【正文】 術(shù) ,適于村莊保護的開采技術(shù) 。 優(yōu)化巷道布置 ,減少矸石排放的開采技術(shù) 改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置 ,以實現(xiàn)開采效益最大化為目標 ,研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系專家系統(tǒng) ,實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。 研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù) 目前 ,由于應用高壓注水、深孔預裂爆破處理堅硬頂板和應用化學加固技術(shù)存在工藝復雜、成本高的問題 ,因而需進一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律 ,提出 放頂煤優(yōu)化準則和提高頂煤回收率的途徑。 沖擊地壓的預測和防治 通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機理 。 研究開發(fā)新型的支護設備 研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架 ,完善液壓支架性能和快速移架系統(tǒng) ,開發(fā)耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。提高小煤礦的頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)水平 ,最大限度地減少頂?shù)装迨鹿事?。本文分析了綠色開采技術(shù) ,總結(jié)了我國煤礦綠色開采方法的發(fā)展現(xiàn)狀 ,對科學采礦具有一定的指導意義。煤炭開采引起巖層移動 ,進而造成地表沉陷 ,導致農(nóng)田、建筑設施的損壞 。隨著我國礦井開采深度的不斷增加 ,礦山壓力顯現(xiàn)及沖擊地壓等動力災害發(fā)生的頻次增加 ,強度增大 ,危及礦井的安全生產(chǎn)。 根據(jù)我國的能源資源狀況 ,煤炭作為我國最重要的一次性能源 ,在未來 20 年內(nèi) ,其在能源構(gòu)成中的主體地位將不會改變。屆時 ,煤炭產(chǎn)量很可能無法滿足工業(yè)需求。 煤炭綠色開采體系 煤礦綠色開采以及相應的綠色開采技術(shù) ,在基本概念上是要從廣義資源的角度上來認識和對待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各種資源。目標是取得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。瓦斯抽放 — “煤與瓦斯共采” 。排放矸石占用土地污染環(huán)境— “煤炭地下氣化”等。錢院士提出的綠色開采技術(shù)體系 , 綠色開采理論依據(jù) : (1)關鍵層理論。 (3)水在裂巖體中的滲流規(guī)律。 保水開采 保水采煤在不同的礦區(qū)有不同的技術(shù)內(nèi)涵 ， 缺水礦區(qū)要以水資源保護和利用為主 ； 大水礦區(qū) ， 要以減少水資源破壞和防治水災害為主。煤礦開采過程中破壞了地下含水層的原始徑流 ， 大量排出地下水 ； 采空區(qū)上方導水裂隙帶與地下水體貫通 ,形成大規(guī)模地下水降落漏斗 ，造成區(qū)域含水層水位下降 ,直接影響到區(qū)域水文地質(zhì)條件。我國大部分礦區(qū)處在干旱半干旱地區(qū) ， 而每年采煤破壞地下水 22 億 m3， 可見保水開采具有重要的意義。因此 ， 應該使其資源化 ， 其技術(shù)途徑有 : (1)采前抽采 :若能在開采前將煤層內(nèi)瓦斯抽出 ， 則是利用瓦斯改善煤礦安全的最好辦法。 (2)煤與瓦斯共采 :開采后圍巖壓力降低 ,大量瓦斯在采空區(qū)釋放 ， 有利于瓦斯抽采 ， 因此形成煤與瓦斯共采體系。鑒于廢棄礦井煤層經(jīng)過采動而充滿瓦斯 ， 因而可以利用采動后巖體內(nèi)裂隙場的分布及鉆孔 ， 將瓦斯抽排管裝在井下、封閉井口后 ， 抽出瓦斯。 (5)煤與瓦斯共采的技術(shù)主要有 :留巷鉆孔法、卸 壓法等。充填開采法是用充填材料充填采煤工作面采空區(qū)的巖層控制方法。按照充填材料的不同 ,充填采礦法分矸石充填、水砂充填和膏體充填。 拋矸機拋矸充填 將巖巷和半煤巖巷掘進矸石用礦車運至井下矸石車場 ， 經(jīng)翻車機卸載后 ,矸石經(jīng)破碎機破碎 ， 而后進入矸石倉。 刮板輸送機卸矸充填 充填裝備由后端帶懸梁的自移式液壓支架和充填刮板輸送機組成。輸送機中部溜槽按順序連接 ， 并與機頭和機尾組成整部刮板輸送機。由電機車牽引矸石礦車至采區(qū)矸石車場 ， 通過翻車機卸載 ， 矸石經(jīng)轉(zhuǎn)載機、破碎機進入矸石倉。 風力拋矸充填 風力充填材料粒度的直徑不宜大于充填管道的 1/21/3。矸石經(jīng)充填機、充填 管路充填采空區(qū)。機械矸石充填對充填材料要求不嚴格 ， 使用設備也較少 ， 在我國山東礦區(qū)發(fā)展較快 ， 有推廣趨勢。我國早在 20 世紀初就開始應用水砂充填采煤法 ， 目前水砂充填技術(shù)已經(jīng)十分成熟。在貯砂室 ， 砂與水混合成砂漿 ， 經(jīng)充填管路送至工作面采空區(qū) ， 并在采空區(qū)脫水 ， 砂子形成充填體 ， 廢水經(jīng)采區(qū)流水上山和流水道流入采區(qū)沉淀池 ， 經(jīng)沉淀后 ， 澄清的水流入水倉 ， 用水泵經(jīng)排水管將水排至地面貯水池 ， 以供循環(huán)利用。 膏體充填 膏體充填技術(shù)是 1979 年在德國的格倫德鉛鋅礦首先發(fā)展起來的 ， 由于膏體充填具有料漿質(zhì)量分數(shù)高、充填效率高、成本較低等優(yōu)點 ， 這項技術(shù)試驗成功以后在金屬礦山得到較快的發(fā)展 ， 在包括中國在內(nèi)的許多國家得到應用。太平煤礦膏體充填系統(tǒng)是我國煤礦第一個膏體充填示范工程 ， 2022年 5 月工業(yè)性試采取得成功。膏體是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等組成 ,由地面設備加工而成的類似牙膏的流體 ,具有十分良好的流動性和可泵性。膏體充填技術(shù)的核心是 膏體充填材料 ， 膏體充填材料的強度對膏體充填的效果起決定作用。膏體充填開采是綠色開采技術(shù)的重要組成部分 ， 是解決煤礦開采環(huán)境問題的理想途徑 ， 是解決村莊等建筑物下大量壓煤開采問題的迫切需要?？梢圆糠窒禾块_采對環(huán)境的污染和煤炭燃燒對生態(tài)環(huán)境的不利影響與破壞。 煤炭地下氣化是一種整體綠色開采技術(shù)。我國于 1958 1960年曾在 16 個礦區(qū)進行試驗 ， 于 1962 年停止 ， 1984 年又開始了新的試驗 ， 1994 年達到連續(xù)產(chǎn)氣 295 d， 產(chǎn)氣量為 200 m3/h,熱值 13. 81～ 17. 57 MJ /m3， 采用的是有井式、長通道、山東科技大學繼續(xù)教育學院 2022 級本科層次采礦工程專業(yè)畢業(yè)論文 14 大斷面的煤炭地下氣化方法。但是 ,地下煤炭氣化燃燒產(chǎn)生的苯和酚是致癌物質(zhì) ,有可能毒化水資源 。目前我國的地下氣化技術(shù)仍處于工業(yè)試驗階段 ,有很多問題需要去研究和探索。要實現(xiàn)綠色開采 ,需要綜合研究和解決經(jīng)濟與技術(shù)等方面的問題。綠色采礦是形成綠色礦業(yè)及礦區(qū)綠色家園的重要組成部分 ,相信隨著綠色開采的不斷發(fā)展和完善 ,煤礦綠色開采一定會發(fā)揮它應有的作用 ,為人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展做出