煤炭绿色开采

绿色开采页岩气 生产用水全部回收利用。

中国煤炭工业协会承担的《煤炭绿色开采技术集成及标准体系研究》（以下简称《标准体系研究》）项目审查会在京召开。

该项研究由煤炭绿色开采技术集成、煤炭绿色开采标准及绿色开采评价指标体系三大方面内容。

其中，技术集成为研究基础，主要为系统总结我国运行成熟的绿色开采相关技术；标准为研究核心，主要在上述技术集成的基础上制定出煤炭绿色开采企业标准；评价指标体系为标准的延伸，旨在提高标准可操作性及绿色开采程度偏量化考核。研究成果涵盖了井工煤矿、露天煤矿及煤炭洗选加工领域，煤炭绿色开采，并将绿色开采煤矿等级按一级、二级、三级进行了划分，以各指标总分值作为具体判定标准，根据各指标在绿色开采中的重要性、综合权重进行分数赋值，突出了项目成果的规范性、导向性与制约性。

 

绿色开采技术主要以国家政策导向为出发点，是贯彻落实党的“十九大”精神与新时代中国特色的重要举措，制定的标准及指标体系，既鼓励了先进，又从煤矿实际出发，区别不同条件、不同类型的煤矿，符合提升煤炭工业发展科学化水平的要求。

 

坚持绿色发展推进绿色开采

历史唯物主义告诉我们，煤炭的开发和利用极大推动了社会文明的进步，尤其是近现代以来，从十八世纪末叶蒸汽机技术掀起的世界工业革命浪潮，到十九世纪后期电力技术掀起的第二次世界工业革命浪潮，再到后来的第三次世界工业革命浪潮，煤炭和石油能源都是驱动世界经济实现跨越式发展的主推器，成为全球经济社会发展的基石。而在中国，一百多年来尤其是新中国的60多年间，煤炭在一次能源中一直占据着70%的高比例。煤炭产业对共和国强大工业化牢固基础的构建，对现代化建设的强劲推进，功不可没、无可替代。

然而不可否认的是，煤炭的天然赋存条件及技术难题，导致其在开采利用过程中，伴随着对地表、生态、大气和水资源等环境的污染和破坏。随着全球全国性环境破坏污染矛盾的日益突出，随着煤炭开采利用规模、强度的不断加大，随着全社会加强环保呼声的持续高涨，随着国家限制燃煤政策措施的出台，煤炭开采企业的环保责任变得更为突出，解决环保难题、推进绿色发展绿色开采的任务变得更加迫切。

为此国家强调必须推动能源技术革命，带动产业升级；他针对生态环境保护气壮山河地发出“既要金山银山，也要绿水青山”的号召，不能不让煤炭企业更加深感推进煤炭绿色开采责任和使命的特别重大。

煤炭绿色发展是保障国家能源安全，支撑国家现代化建设可持续发展，促进煤基战略性新兴产业发展，实现高碳能源低碳发展，推动大气污染防治，推进环境友好型社会建设，推动煤炭生产和消费革命，助力工业文明向生态文明转变，绿色开采，具有战略意义。煤炭绿色开发和清洁利用是煤炭工业升级的主动选择和必由之路。

即气体作用于孔隙壁的压力；2煤层瓦斯含量：单位体积或质量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量；3煤层透气性系数：煤层对于瓦斯流动的阻力，煤层透气性系数越大，瓦斯在煤层中流动越容易

技术途径：采前瓦斯抽采技术、采动卸压瓦斯抽采技术、老采空区瓦斯抽采技术

充填开采岩层移动特点：1.采空区充填可以有效缓解采煤引起的矿山压力显现；2.采空区充填可以减少采动影响造成的顶板导水裂隙高度和底板的破坏深度；3.采空区充填可以减少地表移动和破坏

底板突水的“下三带”理论：根据煤层底板破坏情况和岩溶水的导升情况，将采空区下方煤层底板岩层分为底板采动导水破坏带、底板阻水带和底板承压水导升带。1.底板采动导水破坏带：煤层底板受开采活动的影响产生的采动导水断裂范围，其发育深度影响因素有采煤方法、工作面长度、煤层采高、顶底板的岩性和结构；2.底板阻水带：位于煤层底板采动导水破坏带以下、底部含水体以上具有阻水能力的岩层范围，煤炭绿色开采技术，此带内岩层由于受到支承压力的作用，矸石回填绿色开采，可能产生弹性或塑性变形，但仍保持其连续性。3.底板承压水导升带：煤层底板承压含水层的水在水压和矿压的作用下上升到其顶板岩层中的范围，由于节理裂隙发育的不均匀，底板承压水导升带上界参差不齐，断层中的承压水导升带高度比一般岩层中大。

矸石减排技术体系1.煤巷布置取代岩巷布置：在合适的煤层条件下，通过改革采煤方法和巷道布置系统，减少岩石巷道的开挖，尽可能布置煤巷代替岩巷；2.矸石井下处理：不将矸石运到地面，而是在井下通过转运将其储存在井下巷道和采空区内；3：矸石综合利用：包括煤矸石发电、煤矸石建筑材料、生产农用肥料、制取新型材料

超充分采动的地表移动盆地特征：1.地表移动盆地位于采空区正上方，盆地的形状与采空区对称；2.主断面上的地表下沉曲线分为三段或两段，采空区上方中间区下沉值，并且下沉均匀；采空区上方的内缘区下沉值不相等，地面向盆地中心倾斜，曲线呈凹形；

煤柱上方的外边缘区下沉值不相等，地面向盆地中心倾斜，曲线呈凸形；3.下沉曲线的凹凸或内外边缘区分界点称为拐点，在理想条件下，拐点位于煤柱与采空区交界处的正上方，真实条件下一般要偏向采空区内侧。

充填开采技术类别：1.采空区充填技术：一阶段.干式充填、二阶段.水力充填、三阶段.煤矿膏体采空区充填技术、高水材料充填技术和固体废物置换充填技术;2.离层区注浆充填开采技术；3.冒落区注浆充填开采技术：a.长壁开采冒落区注浆充填；b.房柱式冒落区注浆充填技术；c.条带开采冒落区注浆充填

关键层理论：煤系地层形成了厚度不等、强度不同的多层岩层，其中一层至数层厚硬岩层在岩层移动中起主要的控制作用，这种对岩体活动全部或局部起控制作用的就是关键层。

关键层理论主要学术思想：以关键层作为岩层运动研究的主体，用力学方法求解岩体内部在采动后的应力场和裂隙场的改变。由此对采场矿压、开采沉陷、采动岩体中水与瓦斯运移有统一的认识和完整的力学描述，为之后的煤矿绿色开采研究提出了新的理论依据。

关键层理论创新点：1.将采动覆岩作为统一的研究整体，避免了以往相对分割的研究状况，实现了采场矿压、开采沉陷、采动岩体中水与瓦斯运移等方面研究的统一；2.抓住了岩层运动的主要矛盾，突出了重点，避免了传统科学对岩层进行统计均化的不足。

关键层的判断：判断采后上下位硬岩层的破断顺序。

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