時(shí)間：2023-12-06 10:17:44
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【關(guān)鍵詞】“三軟”煤層;沖擊地壓;突出力學(xué)機(jī)制
就我國(guó)目前煤炭企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)說(shuō)，在2000年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)械化的程度達(dá)到76%的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的有效途徑就是攻克了煤層沖擊地壓誘導(dǎo)的煤與瓦斯突出的難題。
1 “三軟”煤層沖擊地壓誘導(dǎo)的煤與瓦斯突出力學(xué)機(jī)制的內(nèi)涵
1.1 “三軟”煤層的沖擊地壓的含義
“三軟”煤層是指在煤礦開(kāi)采過(guò)程中會(huì)遇到煤層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、發(fā)育較為脆弱的礦山，在這類的礦山開(kāi)采中常常會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而形成一定的沖擊地壓，即在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中由于工作的井體或者是開(kāi)采周圍的巖體，在彈性變形的瞬間釋放出巨大的能量而產(chǎn)生了巨大的破壞[1]。
1.2 煤與瓦斯突出力學(xué)機(jī)制的內(nèi)涵
在礦山開(kāi)采中的沖擊地壓往往會(huì)造成煤與瓦斯突出，這是一種強(qiáng)烈礦山內(nèi)部的動(dòng)力不穩(wěn)現(xiàn)象[2]，對(duì)礦山和施工開(kāi)采人員的安全都造成很大的威脅。一般來(lái)講都是由于開(kāi)采過(guò)程中的煤層沖擊地壓造成的。
在礦山開(kāi)采中要想實(shí)現(xiàn)開(kāi)采工藝不斷創(chuàng)新和開(kāi)采機(jī)械化程度，就需要針對(duì)“三軟”煤層沖擊地壓誘導(dǎo)的煤與瓦斯突出的問(wèn)題，制定有效的預(yù)防措施，避免開(kāi)采過(guò)程中不必要的損失和傷亡。
1.3 “三軟”煤層沖擊地壓的特征
發(fā)生在煤礦中的沖擊地壓對(duì)于礦山的安全會(huì)造成很大的威脅。主要包含以下的特征：（1）瞬發(fā)性，沖擊地壓的出現(xiàn)是沒(méi)有特定的規(guī)律，沒(méi)有明顯的征兆，很難對(duì)此作出有效的預(yù)防措施;（2）破壞性，雖然這種沖擊力出現(xiàn)的突然而且時(shí)間較短，但是帶來(lái)的破壞卻是很大的，輕則造成頂板瞬間下沉，重則造成人員傷亡;（3）復(fù)雜性，因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤礦礦山所處的地理環(huán)境是很復(fù)雜的，當(dāng)“三軟”煤層出現(xiàn)沖擊地壓時(shí)就會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)現(xiàn)象的復(fù)雜性而出現(xiàn)各種各樣的狀況。
“三軟”煤層沖擊地壓誘導(dǎo)煤與瓦斯突出實(shí)際上就是：在礦山開(kāi)采中由于礦體中結(jié)構(gòu)受外力影響發(fā)生變化，同時(shí)形成巨大的沖擊力，而導(dǎo)致礦山中煤與瓦斯突出，這對(duì)礦體和人員都會(huì)造成巨大的損傷。
2 煤與瓦斯突出力學(xué)的過(guò)程
2.1 煤與瓦斯突出力學(xué)的過(guò)程
煤與瓦斯突出是有一個(gè)完整的過(guò)程的。在準(zhǔn)備階段，就是礦山的開(kāi)采、挖掘?qū)τ诘V山原本的受力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，因而煤巖內(nèi)部的瓦斯壓力、吸附和解析狀態(tài)都發(fā)生了相應(yīng)的變化，當(dāng)這些變化累積到一定程度的時(shí)候，就進(jìn)入到突出發(fā)動(dòng)的階段了，但是在一般的情況下，這些累積起來(lái)的變量都不會(huì)達(dá)到突出的臨界點(diǎn)，如果之前處于靜止?fàn)顟B(tài)的煤巖體破壞失穩(wěn)并被拋出，就是進(jìn)入了突出的發(fā)動(dòng)階段[3]。在突發(fā)的發(fā)展階段就是指從突發(fā)的發(fā)動(dòng)到結(jié)束的這一整個(gè)過(guò)程，持續(xù)會(huì)有煤巖體被破壞、失穩(wěn)和排除的過(guò)程，這就會(huì)導(dǎo)致過(guò)程中煤和瓦斯不能承受壓力外傾、泄露。這個(gè)過(guò)程可能導(dǎo)致兩種結(jié)果，不斷達(dá)到臨界點(diǎn)，持續(xù)出現(xiàn)突出;另一種就是變量漸漸減小，并且能形成新的平衡。
2.2 出現(xiàn)煤與瓦斯突出的原因
出現(xiàn)煤與瓦斯的突出原因有很多，具體包括以下幾點(diǎn)：（1）煤巖因?yàn)槿渥兌鴮?dǎo)致失穩(wěn)，從而導(dǎo)致突出;（2）來(lái)自煤巖體外部的壓力和動(dòng)力。在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中常常會(huì)運(yùn)用到許多器械，當(dāng)這些器械在礦井內(nèi)操作時(shí)就很容易對(duì)礦體本身造成一定的影響。有可能是使用途中突然加速了破壞，也有可能是在開(kāi)采結(jié)束后巖體所積累的變形因素發(fā)生了變化而導(dǎo)致了媒體的斷裂。而且在開(kāi)采中運(yùn)用到的風(fēng)鎬作業(yè)、采煤機(jī)切割等工藝，本身就會(huì)導(dǎo)致煤巖體失穩(wěn)，這樣往往就會(huì)迅速的失去承受壓力的能力。另外一種工藝爆破也會(huì)在很大程度上影響煤巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在爆破的時(shí)候往往會(huì)釋放出較大的能量，可能會(huì)導(dǎo)致巖體直接被拋出，這樣就破壞煤巖體的穩(wěn)定，也會(huì)造成煤與瓦斯的突出;（3）在煤巖體中本身就存在結(jié)構(gòu)較為脆弱的部分，在一般的外力作用下容易改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致巖體失穩(wěn)，抗壓、變形能力減弱，這樣就導(dǎo)致巖體中煤與瓦斯突出;（4）一般情況下，煤巖體在面對(duì)外力情況下，即使出現(xiàn)形變與斷裂也可以及時(shí)的形成新的平衡，煤巖體既可以一直保持平穩(wěn)的狀態(tài)，但是在某些特殊的情況下，煤巖體不能承受較高的壓力，不能形成新的平衡，這樣就導(dǎo)致在一定的區(qū)域內(nèi)煤巖體失穩(wěn)，從而造成煤與瓦斯突出，甚至造成人員傷亡[4]。
3 煤與瓦斯突出的力學(xué)機(jī)理
3.1 煤巖失穩(wěn)
在煤礦的開(kāi)采與挖掘過(guò)程中，煤巖受力過(guò)程中全應(yīng)力發(fā)生變化在圖1中就可以清楚的看出隨著外部壓力的大小不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化也越劇烈[4]。一般，煤巖在荷載作用下都會(huì)發(fā)生變形，隨著壓力的不斷增加，變形的程度也在不斷的加深。有的時(shí)候雖然已經(jīng)沒(méi)有應(yīng)力了，但是形變的過(guò)程還沒(méi)有停止。由于煤巖變形的程度在不斷的加深，煤巖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞更大，這樣就會(huì)大大減少煤巖承載力，最終失穩(wěn)而造成煤與瓦斯突出。
圖1 煤巖受力過(guò)程的應(yīng)力應(yīng)變曲線及蠕變曲線
3.2 采掘工作面圍巖的力學(xué)破壞形式
煤巖內(nèi)部的瓦斯的存在會(huì)相應(yīng)的降低有效應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度降低，這樣就會(huì)對(duì)煤巖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的拉力，這樣煤巖定底部的內(nèi)部平衡就會(huì)被破壞。而且伴隨著煤礦井體內(nèi)做產(chǎn)生的裂縫不斷的增大，裂縫內(nèi)所受到的壓力就越來(lái)越小了。如果在裂縫里的瓦斯壓力不發(fā)生變化的話，瓦斯本身具備的壓力就會(huì)對(duì)于煤巖結(jié)構(gòu)形成極大的拉伸力，在達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)破壞媒體，裂縫不斷增大，最終導(dǎo)致煤巖出現(xiàn)破裂。而且瓦斯作為氣體存在，可以持續(xù)不斷的造成破壞，而且可以不斷加深破壞的程度。
4 如何預(yù)防“三軟”煤層沖擊地壓誘導(dǎo)煤與瓦斯突出
4.1 制定完善的預(yù)防機(jī)制
“三軟”煤層沖擊地壓誘導(dǎo)的煤與瓦斯突出在煤礦的開(kāi)采與施工中是很危險(xiǎn)的，容易造成煤礦事故。因而各個(gè)煤礦企業(yè)與公司，應(yīng)該根據(jù)本次施工的地質(zhì)材料等對(duì)施工中可能出現(xiàn)沖擊地壓的區(qū)域做出標(biāo)記，并且能夠根據(jù)本企業(yè)的技術(shù)資金條件對(duì)于這些問(wèn)題作出相應(yīng)的預(yù)防措施。重視在“三軟”煤層中底板硬巖夾層的存在，雖然局部的底板硬巖夾層不會(huì)對(duì)施工造成影響，但是在隧道中的硬巖夾層就很可能因?yàn)椴蓜?dòng)的外力作用下，產(chǎn)生裂縫，使吸附的瓦斯解析為游離瓦斯，長(zhǎng)時(shí)間的累積，就會(huì)導(dǎo)致煤與瓦斯突發(fā)。因此要根據(jù)這一重點(diǎn)防治對(duì)象制定出詳細(xì)完善的計(jì)劃，避免底板硬巖夾層的破裂和瓦斯的泄露。
4.2 強(qiáng)化區(qū)域預(yù)抽
有的煤礦的礦山開(kāi)采不具備保護(hù)層，在開(kāi)采的時(shí)候就要格外注意設(shè)置保護(hù)層。因此可以采用強(qiáng)化區(qū)域內(nèi)預(yù)抽的方法，通過(guò)這種方法，可以有效的減少煤巖中瓦斯的含量和承受的壓力，這是預(yù)防煤與瓦斯突出最有效的方法。其實(shí)就是在采礦過(guò)程中對(duì)干彈性模巖層或者是夾層的底部通過(guò)爆破或者是鉆孔來(lái)預(yù)防底板變形和彎曲。這樣就可以有效的減少開(kāi)采過(guò)程中所承受的壓力，減少了煤與瓦斯突出的外在動(dòng)力，有效的控制煤與瓦斯的突出。
5 結(jié)束語(yǔ)
“三軟”煤層沖擊地壓誘導(dǎo)煤與瓦斯突出，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益都帶來(lái)了消極的影響。因而要求煤炭企業(yè)要根據(jù)實(shí)際情況和煤與瓦斯不僅可以保證資源開(kāi)采的效率和安全，同時(shí)也提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞]巖石 物理力學(xué)性質(zhì) 煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性
[中圖分類號(hào)] O645.16+1[文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-10-50-1
1巖石的基本物理性質(zhì)
1.1容重和密度
巖石單位體積（包括巖石中孔隙體積）的重量稱為容重。根據(jù)巖石試樣的含水情況不同，容重可分為干容重、天然容重和飽和容重，一般未說(shuō)明含水狀態(tài)時(shí)是指天然容重。
巖石的密度定義為巖石單位體積（包括巖石中孔隙體積）的質(zhì)量，巖石的容重取決于組成巖石的礦物成分、孔隙大小以及含水量。當(dāng)其它條件相同時(shí)，巖石的容重在―定程度上與其埋藏深度有關(guān)。一般而言，靠近地表的巖石容重往往較小，而深層的巖石則具有較大的容重。巖石容重的大小，在一定程度上反映出巖石力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣，通常巖石容重愈大，其力學(xué)性質(zhì)愈好。說(shuō)明煤層穩(wěn)定性越強(qiáng)。
1.2比重
巖石的比重就是巖石的干重量除以巖石的實(shí)體積（不包括巖石中孔隙體積）所得的量與1個(gè)大氣壓下40C時(shí)純水的容重的比值。巖石的比重可采用比重瓶法測(cè)定，試驗(yàn)時(shí)先將巖石研磨成粉末，烘干后用比重瓶法測(cè)量，其原理和方法與土工試驗(yàn)相同。巖石的比重取決于組成巖石的礦物比重，巖石中重礦物含量越多其比重越大，大部分巖石比重介于2.50至2.80之間。
1.3含水率、吸水率和飽水率
天然狀態(tài)下巖石中水的重量與巖石烘干重量比值的百分率稱為巖石的天然含水率。巖石吸水率的大小取決于巖石中孔隙數(shù)量多少和細(xì)微裂隙的連通情況?？紫队?、愈多、孔隙和細(xì)微裂隙連通情況愈好，則巖石的吸水率愈大。
巖石的飽和吸水率亦稱飽水率，是巖樣在強(qiáng)制狀態(tài)（真空、煮沸或高壓）下，巖樣的最大吸入水的重量與巖樣的烘干重量比值的百分率。在高壓條件下，通常認(rèn)為水能進(jìn)入巖樣中所有敞開(kāi)的裂隙和孔隙中去，國(guó)外采用高壓設(shè)備使巖樣飽和，由于高壓設(shè)備較為復(fù)雜，國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室常用真空抽氣法或煮沸法使巖樣飽和。飽水率反映巖石中張開(kāi)型裂隙和孔隙的發(fā)育情況，對(duì)巖石的抗凍性有較大的影響。從而影響頂?shù)装宓姆€(wěn)定性。
1.4孔隙率
巖石試樣中孔隙體積與巖石試樣總體積的百分比稱為孔隙率?？紫堵史譃殚_(kāi)口孔隙率和封閉孔隙率，兩者之和總稱孔隙率。由于巖石的孔隙主要是由巖石內(nèi)的粒間孔隙和細(xì)微裂隙構(gòu)成，所以孔隙率是反映巖石致密程度和巖石力學(xué)性能的重要參數(shù)。它影響著頂?shù)装宓姆€(wěn)定性。
1.5巖石的滲透性
巖石的滲透性是指在水壓力作用下，巖石的孔隙和裂隙透過(guò)水的能力。巖石的滲透性可用滲透系數(shù)來(lái)衡量。滲透系數(shù)的物理意義是介質(zhì)對(duì)某種特定流體的滲透能力。因此，對(duì)于水在巖石中滲流來(lái)說(shuō)，滲透系數(shù)的大小取決于巖石的物理特性和結(jié)構(gòu)特征，例如巖石中孔隙和裂隙的大小、開(kāi)閉程度以及連通情況等。
1.6巖石的軟化性
巖石的軟化性是指巖石與水相互作用時(shí)降低強(qiáng)度的性能。軟化作用的機(jī)理也是由于水分子進(jìn)入粒間間隙而削弱了粒間聯(lián)結(jié)造成的。巖石的軟化性與其礦物成分、粒間聯(lián)結(jié)方式、孔隙率以及微裂隙發(fā)育程度等因素有關(guān)。大部分未經(jīng)風(fēng)化的結(jié)晶巖在水中不易軟化，許多沉積巖如粘土巖、泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r以及蛋白巖、硅藻巖等則在水中極易軟化。巖石的軟化性高低一般用軟化系數(shù)表示，軟化系數(shù)是巖樣飽水狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度的比值。
1.7巖石的崩解性
巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時(shí)失去粘結(jié)性并變成完全喪失強(qiáng)度的松散物質(zhì)的性能。這種現(xiàn)象是由于水化過(guò)程中削弱了巖石內(nèi)部的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)引起的，常見(jiàn)于由可溶鹽和粘土質(zhì)膠結(jié)的沉積巖地層中。巖石崩解性一般用巖石的耐崩解性指數(shù)表示，這個(gè)指標(biāo)可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做干濕循環(huán)試驗(yàn)確定。對(duì)于極軟的巖石及耐崩解性低的巖石，還應(yīng)綜合考慮崩解物的塑性指數(shù)、顆粒成分與耐崩性指數(shù)劃分巖石質(zhì)量等級(jí)。
2巖石的變形特性
在荷載作用下，巖石首先要發(fā)生變形，當(dāng)作用的荷載不斷增大，或當(dāng)荷載超過(guò)某一數(shù)值而保持恒定不變時(shí)，隨著該恒定荷載作用時(shí)間的延長(zhǎng)，均可導(dǎo)致巖石的破壞。因此，巖石的變形和破壞，是在荷載作用下巖石性能變化過(guò)程中的兩個(gè)不同階段，變形階段含有巖石破壞的因素，而巖石的破壞階段則可看作是變形不斷發(fā)展的最終結(jié)果。
3巖石的強(qiáng)度特性
根據(jù)加載速率的大小，巖石的強(qiáng)度可分為靜載強(qiáng)度和動(dòng)載強(qiáng)度。
4巖石的硬度
巖石的硬度表示巖石表面抵抗工具侵入的能力，它可用靜壓入硬度和沖擊硬度來(lái)表示。
4.1沖擊硬度
使沖錘（又稱施密特錘）以一定的速度沖擊巖石表面，沖錘的回彈高度可作為表征沖擊硬度的指標(biāo)。
4.2靜壓入硬度
一定形狀、一定材料的壓頭，以靜力壓入巖石的表面使之產(chǎn)生非彈性變形或破壞時(shí)，受壓巖石單位接觸面積上的壓力值稱為巖石的靜壓入硬度。
5巖石的磨蝕性
巖石的磨蝕性是指巖石對(duì)工具的磨蝕能力。主要影響因素有巖石成分、結(jié)構(gòu)、硬度和其中的石英含量。
6結(jié)論
對(duì)巖石的這些物理力學(xué)性質(zhì)的深入了解和分析，是煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性的研究的關(guān)鍵，對(duì)煤層頂?shù)装宓姆€(wěn)定性影響很大。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：煤地質(zhì)學(xué)；課程融合；知識(shí)體系；復(fù)合型人才
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0171-03
一、引言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和資源環(huán)境壓力的增大促進(jìn)了地質(zhì)工作的快速發(fā)展，但是目前一線地質(zhì)人才嚴(yán)重不足，極大地制約了地質(zhì)工作的進(jìn)展，高等院校肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)高級(jí)專人才，發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化和促進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的重任，因此地質(zhì)工作的發(fā)展急需培養(yǎng)教學(xué)―科研―生產(chǎn)一體化型綜合地質(zhì)人才，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要[1，2]。當(dāng)代社會(huì)學(xué)科交叉是推動(dòng)大學(xué)知識(shí)創(chuàng)新的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要途徑，也是我國(guó)大學(xué)生順應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的必然選擇[3]，眾多教育工作者從不同學(xué)科角度分析了多學(xué)科一體化的教學(xué)思想，選用多樣化的教學(xué)方法，應(yīng)用到人才培養(yǎng)過(guò)程中，在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的過(guò)程中取得了顯著成效[4-9]?！懊旱刭|(zhì)學(xué)”課程作為我校地質(zhì)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求對(duì)本課程體系結(jié)構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容組織等各環(huán)節(jié)提出了更高的要求，因此本文以“煤地質(zhì)學(xué)”課程為例，探討多門課程相融合的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力，對(duì)提升學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、《煤地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)中的主要內(nèi)容
煤是由古代植物死亡、堆積、埋藏、后期成巖及變質(zhì)作用后演化而來(lái)，這一過(guò)程有古植物、古氣候、古構(gòu)造與古地理等因素共同參與而成。因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容主要包括五大方面（見(jiàn)圖1）：（1）成煤作用過(guò)程，主要研究由植物轉(zhuǎn)變成煤的這一復(fù)雜的作用過(guò)程，以及不同成煤階段的特征、條件、影響因素及演化過(guò)程，理解煤的形成演變?cè)?，這是煤地質(zhì)學(xué)的重要理論組成部分。（2）煤的物理性質(zhì)及煤巖學(xué)特征，采用巖石學(xué)和化學(xué)研究方法及手段研究煤的宏微觀屬性，為煤炭資源的工業(yè)利用提供基礎(chǔ)。（3）成煤沉積體系的劃分，分析成煤盆地水動(dòng)力機(jī)制及不同成煤沉積體系演化對(duì)煤的物質(zhì)組成、煤層、煤系形成、分布的控制作用，是煤炭資源預(yù)測(cè)的理論依據(jù)。（4）聚煤盆地的形成與演化，其中起主導(dǎo)作用大地構(gòu)造因素是重點(diǎn)探討的內(nèi)容，包括聚煤盆地的特征及類型與大地構(gòu)造之間的關(guān)系，通過(guò)盆地構(gòu)造演化的分析預(yù)測(cè)煤層的賦存變化。（5）煤的聚積與分布規(guī)律，此部分內(nèi)容需要在區(qū)域地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，借助煤盆地分析方法和原理，研究煤在特定地殼中的聚積和分布規(guī)律，為煤田地質(zhì)勘探提供理論指導(dǎo)[10]。
從《煤地質(zhì)學(xué)》五大塊教學(xué)內(nèi)容中可以看出，這門課程的講解與其他多門地質(zhì)課程緊密相關(guān)，講解過(guò)程中需要有先修《古生物地史學(xué)》、《沉積巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》及《巖相古地理學(xué)》等課程的基礎(chǔ)理論與內(nèi)容。
三、先修基礎(chǔ)課程與后繼擴(kuò)展課程之間的關(guān)系
1.《煤地質(zhì)學(xué)》先修基礎(chǔ)課程?！睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程在講授之前，要求學(xué)生要有一定的地學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，因此在課程開(kāi)設(shè)之前，學(xué)生要先修《巖石學(xué)》課程，《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《巖相古地理》等基礎(chǔ)課程之后，《煤地質(zhì)學(xué)》課程才能順利開(kāi)展?！睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程是地質(zhì)專業(yè)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，每一門先修的課程的學(xué)習(xí)都是《煤地質(zhì)學(xué)》課程內(nèi)容講解的基礎(chǔ)。
例如先修的《巖石學(xué)》課程要求掌握巖石學(xué)研究的基本方法和手段，在本課程的煤巖特征分析一章就借用了巖石學(xué)的研究方法，通過(guò)顯微鏡分析技術(shù)，識(shí)別煤的微觀顯微組分特征，進(jìn)而可以判斷成煤的原始物質(zhì)來(lái)源。此時(shí)先修的《古生物地史學(xué)》已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)各地史時(shí)期，古生物的種屬分類及繁盛程度，特別是古植物的種類及分布演化等知識(shí)為本課程的深入理解與分析提供幫助。在巖石學(xué)中沉積巖石學(xué)的內(nèi)容對(duì)《煤地質(zhì)學(xué)》課程中的成煤過(guò)程的講解具有很重要的作用。煤層頂?shù)装寰鶠槌练e巖層，煤層就是在一定的沉積環(huán)境中演化發(fā)展的。因此煤層和頂?shù)装鍘r層同樣經(jīng)受過(guò)各種各樣的沉積作用。但煤層作為有機(jī)物質(zhì)來(lái)源又與頂?shù)装宓臒o(wú)機(jī)物質(zhì)在沉積過(guò)程中表現(xiàn)出不同的屬性特征，煤的變質(zhì)作用就是鮮明的例子。含煤巖系在經(jīng)受相同的地質(zhì)作用過(guò)程中，煤經(jīng)受變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成變質(zhì)程度不同的煤級(jí)，而其他無(wú)機(jī)巖組并沒(méi)有經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用過(guò)程而轉(zhuǎn)變成變質(zhì)巖，這也表現(xiàn)出煤的特殊性。
先修的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程要求掌握基本的構(gòu)造類型及在地質(zhì)體中的表現(xiàn)形式，在本課程的聚煤盆地一章就需要利用構(gòu)造地質(zhì)理論知識(shí)講解盆地在形成之前、演化過(guò)程中發(fā)生的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)聚煤過(guò)程的控制作用，這類構(gòu)造稱為同沉積構(gòu)造[10]，對(duì)煤層形態(tài)及厚度會(huì)產(chǎn)生重要的影響，特別是在斷層兩側(cè)煤巖層難以對(duì)接，因此斷層屬性的正確判斷對(duì)分析煤層的賦存環(huán)境及后期的正確開(kāi)采具有重要意；而聚煤作用之后的構(gòu)造形跡會(huì)嚴(yán)重改造煤層的賦存狀態(tài)，對(duì)煤層的后期開(kāi)采產(chǎn)生一定的影響，因此后期構(gòu)造帶的查明有助于解釋煤層現(xiàn)今分布規(guī)律，可指導(dǎo)礦井實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。因此構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論知識(shí)在《煤地質(zhì)學(xué)》的學(xué)習(xí)過(guò)程中顯得尤為重要。
先修的《巖相古地理學(xué)》是研究古地理面貌的學(xué)科，通過(guò)沉積物及沉積結(jié)構(gòu)等特征，分析沉積體在形成與演化過(guò)程中的沉積環(huán)境變遷。而成煤作用過(guò)程中從泥炭沼澤的發(fā)育到聚煤盆地的演化，每一階段都離不開(kāi)沉積環(huán)境的控制，因此《巖相古地理學(xué)》教學(xué)內(nèi)容可以幫助理解泥炭沼澤的演化與發(fā)展、泥炭的堆積理論以及含煤沉積環(huán)境類型及沉積體系等內(nèi)容，是解釋煤層富集規(guī)律的理論基礎(chǔ)。
2.《煤地質(zhì)學(xué)》后繼擴(kuò)展課程?！睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程在講授之后，有興趣和有需要的學(xué)生可以進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)與本課程相關(guān)的后繼專業(yè)課程，如《石油地質(zhì)學(xué)》、《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》、《煤田地質(zhì)勘探方法》等。
后繼開(kāi)設(shè)的《石油地質(zhì)學(xué)》是學(xué)習(xí)石油資源的成因、成藏與分布等相關(guān)理論知識(shí)，其中成因問(wèn)題分析石油的原始質(zhì)料以低等生物為主，而煤以高等植物為主，但二者的演化過(guò)程具有相似性，通過(guò)《煤地質(zhì)學(xué)》課程中學(xué)到的煤的成因演化階段，可以幫助理解石油資源的成因問(wèn)題。
后繼開(kāi)設(shè)的《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》的學(xué)習(xí)均需要有一定的《煤地質(zhì)學(xué)》基礎(chǔ)知識(shí)，其中學(xué)習(xí)的煤化作用講述了煤化躍變各階段均有大量氣體釋放出來(lái)，這正解釋了煤成氣的來(lái)源，其中有一部分氣體保存在煤層里面，也是就煤層氣，有一部分運(yùn)移出煤層就構(gòu)成了天然氣的組成部分。而《煤地質(zhì)學(xué)》課程介紹的煤中元素及煤的工藝性質(zhì)內(nèi)容也構(gòu)成了《煤化學(xué)》課程的基礎(chǔ)知識(shí)，因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程的學(xué)習(xí)為《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》的課程開(kāi)設(shè)鋪墊了良好的基礎(chǔ)知識(shí)。另外《煤田地質(zhì)勘探方法》是運(yùn)用各種技術(shù)手段分析、探測(cè)煤礦床，正確評(píng)價(jià)煤炭資源賦存條件，要想準(zhǔn)確地得出評(píng)價(jià)結(jié)果需要了解勘探區(qū)煤層的富集規(guī)律，因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程中聚煤盆地演化特征及煤層富集規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)在煤田地質(zhì)勘探內(nèi)容中得到了應(yīng)用。
四、多門課程相融合的教學(xué)手段
現(xiàn)代社會(huì)需要全面發(fā)展的人才，要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)，寬闊的知識(shí)面、較強(qiáng)的知識(shí)運(yùn)用能力，以及全面的綜合素質(zhì)和科學(xué)創(chuàng)新精神，因此在高校學(xué)科發(fā)展過(guò)程中需要轉(zhuǎn)變思想觀念，樹(shù)立多學(xué)科交叉融合的教學(xué)理念是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，而《煤地質(zhì)學(xué)》作為地質(zhì)專業(yè)高年級(jí)的基礎(chǔ)課，采取以《煤地質(zhì)學(xué)》為核心的多門課程相融合的教學(xué)手段，是培養(yǎng)高素質(zhì)、強(qiáng)能力的復(fù)合型地質(zhì)人才的前提條件。該體系具有以下方面的特點(diǎn)（見(jiàn)圖2）。
1.多門課程基礎(chǔ)知識(shí)的相互滲透與融合，以《煤地質(zhì)學(xué)》為核心，先修的基礎(chǔ)課程要求學(xué)生要具有良好的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)將先修課程的部分內(nèi)容融入到《煤地質(zhì)學(xué)》課的講解過(guò)程中，真正體會(huì)到理論知識(shí)的活學(xué)活用。
2.多門學(xué)科研究方法的有機(jī)結(jié)合，煤作為一種特殊的沉積礦產(chǎn)，與普通沉積巖有共性特征；煤作為有機(jī)能源之一，與其他有機(jī)能源具有相似成因方式，因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程中涉及到的研究方法與《沉積巖石學(xué)》、《煤層氣地質(zhì)學(xué)》、《石油地質(zhì)學(xué)》等交叉課程可以很好地進(jìn)行結(jié)合。
3.復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)?！懊旱刭|(zhì)學(xué)”課程是我校地質(zhì)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是為各煤礦企業(yè)單位、煤田地質(zhì)局等與之相關(guān)的生產(chǎn)或科研單位培養(yǎng)復(fù)合型地質(zhì)人才的基礎(chǔ)課，因此本課程是以復(fù)合型人才的培養(yǎng)為目標(biāo)，緊緊圍繞“煤地質(zhì)學(xué)”課程內(nèi)容貫穿多門地質(zhì)學(xué)課程的理論方法與實(shí)踐應(yīng)用，要求學(xué)生不僅要掌握課本上的知識(shí)點(diǎn)，還要有敏銳的觀察能力和扎實(shí)的動(dòng)手操作能力，在工程實(shí)踐中能夠靈活運(yùn)用所學(xué)完成任務(wù)。
五、結(jié)語(yǔ)
“煤地質(zhì)學(xué)”課程是我校資源勘查工程專業(yè)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是為各煤礦企業(yè)單位、煤田地質(zhì)局等與之相關(guān)的生產(chǎn)或科研單位培養(yǎng)復(fù)合型地質(zhì)人才的基礎(chǔ)課，本課程開(kāi)設(shè)之前需要學(xué)生掌握一定的地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)，本課程講述的煤田地質(zhì)理論和方法在煤炭資源勘探和開(kāi)采過(guò)程中可以得出實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此本文圍繞“煤地質(zhì)學(xué)”課程主要內(nèi)容闡述了與先修基礎(chǔ)課程，如沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖相古地理學(xué)等內(nèi)容的有機(jī)融合，同時(shí)關(guān)聯(lián)與“煤地質(zhì)學(xué)”相關(guān)的擴(kuò)展課程，如煤化學(xué)、煤成氣地質(zhì)學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)、煤田勘探方法等，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和興趣，實(shí)踐了本課程的理論應(yīng)用。
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如果說(shuō)前述定性的定義方式具有一定的普遍性，則下面的定量化定義則具有明確的專業(yè)性。首先，根據(jù)課程內(nèi)容的要求先闡述“應(yīng)用地球物理學(xué)”課程中關(guān)于“薄層”和“厚層”的定義，由于“應(yīng)用地球物理學(xué)”課程中所包含的地震勘探和地球物理測(cè)井內(nèi)容均涉及“薄層”和“厚層”的概念，所以下面分兩種情形分述如下:
1.地震劫探中的量化定義
在地震勘探中，“薄層”和“厚層”的定義包含了地震分辨力的概念在內(nèi)。早在1973年Widess就曾撰文“How量hin15a量hinbed?”探討了地震分辨力極限，并根據(jù)地震反射特性將薄層定義為:厚度小于l/8地震波主波長(zhǎng)的地層[’]。之后，關(guān)于地震分辨率的爭(zhēng)論一直沒(méi)有停止過(guò)。到目前為止，大家基本上認(rèn)同了將1/4地震波主波長(zhǎng)作為地震分辨力的量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)〔s一幻，并以此為基準(zhǔn)將厚度小于1/4地震波主波長(zhǎng)的地層或巖層定義為薄層，反之，將厚度大于l/4地震波主波長(zhǎng)的地層或巖層定義為厚層陣’‘〕。顯然，“薄層”與“厚層”的分界線決定于地震波主波長(zhǎng)，而地震波主波長(zhǎng)不僅與地層的速度有關(guān)，還與地層內(nèi)傳播的地震波的主頻率有關(guān)。由于地層介質(zhì)的非彈性特性，地震波在地層介質(zhì)中的傳播受到介質(zhì)吸收衰減特性的影響其主頻是不斷變化的，相應(yīng)地震波的主波長(zhǎng)數(shù)值大小也是不斷變化的，因而“薄層”和“厚層”的實(shí)際厚度分界線是動(dòng)態(tài)的、相對(duì)變化的。對(duì)于同一厚度的地層，在地震勘探問(wèn)題中，如果其埋藏較淺，則可能為“薄層”，如果埋藏較深，則可能就變成了“厚層”。由此在地震勘探中，關(guān)于“薄層”與“厚層”的量化定義是相對(duì)的。
2.地球物理測(cè)井中的量化定義
作為應(yīng)用地球物理學(xué)的分支之一，地球物理測(cè)井資料的分辨能力通常取決于測(cè)井儀器的源距或極距等，’〕。因此，地球物理測(cè)井中對(duì)“薄層”和“厚層”的定義同樣是以測(cè)井儀器的垂直分辨率為界進(jìn)行劃分的。在測(cè)井評(píng)價(jià)中，“薄層”是指平均厚度小于常規(guī)測(cè)井儀器垂直分辨率的地層〔’3。與地震勘探中不同，對(duì)于確定的測(cè)井儀器，其分辨率是確定的。因而，相應(yīng)于該儀器的“薄層”和“厚層”劃分標(biāo)準(zhǔn)也是確定的，不再具有相對(duì)性。此外，地球物理測(cè)井中過(guò)去也曾采用絕對(duì)厚度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分“薄層”和“厚層”。在通常情況下，薄層是指厚度介于0.osm到0.15m(即5一15em)的砂巖層或砂泥巖互層[l’〕。從上述定義不難看出，不論是地震勘探，還是地球物理測(cè)井，地球物理學(xué)中關(guān)于“薄層”與“厚層”概念的量化定義均是相對(duì)的，我們稱之為相對(duì)量化定義。這是由地球物理學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)決定的。因?yàn)榈厍蛭锢韺W(xué)是建立在嚴(yán)格的物理概念和物理定律基礎(chǔ)上的，地球物理學(xué)家所看到的是各種物理現(xiàn)象，而不是地質(zhì)體本身，所以，一切定義均是針對(duì)所觀測(cè)到的物理現(xiàn)象來(lái)定義的，這使得許多概念在地球物理問(wèn)題中多具有相對(duì)性廠’sj，除“薄層”和“厚層”的概念外，諸如，“流體”和“固體”的概念、“遠(yuǎn)”和“近”的概念等等均背離了傳統(tǒng)生活習(xí)慣，它們都是以地球物理參數(shù)作為劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義的，因而是相對(duì)的。顯然，只有讓學(xué)生明確了地球物理概念的相對(duì)性，才能更好地理解“應(yīng)用地球物理學(xué)”課程中關(guān)于“薄層”和“厚層”概念的實(shí)質(zhì)。就“應(yīng)用地球物理學(xué)”課程而言，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，關(guān)于“薄層”和“厚層”概念的教學(xué)到此可以圓滿結(jié)束了。然而，在實(shí)際教學(xué)中，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)的不同學(xué)科概念的混淆問(wèn)題，我們進(jìn)一步延伸教學(xué)內(nèi)容，力求實(shí)現(xiàn)地球物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)等課程內(nèi)容融合。
二、打破不同學(xué)科壁壘，實(shí)現(xiàn)概念整合
考慮到學(xué)生在學(xué)習(xí)“應(yīng)用地球物理學(xué)”課程之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了“地質(zhì)學(xué)”和“煤田地質(zhì)學(xué)”等課程，為此，在學(xué)生明確地球物理學(xué)概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生回顧“地質(zhì)學(xué)”和“煤田地質(zhì)學(xué)”等課程中的相關(guān)概念和具體定義。并通過(guò)對(duì)比分析闡述其異同，這樣，可以讓學(xué)生有豁然開(kāi)朗的感覺(jué)，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)融為一體。但是，實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程，要求教師必須深人開(kāi)展研究，首先自身要明確不同概念之間的差異。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，我們對(duì)于“地質(zhì)學(xué)”和“煤田地質(zhì)學(xué)”中關(guān)于“薄層”和“厚層”的概念進(jìn)行了深人研究。
1.地質(zhì)學(xué)定義
為便于說(shuō)明問(wèn)題，首先回顧一下巖層與地層的概念?；\統(tǒng)地講，巖層(或?qū)?是指由兩個(gè)界面所限制的巖性相同或近似的層狀構(gòu)造巖石的統(tǒng)稱，既包括沉積巖，也包括火山巖和變質(zhì)巖。其表示一定地質(zhì)時(shí)期和一定地質(zhì)作用的產(chǎn)物。而地層則是指地質(zhì)歷史上某一時(shí)代形成的一套巖層稱為那個(gè)時(shí)代的地層，其包含了時(shí)間概念在內(nèi)。通常巖層以巖石類型(巖性)命名。由沉積作用形成的巖層稱為沉積巖層，如石灰?guī)r層、砂巖層;由于火山作用形成的巖層稱為火山巖層，如玄武巖層、凝灰?guī)r層等。巖層的上、下界面稱為層面，而上、下層面通常也被稱為巖層的頂面和底面。巖層頂面和底面的垂直距離稱為巖層的厚度[16一8〕。在大多數(shù)情況下，有關(guān)層(巖層)的概念主要是針對(duì)沉積巖而言的。此時(shí)，巖層是沉積巖系的基本組成單位，主要由成分、顏色、結(jié)構(gòu)和內(nèi)部層理構(gòu)造基本均勻一致的巖石組成。沉積巖層的層面通常代表一個(gè)沉積條件的突變面或一個(gè)侵蝕面。其昭示著一個(gè)沉積階段的結(jié)束和另一個(gè)沉積階段的開(kāi)始。它以成分或結(jié)構(gòu)上的不一致性與上下鄰層分開(kāi)〔’9一繃。沉積巖厚度的大小可以反映單位地質(zhì)時(shí)間內(nèi)沉積物的堆積速率或地殼拗陷的程度。沉積巖單層的厚薄，可以反映沉積環(huán)境的穩(wěn)定程度、物質(zhì)粗細(xì)變化、沉積間斷頻率等山〕。一般來(lái)說(shuō)，任何巖層的厚度在橫向上都有變化，有時(shí)甚至變化很大。為此，根據(jù)厚度的不同地質(zhì)學(xué)中對(duì)巖層進(jìn)行了精細(xì)地劃分和命名，“薄層”和“厚層”也因此而得名，詳見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，地質(zhì)家對(duì)于巖層的劃分標(biāo)準(zhǔn)和命名尚未完全統(tǒng)一，總體來(lái)看，對(duì)于厚度大于0.lm的厚巖層的劃分已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，形成了統(tǒng)一的分層和命名標(biāo)準(zhǔn)。目前存在爭(zhēng)議較大的是0.lm以下的巖層。但是，這并不影響我們對(duì)于地質(zhì)學(xué)中“薄層”與“厚層”的理解。如果不過(guò)分苛求細(xì)節(jié)，則。.lm就是地質(zhì)學(xué)中“薄層”與“厚層”的分界線。換言之，小于0.lm的巖層即為“薄層”，反之，則為“厚層”。
2.煤田地質(zhì)學(xué)定義
關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)學(xué)；煤礦安全；礦物；巖石；地質(zhì)構(gòu)造；含煤巖系
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中圖分類號(hào)：TD17 文章編號(hào)：1009-2374（2016）11-0145-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.071
煤礦地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支，是專門研究煤、煤層和含煤巖系的地質(zhì)特征及成因、分布規(guī)律的科學(xué)，主要內(nèi)容有礦物與巖石、地質(zhì)構(gòu)造、煤的形成和含煤巖系、煤田水文地質(zhì)。煤礦安全是研究煤礦安全生產(chǎn)的一門學(xué)科，內(nèi)容包括煤礦五大自然災(zāi)害防治：礦井瓦斯防治、礦塵防治、礦井火滅防治、礦井水防治、礦井頂板災(zāi)害防治等理論知識(shí)。下文重點(diǎn)論述煤礦地質(zhì)對(duì)礦井瓦斯、礦井水、頂板管理的影響。
1影響瓦斯含量的地質(zhì)因素
影響瓦斯含量的地質(zhì)因素有：（1）煤的變質(zhì)程度，褐煤沒(méi)有產(chǎn)生大量的瓦斯，也不利于保存，瓦斯含量少；長(zhǎng)煙煤吸附能力低，最大吸附量為20～30m2/t；無(wú)煙煤吸附能力最強(qiáng)，最大吸附量達(dá)50～60m2/t。（2）圍巖和煤層的滲透性好，瓦斯溢出，瓦斯含量低；反之，瓦斯含量高。（3）地質(zhì)構(gòu)造，斷裂構(gòu)造，張性斷裂有利于瓦斯的排放，壓性斷裂不利于瓦斯的排放。褶皺構(gòu)造，頂板為致密并未暴露地表時(shí)，瓦斯含量背斜頂部增大，向斜槽部瓦斯含量減小。頂板為脆性巖石且裂隙較多時(shí)，瓦斯含量背斜頂部減小，向斜槽部增大。（4）地下水活動(dòng)，地下水的流動(dòng)有利于瓦斯的擴(kuò)散，水大瓦斯小，水小瓦斯大。煤（巖層）表面吸附水分子，減少對(duì)瓦斯的吸附。水分子占據(jù)了煤（巖層）的孔隙。（5）煤田暴露程度，煤系地層出露地表的程度越高，越利于瓦斯擴(kuò)散。（6）煤層埋藏深度，瓦斯風(fēng)化帶以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯壓力隨深度增加。影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素有：（1）煤層厚度，大于20cm煤層才會(huì)突出；煤層厚度增大，突出增大。（2）煤層埋藏深度，深度增加突出次數(shù)增多，突出強(qiáng)度增大，突出范圍擴(kuò)大。（3）地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造帶控制突出范圍。（4）煤的力學(xué)性質(zhì)，軟分層突出可能性大。（5）圍巖性質(zhì)硬而且厚，突出危險(xiǎn)性增大。（6）其他地質(zhì)因素，巖漿侵入、煤的變質(zhì)程度高突出易發(fā)生，涌水量大突出危險(xiǎn)性要小等。
2礦井水文地質(zhì)對(duì)礦井水的影響
煤礦開(kāi)采中，地下水或地表水進(jìn)入礦井的過(guò)程，稱為礦井充水。充水條件是水源和通道，是煤礦地質(zhì)研究的內(nèi)容。
2.1礦井的充水水源
大氣降水：（1）礦井涌水量隨季節(jié)的變化，旱季小，雨季大。涌水量的高峰期常滯后降水一段時(shí)間。（2）礦井涌水量的大小與地區(qū)有關(guān)。南方降雨多，礦井涌水量大；北方降雨少，礦井涌水量少。（3）隨著開(kāi)采深度的增加，大氣降水對(duì)礦井涌水量的影響減少。地表水：（1）距地表水越近，涌水量越大；（2）地表水越大，且是常年性的，涌水量大；（3）季節(jié)性地表水由于是地下徑流，仍然對(duì)涌水量有影響。地下水按埋藏條件將地下水分為：（1）上層滯水：地表以下局部隔水層以上的水。范圍小，水量小，季節(jié)性，對(duì)開(kāi)采影響不大；（2）潛水：地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的水，對(duì)建井和露天煤礦影響較大；（3）承壓水：充滿兩個(gè)穩(wěn)定隔水層且有壓力的重力水。煤礦開(kāi)采水時(shí)，如果遇到這樣的水源，就會(huì)有大量水涌入，會(huì)造成礦井淹緊，如我國(guó)華北石炭二疊紀(jì)煤系的頂板奧陶系石灰?guī)r水。按含水層性質(zhì)將地下水分為：（1）孔隙水：松散巖層中的水，對(duì)建井和露天煤礦影響較大；（2）裂隙水：巖層裂縫中的水，對(duì)煤礦生產(chǎn)影響較大；（3）巖溶水：石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石中的水，對(duì)煤礦生產(chǎn)帶來(lái)影響。老空水是采空區(qū)和廢棄巷道由于長(zhǎng)期停止排水積存的水，其特點(diǎn)是：（1）來(lái)勢(shì)兇猛，短時(shí)間水量很大，常伴有有毒有害氣體，帶來(lái)惡性事故；（2）老空水是酸性水，腐蝕金屬設(shè)備；（3）如果和其他水源無(wú)水力聯(lián)系，容易疏干，否則不易疏干。
2.2礦井充水的通道
孔隙：如礫石、粗砂巖松散，存在空隙。導(dǎo)通性好，透水性強(qiáng)。采掘遇到涌水量大。裂隙：包括風(fēng)化裂隙、成巖裂隙、構(gòu)造裂隙。而最嚴(yán)重是構(gòu)造裂隙，包括節(jié)理和斷層。其中斷層破碎帶常是水源的通道和積水區(qū)，即可以導(dǎo)水也可以積水。溶隙：石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石被水溶解，形成溶洞，互相導(dǎo)通。人為的充水通道：（1）封閉不良的鉆孔。導(dǎo)通地表水和煤層頂?shù)装搴畬铀唬?）采礦活動(dòng)采空區(qū)冒落產(chǎn)生的裂隙、煤層底板底鼓產(chǎn)生裂隙。導(dǎo)通地表水和煤層頂?shù)装搴畬铀唬?）礦井長(zhǎng)期排水，形成水位陷落漏斗。向外擴(kuò)展，到達(dá)新的水源，使礦井涌水量增大。
3采煤工作面頂板管理
頂壓是地壓表現(xiàn)的主要形式，頂壓的大小主要取決于頂板巖石的物理力學(xué)性質(zhì)。頂板事故分為掘進(jìn)工作面頂板事故和采煤工作面的頂板事故。在掘進(jìn)過(guò)程中，如遇到頂板破碎和壓力大，容易發(fā)生冒頂。當(dāng)遇到斷層，褶曲的軸部的頂板破碎易發(fā)生冒頂事故，這些都和巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，巖石強(qiáng)度低，受壓后易破碎。當(dāng)臨近斷層由于受地應(yīng)力的作用，頂板巖層破碎，出現(xiàn)斷層帶。背斜和向斜的軸部由于受地應(yīng)力的作用，頂板巖層破碎。掘進(jìn)工程中，由于空頂作業(yè)導(dǎo)致頂板冒落，破巖后未及時(shí)支護(hù)出的頂板，在頂板壓力的作用下就會(huì)冒落。采煤過(guò)程中，煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂，偽頂隨采隨落，直接頂在回柱或支架前移后垮落，應(yīng)為煤層采高的2～3倍，冒落后充滿采空區(qū)。否則基本頂處于懸空狀態(tài)，隨著懸空面積增大，基本頂來(lái)壓，發(fā)生基本頂冒落。厚層難垮落的頂板，回柱放頂或支架前移，直接頂不冒落，形成大懸頂。到了一定程度，大面積來(lái)壓，造成工作面垮面。采煤過(guò)程中由于煤層傾角過(guò)大，支架會(huì)下滑、傾斜，導(dǎo)致冒頂。另外，影響礦塵產(chǎn)生量的地質(zhì)因素主要有：（1）地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重的地區(qū)，斷層、褶曲比較發(fā)育，煤巖較為破碎，礦塵的產(chǎn)生量大；（2）煤層賦存條件：同樣技術(shù)條件下，開(kāi)采厚煤層比開(kāi)采薄煤層的產(chǎn)塵量大，開(kāi)采急傾斜煤層比開(kāi)采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多；（3）煤巖的物理性質(zhì)：節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分低、脆性大的煤巖，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量較大，反之則小。影響煤炭自燃的地質(zhì)因素主要有：（1）煤的化學(xué)成分；（2）煤的物理性質(zhì)；（3）煤層的地質(zhì)條件。綜上所述，煤礦地質(zhì)對(duì)煤礦安全有極大的影響，因此必須認(rèn)真細(xì)致做好煤礦地質(zhì)工作，研究影響煤礦安全生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素，為煤礦安全生產(chǎn)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]陶昆．煤礦地質(zhì)[M]．徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008．
【關(guān)鍵詞】煤礦地質(zhì)學(xué) 教學(xué)實(shí)踐 教學(xué)方法
【中圖分類號(hào)】P96 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2012）10-0071-01
前言
《煤礦地質(zhì)學(xué)》是地質(zhì)類專業(yè)和非地質(zhì)類專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是集理論、生產(chǎn)實(shí)踐和地質(zhì)研究于一體的的實(shí)用地質(zhì)學(xué)教程。它涵蓋的知識(shí)面非常廣，內(nèi)容非常豐富，既有普通地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容，又重點(diǎn)闡述了影響煤礦建設(shè)中的地質(zhì)因素，專業(yè)性突出[1-3]。開(kāi)設(shè)這門課程旨在幫助學(xué)生弄清煤礦中出現(xiàn)的各種地質(zhì)現(xiàn)象，并能解決煤礦建設(shè)、生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種地質(zhì)問(wèn)題，具有較強(qiáng)的綜合性、實(shí)用性和方法性。
1.提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、增強(qiáng)學(xué)生求知欲
偉大的科學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“興趣是最好的老師?！边@就是說(shuō)一個(gè)人一旦對(duì)某事物有了濃厚的興趣，就會(huì)主動(dòng)去求知、去探索、去實(shí)踐，并在求知、探索、實(shí)踐中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗(yàn)。要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲[4]，要靠老師的正確引導(dǎo)：首先，要摒除學(xué)生單科單教材的思想，上課不是為了應(yīng)付考試，而是要學(xué)以致用，要將理論與實(shí)踐相結(jié)合；要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從多角度有目的去解決問(wèn)題。對(duì)于一群剛過(guò)20歲的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們有足夠的時(shí)間和精力去學(xué)習(xí)，但往往缺少的是耐心，如何解決這個(gè)問(wèn)題，最關(guān)鍵的還是要提高他們的學(xué)習(xí)興趣，滿足他們的獵奇心，使師生間能夠在平等和諧的氣氛中進(jìn)行交流和溝通，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和求知欲。
2.注重靈活的教學(xué)方法
2.1將理論融入到課堂實(shí)驗(yàn)
在《煤礦地質(zhì)學(xué)》教學(xué)中，安排有礦物、三大巖石的課堂實(shí)驗(yàn)，很多時(shí)候?qū)W生是基于看熱鬧的心態(tài)去看待實(shí)驗(yàn)，往往不能將課堂講的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，好奇心過(guò)后就覺(jué)得枯燥無(wú)味。如何扭轉(zhuǎn)這種現(xiàn)象，將課堂教學(xué)與實(shí)體融為一體，讓學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)課中對(duì)巖石、礦物特征有所認(rèn)識(shí)，就需老師加以正確引導(dǎo)。在學(xué)生觀察礦物標(biāo)本時(shí)，要給他們?cè)敿?xì)講解礦物的性質(zhì)，特征及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
如在研究煤層頂?shù)装鍘r性時(shí)，要注意巖石的巖性、還要注意巖石中是否含有高嶺石、蒙脫石等礦物，這些是水敏性礦物，遇水會(huì)膨脹，出現(xiàn)底鼓現(xiàn)象，影響煤層頂?shù)装宓姆€(wěn)定性，破壞巷道，給運(yùn)輸來(lái)帶困難；當(dāng)煤層頂板為頁(yè)巖、泥巖等致密巖石，對(duì)煤層瓦斯的封蓋非常有利，當(dāng)煤層頂板為粗砂巖、礫巖時(shí)，對(duì)瓦斯的封蓋效果差，有利于瓦斯的逸散。因此，結(jié)合巖石、礦物標(biāo)本向?qū)W生進(jìn)行感性知識(shí)的傳授，讓他們有目的的去學(xué)習(xí)，這既能提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的獨(dú)立觀察、分析問(wèn)題的能力，同時(shí)又能起到鞏固原先學(xué)到的理論知識(shí)。
2.2從野外實(shí)踐中將理論升華
《煤礦地質(zhì)學(xué)》中的的野外實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的一個(gè)重要組成部分，野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，不僅能鞏固課堂上所學(xué)的基本理論知識(shí)，而且能提高學(xué)生的綜合分析問(wèn)題能力。學(xué)校所選的實(shí)習(xí)地點(diǎn)嵩山有“世界地質(zhì)公園”之稱，包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期的地層，地層層序清楚，構(gòu)造形跡典型，期間更經(jīng)歷了嵩陽(yáng)運(yùn)動(dòng)、中岳運(yùn)動(dòng)等，構(gòu)造特征顯著，在這個(gè)地區(qū)的實(shí)習(xí)有助于幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)這些野外地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，同時(shí)要求他們能繪制嵩山大背斜要示意圖，含煤地層的剖面圖等，這些野外實(shí)習(xí)可以綜合考察他們對(duì)地質(zhì)信息的獲取能力、觀察能力和理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的鍛煉過(guò)程，能將平時(shí)的理論知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高了他們的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和吃苦耐勞品質(zhì)。
2.3將理論應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐
將煤礦生產(chǎn)過(guò)程中遇到的典型地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題作為案例對(duì)進(jìn)行詳盡講解，可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)效性，能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使課堂教學(xué)能夠和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)緊密結(jié)合，起到事半功倍的效果[5-6]。瓦斯爆炸、礦井突水，對(duì)煤礦來(lái)說(shuō)是最大的兩大隱形殺手，在煤礦事故中占了80%以上。讓學(xué)生把歷年來(lái)發(fā)生的煤礦事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，找出事故的原因，死難人數(shù)，發(fā)生比例，用數(shù)據(jù)敲響警鐘，引導(dǎo)他們進(jìn)行深入思考，激起他們的學(xué)習(xí)斗志，培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的能力，同時(shí)讓他們明白，學(xué)習(xí)這門課這些不僅是應(yīng)盡的義務(wù)，更是一份沉甸甸的責(zé)任。
3.注重教改進(jìn)學(xué)手段
多媒體教學(xué)現(xiàn)在是高校最常用的授課方式[7]， 它具有攜帶信息、量大、傳授速度快的特點(diǎn)，可以幫助教師在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)傳遞大量的教學(xué)信息，極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容。多媒體教學(xué)改變了傳統(tǒng)教學(xué)中粉筆加黑板的單一、呆板的表現(xiàn)形式，能將抽象、生澀、陌生的知識(shí)直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。在瓦斯爆炸和礦井水防治章節(jié)中，可以用播放短片的方式讓學(xué)生看到瓦斯爆炸、礦井突水發(fā)生的瞬間性和危害性，從視覺(jué)上對(duì)他們起到震撼作用，這些都是傳統(tǒng)教學(xué)方式所不具備的。
多媒體教學(xué)只是一種教學(xué)手段與模式，并不是完美無(wú)缺的，本身也存在一些不足指出，如師生間的交流明顯減少，學(xué)生只滿足于多媒體帶來(lái)的視觀感應(yīng)，忽略了自身的思考問(wèn)題的能力，時(shí)間久了就會(huì)降低學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，這樣的情況在傳統(tǒng)教學(xué)上是不會(huì)出現(xiàn)的。因此，針對(duì)多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)，采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方法互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果質(zhì)的飛躍。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞:瓦斯地質(zhì);安全工程;課程體系;優(yōu)化
1瓦斯地質(zhì)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
我國(guó)煤炭和煤層氣資源豐富，但由于地質(zhì)條件復(fù)雜，煤礦瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重，煤層氣資源開(kāi)發(fā)利用較少。[1]煤層瓦斯是地質(zhì)成因的，受地質(zhì)條件的控制，為了解決煤礦瓦斯災(zāi)害和煤層氣資源開(kāi)發(fā)技術(shù)瓶頸，河南理工大學(xué)在上世紀(jì)60年代在全國(guó)率先開(kāi)展瓦斯地質(zhì)研究，經(jīng)過(guò)幾代人的努力，開(kāi)創(chuàng)了瓦斯地質(zhì)學(xué)科，首創(chuàng)了瓦斯地質(zhì)理論，形成了較為完備的瓦斯地質(zhì)理論體系，為我國(guó)煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)和煤層氣開(kāi)發(fā)做出了巨大的貢獻(xiàn)。在瓦斯地質(zhì)學(xué)科逐步完善的歷程中，通過(guò)開(kāi)設(shè)各種培訓(xùn)班，研究生班和博士、碩士研究生學(xué)位教育等各種形式培養(yǎng)了大批瓦斯地質(zhì)專門人才；如1985年經(jīng)煤炭部教育司批準(zhǔn)我校招收瓦斯地質(zhì)研究生班，培養(yǎng)了一批瓦斯地質(zhì)專家；1982年原煤炭工業(yè)部組織開(kāi)展全國(guó)煤礦瓦斯地質(zhì)編圖工作和2009年國(guó)家能源局組織開(kāi)展新一輪全國(guó)煤礦瓦斯地質(zhì)編圖工作，通過(guò)各種形式培訓(xùn)班，對(duì)工程技術(shù)人員普及了瓦斯地質(zhì)專業(yè)知識(shí)；研究生學(xué)位教育方面，招收少量的瓦斯地質(zhì)理論與應(yīng)用方向的碩士、博士研究生，培養(yǎng)了較高層次的瓦斯地質(zhì)人才；但在本科層次瓦斯地質(zhì)人才培養(yǎng)方面，基本屬于空白。河南理工大學(xué)為了滿足煤礦安全生產(chǎn)實(shí)際需要，使安全工程專業(yè)本科畢業(yè)生具備瓦斯地質(zhì)基本知識(shí)，在安全工程專業(yè)課程的基礎(chǔ)上加入了瓦斯地質(zhì)學(xué)課程。盡管如此，很長(zhǎng)一段時(shí)間瓦斯地質(zhì)專門人才培養(yǎng)仍主要停留在碩士研究生、博士研究生的層次上。這樣的培養(yǎng)層次，一是瓦斯地質(zhì)方面的人才不能滿足我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)的需要，二是由于缺失本科階段瓦斯地質(zhì)知識(shí)結(jié)構(gòu)、基本理論的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使得博士、碩士研究生層次瓦斯地質(zhì)方向人才培養(yǎng)困難和生源不足。因此，進(jìn)行本科層次瓦斯地質(zhì)人才的培養(yǎng)意義重大。為了滿足我國(guó)煤礦急需培養(yǎng)大量的瓦斯地質(zhì)人才的實(shí)際和我校瓦斯地質(zhì)學(xué)科的未來(lái)發(fā)展，河南理工大學(xué)從2011級(jí)開(kāi)始在安全工程專業(yè)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)了瓦斯地質(zhì)方向本科班，進(jìn)行本科層次瓦斯地質(zhì)人才培養(yǎng)，目前已畢業(yè)兩屆。
2瓦斯地質(zhì)方向?qū)I(yè)課程體系建設(shè)意義
課程體系是一所院校根據(jù)自己的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行的有計(jì)劃、有系統(tǒng)的課程安排。安排合理的課程內(nèi)容既能反映出學(xué)科的主要知識(shí)，又要符合知識(shí)發(fā)展的規(guī)律、時(shí)代的要求與前沿；合理安排各門課程之間的結(jié)構(gòu)，調(diào)整課程開(kāi)設(shè)的先后順序，促使各門課程之間銜接有序，使學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，獲得某一專業(yè)所具備的知識(shí)與能力，以達(dá)到培養(yǎng)人才的目的。因此，課程體系是教育教學(xué)的重要依據(jù)，受教育者的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)與其所學(xué)專業(yè)的課程體系有著密切的聯(lián)系，有什么樣的課程體系就會(huì)有什么樣的學(xué)生素質(zhì)。[2]合理的課程體系能培養(yǎng)出素質(zhì)全面的人才，課程體系是人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在人才培養(yǎng)的過(guò)程中起著重要作用。[3-5]瓦斯地質(zhì)學(xué)科是河南理工大學(xué)的旗幟和標(biāo)桿，進(jìn)行瓦斯地質(zhì)人才培養(yǎng)，加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)專業(yè)的建設(shè)對(duì)保持瓦斯地質(zhì)學(xué)科領(lǐng)先地位和發(fā)展后勁意義重大。為了瓦斯地質(zhì)學(xué)科人才培養(yǎng)和未來(lái)發(fā)展，2011年，河南理工大學(xué)在本科層次上依托安全工程專業(yè)專門新開(kāi)設(shè)了瓦斯地質(zhì)方向，為瓦斯地質(zhì)人才培養(yǎng)開(kāi)辟了新的途徑。該方向開(kāi)設(shè)初期，瓦斯地質(zhì)方向課程體系主要基于國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)和煤層氣勘探開(kāi)發(fā)需求以及參考安全、地質(zhì)、采礦等相關(guān)專業(yè)的課程體系進(jìn)行了設(shè)置。瓦斯地質(zhì)方向經(jīng)過(guò)6年的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施，以及畢業(yè)生到用人單位后的反饋信息和相關(guān)高校的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，本專業(yè)方向課程設(shè)置方面存在專業(yè)課程特色不鮮明、部分課程開(kāi)設(shè)順序銜接不合理、部分課程課時(shí)分配不合理、部分課程出現(xiàn)內(nèi)容重復(fù)等突出問(wèn)題，影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，優(yōu)化專業(yè)方向課程設(shè)置，建設(shè)合理的安全工程專業(yè)瓦斯地質(zhì)方向課程體系對(duì)培養(yǎng)瓦斯地質(zhì)專門人才，繼續(xù)保持河南理工大學(xué)在瓦斯地質(zhì)方面的優(yōu)勢(shì)和特色具有重要意義。
3瓦斯地質(zhì)方向課程體系優(yōu)化思路、目標(biāo)
以“素質(zhì)是前提、能力是關(guān)鍵、知識(shí)是載體”的新型人才觀為指導(dǎo)，按照培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、創(chuàng)新性、復(fù)合型”高素質(zhì)人才和注重學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的要求，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，堅(jiān)持瓦斯地質(zhì)學(xué)科特色，采用走訪、問(wèn)卷調(diào)查等方法了解用人單位對(duì)瓦斯地質(zhì)方向人才要求，探討瓦斯地質(zhì)專門人才應(yīng)具備的基本知識(shí)、素質(zhì)和能力,從教育學(xué)、人才學(xué)和瓦斯地質(zhì)發(fā)展的角度系統(tǒng)分析瓦斯地質(zhì)專門人才的基本特征，建立瓦斯地質(zhì)專門人才知識(shí)、能力、素質(zhì)相對(duì)應(yīng)的該專業(yè)方向知識(shí)體系框架；以該專業(yè)方向知識(shí)體系框架為基礎(chǔ)，在原有課程體系的基礎(chǔ)上通過(guò)與瓦斯地質(zhì)相關(guān)專業(yè)（主要包括采礦、地質(zhì)、安全）有關(guān)專家、學(xué)者和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員進(jìn)行會(huì)議交流、討論，確定專業(yè)特色課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)選修課程，以及相對(duì)應(yīng)的工程實(shí)踐內(nèi)容、教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，并與現(xiàn)場(chǎng)積極聯(lián)系，建立瓦斯地質(zhì)工程實(shí)習(xí)基地；以理論課程和實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主題，根據(jù)課程內(nèi)容、難易程度、與瓦斯地質(zhì)的相關(guān)度，討論分析各門課程的銜接關(guān)系和課程教授的主要內(nèi)容，確定各課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間、開(kāi)設(shè)學(xué)時(shí)等。最終構(gòu)建瓦斯地質(zhì)方向的課程體系，優(yōu)化瓦斯地質(zhì)方向培養(yǎng)方案，實(shí)現(xiàn)如下培養(yǎng)目標(biāo)：（1）掌握安全科學(xué)、安全工程及技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)，掌握礦井開(kāi)采、巖石力學(xué)、礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)、瓦斯地質(zhì)學(xué)、礦井瓦斯抽采、煤層氣勘探開(kāi)發(fā)、地質(zhì)勘探工程等方面的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能。（2）培養(yǎng)出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、創(chuàng)新性、復(fù)合型”的高素質(zhì)人才，適應(yīng)國(guó)內(nèi)外能源礦山、煤層氣、頁(yè)巖氣發(fā)展需求，具備到能源礦山、煤層氣和頁(yè)巖氣等相關(guān)單位進(jìn)行煤層氣、頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣的地面勘探開(kāi)發(fā)，煤礦瓦斯地質(zhì)、瓦斯抽采、瓦斯災(zāi)害防治等各類設(shè)計(jì)、施工及安全管理所需的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)具備從事其他安全領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)與施工、管理、監(jiān)察以及教育培訓(xùn)等工作。（3）實(shí)現(xiàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、人才培養(yǎng)目標(biāo)的良好匹配，保證人才培養(yǎng)方案中課程設(shè)置整體優(yōu)化的要求，提升新形勢(shì)下學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、工程實(shí)踐能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
4瓦斯地質(zhì)方向課程體系優(yōu)化設(shè)置
河南理工大學(xué)安全工程專業(yè)根據(jù)社會(huì)需求和自身優(yōu)勢(shì)，設(shè)立了瓦斯地質(zhì)等4個(gè)專業(yè)方向。按照課程體系建設(shè)優(yōu)化思路和目標(biāo)，以河南理工大學(xué)安全工程專業(yè)整體要求和瓦斯地質(zhì)方向的優(yōu)勢(shì)、特色，構(gòu)建了以通識(shí)教育課程模塊、專業(yè)公共課程模塊、方向?qū)I(yè)課程模塊（包括方向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程）、實(shí)踐環(huán)節(jié)課程模塊為框架的瓦斯地質(zhì)方向合理的課程體系（圖1），優(yōu)化了課程之間內(nèi)在邏輯性，減少了課程間的重復(fù)與脫漏。該方向課程體系總學(xué)分194，其中通識(shí)教育課程模塊總學(xué)分98.5，公共專業(yè)課程模塊總學(xué)分26.5，方向?qū)I(yè)課程模塊總學(xué)分38（見(jiàn)表1），實(shí)踐環(huán)節(jié)課程模塊總學(xué)分31（不含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）。通識(shí)教育課程模塊：是傳授自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的，對(duì)學(xué)生全面發(fā)展具有基礎(chǔ)性、通用性和長(zhǎng)效性作用的課程。[5]河南理工大學(xué)安全工程專業(yè)下設(shè)的4個(gè)方向設(shè)置相同的通識(shí)課程，總學(xué)分98.5，包括思想政治類、軍訓(xùn)體育類、外語(yǔ)類、計(jì)算機(jī)類、數(shù)學(xué)類、理化類等[6]，以必修課為主。公共專業(yè)課程模塊：是河南理工大學(xué)安全工程專業(yè)所設(shè)立4個(gè)專業(yè)方向都要求開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程模塊，是使學(xué)生掌握安全科學(xué)、安全技術(shù)及工程的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能的必備的課程，同時(shí)體現(xiàn)安全工程專業(yè)特色。共設(shè)置11門課程，課時(shí)256，學(xué)分26.5，全為必修課程。方向?qū)I(yè)課程模塊：包括方向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程和方向?qū)I(yè)課程。方向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程是學(xué)生掌握該方向?qū)I(yè)知識(shí)、學(xué)習(xí)專業(yè)科學(xué)技術(shù)、發(fā)展個(gè)人能力的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是提高學(xué)生最基本的職業(yè)素養(yǎng)的一類課程，該類課程對(duì)于后續(xù)方向?qū)I(yè)課程的具有重要的支撐作用，課程的設(shè)置的好壞，對(duì)學(xué)生專業(yè)理論和專業(yè)技能的掌握影響較大，由必修和選修兩類組成，總學(xué)分15學(xué)分，其中必修課4門，學(xué)時(shí)144，學(xué)分9，選修課6門，學(xué)時(shí)192，學(xué)分12，限選6學(xué)分；方向?qū)I(yè)課程是與專業(yè)基礎(chǔ)課有直接聯(lián)系的，是學(xué)生適應(yīng)未來(lái)從事的職業(yè)、工作環(huán)境所必須學(xué)習(xí)的課程，由必修和選修兩類組成，總學(xué)分23，其中必修課程3門，學(xué)時(shí)128，學(xué)分8，選修課11門，學(xué)時(shí)336，學(xué)分21，限選15學(xué)分。方向?qū)I(yè)課程模塊的課程設(shè)置來(lái)看，方向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課以必修課程為主，目的為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，方向?qū)I(yè)課程增加了較多的選修課程，目的是為了能適應(yīng)未來(lái)需求和多元的工作環(huán)境（見(jiàn)表1）。實(shí)踐環(huán)節(jié)課程模塊：實(shí)踐教學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力以及綜合素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是高校課程體系的必要組成部分。[6]通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，可促進(jìn)學(xué)生鞏固和加深理論知識(shí)，提高運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析、工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究等專業(yè)技能，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和對(duì)未來(lái)工作的適應(yīng)能力。[7]河南理工大學(xué)安全工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)置中，除了思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)、軍訓(xùn)、工程基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐、畫法幾何與工程制圖課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等實(shí)踐教學(xué)課程外，結(jié)合本專業(yè)方向特點(diǎn)，特別增設(shè)了地質(zhì)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)、煤礦瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理生產(chǎn)實(shí)習(xí)，并建立了登封地質(zhì)實(shí)習(xí)、鶴壁生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐實(shí)習(xí)基地；并針對(duì)本方向?qū)I(yè)特色，開(kāi)設(shè)了瓦斯地質(zhì)、礦井瓦斯防治技術(shù)和礦井通風(fēng)與除塵等特色課程的課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)方向理論知識(shí)和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)和理解，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。另外，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和科研項(xiàng)目，對(duì)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，減少了演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的綜合性、設(shè)計(jì)性和科研型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維。在畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇上，要求結(jié)合煤礦企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行選題，使學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。總學(xué)分為31個(gè)，學(xué)時(shí)為33周，貫穿于大學(xué)四年的每個(gè)學(xué)期。
5結(jié)束語(yǔ)
課程體系是人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在人才培養(yǎng)的過(guò)程中起著重要作用。瓦斯地質(zhì)方向課程體系的改革、優(yōu)化應(yīng)以現(xiàn)代大學(xué)理念和新型人才觀為指導(dǎo)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，同時(shí)堅(jiān)持專業(yè)特色，在以后的教學(xué)實(shí)踐中不斷進(jìn)行補(bǔ)充、完善，培養(yǎng)高素質(zhì)瓦斯地質(zhì)專門人才，為煤礦減災(zāi)抗災(zāi)、煤層氣規(guī)模性開(kāi)發(fā)提供人才智力支撐。
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