綠色開采課程總結(jié)演示文稿

1、綠色開采課程總結(jié)演示文稿第一頁，共四十八頁。煤炭開采巖層移動排放矸石地下水流失與突水事故瓦斯卸壓流動、瓦斯事故與排放瓦斯污染環(huán)境地表塌陷、土地與建筑物損害占用土地污染環(huán)境保水開采煤與瓦斯共采減沉開采矸石減排地下氣化開采綠色開采關(guān)鍵層理論煤礦綠色開采的技術(shù)框架第二頁，共四十八頁。課程的基本要求了解煤炭資源開采引起的采動損害與環(huán)境問題。掌握煤礦綠色開采的概念和內(nèi)涵，樹立煤礦綠色開采的理念。初步掌握采動引起的巖層移動與地表沉陷的基本理論和一般規(guī)律。掌握建筑物保護煤柱設(shè)計方法，初步掌握減沉開采技術(shù)原理和方法。掌握防水煤柱留設(shè)方法，初步掌握保水開采技術(shù)原理和方法。初步掌握煤與瓦斯協(xié)調(diào)共采技術(shù)原理和方法。

2、初步掌握煤礦矸石減排技術(shù)。第三頁，共四十八頁。課程的講授主要內(nèi)容綠色開采的概念與技術(shù)框架減沉開采技術(shù)保水開采技術(shù)煤與瓦斯共采技術(shù)矸石減排技術(shù)第四頁，共四十八頁。1 綠色開采的概念與技術(shù)框架 1-1 綠色開采提出的背景 1-2 綠色開采的理論基礎(chǔ) 1-3 綠色開采的技術(shù)框架第五頁，共四十八頁。 1-1 綠色開采提出的背景一、煤炭資源開發(fā)的重要性二、采動損害與環(huán)境問題三、綠色開采的提出第六頁，共四十八頁。二、采動損害與環(huán)境問題開采沉陷破壞土地與地面建筑物突水災(zāi)害與水資源破壞瓦斯災(zāi)害與瓦斯排放污染大氣矸石露天排放問題第七頁，共四十八頁。 應(yīng)力場變化 裂隙場變化 地表沉陷開采損害與環(huán)境問題與采動巖層破

3、斷與運動有關(guān).煤層開采 頂板事故與沖擊礦壓 突水事故 瓦斯事故 安全問題環(huán)境問題 破壞土地與建筑 破壞地下水資源 排放瓦斯污染大氣 第八頁，共四十八頁。 1-2 綠色開采的理論基礎(chǔ)一、采動巖層破壞的基本規(guī)律二、關(guān)鍵層理論的基本原理第九頁，共四十八頁。 傳統(tǒng)研究（三個方面） 采場礦壓老頂結(jié)構(gòu)模型（力學(xué)模型） 巖層內(nèi)部移動“三帶”論（統(tǒng)計加模型） 地表沉陷數(shù)理統(tǒng)計 關(guān)鍵層理論思想將采動覆巖作為研究整體； 抓起控制作用的主要矛盾。二、巖層控制的關(guān)鍵層理論基本原理第十頁，共四十八頁。關(guān)鍵層理論研究進展關(guān)鍵層復(fù)合破斷規(guī)律關(guān)鍵層運動對采場礦山壓力影響規(guī)律關(guān)鍵層運動對開采沉陷影響規(guī)律關(guān)鍵層運動對瓦斯卸壓運移

4、影響規(guī)律關(guān)鍵層運動對導(dǎo)水裂隙演化影響規(guī)律第十一頁，共四十八頁。 1-3 綠色開采的技術(shù)框架一、綠色開采的技術(shù)框架二、減沉開采技術(shù)體系三、保水開采技術(shù)體系四、煤與瓦斯共采技術(shù)體系五、矸石減排技術(shù)體系第十二頁，共四十八頁。煤炭開采巖層移動排放矸石地下水流失與突水事故瓦斯卸壓流動、瓦斯事故與排放瓦斯污染環(huán)境地表塌陷、土地與建筑物損害占用土地污染環(huán)境保水開采煤與瓦斯共采減沉開采矸石減排地下氣化開采綠色開采采動巖層破壞規(guī)律一、煤礦綠色開采的技術(shù)框架第十三頁，共四十八頁。2 減沉開采技術(shù)2-1 開采引起的地表沉陷規(guī)律2-2 開采沉陷對地面建筑物的影響2-3 減少開采沉陷影響的技術(shù)措施2-4 條帶開采技術(shù)2

5、-5 充填開采技術(shù)2-6 部分充填開采技術(shù)第十四頁，共四十八頁。2-1 開采引起的地表沉陷規(guī)律一、地表移動和破壞的形式二、地表移動盆地的形成及特征三、地表移動的角量參數(shù)四、地表移動變形參數(shù)與分布規(guī)律五、關(guān)鍵層運動對開采沉陷的影響六、開采沉陷預(yù)計方法第十五頁，共四十八頁。充分采動地表最大下沉值不再隨開采區(qū)域尺寸增大而增加。非充分采動地表最大下沉值隨開采區(qū)域尺寸增大而增加 。充分采動與非充分采動 第十六頁，共四十八頁。地表移動變形五項指標(biāo)之間的關(guān)系 ()()()()()2222dxWdBxdxdWBxUdxWdxKdxdWxixWW=e下沉 水平移動 傾斜 曲率 水平變形 第十七頁，共四十八頁。非

6、充分和 超充分采動條件下水平煤層(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)律第十八頁，共四十八頁。地表移動與變形的影響因素1、煤層地質(zhì)條件煤層厚度、傾角、埋深2、覆巖與地層條件巖性、厚度與組合關(guān)系，關(guān)鍵層特征，山地、地下水3、開采技術(shù)條件重復(fù)開采、采空區(qū)處理、開采速度第十九頁，共四十八頁。2-2 開采沉陷對地面建筑物的影響一、地表移動變形對建筑物的影響二、建筑物損壞等級與允許變形 三、地表移動變形對鐵路線的影響第二十頁，共四十八頁。磚混結(jié)構(gòu)建筑物破壞等級破壞等級傾斜mm/m曲率10-3/m水平變形mm/m處理方式3.00.22.0不修6.00.44.0小修10.00.66.0中修1

7、0.00.66.0大修重建第二十一頁，共四十八頁。建筑物的保護等級保護等級建筑物名稱明令保護的文物，級火車站，發(fā)電廠主廠房，重要堤壩，采動后可能重大生產(chǎn)、傷亡事故的構(gòu)筑物，工業(yè)場地等高爐、22萬伏高壓線鐵塔、礦區(qū)總變電所、 級火車站、三層以上住宅，辦公樓、醫(yī)院、劇院、學(xué)校、百貨大樓、電視塔，輸水管干線等、級火車站，磚瓦平房，二層樓房，村莊民房，鋼瓦斯管道，高壓線鐵塔等農(nóng)村木結(jié)構(gòu)房屋，簡易倉庫，臨時建筑物根據(jù)重要性、用途、破壞后可能的后果第二十二頁，共四十八頁。2-3 減少開采沉陷影響的技術(shù)措施一、留設(shè)保護煤柱二、減少開采沉陷影響的井下技術(shù)措施三、減少開采沉陷影響的地面技術(shù)措施第二十三頁，共四十

8、八頁。-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.圈范圍2.作剖面3.找邊界4.投影點5.煤柱線mM一、垂直剖面法留設(shè)保護煤柱第二十四頁，共四十八頁。1.下沉控制技術(shù)二、減少開采沉陷影響的井下技術(shù)措施條帶開采房柱式開采充填開采部分充填開采多工作面開采變形控制技術(shù)（即協(xié)調(diào)開采技術(shù)）單一工作面開采變形控制技術(shù)2.變形控制技術(shù)第二十五頁，共四十八頁。三、減少開采沉陷影響的井上技術(shù)措施設(shè)置鋼筋混凝土圈梁、鋼拉桿抗變形建筑物組裝

9、式建筑物挖變形補償溝設(shè)置滑動層設(shè)置變形縫1.剛性措施2.柔性措施第二十六頁，共四十八頁。2-4 條帶開采技術(shù)一、條帶開采技術(shù)概述二、條帶開采技術(shù)原理三、條帶開采設(shè)計方法四、條帶開采沉陷預(yù)計五、條帶開采工程實例第二十七頁，共四十八頁。2-5 充填開采技術(shù)一、充填開采技術(shù)概述二、充填開采技術(shù)原理三、水砂充填開采技術(shù)四、膏體充填開采技術(shù)五、矸石直接充填開采六、高水材料充填開采第二十八頁，共四十八頁。全部充填部分充填采空區(qū)充填冒落區(qū)充填離層區(qū)充填按充填位置按充填量水砂充填矸石充填自溜充填風(fēng)力充填機械充填按充填動力膏體充填高水充填水力充填充填開采按充填物質(zhì)一、充填開采技術(shù)概述1、充填開采方法分類第二十九

10、頁，共四十八頁。2、充填開采地表沉陷的影響因素充填開采地表沉陷的影響因素充填體充填率頂板超前下沉二、充填開采技術(shù)原理充填體壓縮率3、充填開采地表沉陷預(yù)計等效采高第三十頁，共四十八頁。2-6 部分充填開采技術(shù)一、部分充填開采概述二、部分充填開采的分類三、部分充填開采工程實例第三十一頁，共四十八頁。按部分充填的位置與充填時機不同 二、部分充填開采的分類采空區(qū)條帶充填技術(shù)冒落區(qū)注漿充填技術(shù)離層區(qū)注漿充填技術(shù)部分充填分區(qū)隔離注漿充填技術(shù)第三十二頁，共四十八頁。3 保水開采技術(shù)3-1 開采引起的巖層導(dǎo)水裂隙演化規(guī)律3-2 水體下保水采煤技術(shù)3-3 承壓含水層上保水采煤技術(shù)3-4 礦井水的資源化利用第三十

11、三頁，共四十八頁。3-1 開采引起的巖層導(dǎo)水裂隙演化規(guī)律一、頂板導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度二、覆巖關(guān)鍵層對頂板導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度的影響三、頂板導(dǎo)水裂隙側(cè)向邊界發(fā)育規(guī)律第三十四頁，共四十八頁。一、概述1.水體類型水體類型地表水體松散含水層基巖含水層地下水體第三十五頁，共四十八頁。是隔離水體技術(shù)措施水體下保水采煤技術(shù)措施消除礦井突水災(zāi)害，保護水資源，實現(xiàn)水體下保水采煤礦井水文地質(zhì)勘查判別頂板導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度留設(shè)安全煤巖柱降低導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度注漿堵截水源鉆孔疏降巷道疏降回采疏降疏降水體技術(shù)措施導(dǎo)水裂隙是否溝通水體疏降水的資源化利用含水層采動后的恢復(fù)水體下充填開采水體下部分開采水體下限厚開采否正常開采第三十六頁，

12、共四十八頁。三、水體下保水采煤工程實例龍口礦區(qū)海下采煤工程實例微山湖下采煤工程實例 神東礦區(qū)含水層下采煤工程實例 錦界煤礦松散含水層下采煤工程實例 活雞兔井燒變巖含水層下采煤工程實例 補連塔煤礦四盤區(qū)頂板異常突水災(zāi)害機理及防治 高水壓松散含水層下采煤工程實例 頂板砂巖含水層下采煤工程實例 巨厚火成巖下離層區(qū)水害防治工程實例 第三十七頁，共四十八頁。3-3 承壓含水層上保水采煤技術(shù)一、承壓含水層上采煤技術(shù)概述二、底板突水類型三、底板突水的影響因素 四、承壓含水層上采煤的理論依據(jù) 五、承壓含水層上采煤技術(shù)措施與工程實例 第三十八頁，共四十八頁。三、底板突水的影響因素底板突水影響因素地質(zhì)構(gòu)造水源條件

13、隔水層的阻水能力開采活動引起的礦山壓力開采方法第三十九頁，共四十八頁。四、承壓含水層上采煤的理論依據(jù)理論依據(jù)底板突水系數(shù)底板突水的“下三帶”理論底板突水的隔水關(guān)鍵層理論第四十頁，共四十八頁。五、承壓含水層上采煤技術(shù)措施與工程實例1.承壓含水層上安全煤巖柱留設(shè)2.承壓含水層上斷層防水煤柱留設(shè)3.帷幕注漿截流技術(shù)4.減少采動底板破壞深度5.底板注漿加固技術(shù)6.疏降底板水技術(shù)第四十一頁，共四十八頁。承壓含水層上保水采煤技術(shù)措施礦井底板水文地質(zhì)勘查判別采動底板突水危險性是否存在底板突水危險是否底板承壓含水層上安全煤巖柱留設(shè)減少采動底板破壞注漿加固底板帷幕注漿截流正常開采消除底板突水災(zāi)害保護水資源實現(xiàn)承壓含水層上保水采煤隔離底板承壓水體疏降底板承壓水體疏排底板承壓水的資源化利用第四十二頁，共四十八頁。3-4 礦井水的資源化利用一、概述二、礦井水的凈化與利用三、礦井水資源化利用的工程實例第四十三頁，共四十八頁。4 煤與瓦斯共采技術(shù) 4-1 煤與瓦斯共采的基本概念 4-2 采前地面鉆井開采煤層氣技術(shù) 4-3 采動卸壓瓦斯抽采技術(shù) 4-4 瓦斯綜合利用技術(shù) 4-5 煤與瓦斯共采的經(jīng)濟評價第四十四頁，共四十八頁。4-1 煤與瓦斯共采的基本概念 一、煤與瓦斯賦存特性 二、我國煤礦瓦斯災(zāi)害現(xiàn)狀 三、煤與瓦斯共采技術(shù)體系第四十五頁，共四十八頁。煤與瓦斯共采煤與瓦斯共采技術(shù)體系煤層采前抽采煤層卸壓抽