礦井地質工作的特點及原則有哪些
Ⅰ 如何做好礦井地質工作
首先掌握礦井地質基礎知識;其次掌握礦井主要標志層特徵、煤層頂底板特徵、地質構造發育規律;第三、會看各種礦山圖紙;第三認真觀察,綜合分析、對比。
Ⅱ (二)公益性地質工作的特點和性質
從地質調查機構提供的產品來看,公益性地質工作具有以下特點和性質。
1.提供公益性產品
(1)非排他性
非排他性是指公益性產品的消費是無競爭性的。就是說,任何人對該產品的消費都不會減少其他人的消費。地質圖可供某些群體自由使用,可以隨時在一定地方得到,而且可以復制,因此沒有理由認為任何人會在使用地質圖方面受到限制。這就是地質圖消費的無競爭性。
無競爭性消費論據的第二個方面是,它能夠通過運用專利權和版權依法排除其他人全盤使用某些信息。這些排他性規則對於私營部門是必要的,可以適當鼓勵他們生產部分地質圖信息,否則這些信息就要由公共部門提供。由於個人能夠不付費(「免費搭車」)得到地質圖信息,私營生產者就不能收回生產成本,他就不會樂於提供該產品。
就區域地質信息來說,要實現排他方案難度很大,因為潛在用戶很多,而且分散。目前還沒有一種有效的控制方法。通常,信息越一般化,其潛在受益者的數量越大,實行排他方案的可能性就越小。只有政府才能在生產這種信息方面發揮主要作用。
(2)供應的連帶性
區域地質圖信息生產和發行的單位成本幾乎等於零,而信息收集的單位成本幾乎是單位總成本的100%。區域地質圖具備這一特徵,因為這種地質圖的絕大部分生產成本是「先期」付出的,而實際印刷和發行成本相對很少。這種現象稱作「供應的連帶性」,由於印刷成本相對低,所以為另外消費者提供服務的成本也低。例如,對美國弗吉尼亞州盧當縣1:10萬比例尺地質圖來說,信息收集和綜合的預期單位成本約為116萬美元,而單位生產和發行成本約8.44美元。因此,一旦產品生產出來,要排除消費者是徒勞無功的。
(3)「免費搭車人」問題
由於公益產品具備消費的無競爭性和供應的連帶性,所以在多數情況下,私人供應諸如區域地質圖這類產品不會在市場上取得成功。這種市場上的失敗是完全由於「免費搭車人」問題造成的。所謂「免費搭車人」就是一些力圖不花錢就享用產品的個人或團體,不可能把他們從這種活動中排除出去。
理論上可以證明(見附件一),私人(自願)生產不可能達到最優生產水平。由於這種類型的個人行為,經濟學研究者認為,政府幹預才能保證公益產品得到切實供應。因此,公益性地質工作必須由國家財政投資。鑒於地質信息產品對管理決策會產生重大影響(如土地利用規劃、廢物處置場地的選擇),一旦根據這些信息作出錯誤決策,其所造成的損失也是無法挽回的。因此,要求一切地質信息產品公正、不帶偏見。要做到這一點,公益性地質工作必須由公立的專業機構來承擔。
2.公益性地質調查成果需求的特殊性
公益性地質工作的資金來源於國家財政,而財政資金來源於社會。同時,公益性地質調查成果是為了滿足政府和公眾的需求。因此,公益性地質調查工作的投資主體和需求主體都是國家和公眾,這與多數商品的特點不同。正是由於需求與供給主體相同,在很大程度上其需求取決於自身的生產能力,取決於國家財政的支付能力。政府對地質調查工作的投入,在很大程度上取決於國家權力機構和各方利益主體的博弈,而不完全取於社會公眾的需求。
3.供給約束導致公益性地質工作經費不足
公益性地質工作需要由國家財政投入,由於國家財力有限,投入公益性地質工作的經費就有限。同時,由於公益性地質工作成果具有無償使用的特點,社會公眾對地質調查工作的需求卻是巨大的,與需求相比,公益性地質工作的經費也就顯得不足。公共財政支出優先滿足國家履行政府的職能,優先滿足社會保障,以保持社會穩定。公益性地質工作處於相對次要的地位,在國家財力一定的條件下,難以充分保證公益性地質工作所需的經費。
公共財政資金的使用,要按規定進行且執行預算制,但地質工作具有很強的探索性和不確定性,造成了公益性地質工作經費的預算難以完全符合實際需求,出現結構性的經費不足。與地質工作者追求的「預算最大化」相比,地質調查工作經費更顯不足。
由此看來,公益性地質工作是為政府和全社會提供地學信息產品的,需要一個專業機構來承擔。公益性地質工作必須以國家需求為導向,以為全社會提供基礎地質數據為己任,以調查為基礎,以服務為目的。只有這樣,才能保證公益性地質工作健康、穩定地發展。
Ⅲ 近年來地質勘探工作的特點
2004~2008年期間,是俄羅斯地質勘探工作經歷多年的挫折和低迷之後迅速恢復發展的時期。2005年是轉折之年,這一年俄羅斯政府批准了《2009~2020年以礦物原料供需平衡為基礎的俄羅斯地下資源研究與礦物原料基地再生產長期國家規劃》。
這一期間地質勘探工作的預算撥款基本上逐年增加,來自國家預算資金和預算外資金的地勘總投資為6290億盧布,其中國家投資額(俄羅斯聯邦資金和俄羅斯聯邦主體資金)約為870億盧布,與地下資源用戶的投資額之比為1:7。具體來說,6290億盧布總投資中,俄羅斯聯邦預算741億盧布,佔12%,區域預算(俄羅斯聯邦主體)126億盧布,佔2%,預算外資金(地下資源用戶)5423億盧布,佔86%。
就2008年來說,2227億盧布總投資中,俄羅斯聯邦預算220億盧布,佔10%,區域預算36億盧布,佔2%,預算外資金1971億盧布,佔88%。俄羅斯聯邦預算與預算外資金之比為1:9,而《長期規劃》 中規定的這個比值是1:8。
2005年和2006年國家預算撥款額增長相當快,分別為65%和30%。2007年這一指標僅增長2%,2008年是近5年來首次出現下降,比前一年減少10%(按可比價)。2009年國家給地質勘探工作的撥款減少20%以上。
地下資源用戶每年花在地質勘探上的費用在2005~2006年達到頂峰,之後增幅緩慢減小,2007年增長12%,2008年增長10%,而2009年私人投資5年來首次明顯下降(10%~40%)。
顯然,這兩年國家和私人地質勘探投資的減少都與世界金融危機有關,在俄羅斯,這場危機估計還得持續二、三年。
從投資結構來看,以2008年為例,地質勘探工作聯邦預算總費用為219.752億盧布,其中油氣地質勘探工作101.206億盧布,佔46%; 固體礦產地質勘探工作70.209億盧布,佔32%; 普通地質和專項地質工作、地下資源狀況監測、信息保障40.918億盧布,佔19%; 地下水地質勘探工作4.797億盧布,佔2%; 其他工作2.621億盧布,佔1%。
2008年,油氣地質勘探工作國家預算費用的大約50%(51億盧布)用於在建的東西伯利亞—太平洋輸油管道的資源保障,就是在管線兩側200千米寬的地帶內准備發放許可證地段。2008年,俄羅斯油氣地質勘探投資總額為1760億盧布,低於 《長期規劃》規定的1870億盧布。
2008年,俄羅斯聯邦預算用於固體礦產地質勘探工作的費用比例如圖2-32所示。加上區域預算24億盧布,地下資源用戶的費用318億盧布,俄羅斯2008年固體礦產地質勘探總費用為412億盧布。
圖2-32 2008年俄羅斯聯邦預算費用按固體礦產類型的分配(%)(引自А.А.Ледовский,2009)
2008年,普通地質和專項地質的費用結構如下:總費用40.918億盧布,其中區域地質-地球物理工作和地質測量工作17.926億盧布,佔44%; 建立基準地質-地球物理剖面網、參數井和超深井網9.415盧布,佔23%; 國家地質信息保障4.963億盧布,佔12%; 地質環境監測與保護3.772億盧布,佔9%; 專項工作1.69億盧布,佔4%; 地震預測1.305億盧布,佔3%; 水文地質、工程地質和生態地質測量1.305億盧布,佔3%; 專題和方法試驗工作0.659億盧布,佔2%。
2004~2008年,無論是油氣和固體礦產的普查勘探工作,還是普通地質和專項地質工作,都取得了較好的效益和成果。油氣新增儲量基本上逐年增長,從2005年起扭轉了新增儲量趕不上開采量的局面。在俄羅斯開採的大約100種固體礦產中,2008年有15種礦產新增儲量達到擴大再生產水平(新增儲量與開采量之比即補償率大於100%):鉑族金屬、金、銀、鎳、錳礦石、煤、水泥原料、玻璃砂、螢石等; 3種礦產補償率為50%~100%:硫、銅、白雲石; 9種礦產補償率小於50%:碳酸鹽原料、砂金、飾面石材、金剛石、鉻礦石、鉛、鋅、鈾、鐵礦石; 37種礦產儲量無任何增長。
受金融危機影響,2009年地質勘探工作俄羅斯聯邦預算開支從2008年的220億盧布減少到189億盧布,按可比價計算,此數僅相當於2008年的79%,與前5年相比,還不如2005年撥款水平。計劃用於油氣地質勘探的國家預算資金為89億盧布,比2008年減少19%(按可比價)。用於固體礦產地質勘探工作的國家預算資金為56.971億盧布,比2008年減少26%。國家預算撥款的減少肯定伴隨有地下資源用戶投資的明顯減少,這將直接影響儲量和今後產量的增長。
總體來看,俄羅斯近年來的地質勘探工作有如下特點。
1.在 《長期規劃》 的框架下,地質勘探工作進入恢復性增長階段,成效較好
蘇聯解體以來的15年間,俄羅斯地質部門基本上沒有進行地質勘探。隨著2005年 《長期規劃》 的批准,事態出現轉機。2004~2008年期間,經費逐年增加,地質勘探工作的效益和成果比較顯著。從2008年開始,由於金融危機的影響,地質勘探工作再次陷入低迷狀態。
俄羅斯地質勘探工作所需資金以前來自俄羅斯聯邦預算、俄羅斯聯邦主體預算和礦物原料基地再生產提成資金,經過若干年改革,從2002年開始,完全取消礦物原料基地再生產提成,目前由國家預算(俄羅斯聯邦預算、俄羅斯聯邦主體預算或稱區域預算)和地下資源用戶資金(或稱預算外資金)組成,二者之比值目前為1:9(2008年)或1:7(2004~2008年期間)。地下資源用戶資金目前佔地質勘探總投資85%以上,而國家預算資金中俄羅斯聯邦主體所佔比例很小。以2008年為例,地下資源用戶資金佔88%,俄羅斯聯邦預算資金10%,俄羅斯聯邦主體預算2%。
2.油氣、貴金屬和金剛石、鈾是找礦重點
油氣近年來一直是地質勘探工作的重中之重,其費用佔俄羅斯聯邦預算地質勘探工作費用的近一半(2008年佔46%)。這方面的俄羅斯聯邦預算費用2004年為33.039億盧布,2005年為44.734億盧布,2006年為68.427億盧布,2007年為92.677億盧布,2008年為101.206億盧布,2009年計劃降為89億盧布。
固體礦產中以貴金屬、金剛石和鈾為重點。2008年固體礦產地質勘探工作俄羅斯聯邦預算費用的結構如圖2-32所示。2009年這方面計劃投資減為56.971億盧布,其中貴金屬和金剛石佔46.8%,鈾佔14.4%,有色金屬佔13.8%,黑色金屬佔12.1%,非金屬佔4.8%,煤佔4.4%,稀有金屬佔3.8%。
3.地勘工作重點東移
前面從礦物原料基地發展的客觀需要和長遠規劃的角度闡述了俄羅斯地質勘探工作重點戰略東移的決策。這種戰略東移在地勘工作撥款上表現得十分明顯。
就固體礦產來說,2008年,70%以上的俄羅斯聯邦預算用在西伯利亞和遠東的固體礦產普查和普查評價工作。2009年,所研究的礦種和重點地區基本未變,但要加強下列地區和礦種的工作:楚科奇的銅,阿爾泰和高加索的多金屬,哈巴羅夫斯克(伯力)邊疆區的錳。還要開展如下地勘工作:馬加丹州的鐵、錫、銀和多金屬,伊爾庫茨克州的鋁和水泥原料,圖瓦共和國的金和鉻礦石。
2008年,用於油氣地質勘探的俄羅斯聯邦預算資金,54%用於西伯利亞聯邦區,8%用於遠東聯邦區,重點是在建的東西伯利亞—太平洋輸油管道沿線的油氣工作(佔俄羅斯聯邦預算費用一半以上)。2009年,計劃的俄羅斯聯邦預算方面,油氣地質勘探工作仍以東部為重點(圖2-33)。
4.大陸架的地質調查和礦產資源開發受到高度重視
俄羅斯大陸架的面積據稱達到620萬平方千米,其中420萬平方千米位於專屬經濟區。由於大陸架具有政治、經濟、軍事意義,大陸架成了重要的爭奪對象,尤其北冰洋的大陸架爭奪更甚。為了在大陸架問題上取得更多的發言權,近年來,俄羅斯加強了大陸架的地質和礦產資源調查。如前所述,到2007年1月1日共完成了125.5萬千米地震剖面,打了223口深鑽井。調查證明,北冰洋和遠東的大陸架是俄羅斯油氣開采工業的重要後備基地。其中北冰洋大陸架的油氣資源量佔俄羅斯大陸架油氣資源量的近80%,其次是鄂霍次克海和裏海(圖2-34)。
圖2-33 俄羅斯2009年油氣地勘工作聯邦預算撥款按地區的分配(引自А.А.Ледовский,2009)
圖2-34 俄羅斯大陸架油氣資源分布(%)(引自В.Д.Каминский и др.,2009)
大陸架油氣地質勘探工作已經成為俄羅斯油氣工作的一個新的重要方向,其費用佔俄羅斯聯邦預算油氣地勘工作費用的10%以上。2008年,大陸架俄羅斯聯邦油氣工作投資11.5億盧布,佔俄羅斯聯邦油氣工作總投資(101.21億盧布)的11%。
俄羅斯大陸架的固體礦產等資源主要有錫石、金、琥珀和古猛獁象骨骼。目前在俄羅斯大陸架范圍內劃分出了19個砂礦帶,每個帶都有不同的成礦專屬性(圖2-35)。在大陸架范圍內有14個含錫區,其中有6個已查明有錫礦床。在利亞霍夫超大型錫礦區有2個礦結,含有6個大型和中型錫礦床,錫的總儲量達15.08萬噸,預測資源量P1級和P2級分別為1.74萬噸和0.98萬噸。在恰翁-基別羅夫錫礦區有幾個小型礦床,錫總儲量2.34萬噸,P1級和P2級資源量分別為1.21萬噸和0.3萬噸。其餘3個錫礦區(喬庫爾達赫-斯維亞托諾斯克、瓦利卡賴和普里科雷馬-勞丘安)錫儲量2.2萬噸,資源量4萬噸(P1和P2級)。在北冰洋和遠東的大陸架查明有23個含金區,其中最大的是瓦利卡賴區,其儲量和預測資源量佔了大陸架砂金總量的95%。
在俄羅斯大陸架還有2個含琥珀區,其中位於波羅的海大陸架的桑比區在儲量、資源量和開采量上是世界最大的琥珀區。在古近紀濱海相沉積層中有16個礦床,它們佔了世界琥珀總儲量的80%,不久前的年開采量曾達500~600噸(佔世界開采量90%)。該區琥珀總的儲量和預測資源量估計為29萬噸。
圖2-35 俄羅斯大陸架砂礦帶分布圖(引自В.Д.Камнскийи др.,2009)
Ⅳ 礦井地質簡述
一、含煤地層
焦作煤田為石炭系—二疊系含煤地層,含可採煤層三層(圖4-2)。
石炭系本溪組厚5.46~16.67m,一般厚10m左右,由泥岩、粘土岩和砂岩組成,底部含山西式鐵礦,以假整合與奧灰接觸。
太原組厚67.1~80.93m,一般厚75m,由粉砂岩、砂岩、灰岩和煤層組成。含灰岩6~10層,以L8、L2厚度大,分布穩定。含可採煤層二層(一2和一5煤)。
太原組地層岩性在走向方向上相變比較明顯,以一二采區為中心,石灰岩層數增多,三、四、五、六、七層灰岩均較發育,厚度大,向西側灰岩層數減小,厚度相對變薄。在南北傾斜方向上,北部因九里山斷層的影響,煤系地層遭受剝蝕,奧灰大面積出露。在煤層露頭以外,奧陶系和石炭系被第四系沖積層覆蓋。這是演馬庄—九里山井田與焦作礦區其他礦井在沉積上的最大不同之點,這也是造成水文地質條件復雜不同於其他礦井的一個顯著特點。
二疊系山西組厚75m左右,由粉砂岩、砂岩、泥岩和煤層組成。二1煤層斌存於其底部,厚5~6m,分布穩定,為主要可採煤層。
二1煤頂板岩性由泥岩、粉砂岩和砂岩組成。局部地區偽頂〔炭質泥岩〕厚3m以上,主要分布在礦井西冀。直接頂大面積范圍內為粉砂岩,砂岩頂板僅分布在一三采區西翼。老頂為厚層狀砂岩,厚度變化較大,西部厚東部薄。距二1煤5~20m,西部小東部大。二1煤底板為炭質泥岩、粉砂岩,松軟易破碎。
圖4-2 可採煤層柱狀圖
二、地質構造
該井田總體為一單斜構造,煤(岩)層走向30°,傾向南東,傾角10°~18°(圖4-3)。
褶皺構造在井田內雖然表現比較微弱,但發育普遍。按其軸向分為兩組(類):一組是沿煤層走向方向上的波狀起伏,其軸向300°~330°,即北西向褶皺構造。較明顯的,西部以一二采區為背斜,東部一一采區為向斜,次一級的微型背向斜間替出現,特別是一二采區東翼背斜構造明顯,幅度(k>h/L)較大(k>0.2);另一組是在大斷層兩盤因牽引作用形成的背向斜,表現比較明顯的是馬坊泉斷層上盤的向斜構造和方庄斷層下盤的背斜構造。
斷裂構造比較發育,井田內以小型斷裂構造為主。
九里山斷層,走向40°~70°,傾向北西,傾角70°左右,落差350~550m。南盤強烈上升,使奧灰大面積出露形成殘丘,煤系地層遭受剝蝕,形成山前洪積-沖積扇。
方庄—北碑村斷層為礦井東部邊界。為一組走向平行、傾向相反的斷層構成地塹構造。走向330°,方庄斷層傾向北東,落差150m左右。北碑村斷層,傾向南東,落差50~150m。該組斷層構成井田東部隔水邊界。
西倉上斷層,為井田南部邊界。走向55°,傾向北西,落差50~100m,因勘探程度低,對其控制不嚴。
馬坊泉斷層位於井田中部,為一水平與二水平分界。走向45°~70°,傾向北西,落差50~160m,在礦井西翼分岔2~3條斷層組成。在井田西部,沿斷層上盤(南盤),L8與對盤L2奧灰對接,形成高水位。
F1斷層,位於一二采區西大巷,由3~5條小斷層組成,走向60°,傾向南東,落差17m。
圖4-3 九里山礦地質構造示意圖
除上述幾條較大斷層外,生產中揭露的斷裂構造落差均在5m以下。按其走向可分為近東西、北東向和北西向三組。
近東西向斷層井下揭露的最大落差為3.5m,多數在1m左右。一一采區最發育,條數多、落差大,一二和一三采區各2~3條。
北東向斷層井下揭露的最大落差為2m,多數在1m以下,在一二和一一采區上部極為發育。
北西向斷裂構造,未發現落差大於1m的斷層,以裂隙為主。
礦井自投產以來,採掘面積已達5.2km2,揭露落差大於5m的斷層1條,落差大於1m的斷層15條。這說明九里山礦地質構造是比較簡單的。
三、煤炭儲量
截止1992年表內保有工業儲量13455萬噸,可采儲量7042.3萬噸,其中一水平保有工業儲量7129.3萬噸,可采儲量3405.9萬噸(表4-2)。
表4-2 礦井儲量一覽表
Ⅳ 煤礦里的地質工作主要是做什麼
地質技術員主要做以下工作:
1、協助采礦工程師完成采礦工程設專計和採掘計劃;
2、根據礦山屬的發展規劃和生產計劃,進行井下採掘技術工作,保護礦山資源,提高出礦品質,降低損失率和貧化率;
3、積極參與生產技術現場服務,及時解決生產中出現的相關問題;
4、參與采場礦石損失、貧化監督管理,組織分層采場有關驗收工作;
5、對采礦區進行日常監控並收集整理相關數據;
6、對採掘過程中存在的安全隱患提出經濟可行的整改意見;
7、為礦山和採掘承包單位工程驗收及決算時,提供詳細的數據和分析意見;
8、收集地質資料並撰寫采礦工作報告。
Ⅵ 礦區地質及工作面概況
開灤趙各庄礦位於開平向斜的東北邊緣,井田及附近地層發育較完整,由老到新有太古界、元古界、古生界的寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系及新生界的第四系。石炭系中、上統及二疊系下統組成本井田的煤系地層,煤系地層的起始與終止標志分別為G層鋁土岩和A層鋁土岩。其下伏地層和上覆地層分別為奧陶系石灰岩和二疊繫上統紫、雜色碎屑岩及泥質岩沉積。10水平以下各勘探工程及巷道工程揭露點資料統計表明,煤系地層厚度在縱向和橫向上變化均比較小,介於401.2~507.8m,平均458.03m。可采及局部可採煤層共7層,為5、7、8、9、11、12-1、12-2煤,總厚度平均20.90m。目前,該礦區12水平以上煤層大部分已采空,大埋深且地質條件復雜的西冀急傾斜區煤層成為主要的開采資源。
趙各庄礦井田區,基本上為一相對獨立的水文地質單元。主要的直接充水含水層包括:①5煤層頂板砂岩裂隙承壓含水層,受補給條件和構造斷裂的控制,屬較強含水層,5煤層開采後,頂板冒落,有較大涌水出現;②5煤層至12煤層砂岩裂隙承壓含水層,在7煤及9煤層開采中均有較大出水,涌水量分別達0.42m3/min、0.155m3/min;③12煤層至14煤層砂岩裂隙承壓含水層,以中、粉砂岩為主,岩性緻密堅硬,裂隙較發育,含水性不均勻,在裂隙發育或破碎帶較常見出水,涌水量一般為0.03~0.20m3/min;④14煤層至唐山石灰岩砂岩裂隙承壓含水層,以粉砂岩為主,泥硅質膠結,裂隙較發育,含水性弱。除此之外,還有間接充水含水層:第四系沖積層孔隙承壓含水層、A層以上砂岩裂隙承壓含水層及奧陶系石灰岩岩溶裂隙承壓含水層參與礦井水害形成。含水層向急傾斜區上水平煤層采空區滲入、淋瀝或湧入,在此積存,形成老窯水。老窯水被形容為「地下小水庫」,分布於生產區上方,可以在短時期內造成大量水突入礦井,造成嚴重災害。對急傾斜區工作面,由於工作面空間狹小,更易造成重大災害事故,在超前探測疏放的同時,礦區通常依據經驗留設一定高度防水煤柱。
趙各庄礦地質構造復雜。開採煤田形成過程中受西北擠壓力的作用,西部地層倒轉且形成壓扭性斷裂,東翼形成張扭性斷裂。將井田劃分為四個構造塊段:①井田東翼傾斜區;②井口緩斜—傾斜區;③井田西冀金庄倒轉區;及④井田西冀急斜區(16號剖面到20道石門)。西冀急斜區(16號剖面到20道石門),煤岩層傾角45°~90°,傾向S-SE,區內煤層傾角由東向西逐漸增大,至11石門,煤層傾角介於58°~85°。主要發育有西Ⅱ、西Ⅲ斷層,如圖5.1所示。西Ⅱ斷層傾向350°,傾角70°,落差約40m,造成地層(煤層)重復。西Ⅲ斷層傾向200°左右,與煤岩層夾角10°~20°,斷層傾角小於煤岩層傾角,斷層切穿整個煤系地層,落差達40~60m,表現為煤層大面積重復,10水平部分地段12煤層沿斷層重復200~350m。據《趙各庄礦井地質報告》(1988~1989),趙各礦地質構造以扭性斷層構造為主,西II及西III斷層均為局部應力場集中形成的壓扭性正斷層。西II、西III斷層交匯處位於12水平上9煤層附近,受斷層交匯影響,9煤產狀不穩定,並受平行西II斷層的小型正斷層切割。2137西下工作面位於壓扭性正斷層交匯後北西方向一定距離,壓扭性正斷層交匯後西II斷層的上盤,應屬於應力局部集中部位。岩體在構造集中應力作用下,易於破碎。
上述水文與地質條件下,為保障趙各庄礦西冀12水平11石門西2137西下工作面安全開采,選擇合理的防水煤柱高度,進行頂板裂隙帶高度數值模擬預測。2137西下工作面上至2139西下回風巷,下至2139西下運輸巷,東至2139上山,西至10水平20石門防水煤柱,以西無採掘工程。工作面幾何參數如表5.1。
表5.1 2137西下工作面具體幾何參數
2137西下工作面上方,為11水平1237西下工作面老塘,於2001~2002年回採結束。回採過程中,曾發生最大涌水1.6m3/min,老塘內有積水,11水平12煤西正洞有少量滲水。2137西下工作面與1237工作面之間為60m防水煤柱,至今回採安全。實際開采中,證明該區地質構造復雜。2137西下工作面巷道揭露斷層如表5.2。除F8之外,其餘斷層對回採影響不大。開采實際說明,斷層作用主要是切割破碎岩體,斷層附近煤層產狀變化明顯,頂、底板破碎,煤質松軟,易抽冒,但不能主導控制覆(圍)岩整體變形破壞,2137西下工作面頂板呈現整體頂板變形特徵。
表5.2 2137西下工作面巷道揭露斷層
圖5.1 西翼12水平11石門地質剖面圖
Fig.5.1 Geologic cross section in crossdrift 11 at lever 12 in the west limb
依據11石門揭露,2137西下工作面周圍頂底板的岩性及分層如表5.3。
表5.3 2137工作面頂底板岩性及厚度條件
Ⅶ 地質工作的專業特點
由於地質工作的對象是地球,服務對象是全社會,加之地質工作涉及的專業學科較多,因此,地質工作的不同專業都有著各自不同的特點。
地質工作的主要內容包括基礎地質調查、礦產資源勘查、水文地質工程地質環境地質勘查及相關的地質科學研究。基礎地質調查是其他調查和研究工作的基礎。
從專業的角度來講,區域性地質工作在於對工作區的地質條件的了解、分析和對策; 區域物化遙等方法性的工作側重在技術方法的參數的規范和採集; 礦產勘查的重點是探礦工程的使用、設置的合理性和資源量估算的可靠性; 科學研究的重點是研究思路的提出和設計; 資料庫建設和軟體開發的重點是需求分析: 地質工作中軟科學的重點是基礎信息的收集、思路的確定和對宏觀決策的影響。
一、基礎地質調查
地質填圖是所有地質工作的最基礎和最普遍、最普通的工作方法。在選定的地區范圍內,以地質填圖為基本手段,進行綜合性的基礎地質調查工作。區域地質調查是地質工作的先行步驟,又是地質工作的基礎性工作,具有重要戰略意義。其主要任務是通過地質填圖、找礦和綜合研究,闡明區域內的岩石、地層、構造、地貌、水文地質、地球化學等基本地質特徵及其相互關系,研究礦產的形成條件和分布規律,為國家建設、科學研究和進一步的地質找礦工作,提供基礎地質資料和科學依據。
基礎地質調查的目的是調查地球地殼 ( 岩石圈) 的現狀,追溯地球歷史,探索地球深部,研究地球的形成、演化。由於科技進步和人類認識水平的不斷提高,因此這項工作是一項經常性、持久性、最基礎的地質工作,是一切地質工作的 「根」,為其他專業地質工作提供支撐。多年來地質工作的實踐表明,沒有基礎地質調查的其他專業的地質工作根基是不牢靠的。
基礎地質調查的特點是以區域性工作為主 ( 面積性) ,跨專業、多方法集成,其總體上是表現出不同地質單元的地質含義。
目前,基礎地質調查包含區域地質、區域礦產 ( 重砂、礦點檢查、異常評價) 、區域地球化學 ( 原生暈、次生暈、放射性) 、區域地球物理 ( 磁法、重力、電法、地震) 、區域水文地質、區域環境地質 ( 地質災害) 等調查工作。
區域地質調查的工作范圍,一般按經緯度進行分幅,或按工作任務要求劃分。在工作方法上是不同精度的掃描性調查 ( 路線、測線) ; 主要工作手段是不同專業的地質填圖。根據不同的工作目的和要求,按工作的詳細程度可分為小比例尺 ( 1∶100 萬、1∶50 萬) 、中比例尺 ( 1∶ 25 萬或 1∶ 20 萬、1∶ 10 萬) 和大比例尺 ( 1∶5 萬、1∶1 萬、1∶ 5000 等) 區域地質調查。同一地區一般先進行小比例尺的區域地質調查,然後進行較大比例尺或大比例尺的區域地質調查。在特殊情況下,也可以按實際需要在選定地區內直接進行中比例尺或大比例尺的地質調查。
基礎地質調查是調查與科學研究直接結合的工作,它不是機械地 「跑路線」,是用人的思維和認識在與地球 「對話」。在調查工作的全過程,一是無時無刻地觀測、研究和收集各種信息; 二是對大量數據、信息進行分析處理 ( 整理) ,其付出的勞動和工作量往往是隱性的。基礎地質調查中,實際野外調查和數據採集所花費的時間和整理研究的時間,其經驗值大約為 1∶1 ~3。
基礎地質調查的成果是地質工作成果表達形式的代表,其信息的特點最為明顯,它直接的成果就是地質調查報告和一系列的數據、圖件。
二、礦產資源勘查
礦產資源勘查就是尋找可供人類利用的資源,查明礦產的種類、質量、數量、開采利用條件,開展技術經濟評價和應用前景論證,提供國家規劃和礦山建設所需要的全部地質勘查資料。也就是找礦和評價,大可到一個成礦區帶、小可到一個具體的礦床或礦體。
礦產資源勘查的特點不同於區域地質調查中的掃描性的工作,它以點上工作為主,以點的集合來評價區域。進行礦產勘查工作要採用地質填圖、物化探、遙感地質等方法,還要應用鑽探坑探等技術手段,進行鑽探、取樣、化驗,儲量計算、技術經濟評價等工作,需要大量資金投入。
礦產資源勘查可以按照不同的工作階段劃分為區域礦產調查與評價 ( 成礦預測、遠景調查、潛力評估) 、預查、普查、詳查、勘探 ( 包括基建勘探和生產勘探) 。國土資源大調查綱要中的礦產資源調查評價是以區域礦產遠景調查與潛力評價、預查、普查為主; 以成礦帶、礦化集中區部署,以面為主,面中求點,以點帶面,達到點上突破。以此實現對區域礦產資源遠景潛力的評價。
礦產資源勘查的工作需要採用地質、物探、化探、遙感、探礦工程等綜合的手段,採用不同方式,通過循序漸進的不同階段的工作,不斷深化和調整對礦產資源的了解程度和判斷,將隱藏地下的、地表的礦產資源大致描繪出其產出的狀態。
不同地區、不同階段、主攻礦種不同的勘查項目 ( 金屬與非金屬、煤、油氣) ,地質、物探、化探、遙感、鑽探在實際工作中所起到的作用和所佔的比例有較大的差異。
區域礦產調查評價以面積性工作為主,成礦預測、潛力評估以室內資料研究分析為主,但必須有相應的野外調查。預查工作,是初步了解預查區內礦產資源遠景,進行較多的地球化學、地球物理勘查工作,一般不施工鑽探和重型山地工程 ( 坑道) ; 地表工程 ( 槽探、剝土) 也有限,但是必須有一定量的樣品分析。普查工作,是對礦化潛力較大的地區做出初步評價,按現行規范,只做可行性概略研究,要有稀疏工程式控制制,探礦工程中大量的是地表工程 ( 槽探、井探) ,輔以少量的鑽探工作量。詳查、勘探工作都是有系統工程式控制制,需要做可行性研究,為礦床開發利用規劃和礦山設計提供基礎資料。實物工作量中大量的是鑽探工程,輔以槽探、井探和坑道。
礦產勘查程度不同的具體成果就是礦產資源的資源量和儲量,用文字和圖表表達和展示。不同階段和不同性質的礦產勘查項目有不同的成果要求,不能跨階段要求成果,同時不是所有的礦產勘查項目都會得到理想的成果,這就是礦產勘查的風險性,也就是地質工作的挑戰性。
三、水工環地質勘查
水文地質、工程地質和環境地質勘查在調查內容、對象和服務目的上是有差別的,是在區域地質調查和區域水文地質調查的基礎上進行的。
水文地質勘查以尋找地下水為主要對象,查明地下水的埋藏條件及各類含水層 ( 組) 的富水程度,並圈出具有集中供水前景的富水區范圍,基本查明地下水的補給、徑流、排泄條件與分布規律,計算與評價地下水資源量,並論證開發利用條件及開采後對地質環境的影響,基本查明地下水的水化學成分及時空變化規律。根據不同的目的要求,可分為綜合性水文地質勘查和專門性水文地質勘查。綜合性水文地質勘查是為了掌握區域性或地區的水文地質情況,為工農業建設和發展提供基礎資料。專門性水文地質勘查是為解決生產上某項與地下水有關的實際問題而進行調查,如供水水文地質調查、礦床水文地質調查及土壤改良水文地質調查等。
環境地質勘查主要是調查研究人類經濟活動與地質環境相互影響而產生的各種地質問題與地質災害問題,目的是為防治地質災害、保護環境服務。區域環境地質調查是以一定比例尺的環境地質填圖為主要方式,對構成區內的基本環境地質條件、環境地質問題與地質災害進行調查研究,並進行相應的分析與評價,為區域經濟開發和環境保護提供地質環境依據,查明工作區地質環境與人類活動相互作用產生的環境地質問題與地質災害,評價其對人類生存與發展的影響,為區域開發建設和環境保護服務。
工程地質勘查是為工程建設、城鎮規劃、土地綜合利用、工農業布局、環境保護和整治提供工程地質依據,評估工程地質條件,並根據存在的問題提出具體的意見和建議。為各類工程建設項目的規劃、選址和可行性提供區域性工程地質資料; 為深入開展各類工程建設的需要,進行更大比例尺的工程地質勘察和專門工程地質提供基礎性地質依據。主要工作內容是調查工作區地貌形態類型、成因類型及其形成時代,各類岩石、土體的岩性特徵,地質構造特徵和時代,調查新構造運動、地震等區域穩定性評價,水文地質條件,各種外動力地質現象。
水工環地質勘查的特點是區域性與點上相結合的工作,是動態的工作。地下水工作以地下水流域或經濟區 ( 行政區) 部署,與基礎地質條件關系密切。在工作方法上既有不同精度的掃描性調查 ( 路線、測線) ,有比例尺概念,也有點上的調查,還有動態監測。實物工作量主要體現在路線、測線的長度,工程施工量。
四、其他地質工作
其他地質工作主要有:
一是地質科學技術研究工作,主要有基礎理論研究、應用研究、技術方法研究,有著較多的探索性和不可定性,既有一般地質工作的特點,又有一般科學研究的特點;
二是地質信息工作,主要包括地質資料庫建設 ( 回溯性、適時性) 、軟體開發、軟體應用、數據加工,其特點是應用計算機,對大量數據進行處理。
Ⅷ 地質工作的特點和規律
地質工作的對象是人類賴以生存和發展的地球(主要是地殼),研究探索它的現狀、形成和演變規律,科學利用各類地質資源,為經濟社會發展提供廣泛的基礎信息支撐。地質工作的產品、需求以及產業屬性等存在明顯的特點和規律,地質工作的體制機制建設必須遵循地質工作規律。
一、地質工作的產品與服務
(一)地質產品經濟屬性及其提供方式
地質工作能夠提供多種產品,主要包括:各類地質圖件、地學資料庫、地質勘查報告、新理論、新方法、新技術等知識形態的產品,系列綜合出版物和專題報告等。其中,礦產勘查報告具有信息產品的特點,且以實物(礦產資源儲量)為載體,信息的價值取決於其載體的價值大小。
運用公共產品理論,結合地質工作的產品特點,可以將地質工作產品分為公共地質產品、准公共地質產品和非公共地質產品。區域性地質調查目的是提供滿足公共需要的基礎地質信息,產品具有非競爭性和非排他性,屬於純公共地質產品;區域性礦產資源調查目的是提供後備勘查基地,產品可以部分地具有競爭性或排他性,具有準公共產品的性質;預查,及程度更高、且設置了礦權的礦產勘查產品,是非公共地質產品(表1)。一般面上的,為提供後備勘查基地的地質產品具有準公共產品的特點,一旦設置了探礦權,地質產品就具有完全的排他性和競爭性。因此,礦權的設置是區分礦產地質產品性質的重要標志。由此可見,從區域地質調查工作,到區域礦產資源調查,再到預查、普查、詳查、勘探,隨著地質工作程度的增加,產品性質也從純公共地質產品,到准公共地質產品,再到非公共地質產品發生轉變。地質工作的風險性決定了地質產品有可能從非公共產品轉化為准公共產品。由於礦產勘查具有高風險性,探礦權人經過勘探投入,放棄了經證明沒有開采價值的礦產地的礦權,非公共地質產品又轉化為准公共地質產品。
表1 地質工作的產品性質
目前,隨著私人對公共產品生產與提供的參與,公共產品的提供有了公共提供、市場提供和混合提供三種基本方式。提供方式的選擇首先應該符合效率要求。公共產品有效率的供給通常需要政府行動,私人產品則可以通過市場有效率地配置。純公共產品一般由政府提供,這是政府的重要職責;私人產品由市場提供,市場對提供公共產品是失靈的。准公共產品可以採取公共提供方式,也可以採取混合提供方式。公共產品可以由政府直接組織生產,即所謂公共生產;也可以由私人生產,政府來購買。究竟採用何種方式生產,取決於如何更高效地提供公共產品。
(二)公共地質產品的生產和服務
在市場經濟條件下,一個完整的公共地質產品生產過程,包括產品的生產階段、擴散與提供服務階段和應用階段。各階段彼此傳遞需求信息。公共地質產品的生產包括原創性生產,情報資料的獲得與綜合,成果的深加工等。原創性生產即通過地質調查活動,生產出可供利用的地質調查產品;情報資料的獲得與綜合是通過資料收集綜合獲得地質調查成果,這也是地質調查成果的一個重要來源。公共地質產品的擴散與服務是公共地質產品應用的一個重要環節,主要擴散和服務途徑包括:資料館藏服務、年報、網站、成果發布會、報紙雜志、專報材料、年度報告等。公共地質產品的用戶主要包括政府、企業、社會公眾等。公共地質產品通過生產、擴散與服務提供給用戶使用,用戶的需求又可逆向傳遞給產品生產者,再進行新的產品生產,這樣構成公共地質產品的生產與使用循環。
在計劃經濟時期,公共地質產品和非公共地質產品不分,完全由國家提供,所以,當時有人說地質工作游離於經濟之外。為了適應市場經濟規律,公共地質產品需要政府提供;公益性地質工作和商業性地質工作要分開運行。礦業權制度的建立與不斷完善,使得礦產勘查作為一種經濟活動受到法律保護,這為公共地質產品和非公共地質產品運行分開提供了制度依據。
公共地質產品應當採用公共生產的方式,也就是說必須有一支專門的、一定規模的公益性地質調查隊伍從事公益性地質工作,才能高效率、可持續地提供公共地質產品和服務。公益性地質工作是認識地球、了解地球,服務於經濟社會發展的基礎性、超前性工作,向社會提供地學信息,是經濟社會發展的永久性支撐,是集科學與技術、理論與實踐、科研與調查為一體的多學科聯合攻關的工程。公共地質產品的生產,需要依靠系統的野外實地調查及各種先進的方法手段,獲得對地質作用、過程和演化的認識。這是一項探索性很強的工作,是對客觀地質現象及其演化規律不斷認識的過程,需要大量數據和知識的積累。因此,必須有固定的機構和地質調查人員進行長期持續的工作經驗積累,這也是市場經濟國家地質工作發展的經驗。從世界上主要發達國家和重要發展中國家地質工作發展的歷史看,無論經濟發展程度如何,各國均保留有國家專門的公益性地質工作隊伍(地調機構)。大多數國家地調機構是聯邦政府部委的直屬機構,雖然所屬的部門不同,但作為國家公益性地質調查機構,其性質和定位具有相似性。如美國地調局一直保持著近1萬人的地質調查隊伍,並在全國設置了約200個辦事處;除了聯邦地調局外,各州都有自己的地調局,分屬自然資源部門。加拿大國家地調局最近幾年職工數量變化比較大,1995年擁有職工近1000人,1999年有600多人;此外,各省尚有自己獨立的地調局,合計有職工近1000人。澳大利亞地調局在1994~1995年擁有職工520人,1999~2000年為400人;此外,各州有獨立的地調局。
由此可見,公益性地質工作作為相對獨立的公共事業,其工作內容由國家需要決定,經費來自政府財政資金,成果提供全行業、全社會使用,必須有一支公益性地質調查隊伍長期從事公益性地質工作。非公共地質產品由市場提供。為了實現戰略目標,國家財政資金可以投入非公共地質產品,但這種投入是一種宏觀調控手段,其目的是引導和促進市場提供非公共地質產品,而不是代替市場提供非公共地質產品。
遵循市場經濟規律和地質工作規律,公益性地質工作和商業性地質工作必須分開運行,有機結合。公益性地質工作與商業性地質工作有機結合要做好三個方面的工作:一是要發揮好政府宏觀調控的作用,在公益性地質工作的部署上,尤其是對於准公共地質產品的生產,要盡可能彌補商業性地質工作的不足,促使二者的有機結合;二是充分發揮市場的作用,通過市場的資源配置基礎性作用,實現二者的優勢互補;三是要發揮好地勘基金的引導作用。
二、地質工作的需求特點
(一)地質工作存在常態需求和非常態需求
所謂「常態需求」是指這種需求在較長時期內保持相對穩定,可以是穩定增長,但不會有大的波動。公益性地質工作在大多數情況下直接服務於政府的管理職能,只要管理職能存在,這種需求就存在;同時它也服務於企事業單位,並提供廣大公眾日常所需要的地質信息,如同天氣預報的信息一樣,也是某些生產、生活不可離開的常態需求。因此,公益性地質工作需要有經常性投入。
「非常態需求」是為了滿足特定的目標而產生的對地質工作的需求,一旦目標實現,這種需求就終止。非常態需求的出現有兩種情況:一是對過去的常態需求欠賬太多,長期積累形成了對國家社會經濟發展的制約因素,於是被迫通過設立國家專項來解決,從而具有了非常態的解決方式,國家重大專項「海保工程」就屬於這類例子;二是由於經濟、社會、科技迅速發展的新形勢下產生的某些重要的新需求,也需設立國家專項來解決,青藏高原專項就是在西部大開發、找礦大突破、青藏鐵路建成通車等多種新出現的因素的綜合推動下產生的。戰略性礦產勘查也是非常態需求的例子,是在我國特定的發展階段,市場體系還不完善,為了實現宏觀目標,採取國家財政投入礦產勘查,通過降低風險,引導社會資金投入。它具有明顯的階段性特點,可以認為是「非常態需求」。非常態需求具有階段性、應急性特點,完成了專項,解決了問題,其需求就已滿足。
(二)不同類型地質工作對管理的要求
國家地質工作需求類型見表2。其中,常態工作又包括:調查性、綜合性和服務性工作。調查性地質工作包括基礎地質調查、礦產資源調查評價、環境地質調查與地質災害監測、海洋地質調查、物化遙調查等。綜合性地質工作包括:地質科學研究、礦產資源潛力評價、境外地質工作與信息綜合等。非常態工作包括:階段性和應急性工作。如戰略性礦產勘查、危機礦山找礦、應急性地質災害調查等。
表2 國家地質工作需求類型表
常態地質工作是公益性地質調查隊伍的基本任務,也就是說以常態地質工作的規模和結構,作為建設公益性地質調查隊伍的主要依據。對於常態地質工作中的調查、研究性工作,應建立一定規模的、人才梯隊合理、業務相對齊全的公益性地質調查隊伍,即實體隊伍,推進調查與研究相結合。同時,應建立常態的經費和項目保障機制。要有長期規劃、連續計劃和相對穩定的項目和經常性經費支持。
非常態地質工作大部分是商業性地質工作,主要是通過市場機制完成。其中,需要國家財政出資的非常態地質工作,如戰略性礦產勘查等,應建立應急性機制,通過設立國家專項完成;以組織實施為主;可建立由部分精幹技術為支撐、以組織管理為主的精幹隊伍,即非實體隊伍。
三、地質工作的產業屬性
地質工作分為公益性地質工作和商業性地質工作。公益性地質工作具有相對獨立性,商業性地質工作具有產業依附性,公益性地質工作和商業性地質工作具有很強的關聯性。
(一)公益性地質工作是獨立性的公共服務事業
公益性地質工作,一般由國家和地方政府的地質調查機構進行,其投入屬國家計劃性質。工作費用由公共財政提供,實行預算、決算管理,形成的成果,無償提供給全社會使用。因此,公益性地質工作是不以營利為目的的公共服務事業。由此可見,公益性地質工作具有獨立性,在國內外的產業分類中,都有公益性地質工作的一席之地。認識這種獨立性,對建立地質工作體制,理順公益性地質工作與商業性地質工作的關系以及地質工作的計劃和實施,都具有重要的意義。
(二)商業性地質工作具有產業依附性
商業性地質工作依附於各種主產業,在所服務的主產業中具有相對獨立性。商業性地質工作為其主產業提供市場有償服務。目前形成的產業主要有:依附於礦業的礦產勘查業,依附於建築業的工程勘察施工業,依附於環保產業的地質環境治理產業;正在形成的產業有依附於旅遊業的地質旅遊資源勘查與保護產業,依附於農業的農業地質調查等(圖1)。地質工作的產業依附性反過來反映了不同主產業對地質工作的需求和依賴性,是地質工作發展的重要動力。特別是商業性地質工作,正是在這種依賴性和依附性的相互作用下迅速發展的。國民經濟中每一種產業,只要它對地質工作產生了需求和依賴,都有可能發展成一個新的應用地質分支。一些新的應用地質分支如農業地質、旅遊地質、醫學地質等也正在發展之中;隨著經濟的發展和社會的進步,地質工作將延伸到更多的產業。
圖1 地質工作產業體系示意圖
獨立的公益性地質工作與依附於各種主產業的商業性地質工作,構成了地質工作的產業體系。公益性地質工作與商業性地質工作有著很高的產業關聯度。由於商業性地質工作具有產業依附性,國民經濟各個層次的產業都可能對商業性地質工作產生需求,商業性地質工作有著廣闊的發展空間。因此說,地質工作滲透到經濟社會發展的方方面面,貫穿於經濟社會發展的全過程。
(三)公益性地質工作和商業性地質工作具有很強的關聯性
在公益性地質工作和商業性地質工作分開運行的過程中,要強調公益性地質工作與商業性地質工作有機結合問題。這關繫到如何有效地實現我國地質工作的重大突破,緩解國民經濟和社會發展所面臨的資源瓶頸約束的大問題。市場經濟具有開放、競爭、高效率和分工協作的特點,公益性地質調查隊伍可以在市場中大有作為。商業性礦產勘查中的有些工作需要公益性隊伍承擔,如在礦產勘查的普查、詳查和勘探階段,甚至礦床開采階段,都需要一些配套的基礎地質工作和地質科研工作。需要多少,是由客觀地質規律決定的;需要誰來干,是由競爭決定的,目的是為了以最小的投入,獲取最大的礦產勘查信息。同樣,在公益性地質工作中,有些工作也需要公司、企業的介入,才能實現效益最大,分工協作,優勢互補。由此可見,只有實現公益性地質工作和商業性地質工作的有機結合,才能實現效益的最大化。至於承擔工作後的產權關系、利益分配等問題,企業和事業單位都有其基本的制度和政策規定。
公益性地質工作與商業性地質工作有機結合要注意三個方面:一是要發揮好政府宏觀調控的作用,在公益性地質工作的部署上,尤其是對於准公共地質產品的生產,要彌補商業性地質工作的不足,促使二者有機結合;二是充分發揮市場的作用,通過市場的資源配置基礎性作用,實現二者的優勢互補;三是要發揮好地勘基金的引導作用。實踐證明,不少礦點和重要礦床是在區域地質填圖過程中發現或發現重大線索的。在勘查過程中,要正確處理中央和地方、企業、勘查單位和找礦者個人的利益關系,優化配置各種勘查要素,實現優勢互補。
四、地質工作的其他特點
(一)探索性和生產性
地質工作的對象是自然界的客觀地質體,因此具有未知性。地質工作在不斷滿足國民經濟建設、發展的同時,也是認識地球的過程。因此地質工作一方面要對未知的地質客體、地質規律進行探索性的研究,另一方面還要把已取得的成果應用於實際生產當中。因此,在地質工作中應注意它所承擔的科研性和生產性雙重任務,採取不同的工作程序和方法分別對待。
(二)地域性
礦產的形成具有空間的規定性,什麼礦,在什麼樣地質條件下生成,進而在什麼地區生成,是嚴格受成礦規律控制的。它不以人們的意志為轉移,這一點對礦產地質工作的開展具有嚴格的規定。加強地質工作,不能像開工廠、開商店那樣,主觀可以選定,而是必須服從地質規律、服從地質工作規律。
(三)地質工作階段性和長周期性
地質勘查工作是地質工作者利用成礦地質理論和勘查技術手段與方法,對客觀地質情況和礦產資源進行調查研究的活動。它不僅需要較長的工作過程,而且也需要按照不同的工作程度和要求來劃分不同的工作階段,這就是地質勘查工作的階段性。為了加強對礦產地質勘查工作的統一管理,縮短勘查周期,使礦產地質勘查工作與礦山基本建設程序緊密銜接,《礦產勘查工作階段劃分的暫行規定》將我國礦產勘查工作階段劃分為預查、普查、詳查、勘探四個階段。
地質勘查周期是地質工作程序中從預查、普查、詳查到勘探的全過程。不同礦床,受各種不同的自然地質、地理因素影響和制約,具有不同的形成環境和地質條件。由於找礦勘探活動是探索復雜地質體的艱苦過程,具有較長的生產周期。這一周期長短受科技發展水平、地質勘查的技術裝備和人員素質、找礦難度,以及礦床地質條件復雜程度、勘查技術條件等影響。根據統計,地質勘查的工作周期,一般都要在5~10年,甚至更長。
(四)地質工作具有高風險性
由於各種礦產資源所處地區的自然地理條件、礦產地質條件、交通運輸條件等不確定因素很多,而且千差萬別,致使地質工作投入的勞動與取得的地質成果沒有確定的比例,造成投資者收益的不確定性,因此礦產地質工作具有極大的風險性。這種風險,主要發生在預查、普查階段,所以一般社會資金都不願意向高風險階段礦產勘查投入,金融機構不願意向高風險礦產勘查階段放貸。
(五)地質工作超前性和效益後續性
地質工作是以自然界的地質客體為工作對象,客觀上受各種自然地質因素的影響和制約,各個礦種和具體礦床之間具有不同的形成環境和條件,而且受社會需求、找礦勘查條件和難度、外部經濟、地理、建設條件等動態因素的影響,具有長期性和不確定性,因此為了滿足國民經濟發展的需求,地質工作必須具有超前性,需要提前一個5年、一個10年去開展。這種超前性,在礦產資源勘查中表現得尤為突出。因為一個大型礦產地,從發現、肯定到勘探完畢,少則5年,多則10年乃至10年以上;勘探完成了還要進行基建,又需要一段時間,所以礦產開發,沒有必要的提前量,必然影響到整個礦業的發展。同時這種「超前性」形成的地質工作成果若不被後續產業所利用,本身無法全面地進行成果的效益評價。從這個意義上講,地質工作成果的效益,必須由後續相關產業效益來體現。因此,衡量地質工作效益,不但要評價地質工作本身的經濟效益,尤其要從國民經濟活動的角度出發,考慮和評價地質成果所產生的後續效益。
(六)礦產勘查難度遞增性
礦產勘查難度,是指礦產勘查過程中,根據一定的技術經濟條件,運用各種找礦方法或勘探手段,找到並探明具有工業價值礦床的難易程度。由於地質勘查程度的不斷提高,易於發現和開採的礦床日益減少,勘查難度隨時序遞增,直接影響到勘查方法和技術手段的變化,造成勘查效果下降,成本明顯提高。
(七)地質信息和知識的積累性與連續性
地質工作在不斷滿足國民經濟發展需求的同時,也是認識自然、利用自然的過程,地質工作者在前人研究成果的基礎上不斷地獲取新的地質信息和知識,地質工作發展進步的同時也就是地質信息從無到有、由少到多、由淺到深的連續積累過程,每一個有效的地質信息都將成為後續地質工作和研究的基礎。
Ⅸ 地質工作的基本特點
在論述地質工作的基本特點之前應該先論述地質工作的性質,考慮到張炳熹院士在 《我國地質工作發展戰略的研究》中對地質工作的性質已做了系統深入的論述,在此不再重復。有關地質工作的特點,許多學者已從不同的角度加以總結和說明。溫家寶總理2002 年的一席講話,用最簡練的語言對地質工作特點作了全面的概括。他指出 「地質工作是實踐、認識、再實踐、再認識的反復深化過程,它的特點是科學與技術一體化,調查與研究一體化,野外工作與室內工作一體化,宏觀思維與微觀認識一體化,多學科綜合,多工種集成」。
一、野外調查是地質工作的基礎工作
地質工作的主要舞台在野外,直接對象是地質體和各種地質現象,它不同於一般的經濟活動和生產活動,也不同於一般所講的商品生產。它必須依靠系統的野外實地調查,獲得對地球 ( 殼) 的屬性所要求的正確的描述和記錄,提出相對正確的推理、認識和結論。離開野外基礎資料的獲取,有關地質問題是很難獲得解決的,各種研究及理論的產出無一不是以野外調查為基礎的。所有正確的認識和理論模式的形成和建立,都有賴於野外取得的第一手資料能否准確地反映客觀實際。
新技術、新方法在地質學中的運用日益普遍。20 世紀 50 年代有些國家為解決地質問題利用了電子計算機技術,不少學者認為地質學的發展在很大程度上要依靠計算機來處理和綜合數據,模擬作用過程,以及積累和傳播信息。其他新技術和新裝備,如航空和航天、遙感技術、直升機等可以算做是地質工作的 「硬體」,但作為 「軟體」的地質概念、模式、理論、考慮問題的思維方法以及野外實踐地質調查的第一手資料、數據仍然是基礎,沒有野外調查的地質工作在一定程度上講,它不是真正的地質工作。
當今,高新技術在地質工作中雖然得到越來越廣泛的應用,但對地質工作者來說,野外調查是地質工作的主體和基礎。如今雖然有 「坐地日行八萬里、巡天遙看一千河」的航空航天技術、遙感技術、資源衛星等利器可用,但鐵錘、羅盤、放大鏡等依然是第一手資料離不開的傳統工具。脫離野外實地調查、勘測,就談不上什麼叫地質工作,這是地質工作的性質和特點所決定的。
二、地質工作的成果是信息產品
地質工作是一項實踐、認識、再實踐、再認識的調查研究工作,是一個反復和認識的過程。它不直接生產實物商品,而是通過各種方法、手段獲取地球 ( 地質礦產) 信息,經過研究加工後為經濟社會發展服務。地質工作成果的主要表達形式就是文字報告和圖 ( 表) ,它是認識自然和反映自然並有重大 ( 或重要) 使用價值的地質礦產信息產品,但不同於一般的商品。一個地區的地質工作報告及其圖 ( 表) 就是客觀地反映當時的一個地區的地質發展歷史及地質特徵等,可為地區社會經濟發展規劃和今後開展地質找礦工作提供相關依據。
由於對地質工作成果的特點認識有誤,所以在對地質工作的價值認識上、成果管理上就以一般的實物產品來衡量。如在成果績效評估上只重視直接的經濟效益,往往忽略了其信息的社會價值; 在成果管理上往往重視了量化的、顯性的成果,忽略了成果的隱性價值。
各種地質礦產信息是國家制定經濟發展和科技進步規劃不可或缺的重要科學信息和地學依據。因此,必須高度重視對地質工作信息成果的收集、保存和開發利用。
三、地質工作是多學科交叉的體力勞動和腦力勞動的結合
對地質工作者來講,在野外地質調查工作中需要付出相當多的體力勞動,但是,在翻山越嶺、長途跋涉和採集標本樣品或觀察中,並非單純的體力勞動,同時還在思維,是體力勞動和腦力勞動的結合,而室內工作是以腦力勞動為主。地質工作從總體上講,既有野外和室內相結合,又有學科、多工種交叉與協作,才能做好地質工作。
學科交叉是各學科發展的必然,但地質學與其他學科交叉范圍的廣泛,交叉程度的深入是其他學科不可比擬的。地質工作涉及數學、物理學、化學、生物學幾個大的學科,這些學科在地質工作中廣泛應用和發展後,就形成了數學地質、地球物理、地球化學、古生物學等專門的學科。同時,地質工作也涉及地理學、氣象氣候、天文、水利、工程技術等方面的知識。在實際工作中可以造就專門學科的地質工作科學家,但是從地質工作過程本身來講,必然是多種學科的配合與協作,其成果也必然是多種學科知識的綜合。作為一個地質工作者,最重要的、最需要的是要有復合知識及其野外工作實踐經驗。
目前,地質工作已由恩格斯稱為 「整理材料的科學」時代發展到嚴密科學體系的時代,研究對象已深入到人們感官不能直接感知的更深層次。因此,想靠表面現象的簡單堆積和歸納就希圖對地質現象有更深入的解釋,或找到更多更大的隱伏礦床,或處理新的地質難題,都是很難達到目的的。從研究地質現象到發現礦床或建立新概念,必然有反復認識的過程,如異常的篩選、礦床類型的確定、遠景區和找礦靶區的預測、礦床成礦模式和區域構造模式的建立等。運用科學的方法、手段進行調查與研究,有目的地取得必要的資料和數據,逐步破解關鍵問題,才能逐步對地質現象的認識趨於真實並做出更接近客觀的解釋,才能逐步縮小靶區,最後發現礦床。因此,猜測性的假說,科學的抽象和預測,創造性的思維,新的思路已成為地質工作,特別是普查找礦中發現礦床的必然。這就要求地質隊伍應該是一個知識、技術密集的隊伍,而從事這項工作的人,則需要有較高的科學技術水平和地質工作的實踐經驗。地質部部長孫大光講過,地質學是一種帶有經驗性的科學,與一般的學科不同,在地質學的老前輩中,有許多人是在 40歲左右才著書立說的,甚至五六十歲以後還不斷地作出貢獻。這反映了地質工作是經驗非常重要的一項工作的特點,也值得我們深思的是,應如何去培養地質人才問題。
四、地質工作具有明顯的經濟效益和社會效益
地質工作是一項具有明顯的經濟效益和社會效益的工作,同時又是國民經濟建設的重要基礎性工作。從微觀尺度講,地質工作無法與生產和銷售直接掛鉤,這是許多人認為地質工作並不能產生直接的經濟效益的原因。然而,從整個國家的社會經濟發展的宏觀尺度來看,地質工作的經濟效益和社會效益是非常明顯的。人類絕大多數能源來自地球,在當前一次性能源消費結構中,油氣、核能、水電都來自地球。地質工作在這方面直接的明顯經濟效益是可以用具體的數字去計算的。同樣,我國在礦產資源、水資源等方面均面臨嚴峻的挑戰,解決這方面的問題,是地質工作的經濟效益的重要貢獻。
地質工作所關注的另一個基本問題———地質災害 ( 地震、火山、滑坡、泥石流等) 問題,是對國家經濟建設和社會可持續發展的最大威脅,其給社會帶來的破壞與損失是巨大的。可以肯定的是,地質工作在預測預報和減輕地質災害中的作用是明顯的,減少或降低這種經濟損失是地質工作的目標之一。地質工作既是經濟建設的先行,又貫穿於長期建設的全過程,滲透在經濟、社會發展的方方面面。社會經濟發展離不開地質工作。從這個意義上講,地質工作的間接的經濟效益或社會效益,是無法用直接經濟效益的尺度去估算的。
由於地質工作是調查性質的,探索性質的,所以對地質工作的效益既有可以直接評價的部分,也有無法估量的社會影響價值; 既有眼前可以直接看到和計算的經濟效益,也有需要經過較長時間的檢驗才能顯現的效益; 既有立即產生的效益,也有在今後一段時間內,或將在歷史上較長時間都會產生影響的效益。這就是地質工作體現了直接效益與間接效益的結合、效益的滯後性與效益的長效性並存的特點。
五、地質工作規律是分層次多內容的組合
所謂 「地質工作規律」是指各類地質工作必須符合其學科、經濟特點,遵循其需求發展的客觀規律。它主要體現在對於地質工作程序、工作基本內容、基本要求和標准、合理的分析解釋、科學的結論判斷等方面的內容,也包括在管理過程中通過科學的組合協調各類工作,完成設定的工作任務,進行綜合研究,達到其具體設定的工作目標並符合實際的、學科特點的、經濟特點的具體內容。
地質工作是一項融自然科學、管理科學、經濟科學為一體的業務活動,其部署和實施應遵循科學規律。從地質工作發展的宏觀層面而言,應遵循社會經濟發展對地質工作的需求規律; 從地質工作的部署與實施層面而言,應遵循地質工作的學科規律; 從地質工作的社會經濟服務層面而言,應遵循地質工作的產業規律。地質調查、勘查、研究、教育、管理都有其內在的地質工作規律可循。從世界和我國的地質工作歷史實踐中,總結、提煉、吸取各種地質工作規律,提倡在地質工作的各個類別、各個環節、各個領域尊重規律性,增強科學性,減少盲目性,對提高我國地質工作的整體水平,為實現國家發展戰略目標提供優質的地質工作服務,具有重要的意義。
地質工作規律從總體上來講,應該是有不同內容、不同層次的各類相關工作的規律性和相互協調的規律性的組合,每項工作和各相關工作規律性的和諧或失調、破壞,都將相應地影響地質工作最終目標的實現。因此,對地質工作客觀規律性的認識程度,在地質工作實施過程中具有十分重要的意義。
地質工作有著與其他學科工作相同或相近的普遍性的規律。例如,需求規律。推動地質工作發展的主要需求動力,是經濟社會既有經濟發展的需求,如礦產資源的需求,又有人類社會發展和科技進步對地質工作方方面面的需求,還有社會管理者、政府決策層的直接需求。
類比推理規律。由於地球本身或地殼物質整體上分布不均衡、不均一性,地質工作認識上的循序漸進,由個別到一般、由局部到整體、由粗及精、由表及裡、由淺及深,需要不斷積累信息,研究分析、類比推理及其綜合提升等,因此,類比推理及長期積累的規律性表現尤為突出。
多學科交叉規律。地質找礦或礦產勘查開發、地質工作服務領域擴大和地質科學研究等工作都需要多學科交叉滲透或多學科協作攻關; 同樣,地質工作的規劃部署、組織管理和地質成果存在的多樣性以及如何適應國家整體要求的管理體制和運行機制等,也需要多學科交叉、配合或綜合協調,方能不斷推動地質工作發展。
這些普遍性規律,並非地質工作所專有,經濟社會發展中的許多工作中都有相同的特點。但由於地質工作的對象———地球的不均衡性及其地質作用發生過程早已完成,難於再現的特性更為突出,這對在地質工作中循序漸進的作法和對多解性的成果進行綜合協調,就顯得十分重要。
六、我國地質工作發展的國情特點
新中國地質工作的發展,同樣也遵循了地質工作的許多普遍性規律,但是,由於中國特殊的國情,經濟社會發展所處的階段,與其他國家對地質工作涵義的認知有所不同,使其具有明顯的國家特點和中國特色。
( 1) 非常規高強度地發展地質工作。由於新中國是由落後的半殖民地半封建社會直接進入新民主主義、社會主義階段,沒有發達的資本主義經濟基礎。新中國成立初期,地質工作基礎薄弱、人才匱乏、經濟實力不強,對地質工作的需求急迫,國家採取非常規方法發展地質工作。主要措施是: 集中使用人才、優先勘探已知礦床、加大投入地質教育; 聘請蘇聯專家,套用蘇聯規范標准,實行地質工作計劃管理; 發動群眾找礦和報礦。
( 2) 地質工作由多部門全面推進。由於對礦產資源勘查的強烈需求,以及後來各工業部門發展的分工需要,我國地質工作很快就由中央統一計劃的地質工作劃分為多個部門管理的地質工作,形成了地質工作綜合部門與工業部門的共同快速發展的態勢。改革前的所謂 「百萬大軍」的現實,以至於目前為止仍然存在的所謂 「地勘行業」和 「部門地質」,成為地質工作改革中不得不面對的問題。
( 3) 地質工作的各專業、各階段發展不協調。基礎性地質工作薄弱,前期性的礦產普查工作落後,地質科學研究工作與地質調查工作相互脫節,成為一個階段以來難以解決的問題。
( 4) 地質工作受國家經濟社會發展形勢和政策變化的影響而忽起忽落,發展不平穩。受政治體制的影響,經濟發展環境的催化,對地質工作高指標、急要求、搞會戰,主觀需要不顧客觀可能,過分強調了勘探工程的作用和數量的考核,違背地質工作科學認識和科學程序, 「長官意志」往往決定了一個階段地質工作的發展方向和重點。有許多的行政命令和主觀意志,是因為不了解地質工作的客觀規律,主觀願望是好的,但結果是對地質工作造成了巨大的損失和浪費。
( 5) 計劃經濟體制對地質工作發展的影響。計劃經濟發展時期的地質工作,由於部門林立,各自部署和發展地質工作,導致地質隊伍發展過快,規模過大,工作重復,管理分散; 各部門的地質勘查工作以及地質調查與地質科研、地質教育之間配合不夠協調,地質工作對社會經濟發展的服務面較窄,地質工作的運行機制有時背離科學規律和經濟規律,整體效益較差。國家計劃經濟體制對地質工作發展影響的是深刻的,改革開放以後經過艱難的探索和不斷調整,至今仍難以適應經濟社會的發展進程。
Ⅹ 礦床水文地質工作的內容及特點
礦床水文地質主要服務於礦床的勘探與開采,其工作內容因勘探與開採的不同階段而異,可分為礦區水文地質勘查和礦山水文地質工作兩大類。
1.礦區水文地質勘查:礦區水文地質勘查是地質勘探的組成部分,以滿足勘探要求與礦山設計為目的,主要工作內容為:依據國家的有關勘探規范,查明礦區水文地質條件和礦床充分條件,預測礦坑涌水量,初步評價供水水源,預測礦床開采造成的環境地質問題,為有效地防治礦井水提供依據。這部分工作是礦床水文地質的主要工作。
2.礦山水文地質工作:該工作以保障礦山生產安全,提高效益,降低成本為目的。主要工作內容為:
1)一般工作:按礦山開發階段分為3個部分:①基建階段水文地質工作,承接勘探資料,持續長期觀測,研究防治水設計,建立資料檔案;②開采階段經常性工作,井巷水文地質編錄,長期觀測,水文地質資料綜合整理;③閉坑階段工作,總結經驗與教訓。
2)專門性工作:①水文地質補充性勘探;②根據礦山設計和生產的需要,為某些特定的防治水工程進行放水試驗和示蹤連通試驗;③礦坑水的防治與利用。
通常,礦山水文地質工作不是傳統礦床水文地質研究的主要內容。礦區水文地質工作的特點如下:
1)礦區水文地質工作是與地質勘探密切配合的。由於礦區水文地質工作是礦產地質勘探的一個組成部分,因此,它必須在礦產地質勘探的總體框架內作為一個整體開展工作,並全面融入其設計中,才能充分利用地質勘探的多種勘探成果獲取水文地質信息,以發揮最大技術經濟效益。因此,必須了解地質勘探的特點與過程。
2)礦床水文地質評價是與采礦條件相合的。由於采礦活動對礦區水文地質條件影響極大,無論是充水因素分析,還是礦坑涌水預測,都需要考慮礦床的開采條件。因此,了解礦床與采礦的基礎知識是做好礦區水文地質工作的需要。
3)礦床水文地質與供水水文地質的工作目標是既相互對立又相互統一的。礦床水文地質以疏干為目的,以最小礦坑涌水量獲得最大水位降深為其工作目標,以豐水年雨季峰期最大水位降深的安全生產保障程度為其安全觀,而供水水文地質則以供水為目的,以最小水位降深條件下的最大開采量為其工作目標,以枯水年安全開采量的保證率為其安全觀。因此,兩者的工作重點、思維方式與對水文地質條件的評價各異。礦區水文地質把工作重點放在雨季峰期的充水通道過水能力和強度上,而供水水文地質則以以枯季補給與儲水構造的調蓄能力為其工作重點。因此,兩者是對立的。礦區疏干與供水是維系礦山生存與安全的兩大基本要素,當疏干與供水作用於同一水源時,就出現了排供予盾,它成為礦區水文地質工作的一大難點與特點。因此,必須將疏干與供水結合起來作為整體研究,才能發揮最佳的綜合效益。因此,兩者又是統一的。
如上所述,礦區水文地質勘探是在探礦與水文地質、疏干與供水的統籌過程中開展工作的,高度綜合性與整體性是其工作特點,也是必須遵循的工作方法與准則。
礦床水文地質調查中所運用的基本理論與手段,與一般水文地質調查基本相同。但礦床水文地質調查具有綜合性和長期性(或延續性),在運用中,應針對礦床排水的特殊性有所側重。