绿色开采课程总结演示文稿

1、绿色开采课程总结演示文稿第一页，共四十八页。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关键层理论煤矿绿色开采的技术框架第二页，共四十八页。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。

2、初步掌握煤矿矸石减排技术。第三页，共四十八页。课程的讲授主要内容绿色开采的概念与技术框架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第四页，共四十八页。1 绿色开采的概念与技术框架 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第五页，共四十八页。 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、绿色开采的提出第六页，共四十八页。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第七页，共四十八页。 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

3、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 第八页，共四十八页。 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第九页，共四十八页。 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第十页，共四十八页。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

4、影响规律关键层运动对导水裂隙演化影响规律第十一页，共四十八页。 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、矸石减排技术体系第十二页，共四十八页。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第十三页，共四十八页。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、-5 充填开采技术2-6 部分充填开采技术第十四页，共四十八页。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、开采沉陷预计方法第十五页，共四十八页。充分采动地表最大下沉值不再随开采区域尺寸增大而增加。非充分采动地表最大下沉值随开采区域尺寸增大而增加 。充分采动与非充分采动 第十六页，共四十八页。地表移动变形五项指标之间的关系 ()()()()()2222dxWdBxdxdWBxUdxWdxKdxdWxixWW=e下沉 水平移动 倾斜 曲率 水平变形 第十七页，共四十八页。非

6、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第十八页，共四十八页。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、开采速度第十九页，共四十八页。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第二十页，共四十八页。砖混结构建筑物破坏等级破坏等级倾斜mm/m曲率10-3/m水平变形mm/m处理方式3.00.22.0不修6.00.44.0小修10.00.66.0中修1

7、0.00.66.0大修重建第二十一页，共四十八页。建筑物的保护等级保护等级建筑物名称明令保护的文物，级火车站，发电厂主厂房，重要堤坝，采动后可能重大生产、伤亡事故的构筑物，工业场地等高炉、22万伏高压线铁塔、矿区总变电所、 级火车站、三层以上住宅，办公楼、医院、剧院、学校、百货大楼、电视塔，输水管干线等、级火车站，砖瓦平房，二层楼房，村庄民房，钢瓦斯管道，高压线铁塔等农村木结构房屋，简易仓库，临时建筑物根据重要性、用途、破坏后可能的后果第二十二页，共四十八页。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第二十三页，共四十

8、八页。-350-300-250-200-150-1000-350-300-250-200-150-100-50abcdabcdB(e)C (f)A (g)D (h)nNNMQPQPefghIIIIIII-I剖面II-II剖面1.圈范围2.作剖面3.找边界4.投影点5.煤柱线mM一、垂直剖面法留设保护煤柱第二十四页，共四十八页。1.下沉控制技术二、减少开采沉陷影响的井下技术措施条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.变形控制技术第二十五页，共四十八页。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

9、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.柔性措施第二十六页，共四十八页。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、条带开采工程实例第二十七页，共四十八页。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、高水材料充填开采第二十八页，共四十八页。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1、充填开采方法分类第二十九

10、页，共四十八页。2、充填开采地表沉陷的影响因素充填开采地表沉陷的影响因素充填体充填率顶板超前下沉二、充填开采技术原理充填体压缩率3、充填开采地表沉陷预计等效采高第三十页，共四十八页。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第三十一页，共四十八页。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第三十二页，共四十八页。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第三十

11、三页，共四十八页。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第三十四页，共四十八页。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第三十五页，共四十八页。是隔离水体技术措施水体下保水采煤技术措施消除矿井突水灾害，保护水资源，实现水体下保水采煤矿井水文地质勘查判别顶板导水裂隙发育高度留设安全煤岩柱降低导水裂隙发育高度注浆堵截水源钻孔疏降巷道疏降回采疏降疏降水体技术措施导水裂隙是否沟通水体疏降水的资源化利用含水层采动后的恢复水体下充填开采水体下部分开采水体下限厚开采否正常开采第三十六页，

12、共四十八页。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 第三十七页，共四十八页。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 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例 第三十八页，共四十八页。三、底板突水的影响因素底板突水影响因素地质构造水源条件

13、隔水层的阻水能力开采活动引起的矿山压力开采方法第三十九页，共四十八页。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第四十页，共四十八页。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.疏降底板水技术第四十一页，共四十八页。承压含水层上保水采煤技术措施矿井底板水文地质勘查判别采动底板突水危险性是否存在底板突水危险是否底板承压含水层上安全煤岩柱留设减少采动底板破坏注浆加固底板帷幕注浆截流正常开采消除底板突水灾害保护水资源实现承压含水层上保水采煤隔离底板承压水体疏降底板承压水体疏排底板承压水的资源化利用第四十二页，共四十八页。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第四十三页，共四十八页。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第四十四页，共四十八页。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第四十五页，共四十八页。煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采技术体系煤层采前抽采煤层卸压抽