成煤时期的环境特点
地壳上有泥炭沼泽发育的地貌单元。煤由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成(见成煤植物)。适于植物遗体堆积并转变为泥炭的场所是沼泽。沼泽是被水饱和着的土壤区,长年或季节性地被水所覆盖,表面和周围有植物生长,当沼泽中堆积了一定厚度的泥炭层时称为泥炭沼泽。适于泥炭沼泽发育的沉积环境,如海滨或湖泊沿岸、三角洲平原、冲积平原、冲积扇前缘等。
沼泽类型
根据水源补给条件,沼泽可分为低位沼泽和高位沼泽。由地下水补给的低位沼泽,含丰富的矿物质,有3种基本类型:
(1)树沼或森林沼泽,一般为淡水,覆水浅,有高大乔木和灌木共生,因植物生长繁茂,遗体大量堆积,易形成厚的泥炭层。
(2)草沼,覆水略深,有水生植物和草类生长,一般为低位沼泽,分布在海岸附近的为咸水至半咸水,内陆环境的为淡水。
(3)漂浮沼泽,分布于湖泊或沼泽中的开阔水域,是低位沼泽深覆水区顶部的特殊沼泽类型。漂浮沼泽的表面几乎全被沉水植物、特别是菅茅和草类覆盖,有薄泥炭层形成并浮于水面,植物根可穿透泥炭层,又称沼泽湖或颤沼。此外,某些低位沼泽以占优势的植物群落命名,如分布在海岸潮间带半咸水的红树林沼泽;淡水、酸性土壤、有泥炭藓和菅茅生长的泥炭藓沼泽;淡水、碱性土壤、以芦苇为主的芦苇沼泽等。
高位沼泽的地貌景观不同于低位沼泽,中心凸起呈圆盘状,周缘地势较低,常由低位沼泽演化而成。沼泽地区地下水面略低于这类沼泽的表面,由大气降水补给,缺乏矿物质补充,因此沼泽发育后期植物矮化、属种单调。如潜水面不发生变化,沼泽环境难以长期持续。
当气候或构造等因素引起沼泽水面或地下水潜水面发生变化时,上述不同沼泽类型可以发生互相转化,尤其是低位沼泽发育到晚期,常演化成高位沼泽。不同沼泽类型形成不同煤岩类型的煤(见煤相
答案应该是A.
原因:当时的时代背景是,19世纪末20世纪初,西方列强正加紧对中国的经济侵略,其主要方式就是资本输出,当然也包括争夺开矿的权利。矿产资源开采权利的丧失,使以张謇为代表的中国民族资产阶级失去了发展重工业的“原料”条件。而且重工业的发展,往往能极大地推动国家军事工业的发展,西方列强为了保护其在中国的殖民利益,所以极力阻止中国发展军事工业,也就极力阻止中国发展军事工业。因此A项为最主要的原因。
B项也是原因,但不是最主要的原因,只是客观上的一个原因。虽然轻工业周期短,但是其利润不一定大于重工业。
而且,从题目“张謇认为发展实业的重点应该放在纺织和钢铁两个行业上”,我们也可以判断,张謇得出这个结论的时候,已经考虑过“投资周期”、“利润”、“风险”等问题,作为一个民族资本家在考虑投资的时候不会不考虑这些问题的。
只是,当时的西方列强对中国矿产资源的掠夺和对中国重工业的压制,使资产阶级无法发展重工业。
所以,答案应该是A项。
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(1)古代煤炭产业的发展
我国是世界上最早开发和利用煤炭资源的国家。流传久远的神话传说充分说明,我国很早就已发现和利用煤炭。
1973年10月在沈阳“新乐遗址”出土的文物中,有97块煤精雕刻制品和煤块,经鉴定为抚顺煤田西部本层煤,“新乐遗址”出土文物属于新石器时代,早、中期,这说明我国抚顺煤田早在距今6800—7200年以前就被发现和利用了。1938年有抚顺还发现过一处距今2000多年前汉代居民点遗址燃煤的遗迹。
从汉代开始,煤炭已经用于冶铁过程中。西汉时期,开始采煤炼铁东汉末年三国时期,煤炭的开采和使用得到了进一步发展。
晋代以及南北朝时期,江西高安、新疆库车和山西大同等地区煤炭开发比较突出。
隋文帝初年,煤炭就成了宫廷中的重要燃料。唐元和四年(公元809年),炼丹家清虚子发明了黑火药,使采矿业进入了爆破开采的时代。从唐代开始,我国煤炭开发利用的知识逐渐传播到国外,在一些外国著作中,记述了中国人民利用煤炭的情况,成为中外友好交往的象征。
宋代的煤炭开发利用以现今河南、河北、陕西、山东等地最为突出。在宋代,我国人民就已经利用焦炭,炼焦技术已臻成熟。
元代,在全国统一之后,以蒙古贵族为首的统治集团为了巩固统治,大力发展生产,注重矿业。特别是都城大都(今北京)的西山地区,采煤业发展较为普遍,成为最大的煤炭生产基地。
明代,我国煤炭开发利用得到了比较明显的发展。当时煤炭业不仅在河南、河北、山东、山西、陕西等地有了普遍进步,且在江西、安徽、四川、云南等地也不同程度地得到了发展。
清代的采煤业,在明代的基础上,得到了进一步发展。从清初到道光,历代统治者对煤炭生产都是比较重视,并对煤炭开发采取扶植措施。由于各级官府对煤炭开发比较重视,加上社会的迫切需要和各地人民的辛勤劳动,从而使清代采煤业有了普遍的发展,尤其是在乾隆年间(公元1736~1795年),出现了我国古代煤炭开发史上的又一个高潮。
(2)近代煤炭产业的发展
中国正式建成的第一个近代煤矿是台湾基隆煤矿。至1895年为止,各地开办了十几个规模较小的近代煤矿,使中国的采煤业进入了一个新的历史时期,此为中国近代煤矿发展的第一阶段。
1895~1936年,在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下,又出现一批新式合资煤矿企业。1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿同年,成立山西晋北矿务局,开采大同煤矿至1936年,全国年产5万t以上的新式煤矿61个,全国原煤产量3900万t,平均效率为每工0.3t。
这一时期的基本特点是:①各帝国主义相继攫取中国矿权,以单独经营或同中国合资经营的方式,控制了中国主要煤矿。这期间外国人投资的煤矿32个,投资额占中国煤矿总投资额的51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%。②中国民族资本在资金不足,技术力量薄弱的条件下,开办了一批煤矿,其效率较低,成本较高,经受不住外煤倾销的打击,往往亏损。③生产环节的机械配置极不合理,矿井提升、通风、排水用新式机器,而回采工作面主要是手镐刨煤,巷道运输多靠人力和畜力。④煤矿企业分布极不合理,主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。
(3)抗日战争时期的煤炭产业
1937年抗日战争爆发,日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后,又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北、华北、华中占领区进行掠夺性开采,煤矿开采有以下几个特点:①日本帝国主义为解决设备不足的困难,而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源,煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井,例如东北有大小煤坑267个,其中立井8个,露天矿7个,斜井252个采煤方法绝大多数为残柱式,回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力,很少增加机械设备。③生产效率逐年下降,煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施,灾害事故严重,1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故,死亡1549人。
1937年以后,随着华北主要产煤区被日本帝国主义的侵占,国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937~1945年,国民党政府管辖区新建或扩建日产50t以上的煤矿57个,规模最大的是天府煤矿,年产30多万t,其他煤矿年产量多在2万t以下。从1938~1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万t。
(4)解放战争时期的煤炭产业
1945年日本投降后,所侵占的煤矿大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响,多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺,产量锐减。1946~1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万t。
在中国解放区,民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿,嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下,进行艰苦的修复工作,逐步恢复生产。从1946~1949年,中国解放区约生产原煤2000万t。
(5)新中国成立后的煤炭产业
新中国在建立之初,从旧中国接收了约40个煤矿企业、200处矿井和少数几个露天煤矿,加上解放区民主政府兴办的小煤矿、公私合营煤矿和私人开办的小煤窑,1949年生产原煤32.43Mt。
在三年恢复时期(1950~1952年),全面恢复了原有煤矿的生产,对32处矿井进行了改扩建,并开工建设新井17处,设计生产能力12.51Mt/a,初步奠定了煤矿开采发展的基础。
“一五”时期(1953~1957年)开始了大规模的煤矿生产建设,重点扩建了开滦、大同、阜新、鹤岗等15个老矿区,又开发建设了平顶山、鹤壁、包头、潞安、石嘴山等10个新矿区,开工建设矿井194处,设计生产能力75.37Mt/a建成投产矿井205处,设计生产能力63.76Mt/a恢复矿井38处,设计生产能力11.34Mt/a,1957年全国原煤产量达到130.73Mt。
1958年开始的三年大跃进及这期间出现的高指标、瞎指挥等不科学的做法,导致不适当地扩大了煤矿建设规模,一些新建矿井简易投产,一些生产矿井重采轻掘,推行了不合理的采矿方法,出现严重的采掘失调。针对大跃进带来的问题,煤炭工业进行了第一次大调整。
“三五”(1966~1970年)和“四五”(1971~1975年)时期,煤炭开发战略和建设重点有重大改变。在此期间,集中建设了煤炭工业“大三线”——西南和西北煤炭生产基地,突击性开发江南煤田。在西南主要建设了六盘水(六枝、盘县、水城三个矿区的总称)和攀枝花矿区,建设矿井共28处,设计生产总能力14.11Mt/a,建成投产矿井21处,设计生产能力9.40Mt/a在西北的贺兰山基地和渭北基地。
“四五”期间,建设总规模达到42处,设计生产能力12.82Mt/a建成矿井(露天)13处,设计生产能力11.22Mt/a,满足了西南和西北用煤的需要,显著改善了煤炭开发布局。为扭转北煤南运的局面,“三五”时期对江南煤田进行了大规模的煤田地质勘探和分布范围广阔的矿区建设,到“四五”期末,建成矿井295处,设计生产能力39.36Mt/a。由于建设部署不符合江南煤田实际,尽管做出了巨大努力,但“扭转北煤南运”的原定目标仍未能实现。
针对20世纪70年代偏重挖掘生产矿井潜力,新井建设规模缩小,一些生产矿井又出现采掘失调的情况,从70年代后期起,又进行了煤炭工业第二次大调整。加大了新井建设规模,建设重点由西南、江南转向北方和东部,加强了生产矿井的开拓延深,改善了安全生产条件。
进入20世纪80年代,随着改革开放的深化,煤矿开采在质与量方面都有很大发展,新开发了10多个新矿区,新建设一批现代化的大型矿井和露天矿,大力推广采矿机械化和综合机械化,有重点地建设多层次的高产高效矿井,大力发展了地方煤矿,开办了遍布全国的乡镇煤矿,有选择地建设了重点产煤县,使煤矿开采在更大规模和高质量的基础上持续向前发展。
20世纪的最后10年,我国煤矿开采以提高经济效益为中心,应用现代高新技术与采矿技术及装备相结合,加速推进煤矿生产技术的现代化,进行了高产高效矿井(露天)建设,并建成129处高产高效煤矿(井工123处,露天6处),少数矿井达到了世界最先进的水平,获得了巨大的经济效益和社会效益,也开拓出了我国煤矿开采21世纪发展的新道路。[1]
进入21世纪以来,我国煤炭行业发展迅速,掀起了煤矿开发及开采的新高潮。据国家统计局发布的《2012年国民经济和社会发展统计公报》指出,2012年我国原煤产量已达36.5亿t。图1-1为近六年来我国原煤产量及增长情况。
图1-1 近六年来原煤产量及增长比例
人们对煤的认识有一个历史过程,因此对寻找煤也有个历史过程。我国是世界上用煤最早的国家。据历史记载,早在两千多年前的春秋战国时期,就已经发现和使用煤炭。秦汉时期,进一步把煤炭用以炼铁。在河南南阳等地仍可见到西汉时期的炼铁遗址。唐、宋、明时,煤炭开采已具相当规模,至今山东淄博和太行山一带还保留有唐、宋的开采遗迹。古代劳动人民不但创造物质财富,也创造精神财富,在生产实践中不断加深了对煤的认识。古人称煤为石涅、石墨、石炭。北魏郦道元在《水经注》记载有“石墨可书,又燃之难烬,亦谓之石炭”,直至明朝则称为“煤”。宋应星在《天工开物》一书中把煤分为三种:明煤、碎煤、末煤,指出“明煤产北、碎煤产南”,并比较系统地总结了找煤、采煤的实际经验。著名医学家李时珍在其著作《本草纲目》中对煤的药用价值有较为详细的阐述。古人还有以煤咏诗的。宋高宗时的太学生朱弁在山西写了一首脍炙人口的咏煤诗:“西山石为薪,黝黑惊射目。方炽绝可迩,将尽还自续。飞飞涌玄云,焰之吐红玉。稍稀雷池出,又似风薄竹。”把煤在燃烧过程中的情景描述的惟妙惟肖。
煤在新疆的发现和使用也有悠久的历史,据史料记载,汉朝时期在民丰地区已开采煤用于炼铁。魏晋南北朝时期(公元 200 ~ 589 年),晋释道安在《西域记》记载:“屈茨北二百里有山,夜则火光昼日,但烟。人取此山石炭冶此山铁,恒充三十六国用”。说距今 1400 ~1800 年前的南北朝时期,在库车北山二百里处(今库拜煤田),有人取煤冶铁,但见夜晚火光如白昼,浓烟滚滚,铸铁的铁器供西域三十六国用。在库车、拜城北部山区,发现有唐代(公元 618 ~ 917 年)用煤炼铁的作坊遗址。元朝时期,新疆冶铁遗址明显增多,分布地区更加广泛,到清朝时开采的煤矿已具规模化。
新中国成立后,党和政府重视新疆的矿业开发,抽调了大批勘探队伍到新疆进行各种矿产资源包括煤的勘查,1956 年组建了新疆第一支专业煤田地质勘查队伍,成立了乌鲁木齐矿务局等煤矿企业,从此新疆的煤田地质勘查和煤矿开发进入了新的历史阶段。
早期人们对煤的认识及发现使用比较浅显,主要从地表出露的煤使用开始,沿着煤层向地下开采,开采的方法也很简陋。随着找煤经验的不断积累,科学技术的进步,找煤的方法不断丰富,手段不断创新,找煤的准确性随之提高。
(一)煤的勘探方法
煤的勘探方法和其他矿产资源的勘探方法有许多相同的地方,也有它本身的一些特点。主要方法有遥感、地质填图、槽探、钻探、物探、化探、硐探、化验与测试以及相关的水文地质、工程地质等。
遥感找煤:是利用卫星和飞机等航空器拍摄的地球表面照片,通过分析研究圈定有利成煤地段的一种找矿方法。
地质填图:利用地形图或卫星照片、航空照片,采用测量仪器定位,把地层、构造和煤层露头等各种地质内容填绘到地形图上,这种图件称为地形地质图。然后进行成煤地质条件的综合分析研究,这是找煤的一种方法。
槽探:是在地质找矿勘探中用于揭露近地表煤层的一种常用手段。它是在地表松散覆盖层挖出一道深度不超过 3 米左右的沟槽,用于揭露并了解煤层、地层与构造的情况。
浅井:是从地表向下挖掘的浅型垂直坑道,目的是了解近地表附近的煤层情况。浅井的断面形状有圆形、方形与长方形等形态,深度在 5 ~ 20 米之间,一般不超过 30 米。
钻探:是地质勘探工作中的一种常用的手段,是应用钻机与钻探工具,借助于电动机或内燃机的带动,向地下钻进不同的钻孔,并将钻孔中的岩芯或煤芯取出,依此分析研究地下地层、构造、煤质等情况。目前煤田勘探常用的是回旋钻进、绳索取芯或提升钻具取芯,钻孔深度一般在 1000 米左右(图 5-2-1)。
硐探:是采用掘进巷道的方法进行探矿,一般采用平巷的方法,有时也采用上山下山斜巷进行。
地球物理勘探:简称为物探,是用物理学方法和原理来研究地质构造情况和解决找矿问题的方法。是依据地下的各种岩石或矿体都具有不同的物理性质,用不同的物理方法测出岩石和矿体物理性质差异的数据并加以分析,以此来推断出地下的地质构造和矿体分布情况,达到找矿的目的。物探有多种方法,用于煤田勘探的主要有磁法勘探、电法勘探、地震勘探和放射性勘探等。物探可以在地面进行,也可以在钻孔中和井下巷道中进行。
磁法勘探是根据岩石和矿体具有不同的磁性并产生大小不同的磁场作为勘探的基础,通过对分布在地表的异常的研究,间接地得到地质构造和矿体的资料。煤田勘探中常用磁法探测煤层火烧区和烧变岩的范围及深度。
电法勘探是地球物理勘探的主要方法之一,它是根据岩石和矿体存在着电学性质的差别,利用天然的和人工建立的直流或交流电磁场并获得岩石和矿体的电性差异,间接地了解地质构造和矿体分布,以及解决水文地质、工程地质中的问题。煤田勘探中常用的有电阻率法、自然电场法、激发极化法、电磁感应法和大地电磁场法等。在地面常用的有电剖面法和电测深法,钻孔中常用的有视电阻率、自然电位、侧向电流法等。
地震勘探法是利用人工放炮或震源车制造的地震弹性波在地壳内的传播速度,研究不同的岩石和矿体地震反射波的传播速度,从而获得反射波的时间剖面,间接地探测地质构造和矿体分布。地震勘探是目前在煤田勘探中最常用的、也是最有效的物探方法之一。二维地震方法常用于较大范围的煤田勘探,可探测落差较大的断层和煤层起伏情况。三维地震常用于探测小范围的煤矿采区地质构造。三维地震能探测到落差大于 5 米的断层和落差大于 3 米的断点,同时可探明厚煤层的层数以及煤层产状和埋深。
放射性勘探是依据岩石中的伽马射线强度进行探矿,自然伽马和人工伽马是目前煤田勘探中地球物理测井的主要方法。
上述各种物理探矿方法用在地下探矿工程如钻井及巷道中,称作地球物理测井。相应有电测井、放射性测井、磁测井、声波测井、热测井等。
电测井主要用的是视电阻率法和自然电场法。视电阻率法的原理是根据钻孔所穿过的岩层具有不同电阻率,测出岩层视电阻率变化大小的曲线,将不同的岩层区分开来,达到区分不同岩层和矿体的目的。如含油岩层电阻率比较高,在曲线上出现高峰;煤层电阻率低,在曲线上反映为低峰。导电良好的金属硫化物矿体在曲线上也显得低一些。自然电场法是根据钻孔剖面中各种岩石电化学活动性能所造成不同性质的自然电场,可将沿钻孔剖面的各层岩石划分开来。渗透率差异较大的岩层很容易通过自然电场法划分出来。
放射性测井是在钻孔中利用岩层自然放射性、伽马射线与物质以及中子与物质的相互作用等一系列效应,研究岩层性质和检查井内技术情况的一整套方法。常用的方法有自然伽马、人工伽马、中子测井、能谱测井、同位素测井等。煤田勘探主要用的是自然伽马、人工伽马和中子测井。放射性测井的优点在于工作时不受温度、压力、化学性质等因素的影响,并可在有金属套管的钻孔内进行工作。
磁测井是通过在钻孔中测定具有不同磁性的岩体和矿体的磁化率或它们所产生的磁场,并对特征进行分析研究,从地质角度作出解释,以达到探矿的目的。磁测井对磁性矿体反映效果较好,常用于寻找铁矿盲矿体和划分铁矿品位。由于煤层不是磁性矿体,因此磁测井在煤田勘探中较少运用。
热测井是根据钻孔内温度随深度变化的特点,利用特定仪器在井内测定通过各种地质体时温度变化规律,从而研究地热梯度、地质构造、岩层特征等,达到找矿的目的。
综合勘探:是指对勘探方法与手段的综合运用,对勘查对象的综合评价。地质勘查保障体系是实现高产高效矿井的基础,能有效地查明高产高效井的必备的资源(数量与质量)基础,开采技术条件。要解决这些重大问题,必须进行综合勘探,选择合理的勘探类型,选择合理的勘探手段和方法。因为每一种勘探手段和方法都有其优势和局限性,只有针对不同的地质条件,选择合适的勘探手段和方法的综合运用才能达到最佳的勘探效果。比如钻探配合测井是最精确、最可行的勘探手段,但只能控制点上的情况。钻孔太少,钻孔之间控制程度不够,影响对钻孔之间地质情况的判断。只有通过多个点的控制,由点到线、由线到面,由地质工程师经过分析才能建立地质模型。但钻孔施工的过多,成本就会增加,又在经济上不合算。二维地震和三维地震在点上的控制精度远不如钻孔和测井,但其控制点密度可以很大,在面上和线上有较好的连续性,是单一钻探手段所不可比拟的。地震虽然有较好的连续性,但需要钻探资料进行标定。因此,只有把钻探和地震勘探手段紧密地结合起来,才能取得好的效果。如果煤层浅部有火烧区,则结合磁法勘探效果较好。如果地层倾角很陡,那么地震勘探就不适用了,那就要选择其他勘探手段加以配合。通常在地质勘查中,根据地质情况的不同、勘探阶段的不同可选择地质填图、槽探、电法、二维地震或三维地震、钻探、地球物理测井、抽水试验以及采样化验等方法。
由于成煤环境多种多样,成煤后受到的地质条件的变化因素千差万别,找煤的难度各不相同,所使用的找煤方法也相应不同,有的要用的多一些,有的要用的少一些。又加之地质工作是一个从简单到复杂、由表及里,研究程度由浅到深的过程,不同的勘查阶段所要解决的问题不一样,勘探程度不一样,所使用的找煤方法也有所不同。一般来说,地质情况复杂、勘探程度高时,所使用的找煤方法就多一些;而地质情况较简单,勘探程度低,所使用的找煤方法就少一些。
(二)煤的勘探阶段
煤田勘探是一个以煤为勘查对象的由面到点,由表及里,由浅到深,工程控制由稀到密,对全部地质体循序渐进的研究勘探过程。煤田的勘探过程准确地说,不只是找煤的问题,实际上是从找煤到评价的全部过程。既为了找到煤,又要评价煤的数量、煤的质量、煤的开采技术条件、煤的开采经济意义。煤田勘探过程是个大的系统工程,先从面上研究有利的成煤盆地预测选区开始,在此基础上随着研究工作的不断深入,选区的逐渐优选,逐步展开各种勘查活动。在煤田地质勘查工作中,通常划分为预查、普查、详查和勘探四个阶段。
煤田预查——预查的目的是为了找到具有工业利用价值的煤层,并初步查明煤层层数、厚度、埋深和分布范围。要找到煤层,首先要找到含煤地层,分析研究区域成煤规律,调查了解什么地方可能有含煤地层的赋存,然后再实际调查含煤地层的特征、时代以及含煤区域的分布范围和边界,估算预测的煤炭资源量。预查阶段是其他勘查阶段工作的基础。
煤田普查——在预查工作的基础上,对一个含煤区域或煤矿区进行概略的了解,初步查明普查区的含煤地层特征、构造特征和相关的水文地质条件,估计煤层的工业价值和确定对其进行勘探的必要性,估算煤层推断的内蕴经济资源量和预测的资源量,为编制煤炭工业远景规划提供依据。普查的范围可以是一个煤田,也可以是一个矿区或一个特定的勘查范围。
矿区详查——详查是在普查的基础上进行的。矿区一般是指在煤炭工业建设上构成独立体系的范围,它可以是一个单独的含煤构造单元,也可以是一个含煤构造单元的一部分。详查阶段要基本查明含煤地层时代、煤系厚度、含煤层数、煤层厚度、煤层结构及其变化;基本查明矿区的构造形态和影响井田划分的断裂构造;基本查明煤的质量和煤的种类,评价矿区的水文地质、工程地质、环境地质以及其他开采技术条件;估算煤层资源量,对煤矿开发的经济意义进行预可行性研究。详查的结果要能提出可供进行矿区开发总体设计的地质资料,以便初步确定矿区的开发规模、井田划分、开发方式、开发强度、接替关系及地面工业布置等。
井田勘探——也称为井田精查,是在矿区详查基础上划分的井田范围内进行勘查,对煤层厚度及其质量的变化,产状的变动、构造切割、煤层形态及开采技术条件进行精确的控制。要查明含煤地层时代、煤系地层厚度、含煤层数、煤层厚度、煤层的结构及其变化;查明矿区的构造形态和落差大于 30 米的断裂构造;查明煤的质量和煤的种类;详细评价矿区的水文地质、工程地质、环境地质以及其他开采技术条件;估算煤层探明的、控制的和推断的经济资源量,并且先期开采地段探明的、控制的资源量要达到一定比例;对煤矿开发的经济意义进行可行性评价。井田勘探的结果要能提出可供进行煤矿开采设计的地质资料。
上述煤田勘查阶段的划分是根据对煤田勘查过程的总体概括,在实际工作过程中并不是一成不变的,要根据不同煤田的实际情况合理掌握勘查阶段,有的勘查阶段可以从简或者省略。如在已知的煤系分布区,可以不进行预查,直接进行普查;在一个独立的、不能构成矿区的零星小块煤田,也不必再将矿区详查列为一个独立的工作阶段等。各个勘查阶段,一般都具有一些共同的工作步骤。工作开始之前要先分析研究已有的地质资料,制定勘查方案,即编制勘查设计。勘查设计经论证批准后,组织野外施工,取得各项原始地质资料。将获得的地质资料进行归纳、分析和整理,然后编写地质报告。
(三)煤资源储量类别
要评价煤的数量,就要运用上述各种勘探手段和方法,将找到的煤进行综合评价,不仅要将勘查区内煤有多少数量,也就是通常所说的煤的资源储量估算出来,而且还要划分出储量的类别。
依据煤田、矿区、井田勘查所求得的资源量的多少,可以将煤田、矿区类型分大、中、小等类型。
对于煤田:
大型——资源储量大于 50 亿吨
中型——资源储量 10 亿~ 50 亿吨
小型——资源储量小于 10 亿吨
对于矿区:
大型——资源储量大于 5 亿吨
中型——资源储量 2 亿~ 5 亿吨
小型——资源储量小于 2 亿吨
对于井田:
大型——资源储量大于 1 亿吨
中型——资源储量 1 亿~ 0.5 亿吨
小型——资源储量小于 0.5 亿吨
依据探求的资源量经济意义、可行性研究程度、工程控制程度将估算的资源储量划分为不同的类别。用表 5-2-1 综合表示:
表 5-2-1 煤矿产资源 / 储量分类表
注:表中所用编码(111-334),第一位数表示经济意义:1= 经济的,2M= 边际经济的,2S= 次边际经济的,3= 内蕴经济的,? = 经济意义未定的;第 2 位数表示可行性评价阶段:1= 可行性研究,2= 预可行性研究,3= 概略研究;第 3 位数表示地质可靠程度:1= 探明的,2= 控制的,3= 推断的,4= 预测的。b= 未扣除设计、采矿损失的可采储量。
表中主要指标的含义是:
经济的:其数量和质量是依据符合市场价格确定的生产指标计算的。在可行性研究或预可行性研究当时的市场条件下开采,技术上可行,经济上合理,环境等其他条件允许,即每年开采矿产品的平均价值能足以满足投资回报的要求。或在政府补贴和其他扶持措施条件下,开发是可能的。
边际经济的:在可行性研究或预可行性研究当时,其开采是不经济的,但接近于盈亏边界,只有在将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府给予其他扶持的条件下才变成经济的。
次边际经济的:在可行性研究或预可行性研究当时,开采是不经济的或技术上不可行,需大幅度提高矿产品价格或技术进步,使成本降低后方能变成经济的。
内蕴经济的:仅通过概略研究做了相应的投资机会评价,未做预可行性研究或可行性研究。由于不确定因素多,无法区分其是经济的、边际经济的,还是次边际经济的。
经济意义未定的:仅指预查后预测的资源量,属于潜在矿产资源,无法确定其经济意义。
概略研究:是指对矿床开发经济意义的概略评价。所采用的矿石品位、矿体厚度、埋藏深度等指标通常是我国矿山几十年的经验数据,采矿成本是根据同类矿山生产的。其目的是为了由此确定投资机会。由于概略研究一般缺乏准确参数和评价所必需的详细资料,所估算的资源量只具内蕴经济意义。
预可行性研究:是指对矿床开发经济意义的初步评价。其结果可以为该矿床是否进行勘探或可行性研究提供决策依据。进行这类研究,通常应有详查或勘探后采用参考工业指标求得的矿产资源 / 储量数,实验室规模的加工选冶实验资料,以及通过价目表或类似矿山开采对比所获数据估算的成本。预可行性研究内容与可行性相同,但详细程度次之。当投资者为选择拟建项目而进行预可行性研究时,应选择适合当时市场价格的指标及各项参数,且论证项目尽可能齐全。
可行性研究:是指对矿床开发经济意义的详细评价,其结果可以详细评价拟建项目的技术经济可靠性,可作为投资决策的依据。所采用的成本数据是当时的市场价格,并充分考虑了地质、工程、环境、法律和政府的经济政策等各种因素的影响,具有很强的时效性。
预测的:是指对具有矿化潜力较大地区经过预查得出的结果。在有足够的数据并能与地质特征相似的已知矿床类比时,才能估算出预测的资源量。
推断的:是指对普查区按照普查的精度大致查明矿产的地质特征以及矿体(矿点)的展布特征、品位、质量,也包括那些由地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推的部分。由于信息有限,不确定因素多,矿体(矿化)的连续性是推断的,矿产资源数量的估算所依据的数据有限,可信度低。
控制的:是指对矿区的一定范围依照详查的精度基本查明了矿床的主要地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件。矿体的连续性基本确定,矿产资源数量估算所依据的数据较多,可信度较高。
探明的:是指在矿区的勘探范围依照勘探的精度详细查明了矿床的地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件,矿体的连续性已经确定,矿产资源数量估算所依据的数据较多,可信度高。
(2)材料二反映的问题分别是破坏耕地、污染环境.
(3)材料中的“其他能源”中,在我国青藏高原地区蕴藏比较丰富的主要有水能、太阳能、地热能等.
(4)我国能源消费构成已经严重影响了我国经济的可持续发展和人们的生活质量,为改变这种能源消费状况,其合理化措施是大力发展新能源.
(5)我们每个公民都是能源的消费者,都要树立节约能源的意识,在日常生活中可以起到节约能源的生活习惯有:随手关灯、不骑电动车上学等.
故答案为:
(1)化石能源比重过大;
(2)破坏耕地、污染环境;
(3)太阳;
(4)大力发展新能源;
(5)随手关灯、不骑电动车上学等.
主要发明:
1866 年, 德国人西门子制成发电机
19 世纪70 年代, 实际可用的发电机问世电动机发明, 使电力成为补充和取代蒸汽动力的新能源, 电灯、 电车、 电焊、等电影放映机相继问世
美国爱迪生建立第一个火力发电站, 把输电线联成网络.
意义: 人类历史进入"电气时代".
2、 内燃机的创制和使用:
主要表现: 解决交通工具的发动机问题.19 世纪六七十年代, 以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生, 90 年代柴油机创制成功.一系列新交通工具的发明(80 年代, 德国人卡尔本茨制成内燃机驱动的汽车、内燃机车、远洋轮船、飞机等)推动石油开采业和石油化工工业的发展, 使石油成为一种重要的新能源.
意义: 交通运输业的新纪元到来.
3、 电讯事业的发展:
主要发明: 19 世纪 70 年代, 美国人贝尔发明电话, 90 年代意大利人马克尼试拍无线电报成功.
意义: 为迅速传递信息提供方便, 使世界各地的经济、 政治和文化联系进一步加强.
4、 化学工业的建立:
主要发明:
80 年代起, 从煤炭中提取氨、 苯、 染料等化学产品.
1867 年, 诺贝尔发明炸药.
80 年代改良制成无烟火药的技术 塑料、 人造纤维等开始投入生产和实际使用.
意义: 极大地改变了人们的生活.
地质史上的三大成煤期分别是处于古生代的石炭纪和二叠纪,中生代的侏罗纪和白垩纪以及新生代的第三纪。地球上的煤层可不是“一夕之间”就形成的,而是经过了日积月累的沉淀。在这种积少成多的情况下,形成100多米厚的煤层其实也很正常。
第一个成煤时期是石炭纪和二叠纪,当时地球的地壳运动非常活跃,并且在古大陆之上的气候非常的“温暖潮湿”。在这种buff的加持之下,植物迎来了属于自己的时代。
石炭纪的植物可谓是异常茂盛,并且植物的种类也非常多,不仅有高大的乔木,还有低矮的灌木,总之这些植物将土地安排的“明明白白”,只要能生根的地方就安家落户。
而到了二叠纪的时候,植物的生长环境就不如从前安逸了,并且各个板块之间的碰撞联合也使得顺应时代变化的植物改变了繁殖策略。
二叠纪早期的植物以蕨类为主,像石松、真蕨等都很常见,不过后来由于气候的变化,植物不再像从前那样拥有充足的水源了,就开始转为“裸子植物”,这种植物更加耐旱。
第二个成煤时期侏罗纪和白垩纪,裸子植物依旧占据着主要的地位,根据调查资料显示,咱们中国西北部以及北美地区的煤层,大部分都是在这一时期形成的。不过这一时代的植物再也达不到石炭纪时期的“繁盛”状态了,因此成煤的体量相较之前少了很多。
至于地质史上最后一个成煤期,也就是第三纪,成煤植物的种类再次发生了变化,以被子植物为主。毕竟这一时代爬行动物已经悄然退场,舞台属于哺乳动物,而中国部分沿海地区的煤层都是在这一时期形成的。
石炭纪的繁茂植物以及超厚煤层
石炭纪因为环境非常适合植物生长,原来不怎么起眼的植物都长到了惊人的规模。比如说在泥盆纪时期,瘦弱的石松,当时就算是一阵风都能将它吹倒,而到了石炭纪石松就开始了自己的“逆袭之路”,整成了身高可达40米的高大树木。
因此,如果真的能够穿越时间,回到石炭纪,你会为眼前繁茂的原始森林所倾倒。虽然植物因为不能行动、言语的原因,一直都不在“地球霸主”的备选名单之内,但是毫不夸张地说,这个时期的植物真的用体型和覆盖面积证明了自己。
由于拥有丰富的“原材料”,一般认为全世界煤炭总储量的50%左右,都是在这一时期形成的。而在打下了良好的基础之后,后来两个成煤时期就在这之上继续添砖加瓦,造就了超厚煤层。
植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。
石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过常年累月,便有了煤。
| (1)煤炭资源丰富;水陆交通便利;市场广阔。(3分) (2)科技发展,使工业生产对劳动力数量、体力的需求越来越少(2分) (3)发展新兴工业和第三产业,改造老工业,促进经济结构多样化;调整工业布局;完善交通网;发展科技;消除污染,美化环境政策支持;加大开放力度(说得有道理酌情给分)(3分) (4)B(2分) |
| 本题考查区域工业发展。 (1)图一表示德国鲁尔区,图二表示我国辽中南工业区,结合德国鲁尔区工业发展的优势条件分析。 (2)鞍钢是在建国初的时候兴建的,而宝钢是在70年代末引进国外先进技术而兴建的,故说明技术的发展对劳动力数量和素质要求的变化。 (3)借鉴鲁尔区改造的几条经验,并结合我国的国情—国企改革。 (4)20世纪50年代煤炭的能源地位下降,主要是由于石油的竞争。 |
| (1)我国能源消费结构不合理,煤炭石油占比例太大,绿色能源太少;我国消耗的能源总量偏大;我国单位GDP能耗严重,远高于世界平均水平;我国单位能源创造的GDP又远低于世界平均水平;我国许多城市空气质量不良;空气质量不良导致了其它负面的社会影响,损害了人体健康。(每一点1分,共6分) (2)由于我国还处于社会主义初级阶段,人口基数大,城镇化发展快,环境资源问题严峻,面临发展经济和保护环境的矛盾;已威胁到我们的生存和健康,阻碍可持续发展(2分)。我们在社会主义现代化建设中,必须贯彻科学发展观,实施可持续发展战略,努力把我国建设成为资源节约型、环境友好型社会(2分);要改变过去那种过于依赖能源、资源消耗来推动经济建设的发展模式;实施科教兴国战略,加快科学技术的发展,提高能源利用率,减少污染物排放(2分)。 第(2)问以下回答应酌情给分: 我国要坚持节约资源、保护环境的基本国策(2分)。我国要促进人与自然协调,推动整个社会走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,推动生态文明建设(2分)。完善相关的法律法规,加大执法力度,为保护环境提供法律保障;(2分)注重科技创新,为保护环境提供科技支撑;(2分)加强宣传,增强企业和公民保护环境、节约资源的意识(2分)。 |
| 试题分析:(1)本题考查学生的概括能力。回答本题的关键是认真阅读材料,然后用较为规范的语言回答出来。阅读材料不难发现,我国能源消费结构不合理,煤炭石油占比例太大,绿色能源太少;我国消耗的能源总量偏大。 (2)本题要求依据第一问的信息,回答出解决办法。材料一反映了我国当前能源结构不合理,经济发展方式比较落后。所以我们要转变经济发展方式。要要促进人与自然协调、完善相关的法律法规、注重科技创新、加强宣传、贯彻科学发展观,实施可持续发展战略等知识回答。 |