工程地質

什么是地質工程

  人們的生產與生活都離不開能源。近幾年,我國經濟發展迅猛,經濟的發展帶動了能源需求旺盛。我們生產生活常用的能源主要指礦物能源,包括石油、天然氣煤炭。礦物能源能夠進入生產生活,首先需要查找、評價和開采地質工作者就是專門從事礦物資源查找、評價和開采工作的職業人群。
 
  在我國高校中,地質類專業擔負著培養地質工作者的任務。我國的地質教育源于19世紀末,已有近百年的歷史。現在,各高校開設的有代表性的地質類專業主要有:地質學、地質工程、勘查技術與工程、資源勘查技術。這幾個專業分屬理學與工學專業大類,涉及了礦物資源查找、評價、開采幾個階段。
 
  地質學專業屬理學大類,是一個基礎性的專業。地質就是泛指地球的性質和特征,主要是指地球的物質組成、結構、構造、發育歷史等,包括地球的圈層分異、物理性質、化學性質、巖石性質、礦物成分、巖層和巖體的產出狀態、接觸關系,地球的構造發育史、生物進化史、氣候變遷史以及礦產資源的賦存狀況和分布規律等。地質學的學習內容都是圍繞地球展開的,主要是在地質理論、知識方面為從事地質工作打基礎。
 
  查找礦物資源的過程中,需要借助工程手段,做地質設計、施工工作。地質工程就是專門培養能在資源勘查、工程勘查、設計、施工、管理領域從事勘查、評價和管理的工程技術型人才的專業。這個專業首先要學習地質學知識,了解影響礦物開采的基本因素;同時還要學習能源探測開采的工程學知識,學會解決各類施工中的地質問題、施工問題。
 
  礦物資源的查找不僅需要基本的地質理論知識,還必須借助勘查方法。早期的勘查方法只能找到埋藏很淺或直接暴露在地面的石油和煤炭資源,隨著人類對能源的不斷利用,人們對勘查方法要求越來越高了。為了解決這個實際問題,新中國成立后,我國高校專門設立了資源勘查技術與工程專業。這個專業側重于礦物資源的勘查、評價與管理方面。比如,了解能源的構成成分和形成年代;了解地球和一些能源的物理化學性質,根據這些性質尋找能源;對勘查到的能源進行評價,看看有多大開采價值等。資源勘查技術與工程專業雖屬于工學類專業,但是較側重理論知識的學習。
 
  隨著地質條件的變化和開采條件的不同,查找礦物資源工作遇到很多技術難題,對勘查技術的要求越來越高。勘查技術與工程就是逐步分離出來的,專門培養掌握勘查技術的地質工作者的專業。這個專業主要學習地球化學方法、地球物理方法兩大類勘查技術。除學習必須的地質學方面的知識外,還會學習勘查工程技術課程,如鉆探工藝與設備、基礎工程施工、工程地質等,掌握基本的鉆探工藝、勘探工程施工方法等。
 
  培養什么人
 
  地質專業畢業生大體從事以下幾個方面的工作。
 
  管理工作。各級地質行政部門和各相關性質企業的管理機構會安排相應的地質勘查任務,要求準確地勘查和探明某地的地質構造、能源賦存條件等,知道地下的一些實際情況,為開展后續工作打好鋪墊。所任職務從一般的辦事員到高級管理者不等。
 
  科研工作。作為地質方向的高校工作人員和科研院所工作人員,通過自己的努力和對國外先進技術的吸取,研究、開發出一些較為先進的、能夠更為準確地確定地下情況的技術和理論,對一些重大事件的預測和執行提供理論和技術支撐。所任職務從一般的實驗員、研究員到院士不等。
 
  技術工作。很多的地質工作者把已有的地質分析、勘查技術等應用到實際工作中去,體會技術的準確性和反饋技術的不足之處。所任職務從技術員到高級工程師不等。
 
  地質工程、資源勘查工程、勘查技術與工程專業主要培養具備地質學的基礎理論知識,掌握地質調查勘探的室內外工作方法,能對礦床地質、礦床分布規律作初步分析和研究的人才。說得明白點,就是要讓同學們具備一些基礎的地質知識,知道地球的結構和組成,知道地球的運動規律,知道能源的儲藏與地球的構造和運動的關系等。在懂得這些基礎知識后,針對現在地球上主要開發的石油、煤炭能源,我們應該用一定的理論和方法去尋找這些能源的儲藏地點、儲存量,以及評價這些能源的優劣等。同時會讓大家了解一些和實際的勘查、開采技術有關的諸如鉆井工藝、設備等知識,以及具體的施工過程等。很多本專業的學生畢業后都在從事資源尋找、開發管理、技術、教學等工作。
 
  隨著高校擴招,地質類專業招生人數逐年增加。但是人才總量仍顯不足。各高校地質類專業就業率大都在90%以上,部分院校的供求比在1:10左右。地質類專業面向艱苦行業工作的比例大,這也使得很多考生不愿報考。從近幾年的分配去向看,地質院校培養的本科畢業生絕大多數進入地質科研院所和效益較好的地勘單位和石油勘查單位工作。資源勘查、地質工程這類應用類專業到石油石化煤炭行業就業較多,平均達40%以上。本科生去野外工作的比例逐年減少,普通本科的野外工作率為20%左右,重點高校為5%左右。各高校地質專業考取研究生比例逐年增加,平均達到30%以上。很多研究生畢業后,選擇留在大中城市的研究院所工作。
 
  主要代表院校
 
  根據教育部2005年統計資料,全國普通高等院校地質類專業布點共有98個,其中地質學13個、資源勘查工程26個、勘查技術與工程專業28個、地質工程專業18個。中國地質大學中國礦業大學、中國石油大學、南京大學、成都理工大學、東華大學、吉林大學、中南大學、桂林工學院、遼寧工程技術大學、西安科技大學、西南交通大學是招收地質類專業的代表院校。南京大學考取研究生的比例最高,約為80%;中國地質大學(北京)約為50%。
 
  總體來說,所有開設這個專業的高校基本上都涉及了煤炭、石油、天然氣等固、液、氣態資源的地質學工作。中國地質大學南京大學、蘭州大學、華北水利水電學院等院校做的是一些綜合性的地質學理論和基礎研究工作;中國礦業大學、重慶大學、中南大學、貴州大學、河南理工大學遼寧工程技術大學、昆明理工大學西安科技大學、河北科技大學等院校在煤田地質學方面要擅長一些;中國石油大學、吉林大學、西南交通大學、長江大學、成都理工大學等院校在油、氣田地質學方面做得比其他院校要好。
 
  開設哪些課程
 
  地質工程專業課程涵蓋了地質學基礎知識和應用兩個方面的內容,主要專業課程有:基礎地質學、工程地質學、水文地質學、環境地質學、構造地質學、基礎工程施工、資源勘查與評價、鉆掘工程學、地球物理勘探、地球化學勘探、地理信息系統基礎、計算機應用基礎、計算機繪圖等。    地質工程專業是整個地球地質研究方向的基礎專業,所學習的課程主要是一些基礎課程,涵蓋了一個地質工作者在工作中用到的各種知識和工具。現在很多高校的地質工程專業主要是面向能源開采。首先,通過地質學基礎,可以了解地球的年齡、不同地層的形成年代,不同地層具有什么樣的特點和構成,不同地層含有什么不同的物質和能源等。了解了地質基礎知識后,要知道影響能源開采的一些因素,例如,地下水、環境等對能源開采的影響。水文地質學介紹地下水、地下湖泊的形成、運移規律、對地質構造的影響、對能源儲存和開采的影響等;環境地質學講述了能源開采對環境的影響,以及反過來環境的變化對能源開采的影響等;構造地質學主要講述地下巖石的運動、構成等規律,探討和研究這一規律對開采能源前分析清楚能源所在位置的地質條件、開采過程中會遇到什么困難等有很大的幫助,可以提前做好預防措施。這一系列的工作都和工程有關系,所以還需要學習一些諸如工程地質學、基礎工程施工、鉆掘工程學等知識來補充和完善知識體系。
 
  資源勘查工程專業側重于礦產資源勘查、礦產資源評價與管理方面,目前很多開設這個專業的院校都傾向于這兩個方面。本專業主要開設了以下專業課:地質學、礦物巖石學、古生物地層學、構造地質學、礦床學、能源勘探學、應用地球物理、應用地球化學、資源管理與評價、計算機基礎、計算機繪圖等。
 
  顧名思義,資源勘查工程專業主要開設的是和資源勘查有關的課程,傾向于理論,也較重視實際應用技術,現在國內開設此專業的高校主要傾向于能源方面。要開采一種能源,我們需要知道這種能源的構成成分和形成年代等。例如,石油是由古代動物的尸體形成的,不同的石油是由不同年代的動物死后聚集形成的,礦物巖石學、古生物地層學會講到這些知識。另外,地球的基本結構、構造、運動規律,地下礦物的形成、賦存規律等知識也是本專業的基礎知識,這些在礦床學、構造地質學中會講到。既然是勘查,肯定要對地球和一些能源的基本物理、化學性質有所研究,然后根據這些性質進行能源尋找,這就是應用地球物理、應用地球化學要涉及的內容。勘查到某個地方有某種能源后,需要用資源管理與評價的知識對其進行分析和評價,看有多大的開采價值和意義,應該采取什么樣的開采管理方法等。
 
  勘查技術及工程專業主要開設以下專業課程:地質學、地球物理勘探、鉆探工藝與設備、基礎工程施工、工程地質學、水文地質學、地球化學勘探、計算機應用基礎、計算機繪圖等。這些課程是本專業的主干課程,是一個完整的學習體系。
 
  勘查專業是地質學科的一個分支,能源勘查是一門技術,要想完全掌握這門技術,必須擁有牢固的基礎知識。目前所說的石油、天然氣、煤炭等能源都是蘊藏在地殼下面的,所以我們要想對其進行勘查,就需要先對地球的構造和一些基本的運動有所了解,這就是地質學基礎所涉及的。勘查工作和地下水的運動密切相關,要想勘查得準確,還需要學習水文地質學等課程。勘查時要用到的技術就是地球物理勘探中所講到的具體方法和技術。同時,學校還會開設諸如鉆探工藝與設備、基礎工程施工、工程地質學等課程來完善本專業的知識結構,讓你對和勘查技術相關的一些鉆探技術和設施有所了解。另外,還會開設一些計算機課程來指導你繪制勘查地圖和處理數據。
 
  專業相似之處
 
  地質工程、資源勘查工程、勘查技術及工程這三個專業具有很多的相似性,有很多高校是給這三個專業的學生一起上課。
 
  都屬于地礦類專業。地礦類專業包括地質工程、資源勘查工程、勘查技術及工程、采礦工程、石油工程、礦物加工工程六個專業,近支則有地質學、地球物理學等。其中,地質學是勘查技術及工程專業和資源勘查工程專業的基礎,而這兩個專業最為相近,兩者都是針對地礦資源勘查而設置的專業。相比較而言,勘查技術及工程專業更注重技術,該專業培養的是高級工程技術人才;資源勘查工程專業涉及從勘查選區、勘查評價到礦產開發全過程的地質、技術、經濟及環境等方面內容,注重對資源勘查的整體把握和控制。
 
  都屬于艱苦專業。地礦類專業不等同于艱苦專業,它只是其中的一部分。教育部規定的艱苦專業包括:農業工程、林業工程、水利工程、地質資源與地質工程、礦業工程、船舶與海洋工程、航空宇航科學與技術、兵器科學與技術、核科學與技術、測繪、力學、冶金工程、動力工程及工程熱物理、社會福利以及監獄勞教管理等。這些專業之所以被稱為艱苦專業,之所以一直不為同學們所重視,是因為其畢業生所從事的職業在人們的印象中多為野外作業,工作很辛苦。另外,由于其專業的特殊性質,相比計算機、管理等通用專業,進行職業跨越時也非常困難。諸多原因造成了此類人才短缺。不可忽視的是,社會的發展急需大批這樣的專業高級人才,但這類人才的缺口卻正在逐步擴大。其實這些專業沒有想象中的那么艱苦,都是一些很值得去淘金的“好”專業。
 
  課程設置很相近。三個專業相同或相近的課程有:地質學、地球化學、地球物理、能源勘探學、構造地質學、鉆探工藝與設備、基礎工程施工、工程地質學、水文地質學、計算機應用基礎、計算機繪差的。具體的工作差別不會很大。
 
  實例8:設計部門。
 
  工程項目需要在施工前進行相關的設計,而設計的前提之一就是地質結構地質條件勘查。現在國內有很多擁有甲、乙級資質的設計單位,很多設計院都需要地質工程、資源勘查工程、勘查技術專業的畢業生。
 
  實例9:咨詢機構。
 
  我有一些同學畢業后進入了與地質、資源勘查、勘查技術相關的咨詢機構工作。基本上是在辦公室辦公,做一些和地質相關的數據的統計和調查,寫一些報告。
 
  實例10:煤礦部門。
 
  還有一部分同學畢業后去了煤礦。雖然很多煤礦處在比較偏遠的地方,但是我們畢業后肯定是去大型的國有煤礦,礦區環境和建筑不會比大學校園差,占地面積大,單元式職工宿舍,花園式設計,物業是統一管理。除了地方不在城市,在礦區里你根本不會覺得自己比城里人差什么。并且煤礦企業的職工待遇都很好,主要是因為這是特殊工種,所以補貼很多。