煤炭資源綠色開采研究進(jìn)展(參考版)
2024-08-27 02:35本頁(yè)面
【正文】 結(jié) 束 語 。 （ 2） 矸石直接充填置換煤的巖層控制理論 ， 為充填開采設(shè)計(jì)和地表沉陷控制等提供了科學(xué)依據(jù) 。 相似材料模擬系統(tǒng) 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 矸石充填開采等價(jià)采高 Hz的理論計(jì)算公式 m a x( ) ( )z z zH h k k H h H?? ? ? ? ≤H——實(shí)際采高； hz——充填體空頂距（充實(shí)率控制參數(shù)）； k ——初始?jí)簩?shí)系數(shù)（壓實(shí)率控制參數(shù)）； ——?dú)堄鄩簩?shí)系數(shù)。 4. 主要技術(shù)特點(diǎn) 五、保水采煤技術(shù) 六、矸石充填采煤技術(shù) 1. 解決相關(guān)問題的思路 2. 總體技術(shù)框架 3. 主要技術(shù)研究?jī)?nèi)容 4. 主要技術(shù)特點(diǎn) 1. 解決相關(guān)問題的思路 解決問題的 總體思路 技 術(shù) 措 施 矸石直接充填置換 “ 三下 ” 壓煤 循環(huán)利用礦區(qū)廢棄物 保護(hù)礦區(qū)土地與環(huán)境 回收“三下”壓煤資源 實(shí) 施 目 標(biāo) 存在問題 傳統(tǒng)辦法 實(shí) 際 效 果 煤矸石的排放 露天排放 占用土地、污染環(huán)境、爆炸 制磚等 用量少、產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保等問題 “三下 ” 壓煤 遷村開采 噸煤增加成本 50元左右，歷史與文化問題 條帶開采 采出率 50% 傳統(tǒng)充填開采 沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；茝V應(yīng)用 六、矸石充填采煤技術(shù) 2. 總體技術(shù)框架 矸石直接充填置換“三下”壓煤總體技術(shù)框架 矸 石 分 選 與 輸 送掘 進(jìn) 矸 石煤 流 矸 石老 矸 石 山固 體 廢 物井 下地 面井下分矸系統(tǒng)投料系統(tǒng)井下矸石倉(cāng)井下矸石運(yùn)輸普 采 矸 石 充 填矸 石 充 填 置 換 煤巷 采 矸 石 充 填綜 采 矸 石 充 填六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 項(xiàng)目研究的難點(diǎn)之一 ——建立矸石充填開采巖層控制理論 巖層移動(dòng)控制目標(biāo) 充填技術(shù)控制目標(biāo) 絕對(duì)不移動(dòng) 充入與開采等量的矸石 控制移動(dòng)量 建筑物損傷破壞：搬遷 建筑物局部損傷：修補(bǔ) 建筑物微小損傷：無需修補(bǔ) 1. 不同矸石充填量對(duì)應(yīng)的地表變形值 2. 同一矸石充填量對(duì)應(yīng)的地表最大變形值 理論上 需解決 的問題 3. 主要技術(shù) 六 、矸石充填采煤技術(shù) H充填開采 頂板下沉 等價(jià)采高 頂板下沉充填開采? 矸石充填開采等價(jià)采高的概念 Hz? 矸石充填開采巖層移動(dòng)控制穩(wěn)定性判據(jù) m a xzHH≤Hmax——建筑物變形能承受的最大允許采高。 （ 2） 系統(tǒng)研究給出神東礦區(qū)開采地質(zhì)條件下隔水關(guān)鍵層的結(jié)構(gòu)與滲流穩(wěn)定性判據(jù) ， 揭示覆巖導(dǎo)水裂隙貫通高度與滲流規(guī)律 ，依此開發(fā)控制隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定保水采煤 、 控制采動(dòng)導(dǎo)水裂隙通道閉合保水采煤和局部區(qū)域充填支撐方式保水采煤等技術(shù) 。 ? 底板隔水關(guān)鍵層 ， σ= 隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性判別 ? 井下電法探測(cè)， 3條隱伏含水?dāng)鄬樱l(fā)育深度 16~30m； ? 關(guān)鍵層破斷分析，破斷裂隙深度 38m 隔水關(guān)鍵層滲流 穩(wěn)定性分析 ? 滲流突變理論分析，工作面推進(jìn) 200m隱伏含水?dāng)鄬犹幱型凰ｋU(xiǎn) 滲流突變通道控制 ? 隔水關(guān)鍵層加固措施，局部注漿加固 底板破壞區(qū)域的數(shù)值模擬 底板注漿區(qū)域的巖石采樣 底板注漿鉆孔布置圖 ? 采場(chǎng)底板突水防治實(shí)例分析資料 四、煤礦突水災(zāi)害防治技術(shù) ? 采場(chǎng)頂板突水防治 ——俄布礦 E11022工作面為例 目標(biāo)：安全開采 采礦地質(zhì)條件分析 ? 淺理深 150m，煤厚 ? 頂板粗砂巖 66m ? 覆巖砂礫互層（含水層） ? 地表有過境水 隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性分析 ? 結(jié)構(gòu)關(guān)鍵層破斷，則隔水關(guān)鍵層失穩(wěn) 嚴(yán)格保護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵層的完整性 ? 寬條帶 (短壁 )綜采，采寬60m，煤柱寬 20m 四、煤礦突水災(zāi)害防治技術(shù) 采動(dòng)裂隙場(chǎng)分布 頂板貫通裂隙 寬條帶開采設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)關(guān)鍵層 采動(dòng)覆巖滲流場(chǎng) ? 采場(chǎng)頂板突水防治實(shí)例分析資料 四、煤礦突水災(zāi)害防治技術(shù) 五、保水采煤技術(shù) 1. 全礦區(qū)保水采煤分區(qū)與保水對(duì)策 2. 控制隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)與滲流穩(wěn)定 3. 水資源轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)與綜合利用 4. 主要技術(shù)特點(diǎn) — — 以神東礦區(qū)為例 1. 全礦區(qū)保水采煤分區(qū)與保水對(duì)策 ? 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析與保水分區(qū) 五、保水采煤技術(shù) 弱 水 區(qū) 有 水 區(qū) 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)分區(qū)泉 域 水 源 地 區(qū) 燒 變 巖 富 水 區(qū) 有 隔 水 層 水 區(qū) 無 隔 水 層 水 區(qū) 隔 水 層 缺 失 結(jié) 構(gòu) Ⅴ 隔 水 層 側(cè) 切 結(jié) 構(gòu) Ⅳ 低 位 隔 水 層 結(jié) 構(gòu) Ⅲ 高 位 隔 水 層 結(jié) 構(gòu) Ⅱ 多 層 隔 水 層 結(jié) 構(gòu) Ⅰ ? 4種隔水層結(jié)構(gòu) 泥 巖 ( 隔 水 )砂 巖砂 質(zhì) 泥 巖 ( 隔 水 )含 水 層含 水 層泥 質(zhì) 巖 ( 隔 水 )含 水 層砂 巖泥 質(zhì) 巖 ( 隔 水 )含 水 層泥 質(zhì) 巖 ( 隔 水 )砂 巖Ⅰ 多層隔水層結(jié)構(gòu) Ⅱ 高位隔水層結(jié)構(gòu) Ⅲ 低位隔水層結(jié)構(gòu) Ⅳ 隔水層側(cè)切結(jié)構(gòu) 五、保水采煤技術(shù) ? 神東礦區(qū)保水采煤對(duì)策 表 1 神東礦區(qū)水資源賦存及保護(hù)對(duì)策 水資源類型 賦存條件 富水 性 保水方法和 關(guān)鍵技術(shù) 地表水和水源地 河谷及其附近 第四系含水層 強(qiáng) 保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)限 采 燒變巖孔洞水 燒變巖帶 孔洞含水層 強(qiáng) 側(cè)向保水煤柱 第四系潛水 薩拉烏蘇組 含水層 弱 強(qiáng) 保護(hù)隔水關(guān)鍵層、 轉(zhuǎn)移存貯等 基巖裂隙水 直羅組砂巖 延安組砂巖 裂隙含水層 弱 常規(guī)開采 五、保水采煤技術(shù) ? 隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)與滲流穩(wěn)定性 ? 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定判據(jù) ? ??? ?11 13niniiiii hhE ?311nsi i i iiiE h h?????＜ 剛度： 強(qiáng)度： l1＜ ln+1 ? 滲流穩(wěn)定判據(jù) 00112114 ( )nnjjn ijij aanii ihppcckh?????????????????? 2. 控制隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)與滲流穩(wěn)定 ＜ 1 五、保水采煤技術(shù) ? 隔水關(guān)鍵層判別流程 五、保水采煤技術(shù) 隔水關(guān)鍵層穩(wěn)定性與含水層間是否有軟巖層 ?破斷否 ?否破斷不突水突水否是是否發(fā)生滲流失穩(wěn)不突水否是突水隔水關(guān)鍵層復(fù)合隔水關(guān)鍵層? 采動(dòng)覆巖裂隙演化與滲流規(guī)律 0 . 0 00 . 0 10 . 0 20 . 0 30 . 0 40 . 0 5 8 0 4 00 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0采 場(chǎng) 推 進(jìn) 距 離( m )垂直滲流速度(m/s)0 . 0 00 . 0 10 . 0 20 . 0 30 . 0 40 . 0 50 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0采 場(chǎng) 推
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