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1、绿色开采的概念与技术体系姓名：XXX部门：XXX日期：XXX绿色开采技术的主要内容包括:保水开采，建筑物下采煤与离层注 浆减沉，条带与充填开采，煤与瓦斯共采，煤巷支护与部分研石的井下 处理，煤炭地下气化等。另外，岩层控制的关键层理论为绿色开采研究提供了一个理论平 台。党的十六大报告明确提出“走出一条科技含量高，经济效益好，资 源消耗低，环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路 子”。因此，必须充分考虑我国资源相对短缺，环境比较脆弱的基本特 点，建立起适合我国国情的资源节约、环境友好的新型工业化发展道路。近期提出的循环经济是指遵循自然生态系统的物质循环和能量流 动规律重构经济系统。将经
2、济活动高效有序地组织成一个“资源利用 绿色工业资源再生”的封闭型物质能量循环的反馈式流程，保持经济 生产的低消耗、高质量、低废弃，从而将经济活动对自然环境的影响和 破坏减少到最低限度。它不同于传统经济的高开采、低利用、高排放”， 而是要达到“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。对矿业来 说就是要实现绿色矿业”，其核心内容之一就是要实现绿色开采”。“绿色开采”的内涵是努力遵循循环经济中绿色工业的原则，形成 一种与环境协调一致的，努力去实现低开采、高利用、低排放”的开采 技术。矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的，开发建设后，人为 活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了矿区独特的生态环境
3、问题， 如造成农田及建筑物破坏、村庄迁徙、矸石堆积，河川径流量减少、地 下水供水水源干枯，在地面导致的土地沙漠化，矿物内的有害物质流入 地下水中等。我国目前的煤矿生产是在以下两种情况下进行的:一是生产成本不 完全，如投入不足;技术装备落后;安全设施欠账;工人工资太低。二是 相关费用支付不全，如矿产资源费及植被恢复，地面塌陷与水损失，污 染治理等。提出并形成绿色开采技术是为了正视开采对环境造成的影响和破 坏，以便提出必要的对策并对政府提出必要的政策建议。煤炭开采形成的环境问题主要有: 煤炭开采对土地资源的破坏损害，以地表塌陷和矸石山压占为 主，而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主。 煤炭开采
4、过程中进行的人为疏干排水形成的导水裂隙对煤系含 水层的自然疏干，破坏了地下水资源。同时开采还可能污染地下水资源。 来自矿井排出的煤层瓦斯抽放和煤矿矸石山的自燃。 以山西为例， 1949至1998年共生产原煤56亿多吨，地面塌陷面积达66600ha,其中40%是耕地，矸石山占地2000ha。至1998年煤炭地 下采空面积达1300km2,占全省面积的1%。采煤破坏地下水4.2亿m3/a， 地表水径流减少，导致井水位下降或断流共计3218个，影响水利工程 433处，水库40座，输水管道793.89km；造成1678个村庄，8127 口人， 108241 头牲畜饮水困难。采矿使本来缺水的山西环境受到
5、进一步破坏。 平均每采万吨原煤造成塌陷土地0.2ha，每年新增塌陷地约2万ha。矿井瓦斯即煤层气，它是比CO2还严重的温室气体，也是导致煤矿 重大安全事故的根源。据初步估计，我国2km浅范围内具有30-35万亿m3煤层气资源，居世界前列。但我国煤层透气性小，难以在开采前抽出。建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500 余次，仅 2001年 瓦斯事故的死亡人数即达2356 人，占煤矿总死亡人数的 40%。煤矿每年 排放瓦斯70亿一 190亿m3。瓦斯是最好的清洁能源，因此必须加以利 用，变害为宝。由此可见，提出并尽快形成煤矿的“绿色开采技术”已迫在眉睫绿 色开采的内涵与技术体系从广义资源的角
6、度论，在矿区范围内的煤炭、地下水、煤层气瓦斯、 土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其他矿床，都应作为经营这个矿区 的开发对象而加以利用。原来对矿井瓦斯的定义是:“矿井中主要由煤 层气构成的以甲烷为主的有害气体。”而在矿井水文地质类型划分中认 为:根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度，划 为类型。”显然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有害物来对 待是不合适的。煤矿绿色开采及相应的绿色开采技术在基本概念上是从 广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的资源， 基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影 响，目标是取得最佳的经济效益和社会效
7、益。针对煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，“绿色开采技术” 主要包括以下内容: 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矸石排放技术; 地下气化技术。这些内容构成的绿色开采技术体系如图1所示。 绿色开采的基础理论为 采矿后岩层内的“节理裂隙场”分布及离层规律; 开采对岩层与地表移动的影响规律; 水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律; 岩体应力场的分布规律及岩层控制技术。关键层理论对绿色开采研究的指导作用采场老顶岩层“砌体梁”结构模型是针对开采过程中的矿山压力 控制而提出来的。近年来，为
8、了解决岩层控制中更为广泛的问题，提出 了岩层控制的关键层理论。提出关键层理论的目的是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开 采中节理裂隙的分布及其对瓦斯抽放与突水防治以及对开采沉陷控制 等的影响，为绿色开采的研究提供理论平台。开采后，随着关键层的破 断，在该区域内地下水将形成下降漏斗。地下水位能否恢复，则决定于 随着工作面的推进，上覆岩层中是否有软弱岩层（事实上它是研究地下 水渗漏的“关键层”）经重新压实导致裂隙闭合而形成隔水带。把地下水视为资源，必须形成保水开采技术，即开采后地表水暂时 形成下降漏斗仍能恢复到原来状态的开采技术。基于岩层控制的关键层理论提出，将保证覆岩主关键层不破断失稳 作为建筑
9、物下采煤设计的基本原则。为了保证建筑物下采煤既具有较好的经济效益，同时又确保地面建 筑物不受到损害，关键在于根据具体条件下覆岩结构与关键层特征来研 究确定合理的减沉开采技术及参数。确定覆岩中的关键层位置，掌握其 离层与破断特征参数，是注浆减沉技术应用可行性分析、钻孔布置与注 浆工艺设计及减沉效果评价的基础。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径。为 了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填（条带 充填）控制开采沉陷的思路:仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区 的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳 定，就可有效控制地表沉陷。我国70%以上
10、煤层的渗透率小于1X10-3um2，这对我国开展煤层 瓦斯采前预抽是极为不利的。若在开采时形成采煤和采瓦斯两个完整的 系统，利用岩层运动的特点将煤层气高效开采出来，即形成“煤与瓦斯 共采”技术。关键层理论所得出的节理裂隙场分布规律将对瓦斯抽出技术有重 要参考作用。矸石不上井涉及到煤巷维护问题，而且随着采深的增加，岩石巷的 开掘将不可避免。因此矸石不上井就存在一个矸石井下处理系统。应该说，在经济原则下矸石的井下处理是绿色采矿问题。但矸石的 井上处理就像地面复垦一样是环境治理问题，不属于绿色开采技术。煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术。应解决如何使地下煤炭气 化产生的致癌物质苯和酚不扩散，不污染、
11、毒化地下水资源及如何处理 燃烧形成的大量二氧化碳污染空气的问题。否则煤炭地下气化就失去了 绿色开采的意义。绿色开采若干待研究的问题下列问题将是绿色开采有待于进一步研究的主要问题: 采动破裂煤岩体中水与瓦斯流动规律的研究; 基于岩层移动与关键层理论的开采沉陷预测与建筑物下采煤的定量设计方法; 适合煤矿特点的充填采矿材料与工艺系统; 煤矿绿色开采技术的经济评价方法与法规。 参考文献:1 钱鸣髙，许家林，缪协兴煤矿绿色开采技术压J.中国矿业大 学学报， 2003,32(4):343-3482 钱鸣髙，缪协兴，许家林，等岩层控制的关键层理论配M. 徐州：中国矿业大学出版社，2000.1-300感谢您的浏览！整理范文，仅供参考。
绿色开采的概念与技术体系
