煤矿绿色开采课程总结

1、煤矿绿色开采技术课程总结,课程的基本要求,了解煤炭资源开采引起的采动损害与环境问题。 掌握煤矿绿色开采的概念和内涵，树立煤矿绿色开采的理念。 初步掌握采动引起的岩层移动与地表沉陷的基本理论和一般规律。 掌握建筑物保护煤柱设计方法，初步掌握减沉开采技术原理和方法。 掌握防水煤柱留设方法，初步掌握保水开采技术原理和方法。 初步掌握煤与瓦斯协调共采技术原理和方法。 初步掌握煤矿矸石减排技术。,课程的讲授主要内容,绪论 减沉开采技术 保水开采技术 煤与瓦斯共采技术 矸石减排技术,1 绪论,1-1 绿色开采提出的背景1-2 绿色开采的理论基础1-3 绿色开采的技术框架,1-1 绿色开采提出的背景,一、煤炭资源开发的重要性 二、采动损害与环境问题 三、绿色开采的提出,二、采动损害与环境问题,开采沉陷破坏土地与地面建筑物 突水灾害与水资源破坏 瓦斯灾害与瓦斯排放污染大气 矸石露天排放问题,1-2 绿色开采的理论基础,一、采动岩层破坏的基本规律 二、关键层理论的基本原理,应力场变化裂隙场变化地表沉陷,开采损害与环境问题与采动岩层破断与运动有关.,煤层开采,顶板事故与冲击矿压突水事故瓦斯事故,安全问题,

2、环境问题,破坏土地与建筑破坏地下水资源排放瓦斯污染大气,传统研究（三个方面） 采场矿压老顶结构模型（力学模型） 岩层内部移动“三带”论（统计加模型） 地表沉陷数理统计 关键层理论思想将采动覆岩作为研究整体； 抓起控制作用的主要矛盾。,二、岩层控制的关键层理论基本原理,关键层理论研究进展,关键层复合破断规律 关键层运动对采场矿山压力影响规律 关键层运动对开采沉陷影响规律 关键层运动对瓦斯卸压运移影响规律 关键层运动对导水裂隙演化影响规律,1-3 绿色开采的技术框架,一、绿色开采的技术框架 二、减沉开采技术体系 三、保水开采技术体系 四、煤与瓦斯共采技术体系 五、矸石减排技术体系,煤炭开采,岩层移动,排放矸石,地下水流失与突水事故,瓦斯卸压流动、瓦斯事故与排放瓦斯污染环境,地表塌陷、土地与建筑物损害,占用土地污染环境,保水开采,煤与瓦斯共采,减沉开采,矸石减排,地下气化开采,绿色开采,采动岩层破坏规律,一、煤矿绿色开采的技术框架,2 减沉开采技术,2-1 开采引起的地表沉陷规律 2-2 开采沉陷对地面建筑物的影响 2-3 减少开采沉陷影响的技术措施 2-4 条带开采技术 2-5 充填开采技

3、术 2-6 部分充填开采技术,2-1 开采引起的地表沉陷规律,一、地表移动和破坏的形式 二、地表移动盆地的形成及特征 三、地表移动的角量参数 四、地表移动变形参数与分布规律 五、关键层运动对开采沉陷的影响 六、开采沉陷预计方法,描述地表移动盆地内移动和变形的主要指标,下沉 水平移动 倾斜 曲率 水平变形,非充分和 超充分采动条件下水平煤层(或有一定倾角的煤层沿走向) 主断面内地表移动与变形规律,地表移动与变形的影响因素,1、煤层地质条件 煤层厚度、倾角、埋深 2、覆岩与地层条件 岩性、厚度与组合关系，关键层特征，山 地、地下水 3、开采技术条件 重复开采、采空区处理、开采速度,典型曲线法 剖面函数法 概率积分法 数值模拟法,六、开采沉陷预计方法,2-2 开采沉陷对地面建筑物的影响,一、地表移动变形对建筑物的影响 二、建筑物损坏等级与允许变形 三、地表移动变形对铁路线的影响,砖混结构建筑物破坏等级（20m),2-3 减少开采沉陷影响的技术措施,一、留设保护煤柱 二、减少开采沉陷影响的井下技术措施 三、减少开采沉陷影响的地面技术措施,1.下沉控制技术,二、减少开采沉陷影响的井下技术措施,条

4、带开采,房柱式开采,充填开采,部分充填开采,多工作面开采变形控制技术 （即协调开采技术）,单一工作面开采变形控制技术,2.变形控制技术,三、减少开采沉陷影响的井上技术措施,设置钢筋混凝土圈梁、钢拉杆,抗变形建筑物,组装式建筑物,挖变形补偿沟,设置滑动层,设置变形缝,1.刚性措施,2.柔性措施,2-4 条带开采技术,一、条带开采技术概述 二、条带开采技术原理 三、条带开采设计方法 四、条带开采沉陷预计 五、条带开采工程实例,2-5 充填开采技术,一、充填开采技术概述 二、充填开采技术原理 三、水砂充填开采技术 四、膏体充填开采技术 五、矸石直接充填开采 六、高水材料充填开采,全部充填,部分充填,采空区充填,冒落区充填,离层区充填,按充填位置,按充填量,水砂充填,矸石充填,自溜充填,风力充填,机械充填,按充填动力,膏体充填,高水充填,水力充填,充填 开采,按充填物质,一、充填开采技术概述,2、充填开采方法分类,2-6 部分充填开采技术,一、部分充填开采概述 二、部分充填开采的分类 三、部分充填开采工程实例,按部分充填的位置与充填时机不同,二、部分充填开采的分类,采空区条带充填技术,冒落区注

5、浆充填技术,离层区注浆充填技术,部分充填,分区隔离注浆充填技术,3 保水开采技术,3-1 开采引起的岩层导水裂隙演化规律 3-2 水体下保水采煤技术 3-3 承压含水层上保水采煤技术 3-4 矿井水的资源化利用,3-1 开采引起的岩层导水裂隙演化规律,一、顶板导水裂隙发育高度 二、覆岩关键层对顶板导水裂隙发育高度的影响 三、顶板导水裂隙侧向边界发育规律,一、概述,1.水体类型,水体类型,地表水体,松散含水层,基岩含水层,地下水体,是,隔离水体技术措施,水体下保水采煤技术措施,矿井水文地质勘查,判别顶板导水裂隙发育高度,疏降水体技术措施,否,三、水体下保水采煤工程实例,龙口矿区海下采煤工程实例 微山湖下采煤工程实例 神东矿区含水层下采煤工程实例 锦界煤矿松散含水层下采煤工程实例 活鸡兔井烧变岩含水层下采煤工程实例 补连塔煤矿四盘区顶板异常突水灾害机理及防治 高水压松散含水层下采煤工程实例 顶板砂岩含水层下采煤工程实例 巨厚火成岩下离层区水害防治工程实例,3-3 承压含水层上保水采煤技术,一、承压含水层上采煤技术概述 二、底板突水类型 三、底板突水的影响因素 四、承压含水层上采煤的理论依据

6、 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例,三、底板突水的影响因素,底板突水影响因素,四、承压含水层上采煤的理论依据,理论依据,底板突水系数,底板突水的“下三带”理论,底板突水的隔水关键层理论,五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例,1.承压含水层上安全煤岩柱留设 2.承压含水层上断层防水煤柱留设 3.帷幕注浆截流技术 4.减少采动底板破坏深度 5.底板注浆加固技术 6.疏降底板水技术,是,否,3-4 矿井水的资源化利用,一、概述 二、矿井水的净化与利用 三、矿井水资源化利用的工程实例,4 煤与瓦斯共采技术,4-1 煤与瓦斯共采的基本概念4-2 采前地面钻井开采煤层气技术4-3 采动卸压瓦斯抽采技术4-4 瓦斯综合利用技术4-5 煤与瓦斯共采的经济评价,4-1 煤与瓦斯共采的基本概念,一、煤与瓦斯赋存特性二、我国煤矿瓦斯灾害现状三、煤与瓦斯共采技术体系,煤与瓦斯共采,煤与瓦斯共采技术体系,提高瓦斯抽采率、降低矿井瓦斯涌出量、消除瓦斯事故 瓦斯资源化利用、消除大气污染,4-2 采前地面钻井开采煤层气技术,一、开采工艺二、适用条件三、工程实例,4-3 采动卸压瓦斯抽采技术,一、采动岩层移动对瓦斯卸压运移的影响二、本煤层采动卸压瓦斯抽采技术三、煤层群采动卸压瓦斯抽采技术,卸压瓦斯抽采技术体系,5、矸石减排技术,概述 矸石山的危害 矸石山的现状 矸石减排技术体系 煤巷布置取代岩巷布置 矸石井下处理技术 矸石井下处理方法 矸石井下处理工程实例 矸石综合利用技术,谢谢大家！,祝同学们： 身体健康！ 学习进步！ 事业有成！ 生活幸福！,

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