煤矿开采新技术ppt课件

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1、煤炭开采新技术煤炭开采新技术（第一讲）（第一讲）主讲教师：纪主讲教师：纪 晓晓 峰峰山东肥矿技师学院山东肥矿技师学院 高级讲师、学科带头人、矿区名师高级讲师、学科带头人、矿区名师中国煤炭工业协会培训中心特聘教授中国煤炭工业协会培训中心特聘教授中国石油大学远程教育学院客座教授中国石油大学远程教育学院客座教授人事部、国家安全生产监督管理总局人事部、国家安全生产监督管理总局“653”653”工程首席教师工程首席教师国家注册高级采矿工程师、国家注册高级安全工程师国家注册高级采矿工程师、国家注册高级安全工程师TelTel：1315387894213153878942 E-mail:E-mail:山东肥矿

2、职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心导 言为什么要研究新的开采技术？1、保护环境要求2、企业安全生产要求3、企业经济效益最大化要求煤矿开采造成土地资源的破坏煤矿开采造成土地资源的破坏 煤炭开采对土地资源的破坏损害，煤炭开采对土地资源的破坏损害，井工开采以井工开采以地表塌陷地表塌陷和和矸石山矸石山压占压占为主，而露天开采则以为主，而露天开采则以直接挖损直接挖损和和外排土场压占外排土场压占为主。为主。露天矿采场 采空区沉陷引起土地破坏 我国现有矸石山我国现有矸石山1600余座，堆积量超过余座，堆积量超过45亿亿t，占地超过，占地超过15000 hm2。目前每年产矸量超过。目前每年产矸量

3、超过2.5亿亿t。矸石山除了占用大量的土地资源外，还会严重污染空气和地下矸石山除了占用大量的土地资源外，还会严重污染空气和地下水，甚至存在爆炸危险。水，甚至存在爆炸危险。对大气的污染主要来自矿井排出的对大气的污染主要来自矿井排出的煤层瓦斯煤层瓦斯和和煤矿矸石山煤矿矸石山的自燃的自燃。地下矿层中赋存的大量有毒有害气体，如地下矿层中赋存的大量有毒有害气体，如CH4、CO、CO2、SO、SO2、H2S等，由于开采，经矿井通风风流并携带大量粉尘等，由于开采，经矿井通风风流并携带大量粉尘排至大气。排至大气。露天矿采场治理后 露天矿采场 矿山环境问题一直受到国际社会的广泛关注和重视。矿区生态治理与修复是当

4、矿山环境问题一直受到国际社会的广泛关注和重视。矿区生态治理与修复是当今世界采矿业发展的必然要求，是世界各国环境与发展中必然涉及的重要课题。矿今世界采矿业发展的必然要求，是世界各国环境与发展中必然涉及的重要课题。矿区生态治理与修复包括区生态治理与修复包括土地复垦土地复垦、废弃地治理与利用废弃地治理与利用和和植被修复植被修复等等3个方面。目前我个方面。目前我国复垦利用的土地还不到被破坏土地的国复垦利用的土地还不到被破坏土地的1%。而欧洲、北美等发展中国家矿山土地复。而欧洲、北美等发展中国家矿山土地复垦率已超过垦率已超过50%，原苏联、美国、捷克土地复垦率高达，原苏联、美国、捷克土地复垦率高达75%

5、以上。在国外，矿山复以上。在国外，矿山复垦是采矿业的一部分，采矿结束，复垦完毕，才能闭坑。垦是采矿业的一部分，采矿结束，复垦完毕，才能闭坑。主要内容一 一、环境保护法与矿山地质环境保护规定 二 二、煤与瓦斯共采技术三 三、膏体充填技术四 四、置换开采技术五 五、条带开采技术六 六、采煤沉陷地土地复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中国环境保护的政策体系中国环境保护的政策体系环境保护是一项环境保护是一项基本国策基本国策强化环境管理强化环境管理谁污染谁治理谁污染谁治理预防为主防治预防为主防治结合综合治理结合综合治理三同步、三统一三同步、三统一的环保战略方针的环保战略方针

6、经济建设、城乡建设和环经济建设、城乡建设和环境建设同步规划、同步实境建设同步规划、同步实施、同步发展，实现经济施、同步发展，实现经济效益、社会效益与环境效效益、社会效益与环境效益的统一益的统一山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中国环境保护的政策体系中国环境保护的政策体系三大环境政策的下一个层次三大环境政策的下一个层次环境经济政策、环境经济政策、生态保护政策、生态保护政策、环境保护技术政策环境保护技术政策工业污染控制政策，工业污染控制政策，以及相关的能源政策、技术经济政策等以及相关的能源政策、技术经济政策等山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中国环境保护

7、的法规体系中国环境保护的法规体系宪宪法法环境环境保护保护基本法基本法环境保护国际公约环境保护国际公约环境保护单行法环境保护单行法环境保护行政法规环境保护行政法规环保地方法规环保地方法规环境标准环境标准其他相关法规其他相关法规是我国基本大法，为是我国基本大法，为制定环境保护基本法制定环境保护基本法和专项法奠定了基础和专项法奠定了基础指指中华人民共和国环境中华人民共和国环境保护法保护法，它是环境保护，它是环境保护领域的基本法，是环境保领域的基本法，是环境保护专项法的基本依据。护专项法的基本依据。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中国环境保护的法规体系中国环境保护的法规体系环境

8、保护资源法环境保护资源法自然资源是人类赖以生存发展自然资源是人类赖以生存发展的条件，为了合理地开发、利的条件，为了合理地开发、利用和保护自然资源，特制定了用和保护自然资源，特制定了“森林法森林法”、“草原法草原法”、“矿矿产资源法产资源法”等多部环境保护资等多部环境保护资源法源法山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第二条 本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职

9、业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第四十四条 违反本法规定，造成土地、森林、草原、水、矿产、渔业、野生动植物等资源的破坏的，依照有关法律的规定承担法律责任。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第二十六条 开采矿藏或者兴建地下工程，因疏干排水导致地下水水位下降、枯竭或者地面塌陷，对其他单位或者个人的生活和生产造成损失的，采矿单位或者建设单位应当采取补救措施，赔偿损失。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第四十四条 兴建地下工程设施或者进行地下勘探、采矿等活动，应当采取防护性措施，防止地下水污染。

10、山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第十四条 在山区、丘陵区、风沙区修建铁路、公路、水工程，开办矿山企业、电力企业和其他大中型工业企业，其环境影响报告书中的水土保持方案，必须先经水行政主管部门审查同意。在山区、丘陵区、风沙区依法开办乡镇集体矿山企业和个体申请采矿，必须填写“水土保持方案报告表”，经县级以上地方人民政府水行政主管部门批准后，方可申请办理采矿批准手续。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第二十二条开采矿产资源，应当统筹规划，制定合理的开发利用方案，采用合理的开采顺序、方法和选矿工艺。采矿许可

11、证颁发机关应当对申请人提交的开发利用方案中的开采回采率、采矿贫化率、选矿回收率、矿山水循环利用率和土地复垦率等指标依法进行审查；审查不合格的，不予颁发采矿许可证。采矿许可证颁发机关应当依法加强对开采矿产资源的监督管理。矿山企业在开采主要矿种的同时，应当对具有工业价值的共生和伴生矿实行综合开采、合理利用；对必须同时采出而暂时不能利用的矿产以及含有有用组分的尾矿，应当采取保护措施，防止资源损失和生态破坏。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法 第五十三条违反本法规定，矿山企业未达到经依法审查确定的开采回采率、采矿贫化率、选矿回收率、矿山水循环利用率和土地复

12、垦率等指标的，由县级以上人民政府地质矿产主管部门责令限期改正，处五万元以上五十万元以下的罚款；逾期不改正的，由采矿许可证颁发机关依法吊销采矿许可证。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心中华人民共和国环境保护法中华人民共和国环境保护法 第五十三条第五十三条违反本法规定，矿山企业未达到违反本法规定，矿山企业未达到经依法审查确定的开采回采率、采矿贫化率经依法审查确定的开采回采率、采矿贫化率、选矿回收率、矿山水循环利用率和土地复、选矿回收率、矿山水循环利用率和土地复垦率等指标的，由县级以上人民政府地质矿垦率等指标的，由县级以上人民政府地质矿产主管部门责令限期改正，处五万元以上五产主

13、管部门责令限期改正，处五万元以上五十万元以下的罚款；逾期不改正的，由采矿十万元以下的罚款；逾期不改正的，由采矿许可证颁发机关依法吊销采矿许可证。许可证颁发机关依法吊销采矿许可证。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心矿山地质环境保护规定矿山地质环境保护规定 第三十条第三十条违反本规定，应当编制矿山地质环境保护违反本规定，应当编制矿山地质环境保护与治理恢复方案而未编制的，或者扩大开采规模、与治理恢复方案而未编制的，或者扩大开采规模、变更矿区范围或者开采方式，未重新编制矿山地质变更矿区范围或者开采方式，未重新编制矿山地质环境保护与治理恢复方案并经原审批机关批准的，环境保护与治理恢

14、复方案并经原审批机关批准的，由县级以上国土资源行政主管部门责令限期改正；由县级以上国土资源行政主管部门责令限期改正；逾期不改正的，处逾期不改正的，处3万元以下的罚款，颁发采矿许万元以下的罚款，颁发采矿许可证的国土资源行政主管部门不得通过其采矿许可可证的国土资源行政主管部门不得通过其采矿许可证年检。证年检。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心第三十一条第三十一条违反本规定违反本规定第十六条第十六条、第二十三第二十三条条规定，未按照批准的矿山地质环境保护与规定，未按照批准的矿山地质环境保护与治理恢复方案治理的，或者在矿山被批准关治理恢复方案治理的，或者在矿山被批准关闭、闭坑前未

15、完成治理恢复的，由县级以上闭、闭坑前未完成治理恢复的，由县级以上国土资源行政主管部门责令限期改正；逾期国土资源行政主管部门责令限期改正；逾期拒不改正的，处拒不改正的，处3万元以下的罚款，万元以下的罚款，5年内不年内不受理其新的采矿权申请。受理其新的采矿权申请。矿山地质环境保护规定矿山地质环境保护规定 山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心第十六条第十六条采矿权人应当严格执行经批准的采矿权人应当严格执行经批准的矿山地质环境保护与治理恢复方案。矿山地质环境保护与治理恢复方案。矿山地质环境保护与治理恢复工程的设计和矿山地质环境保护与治理恢复工程的设计和施工，应当与矿产资源开采活动同

16、步进行。施工，应当与矿产资源开采活动同步进行。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心第二十三条第二十三条矿山关闭前，采矿权人应当完成矿山矿山关闭前，采矿权人应当完成矿山地质环境治理恢复义务。采矿权人在申请办理闭坑手地质环境治理恢复义务。采矿权人在申请办理闭坑手续时，应当经国土资源行政主管部门验收合格，并提续时，应当经国土资源行政主管部门验收合格，并提交验收合格文件，经审定后，返还矿山地质环境治理交验收合格文件，经审定后，返还矿山地质环境治理恢复保证金。恢复保证金。逾期不履行治理恢复义务或者治理恢复仍达不到逾期不履行治理恢复义务或者治理恢复仍达不到要求的，国土资源行政主管部门使

17、用该采矿权人缴存要求的，国土资源行政主管部门使用该采矿权人缴存的矿山地质环境治理恢复保证金组织治理，治理资金的矿山地质环境治理恢复保证金组织治理，治理资金不足部分由采矿权人承担。不足部分由采矿权人承担。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心第二十四条第二十四条采矿权转让的，矿山地质环境保采矿权转让的，矿山地质环境保护与治理恢复的义务同时转让。采矿权受让护与治理恢复的义务同时转让。采矿权受让人应当依照本规定，履行矿山地质环境保护人应当依照本规定，履行矿山地质环境保护与治理恢复的义务。与治理恢复的义务。矿山地质环境保护规定矿山地质环境保护规定 山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿

18、职业安全技术培训中心第二十五条第二十五条以槽探、坑探方式勘查矿产资源以槽探、坑探方式勘查矿产资源，探矿权人在矿产资源勘查活动结束后未申，探矿权人在矿产资源勘查活动结束后未申请采矿权的，应当采取相应的治理恢复措施请采矿权的，应当采取相应的治理恢复措施，对其勘查矿产资源遗留的钻孔、探井、探，对其勘查矿产资源遗留的钻孔、探井、探槽、巷道进行回填、封闭，对形成的危岩、槽、巷道进行回填、封闭，对形成的危岩、危坡等进行治理恢复，消除安全隐患。危坡等进行治理恢复，消除安全隐患。矿山地质环境保护规定矿山地质环境保护规定 山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心采后抽采采后抽采采前抽采采前抽采（

19、预抽）（预抽）采中抽采采中抽采（边采边抽）（边采边抽）煤矿瓦斯抽采方法煤矿瓦斯抽采方法1.瓦斯抽采方法分类瓦斯抽采方法分类二、煤与瓦斯共采技术二、煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心采前抽采采前抽采(预抽预抽)邻近层抽采邻近层抽采本煤层抽采本煤层抽采地面钻井抽采地面钻井抽采穿层钻孔抽采穿层钻孔抽采顺层钻孔抽采顺层钻孔抽采交叉钻孔抽采交叉钻孔抽采煤层巷道抽采煤层巷道抽采地面钻井抽采地面钻井抽采穿层钻孔抽采穿层钻孔抽采走向巷道抽采走向巷道抽采倾向巷道抽采倾向巷道抽采水平长钻孔抽采水平长钻孔抽采二、煤与瓦斯共采技术二、煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山

20、东肥矿职业安全技术培训中心采中抽采采中抽采(边采边抽边采边抽)掘进工作面抽采掘进工作面抽采回采工作面抽采回采工作面抽采地面钻井抽采地面钻井抽采穿层钻孔抽采穿层钻孔抽采顺层钻孔抽采顺层钻孔抽采煤层巷道抽采煤层巷道抽采采空区埋管抽采采空区埋管抽采巷帮钻孔抽采巷帮钻孔抽采迎头钻孔抽采迎头钻孔抽采相邻巷道抽采相邻巷道抽采二、煤与瓦斯共采技术二、煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心采后抽采采后抽采 采空区抽采采空区抽采地面钻井抽采密闭插管抽采密闭钻孔抽采以上各种方法的组合构成了煤矿瓦斯的综合抽采二、煤与瓦斯共采技术二、煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥

21、矿职业安全技术培训中心二、煤与瓦斯共采技术二、煤与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术一般采矿地质条件下煤与瓦斯共采技术一般采矿地质条件下煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心进风巷进风巷下卸压层下卸压层B7下卸压层下卸压层B6抽采钻孔抽采钻孔底板岩石巷底板岩石巷开采层开采层B8回风巷回风巷多煤层条件下煤与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心进风巷进风巷下卸压层下卸压层B7下卸压层下卸压层B6抽采钻孔抽采钻孔底板岩石巷底板岩石巷开采层开采层B8回风巷回风巷多煤层条件下煤

22、与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心首采层首采层回风巷回风巷进风巷进风巷被卸压煤层被卸压煤层多煤层条件下煤与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心首采层首采层回风巷回风巷进风巷进风巷被卸压煤层被卸压煤层瓦斯瓦斯瓦斯瓦斯多煤层条件下煤与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心首采层首采层回风巷回风巷进风巷进风巷卸压距离卸压距离2020150m150m被卸压煤层被卸压煤层瓦斯瓦斯瓦斯瓦斯钻孔抽采半径钻孔抽采半径5005008

23、00800米米多煤层条件下煤与瓦斯共采技术多煤层条件下煤与瓦斯共采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心Y型通风型通风进风巷进风巷填充墙体填充墙体首采层首采层1#1#钻孔钻孔2#2#钻孔钻孔3#3#钻孔钻孔4#4#钻孔钻孔5#5#钻孔钻孔4 4个卸压瓦斯富集区个卸压瓦斯富集区顶板环形瓦斯富集区上向被卸压煤层解吸瓦斯富集区下向被卸压煤层解吸瓦斯富集区竖向楔形瓦斯富集区Y型通风首采工作面剖面图山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心Y型通风采空区瓦斯浓度分布规律：采空区顶板540m，首采保护层工作面开采后50m超过10%、100m超过20%、300m达到40%

24、。进风进风进风进风回风回风首首采采工工作作面面采空区高浓采空区高浓瓦斯富集区瓦斯富集区出煤出煤沿空留巷沿空留巷瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采钻孔回回风风Y型通风首采工作面平面图采空区瓦斯分布规律采空区瓦斯分布规律地面钻井瓦斯抽采技术地面钻井瓦斯抽采技术 煤层气地面开采技术主要包括钻井、完井、采气和地面集气处理生产系统。有煤层气地面开采技术主要包括钻井、完井、采气和地面集气处理生产系统。有两种开采情况，一是在没有采煤作业的煤田内开采煤层气；二是在生产矿区内开采两种开采情况，一是在没有采煤作业的煤田内开采煤层气；二是在生产矿区内开采煤层气。图为晋城寺河矿井地面瓦斯抽采系统煤层气。图为晋城寺河矿井地面瓦斯抽采

25、系统。图 寺河矿井地面瓦斯抽采系统 地面瓦斯抽采钻井现场 煤与瓦斯协调开采技术煤与瓦斯协调开采技术完井后的采气井场图完井后的采气井场图煤与瓦斯协调开采技术煤与瓦斯协调开采技术瓦斯综合利用瓦斯综合利用煤层气燃气轮机煤层气燃气轮机煤层气锅炉煤层气锅炉煤层气煤泥烘干回转窑煤层气煤泥烘干回转窑1、民用燃气、民用燃气 2、燃气锅炉、燃气锅炉 3、瓦斯发电、瓦斯发电4、生产化工、生产化工 产品产品煤与瓦斯协调开采技术煤与瓦斯协调开采技术淮南矿业集团瓦斯发电厂淮南矿业集团瓦斯发电厂Appin Colliery Appin Colliery 瓦斯发电厂瓦斯发电厂 澳大利亚澳大利亚Appin Colliery瓦

26、斯瓦斯发电厂，装机容量为发电厂，装机容量为51MW，矿，矿井回风流中的瓦斯平均浓度为井回风流中的瓦斯平均浓度为0.7，占电厂瓦斯用量的，占电厂瓦斯用量的7，其余，其余瓦斯来自采空区瓦斯抽采。瓦斯来自采空区瓦斯抽采。煤与瓦斯协调开采技术煤与瓦斯协调开采技术干馏带干馏带气气化化剂剂通通道道气气化化剂剂通通道道煤煤气气通通道道气化采空气化采空自然带自然带自然带自然带干燥带干燥带干燥带干燥带干馏区干馏区干馏带干馏带燃烧气化带燃烧气化带燃烧气化带燃烧气化带煤炭地下气化技术煤炭地下气化技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心三、膏体充填技术441 1 煤矿膏体充填开采定义煤矿膏体充填开

27、采定义2 2 煤矿膏体充填发展的背景煤矿膏体充填发展的背景3 3 膏体充填的技术优势膏体充填的技术优势4 4 膏体充填采煤的关键技术膏体充填采煤的关键技术5 5 膏体充填控制岩层移动效果膏体充填控制岩层移动效果6 6 膏体充填采煤效益分析膏体充填采煤效益分析7 7 煤矿膏体充填的发展方向煤矿膏体充填的发展方向山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心煤矿膏体充填开采定义45 膏体充填指的是把物料制作成膏体充填指的是把物料制作成“无临界流速、不需无临界流速、不需脱水脱水”的膏状浆体，通过泵压和重力作用，经过管道输的膏状浆体，通过泵压和重力作用，经过管道输送到矿井下，适时充填采空区的

28、方法。送到矿井下，适时充填采空区的方法。煤矿膏体充填料浆是一种利用矸石、粉煤灰等固体废物制作的，煤矿膏体充填料浆是一种利用矸石、粉煤灰等固体废物制作的，适合管道输送的、低成本的、特殊适合管道输送的、低成本的、特殊“混凝土混凝土”或特殊或特殊“砂浆砂浆”。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心46膏体充填开采改变了什么？膏体充填开采改变了什么？传统长壁垮落采煤传统长壁垮落采煤破破装装运运支支管管 长壁长壁胶结胶结膏体充填采煤膏体充填采煤充填体充填体煤体煤体隔离支架煤矿膏体充填开采山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心47 为什么要搞膏体充填采煤？为什么要搞膏体

29、充填采煤？“三下一上三下一上”压煤，提高煤炭采出率，延长矿井压煤，提高煤炭采出率，延长矿井服务年限；服务年限；保水采煤；保水采煤；坚硬顶板管理；坚硬顶板管理；沿空留巷，煤与瓦斯共采；沿空留巷，煤与瓦斯共采；固体废弃物资源化利用。固体废弃物资源化利用。煤矿膏体充填开采山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心煤矿膏体充填发展的背景48 我国煤炭工业可持续发展技术途径我国煤炭工业可持续发展技术途径煤炭开采岩层移动排 放 水地表塌陷土地与建筑物损害瓦斯事故排放瓦斯污染环境地下水资源流失与突水事故煤与瓦斯共 采保水开采充填开采排放矸石煤巷支护矸石井下处 理煤炭地下气 化占用农田污染环境绿

30、色开采“高效安全、高采出率、环境协调高效安全、高采出率、环境协调”绿色开采技术体系绿色开采技术体系山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 煤矿膏体充填发展的背景49 世界主要充填采矿方法发展历史世界主要充填采矿方法发展历史山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 煤矿膏体充填发展的背景50 膏体充填最早是膏体充填最早是19791979年在德国格伦德金属矿发展起来的；年在德国格伦德金属矿发展起来的；国内金川有色金属公司国内金川有色金属公司19891989年开始试验膏体充填；膏体充填年开始试验膏体充填；膏体充填已经在世界金属矿山开采和尾矿处理等方面得以比较广泛的已

31、经在世界金属矿山开采和尾矿处理等方面得以比较广泛的应用，一年一度的世界膏体充填研讨会已经召开应用，一年一度的世界膏体充填研讨会已经召开1313次。次。国内外金属矿山膏体充填技术研究成果，对我国煤矿发国内外金属矿山膏体充填技术研究成果，对我国煤矿发展膏体充填有重要参考借鉴价值，但是，以解放展膏体充填有重要参考借鉴价值，但是，以解放“三下一上三下一上”压煤为主要目的的煤矿膏体充填与金属矿山膏体充填有重要压煤为主要目的的煤矿膏体充填与金属矿山膏体充填有重要的区别。的区别。煤矿膏体充填的特点煤矿膏体充填的特点山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心煤矿膏体充填发展的背景51 与金属矿山

32、膏体充填比较，解放与金属矿山膏体充填比较，解放“三下一上三下一上”压煤的压煤的煤矿膏体充填开采主要特点是：煤矿膏体充填开采主要特点是：充填的目的是减沉。充填的目的是减沉。充填与采煤同在一个工作面，充填体构筑方法不充填与采煤同在一个工作面，充填体构筑方法不同于金属矿山，煤矿需要发展专门膏体充填隔离支架。同于金属矿山，煤矿需要发展专门膏体充填隔离支架。充填材料强度性能要求不同，煤矿充填以后数小充填材料强度性能要求不同，煤矿充填以后数小时后就要求充填体承载，否则，影响采煤面产量。时后就要求充填体承载，否则，影响采煤面产量。煤矿膏充填原料主要是煤矸石、坑口电厂低质粉煤矿膏充填原料主要是煤矸石、坑口电厂

33、低质粉煤灰等，材料品质差，质量波动大。煤灰等，材料品质差，质量波动大。煤矿膏体充填的特点煤矿膏体充填的特点山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心膏体充填采煤的关键技术52 膏体充填采煤技术关键方面：膏体充填采煤技术关键方面：膏体充填体控制覆岩及地表沉陷理论与方法膏体充填体控制覆岩及地表沉陷理论与方法 膏体充填材料膏体充填材料 膏体充填关键设备与工艺膏体充填关键设备与工艺 充填液体支架与膏充填体构筑方法。充填液体支架与膏充填体构筑方法。膏体充填采煤技术关键膏体充填采煤技术关键山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 膏体充填采煤的关键技术53 膏体充填体作用模型

34、膏体充填体作用模型XZOq1q2q4E1，I1，h1，K1，q1.Km，mKf1Kf2Kf3Kf4Kfn.E2，I2，h2，K2，q2En，In，hn，Kn，qnq3K0p0p0B1B2BmBfnBf膏体充填体膏体充填体+支架（采煤区、待充填区）支架（采煤区、待充填区）+煤体煤体顶板耦合作用顶板耦合作用山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心54膏体充填采煤的关键技术 煤矿膏体充填工艺山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心55我国初步形成了一套适合煤矸石膏体我国初步形成了一套适合煤矸石膏体充填工艺技术，主要特点是：充填工艺技术，主要特点是：（1）采用批次搅拌，

35、搅拌电流监）采用批次搅拌，搅拌电流监测等，保证每批次料浆在允许变化范测等，保证每批次料浆在允许变化范围内，不合格料及时处理，适应煤矿围内，不合格料及时处理，适应煤矿膏体充填原材料质量波动大的需要。膏体充填原材料质量波动大的需要。（2）逐渐引入膏体输送管道状态）逐渐引入膏体输送管道状态监测与控制，提高了系统保障与事故监测与控制，提高了系统保障与事故快速处理能力。快速处理能力。（3）开发出煤矿膏体充填计算机）开发出煤矿膏体充填计算机控制系统和特殊管件产品。控制系统和特殊管件产品。膏体充填采煤的关键技术 煤矿膏体充填工艺山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心膏体充填采煤的关键技术

36、充填液压支架56 膏体充填工作面分采煤区和膏体充填工作面分采煤区和充填区两部分，对于充填支充填区两部分，对于充填支架的功能要求：架的功能要求：（1 1）采煤区顶板支护）采煤区顶板支护 （2 2）充填区顶板支护）充填区顶板支护 （3 3）隔离防漏）隔离防漏 （4 4）抵抗浆体侧向压力）抵抗浆体侧向压力 （5 5）其它：如控制煤壁，防）其它：如控制煤壁，防治片帮；调架；防滑等。治片帮；调架；防滑等。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心膏体充填采煤的关键技术 膏体充填采煤工艺57采用整体式充填液压支架时，膏体采用整体式充填液压支架时，膏体充填采煤过程：充填采煤过程：采煤采煤充填充

37、填凝固凝固 采煤采煤隔离隔离充填充填凝固凝固 为了提高产量，通常布置为了提高产量，通常布置2个个工作面轮采。工作面轮采。采用分体式充填液压支架时，膏体采用分体式充填液压支架时，膏体充填采煤过程：充填采煤过程：采煤采煤充填充填 采煤充填同时进行采煤充填同时进行山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心膏体充填采煤效益分析 膏体充填采煤效益58 煤矿膏体充填主要应用于煤矿膏体充填主要应用于“三下一上三下一上”，效益体现在：，效益体现在：（1 1）扩大开采范围，提高采出率，多回收煤炭资源；）扩大开采范围，提高采出率，多回收煤炭资源；（2 2）沿空留巷，节省巷道掘进与支护费用；）沿空留巷

38、，节省巷道掘进与支护费用；（3 3）变短壁条带面为长壁膏体充填工作面，并可以实行往）变短壁条带面为长壁膏体充填工作面，并可以实行往复式开采，减少工作面搬家次数和搬家距离，节省工作面搬家费复式开采，减少工作面搬家次数和搬家距离，节省工作面搬家费用；用；（4 4）相对节省准备开拓巷道工程与费用；）相对节省准备开拓巷道工程与费用；（5 5）减少固体废物堆放占用土地和处理费用；）减少固体废物堆放占用土地和处理费用；（6 6）减少排水费用；）减少排水费用；（7 7）减少底板注浆改造底板钻孔工程量和工程费用；）减少底板注浆改造底板钻孔工程量和工程费用；（8 8）有效防止采空区漏风、自燃，方便瓦斯治理，节省

39、相）有效防止采空区漏风、自燃，方便瓦斯治理，节省相关安全工程费用。关安全工程费用。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心煤矿膏体充填的发展方向59 破解膏体充填采煤面产量低，顶板不好时减沉效果不理想破解膏体充填采煤面产量低，顶板不好时减沉效果不理想的关键是：的关键是：研究建立膏体充填工作面研究建立膏体充填工作面“充填体充填体+支架支架+煤体煤体顶板顶板”相互作用关系理论，为膏体充填面支架设计、充填材料选择提相互作用关系理论，为膏体充填面支架设计、充填材料选择提供理论支撑。供理论支撑。发展分体式充填支架，实现采后即充，充后即采，甚至发展分体式充填支架，实现采后即充，充后即采，甚

40、至采充可同时进行，切实提高采煤、充填有效时间，减少充填隔采充可同时进行，切实提高采煤、充填有效时间，减少充填隔离工作量、时间和辅助材料量。离工作量、时间和辅助材料量。研究提高膏体胶结料性能，降低充填材料费用。研究提高膏体胶结料性能，降低充填材料费用。煤矿膏体充填主攻方向煤矿膏体充填主攻方向山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心四、置换开采技术四、置换开采技术充填液压支架充填液压支架置换开采技术框架置换开采技术框架置换开采分类置换开采分类普采充填开采普采充填开采综采充填开采综采充填开采山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心架前采煤架后充填，采充一体化充填液压支

41、架山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心充填液压支架充填液压支架山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心充填液压支架山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心2022/12/2464山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心矸石充填特点 特点：特点：1、矸石作为充填物料，降低充填成本，有效控制矸、矸石作为充填物料，降低充填成本，有效控制矸石污染石污染2、四连杆机构缩短了充填千斤顶的行程，提高了充、四连杆机构缩短了充填千斤顶的行程，提高了充填效率填效率3、采用刮板机输送充填矸石，实现均匀充填，安全、采用刮板机输送充填矸石，实现均匀充填

42、，安全高效高效4、可随液压支架沿采向推进，实现连续均匀充填，、可随液压支架沿采向推进，实现连续均匀充填，提高了充填效率提高了充填效率2022/12/2465山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心矸石直接充填置换矸石直接充填置换“三下三下”压煤总体技术框压煤总体技术框架架置换开采技术框架置换开采技术框架山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心v 综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实系统工作原理综采矸石充填压实系统工作原理综采置换开采技术综采置换开采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心v 综采矸石充填工作面井下工况综采矸

43、石充填工作面井下工况前部采煤前部采煤后部充填后部充填综采置换开采技术综采置换开采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心普采与充填支护系统普采与充填支护系统v普采矸石充填技术普采矸石充填技术普采与充填工作面布置普采与充填工作面布置普采与充填支护系统普采与充填支护系统充充填填系系统统普采与充填工作面布置普采与充填工作面布置普采矸石充填高速动力抛矸机普采矸石充填高速动力抛矸机充充填填面面开开采采面面普采置换开采技术普采置换开采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心煤层划分为若干条带，各条带相间开采，采出条带采出后，煤层划分为若干条带，各条带相间开采，采出条

44、带采出后，由保留条带支撑上覆岩层重量。由保留条带支撑上覆岩层重量。条带采煤法能够有效地减少地表变形，减少地表下沉量可达条带采煤法能够有效地减少地表变形，减少地表下沉量可达8080 90%90%主要缺点是采出率低，主要缺点是采出率低，采出率采出率3060%，巷道巷道掘进多，工作面效率低掘进多，工作面效率低ba五、条带开采技术五、条带开采技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心地面为密集建筑群、结构复杂的或纪念性的建筑物；地面为密集建筑群、结构复杂的或纪念性的建筑物；难搬迁的村庄；难搬迁的村庄；铁路桥梁、隧道或铁路干线下；铁路桥梁、隧道或铁路干线下；水体下的煤层及受岩溶承压水威

45、胁的上方煤层；水体下的煤层及受岩溶承压水威胁的上方煤层；条带采煤法开采的理想地质条件：条带采煤法开采的理想地质条件：煤层埋深小于煤层埋深小于400400 500500m m，单一薄及中厚煤层，厚度单一薄及中厚煤层，厚度比较稳定，顶底板岩层和煤层较硬。比较稳定，顶底板岩层和煤层较硬。条带采煤法的适用条件条带采煤法的适用条件山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 上行开采顺序有利于保留条带基本不再受重复上行开采顺序有利于保留条带基本不再受重复采动影响。采动影响。当煤层间距较小时上下煤层或上下分层的煤柱当煤层间距较小时上下煤层或上下分层的煤柱要对齐。要对齐。保留条带中尽量不开掘巷道

46、或少开掘巷道保留条带中尽量不开掘巷道或少开掘巷道不得随意扩大采出条带宽度和缩小保留条带宽不得随意扩大采出条带宽度和缩小保留条带宽度。度。回采巷道采用锚杆支护能起到加固保留条带的回采巷道采用锚杆支护能起到加固保留条带的作用。作用。条带开采注意的问题条带开采注意的问题山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心主控参数：主控参数：采出条带宽度采出条带宽度b保留条带宽度保留条带宽度a采出率采出率C 设计方法：设计方法：经验方法经验方法基于关键层的方法基于关键层的方法条带开采设计方法条带开采设计方法山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心地表要避免出现波浪形下沉盆地地表要避

47、免出现波浪形下沉盆地采宽等于或大于三分之一埋深时，地表采宽等于或大于三分之一埋深时，地表就要出现波浪形的下沉盆地。就要出现波浪形的下沉盆地。bHab应等于或小于应等于或小于（1/10 1/4）H 我国已有的采出条我国已有的采出条带宽度多在带宽度多在10 50m采出条带宽度采出条带宽度b山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 条带煤柱强度稳定性评价方法条带煤柱强度稳定性评价方法 煤柱稳定性评价方法可归纳为两类：一是极限强度煤柱稳定性评价方法可归纳为两类：一是极限强度理论；另一是渐进破坏理论。理论；另一是渐进破坏理论。极限强度理论的煤柱稳定判别条件为：极限强度理论的煤柱稳定判别条

48、件为：选择选择“辅助面积法辅助面积法”求取煤柱载荷；按比涅乌斯基公求取煤柱载荷；按比涅乌斯基公式求取煤柱强度。式求取煤柱强度。0.25.1ppPF山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 对应煤体变形破坏过程的三个阶段，可将对应煤体变形破坏过程的三个阶段，可将煤柱变形破坏分成三个区，即松弛区、塑煤柱变形破坏分成三个区，即松弛区、塑性区及弹性区。性区及弹性区。松弛区塑性区松弛区塑性区弹性区x00 x山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心六、采煤沉陷地土地复垦技术六、采煤沉陷地土地复垦技术挖深垫浅复垦技术挖深垫浅复垦技术充填复垦技术充填复垦技术采煤沉陷地土地复垦的

49、其他技术采煤沉陷地土地复垦的其他技术未稳沉塌陷地复垦技术介绍未稳沉塌陷地复垦技术介绍山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心挖深垫浅复垦技术挖深垫浅复垦技术挖深垫浅技术是将造地与挖塘相结合，即用挖挖深垫浅技术是将造地与挖塘相结合，即用挖掘机械（如挖掘机、推土机、水力挖塘机组等），掘机械（如挖掘机、推土机、水力挖塘机组等），将沉陷深的区域继续挖深（将沉陷深的区域继续挖深（“挖深区挖深区”），形成水（），形成水（鱼）塘，取出的土方充填至沉陷浅的区域形成陆地鱼）塘，取出的土方充填至沉陷浅的区域形成陆地（“垫浅区垫浅区”），达到水陆并举的利用目标。水塘除），达到水陆并举的利用目标。水塘

50、除可用来进行水产养殖外，也可视当地实际情况改造可用来进行水产养殖外，也可视当地实际情况改造成水库、蓄水池或水上公园等，陆地可作为农业种成水库、蓄水池或水上公园等，陆地可作为农业种植或建筑等。植或建筑等。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 依据复垦设备的不同，可以细分为：依据复垦设备的不同，可以细分为：1、泥浆泵复垦技术泥浆泵复垦技术2、拖式铲运机复垦技术拖式铲运机复垦技术3、挖掘机复垦技术挖掘机复垦技术(依据运输工具不同又可分为挖掘依据运输工具不同又可分为挖掘机机+卡车复垦技术、挖掘机卡车复垦技术、挖掘机+四轮翻斗车复垦四轮翻斗车复垦)4、推土机复垦技术。推土机复垦技术。

51、由于推土机多用于平整土地往往与其他机械设备联合由于推土机多用于平整土地往往与其他机械设备联合使用，因此，从复垦设备区分主要是前三种。使用，因此，从复垦设备区分主要是前三种。挖深垫浅复垦技术挖深垫浅复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心泥浆泵复垦技术泥浆泵复垦技术泥浆泵实际就是水力挖泥机，亦称水力机械化土方工程机械。泥浆泵实际就是水力挖泥机，亦称水力机械化土方工程机械。1.应用条件应用条件 除满足挖深垫浅复垦技术的应用条件外，还应有足够的水除满足挖深垫浅复垦技术的应用条件外，还应有足够的水源供泥浆泵水力挖掘土壤。源供泥浆泵水力挖掘土壤。2.施工工艺施工工艺 3.优点优点

52、 这种方法工艺简单、成本低，在我国不少矿区得到广泛应这种方法工艺简单、成本低，在我国不少矿区得到广泛应用。用。4.缺点缺点 （1）复垦后原耕作层与深土层相混合，破坏了原有的土壤）复垦后原耕作层与深土层相混合，破坏了原有的土壤结构。结构。（2）土壤在用水切割、粉碎、运输、沉淀等过程中，营养）土壤在用水切割、粉碎、运输、沉淀等过程中，营养成分随水流失。成分随水流失。（3）泥浆自然沉淀过程缓慢，复垦工期长。）泥浆自然沉淀过程缓慢，复垦工期长。（4）复垦后土地易板结。）复垦后土地易板结。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心图：沉陷地泥浆泵复垦工作图泥浆泵施工工艺泥浆泵施工工艺山东肥

53、矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心拖式铲运机复垦工艺拖式铲运机复垦工艺大型铲运机已被国外广泛用于露天矿的表土和大型铲运机已被国外广泛用于露天矿的表土和心土的剥离。由于铲运机集挖掘、运输于一体，是心土的剥离。由于铲运机集挖掘、运输于一体，是一个很好的土壤挖掘和运输机械。但由于采煤沉陷一个很好的土壤挖掘和运输机械。但由于采煤沉陷地地形起伏变化大，有些区域潜水位较高，因此，地地形起伏变化大，有些区域潜水位较高，因此，一般采用中小型拖式铲运机进行施工。一般采用中小型拖式铲运机进行施工。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心挖深垫浅复垦技术优点挖深垫浅复垦技术优点土地复

54、垦速度快、效率高、工期短。中小型拖式铲运机一趟土地复垦速度快、效率高、工期短。中小型拖式铲运机一趟可挖运土方量可挖运土方量33左右，一台铲运机一天工作左右，一台铲运机一天工作1516可挖可挖土方土方3503，作业生产效率提高约，作业生产效率提高约25%。不受运输距离等限制。铲运机进行长距离土方运送工作效率不受运输距离等限制。铲运机进行长距离土方运送工作效率仍很高，弥补了挖掘机和推土机的不足。仍很高，弥补了挖掘机和推土机的不足。施工不受土壤内部结构成分施工不受土壤内部结构成分(如砂浆砾石如砂浆砾石)的影响，弥补了泥的影响，弥补了泥浆泵的不足。浆泵的不足。铲运机前部的推斗可调整高度和方向，机械灵活

55、，挖出的鱼铲运机前部的推斗可调整高度和方向，机械灵活，挖出的鱼塘较规则平整。塘较规则平整。施工过程中通过分块段、分层剥离和分层回填技术，容易使施工过程中通过分块段、分层剥离和分层回填技术，容易使熟土重新回填作为表土层，这样能保证复垦后土壤结构破坏熟土重新回填作为表土层，这样能保证复垦后土壤结构破坏程度较小。程度较小。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心施工受积水和潜水位条件限制，对积水区需排水施工受积水和潜水位条件限制，对积水区需排水和打井降低潜水位，雨季需停工；和打井降低潜水位，雨季需停工；为减少抽水费用，一般需长时间连续作业为减少抽水费用，一般需长时间连续作业(每台铲每

56、台铲运机开工运机开工1820/以上以上)，工人劳动强度较大；，工人劳动强度较大；对机械设备要求较高，复垦成本较其它工艺要高。对机械设备要求较高，复垦成本较其它工艺要高。挖深垫浅复垦技术缺点挖深垫浅复垦技术缺点山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心挖掘机示意图挖掘机示意图挖掘机复垦技术挖掘机复垦技术挖掘机具有挖掘挖掘机具有挖掘力强、速度快、适应力强、速度快、适应性强的特点。由于它性强的特点。由于它无法运输，必须与卡无法运输，必须与卡车、四轮翻斗车等运车、四轮翻斗车等运输机械联合作业才能输机械联合作业才能完成复垦工作。完成复垦工作。山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术

57、培训中心挖掘机+四轮翻斗车或卡车复垦挖掘机复垦技术挖掘机复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 充填复垦技术一般是利用土壤和容易得到的矿充填复垦技术一般是利用土壤和容易得到的矿区固体废弃物（如煤矸石、坑口和电厂的粉煤灰、区固体废弃物（如煤矸石、坑口和电厂的粉煤灰、露天矿排放的剥离物）及垃圾、沙泥、湖泥、水库露天矿排放的剥离物）及垃圾、沙泥、湖泥、水库库泥和江河污泥等来充填采煤沉陷地，恢复到设计库泥和江河污泥等来充填采煤沉陷地，恢复到设计地面高程来复垦土地。地面高程来复垦土地。充填复垦技术充填复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 燃煤电厂在生

58、产过程中，将煤块破碎燃煤电厂在生产过程中，将煤块破碎研磨成煤粉，再送入锅炉在研磨成煤粉，再送入锅炉在1300-1500的高温下燃烧，煤粉燃烧后剩余的残灰就的高温下燃烧，煤粉燃烧后剩余的残灰就是粉煤灰。一般每燃烧是粉煤灰。一般每燃烧1000kg煤要产生煤要产生250-300kg粉煤灰。粉煤灰。粉煤灰充填复垦技术粉煤灰充填复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心淮北12年粉煤灰充填覆土复垦地粉煤灰充填复垦技术粉煤灰充填复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心1.土地平整技术土地平整技术2.土地平整技术是沉陷地复垦技术中一项比较基本的技术土地平整技术是

59、沉陷地复垦技术中一项比较基本的技术，主要是消除附加坡度、地表裂缝以及波浪状下沉等破坏特征，主要是消除附加坡度、地表裂缝以及波浪状下沉等破坏特征对土地利用的影响。对土地利用的影响。适用条件：主要用于中低潜水位沉陷地的非充填复垦、适用条件：主要用于中低潜水位沉陷地的非充填复垦、高潜水位沉陷地充填法复垦，以及与疏排法配合用于高潜水位高潜水位沉陷地充填法复垦，以及与疏排法配合用于高潜水位沉陷地非充填复垦等。沉陷地非充填复垦等。在进行沉陷地平整时，一方面应设计好标高，使地面平在进行沉陷地平整时，一方面应设计好标高，使地面平整度符合规定要求，另一方面土地平整要与沟、渠、路、田、整度符合规定要求，另一方面土

60、地平整要与沟、渠、路、田、林、井等统一考虑，避免挖了又填，填了又挖的现象。林、井等统一考虑，避免挖了又填，填了又挖的现象。其他充填复垦技术其他充填复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心2.梯田式复垦技术梯田式复垦技术梯田式复垦就是根据沉陷后地形及土质条件与耕作要梯田式复垦就是根据沉陷后地形及土质条件与耕作要求，合理设计出梯田断面，将沉陷地整理成梯田。求，合理设计出梯田断面，将沉陷地整理成梯田。适用条件：主要用于位于丘陵山区或中低潜水位采厚适用条件：主要用于位于丘陵山区或中低潜水位采厚较大的矿区，耕地受损的特征是形成高低不平甚至台阶状地较大的矿区，耕地受损的特征是形成高

61、低不平甚至台阶状地貌的沉陷地复垦。采煤形成沉陷而产生的附加坡度一般都较貌的沉陷地复垦。采煤形成沉陷而产生的附加坡度一般都较小，沉陷后地表坡度在小，沉陷后地表坡度在之间时，可沿地形等高线修之间时，可沿地形等高线修整成梯田。整成梯田。其他充填复垦技术其他充填复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心3.疏排复垦技术疏排复垦技术疏排法是将开采沉陷积水区通过强排或自排的方式实现疏排法是将开采沉陷积水区通过强排或自排的方式实现复垦，即采用合理的排水措施复垦，即采用合理的排水措施(如建立排水沟、直接泵排等如建立排水沟、直接泵排等)，开挖沟渠、疏浚水系，将沉陷区积水引入附近的河流、湖泊

62、开挖沟渠、疏浚水系，将沉陷区积水引入附近的河流、湖泊或设泵站强行排除积水，使采煤沉陷地的积水排干，再加以或设泵站强行排除积水，使采煤沉陷地的积水排干，再加以必要的地表整修，使采煤沉陷地不再积水并得以恢复利用。必要的地表整修，使采煤沉陷地不再积水并得以恢复利用。应用条件：应用条件：地表沉陷不大，且正常的排水措施和地表整地表沉陷不大，且正常的排水措施和地表整修工程能保证土地的恢复利用，多用在低潜水位地区或单一修工程能保证土地的恢复利用，多用在低潜水位地区或单一煤层、较薄煤层开采的高、中潜水位地区。煤层、较薄煤层开采的高、中潜水位地区。疏排复垦技术疏排复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业

63、安全技术培训中心4.生态农业复垦技术生态农业复垦技术沉陷地生态工程复垦是根据生态学、生态经济学和系沉陷地生态工程复垦是根据生态学、生态经济学和系统工程原理及土地生态经济系统的基本属性和要求，将土地统工程原理及土地生态经济系统的基本属性和要求，将土地复垦工程技术和生态工程技术结合起来，对采煤沉陷地进行复垦工程技术和生态工程技术结合起来，对采煤沉陷地进行系统设计、整治和开发利用。系统设计、整治和开发利用。它不仅包括上述的各种土地复垦工程技术的选择，常它不仅包括上述的各种土地复垦工程技术的选择，常常通过平面设计、垂直设计、时间设计、食物链设计和复垦常通过平面设计、垂直设计、时间设计、食物链设计和复垦

64、工程设计来实现。工程设计来实现。生态农业复垦技术生态农业复垦技术山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心5.井下充填复垦技术介绍井下充填复垦技术介绍井下充填复垦技术是利用填充物直接进行井下充填，井下充填复垦技术是利用填充物直接进行井下充填，以减少或避免地面沉陷，是土地复垦的预防技术。填充物可以减少或避免地面沉陷，是土地复垦的预防技术。填充物可以是煤矿固体废弃物（煤矸石、粉煤灰等）、水泥、沙子、以是煤矿固体废弃物（煤矸石、粉煤灰等）、水泥、沙子、河泥等。河泥等。井下充填复垦技术介绍井下充填复垦技术介绍山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心我国土地复垦工作开始时面

65、临的是大面积已稳沉土地，因此，上述都我国土地复垦工作开始时面临的是大面积已稳沉土地，因此，上述都是属于是属于“先破坏、后治理先破坏、后治理”的模式。但是，对于高潜水位矿区，地面很容易的模式。但是，对于高潜水位矿区，地面很容易积水，若等稳沉后再复垦，土壤资源沉入水中，往往导致土壤资源的损失与积水，若等稳沉后再复垦，土壤资源沉入水中，往往导致土壤资源的损失与贫化和复垦成本的增加。贫化和复垦成本的增加。本世纪以来，国家在国土资源部设立的本世纪以来，国家在国土资源部设立的“国家投资开发整理项目国家投资开发整理项目”，每年有数十亿支持土地复垦工程。在近每年有数十亿支持土地复垦工程。在近5 5年实践中发现

66、，一些项目未稳沉就年实践中发现，一些项目未稳沉就列入国家复垦项目进行投资，导致复垦后的土地再次破坏，给国家造成了极列入国家复垦项目进行投资，导致复垦后的土地再次破坏，给国家造成了极大的浪费。大的浪费。19991999年以后，动态预复垦就开始成为我国新的热点课题，目前已取得年以后，动态预复垦就开始成为我国新的热点课题，目前已取得了一些进展：了一些进展：（1 1）动态充填预复垦技术）动态充填预复垦技术 。（2 2）动态非充填预复垦技术。）动态非充填预复垦技术。未稳沉塌陷地复垦技术介绍未稳沉塌陷地复垦技术介绍山东肥矿职业安全技术培训中心山东肥矿职业安全技术培训中心 虽然我国关于动态预复垦的研究已经取得了一些成果，但虽然我国关于动态预复垦的研究已经取得了一些成果，但是，还存在如下问题：是，还存在如下问题：（1）动态预复垦技术研究尚处于实践探索阶段，缺乏理论）动态预复垦技术研究尚处于实践探索阶段，缺乏理论研究，没有形成完整的技术体系。研究，没有形成完整的技术体系。（2）动态预复垦的工艺有待革新。）动态预复垦的工艺有待革新。（3）缺乏对动态预复垦工艺细节和关键技术的深入研究。）缺乏对动态预复垦工艺