第一篇：浅谈煤矿开采中地质勘探技术的重要作用
摘要：矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础，如何准确有效的进行矿产勘查是摆在地质工作者面前的一个问题，因此我们应重视新理论、新技术、新方法的利用，同时结合以往多种勘查手段，以期提高各类矿床发现能力，取得良好的经济效益。文分析了煤田矿井开采中的地质勘探问题,论述了当前煤田矿井地球物理勘探主要技术方法的应用及特点, 提出了多波多分量地震勘探、矿井高密度直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达等新技术新方法及其综合应用将在煤矿地质因素预测预报中发挥重要作用。
关键词：矿产勘查 成矿理论 技术研究 煤矿开采 地质勘探 工作面
浅谈煤矿开采中地质勘探技术的重要作用
一、前言
（一）煤矿开采技术的介绍
矿井由于受地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响，造成生产接续紧张，采用综合勘探方法,多种勘探手段结合并用，地面采用三维物探手段,井下先期施工多用途探巷，整理配合钻探及井下物探等手段，针对影响生产的地质因素开展各项专题研究，不断进行资料的动态综合分析，取得了较好的地质效果，为矿井的安全高效生产提供了有利的地质勘探预报保障。
1、开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。
2、开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本 顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制，又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤 时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机 的应用，促进工作面的高产高效。
3、缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工 1
作面的总体配套技术和高效开采技术。
4、缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强完善支架结构及强度，加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提 高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。
（二）煤矿开采中的地质问题
地质构造问题。在现代化高产高效矿井的建设和生产过程中，综采工作面的合理布置、综采机组高产高效的发挥、矿工以至整个矿井的安全，依赖于矿井地质条件的查明程度。
1、透水：矿山地下开采、隧道开挖过程中，意外水源造成的伤害事故。矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道涌入矿井，当矿井涌水超过正常排水能力时，就造成矿井水灾，通常也称为透水。专业的说法是“突水”，英文为water gushing-out，应该是由于方言读音差异的原因，在媒体报到时多称为“透水”，所以“透水”成为比较大众的说法。
2、冒顶：地下开采中，上部矿岩层自然塌落的现象。是由于开采后，原先平衡的矿山压力遭到破坏而造成的。采煤工作中有时有计划地放落上部煤层，也称为“冒顶”。
3、片帮：片帮，指矿井作业面、巷道侧壁在矿山压力作用下变形，破坏而脱落的现象。
4、底鼓：由于矿山压力作用或水的影响,底板发生隆起的现象。
5、瓦斯突出：是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。
（三）煤层底板突水问题
长期以来,影响我国煤矿安全生产的两个灾害性问题是煤层底板突水和瓦斯突出。煤层底板突水是一种受许多因素控制的动态现象,主要因素有底板承压含水层、隔水层厚度与隔水能力、地质构造、采矿活动等。
1、底板水问题在我国煤矿产生过程中非常突出、非常普遍，涉及我国大部分煤田。包括华北、华南的大部分晚古生代煤田及个别的中生代及新生代煤田。其涉及范围之广，水量之大，危害之重，世界罕见。影响煤层底板突水的因素很多，高压水头是引起突水的一个重要条件，位于煤层底板的含水层，采掘工作面一般不能直接揭露，其中间隔有不透水或弱透 2
水的岩层承压水，要进入采掘空间必须要有一定的力来突破隔水层或冲刷弱水透水层的裂隙；地质构造，如断层和陷落柱等，这些会使岩体强度降低，阻水能力减弱，涌水通道发育；岩层结构与岩性特征，如岩体的强度、完整性和隔水与阻水性能；力学作用，如原岩应力大小、方向，开采活动引起的围岩应力重新分布和结构面再扩展；承压水对岩体的物理、力学和化学作用等。
2、带压开采导致突水的原因是多方面的，而地质构造是突水的控制因素；矿山压力是触发与诱导因素，起到桥梁的作用；含水层的富水性和水压是前提条件（即物质基础），决定突水量的大小和速度；而底板隔水层对突水起抑制作用。在特定的水文地质条件下，对突水起关键作用的是开采矿压和地质构造。
二、采区地面地震勘探
1、矿井采区设计前,通过采用地面地震勘探手段，查明采区构造形态和断层发育规律,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,对影响开采的含水层富水性进行评价,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
2、同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造,包括落差5m左右的整理断层、陷落柱和采空区的空间分布形态,根据采区衔接的要求,应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单,探测效率也高,但受到地表条件的限制。因此,在地表条件允许的前提下，三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。
三、矿井地震勘探及勘测方法
由于煤矿井下环境的特殊性，井下开展地震波勘探的理论方法与装备技术等与地面三维地震勘探区别较大，只能利用井巷有限空间，并根据全空间下波场分布特点，开展矿井地震勘探。
（一）井巷二维地震勘探
目前地震反射波法中使用最广泛的，就是在巷道走向方向布设的多次覆盖观测系统，进行观测，但在井下煤系地层中进行近源全空间多分量勘探时，需要根据煤岩层分布与震波传播规整理律合理设计其观测系统参数，以使不同波类与空间旅行途径的地震波在不同分量上得到突显，并要避免波场混响。沿测线布置炮点和检波点排列，按照观测系统设计进行地震数据采集。
1、遵循合成记录的层位标定结果。首先从井点、过井剖面及连井任意线骨干剖面出发，对标定的层位进行外推解释，建立全区骨干剖面网络。
2、开展三维与二维地震测线联合解释，具体办法是从三维区向二维区拉任意线，从而开展联合解释，确保三维与二维解释闭合，便于后期拼接成图。
3、遵循主测线、联络线严格闭合的原则。以建立的基干剖面为基础，进行全区层位追踪解释。在解释的过程当中既要注意层位的闭合，又要注意断层的闭合，确保解释合理，准确。
4、在解释的过程当中，尽可能了解区域构造应力信息，充分发挥构造解释的三维想象空间，将已有的典型认识扩展到平面上，抓住主要特征，描绘整体构造面貌。
5、断层在地震资料上的响应特征为：断距较大的断层明显断开地震反射波组，较小断距的断层表现为地震反射相位有上、下错位的迹象。断层解释与层位解释同步进行、相互配合、相互验证来完成的。在断层追踪解释过程中对主要断层命名，并分配不同的颜色属性加以区别，最后通过计算Heaves进行断层的平面组合。
6、充分利用瞬时相位、相干体剖面进行断层检测。寻造断层解释资料支持。
7、在解释的过程当中，充分注意不同时间采集、不同人员处理的资料的异常，注意其相关性，进行有针对性的解释，确保解释层位一致。本区通过地震资料信噪比分析，发现主要存在两套不同品质的资料，信噪比高的地震资料（图中亮色测线）反射清楚，主要集中在工区的南侧，可优先解释；信噪比低的地震资料（图中弱色测线）反射模糊，主要集中在工区的北侧，主要用于闭合解释，起到控制层位的作用。
（二）震波超前探测
现在，煤矿地震超前预报技术主要以反射地震方法为主。由于受煤矿井下条件的限制，可供观测的空间也十分有限。必须充分利用有限的空间条整理件，在巷道空间内尽可能多布置激发与接收点，采集尽可能多的地震数据供来处理分析，这样，才能提出高探测效果，更好地为矿井生产服务。
（三）瑞利波勘探方法
瑞利波探测法是近三十年来兴起的一种新型勘探方法,主要用于近地表层的工程地质勘探。其原理主要是利用瑞利波的两个特性:一是波在分层介质中传播时的频散特性;二是波的传播速度与介质的物理力学特性密切相关。目前瑞利波探测技术有两种方法,一种是面波变频探测法,亦称稳态法是利用某一波长的瑞利波相速度来表征深度小于该波长一半(/2)的地层平均剪切波速度(用VR-/2曲线表示),改变激振器的频率从而得到不同波长的瑞利波,当 4
曲线形态发生异常,在曲线异常处的深度上就可能存在地质异常体或岩性界面。这种方法由于激振器笨重使用困难,在煤矿井下无法采用。另一种方法是面波频谱分析法,也叫瞬态法,它是由震源激发出瑞利波,不同频率的瑞利波叠加在一起,以脉冲的形式向前传播,通过测线上定距离的加速度传感器接收,由仪器记录下来。对采集的信号取以排列中点对称的任意两道,进行FFT和频谱分析技术,通过相干函数的互功率谱相位展开谱,覆盖、多次叠加技术,从而得到瑞利波信号在不同频率f的平均速度VR。根据弹性波理论的半波理论可知,探测深度为H=/2,即H=VR/2f,从而得到H-VR曲线。通过利用小波分析法对瑞利波频散曲线做出奇异性显示方式,使岩性介面分层频散突变点在探测深度曲线上直观的显示出来,便于做出物探异常推断解释。
1、原理：地震波勘探是由震源激发的地震波在向下或向前传播时，遇到不同的波阻抗界面时，在界面处会发生反射，透射（折射）等现象，这些在不同波阻抗界面发生反射、透射（折射）的地震波可被排列于震源附近的检波器所接收，从而形成可用于地震解释的原始数据。
2、总结：利用地震波探测可以作为一种较为理想的辅助手段对前方的地质构造空硐异常进行有效的预测预报。通过在该矿的现场探测可以看出在巷道前方地质复杂的条件下通过有效的探测方式多种探测方式，多次探测验证可以有效的指导煤矿采掘及其他方面的安全生产。应该说，煤矿在日常生产过程中，存在较多影响矿井安全的地质构造及异常问题，完全依靠地质技术人员的经验，防范地质灾害的发生，其工作量和责任都十分重大，利用有效的辅助手段，既可减轻技术人员的工作压力，又可增加地质预测的准确率，取得较好的应用效果。
（四）槽波勘探法
槽波地震勘探是利用在煤层(作为低速波导)中激发和传播的导波，以探查煤层不连续性的一种地球物理方法。槽波地震勘探具有探测距离大、精度高、抗电干扰能力强、波形特征较易识别，以及最终成果直观的优点。
（五）地质雷达勘探方法
这种方法能十分清楚地显现探测面前方一定范围内的岩石、空洞、水体等不均匀体的分布情况和岩性变化情况。矿井地质雷达自90年整理代以来．先后在河南、山东、安徽淮北煤田等应用过，对于近距离探测岩体结构性态和大比例尺构造效果通过反复使用、验证效果很好。
1、地质雷达利用超高频电磁波探测地下介质分布，它的基本原理是：发射机通过发射天线发射中心频率为12.5M至1200M、脉冲宽度为0．1 ns的脉冲电 5
磁波讯号。当这一讯号在岩层中遇到探测目标时，会产生一个反射讯号。直达讯号和反射讯号通过接收天线输入到接收机，放大后由示波器显示出来。根据示波器有无反射汛号，可以判断有无被测目标；根据反射讯号到达滞后时间及目标物体平均反射波速,可以大致计算出探测目标的距离。
2、由于地质雷达的探测是利用超高频电磁波，使得其探测能力优于例如管线探测仪等使用普通电磁波的探测类仪器，所以地质雷达通常广泛用于考古、基础深度确定、冰川、地下水污染、矿产勘探、潜水面、溶洞、地下管缆探测、分层、地下埋设物探察、公路地基和铺层、钢筋结构、水泥结构、无损探伤等检测等。
（六）高密度电阻率法
电阻率法是以岩土介质的导电性为基础，通过观测可研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律从而达到找矿或解决某些地质问题的目的。电阻率法现场工作方法较多，其中高密度电阻率法是新近发展并推广到矿井中的新技术。
四、井下直流电法透视
井下直流电法透视从大的范畴来说,井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明,井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。
五、坑透法
坑透法（也称为无线电波透视法)是向地下地质体发射高频无线电波，通过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况，以确定地质异常体的位置和形态的一种勘探方法。坑透法一般在两条巷道（回风巷和运输巷)之间进行，接收透过被探测地质体的电磁渡信号，当电磁波在穿过煤层途中遇到地质异常区(特别是含水构造)时，在相应的接收点处能观测到尤线电波场强的明显衰减，通过改变发射点或接收点位置多次观测，即可确定地质异常体的位置和形态。坑透法在我们煤矿矿整理井中使用较普遍，对观察工作面内断层、陷落柱含水裂隙、煤层变薄区或其它构造等能够发挥出很好的作用。通过坑透、槽波、脉冲干扰试验等手段,也可以探测地质及水文地质异常区。综上所述,对于受底板岩溶水害威胁的矿区,对水文地质条件的探查,应以各种规模的放水试验为主要探查手段,以此为基础采用多种物探及钻探手段,对局部的水文地质异常区进一步查明,达到相互补充、相互验证,充分体现多种勘探方法的综合效应,可取得十分显著的技术效果。
1、详细介绍：无线电波透视法是利用探测目标与周围介质之间的电性差异来研究确定目标体位置形态，大小及物性参数的一种井中物探方法。所用的频率属于高频频段，一般为一百千赫至几十兆赫。无线电波透视法研究的是辐射场它可以在真空及各种介质中传播当电磁波由钻孔的一处发出。遇到电性不同的目标体时就发生波的反射折射透射和边缘绕射以及对波的吸收等现象，因而改变了场的分布不同的介质对电磁波吸收的程度是不一样的，真空不吸收电磁波，高阻岩石对电磁波的吸收较弱，低阻体对电磁波的吸收较强，无线电波透视法就是通过研究电磁波在钻孔或坑道间传播特性和被介质吸收的情况来寻找圈定各种目标的。该方法最初的设想是由前苏联科学院院士A· A · 彼得罗夫斯基在20 年代提出的。开始称为阴影法，意即利用良导矿体对电磁波的强烈吸收造成的阴影来寻找井间或坑道间的盲矿体。后来又称为无线电波透视法。井中无线电波法70年代中期美国已故测井专家R· J· Lytle 等人率先把层析技术应用于钻孔电磁波法的数据处理，推动了全球范围内电磁波CT 的研究和应用，也进一步促进了钻孔电磁波法的推广和提高。80 年代后期美国劳伦斯利物莫尔国家实验室LLNL 等单位联合开发了音频电磁波数据采集系统和层析软件，这一突破性进展预示着无线电波透视法在油气开发工程中也有着广泛的应用前景。如今这一方法除了继续用于矿床勘探和采煤工作面地质预报外，还在水文地质工程地质城建地质和环境地质等众多领域大显身手。
2、应用：主要应用于探测煤层内异常构造(如陷落柱、断层、煤层变薄区等),本文则重点介绍了无线电波透视法在探测煤层内隐伏导、含水构造异常的应用情况.首先从理论上说明该方法对含水构造的电性特征有明显的反映,并研究了综合曲线分析法和层析成像法在资料解释中的应用.总结了“V”字型及半“V”字型综合曲线所反映的水文地质特征.通过实例分析,证明了无线电波透视法可成功、准确地探查工作面内部隐伏水文地质构造异常。
3、基本原理：根据工作环境无线电波透视法分为钻孔电磁波法和坑道电磁波法。钻孔电磁波法，按工作方式又可分为单孔双孔三孔和地井方式。钻孔无线电波透视法涉及电磁波在地下有耗半空间的辐射传播和接收其正反演问题的理论基础是电磁场理论和天线理论，求解的方法可分为三类。第一类是严格解析法，第二类是近视解析法，如变分法微扰法，几何光学法，物理光学法，几何绕射法等。第三类是数值法如微分方程法，积分方程法等。每种方法各有优缺点，对不同的问题用不同的方法求解。而以近视解析法为主对于三维目标体由于理论计算 7
十分复杂，通常可以采用水槽实验研究有耗介质中的辐射和散射问题。
六、煤矿开采地质勘探技术的发展方向
煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平整理台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
论文目录
一、前言 ························································1
（一）煤矿开采技术的介绍·····································1
（二）煤矿开采中的地质问题···································2
（三）煤层底板突水问题·······································2
二、采区地面地震勘探·····································3
三、矿井地震勘探及勘测方法·······························3
（一）井巷二维地震勘探································3
（二）震波超前探测···································4
（三）瑞利波勘探方法··································4
（四）槽波勘探法······································5
（五）地质雷达勘探方法································5
（六）高密度电阻率法··································6
四、井下直流电法透视·····································6
五、坑透法···············································6
六、煤矿开采地质勘探技术的发展方向·······················8
第二篇：煤矿开采技术
煤矿开采技术
主要课程：计算机文化基础、Visual Basic程序设计、工程制图、工程力学、电工技术基础、测量学、煤矿地质学、机械设计基础、井巷施工技术、矿山压力及其控制、流体力学与流体机械、采掘机械、采煤学、矿井通风与安全、矿井提升运输、矿山电工、计算机绘图、煤矿安全法规、矿山电工学、土力学与地基基础、露天开采概论、露天矿爆破工程、露天矿线路工程、边坡稳定、露天采掘机械、露天矿运输设备、露天采矿工艺、露天矿设计原理、矿山供电等。
就业方向：可在矿山企业、科研院所、政府机构等企、事业单位就业。主要从事矿区规划设计、矿山安全技术、生产技术、安全监察、科学研究等工作。
★ 矿井通风与安全
主要课程：计算机文化基础、Visual Basic程序设计、工程制图、电工与电子技术、采煤概论、工程流体力学、工程热力学与传热学、燃烧学、安全工程学、矿井通风与空气调节、瓦斯防治与开发技术、火灾防止理论与技术、粉层防止理论与技术、水防止理论与技术、安全监测监控技术及应用、煤矿安全法规、矿山电工学、管理学原理、环保概论、电气安全管理、通风与净化工程、危险货物运输管理等。
就业方向：可在煤矿、金属矿、非金属矿从事矿山通风安全和环境保护技术管理工作；也可在上述系统的科研、设计、教学、管理部门从事科学研究、矿山设计、教学、安全监察等工作；还能在工矿企业中从事采暖通风技术工作。
第三篇：煤矿开采技术复习题
一、名词解释：
1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。
2、采煤工艺：采煤工作面内各道工序按照一定顺序完成的方法及其相互配合。
3、采区车场：采区上（下）山与运输大巷、回风大巷以及区段平巷联络处的一组巷道和硐室的总称，是采区巷道布置系统中的重要组成部分。
4、正规循环作业：按照作业规程中循环作业图表安排的工序顺序和劳动定员，在规定的时间内保质、保量、安全地完成循环作业的全部工作量，并周而复始的进行采煤工作的一种作业方法。
5、采煤工作面作业规程：是现场工程技术管理人员根据工作面的具体地质条件、机械电气设备配备和劳动力条件编制的技术性文件，是工作面生产技术管理的依据。
6、井底车场：联接井筒和井下主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称，是联结井下运输和井筒提升的枢纽，担负着煤炭、矸石、物料和人员的转运及为全矿井通风、排水、供电服务的任务。
7、采煤系统：采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统。通常是由一系列的准备巷道和回采巷道组成的。
8、矿山压力：存在于采掘空间周围岩体内和作用在支护物上的力。
二、选择题：
1、水力采煤法为（）体系采煤法。B A、壁式
B、柱式
2、主、副井均为平硐，风井为立井的矿井开拓方式为（）。D A、立井开拓
B、斜井开拓
C、综合开拓
D、平硐开拓
3、“三人连锁爆破制”的瓦检员携带的（）牌交给爆破工。C A、警戒牌
B、爆破命令牌
C、爆破牌
4、在普采工作面的支护中，为保护最后一排立柱，悬臂顶梁和支柱的关系应是（）。B A、正悬臂
B、倒悬臂
5、“一炮三检”时，附近（）m范围内瓦斯浓度达到1%时，严禁装药和爆破。D A、20
B、30
C、40
D、10
6、底卸式矿车运煤时的井底车场形式为（）B A、环形式井底车场
B、折返式井底车场
7、综采工作面风速不允许超过（）m/s。A A、4
B、5
C、6
8、主井为斜井、副井为斜井、回风井为立井的矿井开拓方式为（）B A、立井开拓
B、斜井开拓
C、综合开拓
D、平硐开拓
9、井底车场属于（）巷道。B
A、准备
B、开拓
C、回采
10、综合机械化采煤法中“三直一平”的“一平”指的是（）。A A、输送机
B、顶梁
C、液压支架
11、初次来压前采煤工作面前方煤壁内的支撑压力较平时（）。A A、大
B、相等
C、小
12、煤层群的开采顺序通常采用（）。B A、上行式
B、下行式
C、平行式
13、采煤工作面与巷道连接处的（）m范围内必须加强支护。A A、20
B、30
C、409、14、采区上山与阶段运输大巷相联结的车场为（）C A、采区上部车场
B、采区中部车场
C、采区下部车场
15、采空区处理最常用的方法是（）。C A、缓慢下沉法
B、充填法
C、全部垮落法
16、“追机作业” 属于（）的范畴。C A、作业形式
B、循环方式
C、劳动组织
17、爆破落煤时，三花眼指的是（）排眼。B A、单
B、双
C、三
18、采煤工作面倾角大于（）时，必须有防止煤（矸）窜出刮板输送机伤人的措施。A A、25°
B、15°
C、10°
19、“三采一准”属于（）的范畴。A A、作业形式
B、循环方式
C、劳动组织
20、综采放顶煤采煤工艺的循环标志是（）C A、移架
B、回柱放顶
C、放顶煤
三、判断题：
1、在采空区两侧形成的支撑压力为固定支撑压力。（√）
2、分区式布置多用走向长壁采煤法采煤。
（√）
3、液压支架一般为掩护式和支撑式两种。（×）
4、巷道开掘顺序是开拓巷道、回采巷道、准备巷道。
（×）
5、支架应具备一定的支撑能力和可缩性。（√）
6、倒悬臂支架主要是为了支护机道上方顶板。
（×）
7、壁式采煤工作面推进一般采用后退式。（√）
8、采煤工作面所有安全出口与巷道连接处仅在10米范围内要加强支护。
（×）
9、我国综采放顶煤开采以低位放顶煤为主。（√）
10、支柱入井前应逐根进行压力试验。
（√）
11、综采放顶煤回采以移架作为一个循环的标志。（×）
12、采区是一个相对独立的生产系统。
（√）
13、基本顶的垮落步距比直接顶的垮落步距要大。（√）
14、走向长壁采煤工作面是沿走向布置。
（×）
15、伪倾斜柔性掩护支架采煤法是急倾斜煤层采煤法中较为先进的一种采煤法。（√）
16、可采储量一定，井型越大，服务年限越短。
（√）
17、倾斜长壁采煤工作面是沿煤层倾斜方向推进。（√）
18、穿岩层的水平巷道就是运输大巷。
（×）
19、正悬臂支架主要是为了支护采空区侧顶板。（×）20、斜井开拓时，主井采用带式输送机运煤不可兼作回风井。
（×）
四、问答题：
1、采煤工作面作业规程的主要内容有哪些？
答：
1、工作面基本概况
2、工作面的地质状况
3、采煤方法
4、工作面主要生产系统
5、工作面的循环图表
6、安全管理制度
7、安全技术措施
8、灾害事故防治措施
9、煤质管理措施
2、电牵引采煤机特点有哪些？
答：
1、具有良好的牵引特性；
2、可用于大倾角煤层；
3、运行可靠，使用寿命长；
4、反应灵敏，动态特性好；
5、效率高；
6、结构简单；
7、有完整的监测和显示系统。
3、选择采煤方法的原则是什么？
答：选择采煤方法，应当结合区域经济特点，根据煤层赋存条件、矿井开采技术水平等因素，选用技术先进、经济合理、安全生产条件好、资源回收率高的采煤方法。必须满足安全、经济、煤炭采出率高的原则。
4、试问斜井与立井相比较的优缺点？
答：斜井井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室较立井简单；投产快，建井期短；多水平开采时斜井的石门长度较立井短；斜井延深较立井方便。
缺点是当条件相同时，斜井较立井长，保护煤柱多；围岩不稳定时，维护费用高；提升速度慢、能力小、钢丝绳磨损大、动力消耗大；当斜井较长时，多段提升，转载环节多、占用设备和人员多；沿井筒敷设的管线长、通风线路长；穿过含水层和流砂层困难等。
五、简述题：
1、试完成下面综采工作面循环作业图表，该工作面长度150m，双向割煤，端部斜切进刀（割三角煤），采用“三采一准”作业方式，及时支护，每班四个循环。
割煤移架推移输送机检修试运转
2、某矿普采工作面长度140m，煤层厚度2.1m，煤层倾角6°～8°，煤层普氏系数f=1.5。顶板中等稳定，采用全部垮落法处理采空区，采煤机选用单滚筒采煤机，割煤方式为双向割煤、往返一刀，进刀方式为推入法进刀。试述该工作面割一刀煤的采煤工艺过程。
答：每班开始生产时，采煤机自工作面下切口开始割煤，采煤机向上运行时升起摇臂，滚筒沿顶板割煤，并利用滚筒螺旋及弧形挡煤板装煤，工人随机挂梁，托住顶板，采煤机运行至工作面上切口后，翻转弧形挡煤板，将摇臂降下，开始自上而下运行，滚筒割底煤并装余煤。滞后采煤机10-15m，依次开动千斤顶推移刮板输送机，与此同时，输送机槽上的铲煤板清理机道上的浮煤。推移完输送机后，开始支设单体液压支柱。
当采煤机割底煤至工作面下切口时，支设好下端头的支架，移直输送机，采用直接推入法进刀，使采煤机滚筒进入新的位置，以便重新割煤。然后回掉最后一排柱，让采空区顶板自行垮落，同时检修有关设备。
割煤和回柱期间，乳化液泵站始终向工作面供液，以保证推移输送机和支设、回撤液压工作正常进行。
第四篇：浅谈煤矿环保开采技术
浅谈煤矿环保开采技术
（朱英锡）
龙岩市新罗区岩山乡佳山村黄土坑煤矿
摘要：深入分析了我国煤炭开采的现存问题，总结阐述了环保开采的技术体系构成，调查研究了相关保障技术的研究现状和发展趋势，论证了环保开采是煤炭工业可持续发展的必然趋势。
关键词：环保开采；保水开采；充填开采；煤炭气化
2009年12月7～18日，世界各国领导人齐聚丹麦首都哥本哈根，协商如何共同遏制全球变暖，如何保护我们赖以生存的空气、水、土地和食物。然而会议没有达成全球亟需的气候保护协议，以不具法律约束力的《哥本哈根协议》草草收场，加剧了人们对全球气候恶化的担忧。如何应对全球气候变化，是每一个国家、每一个行业都有责任、有义务深入研究和思考的问题。
中国作为世界上主要的发展中国家，近些年在温室气体减排方面做了很多卓有成效的工作，全国各行业积极倡导和实施可持续发展、和谐发展观及循环经济等技术理念，为煤炭行业的发展指明了方向。我国煤矿开采存在的问题
我国“富煤、贫油、少气”的能源赋存状况决定了能源消费必须以煤为主，一次能源消费中有70%～75%来源于煤炭，煤炭行业的健康发展关系到国民经济可持续发展的全局。多年煤炭开采带来一系列环境和安全问题，屡屡为人诟病。
1.1 安全问题
2009年12月21日，黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故，再次引发公众对煤矿安全，特别是群死群伤公众事件的关注和深层思考。煤矿事故频发的原因何在，如何从根本上杜绝大型和特大型伤亡事故，不断考验着各级监管、经营和科研服务单位。我国煤炭安全事故频发有着诸如小煤矿安全装备和生产工艺落后、行业多年安全欠账严重、科技投入不足以及技术与管理人才流失严重等客观原因。
1.2 环保问题
主要包括由于地下采掘引起的地面塌陷、水土流失、沙漠化、采煤废水排放以及煤矸石露天堆放污染等。
我国煤炭开采主要采用冒落法管理采空区顶板，造成地面沉降和陷落，因而引发村镇、铁路、桥梁和地面管线设施破坏。
矿井瓦斯主要是矿井中由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。它既是煤矿重大安全事故的祸根，又是一种严重的温室效应气体。研究显示，甲烷造成的温室效应在全球气候变暖中所占份额为15％，仅次于二氧化碳。等量甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍。我国浅表内具有30～35万亿m3煤层气资源，居世界前列。但由于我国煤层透气性差，难以在开采前抽出。环保开采理论体系与总体框架
环保开采理念是在科学采矿三原则(安全、环保和经济)的指导下提出的，强调在现有采煤理论、方法和技术的基础上，发展与创新采
矿科学技术，从广义资源的角度上认识和对待煤、瓦斯和水等一切可以利用的各种资源。其基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，以期取得最佳的经济效益和社会效益。
煤矿开采引发的环境与安全问题无不源于采矿活动造成的岩层运动，进而引起周围岩体的应力场、节理裂隙场和瓦斯运移场等相关物理场的变化，因此，研究环保开采技术必须以科学先进的岩层控制理论为基础，为科学采矿的实施提供了理论基础。
在科学采矿的总体框架体系内，主要包括保水开采、煤与瓦斯共采、充填与条带开采和离层注浆减沉、煤巷支护和部分矸石井下处理以及煤炭地下气化等五大技术方向。主要技术现状
近40年来，我国共发生矿井突水事故2000余次，直接经济损失高达40多亿元。据统计，我国国有煤矿中半数具有突水危险性，且随着采深不断延伸，突水危险越来越严重。
煤与瓦斯共采技术充分利用了煤炭开采中上覆岩层的矿压活动，着重对卸压煤层的抽采时机把握和抽采工艺优化。在这项技术上，以袁亮院士为代表的课题组，创造性地解决了我国淮南矿区低透气性煤层群开采的关键问题。
充填开采技术在我国的应用源于抚顺地区建筑物下开采，最早采用的是水砂充填。水砂充填工序复杂，难以实现大规模生产，减沉效果有限，从20世纪80年代起，在井工煤炭开采中逐步淘汰。可喜的是，近期以中国矿业大学缪协兴教授、周华强教授和冯光明教授领导 的课题组，相继提出了矸石充填、膏体充填和超高水充填理论体系，就各充填工艺的实施开展了卓有成效的科研工作，并取得了工业化试验成功，在一定程度上解决了煤矸石堆存和“三下”压煤问题。同期基于关键层理论指导下的上覆岩层离层注浆减沉技术也逐步开展。矸石充填在冀中能源邢东矿、邢台矿、云驾岭矿和梧桐庄矿相继开展，在山东新矿集团翟镇矿、华丰矿以及皖北煤电集团五沟煤矿推广开来。膏体充填技术最早在山东济宁的太平矿取得成功，后推广至冀中能源的小屯矿与邢台矿、河南煤业化工集团焦煤公司鑫珠春矿、淄博矿业集团岱庄矿和枣矿集团拐蒋村矿。超高水充填技术最先在冀中能源邯矿集团陶一矿取得工业化成功。上述充填技术的快速发展，说明煤矿绿色开采技术越来越深入人心，但现有充填技术的推广主要解决了冀中和山东等煤价较高地区“三下”压煤问题，推广面有待扩展，技术上有待进一步完善。
煤巷支护是煤矿设备产能发挥的重要保证。随着我国煤矿开采逐步转入深部，以大采深、高应力、软弱破碎围岩和快速成巷为特征的动压巷道支护技术成为今后的研究热点。部分矸石井下处理工艺为巷充法，即通过沿空留巷和在条带煤柱内开掘矸石充填巷等方式，一定程度上实现了无煤柱开采，提高了矿井回采率。较为突出的技术成果为2002年3月冀中能源邢东煤矿可调向、升降与变速矸石充填机的研制与应用。目前，具有相同功能的充填设备在枣矿集团田陈矿、蒋庄矿和新矿集团鄂庄矿有所应用。山东盛泉矿业有限公司在高档普采工作面应用该技术是其应用领域的又一扩展。结语
煤矿环保开采是我国煤矿发展的必然方向，是和谐矿区建设的重要指导，有着以关键层理论为基础的实施依据，框架体系内主要技术的发展将为我国煤炭开采中实现安全高效、经济环保提供重要保障，达到煤炭行业“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。
浅谈煤矿绿色开采技术
单位：蔚县安泰分公司源丰煤矿
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马
波 ***
第五篇：煤矿绿色开采技术
煤矿绿色开采技术
摘要:提出了煤矿绿色开采的概念，阐述了它的内涵和技术体系.绿色开采的理论基础为:开采后岩层中的关键层运动形成的节理裂隙与离层规律以及瓦斯与地下水在破断岩层中的渗流规律.绿色开采技术的主要内容包括:保水开采、建筑物下采煤与离层注浆减沉、条带与充填开采、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部分歼石的井下处理、煤炭地下气化等.关键词:绿色开采;关键层理论;岩层移动;绿色开采技术体系 中图分类号:TD 82文献标识码:A 1煤矿绿色开采的提出
党的十六大报告明确提出“„„走出一条科技含量高，经济效益好，资源消耗低，环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子.”因此，我们必须充分考虑我国资源相对短缺，环境比较脆弱的基本特点，建立起适合我国国情的资源节约、环境友好的新型工业化发展道路.近期提出的循环经济(recycling economy)是指遵循自然生态系统的物质循环和能量流动规律重构经济系统[1]，将经济活动高效有序地组织成一个“资源利用－绿色工业－资源再生”的封闭型物质能量循环的反馈式流程，保持经济生产的低消耗、高质量、低废弃，从而将经济活动对自然环境的影响破坏减少到最低程度.它不同于传统经济的“高开采、低利用、高排放”，而是达到“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标.显然，此处的“绿色工业”是广义的概念，应由各个工业部门去实现.对矿业来说就是要实现“绿色矿业”.“绿色矿业”的核心内容之一就是要实现“绿色开采”
矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的，而进行开发建设后，强烈的人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了矿区独特的生态环境问题，如造成农田以及建筑物破坏，村庄迁徙，矸石堆积，使河川径流量减少，以及地下水供水水源干枯，在地面导致的土地沙漠化，由于开采而使矿物内的有害物质流入地下水中等.我国目前的煤矿生产是在以下两种情况下进行的:一是生产成本不完全.如投入不足;技术装备落后;安全设施欠帐;工人工资太低.二是相关费用支付不全.如矿产资源费以及植被恢复，地面塌陷与水损失;污染治理等.提出并形成绿色开采技术是为了使我们正视开采对环境造成的影响和破坏，并有清醒的认识与足够的估量，以便提出必要的对策和对政府提出必要的政策建议.煤炭开采形成的环境问题主要为: 1)对土地资源的破坏和占用煤炭开采对土地资源的破坏损害，井工开采以地表塌陷和矸石山压占为主，而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主.2)对水资源的破坏和污染煤炭开采过程中，进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干，破坏了地下水资源.同时开采还可能污染地下水资源.3)对大气环境的污染主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿研石山的自燃.以山西省为例，1949-1998年共生产原煤56亿多吨，地面塌陷破坏面积达100多万亩，其中40%是耕地.研石山占地3万多亩，至1998年煤炭地下采空面积达1 300 km²(全省面积的1写).采煤破坏地下水4.2亿m³/a，地表水逸流减少，导致井水水位下降或断流共计3 218个，影响水利工程433处、水库40座、输水管道793.89 km;造成1678个村庄，81.2715万人，10.824 1万头牲畜饮水困难.使本来缺水的山西环境受到进一步破坏.平均每采万吨原煤造成塌陷土地0.2 hm²，每年新增塌陷地约2万hm².矿井瓦斯即煤层气，它是比CO2还严重的温室气体，也是导致煤矿重大安全事故的根源.据初步估计，我国2 000 m浅范围内具有30-35万亿m³煤层气资源，居世界前列.但由于我国煤层透气性小，难以在开采前抽出.建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500余次，仅2001年由于瓦斯事故的死亡人数达2 356人，为煤矿总死亡人数的40％.煤矿每年排放瓦斯70-190亿m³.同时瓦斯又是最好的清洁能源，因此必须加以利用，变害为宝.由此可见，提出并尽快形成煤矿的“绿色开采技术”已迫在眉睫.2绿色开采的内涵与技术体系
从广义资源的角度论，在矿区范围内的煤炭、地下水、煤层气(瓦斯)、土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其他矿床，都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用.而原来对矿井瓦斯的定义是:“矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体”.而在矿井水文地质类型划分中认为:“根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度，划为……类型”.显然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有害物来对待是不合适的.煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术，在基本概念上是从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源;基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标是取得最佳的经济效益和社会效益.根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，绿色开采技术主要包括以下内容:1)水资源保护－形成“保水开采”技术;2)土地与建筑物保护－形成离层注浆、充填与条带开采技术;3)瓦斯抽放－形成“煤与瓦斯共采”技术;4)煤层巷道支护技术与减少歼石排放技术;5)地下气化技术.这些内容构成的绿色开采技术体系简要表达如图1所示。
开采引起环境与主要安全问题的发生都与开采后造成的岩层运动有关(岩体不破坏上述问题都不会发生)，因此，绿色开采的重大基础理论为:1)采矿后岩层内的“节理裂隙场”分布以及离层规律;2)开采对岩层与地表移动的影响规律;3)水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律;4)岩体应力场分布规律及岩层控制技术.3岩层控制的关键层理论
采场老顶岩层“砌体梁”结构模型是针对开采过程中的矿山压力控制而提出来的.近年来，为了解决岩层控制中更为广泛的问题，提出了岩层控制的关键层理论[2-4].关键层理论提出的目的是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开采中节理裂隙的分布及其对瓦斯抽放与突水防治以及对开采沉陷控制等的影响.3.1相邻硬岩层间相互作用的复合效应
关键层复合破断研究表明，一定条件下相邻两层关键层会同步破断.如假设相邻两关键层岩性相同，厚度分别为h1，h2，各自承担的岩层组厚度分别为Σh2,Σh3，则按梁的破断距计算公式可导出h1与h2同时垮落应满足的条件为
Σh3+h2＝(Σh2+h1)(h2/h1)²(1)例如:h2是h1的2倍，则Σh3 + h2只要等于或大于Σh2 + h1的4倍，h2和h1将同时垮落.此时，虽然h2远大于h1，但上部关键层将不会产生离层.3.2关键层初次破断前的离层与采动裂隙“O”形圈
1)沿工作面推进方向，关键层下离层动态分布呈现两阶段发展规律:即关键层初次破断前，随着工作面推进，离层量不断增大，最大离层位于采空区中部.关键层初次破断后，关键层在采空区中部离层趋于压实，而在采空区两侧仍各自保持一个离层区.工作面侧的离层区是随着工作面开采而不断前移的，工作面侧离层区最大高度仅为关键层初次破断前最大离层量的1/3一1/4(参见图2).从平面看，在采空区四周存在图3所示一沿层面横向连通的离层发育区，称之为采动裂隙“O”形圈.2)沿顶板高度方向，随工作面推进离层呈跳跃式由下往上发展.首先，第1层亚关键层下出现离层，当其破断后其下离层呈“O”形圈分布;此时，上部第2层亚关键层下出现离层，当其破断后其下离层呈“O”形圈分布，如此发展直至主关键层.3)贯通的竖向裂隙是水与瓦斯涌人工作面的通道，对“导气”裂隙发育动态过程的研究表明，在开采初期，下位关键层的破断运动对“导气”裂隙从下往上发展的动态过程起控制作用，导气裂隙高度
由下往上发展是非均速的，随关键层的破断而突变.当采空区面积达一定值后，“导气”裂隙的分布也同样呈“O”形圈特征，它是正常回采期间邻近层卸压瓦斯流向采空区的主要通道.上述成果对对“注浆减沉”及“卸压瓦斯抽放”的钻孔布置起指导作用.3.3关键层对地表移动的影响
实验及实测研究结果都证明[5]，主关键层对地表移动过程起控制作用，主关键层的破断将导致地表快速下沉，地表下沉速度随主关键层周期性破断而呈现跳跃性变化.关键层破断后对地表变形的影响将与表土层的厚度有关.从而形成基于关键层理论的建筑物下采煤设计新原则.4绿色开采技术的主要内容 4.1开采对地下水分布的影响
煤层开采后，随着关键层的破断，在该区域内地下水将形成下降漏斗.地下水位能否恢复，则决定于随着工作面的推进，上覆岩层中是否有软弱岩层(事实上它是研究地下水渗漏的“关键层”)经重新压实导致裂隙闭合而形成隔水带.若有隔水带，则随着雨水的再次补给，下降漏斗也将随之消失.它对地面生态的影响则决定于漏斗形成与消失的时间间隔.淮北矿区冲积层中的第四含水层(简称四含)与煤系地层相连，煤层开采后四含水位持续下降，形成了多个水位降落漏斗.目前淮北临涣矿区四含水位下降范围已达40 km²，造成了四含水资源的永久破坏.以临涣矿西风井85-02四含水文观测孔为例，1985年水位是97.2 m, 2001年水位降至205.8 m,16年间水位下降了108.6 m.实际观测表明，含水层的水位下降与开采形成的导水裂隙通道紧密相关.图4为淮北朱仙庄矿84-15四含水文观测孔水位变化曲线，2000年3月以前水位缓慢下降，200。年3月开始84-15钻孔邻近的84采区开采，导致了钻孔水位的急剧下降.黄县煤矿在进行含水砂层下采煤试验中，在1201面沿走向布置一组观测钻孔，在回采前后及整个回采过程中进行了为期一年的水位观测，结果如图5及表1所示[6].由表1可见，水位降与钻孔孔底到开采煤层距离有关.由图5可见，孔1水位短暂变化后水位恢复原状，而孔2，孔3，孔4，孔5的水位下降后有所恢复，但在观测期未能恢复原状，而孔6则完全漏失了.因此，为了保护地下水资源，形成的保水开采技术应能使地下水位仅发生孔1所示的变化.在一般地区要把地下水视为资源，在我国西北地区必须形成保水开采技术，即开采后地表水暂时形成下降漏斗仍能恢复到原来状态的开采技术.另外还应该进一步观察和研究水位变化对地表生物根系的影响.对于底板承压水的防治，也同样应遵循绿色开采原则.4.2建筑物下采煤与减沉技术
1)基于关键层理论的建筑物下采煤设计新原则
基于岩层控制的关键层理论提出，可将保证覆岩主关键层不破断失稳作为建筑物下采煤设计的基本原则.为了保证建筑物下采煤既具有较好的经济效益，同时又确保地面建筑物不受到损害，关键在于根据具体条件下覆岩结构与关键层特征来研究确定合理的减沉开采技术及参数.2)离层注浆减沉技术
确定覆岩中的关键层位置，掌握其离层与破断特征参数，是注浆减沉技术应用可行性分析、钻孔布置与注浆工艺设计及减沉效果评价的基础[7].关键层初次破断前的离层区发育、离层量大，易于注浆充填;而一旦关键层初次破断后，关键层下离层量明显变小，仅为关键层初次破断前的1/3-1/4(参见图2)，注浆难度增加.因此，离层注浆必须在关键层临初次破断前进行.钻孔布置及最佳的注浆减沉效果应保证关键层始终不发生初次破断.4.3采空区充填开采技术
采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，尤其在经济发达地区解决建筑物下开采更应受到重视.从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径，但由于目前充填采矿的成本相对偏高，限制了该项技术在煤矿的试验与应用.在市场经济条件下，充填技术的关键是充填材料的选取及如何降低成本.另外就是充填技术本身，它应该包括充填系统与开采系统的协调;充填运输系统的畅通;充填后材料的力学特性等.顺利解决上述问题将根本改变将来我国经济发达区域的开采技术.为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路:仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷.4.4煤与瓦斯共采
我国煤层普遍具有变质程度高、渗透率低和含气饱和度低的特点，70%以上煤层的渗透率小于1× 10-3μm²，这对我国开展煤层瓦斯采前预抽是极为不利的.正因为如此，我国已钻的200多口采前地面煤层气井中，稳产高产井很少，单井产量超3000 m³/d的也只有约30口[8].实践表明，一旦煤层开采引起岩层移动，即使是渗透率很低的煤层，其渗透率也将增大数十倍至数百倍，为瓦斯运移和抽放创造了条件.因此若在开采时形成采煤和采瓦斯两个完整的系统，即形成“煤与瓦斯共采”技术则不仅有益矿井的安全，而且采出的还是洁净能源.因此在开采高瓦斯煤层的同时，利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径.在“煤与瓦斯共采”技术方面，岩层运动中的关键层理论所得出的节理裂隙场分布、离层规律将对上邻近层瓦斯动态涌出与下解放层开采最大卸压高度的影响等瓦斯抽出技术有重要参考作用[9].4.5煤巷支护技术与减少矸石排放
采矿引起的矸石排放对环境形成影响，而减少矸石排放的主要措施是将巷道设置在煤层内.巷道维护是煤矿的永恒主题.过去，鉴于煤巷围岩是大变形且不可抗拒，因此维护原理是:“大断面预留量－可缩性支架－巷旁充填”.目前推行锚杆支护，首先是能否在煤巷中全面使用锚杆支护.显然，我们要形成“应力场测定－数值计算－支护设计－现场测定”完整技术以及煤巷锚杆支护理论.例如，沿空巷道的维护方式与采动后岩体内的应力重新分布及关键层的破断和形成的结构有关.而且直接影响支护参数的选择(例如锚杆不完全受拉而是受剪切)，因而要形成抗剪切锚杆.矸石不上井涉及到煤巷维护问题，而且随着采深的增加，岩石巷的开掘将不可避免.因此矸石不上井就存在一个研石井下处理系统，结果是成本如何?另一种考虑能否将研石在地面处理，变废为宝，如变为建筑材料，充填材料等，终究矸石的地面处理要比井下处理简单得多.应该说，在经济原则下矸石的井下处理是绿色采矿问题.而矸石的井上处理就像地面复恳一样是环境治理问题，不属于绿色开采技术 4.6煤炭地下气化
煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术.它是将地下煤炭通过热化学反应在原位将煤炭转化为可燃气体的技术，是对传统采煤方式的根本性变革.不仅极大地减少了井下工程及艰苦作业，而且消除了煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响和危害.煤炭地下气化技术在近10余年来经余力教授等的实践积累了一定的经验，为今后发展我国煤炭地下气化打下了良好技术基础.今后地下气化技术应解决:1)提高热值和生产适合于用户的气体;2)建立起一套行之有效的测控系统，重点放在燃烧位置和燃烧速度的控制技术上;3)燃烧后地下气化炉体结构变化及地面沉降状况的研究;4)如何使地下煤炭气化产生的致癌物质苯和酚不扩散、不污染和毒化地下水资源.其次是如何处理燃烧形成的大量二氧化碳对空气的污染.否则煤炭地下气化就失去了绿色开采的意义.5结语
绿色采矿首先要将岩层运动对工作面的影响转为研究开采后岩层运动对岩体内形成空隙的影响，以及瓦斯、地下水的渗流规律.另外，几个重要标志是: 1)将瓦斯作为资源，变害为利，在采煤的同时形成地面或井下瓦斯共同开采系统;2)根据岩层的组成，确定保水采煤的地层判别以及相宜的开采方法;3)根据具体条件，形成充填、条带开采、离层区注浆等保护建筑物及地表的技术;对东部发达地区城镇下采煤，充填与条带开采是必然的选择，因而如何降低充填成本与提高充填技术是科学研究的方向;4)形成在煤层内维护巷道的技术，减少矸石排放量;5)形成煤炭地下气化技术，并研究其对地下水环境的影响.参考文献: [1]中国科学院可持续发展战略组.中国现代化进程战略构想[M].北京:科学出版社，2002.[2]钱鸣高，缪协兴，许家林.岩层控制中的关键层理论研究[J]•煤炭学报，1996,21(3):225-230.[3]许家林.岩层移动与控制的关键层理论及其应用 [D].徐州:中国矿业大学，1999.[4]钱鸣高，缪协兴，许家林，等.岩层控制的关键层理论 [M].徐州:中国矿业大学出版社，2000.[5]许家林，钱鸣高.关键层运动对覆岩及地表移动影响的研究[J].煤炭学报，2000,25(2):122-126.[6]刘天泉.煤矿地表移动与覆岩破坏规律及其应用[M].北京:煤炭工业出版社，1981.146-147.[7]许家林，钱鸣高.覆岩注浆减沉钻孔布置的研究[J];中国矿业大学学报，1998, 23(2):28-30.[8]黄盛初，朱超，刘馨，等.中国煤矿区煤层气开发产业化前景[A].煤炭信息研究院主编.2001年煤矿区煤层气项目投资与技术国际研讨会论文集[C].上海:2001,11,5一11 [9]许家林，钱鸣高.地面钻井抽放上覆远距离卸压煤层气试验研究[J].中国矿业大学学报，2000, 29(1):78-81
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