引論:我們?yōu)槟砹?篇地質(zhì)環(huán)境研究3篇范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
0引言
近十幾年來,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,一大批高速公路、高速鐵路及縣鄉(xiāng)公路陸續(xù)開工建設(shè),新農(nóng)村建設(shè)、城市建設(shè)飛速發(fā)展,露天開采建筑用石料等砂石資源發(fā)揮了重要作用。然而,中國礦山地質(zhì)環(huán)境保護工作起步較晚,在采礦-閉坑的總體規(guī)劃和設(shè)計理念上落后于發(fā)達國家,許多已廢棄關(guān)閉的礦山未實施地質(zhì)環(huán)境治理和土地恢復(fù)工程,裸露的基巖坡面和采礦廢棄物隨意堆砌形成的高陡邊坡容易誘發(fā)崩塌、滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害,造成礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境惡劣,嚴重影響著礦業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展[1]。
1礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀
1.1礦山資源現(xiàn)狀為了有效地利用資源、保護資源、開發(fā)資源,宿州市近年來陸續(xù)關(guān)停了多座小型砂石類露天企業(yè),整合資源,整體規(guī)劃,整體開發(fā)。通過1∶5萬礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查和遙感解譯手段,對宿州市礦山進行了全面的調(diào)查,截至2022年4月,宿州市共有各類礦山659個,其中政策關(guān)閉、閉坑礦山488家、廢棄礦山143家、籌建礦山9家、生產(chǎn)礦山19家;按礦種分類統(tǒng)計,建材及其它非金屬礦產(chǎn)632家,能源礦產(chǎn)22家,冶金輔助原料非金屬礦產(chǎn)2家,黑色金屬礦產(chǎn)1家;按開采方式分類統(tǒng)計,露天開采633家,井下開采26家[2]。
1.2礦山地質(zhì)環(huán)境問題(1)地形地貌景觀的破壞。露天開采礦山需剝離表面覆蓋層、風化層、夾層、圍巖及破碎且沒有開采價值的部分礦石,開采方式采用階梯式露天開采,沿礦體自上而下逐層開采,造成大面積的破損山體及露天采坑,對原有地貌景觀造成無法恢復(fù)的破壞,處于“三線三邊”可視范圍內(nèi)露采礦山,造成嚴重視覺污染;部分地區(qū)凹陷式開采形成坑坑洼洼的宕底,形成季節(jié)性集水坑,造成地表植被破壞,進而造成生態(tài)植被系統(tǒng)的退化和生物多樣性的喪失,生態(tài)環(huán)境負面影響日漸嚴重。(2)土地和植被資源的破壞。露天開采礦山采用直接開挖的方式,不僅對地表環(huán)境破壞、影響大,使原有土地類型遭到嚴重破壞,而且礦山生產(chǎn)活動產(chǎn)生的固體廢棄物及工業(yè)廣場等長期占用大面積土地。據(jù)調(diào)查,全市礦山破壞土地資源和地形地貌面積約4884.3hm2,主要包含壓占破壞、挖損破壞2類。其中,全市礦山壓占破壞土地面積約1105.8hm2,多由礦山工業(yè)廣場以及廢棄渣土所致,主要集中在埇橋區(qū),占土地資源類型主要有耕地、裸地、工礦用地等。全市礦山挖損破壞土地面積約3778.5hm2,多由露天開采礦山及磚瓦粘土礦導(dǎo)致,主要集中于埇橋區(qū)、靈璧縣和蕭縣等3個縣區(qū)。破壞土地資源類型主要有林地、坑塘水面、裸地、工礦用地等。(3)地質(zhì)災(zāi)害安全隱患。露天開采所形成的高陡邊坡易形成不穩(wěn)定邊坡,尤其是逆向坡會造成地質(zhì)災(zāi)害安全隱患。據(jù)調(diào)查,全市共發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定邊坡229處,所形成開采宕口面積880~4250000m2不等,相對高差2~100m不等;坡體巖性以寒武系、奧陶系、震旦系為主。對礦山地質(zhì)環(huán)境及土地資源破壞程度嚴重,且露采所形成的高陡邊坡易于形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害,還將造成設(shè)備損毀、停產(chǎn)及采場報廢等災(zāi)難性后果。礦區(qū)開采宕口均為人為因素形成的,歷史資料記載雖未造成人員傷亡,但在后期仍存在崩塌的隱患,將威脅到路過行人的生命安全。
2礦山地質(zhì)環(huán)境治理現(xiàn)狀
“十三五”以來,宿州市政府牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,將生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護工作納入重要議事日程,以扎實推進生態(tài)環(huán)境保護“十三五”規(guī)劃落實為總抓手,堅決扛起生態(tài)文明建設(shè)的政治責任,創(chuàng)新治理思路,提高治理標準,著力打造“綠色宿州”礦山生態(tài)環(huán)境。截至2022年4月,全市已完成非煤礦山治理407個,總投資約7.76億元,種植樹木90萬余株(其中各類經(jīng)濟果木30萬株),累計治理面積約2506.7hm2(其中經(jīng)濟林面積約166.7hm2),復(fù)墾農(nóng)用地約1333.3hm2,逐步形成了自然山體環(huán)境修復(fù)和土地資源高效利用相結(jié)合的廢棄礦山環(huán)境治理模式,增加了可耕種面積,讓廢棄礦山變“青山”、變“寶地”,走出廢棄礦山生態(tài)環(huán)境治理新路子。
3露天礦山治理模式
宿州市露天礦山開采方式分為露天山坡臺階式開采和凹陷式開采2種。其中露天山坡臺階式開采主要分布在埇橋區(qū)、蕭縣、靈璧等地,凹陷式開采主要分布在泗縣。本文根據(jù)露天礦山開采方式、礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型和分布特征及其危害性,綜合礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀,將宿州市廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理模式分為以下2種情況[3]。
3.1露天采場積水塘治理模式由于難以滿足凹陷區(qū)回填所需的大量土石方,且露采場地質(zhì)環(huán)境治理需要水源,所以因地制宜地利用露采礦山凹陷常年積水區(qū)域建設(shè)濕地,是一種在露采礦山凹陷開采區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的常用模式。對于露采礦山開采形成的凹陷開采底盤被修復(fù)為坑塘時,應(yīng)對坑塘水進行取樣測試,對補給量(降雨量、地表匯水)與蒸發(fā)量和滲漏量進行盈虧分析,論證其可行性。要對凹陷區(qū)在積水條件下周邊山體(邊坡)進行穩(wěn)定性分析,論證其工程地質(zhì)條件,必要時可采取邊坡加固和防護措施,如修建防護圍欄、邊坡錨固等。積水塘周邊坡度較緩的裸地,以“土地資源再利用”為核心,根據(jù)周邊居民生活需求,進行景觀園林綠化設(shè)計。主要治理措施是場地平整、道路及排水系統(tǒng)修建、回填土層、植物種植。其中植物“喬、灌、草”配置以喬木為主、灌木為輔,錯落有致,以增加美觀效果。對于露天采場積水塘治理,以泗縣茶山建筑石料用灰?guī)r礦廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程為例進行分析。泗縣茶山廢棄礦山為前期凹陷開采形成,采場底盤形成了一個較大的積水坑塘,積水面積為88995.0m2,水深5~30m;坑塘周邊為廢棄工業(yè)廣場,生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞,東側(cè)緊鄰村村通道路,距離老山村僅400m。針對這種情況,主要采用地質(zhì)環(huán)境治理和園林景觀綠化相結(jié)合的方式,對治理區(qū)進行危巖清理、沿積水塘周邊設(shè)置防護圍欄1180m,以防人員落水;結(jié)合周邊地形地貌進行場地整平,在采坑周邊形成臺地和坡地,覆土80cm,實施園林景觀綠化工程。共計種植高桿女貞547株、銀杏123株、欒樹8株、國槐30株、紅葉李38株、櫻花76株、木槿50株、紫荊46株、石榴23株、衛(wèi)矛459株、連翹596株、云南黃馨175株、薔薇11989株、法國冬青3455株、冬桃3400株;對坑塘水進行取樣測試,測試結(jié)果顯示該水質(zhì)達到Ⅰ類水質(zhì)標準,可用于植被養(yǎng)護。該工程歷時6個月,合計投資500萬元,資金來源為政府專項資金。曾經(jīng)千瘡百孔的礦區(qū)如今已變成綠水青山,成為附近村民休閑活動場所,與周邊美麗的村莊遙相呼應(yīng)[4]。
3.2高陡邊坡治理模式
3.2.1穩(wěn)定邊坡對于高度大于20m、坡度大于60°的巖質(zhì)穩(wěn)定邊坡陡壁,受施工機械能力和安全技術(shù)要求的限制,削坡難度較大。因此,對無任何基質(zhì)、自然條件惡劣、植被重建極其困難的,可采用植生槽垂直綠化。清除危巖后,在石壁上垂直間隔2~5m開槽或人工澆筑鋼筋混凝土板,形成規(guī)則連續(xù)的植生槽(飄臺);對于深層不穩(wěn)定邊坡,采用錨索框架梁加固的同時,將植生槽與框架橫梁一起澆筑以形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),再在槽內(nèi)填土,沿水平方向間隔1~2m碼放植生袋,土中栽植灌草苗,藤本為主、灌木為輔;當坡度在50°~60°時,在框格內(nèi)回填植生袋,在植生袋外加設(shè)錨桿、鍍鋅鋼絲網(wǎng)片固定,每壘砌4m2植生袋墻體中有一袋填充中粗砂,以利排水。通過噴灌養(yǎng)護,能夠逐步構(gòu)建滿足灌木、藤本及草本植物生長地境和立地成活條件,建立起適合巖壁特征的植物生態(tài)系統(tǒng),使植被具有自組織能力,進入自然繁衍。
3.2.2不穩(wěn)定邊坡對于不穩(wěn)定邊坡采用分臺階削坡、卸載的方法174消除安全隱患。臺階高度在原礦山開采遺留的臺階基礎(chǔ)上進行設(shè)計,一般在6~8m,臺階寬度4~6m、坡度40°~60°。在坡面上構(gòu)筑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層后(如鋼絲網(wǎng)、筋帶等),采用植生基材、高次團粒等客土噴播進行生態(tài)修復(fù)。巖面光滑時,沿剖面方向間隔幾米鑿毛巖面,以增加客土摩擦力;有效噴播厚度隨坡度增大逐漸增厚,一般以12~15cm厚(含種子層)植物“灌、小喬、草、花”配置;以草本為主、灌木為輔,草灌結(jié)合,為后期灌木、小喬木生長創(chuàng)造條件[5]。高陡邊坡治理以蕭縣白土鎮(zhèn)牛頭山水泥灰?guī)r礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程為例進行分析。由于長期的開采活動,安徽省蕭縣白土鎮(zhèn)牛頭山水泥灰?guī)r礦山體挖損嚴重,已經(jīng)累計挖損、破壞及壓占土地面積約19.3033hm2,邊坡最高達65m,坡度40°~70°,造成連霍高速、合徐高速、S301省道的視覺污染。針對這種情況,主要采取危巖清理+削坡放階+植被綠化的方式進行治理。首先對邊坡危巖體、浮石進行清理清除,根據(jù)施工條件選擇機械鑿巖、翻運、修坡相結(jié)合的施工工藝,參照《工程地質(zhì)手冊》(第4版)提供的巖質(zhì)邊坡坡率允許值按照(1∶1)~(1∶2)對邊坡進行削坡、放坡,形成臺階高度8~10m、坡度40°~60°、平臺寬度6m的臺階式穩(wěn)定邊坡。然后對平臺開挖深0.8m、寬3m的種植槽,回填種植土,撒播草籽,種植喬木和灌木;對坡面采用客土噴播,將鐵絲網(wǎng)掛入坡頂錨桿后順沿坡面從上到下進行鋪設(shè),拉緊至坡底后施打錨桿固定。為了達到更好的噴播效果,邊坡在噴播前,扎直徑20cm的草捆、竹、木桿等固定在網(wǎng)下,以起到對噴播體擋土抗滑作用。先噴射不含種子的2~3cm厚的營養(yǎng)基材,再噴3~4cm厚的中層基盤,后噴含種子的培養(yǎng)基,含種子層厚度為1cm,每平方米播種量為20~41g;采場底盤平面綠化,以種植喬木為主,撒播草種,采用自動噴灌系統(tǒng)和人工拉皮管相結(jié)合的方式澆灌養(yǎng)護,綠化效果好、恢復(fù)快。共計種植刺柏8916株、紅葉石楠等景觀樹2155株、灌木200株,撒播草籽面積13.06hm2。該工程歷時11個月,合計投資4000萬元,資金來源為企業(yè)自籌。治理完成后,該礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到極大改善。
4結(jié)論
露天礦山地質(zhì)環(huán)境治理不僅要消除地質(zhì)災(zāi)害,同時要恢復(fù)治理區(qū)的可利用土地資源,使得治理區(qū)與周邊地形地貌景觀相協(xié)調(diào),使社會效益、環(huán)境效益得到明顯體現(xiàn)。本文分析了宿州市露天開采礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀、礦山地質(zhì)環(huán)境治理現(xiàn)狀及存在的問題,根據(jù)露天礦山現(xiàn)狀、開采方式不同,提出相應(yīng)的礦山地質(zhì)環(huán)境治理模式,對于宿州市露天開采礦山地質(zhì)環(huán)境治理有一定的借鑒意義。露天礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作需要大量的資金,并不是一朝一夕可解決的。要多措并舉,采用多種模式,積極吸收社會資本參與治理工程,實行誰治理、誰受益;繼續(xù)推進露天礦山的地質(zhì)環(huán)境治理工作,改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,重現(xiàn)綠水青山。
作者:韓坤帥 單位:安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊
地質(zhì)環(huán)境研究2
1石油常見的地質(zhì)類型
1.1生油層生油層具有較高的商業(yè)價值,在該層進行石油開采時經(jīng)常能夠開采出石油和天然氣,所以還可以稱之為油氣巖層。烴源巖通常分為兩類:泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖。常見的泥質(zhì)巖石為暗色泥巖和頁巖,含有大量有機質(zhì)。常見的碳酸鹽巖包括深灰色生物灰?guī)r和隱晶質(zhì)灰?guī)r等。對石油沉積環(huán)境的分析表明,大量生物繁殖和生長的地方常集中著大量的石油,因此在生油層進行石油勘探時,需要對其巖性進行準確分析,然后采用科學(xué)的開采技術(shù)進行石油的高效開采[1]。
1.2儲集層儲集層雖然是巖石的一種,但是必須經(jīng)過一段時間的沉積后才能形成真正的巖石,而此類巖石只有符合以下三個條件后才能形成儲集層。①巖石必須具有滲透性,只有當巖石具有一定的滲透性和容限時才能逐漸形成儲層。火山巖和變質(zhì)巖是儲集層中的主要內(nèi)容,因不同的巖石具有各自的分布特點,所以勘探人員可以以此快速找到每一類巖石。②巖石需具備一定的孔隙,便于實現(xiàn)流體的容納。③儲集層在具體應(yīng)用中可以實現(xiàn)巖石層的再分,將其分為碎屑巖儲集層和碳酸鹽儲集層,不同類型的儲集層具有不同的特點,因此在對其進行勘探時需要提前了解儲集層的內(nèi)部結(jié)構(gòu),進行合理開采。
1.3蓋層蓋層從整體來講屬于封閉的層,其作用是防止石油資源和天然氣資源泄漏,實現(xiàn)這兩種資源的安全儲存。蓋層與擋水層的作用存在一定的差異,蓋層可以有效擋住石油資源和天然氣資源的流失,常見的勘探方式有鹽巖、頁巖和石灰?guī)r。
2不同石油地質(zhì)類型對石油勘探技術(shù)的影響
2.1生油層對石油勘探技術(shù)的影響烴源巖有泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖兩種類型,因此在勘探烴源巖之前,要先判斷勘探區(qū)域的類型,然后根據(jù)不同的區(qū)域類型選擇不同的勘探技術(shù)進行石油開采,避免因勘探技術(shù)選擇不當而造成生油層遺漏的現(xiàn)象,進而降低石油開采的綜合效益。
2.2儲集層對石油勘探技術(shù)的影響對儲集層進行石油勘探之前,需要對儲藏巖的基本構(gòu)成和面積等基本特點進行全面調(diào)查,并對調(diào)查數(shù)據(jù)進行整理分析,以調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制定有效的石油勘探規(guī)劃,同時選擇安全且可靠的勘探技術(shù)。儲集層對石油勘探技術(shù)帶來的主要影響在于儲集層的面積及大小,另外,該類型地質(zhì)的結(jié)構(gòu)和環(huán)境情況也會影響石油的勘探及開采,因此在選擇勘探技術(shù)時需深入分析儲集層的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,制定全面且具有可行性的石油開采技術(shù),在保障石油開采質(zhì)量的同時實現(xiàn)成本的節(jié)約[2]。
2.3蓋層對石油勘探技術(shù)的影響因蓋層本身的特殊性,在對其進行勘探時需要始終保持認真負責的態(tài)度,并且保證蓋層的強度在具體應(yīng)用中能夠?qū)⒚芊庥蛯拥淖饔冒l(fā)揮到極致,同時關(guān)注勘探人員在整個勘探過程中的安全和工作效率。因蓋層自身密度較高,所以在對蓋層進行勘探時需確保其密封生油層,避免油氣資源的泄漏。而蓋層對石油勘探技術(shù)的主要影響是不能重視石油勘探而忽略蓋層對生油層的穩(wěn)定作用。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步,在進行石油勘探時需要結(jié)合不同地質(zhì)情況制定并選擇切合實際的勘探技術(shù),充分發(fā)揮勘探技術(shù)的優(yōu)勢,實現(xiàn)石油資源的高效開采。
3不同石油地質(zhì)類型對石油勘探的作用
3.1生油層對石油勘探的作用生油層容易被開采出石油資源和天然氣資源,所以生油層具有較大的實用價值和商業(yè)價值。為了進一步探討生油層的地質(zhì)特征,石油勘探人員對其進行了大量且全面的調(diào)查研究,根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)判斷該地質(zhì)類型是否與原巖有一定的關(guān)聯(lián),在對地質(zhì)條件的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),該地質(zhì)類型的地質(zhì)條件與原巖地質(zhì)條件的部分特征有一定的相似之處。為了確保調(diào)查結(jié)果的準確性,在對生油層進行地質(zhì)調(diào)查時,結(jié)合了有效的石油勘探技術(shù),通過勘探技術(shù)的優(yōu)勢進一步了解生油層對石油勘探的促進作用。
3.2儲集層對石油勘探的作用通過多次對儲集層進行勘探后發(fā)現(xiàn),此類型的地質(zhì)中擁有十分豐富的石油儲量,能夠被開采出大量的石油資源,從而滿足我國對石油資源的總量需求,因此,儲集層成為石油開采中的重要目標。經(jīng)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),儲集層具有石油藏的特點,簡單來講,該地質(zhì)的地形條件良好,且具有較為明顯的石油層次性,所以儲集層已經(jīng)成為石油勘探中的重點內(nèi)容。為了進一步提高石油勘探的工作效率,勘探人員需具有較高的專業(yè)素質(zhì)和實踐操作能力,在對儲集層進行勘探時對儲集層的地形特性進行全面分析后選擇正確的勘探技術(shù),為石油開采提供技術(shù)支持[3]。
3.3構(gòu)造與裂縫發(fā)育對石油勘探的作用因受到巖石結(jié)構(gòu)的壓力作用,導(dǎo)致部分地質(zhì)層逐漸出現(xiàn)膨脹和被破壞的現(xiàn)象,因外部壓力過大,且地質(zhì)層自身特性較為復(fù)雜,致使構(gòu)造力存在較大的差異。據(jù)查詢相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),大部分地質(zhì)裂縫是在構(gòu)造力的作用下形成且發(fā)育的,并且集中在地質(zhì)層的長軸部和局部結(jié)構(gòu)的高處,使其成為石油的移動通道和儲滲空間。又因形成地質(zhì)構(gòu)造需要消耗大量的時間,所以一定程度上會影響石油資源和天然氣資源的儲存,影響石油勘探的效果。
3.4蓋層對石油勘探的作用蓋層對油氣資源的聚集和儲存有著非常重要的作用,通過對蓋層覆蓋強度的實際調(diào)查發(fā)現(xiàn),在對蓋層進行石油勘探的整個過程中不僅實現(xiàn)了高效勘探,還保障了工作人員的人身安全。對蓋層進行實際測量時發(fā)現(xiàn),蓋層的表層雖具有大量的孔洞,但是卻絲毫不影響其對油氣資源的密封性。而出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要原因是該地質(zhì)層的巖石密度整體較高,且地質(zhì)層之間擁有較小的間隔,所以其表層存在的大量孔洞并不影響其自身的密封性。但是為了高效完成油氣資源的儲存工作,同時保證油氣資源的質(zhì)量,對石油勘探技術(shù)提出了更高的要求,即在對蓋層進行實際調(diào)查中,需要重點注意蓋層的基本地質(zhì)特征,同時有效發(fā)揮蓋層在石油勘探中的價值。
3.5大陸邊緣區(qū)對石油勘探的作用在地質(zhì)運動的影響下,部分大陸邊緣區(qū)目前已經(jīng)成為十分理想的儲油區(qū),同時受到一定的外力作用,使其形成了良好的石油儲層。據(jù)相關(guān)資料顯示,岡瓦納大陸在解體前后,因受到外力作用的影響,大西洋兩岸屬于大陸邊緣區(qū),并且經(jīng)過勘探發(fā)現(xiàn)該地儲存著十分豐富的石油資源,該資料內(nèi)容證明了大陸邊緣區(qū)對石油勘探的作用。同時隨著我國石油勘探技術(shù)的不斷改革創(chuàng)新,在大陸邊緣區(qū)進行石油勘探時會逐漸采用深水勘探技術(shù),進一步提升石油勘探效果。
3.6特提斯構(gòu)造區(qū)對石油勘探的作用從地質(zhì)角度看,在南北緯回歸線之間的暖流海域,其溫度條件和生活條件滿足多種生物體的發(fā)育需要。此外,該地區(qū)還富含有機質(zhì),生成了大量烴源巖。特別是古特提斯洋大規(guī)模海侵期間,西北地區(qū)有機質(zhì)豐富,形成烴源巖。
3.7油田類型狀態(tài)對石油勘探的作用根據(jù)目前現(xiàn)有油田的基本情況將其劃分為常規(guī)油田和非常規(guī)油田。當勘探人員對已發(fā)現(xiàn)的常規(guī)油田進行全面調(diào)查時發(fā)現(xiàn),大部分常規(guī)油田主要位于大陸邊緣與板塊活動比較劇烈的區(qū)域,該區(qū)域因自身優(yōu)勢對石油資源的儲存具有積極作用。同時在地殼運動的作用下,膏巖層得到了良好的發(fā)育,最終形成蓋層組合的基本形態(tài)。又因該區(qū)域的巖層受到烴類物質(zhì)的影響,使其在生長發(fā)育的后期會逐漸成為以烴類物質(zhì)為主的區(qū)域狀態(tài)。南北緯回歸線區(qū)間因有機質(zhì)含量十分豐富,所以為石油的形成提供了良好的氣候條件和生長發(fā)育條件。
4未來石油勘探的地質(zhì)趨勢
隨著全球經(jīng)濟一體化發(fā)展速度的不斷加快,我國市場對石油資源的需求總量不斷增加。為了滿足我國對石油資源日益增長的需求,對我國石油研究者提出了更高的要求,應(yīng)不斷加大對石油勘探技術(shù)的改革創(chuàng)新,提高勘探技術(shù)應(yīng)用水平和質(zhì)量,從而獲取更多的石油資源。但是就目前我國石油勘探的現(xiàn)狀來講,我國部分地區(qū)石油勘探的整體效果良好,但是仍有部分地區(qū)因地質(zhì)原因而未能成功開發(fā)石油資源。也就是說目前我國經(jīng)常進行勘探的地區(qū)屬于普通的地質(zhì)環(huán)境,長期的開發(fā)使普通地質(zhì)地區(qū)的石油資源驟減,如果仍未對非普通地質(zhì)地區(qū)進行轉(zhuǎn)場勘探開發(fā),那么開發(fā)的石油資源總量則無法滿足我國國民經(jīng)濟對石油資源的需求。針對此種現(xiàn)象,我國石油勘探機構(gòu)逐漸將石油勘探的主場由普通地質(zhì)區(qū)域轉(zhuǎn)向非普通且復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)域,并對非普通地質(zhì)環(huán)境區(qū)域所采取的勘探技術(shù)進行改革創(chuàng)新,希望能夠緩解我國石油資源匱乏的現(xiàn)象[4]。
5針對不同地質(zhì)類型對石油勘探技術(shù)影響的建議
5.1加強石油勘探技術(shù)的創(chuàng)新不同的地質(zhì)類型對石油勘探技術(shù)的應(yīng)用及應(yīng)用效果會產(chǎn)生不同的影響,因此在某區(qū)域進行石油勘探時,首先需要對即將進行勘探區(qū)域進行地質(zhì)類型的劃分,并全面了解該地質(zhì)的基本性質(zhì),只有全面掌握此地質(zhì)類型的基本情況,才能科學(xué)選擇與之相適應(yīng)的石油勘探技術(shù)。但是近年來我國對石油資源開采的頻率越來越高,導(dǎo)致普通地質(zhì)區(qū)域的石油資源已經(jīng)出現(xiàn)資源匱乏的現(xiàn)象,想要開采更多的石油資源,則需要對非普通地質(zhì)環(huán)境區(qū)域進行重點考察。非普通地質(zhì)環(huán)境區(qū)域因復(fù)雜的地質(zhì)情況對石油勘探技術(shù)提出了更高的要求,在此背景下,相關(guān)部門需要認識到地質(zhì)環(huán)境與勘探技術(shù)之間的關(guān)聯(lián),并明白要想在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境區(qū)域中進行石油勘探,需要采用更先進的勘探技術(shù)才能完成,因此加強石油勘探技術(shù)的創(chuàng)新和勘探方案的改革成為目前需要重視的問題。(1)重點研究巖石物理技術(shù)。尤其是面對十分復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,為了更加全面地掌握即將勘探區(qū)域的具體情況,可以采用先進的3D建模技術(shù)構(gòu)建地質(zhì)模型。為了確保地質(zhì)模型構(gòu)建的精準性,在構(gòu)建地質(zhì)模型時需結(jié)合地質(zhì)儲層的基本發(fā)展規(guī)律,然后以模型為中心深入討論即將進行石油勘探區(qū)域的具體情況,依據(jù)討論結(jié)果制定科學(xué)且合理的石油勘探方案,在實現(xiàn)石油資源高效開采的同時還要保證勘探能源的安全和員工的人身安全。(2)加強對石油勘探技術(shù)的改革創(chuàng)新。石油勘探技術(shù)是在非普通地質(zhì)環(huán)境區(qū)域中實現(xiàn)最大限度開采石油的主要技術(shù),如果采用傳統(tǒng)勘探技術(shù),那么則可能無法適應(yīng)非普通地質(zhì)環(huán)境區(qū)域的勘探工作,甚至造成資源浪費和安全威脅。對此,需在全面掌握復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境區(qū)域的基本情況前提下,對勘探技術(shù)進行改革,使其向物探技術(shù)和服務(wù)方面進行擴展,豐富勘探技術(shù)的內(nèi)容,使其在非普通地質(zhì)環(huán)境區(qū)域進行石油勘探開發(fā)時能夠充分發(fā)揮其應(yīng)用價值,提高石油勘探的質(zhì)量及效率,進一步提高我國石油勘探在國際市場中的影響力[5]。
5.2實現(xiàn)石油勘探質(zhì)量和勘探安全共存石油勘探工作是一項危險系數(shù)非常高的職業(yè),所以保證員工基本的人身安全非常重要。但是部分石油開采企業(yè)在進行石油勘探時將關(guān)注的重點集中在高效開采石油總量,并提高自身經(jīng)濟效益上,忽略了勘探人員人身安全的保障,進而造成勘探人員在勘探開采石油的過程中出現(xiàn)各種安全事故的現(xiàn)象,此種現(xiàn)象違背了石油勘探的初衷,同時也降低了員工對企業(yè)的忠誠度。為此,石油開采企業(yè)需針對此種現(xiàn)象進行自我反思和改革,在石油勘探工作開展過程中不僅要重視石油勘探開采的質(zhì)量,還要重視員工的人身安全。提高員工的專業(yè)素質(zhì)、實踐操作技能和安全意識,使其在保障自身安全的前提下通過采用先進的勘探技術(shù)及方案完成石油勘探及開采工作,如若遇到十分復(fù)雜的地質(zhì)層,在具體勘探之前可以與其他專業(yè)技術(shù)人員進行溝通交流,討論出最佳的勘探方案和勘探技術(shù),從而實現(xiàn)石油勘探質(zhì)量和勘探安全的共存,同時提高員工對企業(yè)的忠實度,使其在工作中充分發(fā)揮自身價值,為石油勘探及開采做出一定貢獻。
6結(jié)束語
我國國民經(jīng)濟的發(fā)展離不開石油資源的支持,為了滿足我國對石油資源總量日益增長的需求,要求石油開采企業(yè)逐漸改變傳統(tǒng)的管理理念,積極對不同類型的石油地質(zhì)進行研究,全面掌握不同石油地質(zhì)類型的基本特征,并制定不同的石油勘探方案及技術(shù),進一步提高石油勘探效率及質(zhì)量。同時還需要重視員工的施工安全,督促其在施工中秉持認真負責的原則,保障其自身安全的基礎(chǔ)上進行高效的石油勘探工作,為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展提供有力支撐。
作者:楊浩 單位:中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司
地質(zhì)環(huán)境研究3
隨著人們生活水平的不斷提升,社會對煤炭資源的需求也越來越高,因此為了保障煤炭資源供應(yīng),要加大煤炭資源的生產(chǎn)和開采力度。然而在煤礦開采過程中,受到礦井下復(fù)雜地質(zhì)條件的影響,煤礦中經(jīng)常發(fā)生各種地質(zhì)災(zāi)害,嚴重影響到了煤礦生產(chǎn)質(zhì)量及工作人員的生命安全。因此,如何在煤礦開采過程中,對工程地質(zhì)災(zāi)害進行有效防治,成為當下煤礦生產(chǎn)企業(yè)首要考慮的問題。本文便根據(jù)這個情況,從礦井減災(zāi)防治的角度出發(fā),對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的減災(zāi)對策展開研究。
1煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害鏈分析
煤礦工程建設(shè)通常規(guī)模較大、周期較長,涉及到大量的人為活動,而這些人為活動會改變礦區(qū)所在地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境,甚至破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu),受此影響會導(dǎo)致大量的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。根據(jù)實際調(diào)查可以得知,地質(zhì)災(zāi)害的誘因和很多因素有關(guān),主要包括地區(qū)的自然環(huán)境和人為活動因素[1]。其中,地震和活動斷裂災(zāi)害對煤礦工程的影響最大,沖擊地壓是目前所了解的所有工程地質(zhì)災(zāi)害中已知傷亡人數(shù)最多的災(zāi)害,滑坡、崩塌災(zāi)害對煤礦工程造成的損失也很大,還有土壤沙漠化對于煤礦地質(zhì)環(huán)境造成的影響等。此外,再加上自然環(huán)境因素的影響,上述這些問題的聯(lián)動形成了一條煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害鏈,嚴重破壞煤礦周圍地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,影響周邊居民的正常生產(chǎn)生活。所謂煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害,指的是在煤礦開采過程中,受到自然環(huán)境和人為活動因素影響,地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,引起的一系列地質(zhì)災(zāi)害。煤礦地質(zhì)災(zāi)害鏈則是將可能發(fā)生的煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害進行集中整合,各個災(zāi)害發(fā)生的原因雖然各有不同,但它們之間存在某種聯(lián)動制約關(guān)系。據(jù)實際調(diào)查可知,煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間存在著一定的重合、穿插,由此更加確認了地質(zhì)災(zāi)害之間相互制約的關(guān)系。在煤礦地質(zhì)工作的開展過程中,工程地質(zhì)災(zāi)害鏈的制定可以對相關(guān)工程地質(zhì)災(zāi)害的破壞程度及破壞范圍都能進行準確的分析預(yù)測,并且通過對災(zāi)害鏈的深入分析,還能充分了解有關(guān)地震災(zāi)害和水土流失等問題的發(fā)生原因。煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害鏈為煤礦地質(zhì)環(huán)境的研究貢獻了巨大的力量,且對于煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害的治理也起到關(guān)鍵作用,能夠為工程地質(zhì)災(zāi)害的分析提供一定的事實依據(jù)[2]。
2煤礦開采中工程地質(zhì)災(zāi)害分析
2.1地震、活動斷裂在煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害中,地震是潛伏期最強、最具有突發(fā)性且破壞范圍最廣的災(zāi)害之一,我國煤礦所在區(qū)域大多在低山丘陵,且80%以上的煤礦都處于地震帶上,因此在進行煤礦開采作業(yè)時,經(jīng)常出現(xiàn)地震災(zāi)害。比如唐山地震時期,唐山大部分煤礦都遭到了毀滅性危害,造成巨大損失。活動斷裂現(xiàn)象大多伴隨地震出現(xiàn),地殼不穩(wěn)定的礦區(qū)所在地就會經(jīng)常出現(xiàn)活動斷裂現(xiàn)象,這個災(zāi)害一旦發(fā)生,會嚴重影響到周邊居民的正常生活,甚至會威脅到人們的生命財產(chǎn)安全[3]。此外,像地震和活動斷裂這類地質(zhì)災(zāi)害,還會為礦井下作業(yè)埋下安全隱患,同時影響煤礦開采工作的進行,為煤炭開采企業(yè)造成無法挽回的巨大損失。如圖1為煤礦開采現(xiàn)場 。
2.2沖擊地壓沖擊地壓通常是由煤炭開采工程和自然地質(zhì)之間發(fā)生相互作用所引起的常見工程地質(zhì)災(zāi)害,這種災(zāi)害一旦發(fā)生,會造成大量的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失,是目前所了解的所有工程地質(zhì)災(zāi)害中已知傷亡人數(shù)最多的災(zāi)害。沖擊地壓災(zāi)害的發(fā)生極具突發(fā)性,通常會在一瞬間發(fā)生,且發(fā)生過程會誘發(fā)強烈的地震,造成煤礦頂板脫落、工作面堵塞和巷道彎曲等現(xiàn)象,嚴重威脅到了礦井工作人員的生命安全。除此之外,煤礦開采過程本身就會造成周邊環(huán)境水土大面積流失,導(dǎo)致土壤沙漠化,再受到自然地質(zhì)活動因素的影響,二者雙重作用下就會誘發(fā)出泥石流、山體滑坡等災(zāi)害,嚴重破壞煤礦周圍地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,影響周邊居民的正常生產(chǎn)生活[4]。
2.3滑坡、崩塌誘發(fā)滑坡、崩塌災(zāi)害的因素有很多,大部分受到人為活動因素影響。在進行煤礦開發(fā)工作時,由于長時間大規(guī)模的開采,強烈的人類活動會導(dǎo)致煤礦所處山體地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變形,從而衍生出泥石流、滑坡、崩塌等一系列地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)實際調(diào)查顯示,我國煤炭行業(yè)中滑坡、崩塌災(zāi)害造成的損失巨大,我國對于此類災(zāi)害的治理力度也是最大的。尤其是西北部地區(qū),煤礦分布面積甚廣,受災(zāi)情況也最為嚴重。如圖2為某露天礦發(fā)生的滑坡事故。
2.4沙化、水土流失我國大部分大型煤礦所處區(qū)域或鄰近沙漠,或遍布黃土,飽受土地沙漠化危害,煤礦周圍地質(zhì)存在著嚴重的水土流失現(xiàn)象。尤其是晉、陜、蒙等地區(qū),風沙面積達到了全區(qū)的25%,部分煤田甚至已經(jīng)面臨著被沙漠覆蓋的風險。根據(jù)實際調(diào)查顯示,我國煤炭行業(yè)及相關(guān)政府部門對于沙化和水土流失類的工程地質(zhì)災(zāi)害的治理投入資金已經(jīng)達到了億元以上。
2.5地面塌陷煤礦開采工作中另外一類不可避免的地質(zhì)災(zāi)害就是地面塌陷災(zāi)害,隨著我國對煤炭資源需求的不斷增加,采煤量和采煤規(guī)模也在逐年增大,地面塌陷災(zāi)害也隨之擴大。尤其在我國某些地區(qū),煤層比較厚,埋深小,還覆蓋著厚厚的黃土,因此經(jīng)常發(fā)生大面積的塌陷災(zāi)害,導(dǎo)致周邊環(huán)境水土大面積流失,土壤沙漠化嚴重,且嚴重破壞煤礦周圍地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,影響周邊居民的正常生產(chǎn)生活。
2.6其他工程地質(zhì)災(zāi)害除了前文提到的這些災(zāi)害以外,在煤礦開采過程中還存在著固體廢棄物外排、危陡邊坡和粉塵污染等災(zāi)害。此外,煤礦開采過程中復(fù)雜的水文地質(zhì)條件也是引發(fā)工程地質(zhì)災(zāi)害的罪魁禍首之一,煤礦開采工作面地下水位的反復(fù)起伏會造成地面沉降,從而引發(fā)地面塌陷等不同程度、不同類型的地質(zhì)災(zāi)害。這些地質(zhì)災(zāi)害嚴重影響了城市可持續(xù)發(fā)展,導(dǎo)致各種災(zāi)害聯(lián)動發(fā)生,為企業(yè)甚至環(huán)境帶來的損失都是不可估量的。
3煤礦開采中工程地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)對策
3.1滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防治理(1)防滑工程:對于滑坡這樣的地質(zhì)災(zāi)害類型,可以通過設(shè)置擋土墻和防滑樁的方式對煤礦采取防滑措施。(2)排水工程:造成滑坡的因素中最關(guān)鍵的就是水分,水分會增加土壤孔縫中的壓力,減小滑動摩擦力,這都是造成滑坡的主要原因。針對此問題,可以通過結(jié)構(gòu)排水工程來進行防治工作,在地下和地表都要設(shè)計出水管道,從而將地表水分通過溝渠的攔截和排放,從管道中引流至自然環(huán)境中。(3)邊坡防護工程:通常煤礦工程所在區(qū)域的土壤層抗沖蝕性都比較差,且地表水流經(jīng)河床十分陡峭,因此無法構(gòu)成穩(wěn)定的邊坡形成條件。為此,需要通過在平原區(qū)修建水壩、種植植被等方式對邊坡開展有效防護工程,從而提高邊坡的穩(wěn)定性,對煤礦周圍的生態(tài)環(huán)境和周邊居民的生活環(huán)境進行保護。如圖3為邊坡防護工程開展。
3.2地面塌陷災(zāi)害的預(yù)防治理(1)首先對于小煤礦采空區(qū)的勘探,要做好預(yù)測、測量和分析等相關(guān)工作。其次要對土壤表面進行分析,找出地質(zhì)結(jié)構(gòu)變形的原因及變形規(guī)律,便于后續(xù)煤炭開采工作中對于土質(zhì)變形的預(yù)測工作,減少地面塌陷災(zāi)害的發(fā)生。(2)要對工作人員進行小煤礦開采技術(shù)的培訓(xùn),同時加大地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)知識的宣傳力度。要求工作人員明確自身職責,充分了解礦區(qū)工程地質(zhì)災(zāi)害防治的應(yīng)急措施。在發(fā)現(xiàn)問題時,第一時間趕往災(zāi)害發(fā)生現(xiàn)場并采取相關(guān)措施。(3)要對地面塌陷原因進行深入追蹤,并加強對煤礦開采技術(shù)和地面塌陷防治技術(shù)的研究,確保在煤礦開采過程中遭遇地質(zhì)災(zāi)害時,可以能夠采取最合適的防治技術(shù)對煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害進行治理。
3.3完善煤炭行業(yè)相關(guān)規(guī)范制度當下在煤礦開采過程中發(fā)生工程地質(zhì)災(zāi)害時,之所以沒有實現(xiàn)對其的有效治理,究其根源是缺乏完善的煤炭工程地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)范制度。因此,相關(guān)部門應(yīng)該建立科學(xué)的安全檢測制度,構(gòu)建完整的災(zāi)害檢測系統(tǒng)。同時對煤礦開采區(qū)域的地表層進行穩(wěn)定性評價,從而減少地表塌陷、水土流失、滑坡等工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
3.4加強安全管理和技術(shù)管理工作除了前文所述措施以外,煤礦開采企業(yè)及相關(guān)部分還要加強煤礦開采過程中的安全管理工作,定期對工程災(zāi)害可能發(fā)生區(qū)域進行安全檢查。此外,還要重視技術(shù)管理工作,對相關(guān)工作人員定期展開專業(yè)培訓(xùn),避免因人為因素導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。
4結(jié)語
綜上所述,由于我國煤礦所在區(qū)域大多在低山丘陵,因此受到復(fù)雜地質(zhì)條件的影響,煤礦開采環(huán)境極其多變,經(jīng)常發(fā)生工程地質(zhì)災(zāi)害,對周圍生態(tài)環(huán)境帶來毀滅式破壞,影響煤礦開采作業(yè)的同時還會嚴重威脅到煤礦開采工作人員的生命安全。不僅如此,工程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程通常較為迅速,難以進行預(yù)測。針對這一問題,要求在煤礦開采中對工程地質(zhì)災(zāi)害進行減災(zāi)治理時切忌以偏概全,要加強對煤礦周圍地質(zhì)環(huán)境的勘察工作,充分了解誘發(fā)工程地質(zhì)災(zāi)害的主要因素,經(jīng)過全面綜合的考量后再有針對性地制定減災(zāi)對策。從而有效減少工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,為煤礦開采工作提供安全保障。
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作者:宋雅慧 單位:山西地寶能源有限公司