礦山綠色開采黨的十七大報告

——必須堅持全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。堅持生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，實(shí)現(xiàn)速度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量效益相統(tǒng)一、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)，使人民在良好生態(tài)環(huán)境中生產(chǎn)生活，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會永續(xù)發(fā)展。黨的十七大報告

加強(qiáng)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù),增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，關(guān)系人民群眾切身利益和中華民族生存發(fā)展。開發(fā)和推廣節(jié)約、替代、循環(huán)利用和治理污染的先進(jìn)適用技術(shù)，發(fā)展清潔能源和可再生能源，保護(hù)土地和水資源，建設(shè)科學(xué)合理的能源資源利用體系，提高能源資源利用效率。發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)。加大節(jié)能環(huán)保投入，重點(diǎn)加強(qiáng)水、大氣、土壤等污染防治，改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境。加強(qiáng)水利、林業(yè)、草原建設(shè)，加強(qiáng)荒漠化石漠化治理，促進(jìn)生態(tài)修復(fù)。加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化能力建設(shè)，為保護(hù)全球氣候作出新貢獻(xiàn)。黨的十七大報告

——建設(shè)生態(tài)文明，基本形成節(jié)約能源資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費(fèi)模式。循環(huán)經(jīng)濟(jì)形成較大規(guī)模，可再生能源比重顯著上升。主要污染物排放得到有效控制，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯改善。生態(tài)文明觀念在全社會牢固樹立。循環(huán)經(jīng)濟(jì)

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指遵循自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律重構(gòu)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。將經(jīng)濟(jì)活動高效有序地組織成一個“資源利用－綠色工業(yè)－資源再生”的封閉型物質(zhì)能量循環(huán)的反饋式流程,保持經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的低消耗、高質(zhì)量、低廢棄，從而將經(jīng)濟(jì)活動對自然環(huán)境的影響和破壞減少到最低限度.它不同于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的“高開采、低利用、高排放”，而是要達(dá)到“低開采、高利用、低排放”的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)對礦業(yè)來說就是要實(shí)現(xiàn)“綠色礦業(yè)”，其核心內(nèi)容之一就是要實(shí)現(xiàn)“綠色開采”。

“綠色開采”

“綠色開采”的內(nèi)涵是努力遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)中綠色工業(yè)的原則，形成一種與環(huán)境協(xié)調(diào)一致的，努力去實(shí)現(xiàn)低開采、高利用、低排放”的開采技術(shù)。

煤礦綠色開采及相應(yīng)的綠色開采技術(shù):

基本概念上是從廣義資源的角度來認(rèn)識和對待煤、瓦斯、水等一切可以利用的資源，

基本出發(fā)點(diǎn)是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)效益和社會效益。

“綠色開采”

綠色開采技術(shù)的主要內(nèi)容包括:

保水開采技術(shù)建筑物與土地保護(hù)技術(shù)煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)潔凈開采技術(shù)煤炭地下氣化技術(shù)礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)技術(shù)

礦區(qū)在開發(fā)建設(shè)之前與周圍環(huán)境是協(xié)調(diào)一致的，開發(fā)建設(shè)后，人為活動便使環(huán)境發(fā)生巨大的變化，由此形成了礦區(qū)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境問題，如造成農(nóng)田及建筑物破壞、村莊遷徙、矸石堆積，河川徑流量減少、地下水供水水源干枯，在地面導(dǎo)致的土地沙漠化，礦物內(nèi)的有害物質(zhì)流入地下水中等。

“人與自然和諧，家與礦山共享”

綠色礦山綠色礦區(qū)煤礦開采對環(huán)境的破壞

以山西為例，1949至1998年共生產(chǎn)原煤56億多噸地面塌陷面積達(dá)66600ha，其中40%是耕地矸石山占地2000ha

煤炭地下采空面積達(dá)1300km2，占全省面積的1%

采煤破壞地下水4.2億m3/a

地表水徑流減少，導(dǎo)致井水位下降或斷流共計3218個影響水利工程433處，水庫40座，輸水管道793.89km

造成1678個村莊，8127口人，108241頭牲畜飲水困難采礦使本來缺水的山西環(huán)境受到進(jìn)一步破壞平均每采萬噸原煤造成塌陷土地0.2ha

每年新增塌陷地約2萬ha

污染的礦山礦山的污染第一節(jié)保水開采技術(shù)一、開采對地下水分布的影響

1、地下水的來源與分類

1）地下水的來源礦井水來源于地表水和地下水，主要是雨水。地表水主要是指礦區(qū)附近地面的江河、湖泊、池塘、水庫、廢棄的露天坑、塌陷坑積水以及雨水和冰雪融化匯集的水。地下水主要是指含水層水、斷層裂縫水和老空積水。這些水源可能從各種通道和巖層裂縫滲透進(jìn)入礦井，是主要水源。2）地下水的分類

含水層水、斷層裂縫水和老空積水。按含水空隙的類型分為：空隙水,裂隙水、巖溶水。按埋藏條件分為：包氣帶水、上層滯水、潛水、自流水、承壓水。2、開采對地下水的影響1)、開采對淺、中層地下水的影響2)、開采對深層地下水的影響3)、礦井疏排地下水的影響4)、開采引起含水層水位變化污染的礦山開采對地下水的影響開采對地下水的影響開采對地下水的影響開采對地下水的影響二、保水開采技術(shù)的主要影響因素主要影響因素

1、地質(zhì)構(gòu)造特征

2、水文地質(zhì)條件

3、煤礦開采階段三、保水開采技術(shù)和礦井水循環(huán)使用技術(shù)

1、保水開采技術(shù)

1）、合理選擇開采區(qū)域

2）、防水（砂）煤（巖）柱留設(shè)

3）、保水開采方法

①

減小導(dǎo)水裂隙高度的開采方法

②以底板加固為主導(dǎo)技術(shù)的開采方法

③淺埋煤層長壁工作面保水開采方法

2、礦井水的合理利用及循環(huán)使用技術(shù)

1）礦井水合理利用

礦井水資源化,提供煤礦自用水和社會公用水。

2）礦井水循環(huán)使用處理工藝

根據(jù)水源水質(zhì)的差異和用水對象的不同需求選擇水處理工藝：礦井水循環(huán)使用處理工藝榆神府礦區(qū)保水開采實(shí)例▼榆神府礦區(qū)水資源破壞情況▼▼防治對策研究

1、保水開采分區(qū)

2、保水開采技術(shù)途徑

3、燒變巖帶建立淺排供水水源地的論證▼▼▼水開采需采取的工程技術(shù)措施

1、合理的留設(shè)防水安全煤柱

2、建立淺排供水水源地?zé)儙r帶建立淺排供水水源地第二節(jié)建筑物與土地保護(hù)技術(shù)一、煤礦開采對土地與建筑物的破壞分析二、保護(hù)土地及建筑物的開采技術(shù)三、建筑物和土地的保護(hù)措施一、煤礦開采對土地與建筑物的破壞分析

1、煤礦開采引起地觀下沉分析煤礦開采引起地觀下沉分析2、下沉與傾斜引起的建筑物破壞3、曲率引起的建筑物破壞二、保護(hù)土地及建筑物的開采技術(shù)1、充填開采2、條帶開采3、分層開采4、協(xié)調(diào)開采5、限厚開采6、“采一注一采”三步法和“采一注一跳采”三步法開采7、覆巖離層注漿充填開采

充填開采條帶開采協(xié)調(diào)開采“采一注一跳采”三步法開采三、建筑物和土地的保護(hù)措施（一）變形縫

1、變形縫的作用

2、設(shè)置變形縫的位置

3、變形縫寬度的確定（二）鋼拉桿1、鋼拉桿的作用2、鋼拉桿的設(shè)置

（三）鋼筋混凝土圈梁1、鋼筋混凝土圈梁的作用

2、鋼筋混凝土圈梁的設(shè)置（四）變形補(bǔ)償溝（五）土地保護(hù)技術(shù)

1、水土流失防治

（1）在煤礦建設(shè)及開采過程中，要盡量減少對地面植被的砍伐，積極預(yù)防水土流失的發(fā)生。（2）在坡地修筑梯田、開溝筑埂、植樹造林，增加水分深入，減少沖刷，攔蓄水土，防止水土流失。（3）在溝谷中、溝頭攔截地表水，制止溝壑發(fā)展；溝坡兩崖造林、種草、防止沖刷；溝底修建淤地壩，攔截洪水泥沙淤積壩內(nèi)，減少水土流失。（4）在礦區(qū)內(nèi)全面規(guī)劃，科學(xué)造林，合理耕作，設(shè)法增加地面的粗糙度和植被覆蓋率，進(jìn)行小流域綜合治理，控制水土流失，改善生態(tài)環(huán)境。在礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的同時還應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)，采取工程和生態(tài)結(jié)合等有效辦法，防止水土流失?？傊?，水土流失應(yīng)預(yù)防與治理相結(jié)合，興利與除害相結(jié)合，因地制宜，統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理。2、土地沙漠化防治（1）工程防治措施（2）化學(xué)固沙辦法（3）植物治沙措施

四、開灤礦區(qū)建筑物下采煤實(shí)例（一）技術(shù)方案：離層注漿（二）方案實(shí)施

1、離層注漿層的設(shè)計

2、注漿鉆孔設(shè)計

3、注漿系統(tǒng)

4、現(xiàn)場實(shí)施（三）方案實(shí)施效果

1、地表沉陷觀測

2、直接經(jīng)濟(jì)效益第三節(jié)煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)一、我國煤層氣的開發(fā)利用現(xiàn)狀（一）資源開發(fā)情況

1、地面開發(fā)

2、井下抽采（二）煤層氣利用現(xiàn)狀我國煤層氣利用進(jìn)展緩慢，

2005年全國利用約10億m3資源開發(fā)情況(三)煤層氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展存在的主要問題1、缺乏有力的扶持政策2、基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新不夠3、煤礦瓦斯抽采難度增大4、煤礦瓦斯直接排放對環(huán)境影響較大5、煤層氣利用受限制6、煤層氣和煤炭礦業(yè)權(quán)重疊二、我國煤層氣賦存的特征1、煤層瓦斯的滲透率低2、煤層瓦斯壓力較低3、煤層吸附瓦斯能力高煤層對吸附瓦斯能力受：壓力、溫度、水分含量、煤階、煤巖的顯微組分的影響三、煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)一、煤層氣開發(fā)的技術(shù)途徑井下抽采地面開發(fā)二、井下瓦斯抽采技術(shù)1、開采層瓦斯抽采技術(shù)2、鄰近層瓦斯抽采技術(shù)3、采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)4、鉆場及鉆孔布置技術(shù)鉆場及鉆孔布置鉆場及鉆孔布置

采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)(三)地面鉆井瓦斯抽采技術(shù)1、鉆井技術(shù)2、完井技術(shù)3、采氣技術(shù)4、產(chǎn)出水和煤層氣收集及處理系統(tǒng)四、瓦斯綜合利用（一）瓦斯的主要利用途徑

1、民用燃?xì)?/p>

2、燃?xì)忮仩t

3、生產(chǎn)化工產(chǎn)品

4、瓦斯發(fā)電（二）瓦斯?jié)饪s技術(shù)1、氣體膜分離技術(shù)2、低溫分離技術(shù)3、變壓吸附工藝晉城礦區(qū)煤層氣抽采與利用1、煤層氣資源：1040億立方米2、煤層氣開采利用現(xiàn)狀：482口氣井，年采氣1·5億立方米.2010年預(yù)計年采氣5億立方米3、煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)在寺河礦的應(yīng)用寺河礦瓦斯抽放在全國領(lǐng)先，

2004年采氣7409萬立方米淮南礦區(qū)的井下瓦斯抽采技術(shù)第四節(jié)潔凈開采技術(shù)一、礦井開拓與巷道布置

1、全煤巷開拓

2、利用自然條件劃分采區(qū)邊界

3、煤層配采與取消巖石集中巷

1）、實(shí)施不同煤層搭配開采

2）、取消巖石集中巷

4、沿空留巷煤礦肩上的重負(fù)---矸石山二、采掘工藝（一）采煤工藝

1、加大采高，煤層全厚開采

2、煤巖分采

3、留頂（底）煤開采（二）掘進(jìn)工藝

1、分掘分運(yùn)

2、寬巷掘進(jìn)，矸石充填加大采高，煤層全厚開采煤巖分采分掘分運(yùn)寬巷掘進(jìn)，矸石充填三、井下矸石充填技術(shù)（一）矸石充填開采的分類及特點(diǎn)

1、矸石充填的種類與方法

2、矸石充填開采技術(shù)（二）矸石充填設(shè)備與工藝（三）提高矸石充填效果的技術(shù)措施（四）技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價矸石充填開采技術(shù)矸石充填開采技術(shù)矸石充填開采技術(shù)兗州濟(jì)三煤礦潔凈開采實(shí)例（一）開拓與巷道布置

1、礦井分區(qū)域開拓模式

2、“全煤巷”采區(qū)巷道布置方式（二）推廣煤巷錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)（三）矸石利用礦井開拓布置方式“全煤巷”采區(qū)巷道布置方式邢東煤礦井下巷道矸石充填應(yīng)用實(shí)例（一）充填方法

1、帶式輸送充填

2、巷道注漿（二）矸石充填系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益分析

1、矸石山排矸系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析

2、矸石充填系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益

3、經(jīng)濟(jì)效益分析矸石充填系統(tǒng)示意圖第五節(jié)煤炭地下氣化技術(shù)煤炭地下氣化原理及工藝提高燃?xì)鉄嶂档拇胧┘夹g(shù)經(jīng)濟(jì)評價適用條件及其發(fā)展方向一、煤炭地下氣化原理及工藝

1、氣化原理

煤的地下氣化是將以含碳元素為主的高分子煤，在地下燃燒轉(zhuǎn)化為低分子的燃?xì)?，直接輸送到地面的化學(xué)采煤法。

煤的地下氣化將埋藏在地下的煤炭直接變?yōu)槊簹猓ㄟ^管道輸送給工廠用作燃料或原料。氣化原理燒煤、還原、干餾、干燥。燃燒：C＋O2→CO2↑，2H2O2→2H2O，產(chǎn)生大量熱量1000℃↑。還原：CO2＋C→2CO2，H2O＋C→CO＋H2，叫高散熱量700℃－400℃。干餾：CO，H2，CH2，CnHm，CO2，N2，H2O，O2，H2S等等。最后將可燃?xì)怏wCO、H2、CH4、CnHm等分離出來，作為燃料（煤氣），其他作為付產(chǎn)品硫和硫代硫酸鈉。2、煤炭地下氣化工藝

從地表沿著煤層開掘兩條傾斜巷道，在下邊用一條水平巷道將兩條傾斜巷道連接起來，被巷道包圍起來的一整套煤柱，就是將要?dú)饣膮^(qū)域，最初在水平巷道中用天燃物質(zhì)將煤引燃，形成燃燒工作面。然后從一條巷道封入空氣，通過燃燒工作面，煤氣就從第二條傾斜巷道排出地面。鉆孔拐彎二、提高燃?xì)鉄嶂档拇胧ㄒ唬┯绊懭細(xì)赓|(zhì)量的主要因素

1、煤層厚度

2、煤層中的灰分含量

3、煤層中的水分含量

4、鼓風(fēng)強(qiáng)度

5、風(fēng)中氧氣的含量（二）提高燃?xì)鉄嶂蹬c穩(wěn)定產(chǎn)氣量的措施1、多功能鉆孔的應(yīng)用2、反向燃燒氣化3、壓抽相結(jié)合氣化4、氣化空間充填5、雙向氣化技術(shù)6、溫控爆破滲流燃燒技術(shù)三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價1、經(jīng)濟(jì)效益

日產(chǎn)煤氣6×104m3,成本為0.20-0.28元日產(chǎn)煤氣8×104m3,成本為0.18-0.23元日產(chǎn)煤氣1×105m3,成本為0.15-0.18元日產(chǎn)煤氣12×104m3,成本為0.10-0.16元2、社會效益大大的好！四、適用條件及其發(fā)展方向（一）煤炭地下氣化適用條件（二）煤炭地下氣化發(fā)展動態(tài)

1、無井式長壁氣化工藝法

2、煤炭地下燃燒工藝

3、地下氣化區(qū)燃燒面位置與溫度的控制

4、聯(lián)合化工企業(yè)雙火源氣化無井式長壁氣化工藝法煤炭地下燃燒工藝改革唐山劉莊煤礦煤炭地下氣化實(shí)例（一）氣化工藝（二）劉莊煤礦氣化技術(shù)研究

1、空氣連續(xù)氣化過程及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

2、測氡技術(shù)在劉莊煤炭地下氣化中的應(yīng)用

3、應(yīng)用前景第六節(jié)礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)技術(shù)礦區(qū)廢棄地環(huán)境影響要素分析礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)規(guī)劃與結(jié)構(gòu)設(shè)計礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的技術(shù)體系一、礦區(qū)廢棄地環(huán)境影響要素分析1、礦區(qū)廢棄地的類型及景觀生態(tài)特征2、礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的基本內(nèi)涵二、礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)規(guī)劃與結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的理論基礎(chǔ)

1、限制因子理論

2、生態(tài)位理論

3、食物鏈理論

4、結(jié)構(gòu)合理、功能協(xié)調(diào)、共同進(jìn)化理論

5、效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一理論（二）礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)規(guī)劃（三）礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、耕作型結(jié)構(gòu)設(shè)計2、水陸并舉型結(jié)構(gòu)設(shè)計3、水養(yǎng)型結(jié)構(gòu)設(shè)計4、鄉(xiāng)村綜合開發(fā)型結(jié)構(gòu)設(shè)計5、水上游樂型結(jié)構(gòu)設(shè)計6、綠化造林型結(jié)構(gòu)設(shè)計7、建設(shè)用地型結(jié)構(gòu)設(shè)計三、礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的技術(shù)體系（一）土地復(fù)墾技術(shù)（二）露天礦采場復(fù)墾

1、淺采礦場復(fù)墾

2、傾斜或急傾斜礦床體復(fù)墾

3、山坡采礦場復(fù)墾礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的技術(shù)體系（三）煤礦塌陷地復(fù)墾

1、充填復(fù)墾