煤礦綠色開采試卷

1、煤礦綠色開采一、名詞解釋：1、充分采動：地表下沉值不再隨開采區(qū)域尺寸增大而增加的開采狀態(tài)稱為充分采動；2、非充分采動：地表下沉值隨開采區(qū)域尺寸增大而增加的開采狀態(tài)稱為非充分采動；3、移動角：在達到或接近充分采動時的移動盆地主斷面上，地表最外的臨界變形點和采空區(qū)邊界點的連線與水平線在煤壁一測的夾角；4、邊界角：在充分或接近充分采動條件下，移動盆地主斷面上的邊界點和采空區(qū)邊界點的連線與水平線在煤壁一側(cè)的夾角稱為邊界角；5、水平變形：地表單位長度內(nèi)水平移動的變化，用表示，單位為mm/m，坐標軸以向上為正；6、水平移動：主斷面內(nèi)地表移動向量的水平分量，用U 表示，單位為mm，U 坐標軸以向下為正；7、

2、下沉系數(shù)：地表下沉系數(shù)q是指充分采動時，地表最大下沉值W0與煤層法線厚度在鉛垂方向的投影長度的比值。地表下沉系數(shù)q與覆巖巖性和采空區(qū)管理方法有關(guān)。8、水平移動系數(shù)：水平移動系數(shù)b是指充分采動時，走向主斷面上地表最大水平移動值與地表最大下沉量之比；9、拐點偏移距：拐點偏移距s是指將下沉曲線拐點向煤層投影（走向斷面按90投影，傾向斷面按開采影響傳播角投影）的點至采空區(qū)邊界的距離；10、充填體壓縮率：充填體壓縮率是指在完全側(cè)限條件下，在垂直壓力作用下最大下沉量與充填體壓縮前高度之比；11、百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)：百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)是指百米鉆孔瓦斯流量隨著時間延續(xù)呈衰減變化關(guān)系的系數(shù)，可作為評

3、估開采層預(yù)抽瓦斯難易程度的一個指標；12、煤的孔隙率：煤的總孔隙體積占相應(yīng)煤的體積的百分比；13、煤的透氣性系數(shù)：是指煤層相對于瓦斯流動的阻力，煤層透氣性系數(shù)越大，瓦斯在煤層中流動越容易，煤層透氣性系數(shù)的單位是：m/(Mpa.d)，是煤層瓦斯流動難易程度的標志，是評價煤層瓦斯抽放難易程度的標志；是評價煤層瓦斯抽放難易程度和瓦斯突出防治的重要技術(shù)參數(shù)。二、簡答題：1、 簡述煤炭開采引起的采動損害與環(huán)境問題？答：（1）開采沉陷破壞土地與地面建筑物；（2）煤礦突水災(zāi)害與水資源破壞；（3）煤礦瓦斯災(zāi)害與瓦斯排放污染大氣；（4）煤矸石露天排放問題。2、簡述綠色開采的基本概念？答：煤礦綠色開采是指考慮環(huán)境

4、與資源保護的煤炭開采方法。具體來說，煤礦綠色開采以及相應(yīng)的綠色開采技術(shù)，在基本概念上是從廣義資源的角度認識和對待煤、瓦斯、水、土地、矸石等一切可以利用的資源；基本出發(fā)點是從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭對環(huán)境和其他資源的不良影響；基本手段是控制或利用采動巖層破斷運動；目標是取得經(jīng)濟效益的同時，實現(xiàn)最佳的環(huán)境效益和社會效益。3.井工煤礦綠色開采技術(shù)框架？答：對于井工煤礦，綠色開采技術(shù)主要包括：保水開采、煤與瓦斯開采、減沉開采、矸石減排、地下氣化開采等方面。下圖所示煤炭綠色開采技術(shù)框架。5、適合我國煤層地質(zhì)開采條件的開采沉陷預(yù)計方法？答：適合我國煤層地質(zhì)開采條件的開采沉陷預(yù)計方法，主要包括典型

5、曲線法，剖面函數(shù)法，概率積分法，數(shù)值模擬法等。6、概率積分法預(yù)計開采沉陷的預(yù)計參數(shù)？答：下沉系數(shù)q，水平移動系數(shù)b，主要影響半徑r 與主要影響角正切tan，拐點偏移距s。7、簡述協(xié)調(diào)開采技術(shù)的基本概念？答：協(xié)調(diào)開采技術(shù)是指為了減少采動對建筑物的有害影響，幾個領(lǐng)近煤層、厚煤層的幾個分層或同一煤層的幾個工作面同時開采時，合理布置回采工作面之間的位置、錯距和開采順序，使一個工作面的地表變形與另一個工作面的地表變形互相抵消，以減少開采引起的地表動態(tài)和靜態(tài)變形。協(xié)調(diào)開采又分為：單一煤層多工作面協(xié)調(diào)開采、多煤層協(xié)調(diào)開采、厚煤層分層協(xié)調(diào)開采。8、簡述保水開采的基本概念？答：保水開采的概念包括三個層次的內(nèi)涵：

6、（1）避免采煤工作面發(fā)生突水事故，實現(xiàn)工作面安全高效開采；（2）采取技術(shù)措施減少采煤對地下含水層的破壞程度，保護水資源；（3）對礦井疏排水進行資源化利用，一定程度上實現(xiàn)“煤水共采”，同時對采煤破壞的含水層進行恢復(fù)和再造。9、簡述導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界發(fā)育的影響因素？答：（1）采高對導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界的影響。隨著采高的增大，導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界范圍隨之增大。當(dāng)總采高一定時，分層開采和一次采全高兩種條件下的導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界發(fā)育寬度無明顯差別。（2）采深對導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界發(fā)育的影響。采深的變化對導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度影響不大，導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界發(fā)育高度隨采深增大而增加，當(dāng)采深達到一定深度后，導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界發(fā)育高度基本

7、不再變化。10、簡述煤層群開采瓦斯卸壓運移的“三帶”理論？答：根據(jù)瓦斯的卸壓解吸和運移特征，可將采空區(qū)上覆煤巖層重新劃分為導(dǎo)氣裂隙帶、卸壓解吸帶和不易解吸帶，各個分帶具有以下不同的裂隙形態(tài)和瓦斯運移特征：（1）導(dǎo)氣裂隙帶：具有豎向的貫通裂隙，其發(fā)育高度等同于導(dǎo)水裂隙帶。范圍內(nèi)瓦斯卸壓解吸較為充分，可沿采動裂縫裂隙系統(tǒng)涌出到工作面，氣體運移方式主要為沿較大裂縫的自由流動和細小裂隙的滲流。（2）卸壓解吸帶：豎向裂隙不發(fā)育，以順層張裂隙為主，其最大發(fā)育高度止于主關(guān)鍵層。隨采動應(yīng)力轉(zhuǎn)移，范圍內(nèi)瓦斯得到一定程度的卸壓解吸，可沿順層方向流動，但不能或僅有很少量可下涌到工作面，氣體運移方式主要為沿裂隙系統(tǒng)的

8、滲流。隨巖層的重新壓實，解吸瓦斯可又重新吸附。（3）不易解吸帶：無采動裂隙生成，覆巖應(yīng)力受采動影響的改變程度不足以使瓦斯解吸，瓦斯的賦存特征基本不變。11、簡述矸石減排技術(shù)體系？答：矸石減排就是減少矸石排放量、消除矸石山的堆積。矸石減排技術(shù)體系主要包括：（1）煤巷布置取代巖巷布置：在合適的煤層條件下，通過改革采煤方法和巷道布置系統(tǒng)，減少巖石巷道的開挖，盡可能布置煤巷代替巖巷；（2）矸石井下處理：不將井下巖石巷道掘進的矸石運到地面，而是在井下通過轉(zhuǎn)運將其儲存在井下巷道和采空區(qū)內(nèi)；（3）矸石綜合利用：包括煤矸石發(fā)電、煤矸石建筑材料、生產(chǎn)農(nóng)用肥料、制取新型材料等。12、減少開采沉陷影響的技術(shù)措施？答

9、：（1）留設(shè)保護煤柱：關(guān)鍵點在于增加圍護帶寬度和正確選擇移動角，方法有垂直剖面法和垂線法；（2）井下開采技術(shù)措施：下沉控制技術(shù)：條帶開采、房柱式開采、充填開采、部分充填開采等技術(shù)；變形控制技術(shù)：多工作面變形控制技術(shù)（協(xié)調(diào)開采）、單一工作面開采變形控制技術(shù)。（3）地面技術(shù)措施：剛性措施：加設(shè)鋼拉桿、鋼箍或鋼筋混凝土圈梁、抗變形建筑物、對建筑物易損壞的薄弱環(huán)節(jié)局部加固、組裝式建筑物；柔性措施：設(shè)置緩沖溝、設(shè)置變形縫、設(shè)置滑動層。13、試論述采空區(qū)卸壓瓦斯運移的“O形圈”理論？答：采動裂隙分布呈現(xiàn)兩個階段特征：第一階段，從開切眼開始，隨著工作面推進，采動裂隙不斷增大，采空區(qū)中部采動裂隙最發(fā)育；第二階

10、段，當(dāng)關(guān)鍵層破斷后，采空區(qū)中部采動裂隙趨于壓實，而在采空區(qū)四周存在一個互相連通的采動裂隙發(fā)育區(qū)，也就是采動裂隙O形圈。煤層卸壓瓦斯的流動是一個連續(xù)的兩步過程：第一步，以擴散的形式，瓦斯從沒有裂隙的煤體中流到周圍的裂隙中去；第二步，以滲流的形式，瓦斯沿裂隙流到抽放鉆孔，采動離層裂隙成為瓦斯流動的通道?！癘”形圈相當(dāng)于一條“瓦斯庫”，周圍煤巖體中的瓦斯解析后通過滲流不斷地匯集到這條“瓦斯庫”中。因此，卸壓瓦斯抽放鉆孔應(yīng)打到采動裂隙“O”形圈內(nèi)，以保證鉆孔連續(xù)抽采、較高的瓦斯抽采率。三、畫圖問答題：1、地表移動變形參數(shù)和分布規(guī)律（1）描述地表移動盆地內(nèi)移動和變形的5項主要指標: 下沉，水平移動，傾斜，曲率，水平變形；（2）水平煤層(或有一定傾角的煤層沿走向) 主斷面內(nèi)地表移動與變形規(guī)律：2.留設(shè)保護煤柱：以下角度的名稱：j ：松散層移動角：下山移動角：上山移動角：走向移動角用垂直剖面方法設(shè)計保護煤柱：垂直剖面法保護