【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