第一篇：全國煤礦自動(dòng)化開采技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在陜西省召開

全國煤礦自動(dòng)化開采技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在陜西省召開

2015年5月19日，由國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局組織的“全國煤礦自動(dòng)化開采技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)”在陜西省陜煤化集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司召開，總結(jié)交流、學(xué)習(xí)推廣中國煤科所屬天瑪公司自主開發(fā)的黃陵一號(hào)煤礦智能化無人開采技術(shù)等先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮典型示范帶動(dòng)作用，提升煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化“四化”水平，促進(jìn)產(chǎn)煤地區(qū)和大型集團(tuán)企業(yè)實(shí)現(xiàn)減礦、減面、減產(chǎn)、減人“四減”要求，推動(dòng)更多煤礦實(shí)現(xiàn)“零死亡”目標(biāo)，促進(jìn)全國煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。

會(huì)上，中國煤科董事長王金華作了題為“實(shí)現(xiàn)安全高產(chǎn)高效現(xiàn)代化煤礦的必由之路——智能化無人開采技術(shù)研發(fā)探索與實(shí)踐 ”的專題報(bào)告。報(bào)告就智能化無人采煤的必要性和意義、國內(nèi)外自動(dòng)化采煤技術(shù)狀況、智能化無人開采技術(shù)特點(diǎn)及在黃陵一礦的應(yīng)用效果、智能化無人開采技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)用展望等進(jìn)行了科學(xué)的論述。該項(xiàng)技術(shù)采用“無人操作，有人巡視” 的智能化無人開采生產(chǎn)模式，把人的視覺、聽覺延伸到工作面，將采煤工人從危險(xiǎn)的工作面采場(chǎng)解放到順槽監(jiān)控中心或地面控制中心，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心對(duì)綜采設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。黃陵一礦自動(dòng)化工作面率先達(dá)到了工作面內(nèi)有人巡視、無人操作的常態(tài)化生產(chǎn)，平穩(wěn)運(yùn)行一年，在較薄煤層達(dá)到了最高月產(chǎn)量17萬噸，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)“零”事故，開創(chuàng)了綜采工作面采場(chǎng)無人化采煤的先河。實(shí)踐證明，工作面少人化、無人化開采是真正的本質(zhì)安全，是實(shí)現(xiàn)安全高產(chǎn)高效現(xiàn)代化煤礦的必由之路。

大會(huì)對(duì)煤礦智能化無人開采技術(shù)的推廣給予了高度肯定，為煤礦裝備制造企業(yè)指明了方向，相信在不久的將來煤礦智能化無人開采必將成為煤炭生產(chǎn)的“新常態(tài)”。中國煤科在該技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新將會(huì)更上新臺(tái)階，對(duì)煤炭行業(yè)技術(shù)進(jìn)步做出新貢獻(xiàn)！

第二篇：煤礦開采技術(shù)

煤礦開采技術(shù)

主要課程：計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、Visual Basic程序設(shè)計(jì)、工程制圖、工程力學(xué)、電工技術(shù)基礎(chǔ)、測(cè)量學(xué)、煤礦地質(zhì)學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、井巷施工技術(shù)、礦山壓力及其控制、流體力學(xué)與流體機(jī)械、采掘機(jī)械、采煤學(xué)、礦井通風(fēng)與安全、礦井提升運(yùn)輸、礦山電工、計(jì)算機(jī)繪圖、煤礦安全法規(guī)、礦山電工學(xué)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、露天開采概論、露天礦爆破工程、露天礦線路工程、邊坡穩(wěn)定、露天采掘機(jī)械、露天礦運(yùn)輸設(shè)備、露天采礦工藝、露天礦設(shè)計(jì)原理、礦山供電等。

就業(yè)方向：可在礦山企業(yè)、科研院所、政府機(jī)構(gòu)等企、事業(yè)單位就業(yè)。主要從事礦區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)、礦山安全技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、安全監(jiān)察、科學(xué)研究等工作。

★ 礦井通風(fēng)與安全

主要課程：計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、Visual Basic程序設(shè)計(jì)、工程制圖、電工與電子技術(shù)、采煤概論、工程流體力學(xué)、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)、燃燒學(xué)、安全工程學(xué)、礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、瓦斯防治與開發(fā)技術(shù)、火災(zāi)防止理論與技術(shù)、粉層防止理論與技術(shù)、水防止理論與技術(shù)、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用、煤礦安全法規(guī)、礦山電工學(xué)、管理學(xué)原理、環(huán)保概論、電氣安全管理、通風(fēng)與凈化工程、危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸管理等。

就業(yè)方向：可在煤礦、金屬礦、非金屬礦從事礦山通風(fēng)安全和環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理工作；也可在上述系統(tǒng)的科研、設(shè)計(jì)、教學(xué)、管理部門從事科學(xué)研究、礦山設(shè)計(jì)、教學(xué)、安全監(jiān)察等工作；還能在工礦企業(yè)中從事采暖通風(fēng)技術(shù)工作。

第三篇：煤礦開采技術(shù)復(fù)習(xí)題

一、名詞解釋：

1、井田開拓：由地表進(jìn)入煤層為開采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開掘工程。

2、采煤工藝：采煤工作面內(nèi)各道工序按照一定順序完成的方法及其相互配合。

3、采區(qū)車場(chǎng)：采區(qū)上（下）山與運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷以及區(qū)段平巷聯(lián)絡(luò)處的一組巷道和硐室的總稱，是采區(qū)巷道布置系統(tǒng)中的重要組成部分。

4、正規(guī)循環(huán)作業(yè)：按照作業(yè)規(guī)程中循環(huán)作業(yè)圖表安排的工序順序和勞動(dòng)定員，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)、保量、安全地完成循環(huán)作業(yè)的全部工作量，并周而復(fù)始的進(jìn)行采煤工作的一種作業(yè)方法。

5、采煤工作面作業(yè)規(guī)程：是現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)管理人員根據(jù)工作面的具體地質(zhì)條件、機(jī)械電氣設(shè)備配備和勞動(dòng)力條件編制的技術(shù)性文件，是工作面生產(chǎn)技術(shù)管理的依據(jù)。

6、井底車場(chǎng)：聯(lián)接井筒和井下主要運(yùn)輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，是聯(lián)結(jié)井下運(yùn)輸和井筒提升的樞紐，擔(dān)負(fù)著煤炭、矸石、物料和人員的轉(zhuǎn)運(yùn)及為全礦井通風(fēng)、排水、供電服務(wù)的任務(wù)。

7、采煤系統(tǒng)：采區(qū)內(nèi)的巷道布置系統(tǒng)以及為了正常生產(chǎn)而建立的采區(qū)內(nèi)用于運(yùn)輸、通風(fēng)等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。通常是由一系列的準(zhǔn)備巷道和回采巷道組成的。

8、礦山壓力：存在于采掘空間周圍巖體內(nèi)和作用在支護(hù)物上的力。

二、選擇題：

1、水力采煤法為（）體系采煤法。B A、壁式

B、柱式

2、主、副井均為平硐，風(fēng)井為立井的礦井開拓方式為（）。D A、立井開拓

B、斜井開拓

C、綜合開拓

D、平硐開拓

3、“三人連鎖爆破制”的瓦檢員攜帶的（）牌交給爆破工。C A、警戒牌

B、爆破命令牌

C、爆破牌

4、在普采工作面的支護(hù)中，為保護(hù)最后一排立柱，懸臂頂梁和支柱的關(guān)系應(yīng)是（）。B A、正懸臂

B、倒懸臂

5、“一炮三檢”時(shí)，附近（）m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，嚴(yán)禁裝藥和爆破。D A、20

B、30

C、40

D、10

6、底卸式礦車運(yùn)煤時(shí)的井底車場(chǎng)形式為（）B A、環(huán)形式井底車場(chǎng)

B、折返式井底車場(chǎng)

7、綜采工作面風(fēng)速不允許超過（）m/s。A A、4

B、5

C、6

8、主井為斜井、副井為斜井、回風(fēng)井為立井的礦井開拓方式為（）B A、立井開拓

B、斜井開拓

C、綜合開拓

D、平硐開拓

9、井底車場(chǎng)屬于（）巷道。B

A、準(zhǔn)備

B、開拓

C、回采

10、綜合機(jī)械化采煤法中“三直一平”的“一平”指的是（）。A A、輸送機(jī)

B、頂梁

C、液壓支架

11、初次來壓前采煤工作面前方煤壁內(nèi)的支撐壓力較平時(shí)（）。A A、大

B、相等

C、小

12、煤層群的開采順序通常采用（）。B A、上行式

B、下行式

C、平行式

13、采煤工作面與巷道連接處的（）m范圍內(nèi)必須加強(qiáng)支護(hù)。A A、20

B、30

C、409、14、采區(qū)上山與階段運(yùn)輸大巷相聯(lián)結(jié)的車場(chǎng)為（）C A、采區(qū)上部車場(chǎng)

B、采區(qū)中部車場(chǎng)

C、采區(qū)下部車場(chǎng)

15、采空區(qū)處理最常用的方法是（）。C A、緩慢下沉法

B、充填法

C、全部垮落法

16、“追機(jī)作業(yè)” 屬于（）的范疇。C A、作業(yè)形式

B、循環(huán)方式

C、勞動(dòng)組織

17、爆破落煤時(shí)，三花眼指的是（）排眼。B A、單

B、雙

C、三

18、采煤工作面傾角大于（）時(shí)，必須有防止煤（矸）竄出刮板輸送機(jī)傷人的措施。A A、25°

B、15°

C、10°

19、“三采一準(zhǔn)”屬于（）的范疇。A A、作業(yè)形式

B、循環(huán)方式

C、勞動(dòng)組織

20、綜采放頂煤采煤工藝的循環(huán)標(biāo)志是（）C A、移架

B、回柱放頂

C、放頂煤

三、判斷題：

1、在采空區(qū)兩側(cè)形成的支撐壓力為固定支撐壓力。（√）

2、分區(qū)式布置多用走向長壁采煤法采煤。

（√）

3、液壓支架一般為掩護(hù)式和支撐式兩種。（×）

4、巷道開掘順序是開拓巷道、回采巷道、準(zhǔn)備巷道。

（×）

5、支架應(yīng)具備一定的支撐能力和可縮性。（√）

6、倒懸臂支架主要是為了支護(hù)機(jī)道上方頂板。

（×）

7、壁式采煤工作面推進(jìn)一般采用后退式。（√）

8、采煤工作面所有安全出口與巷道連接處僅在10米范圍內(nèi)要加強(qiáng)支護(hù)。

（×）

9、我國綜采放頂煤開采以低位放頂煤為主。（√）

10、支柱入井前應(yīng)逐根進(jìn)行壓力試驗(yàn)。

（√）

11、綜采放頂煤回采以移架作為一個(gè)循環(huán)的標(biāo)志。（×）

12、采區(qū)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)。

（√）

13、基本頂?shù)目迓洳骄啾戎苯禹數(shù)目迓洳骄嘁?。（√?/p>

14、走向長壁采煤工作面是沿走向布置。

（×）

15、偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法是急傾斜煤層采煤法中較為先進(jìn)的一種采煤法。（√）

16、可采儲(chǔ)量一定，井型越大，服務(wù)年限越短。

（√）

17、傾斜長壁采煤工作面是沿煤層傾斜方向推進(jìn)。（√）

18、穿巖層的水平巷道就是運(yùn)輸大巷。

（×）

19、正懸臂支架主要是為了支護(hù)采空區(qū)側(cè)頂板。（×）20、斜井開拓時(shí)，主井采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤不可兼作回風(fēng)井。

（×）

四、問答題：

1、采煤工作面作業(yè)規(guī)程的主要內(nèi)容有哪些？

答：

1、工作面基本概況

2、工作面的地質(zhì)狀況

3、采煤方法

4、工作面主要生產(chǎn)系統(tǒng)

5、工作面的循環(huán)圖表

6、安全管理制度

7、安全技術(shù)措施

8、災(zāi)害事故防治措施

9、煤質(zhì)管理措施

2、電牽引采煤機(jī)特點(diǎn)有哪些？

答：

1、具有良好的牽引特性；

2、可用于大傾角煤層；

3、運(yùn)行可靠，使用壽命長；

4、反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好；

5、效率高；

6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

7、有完整的監(jiān)測(cè)和顯示系統(tǒng)。

3、選擇采煤方法的原則是什么？

答：選擇采煤方法，應(yīng)當(dāng)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，根據(jù)煤層賦存條件、礦井開采技術(shù)水平等因素，選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全生產(chǎn)條件好、資源回收率高的采煤方法。必須滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的原則。

4、試問斜井與立井相比較的優(yōu)缺點(diǎn)？

答：斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室較立井簡(jiǎn)單；投產(chǎn)快，建井期短；多水平開采時(shí)斜井的石門長度較立井短；斜井延深較立井方便。

缺點(diǎn)是當(dāng)條件相同時(shí)，斜井較立井長，保護(hù)煤柱多；圍巖不穩(wěn)定時(shí)，維護(hù)費(fèi)用高；提升速度慢、能力小、鋼絲繩磨損大、動(dòng)力消耗大；當(dāng)斜井較長時(shí)，多段提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多、占用設(shè)備和人員多；沿井筒敷設(shè)的管線長、通風(fēng)線路長；穿過含水層和流砂層困難等。

五、簡(jiǎn)述題：

1、試完成下面綜采工作面循環(huán)作業(yè)圖表，該工作面長度150m，雙向割煤，端部斜切進(jìn)刀（割三角煤），采用“三采一準(zhǔn)”作業(yè)方式，及時(shí)支護(hù)，每班四個(gè)循環(huán)。

割煤移架推移輸送機(jī)檢修試運(yùn)轉(zhuǎn)

2、某礦普采工作面長度140m，煤層厚度2.1m，煤層傾角6°～8°，煤層普氏系數(shù)f=1.5。頂板中等穩(wěn)定，采用全部垮落法處理采空區(qū)，采煤機(jī)選用單滾筒采煤機(jī)，割煤方式為雙向割煤、往返一刀，進(jìn)刀方式為推入法進(jìn)刀。試述該工作面割一刀煤的采煤工藝過程。

答：每班開始生產(chǎn)時(shí)，采煤機(jī)自工作面下切口開始割煤，采煤機(jī)向上運(yùn)行時(shí)升起搖臂，滾筒沿頂板割煤，并利用滾筒螺旋及弧形擋煤板裝煤，工人隨機(jī)掛梁，托住頂板，采煤機(jī)運(yùn)行至工作面上切口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，將搖臂降下，開始自上而下運(yùn)行，滾筒割底煤并裝余煤。滯后采煤機(jī)10-15m，依次開動(dòng)千斤頂推移刮板輸送機(jī)，與此同時(shí)，輸送機(jī)槽上的鏟煤板清理機(jī)道上的浮煤。推移完輸送機(jī)后，開始支設(shè)單體液壓支柱。

當(dāng)采煤機(jī)割底煤至工作面下切口時(shí)，支設(shè)好下端頭的支架，移直輸送機(jī)，采用直接推入法進(jìn)刀，使采煤機(jī)滾筒進(jìn)入新的位置，以便重新割煤。然后回掉最后一排柱，讓采空區(qū)頂板自行垮落，同時(shí)檢修有關(guān)設(shè)備。

割煤和回柱期間，乳化液泵站始終向工作面供液，以保證推移輸送機(jī)和支設(shè)、回撤液壓工作正常進(jìn)行。

第四篇：淺談煤礦環(huán)保開采技術(shù)

淺談煤礦環(huán)保開采技術(shù)

（朱英錫）

龍巖市新羅區(qū)巖山鄉(xiāng)佳山村黃土坑煤礦

摘要：深入分析了我國煤炭開采的現(xiàn)存問題，總結(jié)闡述了環(huán)保開采的技術(shù)體系構(gòu)成，調(diào)查研究了相關(guān)保障技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，論證了環(huán)保開采是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保開采；保水開采；充填開采；煤炭氣化

2009年12月7～18日，世界各國領(lǐng)導(dǎo)人齊聚丹麥?zhǔn)锥几绫竟?，協(xié)商如何共同遏制全球變暖，如何保護(hù)我們賴以生存的空氣、水、土地和食物。然而會(huì)議沒有達(dá)成全球亟需的氣候保護(hù)協(xié)議，以不具法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》草草收?qǐng)觯觿×巳藗儗?duì)全球氣候惡化的擔(dān)憂。如何應(yīng)對(duì)全球氣候變化，是每一個(gè)國家、每一個(gè)行業(yè)都有責(zé)任、有義務(wù)深入研究和思考的問題。

中國作為世界上主要的發(fā)展中國家，近些年在溫室氣體減排方面做了很多卓有成效的工作，全國各行業(yè)積極倡導(dǎo)和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展、和諧發(fā)展觀及循環(huán)經(jīng)濟(jì)等技術(shù)理念，為煤炭行業(yè)的發(fā)展指明了方向。我國煤礦開采存在的問題

我國“富煤、貧油、少氣”的能源賦存狀況決定了能源消費(fèi)必須以煤為主，一次能源消費(fèi)中有70%～75%來源于煤炭，煤炭行業(yè)的健康發(fā)展關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的全局。多年煤炭開采帶來一系列環(huán)境和安全問題，屢屢為人詬病。

1.1 安全問題

2009年12月21日，黑龍江龍煤集團(tuán)鶴崗分公司新興煤礦發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，再次引發(fā)公眾對(duì)煤礦安全，特別是群死群傷公眾事件的關(guān)注和深層思考。煤礦事故頻發(fā)的原因何在，如何從根本上杜絕大型和特大型傷亡事故，不斷考驗(yàn)著各級(jí)監(jiān)管、經(jīng)營和科研服務(wù)單位。我國煤炭安全事故頻發(fā)有著諸如小煤礦安全裝備和生產(chǎn)工藝落后、行業(yè)多年安全欠賬嚴(yán)重、科技投入不足以及技術(shù)與管理人才流失嚴(yán)重等客觀原因。

1.2 環(huán)保問題

主要包括由于地下采掘引起的地面塌陷、水土流失、沙漠化、采煤廢水排放以及煤矸石露天堆放污染等。

我國煤炭開采主要采用冒落法管理采空區(qū)頂板，造成地面沉降和陷落，因而引發(fā)村鎮(zhèn)、鐵路、橋梁和地面管線設(shè)施破壞。

礦井瓦斯主要是礦井中由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體。它既是煤礦重大安全事故的禍根，又是一種嚴(yán)重的溫室效應(yīng)氣體。研究顯示，甲烷造成的溫室效應(yīng)在全球氣候變暖中所占份額為15％，僅次于二氧化碳。等量甲烷造成的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍。我國淺表內(nèi)具有30～35萬億m3煤層氣資源，居世界前列。但由于我國煤層透氣性差，難以在開采前抽出。環(huán)保開采理論體系與總體框架

環(huán)保開采理念是在科學(xué)采礦三原則(安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì))的指導(dǎo)下提出的，強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)有采煤理論、方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展與創(chuàng)新采

礦科學(xué)技術(shù)，從廣義資源的角度上認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯和水等一切可以利用的各種資源。其基本出發(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響，以期取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

煤礦開采引發(fā)的環(huán)境與安全問題無不源于采礦活動(dòng)造成的巖層運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而引起周圍巖體的應(yīng)力場(chǎng)、節(jié)理裂隙場(chǎng)和瓦斯運(yùn)移場(chǎng)等相關(guān)物理場(chǎng)的變化，因此，研究環(huán)保開采技術(shù)必須以科學(xué)先進(jìn)的巖層控制理論為基礎(chǔ)，為科學(xué)采礦的實(shí)施提供了理論基礎(chǔ)。

在科學(xué)采礦的總體框架體系內(nèi)，主要包括保水開采、煤與瓦斯共采、充填與條帶開采和離層注漿減沉、煤巷支護(hù)和部分矸石井下處理以及煤炭地下氣化等五大技術(shù)方向。主要技術(shù)現(xiàn)狀

近40年來，我國共發(fā)生礦井突水事故2000余次，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)40多億元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國國有煤礦中半數(shù)具有突水危險(xiǎn)性，且隨著采深不斷延伸，突水危險(xiǎn)越來越嚴(yán)重。

煤與瓦斯共采技術(shù)充分利用了煤炭開采中上覆巖層的礦壓活動(dòng)，著重對(duì)卸壓煤層的抽采時(shí)機(jī)把握和抽采工藝優(yōu)化。在這項(xiàng)技術(shù)上，以袁亮院士為代表的課題組，創(chuàng)造性地解決了我國淮南礦區(qū)低透氣性煤層群開采的關(guān)鍵問題。

充填開采技術(shù)在我國的應(yīng)用源于撫順地區(qū)建筑物下開采，最早采用的是水砂充填。水砂充填工序復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，減沉效果有限，從20世紀(jì)80年代起，在井工煤炭開采中逐步淘汰?？上驳氖?，近期以中國礦業(yè)大學(xué)繆協(xié)興教授、周華強(qiáng)教授和馮光明教授領(lǐng)導(dǎo) 的課題組，相繼提出了矸石充填、膏體充填和超高水充填理論體系，就各充填工藝的實(shí)施開展了卓有成效的科研工作，并取得了工業(yè)化試驗(yàn)成功，在一定程度上解決了煤矸石堆存和“三下”壓煤?jiǎn)栴}。同期基于關(guān)鍵層理論指導(dǎo)下的上覆巖層離層注漿減沉技術(shù)也逐步開展。矸石充填在冀中能源邢東礦、邢臺(tái)礦、云駕嶺礦和梧桐莊礦相繼開展，在山東新礦集團(tuán)翟鎮(zhèn)礦、華豐礦以及皖北煤電集團(tuán)五溝煤礦推廣開來。膏體充填技術(shù)最早在山東濟(jì)寧的太平礦取得成功，后推廣至冀中能源的小屯礦與邢臺(tái)礦、河南煤業(yè)化工集團(tuán)焦煤公司鑫珠春礦、淄博礦業(yè)集團(tuán)岱莊礦和棗礦集團(tuán)拐蔣村礦。超高水充填技術(shù)最先在冀中能源邯礦集團(tuán)陶一礦取得工業(yè)化成功。上述充填技術(shù)的快速發(fā)展，說明煤礦綠色開采技術(shù)越來越深入人心，但現(xiàn)有充填技術(shù)的推廣主要解決了冀中和山東等煤價(jià)較高地區(qū)“三下”壓煤?jiǎn)栴}，推廣面有待擴(kuò)展，技術(shù)上有待進(jìn)一步完善。

煤巷支護(hù)是煤礦設(shè)備產(chǎn)能發(fā)揮的重要保證。隨著我國煤礦開采逐步轉(zhuǎn)入深部，以大采深、高應(yīng)力、軟弱破碎圍巖和快速成巷為特征的動(dòng)壓巷道支護(hù)技術(shù)成為今后的研究熱點(diǎn)。部分矸石井下處理工藝為巷充法，即通過沿空留巷和在條帶煤柱內(nèi)開掘矸石充填巷等方式，一定程度上實(shí)現(xiàn)了無煤柱開采，提高了礦井回采率。較為突出的技術(shù)成果為2002年3月冀中能源邢東煤礦可調(diào)向、升降與變速矸石充填機(jī)的研制與應(yīng)用。目前，具有相同功能的充填設(shè)備在棗礦集團(tuán)田陳礦、蔣莊礦和新礦集團(tuán)鄂莊礦有所應(yīng)用。山東盛泉礦業(yè)有限公司在高檔普采工作面應(yīng)用該技術(shù)是其應(yīng)用領(lǐng)域的又一擴(kuò)展。結(jié)語

煤礦環(huán)保開采是我國煤礦發(fā)展的必然方向，是和諧礦區(qū)建設(shè)的重要指導(dǎo)，有著以關(guān)鍵層理論為基礎(chǔ)的實(shí)施依據(jù)，框架體系內(nèi)主要技術(shù)的發(fā)展將為我國煤炭開采中實(shí)現(xiàn)安全高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保提供重要保障，達(dá)到煤炭行業(yè)“低開采、高利用、低排放”的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

淺談煤礦綠色開采技術(shù)

單位：蔚縣安泰分公司源豐煤礦

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第五篇：煤礦綠色開采技術(shù)

煤礦綠色開采技術(shù)

摘要:提出了煤礦綠色開采的概念，闡述了它的內(nèi)涵和技術(shù)體系.綠色開采的理論基礎(chǔ)為:開采后巖層中的關(guān)鍵層運(yùn)動(dòng)形成的節(jié)理裂隙與離層規(guī)律以及瓦斯與地下水在破斷巖層中的滲流規(guī)律.綠色開采技術(shù)的主要內(nèi)容包括:保水開采、建筑物下采煤與離層注漿減沉、條帶與充填開采、煤與瓦斯共采、煤巷支護(hù)與部分殲石的井下處理、煤炭地下氣化等.關(guān)鍵詞:綠色開采;關(guān)鍵層理論;巖層移動(dòng);綠色開采技術(shù)體系 中圖分類號(hào):TD 82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 1煤礦綠色開采的提出

黨的十六大報(bào)告明確提出“??走出一條科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子.”因此，我們必須充分考慮我國資源相對(duì)短缺，環(huán)境比較脆弱的基本特點(diǎn)，建立起適合我國國情的資源節(jié)約、環(huán)境友好的新型工業(yè)化發(fā)展道路.近期提出的循環(huán)經(jīng)濟(jì)(recycling economy)是指遵循自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律重構(gòu)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)[1]，將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高效有序地組織成一個(gè)“資源利用－綠色工業(yè)－資源再生”的封閉型物質(zhì)能量循環(huán)的反饋式流程，保持經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的低消耗、高質(zhì)量、低廢棄，從而將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響破壞減少到最低程度.它不同于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的“高開采、低利用、高排放”，而是達(dá)到“低開采、高利用、低排放”的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo).顯然，此處的“綠色工業(yè)”是廣義的概念，應(yīng)由各個(gè)工業(yè)部門去實(shí)現(xiàn).對(duì)礦業(yè)來說就是要實(shí)現(xiàn)“綠色礦業(yè)”.“綠色礦業(yè)”的核心內(nèi)容之一就是要實(shí)現(xiàn)“綠色開采”

礦區(qū)在開發(fā)建設(shè)之前與周圍環(huán)境是協(xié)調(diào)一致的，而進(jìn)行開發(fā)建設(shè)后，強(qiáng)烈的人為活動(dòng)便使環(huán)境發(fā)生巨大的變化，由此形成了礦區(qū)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境問題，如造成農(nóng)田以及建筑物破壞，村莊遷徙，矸石堆積，使河川徑流量減少，以及地下水供水水源干枯，在地面導(dǎo)致的土地沙漠化，由于開采而使礦物內(nèi)的有害物質(zhì)流入地下水中等.我國目前的煤礦生產(chǎn)是在以下兩種情況下進(jìn)行的:一是生產(chǎn)成本不完全.如投入不足;技術(shù)裝備落后;安全設(shè)施欠帳;工人工資太低.二是相關(guān)費(fèi)用支付不全.如礦產(chǎn)資源費(fèi)以及植被恢復(fù)，地面塌陷與水損失;污染治理等.提出并形成綠色開采技術(shù)是為了使我們正視開采對(duì)環(huán)境造成的影響和破壞，并有清醒的認(rèn)識(shí)與足夠的估量，以便提出必要的對(duì)策和對(duì)政府提出必要的政策建議.煤炭開采形成的環(huán)境問題主要為: 1)對(duì)土地資源的破壞和占用煤炭開采對(duì)土地資源的破壞損害，井工開采以地表塌陷和矸石山壓占為主，而露天開采則以直接挖損和外排土場(chǎng)壓占為主.2)對(duì)水資源的破壞和污染煤炭開采過程中，進(jìn)行的人為疏干排水和采動(dòng)形成的導(dǎo)水裂隙對(duì)煤系含水層的自然疏干，破壞了地下水資源.同時(shí)開采還可能污染地下水資源.3)對(duì)大氣環(huán)境的污染主要來自礦井排出的煤層瓦斯和煤礦研石山的自燃.以山西省為例，1949-1998年共生產(chǎn)原煤56億多噸，地面塌陷破壞面積達(dá)100多萬畝，其中40%是耕地.研石山占地3萬多畝，至1998年煤炭地下采空面積達(dá)1 300 km2(全省面積的1寫).采煤破壞地下水4.2億m3/a，地表水逸流減少，導(dǎo)致井水水位下降或斷流共計(jì)3 218個(gè)，影響水利工程433處、水庫40座、輸水管道793.89 km;造成1678個(gè)村莊，81.2715萬人，10.824 1萬頭牲畜飲水困難.使本來缺水的山西環(huán)境受到進(jìn)一步破壞.平均每采萬噸原煤造成塌陷土地0.2 hm2，每年新增塌陷地約2萬hm2.礦井瓦斯即煤層氣，它是比CO2還嚴(yán)重的溫室氣體，也是導(dǎo)致煤礦重大安全事故的根源.據(jù)初步估計(jì)，我國2 000 m淺范圍內(nèi)具有30-35萬億m3煤層氣資源，居世界前列.但由于我國煤層透氣性小，難以在開采前抽出.建國以來，我國煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故1500余次，僅2001年由于瓦斯事故的死亡人數(shù)達(dá)2 356人，為煤礦總死亡人數(shù)的40％.煤礦每年排放瓦斯70-190億m3.同時(shí)瓦斯又是最好的清潔能源，因此必須加以利用，變害為寶.由此可見，提出并盡快形成煤礦的“綠色開采技術(shù)”已迫在眉睫.2綠色開采的內(nèi)涵與技術(shù)體系

從廣義資源的角度論，在礦區(qū)范圍內(nèi)的煤炭、地下水、煤層氣(瓦斯)、土地以至于煤矸石以及在煤層附近的其他礦床，都應(yīng)該是經(jīng)營這個(gè)礦區(qū)的開發(fā)對(duì)象而加以利用.而原來對(duì)礦井瓦斯的定義是:“礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體”.而在礦井水文地質(zhì)類型劃分中認(rèn)為:“根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件、涌水量、水害情況和防治水難易程度，劃為……類型”.顯然，上述概念將原本為礦區(qū)資源的瓦斯和水單純作為有害物來對(duì)待是不合適的.煤礦綠色開采以及相應(yīng)的綠色開采技術(shù)，在基本概念上是從廣義資源的角度上來認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各種資源;基本出發(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響;目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.根據(jù)煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，綠色開采技術(shù)主要包括以下內(nèi)容:1)水資源保護(hù)－形成“保水開采”技術(shù);2)土地與建筑物保護(hù)－形成離層注漿、充填與條帶開采技術(shù);3)瓦斯抽放－形成“煤與瓦斯共采”技術(shù);4)煤層巷道支護(hù)技術(shù)與減少殲石排放技術(shù);5)地下氣化技術(shù).這些內(nèi)容構(gòu)成的綠色開采技術(shù)體系簡(jiǎn)要表達(dá)如圖1所示。

開采引起環(huán)境與主要安全問題的發(fā)生都與開采后造成的巖層運(yùn)動(dòng)有關(guān)(巖體不破壞上述問題都不會(huì)發(fā)生)，因此，綠色開采的重大基礎(chǔ)理論為:1)采礦后巖層內(nèi)的“節(jié)理裂隙場(chǎng)”分布以及離層規(guī)律;2)開采對(duì)巖層與地表移動(dòng)的影響規(guī)律;3)水與瓦斯在裂隙巖體中的滲流規(guī)律;4)巖體應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律及巖層控制技術(shù).3巖層控制的關(guān)鍵層理論

采場(chǎng)老頂巖層“砌體梁”結(jié)構(gòu)模型是針對(duì)開采過程中的礦山壓力控制而提出來的.近年來，為了解決巖層控制中更為廣泛的問題，提出了巖層控制的關(guān)鍵層理論[2-4].關(guān)鍵層理論提出的目的是為了研究覆巖中厚硬巖層對(duì)層狀礦體開采中節(jié)理裂隙的分布及其對(duì)瓦斯抽放與突水防治以及對(duì)開采沉陷控制等的影響.3.1相鄰硬巖層間相互作用的復(fù)合效應(yīng)

關(guān)鍵層復(fù)合破斷研究表明，一定條件下相鄰兩層關(guān)鍵層會(huì)同步破斷.如假設(shè)相鄰兩關(guān)鍵層巖性相同，厚度分別為h1，h2，各自承擔(dān)的巖層組厚度分別為Σh2,Σh3，則按梁的破斷距計(jì)算公式可導(dǎo)出h1與h2同時(shí)垮落應(yīng)滿足的條件為

Σh3+h2＝(Σh2+h1)(h2/h1)2(1)例如:h2是h1的2倍，則Σh3 + h2只要等于或大于Σh2 + h1的4倍，h2和h1將同時(shí)垮落.此時(shí)，雖然h2遠(yuǎn)大于h1，但上部關(guān)鍵層將不會(huì)產(chǎn)生離層.3.2關(guān)鍵層初次破斷前的離層與采動(dòng)裂隙“O”形圈

1)沿工作面推進(jìn)方向，關(guān)鍵層下離層動(dòng)態(tài)分布呈現(xiàn)兩階段發(fā)展規(guī)律:即關(guān)鍵層初次破斷前，隨著工作面推進(jìn)，離層量不斷增大，最大離層位于采空區(qū)中部.關(guān)鍵層初次破斷后，關(guān)鍵層在采空區(qū)中部離層趨于壓實(shí)，而在采空區(qū)兩側(cè)仍各自保持一個(gè)離層區(qū).工作面?zhèn)鹊碾x層區(qū)是隨著工作面開采而不斷前移的，工作面?zhèn)入x層區(qū)最大高度僅為關(guān)鍵層初次破斷前最大離層量的1/3一1/4(參見圖2).從平面看，在采空區(qū)四周存在圖3所示一沿層面橫向連通的離層發(fā)育區(qū)，稱之為采動(dòng)裂隙“O”形圈.2)沿頂板高度方向，隨工作面推進(jìn)離層呈跳躍式由下往上發(fā)展.首先，第1層亞關(guān)鍵層下出現(xiàn)離層，當(dāng)其破斷后其下離層呈“O”形圈分布;此時(shí)，上部第2層亞關(guān)鍵層下出現(xiàn)離層，當(dāng)其破斷后其下離層呈“O”形圈分布，如此發(fā)展直至主關(guān)鍵層.3)貫通的豎向裂隙是水與瓦斯涌人工作面的通道，對(duì)“導(dǎo)氣”裂隙發(fā)育動(dòng)態(tài)過程的研究表明，在開采初期，下位關(guān)鍵層的破斷運(yùn)動(dòng)對(duì)“導(dǎo)氣”裂隙從下往上發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程起控制作用，導(dǎo)氣裂隙高度

由下往上發(fā)展是非均速的，隨關(guān)鍵層的破斷而突變.當(dāng)采空區(qū)面積達(dá)一定值后，“導(dǎo)氣”裂隙的分布也同樣呈“O”形圈特征，它是正常回采期間鄰近層卸壓瓦斯流向采空區(qū)的主要通道.上述成果對(duì)對(duì)“注漿減沉”及“卸壓瓦斯抽放”的鉆孔布置起指導(dǎo)作用.3.3關(guān)鍵層對(duì)地表移動(dòng)的影響

實(shí)驗(yàn)及實(shí)測(cè)研究結(jié)果都證明[5]，主關(guān)鍵層對(duì)地表移動(dòng)過程起控制作用，主關(guān)鍵層的破斷將導(dǎo)致地表快速下沉，地表下沉速度隨主關(guān)鍵層周期性破斷而呈現(xiàn)跳躍性變化.關(guān)鍵層破斷后對(duì)地表變形的影響將與表土層的厚度有關(guān).從而形成基于關(guān)鍵層理論的建筑物下采煤設(shè)計(jì)新原則.4綠色開采技術(shù)的主要內(nèi)容 4.1開采對(duì)地下水分布的影響

煤層開采后，隨著關(guān)鍵層的破斷，在該區(qū)域內(nèi)地下水將形成下降漏斗.地下水位能否恢復(fù)，則決定于隨著工作面的推進(jìn)，上覆巖層中是否有軟弱巖層(事實(shí)上它是研究地下水滲漏的“關(guān)鍵層”)經(jīng)重新壓實(shí)導(dǎo)致裂隙閉合而形成隔水帶.若有隔水帶，則隨著雨水的再次補(bǔ)給，下降漏斗也將隨之消失.它對(duì)地面生態(tài)的影響則決定于漏斗形成與消失的時(shí)間間隔.淮北礦區(qū)沖積層中的第四含水層(簡(jiǎn)稱四含)與煤系地層相連，煤層開采后四含水位持續(xù)下降，形成了多個(gè)水位降落漏斗.目前淮北臨渙礦區(qū)四含水位下降范圍已達(dá)40 km2，造成了四含水資源的永久破壞.以臨渙礦西風(fēng)井85-02四含水文觀測(cè)孔為例，1985年水位是97.2 m, 2001年水位降至205.8 m,16年間水位下降了108.6 m.實(shí)際觀測(cè)表明，含水層的水位下降與開采形成的導(dǎo)水裂隙通道緊密相關(guān).圖4為淮北朱仙莊礦84-15四含水文觀測(cè)孔水位變化曲線，2000年3月以前水位緩慢下降，200。年3月開始84-15鉆孔鄰近的84采區(qū)開采，導(dǎo)致了鉆孔水位的急劇下降.黃縣煤礦在進(jìn)行含水砂層下采煤試驗(yàn)中，在1201面沿走向布置一組觀測(cè)鉆孔，在回采前后及整個(gè)回采過程中進(jìn)行了為期一年的水位觀測(cè)，結(jié)果如圖5及表1所示[6].由表1可見，水位降與鉆孔孔底到開采煤層距離有關(guān).由圖5可見，孔1水位短暫變化后水位恢復(fù)原狀，而孔2，孔3，孔4，孔5的水位下降后有所恢復(fù)，但在觀測(cè)期未能恢復(fù)原狀，而孔6則完全漏失了.因此，為了保護(hù)地下水資源，形成的保水開采技術(shù)應(yīng)能使地下水位僅發(fā)生孔1所示的變化.在一般地區(qū)要把地下水視為資源，在我國西北地區(qū)必須形成保水開采技術(shù)，即開采后地表水暫時(shí)形成下降漏斗仍能恢復(fù)到原來狀態(tài)的開采技術(shù).另外還應(yīng)該進(jìn)一步觀察和研究水位變化對(duì)地表生物根系的影響.對(duì)于底板承壓水的防治，也同樣應(yīng)遵循綠色開采原則.4.2建筑物下采煤與減沉技術(shù)

1)基于關(guān)鍵層理論的建筑物下采煤設(shè)計(jì)新原則

基于巖層控制的關(guān)鍵層理論提出，可將保證覆巖主關(guān)鍵層不破斷失穩(wěn)作為建筑物下采煤設(shè)計(jì)的基本原則.為了保證建筑物下采煤既具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又確保地面建筑物不受到損害，關(guān)鍵在于根據(jù)具體條件下覆巖結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵層特征來研究確定合理的減沉開采技術(shù)及參數(shù).2)離層注漿減沉技術(shù)

確定覆巖中的關(guān)鍵層位置，掌握其離層與破斷特征參數(shù)，是注漿減沉技術(shù)應(yīng)用可行性分析、鉆孔布置與注漿工藝設(shè)計(jì)及減沉效果評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)[7].關(guān)鍵層初次破斷前的離層區(qū)發(fā)育、離層量大，易于注漿充填;而一旦關(guān)鍵層初次破斷后，關(guān)鍵層下離層量明顯變小，僅為關(guān)鍵層初次破斷前的1/3-1/4(參見圖2)，注漿難度增加.因此，離層注漿必須在關(guān)鍵層臨初次破斷前進(jìn)行.鉆孔布置及最佳的注漿減沉效果應(yīng)保證關(guān)鍵層始終不發(fā)生初次破斷.4.3采空區(qū)充填開采技術(shù)

采空區(qū)充填開采技術(shù)是綠色開采技術(shù)的重要組成部分，尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)解決建筑物下開采更應(yīng)受到重視.從理論上來說，充填采礦是解決煤礦開采環(huán)境問題的理想途徑，但由于目前充填采礦的成本相對(duì)偏高，限制了該項(xiàng)技術(shù)在煤礦的試驗(yàn)與應(yīng)用.在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，充填技術(shù)的關(guān)鍵是充填材料的選取及如何降低成本.另外就是充填技術(shù)本身，它應(yīng)該包括充填系統(tǒng)與開采系統(tǒng)的協(xié)調(diào);充填運(yùn)輸系統(tǒng)的暢通;充填后材料的力學(xué)特性等.順利解決上述問題將根本改變將來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域的開采技術(shù).為了降低充填成本，基于巖層控制的關(guān)鍵層理論，提出了部分充填(條帶充填)控制開采沉陷的思路:僅充填部分采空區(qū)，只要保證未充填采空區(qū)的寬度小于覆巖主關(guān)鍵層的初次破斷跨距，且充填條帶能保持長期穩(wěn)定，就可有效控制地表沉陷.4.4煤與瓦斯共采

我國煤層普遍具有變質(zhì)程度高、滲透率低和含氣飽和度低的特點(diǎn)，70%以上煤層的滲透率小于1× 10-3μm2，這對(duì)我國開展煤層瓦斯采前預(yù)抽是極為不利的.正因?yàn)槿绱?，我國已鉆的200多口采前地面煤層氣井中，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)井很少，單井產(chǎn)量超3000 m3/d的也只有約30口[8].實(shí)踐表明，一旦煤層開采引起巖層移動(dòng)，即使是滲透率很低的煤層，其滲透率也將增大數(shù)十倍至數(shù)百倍，為瓦斯運(yùn)移和抽放創(chuàng)造了條件.因此若在開采時(shí)形成采煤和采瓦斯兩個(gè)完整的系統(tǒng)，即形成“煤與瓦斯共采”技術(shù)則不僅有益礦井的安全，而且采出的還是潔凈能源.因此在開采高瓦斯煤層的同時(shí)，利用巖層運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)將煤層氣開采出來將是我國煤層氣開發(fā)的一條重要途徑.在“煤與瓦斯共采”技術(shù)方面，巖層運(yùn)動(dòng)中的關(guān)鍵層理論所得出的節(jié)理裂隙場(chǎng)分布、離層規(guī)律將對(duì)上鄰近層瓦斯動(dòng)態(tài)涌出與下解放層開采最大卸壓高度的影響等瓦斯抽出技術(shù)有重要參考作用[9].4.5煤巷支護(hù)技術(shù)與減少矸石排放

采礦引起的矸石排放對(duì)環(huán)境形成影響，而減少矸石排放的主要措施是將巷道設(shè)置在煤層內(nèi).巷道維護(hù)是煤礦的永恒主題.過去，鑒于煤巷圍巖是大變形且不可抗拒，因此維護(hù)原理是:“大斷面預(yù)留量－可縮性支架－巷旁充填”.目前推行錨桿支護(hù)，首先是能否在煤巷中全面使用錨桿支護(hù).顯然，我們要形成“應(yīng)力場(chǎng)測(cè)定－數(shù)值計(jì)算－支護(hù)設(shè)計(jì)－現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定”完整技術(shù)以及煤巷錨桿支護(hù)理論.例如，沿空巷道的維護(hù)方式與采動(dòng)后巖體內(nèi)的應(yīng)力重新分布及關(guān)鍵層的破斷和形成的結(jié)構(gòu)有關(guān).而且直接影響支護(hù)參數(shù)的選擇(例如錨桿不完全受拉而是受剪切)，因而要形成抗剪切錨桿.矸石不上井涉及到煤巷維護(hù)問題，而且隨著采深的增加，巖石巷的開掘?qū)⒉豢杀苊?因此矸石不上井就存在一個(gè)研石井下處理系統(tǒng)，結(jié)果是成本如何?另一種考慮能否將研石在地面處理，變廢為寶，如變?yōu)榻ㄖ牧希涮畈牧系?，終究矸石的地面處理要比井下處理簡(jiǎn)單得多.應(yīng)該說，在經(jīng)濟(jì)原則下矸石的井下處理是綠色采礦問題.而矸石的井上處理就像地面復(fù)懇一樣是環(huán)境治理問題，不屬于綠色開采技術(shù) 4.6煤炭地下氣化

煤炭地下氣化是一種整體綠色開采技術(shù).它是將地下煤炭通過熱化學(xué)反應(yīng)在原位將煤炭轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w的技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)采煤方式的根本性變革.不僅極大地減少了井下工程及艱苦作業(yè)，而且消除了煤炭開采對(duì)環(huán)境的污染和煤炭燃燒對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響和危害.煤炭地下氣化技術(shù)在近10余年來經(jīng)余力教授等的實(shí)踐積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，為今后發(fā)展我國煤炭地下氣化打下了良好技術(shù)基礎(chǔ).今后地下氣化技術(shù)應(yīng)解決:1)提高熱值和生產(chǎn)適合于用戶的氣體;2)建立起一套行之有效的測(cè)控系統(tǒng)，重點(diǎn)放在燃燒位置和燃燒速度的控制技術(shù)上;3)燃燒后地下氣化爐體結(jié)構(gòu)變化及地面沉降狀況的研究;4)如何使地下煤炭氣化產(chǎn)生的致癌物質(zhì)苯和酚不擴(kuò)散、不污染和毒化地下水資源.其次是如何處理燃燒形成的大量二氧化碳對(duì)空氣的污染.否則煤炭地下氣化就失去了綠色開采的意義.5結(jié)語

綠色采礦首先要將巖層運(yùn)動(dòng)對(duì)工作面的影響轉(zhuǎn)為研究開采后巖層運(yùn)動(dòng)對(duì)巖體內(nèi)形成空隙的影響，以及瓦斯、地下水的滲流規(guī)律.另外，幾個(gè)重要標(biāo)志是: 1)將瓦斯作為資源，變害為利，在采煤的同時(shí)形成地面或井下瓦斯共同開采系統(tǒng);2)根據(jù)巖層的組成，確定保水采煤的地層判別以及相宜的開采方法;3)根據(jù)具體條件，形成充填、條帶開采、離層區(qū)注漿等保護(hù)建筑物及地表的技術(shù);對(duì)東部發(fā)達(dá)地區(qū)城鎮(zhèn)下采煤，充填與條帶開采是必然的選擇，因而如何降低充填成本與提高充填技術(shù)是科學(xué)研究的方向;4)形成在煤層內(nèi)維護(hù)巷道的技術(shù)，減少矸石排放量;5)形成煤炭地下氣化技術(shù)，并研究其對(duì)地下水環(huán)境的影響.參考文獻(xiàn): [1]中國科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略組.中國現(xiàn)代化進(jìn)程戰(zhàn)略構(gòu)想[M].北京:科學(xué)出版社，2002.[2]錢鳴高，繆協(xié)興，許家林.巖層控制中的關(guān)鍵層理論研究[J]?煤炭學(xué)報(bào)，1996,21(3):225-230.[3]許家林.巖層移動(dòng)與控制的關(guān)鍵層理論及其應(yīng)用 [D].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)，1999.[4]錢鳴高，繆協(xié)興，許家林，等.巖層控制的關(guān)鍵層理論 [M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.[5]許家林，錢鳴高.關(guān)鍵層運(yùn)動(dòng)對(duì)覆巖及地表移動(dòng)影響的研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，2000,25(2):122-126.[6]劉天泉.煤礦地表移動(dòng)與覆巖破壞規(guī)律及其應(yīng)用[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，1981.146-147.[7]許家林，錢鳴高.覆巖注漿減沉鉆孔布置的研究[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998, 23(2):28-30.[8]黃盛初，朱超，劉馨，等.中國煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)化前景[A].煤炭信息研究院主編.2001年煤礦區(qū)煤層氣項(xiàng)目投資與技術(shù)國際研討會(huì)論文集[C].上海:2001,11,5一11 [9]許家林，錢鳴高.地面鉆井抽放上覆遠(yuǎn)距離卸壓煤層氣試驗(yàn)研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000, 29(1):78-81