矿井地质实习报告

煤 矿 地 质 实 习 报 告

姓

名：张鑫麟

学 号：176140098 指导老师：徐志平 专 业：采矿工程 班 级：1

学 院：中国矿业大学

目 录

前 言第一章 第二章 第三章 第四章 结束语

……………………………………… 3

矿井交通位置及简介……………… 5

矿井区域及水文地质概况………… 6

矿井地质…………………………… 11

矿井防治水工程…………………… 21

……………………………………… 24

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前 言

煤矿地质学作为一门采矿工程专业的基础课程，对其基本知识的掌握直接关系到我们以后专业课程的学习及其我们以后的应用。煤矿地质实习是采矿工程专业重要的实践性教学环节，实习实践教学和课堂理论教学具有同等重要作用，煤矿地质实习的目的在于通过实习使学生具备分析、解决在实际工程中出现的简单条件下的地质问题的能力。加深我们对书本知识的认知，以书面讲解和实地考察的方法相结合，让我们从实际问题中学到真正的东西，为我们将来去基层工作积累更丰富的经验。

一、 实习目的及任务 1、 目的：

《煤矿地质学》课程的实习，是提高学生理论联系实际能力，也是加深课堂的重要内容。这次实习是该课程课堂教学的继续，也是该课程的一个重要环节。认识实习是专业课程教学的一个重要环节，其主要目的是：

⑴学习实习矿井工程技术人员及工人吃苦耐劳、乐于奉献的崇高品德，培养学生为祖国的煤炭事业而奋斗终身的精神。

⑵建立学生对煤矿整体及一通三防系统的感性认识，为后续专业课程的学习打下良好基础。

2 、任务：

⑴了解矿井地面生产及辅助系统的布局及其功能。

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⑵了解矿井概况及井田地质特征。包括：

1）矿井地理位置、交通情况、地形特征、气候条件相关水文情况等；

2）矿井煤系地层特征，主采煤层赋存情况，顶底板岩性，地质构造；

3）矿井水文地质情况、矿井瓦斯等级、煤层自燃倾向。

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第一章 矿井交通位置及简介

一、历史沿革

石台煤矿，于1970年11月破土动工，1975年12月正式投产， 2010年12月改制为淮北石台矿业有限责任公司，隶属于淮北矿业（集团）有限责任公司，是以煤炭开采、销售为主的国有控股企业。工业储量1.6亿吨，起初设计生产能力为60万吨/年，通过改扩建设计生产能力为90万吨/年。矿井投产后，于1979年产量超过100万吨，“十 一五”期间矿井产量保持在130万吨/年。建矿35年来，累计生产原煤4800多万吨，上缴利税12亿多元，为集团公司和淮北地方的建设发展做出了重要贡献；先后荣获“大庆式企业”、 “安全质量标准化矿井”、 “综合防尘达标矿井”、 “全国企业文化先进单位”、 “省属企业文明单位”、 “省属企业党风廉政建设先进单位”、 “淮北市、集团公司文明单位”等荣誉称号。

二、矿井简介

石台矿业位于淮北市东北，距市区约15Km。属石台镇、朔里镇和萧县永堌镇管辖，南邻双龙公司，西接岱河矿业和房庄矿（闭坑），东以张庄向斜和永堌井田（闭坑）相邻，深部为金石矿业。区内矿用铁路经符夹线至符离集，可通往华东各城市。公路可直通徐州、宿州、阜阳等地；另外，井田北有连霍高速公路，交通较便利。

矿井开拓方式为立井多水平单一煤层开采。井田分南北两翼，原储量南多北少，基本形成单翼开采局面；北翼火成岩侵蚀严重，地质

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③三水平泵房（向二水平排水）安装3台MD155-30/84×10型排水泵，单台功率220KW，最大排水量324 m3/h。

第三章 矿井地质

一、矿井地层

据钻孔揭露，矿井地层由老至新为奥陶系、石炭系、二叠系、第四系。缺失自留系、泥盆系、石炭系下统、三叠系等地层；含煤地层为石炭系、二叠系，地层总厚约1485m，由老到新分述如下：

1、奥陶系中、下统（O1+2）

区域厚约500余米，本矿未完全揭露，矿井揭露最大厚度70.55m，岩性为灰色带肉红色厚层状石灰岩夹薄层泥灰岩，顶部稍含燧石结核。为石炭系含煤地层的基底。与下伏寒武系地层假整合接触。

2、石炭系（C） ⑴下统本溪组（C2b）：

假整合于中奥陶统老虎山组石灰岩之上，厚10.63～25.25m，平均厚16m，含灰岩0～2层，上部以浅灰～灰色粉砂岩为主、夹紫色泥岩；下部为灰白～棕色、紫色铝质泥岩。底部铁质结核较多。

⑵上统太原组（C2t）：

与本溪组整合接触。为一套海陆交互相沉积，厚123.37～154.68m，平均139m。一般由灰岩及薄层海相灰色细砂岩、粉砂岩组成，含灰岩12层，灰岩总厚64.40m。上部第一层灰岩为浅灰色结晶质，厚度稳定，一般2m左右，是本区主要标志层（K1）之一。与下

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伏奥陶系呈假整合接触。

3、二叠系（P）

二叠系地层整合于石炭系太原组之上，以太原组顶第一层灰岩为界。分为上、下统四个组；自下而上为下统山西组，下石盒子组；上统上石盒子组及不含煤的石千峰组。下统的山西组与下石盒子组为本矿主要含煤地层，总厚达320m。

⑴二叠系下统山西组（P1s）：

下自太原组顶部第一层石灰岩之顶为界，顶至5煤下铝质泥岩之底。为一套以砂岩、粉砂岩为主夹泥岩、煤层的过渡相沉积，厚110～182m，一般135m，含6、7两个煤组，煤层总厚0.79m。6煤层局部可采，7煤不可采。

底部为一层厚8～12m的黑色海相泥岩，泥岩中可见海百合茎及少量腕足类化石和黄铁矿结核。

7煤组以下主要为灰色粉砂岩、细砂岩和泥岩组成，成互层状，具条带状构造，发育波状水平层理，7～6煤组间主要为灰白色细～中粒砂岩及粉砂岩。6煤组以上为灰白色细～中砂岩，夹粉砂岩，顶部10～15m多为灰绿色、紫红色泥岩、粉砂岩，含菱铁鲕子，无层理。与下伏石炭系太原组呈整合接触。

⑵二叠系下统下石盒子组（P1xs）：

下自5煤下铝质泥岩之底，顶至1煤层下K3砂岩之底，厚170～230m，一般195m，大致可分为上下两段：

①下段

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自铝质泥岩底界至2煤层上中砂岩底，为主要含煤段，厚80～110m，一般90m。底部为浅灰～灰白色铝质泥岩，无层理，层位及厚度稳定，系良好标志层（K2）之一。含主采煤层3煤层，零星可采煤层2、4煤层和局部可采煤层5煤层，煤层总厚4.37m。

②上段

自2煤上中砂岩之底至顶界K3砂岩之底，厚80～120m，平均105m，主要由灰、紫灰色泥岩、粉砂岩组成，局部为中细粒砂岩，富含菱铁鲕子或结核。底部发育一层厚8～15m的灰白色中粒砂岩。本段局部含不可采薄煤2～3层，含植物化石。与下伏山西组整合接触。

⑶二叠系上统上石盒子组（P2ss）：

下自K3砂岩之底，上未见顶，与下伏地层整合接触，揭露最大厚度＞715m，为一套陆相沉积。

底部为一厚3～18m，一般12m左右的灰白色中粗粒砂岩，硅钙质胶结，坚硬，为区内主要标志层（K3）之一。

下段厚230～280m，以灰绿色碎屑岩为主，夹杂色泥岩，含薄煤2～3层，煤层总厚0.65m，仅1煤层局部达可采厚度，无可采价值。

上段厚度大于390.3m。上部为灰白～暗紫色粗～巨粒砂岩，含砾石，成份复杂；下部以细碎屑岩为主，稍具鲕状结构，夹杂色斑块等。本段不含煤，含植物化石，与下伏地层分界面在K3砂岩底界。

4、第四系（Q）

与下伏地层不整合接触，厚29.75～89.59m，平均53.10 m，由北向南、由东向西渐厚。与下伏更新统呈整合接触。

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二、可采煤层

矿井有3、5、6等3个可采煤层，各可采煤层主要特征： 1、3煤层

该煤层为矿井内主要可采煤层，位于下石盒子组下部，（K2）铝质泥岩之上25～35m，一般30m左右，煤层厚0～7.72m，平均煤厚3.03m，煤层结构复杂，含0～3层夹矸，厚0.05～1.30m，平均0.15m。岩性一般为泥岩和粉砂岩；矿井深部煤层因岩浆侵蚀影响，不同程度的被吞蚀或蚀变为天然焦。岩浆侵蚀区天然焦厚度为0.10～6.66m，平均厚度为2.58m，其中夹岩浆岩1～8层，岩浆岩体厚度为0.15～10.80m，平均1.33m。顶板一般为泥岩或粉砂岩，夹有薄层细砂岩，局部顶板为细砂岩，底板为泥岩。可采指数0.92，变异系数为38%，为全区大部可采较稳定的中厚煤层。

2、5煤层

5煤层位于K2之上13m左右，而在97-1等孔附近仅6m左右，主要分布于矿井东北部、西南部和东部。煤厚0～3.24m，平均0.37m，可采范围主要分布于1～3线东部、3～5线西部、6～10线东部、12～13-14线中部，煤层结构简单，顶板为厚层中、细砂岩或具泥质条带的细砂岩，底板为泥岩。由于古河流冲刷，使5煤层变薄或尖灭。可采指数为0.17，变异系数为233%，属不稳定局部可采之薄煤层。

3、6煤层

6煤层（组）位于山西组中部，K1灰岩之上55～65m，一般60m，主要分布于矿井的西南部，其次是矿井北部，煤层厚0～2.38m，平

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均0.43m。可采范围主要分布于0～5线间，其次是9线及12线处。煤层结构简单，顶板为中厚层的中、细粒砂岩，底板为具缓波状层理的条带状砂岩。可采指数为0.18，变异系数为117%，属不稳定零星可采的薄煤层。

4、煤层间距

各煤层组的间距虽有一定的变化，但仍具一定的稳定性，对邻近钻孔对比具有重要意义，各煤层组间距情况见下表。

Ⅲ1和Ⅲ1N采区各煤层（组）间距统计表

煤层或标志层 最小间距（m） 最大间距（m） 平均间距（m） 2 6.58 26.36 18.53 3 4.92 26.19 11.02 5 6 24 13 K2 6 44.93 101.42 69.4 K1 57.02 72.72 64.64 三、区域构造

淮北煤田大地环境处在华北古大陆板块东南缘，豫淮坳褶带东部，徐宿弧形推覆构造中南部。东以郯庐断裂为界与华南板块相接，北向华北沉陷区，西邻太康隆起和周口坳陷，南以蚌埠隆起与淮南煤田相望。石台煤矿位于淮北煤田北部，濉萧矿区闸河复向斜中段的东部，次级向斜—张庄向斜的西翼。

1、矿井构造（矿井构造纲要图见下图）

矿井南部次级褶曲发育，北部以断裂构造为主。区内岩浆侵蚀范围广泛。主要生产区域Ⅲ1和Ⅲ1N采区位于张庄向斜的西翼。总体上属单斜构造，岩层走向北偏西30°～北偏东10°，岩层倾角10°～48°，其特点是浅部大，深部小。发育有次级褶曲。

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2、褶曲

矿井主体构造为张庄向斜，次级褶曲由北向南依次为宗台背斜、童台向斜、南三背斜、南丁向斜、丁庄背斜、黄庄向斜等。

3、断裂

矿井内断层发育，勘查阶段和矿井生产期间共发现大小断层502条(截止2013年7月)，其中落差<10m的465条，≥10～<20m的有18条，≥20～<30m的有10条，≥30～<50m的2条，≥50m的有7条。落差≥10m的37条断层中，正断层33条，逆断层4条（表3201）。Ⅲ1和Ⅲ1N采区三维地震解译断层43条，落差<10m的32条，≥10～<20m的有8条，≥20～<30m的有1条，≥30～<50m的1条，≥50m的有1条。

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FN6 ∠45°H=5～10MH=50MH=30M75°+F4里∠70°H＝Fj2∠75° H＝40～90M5070°～60mFj5∠70°H＝8～15M6号∠30°-60°h0MF5H=15～460°宗 台 背 斜FS1∠65斜 向 台 童75M～K145K2＝8～+H ＝°5H 70°4∠=25M6FH°+56斜65°5∠NF+4-1号 H＝20M52° H＝20～30MF6 M永+25～+10青＝H房庄煤矿 5°煤70°K242KMK3∠0～6支2∠K20矿5号4＝52°+H °-73°-73 H＝3°KK32梧510～∠260M支60°M桐0M52M07165°＝35～1＝HH＝ ° 0煤-8°8° H°支1∠730∠矿30 3K1南∠N2F50°N三F44°背石金 斜Fj5∠70° H＝8～15M+14～庄　2向　斜2M-+1∠+60° H＝张　F30M++=20-65m++-1°H=5+岱+丁 庄 背 斜丁向斜河煤+石台南K3台煤矿+++石+梧南煤矿公+=25MF6H+65°煤司++黄庄向斜Ｆ矿矿+Ｊ2° H°＝～0～6022°H＝m 0～20m ++张　+ 庄　 向 　+斜+石++台+煤+矿煤矿+NK3Ｆ9∠5065°5Ｄ50+构 造 纲 要 图

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DF ∠+++张庄K3K2K1++++++++++++++K3背K2矿+60°K3永固10M1～0煤H＝2 °06∠3FM矿12矿+朔 窦庄煤K2石台+K3+K2=30H°54-2 ∠K12号50°煤～60MF2H=30++++1号M+++++++++++++++++++++++++++++4、岩浆岩

矿井内岩浆岩分布范围广泛，岩石种类以辉绿玢岩为主，次为花岗斑岩。其分布规律是：具有明显的分区性，辉绿玢岩主要分布于矿井东部，13线以南区段，花岗斑岩分布于矿井北端西北部F3断层以北区段，侵蚀面积合计为11.94km2，占3煤层面积的58%。平面形状复杂且分支多，岩浆岩在煤层中呈岩床状、透镜状、串珠状、岩墙状，对煤层破坏严重，给生产和经营带来较大影响。

5、陷落柱

矿井至今尚未在生产和各种资料中发现陷落柱（或疑似陷落柱）。 6、可采煤层顶底板岩性特征

矿井主要可采煤层为3煤层，5、6煤层局部可采。采区巷道主要在3煤层至K2铝质泥岩之间的岩层中，其次是K2铝质泥岩之下的砂岩及砂质泥岩中。

⑴煤层顶底板岩性特征 ①3煤层顶底板特征

a、老顶：厚2.92～34.31m，平均9.40m，岩性以灰白色中厚层状细砂岩、中粒砂岩为主，占统计点71.2%，少数钻孔为厚层状粉砂岩、砂质页岩，占统计点28.8%，具交错层理，致密坚硬。

b、直接顶：厚0～38.28m，平均10.10m，岩性以灰色泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，泥质砂岩及岩浆岩、天然焦。有16个钻孔有岩浆岩，占统计点21.9%，有15个钻孔为含有薄煤层的复合顶板，占统

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计点20.5%。泥岩中含有小浑圆状的菱铁质结核及大量的叶片化石，呈块状，易碎易落。

c、伪顶：有8个孔有伪顶，占统计点的11%。厚0.05～0.70m，岩性以深灰～黑色炭质泥岩、泥岩，致密，柔性较好。

d、直接底：有17个钻孔有直接底，占统计点的23.3%。厚度0.05～0.87m，平均0.36m，岩性为灰～深灰色炭质泥岩、泥岩，含有丰富的植物根部化石。

e、老底：厚度0.93～21.69m，平均4.80m。岩性以泥岩、页岩为主，其次为粉砂岩、砂质页岩、细砂岩，其中泥岩、页岩占统计点的68.5%，粉砂岩、砂质页岩占统计点的27.4%。06-3孔为细砂岩，06-9、97-8孔为断层破碎带。

②5煤层顶底板特征

a、老顶：厚度3.08～19.07m，平均10.00m，岩性以青灰～灰白 色中厚层状细砂岩、中粒砂岩为主，占统计点86%，少数钻孔为中厚层状粉砂岩，占统计点14%，有76%的钻孔缺少直接项,为单一岩性顶板\\老顶直接与煤层接触。

b、直接顶：矿井5煤层直接顶板较少，仅占统计点的24%。厚度0～15.37m，平均6.90m，岩性为泥岩、砂岩、岩浆岩，局部距4煤层较近，组成复合顶板。

c、伪顶：仅84-3孔有伪顶，岩性为泥岩，厚度0.62 m。 d、直接底：仅10-2、2-4孔有直接底。厚度0.24～0.70m，岩性为炭质泥岩、泥岩。

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e、老底：厚度1.16～17.60m，平均6.20m。岩性为灰色泥岩、粉砂岩，少数钻孔为细砂岩，其中泥岩占统计点的58.60%，粉砂岩占统计点的24.10%。细砂岩占统计点17.30%。

③6煤层顶底板特征

a、老顶：厚3.18～77.62m，平均18.40m，岩性以灰白～浅灰色细砂岩、中粒砂岩为主，占统计点87.30%，少数钻孔为粉砂岩、砂泥互层，占统计点12.70%，岩性致密坚硬。本矿多数钻孔直接顶缺失，老顶直接与煤层接触。

b、直接顶：厚度0～23.73m，平均4.30m，岩性以灰色泥岩、粉砂岩。

c、伪顶：本矿伪顶较少，仅494、12-2、07-4孔有伪顶。厚度0.40～0.62m，岩性以粉砂岩、泥岩。

d、直接底：直接底较少，仅4-1、6-8-1、07-4、12-1、11-1五个钻孔有分布。厚度0.14～0.86m，平均0.36m，岩性为炭质泥岩、粉砂岩。

e、老底：厚度0.97～15.58m，平均5.60m。岩性为青灰～灰白色

缓波状层理的条带状细砂岩，灰色粉砂岩、泥岩，其中细砂岩占统计点的30.9%，粉砂岩、砂质页岩占统计点的40.0%。泥岩占统计点29.10%。

⑵煤层顶底板岩石物理力学性质

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①可采煤层顶底板相同岩性的物理性质变化范围都较大，力学指标平均值有所波动并与其它岩石有较大范围的交叉。

②不同岩石的载荷能力的大小不同，一般是砂岩大于粉砂岩，粉砂岩大于泥岩。各种岩石抗压强度值变化范围较大，这与岩石的胶结物的成分、结构、构造及岩石裂隙的发育程度的差异有关。

③断层破碎带岩石由于受构造应力作用的破坏，岩石抗压强度也会明显降低，同时风化带岩石由于受风化作用及地下水作用，产生溶蚀或泥化。其岩石强度也会明显降低。断层破碎带岩石及风化带岩石表现为泥岩、粉砂岩甚至砂岩的载荷能力差异不大。

根据岩石单轴抗压强度Rc，可以把岩石简单划分为：硬质岩石（RC≥60 MPa）、中硬岩石（60 MPa＞RC≥30 MPa）、软质岩石（RC＜30 MPa）三种类型。

第四章 矿井防治水工程

一、防治水工程完成情况及存在问题 1、防治水工程完成情况 ⑴防治水工程现状

矿井主要以防治3煤层顶板砂岩裂隙水为主，其次是由其衍生的老空水。3煤层顶板砂岩裂隙水以物探探查，顶板疏放钻孔疏放为主，老空水以下山沿空掘进，无压追排方法治理。

⑵防治水工程管理

防治水工程管理以总工程师为直接领导，地测科负责探放水设计

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及现场技术监督，收集整理探放水资料，验收探放水工程，评价防治水效果。

2、矿井存在的主要水文地质问题

⑴地质防治水技术力量薄弱，只有一个技术员担任地质及防治水工作。业务水平较低，今后应加强专业知识的学习，提高专业水平。

⑵基层单位对防治水工作的重视力度不够，认为水小不会出现安全事故，安全技术措施落实滞后。应加强宣传教育，提高执行力。

⑶设备老旧，地质探查手段落后，新技术、新方法接触少。 二、矿井下一阶段的水害防治 1、矿井防治水工程规划的原则

严格按照“地质先行，保障有力，探资源，控断层，治灾害”总体要求，采用“三维地震为主、井上下钻探结合、其他手段为辅”的综合地质勘探方法，实现“三覆盖、两控制”，查明地质及水文地质条件。遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水工作原则，实现“先治水后生产，不达标不生产”。

2、矿井防治水工程的总体目标 ⑴杜绝地质误揭误判、巷道误透； ⑵杜绝大于 60m3/h 的突水、透水事故；

⑶杜绝因地质构造探查不明造成综采工作面无计划停产搬家； 3、矿井防治水技术路线

隐患排查、预测预报、超前探查、综合治理、安全评估、验收审批。

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4、矿井日常防治水工作内容与技术要求

⑴成立防治水领导小组，地测科按规定设置防治水专业技术人员。

⑵落实规定的各种管理制度，进一步完善明确岗位职责。 ⑶规范技术管理。抓好技术方案、工程设计、安全技术措施和图纸、报告的编制工作，做到逐级审查，严格责任追究。建立各类技术文件审查审批制度，确保技术文件质量。

⑷加强人才队伍建设。矿地测管技人员待遇不低于同类别科室。注重技术人员培训，集团公司组织三维地震、井下物探、地测防治水等技术专题培训必须按时参加。强化日常岗位培训，每月开展一次专业技术业务培训、考核工作。

⑸严细工作作风。勤跑现场，多看图纸，做到现场调查及时，数据编录真实，台帐图件规范，资料分析准确，地质水文地质调查杜绝原始记录造假，杜绝调查收集滞后，杜绝调查不记录、不填图。

⑹防治水工程。老空水探放工程实施后必须验证放水效果；近断层等地段采取物探、钻探超前探查措施，巷道必须在超前探查掩护范围内掘进。

⑺系统装备。排水系统实行双回路供电，排水能力满足要求，定期检修保养。

⑻坚持隐患排查、坚持“周分析，月预报”及紧急水情及时通报的工作制度，始终把预防作为防治水重点措施。

⑼查清井田及附近地面河流的汇水情况，掌握历年降雨和最高洪

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水位资料，并设站观测。每年雨季前调查一次井田地面塌陷范围，积水面积，积水深度，并标注在综合水文地质图上。掌握矿井井口标高，矿井综合排水能力，以及防洪防汛材料的储备数量，抢险队伍的组织落实情况。雨季监测河流水位变化。

⑽做好各种应急预案，并要按规定要求定时演练。

结束语

通过这次实习，我不仅培养了对煤矿行业的热爱，陶冶了情操，提高了对地质科学的热爱和兴趣，而且还在实习的过程中加深了对地质知识的了解，尤其是煤矿地质学中的基本理论和基本概念的理解，从之前的感性认识升华为如今的理性认识，这种质的飞跃，应该归功于实践的作用。

这次实习令我们加深了对地质学的了解，更深刻认识到了学习地质的意义，巩固了学习成果，体会到“学以致用”的道。知识从感性认训升华到了理性认识，从抽象变得具体起来，我学习到了很多书上没有的东西，了解了煤矿地质对煤矿安全生产的重要性。在这里深深的感谢老师在的认真指导。 在实习中学会了一定的地质勘察的方法要领和细节。例如，实习前要对考察对象做一定的了解，合理安排考察时间和考察内容，注意研究的方法，一些考察的细节，充分认识到地质工作的必要性和艰苦性。这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。此外，在此次实习中我在导师身上学了不少的东西。

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体会最深的就是做事要认真、不能懈怠，更不能放弃，所以要铭记：做事要认真，即使不喜欢的，也要努力去做，努力实现自己的人生抱负，让自己造福于人类！

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