浅谈煤矿绿色开采技术及原理

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1、浅谈煤矿绿色开采技术及原理【摘要】随着科技发展，我国采煤方法已趋成熟，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。对煤炭开采技术的研究逐步面向国内市场，在矿井开釆方面实现H产万吨的超大型综合机械化，采煤工作面为核心的生产工艺。因此立足于煤炭开采的前沿科技，考察多方面矿山生产中的影响因素，并确定最优剥采优化策略。采用地质模型技术充分利用计算机进行辅助设计实现更好的精度和速度。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。【关键词】煤矿绿色开采技术原理根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及什石排放等，

2、绿色开采技术主要包扌舌以下内容：水资源保护-形成“保水开采”技术；土地与建筑物保护-形成离层注浆、充填与条带开采技术；瓦斯抽放-形成“煤与瓦斯共采”技术；煤层巷道支护技术与减少歼石排放技术；地下气化技术。绿色开采的内涵是减少采煤对环境的破坏，形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。主要表现在：改革开采技术减轻対水土的破坏和地表的扰动；减少废弃物排放；矿山废弃物的资源化利用，实现循环经济。其屮，岩层控制理论是基础，改革开采技术是根木。煤矿开采对水资源的破坏和污染，我国是世界上人均占有水资源量较低的国家，•且水资源分布极不平衡，从含煤地区分

3、布看，富煤地区往往也是贫水地区。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流，大量排出地下水，造成区域含水层水位下降，形成大规模地下水降落漏斗，直接影响到区域水文地质条件。开采产生的地表变形往往影响到地表水体，从而使部分沟泉水量减少甚至干涸，严重影响了当地居民正常的生产生活。矿井水中普遍含有煤粉、岩粉悬浮物及可溶性的无机盐类，开釆煤炭过程中，山于排水处理费用高，所以，大部分污染水未经处理就排掉，对地面水、地下水以及周边的水系造成了污染，破坏了地下水资源，矿区生产造成的水污染U成为影响人民生活和当地经济可持续发展的重要因素。一、实现绿色开采的

4、途径——保水开采所谓保水开采就是采用合理的釆煤工艺方法和地面注浆等措施，在煤炭开采过程中使地表和地下水资源不受破坏，实现矿井水资源的保护和综合利用。煤层开采后，随着上覆岩层中关键层的断裂，在该区域内地下水将形成下降漏斗。例如山西大同矿区，顶板较多为厚坚硬岩层，煤层开采后，顶板裂缝从井下采空区贯穿地表，顶板上部含水层的水通过岩层裂缝漏失，造成区域地下水干枯。地下水位能否恢复，取决于工作面推进后上覆岩层中有无软弱岩层经重新压实，导致裂隙闭合而形成隔水带。我国西北干旱缺水矿区应重视保水开采技术的研究，将保水开采作为矿区绿色开采的重点。西安科技

5、大学相关学者正在开展隔水层稳定性研究，即通过合理控制岩层运动，实现隔水层“0”形集屮裂缝带的“裂隙弥散”，防止或减弱导水裂隙带的形成。现阶段保水开采技术发展还有一定的局限性，相信在弄清上覆岩层运移规律Z后，该项技术一定会较大的进步。二、减少开采沉陷影响的技术措施留设保护煤柱：增加I韦I护带宽度和正确选择移动角，方法有垂直剖面法和垂线法；井下技术措施：下沉控制技术：条带开采、房柱式开采、充填开采、部分充填开采等技术；变形控制技术：多工作面变形控制技术或协调开采、单一工作面开采变形控制技术。地面技术措施：刚性措施：加设钢拉杆、钢箍或钢筋混凝

6、土圈梁、抗变形建筑物、对建筑物易损坏的薄弱环节局部加固、组装式建筑物；柔性措施：设置缓冲沟、设置变形缝、设置滑动层。协调开釆技术原理概念协调开采技术是指为了减少采动対建筑物的有害影响，几个领近煤层、厚煤层的几个分层或同一煤层的几个工作面同时开采时，合理布置冋采工作面之间的位置、错距和开采顺序，使一个工作面的地表变形与另一个工作面的地表变形互相抵消，以减少开采引起的地表动态和静态变形。协调开采又分为：单一煤层多工作面、多煤层、厚煤层分层协调开采。条带开采技术，将被开釆的煤层划分为若干条带，采一条，留一条，使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的

7、重量,能较好地控制或减少地表移动和变形。条带开采技术原理：条带开采地表沉陷机理：条带开采的活跃期和移动持续时间都比全部冒落开采的短。条带开采地表沉陷的影响因素：釆宽与采深、关键层。煤与瓦斯共采，瓦斯是一种新能源，既可以用來发电，也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时，利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量，有效预防事故发生，让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层，实现安全生产。煤石干石的综合利用煤矿企业减少歼石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内，也可以根据煤肝石的特点

8、，进行综合利用。煤炭地下气化技术煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术，煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气，通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户，使现有的地下作业改为采气作业，是开采煤炭的一种