驗,完成的作品可以使學生產生自信心和成就感。

2.實物與多媒體相結合

民間美術類非物質文化遺產是以獨特的材質和豐富的表現形式給人以強烈的視覺沖擊力,這些決不是用語言說得清的,而通過實物的展示,學生可以獲得全面而真實的感知,形成深刻的印象。教師平時要通過各種途徑搜集當地民間美術實物,豐富教材和教具,比如在展示淮陽泥泥狗、浚縣泥咕咕時,讓學生吹一吹,把玩一下,泥玩具憨態可掬的造型和美妙的聲音,必將極大地提高學生的興趣。在實物不足的情況下,可利用多媒體教學資源的優勢,向學生展示“活態”的人類活動,拓展學生的視野。現代化多媒體教學的獨特功能能夠彌補傳統的口口相傳的教學的不足,并且民間美術是以視覺教學為主,教師親自制作課件,圖文并茂,能極大地提高教學的條理性、直觀性;大量的圖片和影音資料借助多媒體傳授,使民間美術的展示效果更生動。

3.民間藝人課堂演示

非物質文化遺產傳承人掌握著精湛、寶貴的技能,打破傳統的課堂教學模式,突破教師界限,邀請民間藝人進課堂,與學生面對面地交流,通過藝人們技巧技法的演示,使學生更真切地感知非物質文化遺產的獨特性和魅力。民間藝人手把手地傳授技藝,能夠極大地激發學生的學習熱情,使學生真正了解非物質文化遺產的精髓。民間藝人對民間美術文化有很深刻的感情,容易在情感上感染學生,有利于培養學生的民俗情感。

4.引導學生進行實踐考察活動

帶領學生外出實踐考察是體會原生態非物質文化遺產的最佳方式。通過參觀民俗博物館,考察當地旅游紀念品商店、集貿市場,去民間美術風情較濃的淮陽、內黃、滑縣等地采風,訪問當地民間藝人,體驗非物質文化遺產賴以生存的生態環境,體會當地居民的生活方式,能更直觀地感知原汁原味的民俗藝術。學生通過考察,開拓了知識面,拉近了自身與非物質文化遺產之間的距離,能更深刻地理解非物質文化遺產的內涵與形式,同時,使學習過程變得生動有趣、豐富多彩,實現藝術與自然的融合。

5.要以課程標準為依據,樹立新的評價觀和評價體系

有效的教學評價不僅是對學生能力的肯定,更是一種促使學生能力發展的動力。對于非物質文化遺產學習的評價,要采用多元評價的方法,一是重視學生的自我評價,學生是學習的主體,通過學生的自評、互評可以調動學習的積極性,學生之間互相督促,取長補短,共同進步。二是注重對學生非物質文化遺產學習活動的形成性評價,不僅要通過學生作品評價學習結果,而且要通過學生在美術學習過程中的表現,對其在美術學習能力、學習態度、情感和價值觀等方面的發展予以評價,突出評價的整體性和綜合性。[5]

綜上所述,河南省非物質文化遺產在中學美術課程中的傳承教育任重而道遠,首先,中學教育工作者要改變教學理念,樹立非物質文化遺產傳承、保護意識,認識到非物質文化遺產教育的重要價值和意義。其次,要在教學方法方面不斷探索、創新,明白中學非物質文化遺產教育不僅是繪畫和制作技能的培訓,更是對中華民族優秀傳統文化的學習與沉淀。教學中要注重激發學生的學習興趣,培養學生的非物質文化遺產保護意識。只有充分發揮學校在非物質文化遺產傳承中的橋梁作用,才能使中國古老的文化更好地延續下去。

(作者單位:安陽師范學院美術學院,河南 安陽,455002)

參考文獻:

[1]鄒啟山.人類非物質文化遺產代表作[M].鄭州:大象出版社,2006.

[2]萬明鋼,白亮.西方多元文化教育與我國少數民族教育之比較[J].民族研究,2008(6).

[3]張大均.教育心理學[M].北京:人民教育出版社,2003.

篇5

基金會十分重視塵肺病治療的科研與培訓工作。基金會理事長濮洪九表示,塵肺病科研與培訓工作意義重大,支持有關單位開展塵肺病科研與技術培訓,不僅是基金會的重要工作,更是落實科學發展觀,實現基金會宗旨的重要手段。基金會科研與培訓基地的確立,必將推動塵肺病科研與推廣工作向縱深發展。

中國煤礦工人北戴河療養院是大容量雙肺同期灌洗技術臨床與科研的發起單位。自1991年以來,該院利用該技術已治療患者3500余人次,均獲得滿意療效,無一意外發生,并獲得國家科技進步獎。衛生部組織專家對其鑒定認為:該技術成果處于國內領先、國際先進水平。2005年以來,該院受基金會委托,已將該項技術推廣到晉煤集團總醫院、福建省煤礦中心醫院、開灤職業病院、平頂山職業病院、銅川礦務局總醫院、新疆煤礦總醫院、鶴煤集團總醫院,越南社會主義共和國以50萬美金引進了該項技術。

該院不斷將肺灌洗技術在規范中發展,在發展中進一步規范。他們的《大容量全肺灌洗治療塵肺病遠期療效隨訪》課題已列入國家科技部“十一五”規劃,并已成功啟動。具有實用科學價值的《大容量肺灌洗術中肺泡表面活性物質丟失、提取及回輸的研究》已取得階段性成果。同時圍繞此項科研的兩項專利――膜分離技術專利和設備發明專利的申報已被國家專利局受理,有望近期正式頒發專利證書。中國煤礦工人北戴河療養院領導和醫務人員極為重視大容量全肺灌洗技術的深化與革新,對術中的每一個細節問題都在實踐中注意規范。他們編著的榮獲2004年國家安全生產科技成果一等獎的《大容量全肺灌洗術醫療護理常規及操作規程》今年將再版,并充實嶄新的內容。

篇6

課題名稱開題報告(宋體,三號,加粗)

簡要描述課題概況,主要描述課題要完成的目標。(宋體,小四,150字以內)

一、課題研究背景(宋體,四號,加粗)

(一)工程概況(宋體,小四號)

主要描述工程的具體名稱,位置建設單位,規模,技術經濟參數等。(宋體,小四,300字左右)

(二)課題研究的意義(宋體,小四號)

主要描述課題研究對工程有何用途,及對本人的知識和技能的獲得有何意義。(宋體,小四,200字左右)

二、課題研究內容(宋體,四號,加粗)

(一)研究的主要內容(宋體,小四號)

主要描述課題研究哪些內容,或進行哪些項目的設計或計算。(宋體,小四,300字左右)

(二)課題的研究目標(宋體,小四號)

本項目的研究目標是:(描述具體目標)(宋體,小四,100字左右)

(三)預期成果形式(宋體,小四號)

施工組織設計文本、計算書、設計說明、或圖紙等,結合課題自選。

三、研究步驟及使用的關鍵技術(宋體,四號,加粗)

(一)研究步驟

研究步驟如下:

200×年×月-200×年×月,具體任務1

200×年×月-200×年×月,具體任務2

200×年×月-200×年×月,具體任務3

(二)關鍵技術

描述完成課題使用的關鍵技術。(宋體,小四,100字左右)

四、課題研究價值(宋體,四號,加粗)

(一)創新點

描述課題的創新點。(宋體,小四,60字左右)

(二)應用價值

描述課題的應用價值。(宋體,小四,100字左右)

五、研究條件(宋體,四號,加粗)

描述課題的具體研究條件,如基礎資料情況,已經掌握了課題研究需要的知識或技能,指導老師的情況等。(宋體,小四,200字左右)

六、參考文獻(宋體,四號,加粗)

1、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版

2、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版

3、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版

4、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版

5、《××××》,作者名稱,雜志名稱,***年第*期

大學論文開題報告格式范例:

題目:煤礦防治水管理及預防措施

一、本課題的研究目的和意義

1、選題目的:

煤礦水害是威脅煤礦安全生產的五大災害之一,其危害程度僅次于瓦斯,礦井水害問題歷來是制約煤炭資源開發和影響煤炭企業安全的重要因素,一旦發生水害,不但會給生產單位造成巨大的經濟損失,也給職工生命安全造成極大的威脅。隨著泉上煤礦礦井開采范圍的延伸、生產能力的提高及開采深度的增加,其開采地質條件及水文地質條件將變得更為復雜,涌水量進一步增大,水害問題也更為突出,故需要對其地質條件、水文地質條件、防治水措施等重新進行分析研究。同時,通過對理論知識與實際的結合運用提高自己分析問題和解決問題的能力,為以后的學習和工作奠定基礎;

2、選題意義:

本論文著眼于礦井持續快速發展與安全生產的現狀要求,運用水文地質學、、礦井地質學、構造地質學、巖石學等課程的理論和方法,從充水水源、充水通道,礦井涌水量及其變化、水化學特征等方面對煤層底板灰巖承壓水突水危險性進行分析研究。其研究成果,不僅可查明煤層底板水患影響程度,并對礦井制定切實可行的防治水措施,確保安全生產、提升礦井經濟與社會效益均具有一定的參考價值。

二、本課題的主要研究內容(提綱)

(1)研究礦井主要地層、地質構造及其構造演化規律,查明影響礦井生產的各種水害地質因素。

(2)只有建立和形成規范的防治水技術管理秩序,才能有效地開展一系列防治水工作。

三、文獻綜述(國內外研究情況及其發展)

礦井突水嚴重威脅著礦井生產及工人安全,為此國內外專家對影響礦井突水因素和突水機理作了深入研究。這些研究總的來說,可歸納為兩類,

一:以水壓為主要因素,主要考慮承壓含水層地下水力對隔水層的作用,如斯烈薩列夫理論、突水系數等;

二:以礦壓為主要因素,試圖通過研究頂底板隔水層和采動作用下的變形、破壞等特征來認識突水規律。

近年來,對于礦井突水通道,專家、學者從損傷力學、斷裂力學、礦山壓力學、巖體力學及構造地質學等方面做了大量工作,研究結果表明危害最大和難以準確把握的是斷裂構造突水通道;對于突水機理,從“下三帶”理論、礦壓、大中型斷層、小斷層等方面做了大量工作,得出突水以承壓水通過斷裂構造進入礦井為主;對于突水預測,專家建立了遺傳神經網絡模型、GIS模型、尖點突變模型等煤礦突水預測模型但由于不同地區、不同礦區構造、水文地質條件的復雜性和多變性,迄今為止還沒有一種放之四海而皆準的研究方法能對礦井突水進行有效的預測和防治。

四、擬解決的關鍵問題

本課題主要在充分整理研究泉上煤礦區域資料的基礎上,采用地質與水文地質調查、水質分析等當今水文地質研究中行之有效的技術手段,對泉上煤礦的水文地質條件及其影響分析進行綜合分析和評價,并根據分析的成果和結論提出相應的防治水措施。

五、研究思路和方法

結合歷史水文資料,對水文變化、防治水措施存在的不足進行全面總結、根據歷史水文資料和實際情況進行對比,進一步優化泉上煤礦防治水措施方案通過專業技術刊物及相關網站查閱相關資料和書籍依據國家現行的有關規范,包括:《煤、泥炭地質規范》、《煤礦安全規程》、《煤礦井地質工作手冊》、《礦區水文地質工程地質勘探規范》等,確立相應的標準

六、本課題的進度安排

1、第1~4周現場實習調查階段(泉上煤礦實習)

2、第5周確定畢業論文題目及提綱

3、第6周進行相關資料查閱與檢索

4、第7~8周完成畢業論文開題報告

5、第9~12周完成畢業論文初稿撰寫

6、第13~14周交付指導教師審查,修改完善畢業論文

七、參考文獻

1、柴登榜等。礦井地質工作手冊[M].北京:煤炭工業出版社,1986.

2、郭穎、李智陵等。構造地質學簡明教程。中國地質大學出版社,1995.8

3、孫超主編。構造地質學[M].北京:地質出版社,1993.

4、徐星寬。礦井突水機理、水害成因與防治[J],山東科技大學學報,2003.22

5、章至潔等。水文地質學基礎[M]:中國礦業大學出版社1995.9

6、國家安全生產監督管理總局。煤礦防治水規定[S].2009.

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提要:

礦區水資源保護和礦山防治水這兩個互相矛盾又緊密聯系的問題給傳統的礦山水文地質學帶來了更多的挑戰和機遇,迫切需要新理論、新技術的發展。為了更好的實現礦區未來地下水資源的開采、利用與保護以及采煤安全和區域水資源可持續利用,本文選擇長治盆地為重點研究區,從采動引起的覆巖移動入手,在資料分析的基礎上,采用相似材料模擬、綜合物探、野外監測、現場注(壓)水試驗的方法,運用水文地質學原理研究了采煤引起含水層結構變異厚度及其滲透性變化特征;在此基礎上,以長治盆地集中開采區水文地質條件和野外監測數據為基礎,建立了區域地下水流場三維動態模擬試驗臺,為研究含水層結構變異后的地下水循環機理和水資源重新分布提供技術支撐;本文同時指出了我國礦山水文地質研究目前存在的問題和面臨的挑戰,分析了礦山水文地質學科的發展趨勢,展望了未來相關分支學科和關鍵核心技術的發展方向與前景。

關鍵詞:

礦區;采煤驅動;水文地質;研究進展;發展方向

煤炭是我國可持續發展最可靠的能源支柱,由于特定的國情和條件,未來幾十年內能源結構不會有根本的改變,預計高峰產量38~40億噸,同時伴隨大量的資源枯竭礦井閉坑。特殊的地理地質環境,決定了我國煤礦水文地質條件與世界其他國家相比,是極其復雜的,我國煤炭資源的開采受水害的威脅嚴重,尤其是隨著開采深度、開采強度、開采速度、開采規模的增加,以及新的大型能源基地的建設,水害威脅愈來愈嚴重,礦山水文地質問題越來越復雜據不完全統計,我國重點煤礦已有上百億噸受水害威脅的儲量,給煤礦防治水工作和實現安全生產造成了更大的困難和更為艱巨的任務。我國礦山水文地質學科經過多年發展,出現了眾多成績斐然的學者和一系列的研究成果,尤其是在煤層頂板巖移、采區應力分布及演化、突水風險判別、導水裂隙發育、涌水量計算、礦井水保護與利用等方面取得了較為突出的成就,為礦區建設和區域發展起到了及其重要的作用。值得注意的是,礦井水文地質學科仍然存在許多問題急需我們投入更多的精力和時間展開研究。礦區水資源保護和礦山防治水這兩個互相矛盾又緊密聯系的問題給傳統的煤田水文地質學帶來了更多的挑戰和機遇,迫切需要新理論、新技術的發展。本文以長治盆地煤礦集中開采區為核心研究區,針對采煤條件下的頂板含水層結構變異與地下水流場演化開展了系列研究。

1研究區概況

長治盆地是一個相對獨立的水文地質單元,奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層組為盆地內主要含水層,位于煤層以下。而兩個主采煤層之間及以上依次展布著石炭系太原組裂隙巖溶含水層組,下二疊統山西組及上、下石盒子組砂巖裂隙含水層組,基巖風化帶與第四系松散含水層組等三個主要含水層組。其中基巖風化帶含水層由粗-細粒砂巖組成,富水性因地而異,第四系松散含水層主要由中-細砂組成,厚度一般為60~130m,富水性較好,具有重要的供水價值。在這種水、煤資源共生的特定水文地質條件下,大規模采煤就成為地下水資源破壞的主要原因。長治盆地煤炭資源蘊藏豐富,含煤面積占到盆地總面積的2/3(圖1),煤礦開采完全改變了天然狀態下的水文地質條件,原有的含水層空間結構已經嚴重變異,地下水循環演化模式發生根本性的變化。本文選擇長治盆地為整體研究對象,同時選擇文王山斷裂和二崗山斷裂之間這塊相對獨立且煤礦開采劇烈的區域為核心研究區,有利于研究問題的系統解決。

2礦區水文地質研究方法及數據采集

采煤過程中覆巖有規律的垮落、破裂、下沉,形成導水裂隙帶,含水層結構發生變異。研究含水層圖1長治盆地水文地質簡圖Fig.1SimplehydrogeologicalmapofChangzhiBasin結構變異的方法較多,國內外專家采用的方法包括物理模擬試驗法、地球物理勘測法、現場觀測法、鉆孔漏漿觀測、抽(壓)水試驗、理論推算法和經驗公式法等。本文根據長治盆地地質背景和開采情況,選擇了室內模擬試驗、綜合鉆探、地球物理勘測、現場監測、抽水試驗等多種方法有機結合,對長治盆地煤礦開采條件下覆巖含水層結構變異情況進行了研究。

2.1覆巖含水層結構變異物理模擬試驗

本模擬試驗的地質原型是山西余吾煤礦,主要模擬S1202工作面,工作面對應的地面標高為+932m,工作面標高為298m。工作面走向長1400m,工作面寬度為295m,煤層平均厚度為6m,主要開采3#煤層,平均埋藏深550~600m,最大埋深超過800m。位于山西組下部,上距K8砂巖19.80~37.41m,平均31.85m,上距K10砂巖100m。工作面煤層傾角為3°~5°,試驗采取高密集點陣法進行覆巖變化精細化研究,見圖2。

2.2地球物理勘測

地球物理勘測區域選擇在S1202工作面及相鄰S1204工作面區域,主要目的是通過瞬變電磁高密集布點提高分辨率方法,宏觀掌握礦區采煤條件下含水層分布范圍、發育規模、埋深以及賦水狀態等基本信息,查明含水層結構垂向變異特征和組合關系等。物探測線布置見圖3。

2.3井下仰孔鉆探及注水試驗

井下鉆探采用一個原巖孔注水試驗(在未采動區域打孔)和兩個采動孔注水試驗(在采動后區域打孔)對比方式進行。注水試驗場地選在王莊礦區某工作面進風巷道內布置。鉆孔布置圖如圖4所示。仰孔鉆探注水試驗結果顯示(見圖5),開采前后上覆巖層變異范圍內兩端巖體透水能力有明顯變化,首先壓水量從變異微弱區進入嚴重變異區時壓水量迅速增大,之后壓水量有明顯開始下降,當工作面推進到Z2-4、Z3-4區段范圍時壓水量明顯區別于之前區段,但仍大于原巖狀態鉆孔所測數值,此時鉆孔推進垂向高度約85m,當推進進尺超過Z2-4、Z3-4區段范圍時,壓水量又有了明顯下降,接近原巖鉆孔Z1所測數值,認為這部分巖層不屬于巖層變異區。由此,可以確定試驗工作面上方變異含水層厚度約90m。

2.4地下水位野外監測

含水層結構的變異必然引起區域地下水流場的變化,野外監測包括采區沉降及水位動態監測和現場抽水試驗。采區水位動態監測主要布置了一眼潛水位動態監測井和20個地表沉陷動態監測點,其中5號監測點與水井監測點連線垂直走向,二者相距13m。共監測了15個月,頻度為每天一次。采區水位動態監測點布置如圖6所示。抽水試驗準備工作總共調查了研究區內的水位波動帶中的186口水井,經過綜合分析選擇了其中19口水井作為抽水試驗水井。具體試驗水井分布位置見圖7。

2.5區域地下水流場三維動態模擬試驗

覆巖結構變異引起了含水層流場的變化,頂板含水層一旦受到導水裂隙破壞,水位將急劇下降,引起大面積的地下水疏干,但具體疏干邊界很難界定,本文針對這一問題專門研發了區域地下水流場三維動態模擬試驗臺進行了物理模擬試驗研究。試驗裝置見圖8。

3煤層頂板含水層結構變異規律

3.1煤層頂板含水層結構變異物理模擬分析

利用SPSS統計軟件對10條測線210個測點數據進行聚類分析,得到圖9聚類分析樹形圖。結合試驗過程中觀測到的巖層破壞程度,測線2和測線3位于模擬工作面垮落帶中,因此工作面上覆巖層的垮落帶高度大于30m。測線4、測線5、測線6和測線7位于模擬工作面裂隙帶中,其中的巖層破壞與下伏垮落帶中的破壞巖層雜亂無章,具有明顯的規律性,尤其在其頂部測線7附近具有明顯的層理性,這是裂隙帶頂部列些成層狀的明顯特征。因此確定模擬工作面的裂隙帶高度為94m,即上覆巖層變異高度為94m。測線8、測線9和測線10,其中的巖層位移量與前述兩帶中的巖層位移量有明顯差別,且其中巖層破壞不甚明顯,裂隙發育與采動前沒有明顯的差異性,規律具有明顯的相似性,這是彎沉帶明顯特征。結合模擬工作面水文地質結構特征,煤層上覆K8含水層距煤層約為30m,K8含水層位于垮落帶之中,采動過程中該含水層完全破壞。模擬工作面上部K10含水層距離煤層頂板約為90m,巖層變異帶高度大約為94m,該層位地下水會被疏干或半疏干,從而確定該含水層也發生了變異。

3.2煤層頂板含水層結構變異物探分析

對比礦區水文地質條件和煤層開采進度分析物探結果,從垂向來看,煤礦開采對煤層頂板覆巖破壞和影響范圍一般為250m~300m,影響范圍從下到上逐漸變小,影響強度從下到上逐漸變弱。受到劇烈影響的頂板覆巖厚度約為整體影響范圍的1/3,厚度約為90~120m,基本與裂隙帶發育高度吻合。物探結果顯示,高阻異常區(即裂隙帶)分布有約150~200m厚的次高阻異常區,該區域完全位于采空區上方,從下往上呈現逐漸減小趨勢。分析認為該區域為裂隙帶外部的非連續裂隙變化區或裂隙微小變異區(圖10)。

3.3頂板含水層結構變異厚度的確定

錢鳴高等人研究認為關鍵層位置對于導水裂隙帶高度影響十分明顯。通常認為堅硬巖層是剛性的,而軟巖具有塑性。如果工作面推進長度較大時,堅硬巖層多沿垂直層面方向斷裂;而于軟巖層多數只發生塑性變化,不會產生裂隙,故軟巖頂板不易發生突水。當關鍵層的懸露距離小于其極限跨度時,導水裂隙帶不會向上進一步發展;而軟巖層的下部自由空間高度小于其最大撓度時,軟巖層能夠保持塑性狀態不發生破壞,此時導水裂隙帶不向上繼續發展,即變異含水層高度得以確定,由此我們提出關鍵隔水層的概念。即當某一隔水層滿足公式υwmax≥Δi時(υwmax覆巖最大撓度;Δi自由空間高度),該隔水層即為關鍵隔水層,煤層至該隔水層的距離即為變異含水層厚度。以關鍵隔水層為界,可以劃分為水位波動帶和水位驟降帶。水位波動帶特征:水位波動,水資源未明顯漏失,巖層彎曲;水位驟降帶特征:水位驟降,水資源明顯漏失,巖層發生冒落、裂隙發育。

4含水層結構變異滲透性分析

4.1水位波動帶含水層滲透性分析

試驗結果顯示,采煤前抽水井ZL-01測得滲透系數為0.58m/d,采煤過后(CZ-06)的滲透系數為3.14m/d,是采前的5.41倍;另一組抽水井相距稍遠,ZL-02井抽水試驗測定滲透系數為0.58m/d,CZ-14井抽水試驗測定滲透系數為4.69m/d,采后的滲透系數是采前的8.09倍。由此可知,采煤在改變地面形態的同時也使得潛水含水層的滲透性增大。采掘工作面推進過后使得采空區含水層滲透性明顯增大現象,且采空區上方距開采邊界20~70m范圍內的永久裂隙區滲透性最大,其次是采空區中部裂隙閉合區,總體而言采動過后使得滲透性比采前增大約5~15倍。這對于礦區潛水循環將會產生積極意義(JiangHui,2011)。見表1。

4.2水位驟降帶含水層滲透性分析

采煤后頂板水層結構性分布差異導致了滲透系數的變異不均衡性,根據試驗結果可將煤層覆巖含水層變異帶劃分為4個區,見圖11。①垮落儲水區:該區域巖塊大小不一,排列無序,巖塊間縫隙多且寬,連通性好,研究區內一般厚20~30m,在煤壁附近垮落儲水區發育較高,采空區中部垮落儲水區發育較低。②裂隙滲透區:位于垮落帶之上,與垮落帶直接連通,垂向裂隙和層間裂隙發育,研究區內一般發育到煤層頂板以上90m,試驗時注水量約為原巖注水量的10~20倍。③裂隙強徑流區:靠近煤柱部位的裂隙滲透區兩端是大角度張開裂隙發育密集區。從注水試驗中可明顯看到這部分區域發育上緣距煤層頂板約115m,裂隙強徑流區的注水量約為原巖注水量的20~100倍,本區對地下水將會起到導通作用,是發育高度范圍內的含水層相互連通,水量交換的良好通道。④離層管流區:離層主要發育在裂隙帶以上部分巖體中,它數量不多,順層展布,連通性極好,具有時效性,隨煤層開采往往經歷開裂發育閉合消失的過程。離層裂隙對地下水的意義主要表現為順層輸水。煤層的開采是一個動態的過程,應力場會隨煤層的開挖而不斷發展變化,因此動覆巖滲透特性也不是一成不變的。當工作面推進一定距離時,覆巖被當時的應力場改造,此時的滲透特性適應當時應力作用下的覆巖結構。隨著工作面的繼續推進,應力場發生了改變,覆巖結構層隨之變化,原有的張開裂隙變為閉合,原來的完整覆巖開裂。覆巖的滲透特性隨之而變,原本滲透特性好的張開裂隙變化導水性質較差的閉合裂隙,原不透水的原巖轉化為導水巖體的一部分。

5煤礦開采區地下水流場演化特征

5.1伴隨煤層開采地下水動態變化特征

5.1.1水位波動帶地下水動態變化特征

根據野外監測結果,煤層采動過程中,潛水位下降與地表沉陷不完全一致,潛水位下降略滯后,采煤影響初期,地表沉降速度較小,沉降緩慢,監測井內水位未有變化。這是因為地下水具有天然調節能力,當地面沉降速度小于周圍含水層對沉陷區補給速度時,就觀測不到水位變化。在地面沉降的活躍期內,觀測井水位變幅速度的趨勢與地面沉降速度的變幅趨勢相同。當地面沉陷進入衰退期,沉降速度明顯放緩,潛水開始恢復,潛水水位動態曲線與地面沉陷動態曲線開始呈現完全不同的變化趨勢。監測200d后,監測井水位趨于穩定,但是水位沒有恢復到采煤前位置,這說明含水層雖然受到采煤擾動,但是含水層結構沒有發生變異;水位未恢復到采煤前位置,分析認為采動后黃土受到擾動與下伏含水層越流增大(圖12)。綜上所述,伴隨采煤活動推進,地表沉陷盆地逐漸形成,沉陷區內的潛水位出現下降,而沉陷盆地以外潛水位沒有明顯變化,兩者之間形成水力梯度,使得盆地內潛水位逐漸恢復,使得沉陷盆地內水位形成了先下降后上升的波動現象。

5.1.2水位驟降帶地下水位變化特征

根據試驗結果,當工作面距離監測井35m左右時監測井中的水位尚未發生明顯變化,繼續推進水位開始出現明顯的下降,此時下降幅度較小;當工作面推進到監測井上方時水位繼續下降,下降幅度未有發生明顯變化;當工作面推進超過監測井約24m時,水位發生了明顯的變化,水位埋深變為137.1m,繼續推進水位發生了不同程度的驟降。當工作面推過44.4m時,水位降至-147.52m;當工作面推過監測井50.3m時,水位降至-150.3m;當工作面推過監測井57.9m時,監測井水位降至孔底-213m,孔內地下水完全漏失。繼續監測到工作面距離監測井200m,仍未見到水位(圖13)。從上述水位變化過程來看,采動過程上覆巖層變異帶內的含水層水位隨工作面的推進水位發生了緩變到驟降到消失的過程,水位的變化實際上反映了上覆巖層變異過程。水位的緩變過程反映了采動過程中上覆巖層裂隙逐漸增大,但是巖層尚未發生破斷。工作面推進到距離監測井35m,水位開始發生緩變,說明采動對上覆巖層側向影響邊界范圍大約35m。工作面推過監測井24m,水位發生了驟降,說明上覆巖層發生了破斷,同時由此可以推斷當地采煤周期來壓超過59m.從水位發生緩變開始,水資源漏失到礦坑內,含水層近于疏干,完全反應了采動過程中上覆巖層的變異過程,也反應了變異帶內水位動態特征:緩變—驟降—消失。

5.2覆巖含水層流場影響范圍的確定

通過區域地下水流場三維動態模擬試驗,可以得出煤層開采后地下水水位變化與地下水影響邊界時空變化的規律(圖14),直觀的再現了地下水流場的變化情況,其變化規律主要有以下幾個方面:①從流場變化顯著性來看,開采區的上游、下游及兩翼都表現出了隨著開采長度和面積的增長,地下水位和降深變化曲線曲率變化由小變大,最終趨于穩定值。②從不同開采模式流場穩定后呈現形狀來看,開采工作面中心處都呈現出了“水滴”型,但隨著工作面面積增長會演變為“放射”型。③長治地區3號煤開采區上游地下水影響邊界最大值為929m,兩翼地下水影響邊界逐漸增大,從929m逐步增長至約1200m。④、煤礦開采覆巖含水層疏干半徑與地下水流向密切相關,上游影響半徑最小,側向影響半徑由上至下逐漸增大,下游影響半徑最大。

6礦區水文地質研究發展方向

6.1深部礦區水文地質研究亟待加強

上世紀末與本世紀我國經濟的高速發展促進了礦產資源的劇烈開發,開采活動大多集中在500m以內的淺部,相應的地質和水文地質研究工作也大多集中在500m以淺。近年來,我國淺部礦產資源逐漸枯竭,西部豐富礦產資源受到交通運輸和脆弱生態環境約束等外部條件限制,加大中、東部礦區深部和下組煤煤炭資源開發和生產強度,是滿足我國國民經濟快速發展對能源需求的必然選擇。2008年國土資源部了《關于促進深部找礦工作指導意見》,到2020年,發現一批具有宏觀影響的深部礦床,顯著增加已有礦山接續資源儲量,明顯延長礦山服務年限。開展主要成礦區帶地下500m至2000m的深部資源潛力評價,重要固體礦產工業礦體勘查深度推進到1500m。可以預計,在未來20年我國東部礦區許多礦井將逐步開采1000~1500m深度的礦產資源。目前,深部水文地質研究的滯后已經嚴重制約深部礦產的開發,急需加強:深部礦區水文地質研究提供相應的技術理論支撐(KangHongpuetal.,2007)。

6.2關閉礦山水文地質研究將逐步興起

我國許多老煤炭基地,在經歷30余年的高強度開采后,煤炭資源趨于枯竭,已經進入閉坑期。礦山開采過程中形成的地下水降落漏斗,其波及范圍遠遠超過礦井邊界,直接改變了區域的水循環與水動力場;礦井關閉后,地下水位將快速上升,原有的礦區地下水運動、循環條件和賦存環境再次遭受破壞,采空區的水文地質條件和水文地球化學環境將徹底改變,關閉礦井將成為重大污染源,不僅采礦活動留下的各種污染物進入地下水系統,同時,礦井、采場、含煤地層、相鄰含水層的有害物質也將進入地下水系統,嚴重污染和破壞地下水資源。伴隨我國煤炭產業開展的大規模資源整合,加之當前去產能政策要求,加速了煤礦廢棄過程,廢棄煤礦帶來的地下水環境問題也將更加突出,成為了老礦區產業轉型和可持續發展的瓶頸。關閉礦山產生的一系列地質環境問題與原生地質條件下礦山地質環境問題有較大差異,基本屬于一個全新的礦山水文地質領域,急需開展深入系統的研究為區域可持續發展解決難題,提供助力(SunXiaohua.2010)。

6.3礦區水文地質與生態環境安全交叉是礦區水文地質學的重要發展方向之一

從目前國內外礦山開發來看,資源開發與生態環境破環一對共生矛盾體,礦山開發無一例外地對礦區及周邊生態環境造成破壞。地下水作為礦區生態植被生長的基本要素,其動態變化直接影響著生態植被的生長,與礦區生態環境安全緊密相關。研究礦區地下水與地表植被生態之間的相互作用過程和機制,是采前生態環境保護、采后生態環境重建的基礎性工作,是礦區生態環境安全保障必然要求,也是礦區水文地質學的豐富和拓展。

6.4礦山水文地質試驗技術方法研究需要引起專家和學者的重視

我國水文地質學者和相關技術人員針對礦山水資源保護和防治水等問題進行了大量的研究,發表了一系列成果,或多或少都涉及部分礦山水文地質現場試驗的技術方法,但缺乏系統闡述和列舉實例,不夠通俗易懂,反倒是礦山技術人員由于具體問題倒逼走在了前面,對于礦山水文地質物理模擬由于難度大更是較少涉及,礦山水文地質數值模擬由于缺乏大量的現場數據支持無法逼真擬合失去了礦山工作人員的信任,讓本應占據重要地位的礦山水文地質試驗陷入了尷尬的境地。目前的大型水文地質模擬試驗技術方法尤其落后,急需相關學者投入精力與時間開展相關研究。

6.5礦區水文地質相關技術設備研發前景廣闊

相對于發達國家而言,由于起步較晚和政策導向等原因,我國在礦區水文地質技術設備方面的研發差距較大。近年來,國家對高精尖裝備的研發政策導向越來越明顯,了一系列鼓勵發明創新的政策,而日益發展的礦山水文地質問題和安全需求對相關技術設備也提出了更高的要求,可以預見,未來幾十年將是我國水文地質相關技術裝備飛速發展的黃金時期,值得相關專業人才和團隊投入精力,開發出屬于擁有世界先進水平的國產裝備,把我國礦山水文地質行業研發水平推向世界前列。

6.6全國礦區地質環境問題形成規律有待開展系統的研究

我國水文地質學者根據問題性質、礦種類型、礦山開發階段等對我國礦山地質環境問題類型劃分,發表了一系列成果,但缺乏系統闡述、較為空泛,其提出的防治措施也沒有針對性。我國地域遼闊,各地區各類型礦山開發方式、所處的地質環境等因素造就了我國礦山地質環境問題的復雜性,急需開展深入系統的研究:結合我國不同地區、不同時代、不同類型礦種聚集規律,①分析不同礦種地質環境問題特點,找出不同礦種之間地質環境問題的差別;②分析各類礦種地質環境問題在區域上的分布規律;③針對地質環境問題聚集規律,提出有針對性的防治措施,編制不同地區不同類型礦山地質環境防治區劃。

7討論

(1)本次研究過程中,研究水位驟降帶的滲透性、水位動態和儲水能力時,仍然沿用傳統水文地質學的原理,實際上它完全有別與以往的對未被破壞的原始地質條件下地下水系統,也有別于由于人類過渡開采而引起的地下水系統改變,需要更新傳統水文地質理論,甚至發現新的水文地質理論才能全面闡釋水位驟降帶內水文地質學原理。

(2)礦區水文地質監測工作亟需加強,目前采動過程中水資源動態監測點少,監測周期短,尤其采煤后水位驟降帶動態監測幾乎空白。加強這項工作有利于準確研究采動過程及采煤結束后礦區水資源特征。

(3)項目研發的區域地下水流場三維動態模擬試驗臺由于技術和資金等原因,處于初級研發階段,對復雜區域流場及群礦集采區流場等模擬尚具有一定的困難,需要進一步的技術改造升級和完善,以滿足礦區水文地質科研的現實需求。

(4)隨著我國礦業變革和后礦業時代的來臨,現行的礦山水文地質學加快發展以適應國家發展需要時代的需求,如深部礦山水文地質、關閉礦山水文地質、礦山水文地質生態地質交叉學科、水文地質行業高精尖設備等相關分支學科將逐步興起,需要相關從業人員和學生引起足夠的重視。

8結論

本文從采動引起的覆巖移動入手,在資料分析的基礎上,采用相似材料模擬、地球物理勘測、現場注(壓)水實驗、野外觀測的方法,研究了采煤引起含水層結構變異及其滲透性變化特征;在此基礎上,研究了采煤引起地下水流場演化特征,從水文地質角度出發將采空區上覆含水層重新劃分為水位驟降帶和水位波動帶,確定了不分層位含水層滲透系數的分布規律,掌握了煤礦群采區地下水流場的演化機理,為研究煤礦群采區含水層結構變異后的地下水循環和水資源重新分布提供技術支撐,對礦區未來地下水資源的開采、利用與保護以及采煤安全和區域水資源可持續利用具有重要的科學意義和實用價值。

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篇8

【關鍵詞】地質實習;教學模式;教學改革;建議

【Abstract】General geology,mineralogy, rock and structural geology is a very strong theoretical and practical course, in our school non-geological professional, it is a basic compulsory. In this paper, based on the geological practice and teaching model characteristic of non-geological professional in our school, the author analyzes the efficiency of different field practice teaching patterns and problems, improved measures for the existing problems, aiming to improve the school geology practice teaching model.

【Key words】Geological practice; Teaching model; Teaching reform; Suggestion

1 礦業類院校中地質課程現狀分析

改革是事物發展前進的不竭動力,只有遵循事物發展規律才能取得成功。我國在經濟體制改革的背景下,各高校也開始大刀闊斧的教學體制和教學模式改革。就礦業類非地質專業的地質課程教學模式和實踐環節而言,不少地質教育者都進行了很多探索研究[1-4],目的在于提升學生綜合素質,培養社會需要的創新型復合人才。

在工科院校特別是礦業類專業中,許多與礦業相關的專業都得學習地質類相關課程,而地質學是一門實踐性很強的專業基礎課,除了課堂講授以外還得進行大量實習。但地質課程近年在我國礦業類高校中有逐漸被淡化和萎縮的趨勢,主要表現在:一是課時量減少,二是野外實踐環節減少甚至取消。究其原因,主要與學校資金投入和受外界環境變化影響突出有關。因此地質課程教學處于一種非常尷尬的境地。

2 課程性質定位

在我國許多礦業類高校中都開設有與地質類相關的專業,比如:采礦工程、礦物加工工程、測繪工程、安全工程和土木工程等專業。作為非地質類專業,根據不同院校對本校不同專業學生的就業方向有選擇性的開設了相應的地質類課程。采礦工程開設了“基礎地質學”課程,礦物加工工程專業開設了“礦物學”課程,測繪工程專業開設了“地質地貌學”課程,安全工程專業開設了“災害地質學”課程,土木工程開設了“工程地質學”課程。不論開設了那門地質類課程,地質類課程在礦業類非地質專業中屬于專業基礎課,地質基礎知識如名詞概念、現象過程、作用原理等在這些專業中具有不可或缺的地位,在學科地位上處于一種承接基礎課與專業課的地位。

3 非地質專業地質教學的必要內容

地質學是一門復雜的系統自然科學,根據我國目前的地質學分類,地質學劃分出幾十門課程,簡單而言,主要包含以探討基本事實和原理的基礎學科和與生產或其它學科結合而成的應用學科,具體如下:

(1)基礎學科中以物質成分為研究對象:如礦物學、巖石學、地球化學等。其中采礦工程專業必須學習基礎地質學,包括礦物學、巖石學、礦床學和水文地質學;礦物加工工程專業必須學習礦物學和巖石學。

(2)以地質作用及遺留痕跡為研究對象:構造地質學、地質地貌學、地質力學等。其中測繪工程專業必須學習地質地貌學。

(3)以地質歷史為主要研究對象:古生物學、地層學、古地理學及歷史地質學等。我校目前非地質類專業沒有開設這些課程,但據反饋回來的信息,繼續深造的學生建議加上其中某些課。

(4)與生產或其它學科結合而成的應用性學科有:水文地質學、工程地質學、環境地質學、災害地質學等。其中安全工程專業必須學習災害地質學。

(5)將地球作為天體研究和自成體系:地球物理勘探、探礦工程、天文地質學等。其中采礦工程對三方面都有初步學習。

在眾多的地質學科中,對于礦業類相關專業,比較適合的課程是基礎地質學,包括礦物學、巖石學、地層學、礦床學和構造地質學等,否則,后續的專業課程將無法進行。

對于非地質專業學生,由于無地質學基礎,必須要拿出較多的課時學習地質學基礎知識,因而總課時量要求較大。比如,吉林大學《礦山基礎地質學》課程總學時達到250學時[5],而我校采礦工程專業的《基礎地質學》課堂教學時數僅為40學時,礦物加工工程專業的《礦物學》僅有40學時,測繪工程專業的《地質地貌學》僅有32學時等等,地質學基礎知識內容較多,概念繁雜,在相當有限的課時內要學好地質學難度極大,況且還是在野外實踐非常少甚至某些沒有的情況下。

4 地質學教學中存在的主要困惑

由于各種原因,一些高校地質課程老師在教學中遇到了不少麻煩和困惑。比如,教學大綱的編寫,正常情況是根據學科的培養目標確定教學內容和課時數,但現實情況往往是學校根據學生在校的總的教學目標將各課程的課時先確定下來,在課程學時量一定的條件下編寫教學大綱,這就造成教師在教學內容的選擇和各部分學時分配上顧此失彼。此外,一些專業的學生受實習學時數的限制或實習時間的沖突將實習取消或將地質實習放在理論課程學習之前進行,學生到了現場對老師所講的內容一臉茫然,不知所云,費時費力費財。

作為一名負責任的老師,在遇到這些問題時當然要克服各種困難加以解決,比如在課時減少的情況下,采用多媒體教學手段增加單課時的知識量,但是經過實施,發現學生對單課時的接受量存在一定極限,超過極限的知識很難消化更別談吸收了。

5 教學和實踐改革思路和舉措

如何在這種情況下更好的解決這些問題,對比國外和國內一些名牌大學的情況,并根據我校學生的培養目標,我們嘗試做了一些改革,效果顯著。

5.1 進行不同專業的地質學科體系建設

地質學作為非地質類專業的基礎課,各專業應有所側重。首先,在課程設置、實踐教學、教材選定和課時分配上有所不同。采礦工程應以地質學中的礦物學、巖石學、構造地質學和礦床地質學等為主;礦物加工工程應以礦物學與巖石學為主;測繪工程應以地質地貌學為主,土木工程則應以工程地質學為主。其次,在授課前摸清已學課程,這樣講授時有增有減,以增加新知識量為主,對已開設中所學知識只做提示性講授,把重點放到強化地質學應用上來。最后,對各專業在地質課程講授中將涉及到的有關后續課程內容,作適當延伸,或在地質實習中體現出來,充分展示地質類課程專業基礎課的特征。

5.2 授課內容的選擇和構建

適當增加授課內容和學時,如采礦工程專業增加學時數,最少應控制在60學時,適當增加礦山實習;礦物加工專業增加礦相學實驗,至少30學時;測繪工程專業增大學時數到56學時,增加地貌認識實習,土木工程專業增加土工試驗。除此之外,實習模式按照基礎綜合實習進行,安排在理論課程結束之后2周左右進行,采礦和測繪的實習地點分別為白云鄂博鐵礦和大青山。礦加和土木的實驗分別在各自實驗室。

5.3 授課方式的構建

由于課時少內容多,因此建議采用多媒體授課,多媒體授課太快,效果不好,因此最好采用小班授課,如我校采礦工程4個班180人同時上課,效果較差,建議采用50人以內小班授課,這樣既采用了能反映某些礦物圖片、地質現象的多媒體,又達到了預期效果。

5.4 教學質量評價模式的構建

采用課后答疑和網絡交流的模式。現在信息同學特別方便,再加上我校新建了一些課程交流系統,方便了學生與老師課后交流。至于實踐方面,我們盡量采用地點近、現象典型的礦山,時間上安排在課程結束后的五六月,教師配備上我校正在大力度解決,相信很快就能得到補充,實習開支我們采用基礎綜合實習,把實習地點相同的課程安排在同一學期,這樣能有效節約開支。

6 結束語

經過這些改革,礦業類非地質專業的教學效果明顯提高,但還存在一些問題。主要表現為時間安排不合理,如秋學期的地貌學實習時為嚴寒的冬天,學生縮手縮腳,好多應動手的環節無形被限制,春學期的地質學實習時為內蒙古多刮風期,礦區灰塵大,污染重,好多地質現象不易觀察測量,再加上各學院都在野外實習和工程教育,校內實習用車緊張,常常派不出實習用車,社會租車費用太高。另外,由于基礎地質實習模式開展時間較短,缺少實習指導教材。

為完善礦業類非地質專業教學模式,建議采用下列措施:優化學時,合理安排授課時間,增加實踐環節,采用多媒體授課,編制本院實習指導書,錯開實習高峰期。

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篇9

關鍵詞:高職 科研 選題

在學院領導的帶領下,經過全院師生的共同努力,我院已入選國家示范性高等職業院校建設單位。高職教育是與知識經濟同步向前發展的,知識經濟的發展,核心是科技創新。所以要使我院在激烈的市場競爭中站穩腳跟,屹立于全國高職院校名牌之列,就必須以服務社會為目標、科研為龍頭,樹立“服務社會興校”、“科研強校”的理念。由于我院是從中專學校升格而來的,學科建設基礎與教師科研能力相對較弱。教師們只管教學,對學科建設、科研方向都熟視無睹,不知道自己的學科定位應該在哪里。大多數教師是為評職稱而寫文章,一旦職稱問題解決,科研工作也就宣告結束了。現在,教師們已意識到學科建設、學科定位對于增強科研能力,創一流高職學院是多么重要。作為高等職業技術學院的教師必須從現在做起,選準科研方向,苦練內功,夯實學科的基礎,為創一流高職學院,爭取在教學、科研上一個新臺階,創我院歷史的輝煌。然而,要提高教師們的科研水平也不是一蹴而就的事情,在大多教師沒有經過專門的科研能力培訓的情況下,有的雖然有較強的科研欲望和豐富的教育教學、實踐經驗,但一提科研就盲然了,感到無從下手,尤其是在選題上。筆者經過認真地思索,企圖通過科研選題,探索出一條教學、科研一體化的路徑。筆者從科研如何選題這個視角切入,談談選題的一孔之見,與各位同仁切磋,為提高我院的科研能力,創一流高職學院盡筆者的一點微薄之力。

一、在教育教學中尋找科研題目

高職教師必須從“教書匠”的角色中解脫出來,成為“雙師型”教師,以科研帶動教學質量。教師身處教育教學第一線,最了解自身教育教學中存在的問題或困惑。如何解決這些問題,必須進行反思性的實踐研究,這正是我們的科研題目。

我院是從中專升格建立的高等職業技術學院,高職教育究竟高在何處,與中職教育有何不同,如何擺脫中職教育管理模式、實現辦學觀念的真正轉變,推動教育教學改革、形成自己的辦學特色。要解決這類問題必須由教師去鉆研、去探尋、去思考。高職教育的教學目標是培養與我國社會主義現代化建設要求相適應的,掌握本專業必備的基礎理論和專門知識,具有從事本專業實際工作的全面素質和綜合職業能力,在生產、建設、管理、服務第一線工作的高級技術應用型人才。要實現這個目標,教師必須在教學理念、教學形式、教學內容、教學過程、教學手段等方面進行創新,以培養服務社會的實用型人才為目的。在當前科技、經濟迅速發展、知識呈幾何倍數增長的知識經濟時代,要想使學生跟上時代步伐,其知識的擁有量已經不是什么決定性的因素,而培養學生創新思維和創新能力,使其將所學知識創造性地運用,自如地應付來自外界的變化,才是最為關鍵的。如何增強學生的創新意識和可持續發展能力,這也正是我們的科研題目。

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二、結合自已的學科尋找科研題目

近年來,我承擔了《環境地質學》的教學工作。《環境地質學》是地質科學中的一門新興的應用學科,在我國研究歷史上仍然很短,到目前還沒有形成自己完整的理論和比較成熟的方法,隨著這門學科研究的不斷深入,將對社會經濟的持續發展與地質環境保護、建設環境友好型社會產生非常重大的理論意義和現實意義。而且由于它涉及到社會經濟的多個領域,有很多交叉性的領域需要我們去探索,對在這一領域工作的老師來說,有很寬廣的研究前景。如水資源合理開發利用、地質災害防治與生態環境改良、城市地質環境的優化、土壤侵蝕和水土流失的防治等問題,都需要人們去探尋、去研究。

學科的交叉和綜合是當代科學發展的時代特征。地質科學的分支學科《環境地質學》、《地貌學》、《第四紀地質學》、《地質災害學》、《工程地質學》等幾門學科間存在著很強的內在聯系,我通過對這幾門課的教學實現了學科互補。隨著認知世界的擴大,我會將它們與礦產資源的開發、與工程建設、與氣候環境問題都廣泛的聯系起來思考,提出解決實踐性的科研課題,使理論走出書本,為實踐服務,為創新型國家服務。

三、結合庫區經濟建設尋找科研題目

三峽水利水電樞紐是我國一項重大的跨世紀工程,三峽大壩建成后壩頂高達185m,正常蓄水位175m,庫區水位將上升100余米,將使庫區100多萬移民生活方式發生很大變化。由于庫區大部分為丘陵山地,土地資源、礦產資源不足,地質環境容量又有限,移民后地質災害將更加嚴重,生態環境勢必進一步惡化,在庫區環境地質變化預測、地質災害防治方面應有很多課題需要人們去研究。另外水庫蓄水后,水庫下游水位大幅度下降,改變了長江天然水動力條件,其搬運、沉積有了新的變化,長江沿岸的穩定性及長江三角洲遭受海水入侵,都將發生較大改變。研究這些變化及發展趨勢,將開創出解決三峽地質災害難題的科研路徑。從而,發揮高等職業教育在建設創新型國家應有的作用。

四、結合行業發展尋找科研題目

我院的前身是煤校,與煤炭行列有很緊密地聯系。我國煤炭資源潛力很大,小于1000米埋深的資源總量達4.5萬億噸,目前探明可采儲量1145億噸,居世界第三位。但由于煤炭資源與其礦產資源一樣,屬不可再生的資源,用一點少一點,不是取之不盡,用之不完的,雖然我國煤炭資源儲量很大,仍然面臨減少乃至枯竭的危險,在開采技術上迫切需要提高科技水平,采用新技術、新方法、新工藝,如減量化與資源化技術、生態工程技術等。同時在煤炭開采中仍然會帶來各種各樣的問題,如由于采礦對土地資源的破壞與喪失;采礦對地表水地下水污染;采礦由于疏干排水導致地下水資源枯竭,泉水斷流;露天開采引起滑坡、崩塌、泥石流;開采放射性礦產引起廢水、廢石、廢氣等放射性污染,以及煤塵、瓦斯和煤矸石對周邊環境造成影響,對這些問題的調查、監測與解決,不正是我們可以思考解決的實踐性課題。

篇10

Abstract: There are quite a lot of hydraulic connection types between the aquifers, and there are great differences between the calculation method and the detection technology of the same type of water quantity prediction. Based on the analysis of the hydrogeological characteristics of the coal bearing strata in North China, it is divided into 4 basic types according to the geometry characteristics of the water rich structure. A new idea is put forward to analyze the actual situation of the water production according to the 4 basic types, which has great theoretical significance and practical value to understand the hydrogeological conditions and take reasonable measures to prevent and control water.

關鍵詞: 煤田水文地質;充水;幾何形態

Key words: coalfield hydro geology;water filling;geometric shape

中圖分類號:P641.134 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)01-0205-02

0 引言

華北煤田分布廣、煤層多、儲量大,礦床水文地質條件復雜。不同地區開采不同時代煤層所遏到的地質災害問題和復雜程度亦不同,嚴重時可能會威脅著礦井安全生產,造成井田防治突水災害的費用逐年增加,生產效益不斷下降,使國家和人民生命財產蒙受巨大損失。基于此,對華北煤田水文地質特征的研究,對于科學有效的預測和防治煤礦突水,保證礦井安全生產具有重要意義。

1 華北煤田水文地質特征

華北煤田西以賀蘭山―六盤山一線與西北為鄰,南以秦嶺―大別山一線與華南分界,東瀕黃海,北以陰山―燕山―輝南―和龍一線與東北相接,華北煤田主要聚煤期為石炭二疊紀,早中侏羅世和第三紀煤田較少。

①含煤地層基底水文地質條件。

華北石炭二疊紀含煤地層基底大部分是奧陶紀灰巖,僅在個別地區是寒武紀或震旦亞界灰巖。

②含煤地層內部水文地質條件。

1)上石盒子組含煤地層。

上石盒子組巖性為礫巖和砂巖泥巖為主,地層厚度最小120m,最大可達700m,主要在華北的南部地區。

2)下石盒子組含煤地層。

下石盒子組的巖性以粗碎屑巖、粉砂巖、泥巖和煤等為主,地層厚度變化大。

3)山西組含煤地層。

下二疊統山西組的巖相以陸相為主,主要分為三種類型:山前沖擊平原型、濱海沖擊平原及濱海平原型和瀉湖海灣型

4)太原組含煤地層。

上石炭統太原組主要以砂巖、泥巖、灰巖、煤層和少量礫巖為主,巖相局部為陸相,其余為海陸交替沉積。

③含煤地層蓋層的水文地質條件。

在大部分平原地區,煤系地層上覆巨厚的第四系松散層,含水性強弱不一。第四系底部附近的松散含水層對礦井充水有直接影響,其中粗砂礫巖含水豐富,含泥質較多的松散層含水性弱。

在大部分丘陵地區,煤系地層上覆第四系蓋層很薄,基巖風化裂隙發育,滲水性較好。這些地區煤系地層的充水水源是松散層孔隙水、風化帶裂隙水、大氣降水和地表水。

2 華北煤田導水構造的水文地質特征

2.1 根據導水構造幾何形態特征的劃分

溝通充水含水層之間水力聯系的幾何形態類型頗多,不同類型在涌水量計算和防治水設計等方面存在較大的差異。因此對導水構造的幾何形態進行系統完整的類型劃分是很有必要的。

根據幾何形態可劃分為以下4種類型:巖溶陷落柱、隱伏露頭、條帶裂隙、網狀裂隙。

2.1.1 巖溶陷落柱

陷落柱本身條件復雜,分為導水陷落柱和阻水陷落柱。陷落柱邊界受塌陷作用影響形成次生裂隙,易于聯通上下含水層。巖溶陷落柱的分布規律不清,至今仍是研究的重點。

2.1.2 隱伏露頭

煤系地層灰巖含水層、砂巖裂隙含水層和中奧陶統灰巖含水層呈隱伏露頭形式與上覆第四系松散層不整合接觸。隱伏露頭地下水力交替的影響因素主要有隱伏露頭基巖風化帶的滲透能力和上覆第四系孔隙含水層底部粘性土隔水層的厚度。

2.1.3 條帶裂隙

華北煤田基本上屬于中朝準地臺,構造相對穩定,主要以褶曲和斷裂為主。導水斷裂使煤層直接或間接對接中奧陶統灰巖含水層,形成不同程度的水力聯系。大型斷裂易于形成比較發育的裂隙網絡,形成溝通上下含水層之間的水力聯系通道。

2.1.4 網狀裂隙

在華北煤田北部主要以砂巖含水層為主。在多次構造應力作用下,脆性的隔水層不斷受力后,以斷裂形式釋放壓力,使本來隔水的泥巖層形成了不同方向的斷裂和節理,發育成比較發育網狀裂隙。

以上4種類型是華北煤田所發現的最基本類型,在實際生產中可能會遇到這4種類型的不同組合形式。表1即為4種類型的組合表。

巖溶陷落柱和條帶裂隙的組合類型,多分布在地層的中深部,垂向導通能力好,水力交替強度大。但大部分分布規律不清并且規模較小,是實際生產中極易忽視,從而引起威脅極大的惡性突水事故。

巖溶陷落柱和隱伏露頭的組合類型,隱伏露頭多分布于地層的淺部,巖溶陷落柱多分布于地層的中深部,在華北煤系地層中較為常見的一種組合類型。對其組合一般最為有效的防治水措施是采取淺截深堵,對其進行治理。

隱伏露頭和條帶裂隙的組合類型,隱伏露頭多分布于地層的淺部,條帶裂隙多分布于地層的深部,這一組合在華北煤系地層中也較為常見。這種組合的礦井水文地質條件一般較為復雜,充水水源多、通道暢通,礦井涌水量一般較大,突水災害事件繁現。

隱伏露頭和網狀裂隙的組合類型。在構造運動作用下,呈脆性的相對隔水巖層不斷受力,脆性地層以大面積破裂形式釋放應力,形成大范圍裂隙網絡。

其余的兩種、三種和四種組合形式在實際的煤系地層中發現不多。

2.2 根據地下水滲流的水動力特征劃分

根據水動力特征可分為2種基本類型:管道式和滲濾式。

2.2.1 管道式

地下徑流多呈管流狀,水力條件極其復雜。其中管道式的導水通道較為暢通,充水強度一般較強,容易對礦井造成災害性的突水事故。

2.2.2 滲濾式

地下水的運動基本符合線性滲透定律,滲流介質類似松散多孔介質性質。由此類所誘發的地下水涌入礦井的過程往往是漸變的。因而此類一般對礦井直接形成的水害威脅相對較小。

上述兩種劃分方案依據不同,但存在一定的聯系。一般陷落柱和條帶裂隙由于其介質破碎嚴重,通道較為暢通,地下水的流動形式多為管道流。隱伏露頭和網狀裂隙多為滲濾式,地下水符合線性滲透定律。

3 結論

各種類型的水力聯系是建立華北煤田充水水文地質模型的基礎和核心。溝通充水含水層之間水力聯系的幾何形態類型頗多,不同類型在水力特征模擬與水量預測的計算方法和空間展布位置的探測技術存在較大的差異。在空間展布的幾何形態特征所劃分的4種基本類型和各種組合類型,對認識礦井水文地質條件和采取合理的防治水措施具有極其重要的理論意義和實用價值。

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