煤炭资源绿色开采技术研究

煤炭资源采出率和资源就地转化率低、环境破坏严重、开采安全得不到保障等问题制约着我国煤炭工业的可持续性发展,新型煤炭资源开采技术的研究与应用对煤炭资源采出率的提高,生态环境的保护有着重要的意义。本文通过对煤炭资源安全、高效、绿色开采技术的探讨,分析了煤炭资源开采技术的发展现状及其发展方向。     

安全高效开采煤炭资源——煤炭资源与安全开采国家重点实验室

正煤炭资源与安全开采国家重点实验室是在中国矿业大学整合原煤炭资源教育部重点实验室、矿山开采与安全教育部重点实验室和岩石混凝土破坏力学北京市重点实验室等3个部省级重点实验室及相关优质资源基础上成立,是依托采矿工程、安全技术及工程和矿产普查与勘探3个国家级重点学科共建的一个国内领先、高度开放的科研平台。实验室于2006年7月,经科技部批准建设,并于2009年9月和2010年4月先后通过科     

区段防水隔离煤柱留设探讨

东风煤矿七井开采的69^#煤层顶板砂岩有良好的富水性，采面开采后在老塘积存有大量的老塘水，影响正常的采掘布置和安全生产。但由于对69煤岩层力学参数缺乏必要的测试资料，而邻近矿井又无相关资料可借鉴，因此很难确定合理的煤柱尺寸，为确保安全生产，摆脱老塘水害的威胁，并为以后69煤层深部开采提供理论依据，东风矿生产科汇同集团公司等有关部门对69层，采煤面隔离煤柱留设参数进行测试和确定，     

煤炭资源开采环境治理与生态恢复补偿研究

坚持煤炭资源开采利用与生态环境并重,以预防为主,防治结合的方针,勘查及开采利用煤炭资源要加强环境保护,防治地质灾害,最大限度的减轻矿业活动对矿山生态环境的破坏,禁止“三废”无序排放,健全煤炭企业生态环境管护体系,完善煤矿生态环境监管制度,严格执行环境影响评价制度．坚持“三同时”制度、土地复垦制度和排污收费制度,加强煤炭企业生态恢复治理,逐步建立矿山环境保护与恢复治理履约备用金制度,建立矿山生态恢复治理示范区。     

煤炭资源的科学开采与环境保护

国内目前的煤炭资源开采技术大多没有充分考虑对水资源、地面农田、道路、构筑物以及煤层气的开发利用等环境保护因素，采出的矸石堆积成山，易发生自燃，而且造成可利用资源闲置，变成隐患，导致环境污染。从保护环境的角度出发，对煤炭资源实施保水开采、条带与充填开采、煤与瓦斯共采以及地下气化等技术研究具有很强的现安意义。     

残存煤炭资源的综放开采

通过对西安煤业公司残煤综采放顶煤的理论实践研究,分析了残煤综放的相关问题,并提出了解决方案,以结论的形式探索了残煤综放的优缺点和适用条件     

井田边界孤岛煤柱开采技术

2519工作面位于矿井井田边界、采区上下山、复杂构造地带等地区,由于周围大部分地区已回采完毕,存在采空区积水等不利因素.同时,回采孤岛煤柱时的顶板压力显现非常明显,在生产过程中两端头及两顺槽顶板压力大、巷道变形严重.因此,针对孤岛煤柱回采时的前期支加选型及回采过程中的顶板控制及防治水等关键技术的研究将对矿井安全回采及可持续发展起到重大意义,对提高矿井煤炭资源回采率、延长矿井服务年限、提高矿井经济效益和社会效益,具有深远的现实意义.     

井工开采对露天煤矿边坡稳定性影响的数值模拟研究

鉴于国内露天矿转井工开采的实际情况,对于采动坡地稳定分析较少。结合了阜新高海煤矿的实际情况,利用有限差分软件FLAC-3D软件,建立了海州露天矿边坡的三维模型,对采动影响下的边坡的稳定性进行三维数值模拟研究,获得了露天矿边坡变形破坏的基本特点及稳定性的基本状况。模拟的结果对采动边坡的位移和受力状态进行分析,为采动边坡稳定性分析提供了参考：     

基于不同边界条件下岩石强度尺寸效应的数值模拟研究

岩石材料由于其非均质性,其强度值存在尺寸效应。本文利用真实破裂过程分析系统RFPA~(2D),对一端约束一端自由,一端梯形荷载一端均布荷载和反对称荷载3种边界条件下进行了数值模拟,得到了不同边界条件下岩石强度尺寸效应的数值结果以及其破裂形式。结果表明:(1)在3种不同边界条件下,岩石均存在尺寸效应,随着试件尺寸的增大,其抗压强度不断减小,且在一端约束一端自由的边界条件下,岩石强度尺寸效应较其他2种边界条件更加明显;(2) 3种边界条件下,其破坏形式均呈沿一定角度的剪切破坏。研究结果对于在复杂的边界条件下的岩石的开采以及准确测定不同边界条件下室内试验的尺寸具有一定的指导意义。     

白家荒地村保护煤柱开采可行性分析

根据阜新市镇江煤矿有限公司具体地质采矿条件,对白家荒地村保护煤柱开采后引起地表移动变形进行预计;并以已采工作面似膏体充填开采结果为基础,计算出充填采区走向工作面的等效采高;预计结果表明,白家荒地村建筑物所处地表的移动变形值均在建筑物损坏等级1级所规定的范围内,即建筑物在不用维修或简单维修的情况下可以正常使用,白家荒地村保护煤柱似膏体充填开采是可行的。该成果对建筑物保护煤柱的煤炭资源回收问题具有一定的参考价值和理论意义。     

火成岩下留煤柱离层注浆安全开采技术研究

为了解决巨厚火成岩下影响安全开采的矿震动力灾害、离层突水、矿山压力异常显现等技术难题,在海孜煤矿采取留大煤柱、离层注浆开采的安全技术手段,成功开采Ⅱ102采区1026工作面,有效地控制了火成岩岩层的弯曲、下沉以及破断造成的矿震灾害,同时有效减缓了地表的下沉,并利用了电厂固体废弃物粉煤灰,解决了电厂污染物外排问题,实现了不迁村、不沉陷的绿色开采。     

浅析条带充填开采煤柱宽度和开采宽度的确定

本文通过对条带充填开采煤柱载荷和煤柱强度的理论分析，提出了条带充填开采所需留设的合理煤柱尺寸及开采宽度。     

特厚煤层综放开采采空区瓦斯运移数值模拟

针对大同矿区特厚煤层综放开采过程中瓦斯异常涌出的问题,本文以大同某矿工作面为研究对象,结合"O"型圈理论分析了采动裂隙场形态,对采空区进行了细致的块状划分并建立了U型+走向高抽巷通风方式的采空区几何模型,运用FLUENT数值模拟软件计算分析了采空区瓦斯分布状态,研究表明采空区大量的泄压瓦斯汇集到回风巷侧裂隙圈后进入高抽巷,对回风巷及上隅角瓦斯起到良好的控制作用,采空区瓦斯在采空区深部300m范围内达到最大,对采空区瓦斯后期治理起到指导作用。     

采动影响下条带开采方案数值模拟分析

针对新集一矿150603工作面地质采矿条件,提出了三种条带开采方案,并利用FLAC5.0数值模拟软件对这三种开采方案的覆岩下沉量、条带煤柱弹性区宽度、煤柱应力集中程度进行了数值分析,结果表明：采用方案1,即采宽50m,沿采空区侧预留135m的条带煤柱,地表下沉量较小,地表不出现非均匀波浪形下沉盆地,煤柱中弹性区宽度越大,应力集中程度越小,煤柱越稳定。     

薄煤层无煤柱开采技术实践的研讨

本文结合作者多年从事煤炭行业对薄煤层无煤柱开采技术实践进行了详细的分析探讨。实践证明,无煤柱开采是合理开发利用煤炭资源、提高回采率、降低掘进率、减少巷道维护费、提高技术经济效益的有效措施之一,是在开采工艺上的一项重要改革。在条件合适的煤层要积极推行无煤柱开采技术。     

浅析巷道底部煤层无煤柱开采技术

巷道底部煤层无保护开采技术在应用的过程中存在着非常重要的作用,但是当前人们对这种技术的研究还不是非常的成熟,经过详细的分析之后发现,巷道受下方煤层开采影响程度和工作面的采高和巷道与工作面在垂直方向上的距离有着非常重要的关系,所以在这样的情况下,必须要结合巷道下部施工的具体情况选择合理的技术方案,对不同的开采条件下巷道的应力和其中所显现的数值进行了详细的分析,得出了下方煤层开采的影响范围和活动的具体规律,在应用的过程中也体现出了非常强的综合效益。     

矿井缩小防水煤柱开采技术的探讨

本文主要从矿井防水煤柱开采的现状入手,分析水文地质条件,接着对目前设计防水煤柱资源解放情况进行简单的描述,发现解放和回收设计防水煤柱资源面临的主要问题和任务,并提出对策。     

浅谈深部开采保护煤柱的设计方法

煤柱的利用,主要是为了保证在煤炭开采的过程中,工作人员的生命财产安全得到保障,从而在煤矿开采区留下一部分不被开采的区域,这一段区域叫做煤柱。煤柱的作用不单单是用来保护煤炭开采人员的生命安全,还可以用来衡量煤炭开发区的开采量的多少。因此,合理设计煤柱是煤炭开采行业中的重点,也是诸多地理与测量工程学者们着重考虑的问题。伴随着我国采矿行业的发展,在保护煤柱的设计上逐渐找到了核心处。其中,在煤柱尺寸的确定上,发现了以开发深度与开发厚度为核心决定条件,以及凭借地表的移动和变形进行合理设计。本文所论述的重点,便是从开发深度,开发厚度以及煤炭开采地区的地表移动与变形进行分析,然后对这三方面具体实施方法提出建设性的建议,使得我国煤炭开采工程中的煤柱设计合理,有效的保障煤炭开采人员与工作人员的生命财产安全,促进我国采矿事业的发展。     

开采引起的煤岩粘弹塑陛变形数值模拟

为了研究开采引起煤岩的应力和位移变化趋势,分析蠕变特性对煤岩的影响,本文采用国际大型软件ABAQUS,对开采引起的煤岩粘弹塑性变形进行有限元模拟.通过对蠕变模型和非蠕变模型的结果进行对比,说明煤层开采过程中蠕变的影响不可忽略.蠕变模型结果表明:顶板岩层不断发生跨落,呈现低应力区,其垂直位移和蠕变应变最大值分别为4.99米和0.727.煤岩逐渐形成稳定的应力拱,具有的蠕变特性加速了自身的变形,从而起到了卸压的作用.结果与参考文献的现象相吻合,对预防和防治煤等矿山灾害具有重要的现实意义.     

脉状薄矿体开采引起地表变形的数值模拟

目前,地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。本文针对脉状薄矿体的开采运用FLAC3D软件对其地表变形进行数值模拟。通过改变脉状薄矿体的倾角、矿体的宽厚比以及构造应力等总结变形规律和影响因素,为矿区的开采设计及工作提供依据。