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正文內(nèi)容

煤礦開(kāi)采技術(shù)復(fù)習(xí)題(編輯修改稿)

2024-11-09 22:31 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 每年排放瓦斯70190億m179。.同時(shí)瓦斯又是最好的清潔能源,因此必須加以利用,提出并盡快形成煤礦的“綠色開(kāi)采技術(shù)”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,:“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(lèi)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(lèi)型”.顯然,在基本概念上是從廣義資源的角度上來(lái)認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各種資源?;境霭l(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開(kāi)采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響。、地下水、瓦斯以及矸石排放等,綠色開(kāi)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(kāi)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(kāi)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)。開(kāi)采引起環(huán)境與主要安全問(wèn)題的發(fā)生都與開(kāi)采后造成的巖層運(yùn)動(dòng)有關(guān)(巖體不破壞上述問(wèn)題都不會(huì)發(fā)生),因此,綠色開(kāi)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(kāi)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)采場(chǎng)老頂巖層“砌體梁”,為了解決巖層控制中更為廣泛的問(wèn)題,提出了巖層控制的關(guān)鍵層理論[24].關(guān)鍵層復(fù)合破斷研究表明,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(mǎn)足的條件為Σh3+h2=(Σh2+h1)(h2/h1)178。(1)例如:h2是h1的2倍,則Σh3 + h2只要等于或大于Σh2 + h1的4倍,雖然h2遠(yuǎn)大于h1,“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,關(guān)鍵層在采空區(qū)中部離層趨于壓實(shí),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(jiàn)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(chēng)之為采動(dòng)裂隙“O”)沿頂板高度方向,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,)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(guò)程的研究表明,在開(kāi)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(guò)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,“導(dǎo)氣”裂隙的分布也同樣呈“O”形圈特征,“注漿減沉”及“卸壓瓦斯抽放”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(guò)程起控制作用,主關(guān)鍵層的破斷將導(dǎo)致地表快速下沉, 煤層開(kāi)采后,隨著關(guān)鍵層的破斷,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”),則隨著雨水的再次補(bǔ)給,(簡(jiǎn)稱(chēng)四含)與煤系地層相連,煤層開(kāi)采后四含水位持續(xù)下降, km178。, m, m, ,2000年3月以前水位緩慢下降,200。年3月開(kāi)始8415鉆孔鄰近的84采區(qū)開(kāi)采,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(guò)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(jiàn),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,為了保護(hù)地下水資源,在我國(guó)西北地區(qū)必須形成保水開(kāi)采技術(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,同時(shí)又確保地面建筑物不受到損害,)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1/31/4(參見(jiàn)圖2),采空區(qū)充填開(kāi)采技術(shù)是綠色開(kāi)采技術(shù)的重要組成部分,充填采礦是解決煤礦開(kāi)采環(huán)境問(wèn)題的理想途徑,但由于目前充填采礦的成本相對(duì)偏高,,它應(yīng)該包括充填系統(tǒng)與開(kāi)采系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。充填運(yùn)輸系統(tǒng)的暢通。,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(kāi)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(zhǎng)期穩(wěn)定,我國(guó)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 103μm178。,我國(guó)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 m179。/d的也只有約30口[8].實(shí)踐表明,一旦煤層開(kāi)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,即形成“煤與瓦斯共采”技術(shù)則不僅有益礦井的安全,“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(kāi)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].采礦引起的矸石排放對(duì)環(huán)境形成影響,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),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”,(例如錨桿不完全受拉而是受剪切),而且隨著采深的增加,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?,充填材料等,,不屬于綠色開(kāi)采技術(shù) ,,:1)提高熱值和生產(chǎn)適合于用戶(hù)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、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(kāi)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、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(kāi)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(kāi)采方法。3)根據(jù)具體條件,形成充填、條帶開(kāi)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(kāi)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),: [1][M].北京:科學(xué)出版社,2002.[2]錢(qián)鳴高,繆協(xié)興,[J]?煤炭學(xué)報(bào),1996,21(3):225230.[3] [D].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué),1999.[4]錢(qián)鳴高,繆協(xié)興,許家林, [M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2000.[5]許家林,[J].煤炭學(xué)報(bào),2000,25(2):122126.[6][M].北京:煤炭工業(yè)出版社,.[7]許家林,[J]。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998, 23(2):2830.[8]黃盛初,朱超,劉馨,[A].[C].上海:2001,11,5一11 [9]許家林,[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000, 29(1):7881第五篇:煤礦開(kāi)采技術(shù)畢業(yè)論文淺析當(dāng)今煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)摘要:在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的新形式下,煤礦開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步和完善始終是采礦學(xué)科發(fā)展的主題。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時(shí),繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝,建立具有中國(guó)特色的采煤工藝?yán)碚?。我?guó)采煤方法已趨成熟,放頂煤采煤的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展,應(yīng)用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高。本論文就對(duì)煤礦開(kāi)采技術(shù)作了分析并對(duì)其帶來(lái)的環(huán)境影響闡述
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