《綠色開采技術(shù)》

1、1、煤炭開采對環(huán)境造成的影響主要表現(xiàn)在哪些方面？1、煤炭開采對水資源的影響水資源是重要資源。它的質(zhì)量關(guān)系人們的生活和生產(chǎn)活動。沒有豐富和優(yōu)質(zhì)的 水資源，將會大大降低人們的生活質(zhì)量。但是，采煤卻會對水資源產(chǎn)生不利影 響。采煤活動會嚴(yán)重破壞覆巖層原始應(yīng)力，影響覆巖層的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破壞了水 資源，嚴(yán)重影響了生活和生產(chǎn)活動。覆巖層的破壞會導(dǎo)致江河蓄水量的減少。 除此之外，它還會降低地下水的水位，導(dǎo)致人們?nèi)∷щy。在嚴(yán)重的情況下， 一些水井甚至?xí)l(fā)生干涸。2、煤炭開采對土壤質(zhì)量的影響土壤的質(zhì)量直接關(guān)系到動植物的成長。土壤質(zhì)量的降低會影響農(nóng)作物的成長， 導(dǎo)致農(nóng)民的收成受到損害。但是，采煤卻會使土壤的質(zhì)量大大

2、降低。一方面， 采礦會導(dǎo)致大大減少地下水的數(shù)量，導(dǎo)致土壤變得干燥。這會導(dǎo)致泥石流或者 山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，給環(huán)保工作帶來巨大的壓力，并威脅著人們的生 命財產(chǎn)安全。另一方面，采煤還會破壞植被。在不同的氣候條件下，植物是能 進(jìn)行光合作用，將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并且很好地蓄養(yǎng)水源。這些都對提高 土壤質(zhì)量有重要意義。但是，采礦嚴(yán)重破壞了礦區(qū)的植被，導(dǎo)致了土壤質(zhì)量的 下降，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的開展。3、煤炭開采對地面沉降的影響4、煤炭開采對地表景觀的影響礦山開采主要分為露天開采和地下開采兩種方式。露天開采必須砍伐植物和剝 離表土，因而地表植被往往蕩然無存，取而代之的是大片的裸地；地下開采常 導(dǎo)致地表沉

3、陷、裂縫，影響土地耕作和植被正常生長，從而引發(fā)地貌和景觀生 態(tài)的改變。5、煤炭開采對土地空間的影響礦山開采不可避免地要占用土地。一般而言，露天采礦所占用的土地面積約相 當(dāng)于采礦場面積的好幾倍以上。土地因被占用而廢棄，原有利用方式所取得的 效益也隨之下降或喪失。6、煤炭開采誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害由于地表缺乏植物保護(hù)，坡面沖刷強(qiáng)度加大，導(dǎo)致土壤侵蝕加劇、水土流失嚴(yán) 重。在開采過程中，大量的礦石被從地下采挖出來，所形成的地下空間必然要 由上面和周圍的巖石來填補(bǔ)，因而往往容易形成地表塌陷。地表坡度的改變， 破壞了地表物質(zhì)的平衡臨界狀態(tài)，容易出現(xiàn)裂隙、滑動，繼而出現(xiàn)大面積的山 體滑坡。此外一些尾礦庫由于長期堆

4、放含酸堿濃度高、顆粒細(xì)的尾礦或泥灰狀 廢棄物，一旦設(shè)施承受不了或遇到極端自然條件時，就會引發(fā)潰堤、垮壩、泥 石流等災(zāi)害事故，淹沒耕地、淤塞河道、損毀公路，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染并威 脅下游居民的生命財產(chǎn)安全。7、煤炭開采對人體健康的影響礦業(yè)廢棄物中含有大量具有酸性、堿性、毒性或重金屬成分的物質(zhì)，這些物質(zhì) 可通過徑流和大氣擴(kuò)散，污染水、大氣、土壤及生物環(huán)境。重金屬污染是礦業(yè) 廢棄地普遍存在且最為嚴(yán)重的問題，特別是有色金屬礦業(yè)廢棄地常含有大量的 有毒重金屬。8、煤炭開采對生物群落的生態(tài)平衡和生物多樣性的影響煤炭開采時對土地的擾動、機(jī)器的轟鳴、爆破的震動、對天然植被的砍伐、礦 山廢棄物中的有害物質(zhì)對周圍

5、環(huán)境所造成的毒害和污染都嚴(yán)重摧毀了動植物和 微生物的生存環(huán)境。動物和鳥類因受驚或生境改變而逃離礦區(qū)，植物和微生物 因人為破壞或無法抵抗極端生境而繁殖能力降低或死亡。生物數(shù)量和種類減少， 生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重破壞。2、綠色開采的含義是什么？如何實(shí)現(xiàn)保水開采？綠色開采的內(nèi)涵是減少采煤對環(huán)境的破壞，為此就要形成一種使資源與環(huán)境相 互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。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(rèn)識和對待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的資源；基 本出發(fā)點(diǎn)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；目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益 綠色開采具有如下

6、三方面的內(nèi)涵：（1）對原有礦井廢棄（或有害）物觀念的改變；（2）從源頭上采取措施減輕開采對環(huán)境的破壞；（3）基于采動巖層破斷運(yùn)動規(guī)律保水開采：（1）減小導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨鹊拈_采方法保水開采可應(yīng)用國內(nèi)外“三下”采煤技術(shù)與 特殊開采方法，使煤層頂板巖層破壞減小，導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р徊八w。減小斷裂 帶高度的采煤方法有：充填開采、條帶開采、分層開采、協(xié)調(diào)開采、限厚開采 及覆巖離層注漿等。（2）以底板加固為主導(dǎo)的保水開采技術(shù)對于底部賦存巖溶水或承壓水體的煤層， 近年來以底板加固為主導(dǎo)技術(shù)的保水開采技術(shù)取得了長足進(jìn)展。工作面底板加 同是對底板隔水層薄弱帶進(jìn)行注漿強(qiáng)化處理，既降低底板地層滲透性，又提高 底板地層抗壓

7、性，起到了封堵和加固作用。（3）淺埋煤層長壁工作面保水開采方法中國礦業(yè)大學(xué)張東升等提出一種淺埋煤層 長壁工作面保水開采方法，適用于淺埋煤層的水資源保護(hù)。根據(jù)煤層地質(zhì)測量 數(shù)據(jù)確定開采工作面，采用長度在200m以上的長壁工作面;工作面采用8000kN 以上高強(qiáng)度的液壓支架支撐；選用合適的配套設(shè)備，保證工作面日推進(jìn)速度在 15m以上；在開切眼區(qū)域附近1050m范圍內(nèi)局部充填或局部降低采高，以減 少采動覆巖貫通裂縫，使基巖不發(fā)生整體錯動式破壞；并在基本頂初次來壓區(qū) 域附近1050m范圍內(nèi)，局部降低采高或在其對應(yīng)地表影響范圍內(nèi)局部注漿以 減小覆巖的運(yùn)移空間，使覆巖形成較為穩(wěn)定的砌體梁結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)采動覆巖

8、阻水 作用。通過留設(shè)防水煤柱固然可以達(dá)到保水開采的目的，但是需要留設(shè)大量的煤柱， 這會浪費(fèi)大量煤炭資源。實(shí)踐證明，在埋藏淺、基巖薄和沖積層厚的條件下， 煤層開采過程中對采空區(qū)及時進(jìn)行充填，可以有效減小工作面前后支承壓力的 分布，抑制煤層頂板巖層的破壞程度、導(dǎo)水裂縫帶的進(jìn)一步發(fā)育、隔水關(guān)鍵層 的離層和地表的下沉量，從而達(dá)到與留設(shè)防水煤柱同樣的效果，避免浪費(fèi)煤炭 資源3、簡述煤炭地下氣化的原理及適用條件。煤炭地下氣化的原理（如圖）。首先從地表沿煤層開掘兩條傾斜的巷道1和2, 然后在煤層中靠下部用一條水平巷道將兩條傾斜巷道連接起來，被巷道所包圍 的整個煤體，就是將要?dú)饣膮^(qū)域，稱之為氣化盤區(qū)，或稱地

9、下發(fā)生爐。最初，在水平巷道中用可燃物質(zhì)將煤引燃，并在該巷形成燃煤工作面。這時從 鼓風(fēng)巷道1吹入空氣，在燃燒工作面與煤產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)后，生成的煤 氣從另一條傾斜的巷道即排氣巷道2排出地面。隨著煤層的燃燒，燃燒工作面 逐漸向上移動，而工作面下方的采空區(qū)被燒剩的煤灰和頂板垮落的巖石所充填， 但塌落的頂板巖石通常不會完全堵死通道而仍會保留一個不大的空間供氣流通 過，只需利用鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓就可使氣流順利通過通道。1鼓風(fēng)巷道；2排氣巷道；3灰渣；4燃燒工作面;I氧化帶；II還原帶；III，IV干餾-干燥帶適用條件：所有煤種皆可，以煤化程度低的褐煤和長焰煤為最佳。煤層厚度以中厚層為佳，薄煤層也可，特厚煤

10、層有待研究。煤層傾角以極傾斜為佳，緩傾斜次之。煤層塊段形狀基本上可任意，以規(guī)則矩形為最佳。煤層裂隙越發(fā)育越好，比表面積越大越好。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度基本不限，夾砰厚度較小時合層回收，較大時分層處理。頂板巖層以塊狀跨落或彎曲下沉類為佳。上覆巖層要有一定厚度，以能夠封閉氣體泄漏為度。氣化區(qū)域涌水要小于50m3/h。4、礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)技術(shù)有哪些？排土場復(fù)墾排土場頂部復(fù)墾工藝、排土場邊坡構(gòu)筑工藝、排土場覆蓋工藝露天礦采場復(fù)墾淺采礦場一般為水平或緩斜賦存，其造地工藝與礦山開采工藝緊密結(jié)合，主要工藝為：采區(qū)的合理劃分、表土儲存、回填、覆土：3、傾斜或急傾斜礦床體復(fù)墾山坡采礦場復(fù)墾：將表土和底土駁運(yùn)至場外

11、貯存；在采空區(qū)周圍用尾礦 砂筑壩； 將水力剝離的泥漿和選礦場排棄的尾礦砂漿用泥漿泵吸取，經(jīng)過管 道直接充填采礦區(qū)；尾礦回填到設(shè)計標(biāo)高后，即在尾砂池四周開溝排水，使 泥漿徹底干縮以免大面積下沉，積壓疏干后要保持5以上的坡度，以滿足復(fù)墾 時排灌的要求； 在平整后的地面上鋪土整平，覆蓋土層厚度一般不少于 0.4-0.5m，以滿足農(nóng)業(yè)或林業(yè)種植要求。4、煤礦塌陷地復(fù)墾：充填復(fù)墾（1）煤砰石為填充物復(fù)墾工藝（2）以粉煤灰為填充物復(fù)墾工藝3.2非充填復(fù)墾：（1）高潛水塌陷區(qū)非充填復(fù)墾（2）中潛水塌陷區(qū)非充填復(fù)墾 低潛水塌陷區(qū)非充填復(fù)墾5、談?wù)劸G色開采的重要意義。傳統(tǒng)的開采不僅占用土地，有的還會產(chǎn)生有害氣體，從而引發(fā)地下水的污 染和破壞，對礦區(qū)的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。保水開采。保水開采就是在采煤的過程中對地下水資源進(jìn)行保護(hù)并對礦井 進(jìn)行資源化利用，我國西北干旱缺水礦區(qū)應(yīng)重視保水開采技術(shù)的研究，將保水開 采技術(shù)作為礦區(qū)綠色開采的重點(diǎn)。煤與煤炭層共采。煤與煤炭層共采就是將煤炭和賦予煤炭層中的瓦斯都作 為礦井的資源加以開采，實(shí)現(xiàn)兩種資源的共同開采。我國高瓦斯地區(qū)應(yīng)加以重視 煤與瓦斯共采技術(shù)的研究將煤與瓦斯共采作為礦山綠色開采的重點(diǎn)。煤層氣開 采方法分為煤層采前預(yù)抽與采動卸壓軸采。