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府谷县煤炭开采对地下水资源影响及保护
编辑:落霞与孤鹜齐 识别码:17-997800 8号文库 发布时间: 2024-05-16 23:58:00 来源:网络

第一篇:府谷县煤炭开采对地下水资源影响及保护

府谷县煤炭资源开采

对地下水影响情况及保护对策

府谷县地处神府煤田腹地,煤炭资源得天独厚,是榆林能源化工基地规划的府谷煤电载能工业区。同时也是陕西省最严重的缺水地区,水资源短缺,且分布不均,随着府谷县煤炭工业的突飞猛进,带来一系列的水环境问题,诸如地面沉降与变形,地下水水位下降,泉水流量锐减甚至干涸,河水断流,水污染加重等,严重影响着生态环境建设和经济建设的可持续发展。

一、水资源及其开发利用状况

全县多年平均地表水资源量为2.24亿m³, 地下水资源量3.82亿m³,其中河川径流量为0.71亿m³,水资源总量为5.35亿m³。可利用量为2.67亿m3,其中地下水可利用量为2.48亿m³。地下水资源的主要补给来源为大气降水,而我县的年平均降水量只有409.3毫米,补给量少。

202_年全县用水总量为4981万m³。其中工业用水量2571万m³,农业灌溉用水量1735万m³,城镇居民生活用水量188万m³,城镇公共用水量45万m³,农村居民生活用水量294万m³,林牧渔业用水量123万m³,生态环境用水量25万m³。在总用水量中,地下水为3561万m³,地表水为1420万m³。府谷县水资源特点:一是时空分布不均。地表水多年平均径流量为2.24万m3,占水资源总量41.87%,但主要是汛期来水,暴涨暴露,泥沙含量高,难以利用;地下水资源相对丰富,但主要集中在黄河沿岸,其余地方的地下水不是水质差就是难以利用。二是煤矿开采对水资源影响十分严重;三是水土流失严重,水库供水能力基本丧失;四是河流水质污染严重,生态环境恶化。

二、煤炭开采对地下水资源的影响及存在问题

府谷县煤炭资源丰富,现已开采的矿区面积达551.86平方公里,占全县总面积3229平方公里的1/6,开采量为4890万吨/年,煤矿数量在未整合之前有149个,整合后为86个。煤矿的大规模开采,造成大量的采空塌陷,地表开裂,煤系地层中含水、隔水系统被破坏,改变了天然地下水循环状态,导致裂隙水被疏干、泉水断流、河川径流严重衰减等一系列环境问题。主要表现在:

1、矿坑排水改变了地下水天然流场及补、迳、排条件。煤、水资源共存于一个地质体中,在天然条件下,各有自身的赋存条件及变化规律,由于煤矿开采排水改变了地下水原有的循环状态,形成以矿井为中心的地下水降落漏斗,改变了原有的补、迳、排条件,使地下水向矿坑汇流,在其影响范围之内,地下水流加快,贮存量减少,局部由承压转为无压,使原有的含水层变为透水层,导致煤系地层以上地下水被疏干。府谷县西部产煤乡镇大部分农村人畜吃水靠煤系裂隙水,而煤矿开采恰好被破坏了该层段的含水层,由此导致人畜饮水严重困难。

2、采煤改变了“三水”转化关系

在天然状态下,降水、地表水与地下水存在一定的补排关系,由于采煤影响,导致“三带”连通,使得地下水被疏干,河水被漏失转化为矿坑水,改变原始状态下地下水与地表水的转化形式,使水资源不能充分利用,水质受到污染。

3、采煤排水对地下水质的影响

一是采煤过程中,污染的矿坑水通过岩层裂隙直接下渗到下伏层,使其中的地下水遭受污染;二是矿坑水排出地表后,首先使地表水污染,继而随河沟流动时,入渗地下污染地下水;三是矿山尾矿、矸石堆在降水淋渗作用下,淋滤水入渗地下,使地下水受污染。

三、煤炭开采区地下水资源保护对策建议

1、设立水资源保护区

通过对煤炭开采区的全面调查,结合当地的水资源环境,采取相应的措施,将煤炭开采区划分为禁采区、限采区和一般控制区。在禁采区内如集中式饮用水水源地、水功能区划的保护区和饮用水水源开发区等,禁止开展与水源保护无关的一切活动,包括采煤、开矿、开山采石等;禁止新建、扩建、改建与供水设施和保护水源无关的建设项目;禁止倾倒、排放工业废渣和生活垃圾、污水及其它废弃物。在限采区内要控制煤炭开采深度和规模;严格控制兴建耗水量大或对水资源环境有污染的建设项目;不得利用渗坑、渗井、废弃矿井等排放工业废污水、城市生活污水;不得倾倒、排放工业废渣和城市生活垃圾、污水及其它废弃物;工业污水和城市生活污水排放必须达到水功能要求的污水排放

标准。

2、提高矿坑水的综合利用率

矿坑水利用的方向应当统一规划,合理开发,综合利用,保护水源,做到煤水并重,一水多用。一是对矿井排水要分区集中,清污分流,按质利用,如井下生产用水、供洗煤厂用水、农业灌溉用水等。二是对矿坑水的排放,按照国家环保规定要求,认真处理达到排放标准,保证环境不受污染。

3、加强煤矿生产水资源论证工作

煤和水共存于地下岩层中,一方面煤炭开采、加工需要用水,另一方面,煤炭开采对水资源的影响和破坏是非常严重的,为了煤炭工业的可持续发展,尽量降低煤炭开采对水资源的影响破坏程度,根据202_年水利部、国家计委颁实施的第15号令《建设项目水资源论证管理办法》要求,必须对煤炭工业的建设项目进行严格的水资源论证,并办理取水许可等有关手续。

4、建立完善的水资源破坏补偿机制

由于煤炭开采对水资源的影响和破坏,应将煤炭行业作为一种特殊行业,应建立完善的煤炭开采对水资源破坏的补偿机制,包括对煤炭开采以及加工企业。煤炭开采水资源补偿(基金)费的征收,应由水行政主管部门负责征收,上缴财政。该资金应专款专用,主要用于大中型水源工程建设、水资源保护、生态环境修复及解决因煤炭开采对农村人畜饮水造成影响的农村人畜饮水解困工程。

5、开展煤矿开采对水资源影响的监测

开展重点煤矿排水量、水质监测及对水资源影响的监测工作,通过监测资料分析煤矿排水量与煤矿开采量、开采深度、开采层位的关系,分析煤矿开采对水环境的影响及造成的危害,分析煤矿排水量水质状况及其主要污染物,分析煤矿排水量的回用状况及存在问题,预测煤矿开采对水资源影响的趋势,针对不同的煤矿,及时提出煤矿开采对水资源影响的防治对策与措施。

第二篇:探讨煤炭开采对周边土壤环境的影响

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探讨煤炭开采对周边土壤环境的影响

探讨煤炭开采对周边土壤环境的影响

摘要:本文首先介绍了国内外在煤炭开采对土壤环境影响方面的研究现状,然后分析了煤炭开采对周边土壤环境的影响,最后提出了防治措施。

关键词:煤炭开采;土壤环境;影响;防治措施

中图分类号:F407文献标识码: A

我国煤炭资源丰富,随着煤炭开采行业的发展,煤矸石的产生量与日俱增.据统计,我国煤矸石的产生量约为原煤总产量的15%~20%,已经积存70亿吨,占地面积约70km2,而且排放量正以1.5亿吨/年的速度增长。目前,我国煤矸石综合利用水平较低,尚不到煤矸石排放量的15%,大部分未被利用的煤矸石采用沟谷倾倒式自然松散的堆放在矿井四周,不仅侵占大量土地,而且还会产生自燃或滑坡等地质灾害.另外,由于露天堆放的矸石较松散,渗透系数大,产生的淋溶水对周围水体及土壤环境可能产生极大污染。因此,解决煤炭开采过程中产生的土壤环境影响已迫在眉睫。

我国很多煤矿地区的土壤己受到不同程度的污染。据国家环保总局官方网站资料显示,土壤污染的总体形势相当严峻,己对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成威肋。据土壤污染造成有害物质在农作物中积累,并通过食物链进入人体,引发各种疾病,最终危害人体健康。矿山固体废物在其堆积和填埋过程中,长期处于与地下环境相异的地表环境,将受到水、生物、温度、压力、人类活动等多因素的综合影响,尾矿渣通过矿物风化溶解其所含的重金属从岩石圈进入水圈,从而在整个圈层中以多种途径循环。因此,煤矸石环境效应的系统调查研究,对矿区环境治理和生态恢复具有重要意义。

1国外研究现状

目前在全球煤炭开采的国家和地区,矿业活动己产生大量的矿业固体废物,其长期堆积产生的重金属污染受到重视,国外如美国、英国、俄罗斯、意大利、澳大利亚、巴西、印度等,针对煤矿区环境开

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展了大量研究工作。Teixeira E.对巴西Baixo Jacui,R.S.地区的煤矿区中河流底部沉积物中的重金属进行研究,结果表明,该地区受到了煤矿开采所引起的Cu, Fe, Ni, Pb, Zn污染;Szcaepanska等对波兰Smolnica煤矿的煤矸石进行研究,表明煤矸石对周围土壤的重金属污染是显而易见的;Panov B.S.等对俄罗斯著名大煤田(顿巴斯)重金属环境化学进行调查研究,发现在该地区的许多土壤样品中Hg, As, Pb, Zn, Cd含量超标。

然而在对煤矸石山堆积对土壤环境产生的影响研究中,大多数的研究仅局限于重金属、pH、水溶性盐总量的方面。在估计土壤整体功能及其变化时,指标的选择对量化土壤质量十分重要。一个具有良好功能的土壤表现出一系列相互协调的物理、化学和生物学性质和特性。但我们不可能考虑到所有这些性质,必须有选择性地挑选。一般土壤物理和化学指标(土层厚度、土壤容重、土壤有机碳含量、土壤pH值、导电性、渗透性、土壤有机质代谢率、速效氮、速效磷和土壤团聚性等)在指示土壤质量变化中的意义有限,因为它们只有当土壤遭受剧烈变化后才能表现出来。而生物和生物化学指标能够灵敏地响应土壤质量,由于它们遭受任何退化因素都会导致不同程度的变化。其中土壤活性直接影响一个生态系统稳定性与生产力,所以它们有可能成为系统稳定性的早期预警和敏感指标。因而,在估计自然土壤整体功能及其变化时,任何关键指标必须涉及生物和生物化学指标。它们主要包括土壤微生物量、土壤呼吸和土壤酶活性,从而延伸到氮的矿化、微生物多样性和土壤生物功能种群。

2国内研究现状

我国是世界上少有的以煤为主要能源的国家之一,煤炭年产量居世界第一。煤矿环境也受到广泛的关注。近年来,国内学者针对煤炭开发活动排放煤矸石所带来的环境问题开展了相关研究工作。经风化、淋溶后,煤矸石中有害重金属和可溶性盐活性增强,部分被溶解并随降水形成地表径流或地下水进入水体、土壤,对所在矿区水体和土壤造成污染。余运波等观测到煤矸石堆放区水体的pH为4.43-7.93,总硬度和SO42-浓度高,微量有毒有害组分(Be, V, Mn, Sr, Mo, Ni, F等)存在超标或浓度过高现象。不仅煤矸石堆周边土壤中S,最新【精品】范文 参考文献

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F,Hg含量显著高于对照,而且煤矸石风化形成的土壤中,重金属Zn, Pb, Cu, Cd也有明显积累,并己经受到一定程度的污染。郭慧霞等以焦作矿区煤矸石和土壤为研究对象,进行室内模拟淋溶试验,发现煤矸石淋出液呈中性偏弱碱性,SO42-、总硬度、Zn, Mn等组分己经出现超标,Cr, Pb, Cu, Cd则未检出;再淋滤试验前期,风化煤矸石淋出液中的污染组分含量要高于新鲜煤矸石淋出液中的含量,土壤对污染物组分有很大的吸附能力,约50%的污染组分被吸附;随着淋滤的进行,煤矸石中污染组分随水淋出的含量迅速下降并逐渐稳定下来,此时由于低浓度淋滤液进入土壤,使土壤中发生了污染组分的解吸,导致淋滤液中污染组分含量升高;土壤对污染组分的吸附解析与pH值、土壤组成类型、土壤中污染物含量、土壤的吸附容量、煤矸石淋出液中污染物浓度等有关。杨建、陈家军等对焦作演马矿煤矸石堆周围土壤中重金属的空间分布特征进行了检测和分析,发现土壤受到了不同程度的污染,重金属的含量在平面上与煤矸石堆的距离成负相关,在剖面上与深度关系不明显;土壤中重金属污染分布特征与地势高低、风向和土壤性质有关。

关于煤矸石山周边土壤中微生物量的研究基本是找不到的。只有相关的pH变化和重金属污染对土壤微生物的有关报道。张彦等研究表明,沈阳张士灌区长期污水灌溉造成的原位农田土壤重金属污染,土壤微生物生物量随土壤重金属含量增加呈下降趋势。尹军霞等用传统的微生物培养法,研究了不同浓度的外源重金属Cd对油菜土壤微生物区系的影响发现,Cd浓度的不同真菌和细菌分别表现不影响、刺激和抑制。

3煤炭开采对周边土壤环境的影响

煤矸石经雨水淋溶进入水域或渗入土壤,会影响水体和土壤,并被植物根部所吸收,影响农作物的生长,造成农业减产和产品污染。大气和水携带的矸石风化物细粒可漂撒在周围土地上,污染土壤,矸石山的淋溶水进入潜流和水系,也可影响土壤。因此,煤矸石经过淋溶会严重影响土壤环境。我国煤矸石大多采用露天堆放,其自身理化性质决定了煤矸石山堆放场形成过程中的主要环境胁迫因子有:(1)物理结构不良,持水保肥能力差;{2)极端贫瘠,N, P, K及有机质

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含量极低,或是养分不平衡;(3)重金属含量过高,影响植物各种代谢途径,抑制植物对营养元素的吸收及根系的生长;(4)极端pH,煤矸石硫化物氧化产生硫酸,严重时pH接近2,酸性条件又进一步加剧重金属的溶出和毒害,并会导致养分不足。这些不利因素单独或集中同时出现,导致矸石山堆放场废弃地大多为不毛之地。

煤矸石是伴随着煤层的形成而产生的,因此矸石中微量元素的来源与煤相似,在煤矸石中,微量有毒元素都有无机态或有机态的可能性,只是结合的程度不同。有毒微量元素若以有机态存在为主时,即微量有毒元素以碳氢键与有机物大分子相结合,一般不易淋溶出来;若以无机态或吸附态形式存在为主时,即微量有毒元素以盐类或其它化合物结合时,在淋溶作用下,有毒微量元素易分解出来。另外,煤矸石中有毒微量元素的状态同时受煤矸石pH值和氧化还原电位的制约及其它化合物种类的影响,不同状态的有毒微量元素在适当的环境条件下是可以相互转化的。因此,有毒微量元素在煤矸石中的贮存状态就成为有毒微量元素化学活性大小的关键所在。

煤矸石经雨水淋溶进入水域或渗入土壤,会影响水体和土壤,并被植物根部所吸收,影响农作物的生长,造成农业减产和产品污染。大气和水携带的矸石风化物细粒可漂撒在周围土地上,污染土壤,矸石山的淋溶水进入潜流和水系,也可影响土壤。煤矸石中有毒微量重金属元素随之迁移至土壤中,对土壤造成污染。

煤矸石中微量元素对土壤的影响主要有两种途径:一是含微量有毒元素的矸石粉尘直接降落于土壤;二是矸石淋溶液进入土壤。淋溶液中元素浓度较低,矸石以粉尘形式进入土壤的微量有毒元素甚少,说明不同微量有毒元素在土壤中的累积性不同,且矸石中微量有毒元素对土壤的污染是是一个长期缓慢的过程。

4防治措施

针对煤炭开采对土壤环境的污染,提出以下三点防治措施:

(1)硬化煤矸石临时堆场的地表面,煤矸石及时外卖给砖厂制砖或者进行合理的综合利用,避免长久堆放。

(2)在煤矸石临时堆场周围设置环形截水沟,工业广场内设置排水沟渠,下游设置初期雨水收集池。煤矸石淋溶水和工业广场内的最新【精品】范文 参考文献

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冲刷雨水经排水沟渠引至初期雨水收集池内,再经过中和池、沉淀池处理后回用于厂区内洒水降尘。

(3)由于矿区煤矸石山堆积对周边土壤环境己经造成污染,在改善煤矸石山环境中,植物修复技术被普遍认为具有费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染、能起到美化环境的作用、易于为社会所接受等优点。植物修复能够彻底清除土壤中的重金属污染,并可以通过处理植物体而回收其中的重金属,达到资源化利用的目标。

由于研究区主要污染物为镉、铅、铬、锌,所以建议矿区种植能够相应吸收或累积重金属的植物,从而净化矿区土壤环境,同时还有美化矿区景观环境的作用。

目前己发现有400多种植物可以超积累各种重金属,如印度芥菜和向日葵可大量积聚Pb,As,Hg,Cr,Ce,Zn等重金属;香蒲植物、绿肥植物天叶紫花菩子对Pb具有超耐性,羊齿类铁角蕨属植物对Cd有超耐性。

羽叶鬼针草和酸模能够富集重金属铅,对铅有很好的耐性,能把绝大部分的铅迁移到茎叶,可以作为先锋植物去修复被铅污染的土壤。堇菜的主要作用是除铅、镉,而且这种植物非常赖活,南方北方都能生长。也可依据本地自然选择的结果,大量种植蓖麻和蒲公英,进行植被修复。

参考文献:

[1]刘玉荣.煤矸石风化土壤中重金属的环境效应研究[J].农业环境科学学报,202_,22(1)

[2]杨建.煤矸石堆周围土壤重金属污染空间分布及评价[J].农业环境科学报,202_,27(3)

[3]刘志斌.煤矸石淋溶水环境影响的分析研究[J].辽宁工程技术大学学报.202_,24(2)

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第三篇:煤炭开采企业

煤炭开采企业---授信材料清单

1.申请书

2.公司简介

3.公司对外投资简表(含被投资公司名称、投资额、比例、最近销售收入、净利润)。

4.煤矿已有五证。

5.法人营业执照(最近年检过的正、副本)两套。

6.组织机构代码证(正、副本年检)两套

7.基本开户许可证

8.公司章程、股东签字样本。

9.验资报告

10.税务登记证(最近年检过的国、地税正副本)

11.贷款卡

12.法定代表人身份证、简历。

13.财务负责人身份证、简历。

14.近三个审计报告,含报表注释;最近月份及去年同期月份财务报表 15.最近所得税增值税纳税申报表

16.上下游重要客户介绍及主要购销合同复印件

16工商局注册登记信息(含基本情况和股东信息)

17煤矿立项文件,可研报告,环评、土地等批复文件。煤矿储量核实报告及国土资源厅储量备案证明。

19、采矿权价款缴纳标准,列出已交和未交明细表,并附相关缴税单复印件。

20、矿井资源开发利用方案。

21、平均坑口价、开采成本。

第四篇:固体废弃物对地下水的污染

固体废弃物对地下水造成的污染

固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质,通俗地说,就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,即城市生活垃圾,主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾(又称渣土)。固体废弃物未经无害化处理,随意堆放,将随天然降水或地表径流进入河流湖泊,长期淤积,其有害成分造成水体的各种污染。有害成分如汞(来自红塑料,电池,霓虹灯管等)、镉(来自印刷、墨水、纤维、玻璃、涂料等),铅(来字黄色聚乙烯,铅制自来水管等)等微量元素,随渗历水进如土壤,从而污染地下水。污染途径:

1、间歇入渗型:大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带周期地渗入含水层,主要是污染潜水。淋滤体废物引起的污染即属此类;

2、连续入渗型

3、越流型:污染物从已受污染的含水层转移到未受污染的含水层

4、径流型:污染物通过地下径流进入含水层,污染潜水和承压水

防止固体废弃物污染的方法:(1)控制产生量,改革城市燃烧结构,提高居民的节约意识(2)开展综合利用,将可回收的垃圾进行资源化处理。(3)实在不能利用的经压缩和无毒处理后成为终态固体废物,然后再填埋或投海。(4)防渗处理,对地下土层进行压密,然后应用新型防渗膜,防止下渗;(5)选择最优的地质、水文条件的地点排放废物

生活废水和生活垃圾会造成地下水的总矿化度,总硬度,硝酸盐和氯化物含量升高,有时也会造成病原体污染。如塑料袋,一次性餐具,饮料瓶等含聚氯乙烯等难降解的物质,现在已经有人研究出了新型塑料(淀粉塑料、水溶塑料、光解塑料)经一定时间会降解为简单物质或被微生物分解。城市生活污水的排放,尤其是地下污水管道的泄露,将对地下水产生最直接最严重的污染。改善水质要靠居民自我环境保护意识的提高,更要靠政府和地下水管理部门的政策引导和科学保护。

目前呼和浩特市废水、污水处理率仅为20%~30%,大量污水未经处理就地排放,直接人渗补给地下水,致使潜水首先污染,危及承压水

第五篇:我国煤炭开采技术

我国煤炭开采技术

学院:能源学院

班级:采矿工程专业1303班

姓名:田11

学号:11

联系方式:111 我国煤炭开采技术

摘要:

随着社会不断的发展和进步,我们人类跨入21世纪之后,信息技术已经被应用到了多个领域之中,以高科技为科学发展观已经成为了社会发展的重要方向,以此同时,资源和环境问题已经成为了世界性所有面临和解决的问题,煤矿开采行业,是非常传统的重工业,为了能够适应社会发展,实现新世纪的发展目标和要求,这些就成为了我们煤矿工作者需要关注和重视的问题了,在煤矿开采中,其最重要的核心技术就是煤矿开采技术,为此,为了能够提高其开采的效率和开采过程中的安全性,我们必须对其煤矿开采技术进行不断的完善和创新,本文就通过从煤矿开采技术的发展以及在煤矿开采过程中存在的问题,进行了简单的阐述和分析,希望能够在论述过程中,对煤矿开采技术的发展以及解决存在的问题提供可行性思路。分析了当前煤矿开采中开采技术的重要性,探讨矿井开采的关键技术问题以及对矿井开采技术的发展方向进行了展望。

关键词: 煤矿开采技术;发展方向;存在问题;分析应用

前言

煤矿开采方法及技术对煤矿的安全生产、采煤设备 能力的发挥、生产成本、经济效益具有十分重要的作用。一个煤矿的生产经营状况,除了自然地质条件和管理水平外,主要取决于开采方法的先进性和适应性。我国从炮采-普通机械化采煤-高档普采-综合机械化采煤-综采放顶煤-强力综采技术的发展,使采煤工作面的年单产由几万吨、几十万吨、几百万吨到上千万吨。事实充分证明了煤矿开采技术的发展对煤矿产量、经济效益的重要作用。同时,煤矿开采是一个传统的工业,高新技术的含量较低,如何适应科学技术的发展,在竞争中求生存与发展,煤矿的开采技术正是其核心问题。因此,从战略上确定好开采技术的创新方向,从战 术上搞好开采技术创新,对煤炭工业的持续健康发展具有重要意义。

我国煤矿发展现状

我国煤矿按所有制分为国有重点煤矿,地方国有煤矿,乡镇煤矿。这3类煤矿分别处于机械化、半机械化和基本为手工劳动的生产技术水平。在202_年全国煤炭产量中,5916%来自原国有重点煤矿,21%来自地方国有煤矿,1914%来自乡镇集体煤矿。202_年国有重点煤矿采煤机械化和综合机械化程度分别达到74143%和56173%,掘进装载机械化和综掘程度分别达到73129%和12181%。

我国煤矿的开采方法既有世界先进水平的综合机械化高产高效矿井,又有原始落后的人工开采方法。如神华集团大柳塔煤矿在202_年实现“一井一面”生产原煤920158万吨的基础上,202_年计划生产原煤1000万吨,3月份月产创100158万吨,综采工作面月产90107万吨的好成绩。而我国的乡镇、个体小煤矿井型规模小,平均年产量不到1万吨,资源回收率一般只有10%~15%;伤亡事故多,1988~1997年10年间,小煤矿死亡人数占全国煤矿死亡总人数的7312%,死亡率高达1017人/Mt;开采方法落后,生产效率低。

多层次的煤炭生产结构决定了煤炭工业生产技术结构的多层次化,而且这种多层次的生产技术结构将会持续相当的时间。保障安全生产、减少手工作业和笨重体力劳动是数万个乡镇集体煤矿急需解决的问题,集约化成为大型企业的发展方向。

煤矿开采技术取得重大进展 经过“七五”、“八五”、“九五”科技攻关,我国在综合机械化放顶煤、坚硬顶板条件下的长壁综采、大 采高综采技术及工艺方面均取得重大进展。

综采放顶煤技术

20世纪80年代初我国开始试验,90年代以来,有 了很大发展,出现了兖州、潞安、阳泉等以放顶煤开采为主的大型高产高效矿区。对较好条件下的综放成套装备进行了完善提高,采用900kW电牵引采煤机,设计了低位大插板新型支架,开发应用快速移架系统,并采取加大采煤机截深、加大后部输送机溜槽宽度等措施,取得了很大成功。综放队创年产510万t的好成绩,达到世界先进水平。

我国研制出近20种放顶煤液压支架,并对放顶煤工 作面矿压显现规律、顶煤破碎规律、顶煤冒放性、支架-围岩关系进行了深入的研究,对安全、高效生产起到了重要指导作用。我国在放顶煤支架架型、结构功能、参数、理论研究及使用效果方面居国际领先水平。综放生产工艺技术研究取得了实质进展,初步解决了有夹矸、顶煤硬等特殊情况下的综放技术难题,进一步提高了回收率。

1996~202_年兖州集团公司与煤炭科学研究总院开 采所等科研机构和厂家合作完成的煤炭行业“九五”重点科技攻关项目“缓倾斜特厚煤层高产高效综放开采成套技术与装备研究”,围绕综放开采成套装备与工艺、综合降尘技术、综合防灭火技术和提高回采率相关技术等4个专题15个子专题,联合攻关,项目总体技术达到了国际领先水平,初步形成了具有自主知识产权的综采放顶煤核心技术,并逐步实现了主要综采设备的国产化,极大地提高了矿井的集中生产能力和经济效益,基本实现了“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效生产格局。202_年,兖矿综采队全部达到300万吨以上水平,其中2个综采队单产突破500万吨,最高达到512161万吨;原煤生产效率达到141787t/工,是1990年的8185倍。

目前,兖矿又与开采所等单位合作,开展了国家技术创新项目/年产600万t综放工作面设备配套与技术研究0及/高效集约化综放开采技术及关键装备0的研究与实施工作,项目完成后可基本实现集采煤、放煤、运输等生产环节的智能化、自动化,对主要生产设备工况进行实时在线监测,工作面单产水平已达600万t以上,可在全国率先实现准无人综放采煤工作面装备研究”,围绕综放开采成套装备与工艺、综合降尘技术、综合防灭火技术和提高回采率相关技术等4个专题15个子专题,联合攻关,项目总体技术达到了国际领先水平,初步形成了具有自主知识产权的综采放顶煤核心技术,并逐步实现了主要综采设备的国产化,极大地提高了矿井的集中生产能力和经济效益,基本实现了“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效生产格局。202_年,兖矿综采队全部达到300万吨以上水平,其中2个综采队单产突破500万吨,最高达到512161万吨;原煤生产效率达到141787t/工,是1990年的8185倍。目前,兖矿又与开采所等单位合作,开展了国家技术创新项目/年产600万t综放工作面设备配套与技术研究0及/高效集约化综放开采技术及关键装备0的研究与实施工作,项目完成后可基本实现集采煤、放煤、运输等生产环节的智能化、自动化,对主要生产设备工况进行实时在线监测,工作面单产水平已达600万t以上,可在全国率先实现准无人综放采煤工作面。

引进大功率综采设备日产万吨以上

我国神华集团神东公司在全国煤炭行业率先全套引 进国外先进技术和装备,实现了采掘工作面生产集中化,主要运输系统胶带化,辅助运输无轨胶轮化的机械化作业方式。神东矿区一般都采用条带式开采,工作面长度为225~245m,推进长度为2500~5000m,装备美国JOY公司生产的6LS-5型直流电牵引双滚筒采煤机,总装机功率为1600kW,采高212~510m,牵引速度为0~15m/s,生产能力在202_~2800t/h;液压支架选用美国JOY公司和德国DBT公司生产的JOY8670-214/510和DBT7640-212/415液压支架;三泵一箱乳化液泵站每台供液流量达到270L/min;大功率的JOY和DBT刮板输送机、转载机和破碎机采用集中控制联动操作,总功率达2030kW,过煤能力为21500t/h;顺槽胶带机选用美国公司和澳大利亚公司的B1400-3*375-410型胶带输送机,带速为4m/s;采区供电采用采区钻孔,移动箱式变电所,10kV电压通过钻孔直接供到工作面顺槽移动变电所。除胶带输送机以外综采工作面其它设备的总重量约6000t,总装机功率4500kW。这些先进的大功率重型机械化设备,为实现高产高效矿井建设提供了可靠保障。综采设备自动化控制的实现,为减人增效提供了广 阔空间。一个生产班的员工数由上百人、几十人减 到6~8名,班产原煤在1万t左右,日开机时间一般在83%左右,日产原煤在213万t以上,创出全国第一、世界一流水平。

国产装备日产7000t高产高效综采在综采工作面电 压不升级(1140V)的情况下,我国已研制出日产7000t综采成套设备,并在铁法矿务局晓南矿成功应用,最高日产达9206万t。实际生产表明,若全矿运输系统配套完善后,具有日产万吨的潜力。

“三下”采煤

“三下”压煤是制约我国许多煤矿发展的重要问题。据不完全统计,我国仅统配煤矿“三下”压煤量就达13719亿吨,其中建筑物下压煤量占60%左右。在人口密集、工业发达的8个省建筑物下压煤达6417亿吨,占全国“三下”压煤量的近一半。如大屯煤电公司截止202_年年底,可采储量合计6163818万t,“三下”压煤及其它非经济可采储量为4286118万吨,占可采储量的69%。随着我国经济发展对煤炭需求的增加,解压煤呆滞储量的开采技术已成为亟待解决的问题。缓倾斜薄煤层单一长壁综采技术。我国77个重点矿务局的424个矿井赋存765个薄煤 层,占可采总储量的19%。但从薄煤层中采出的煤量逐年下降,1996年仅占7132%,并有进一步下降的趋势。薄煤层开采机械化程度低,采高小,工作条件差,设备移动维修困难;存在投入多,产出少的问题。乡镇煤矿开采技术水平低,乡镇煤矿开采工艺落后,安全生产条件差,资源回 收率低,也是需要解决的问题。治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等。

优化巷道布里,减少矸石排放的开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效 益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,实现开采方法、开采布置与煤层地质条的最优匹配。重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化,简化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率; 多开煤巷,减少出矸率; 研究矸石在井下直接处理,作为充填材料的技术。

三下采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等技术的水平, 深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

矿山压力控制

寻求矿山压力控制实际问题的完好解决与科学解答 仍是采矿学科的基本任务。对于性质不同、类型繁多的矿山压力显现与控制问题,通过研制和改进测试仪器、完善监测手段、掌握不同条件下的矿山压力显现规律,并据此研究、改进控制的手段和方法,采取恰当的技术与安全措施,实现矿山压力的适时有效控制。因此我们需要继续研究的问题有:

(1)进一步完善来场围岩控制理论;

(2)研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成 本岩层拉制技术;

(3)放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理;

(4)支护质量与顶板动态监测技术;

(5)冲击矿压的预测和防治;

(6)研究开发新型的支护设备。

3.6煤炭地下气化技术

煤炭地下气化是实现高效安全开采的一项新工艺,属 于一种特殊的采煤方法,它集建井、采煤、气化。种工艺为一体,取消了庞大笨重的井下采煤设备和地面气化设备,变传统的物理采煤为化学采煤,是多学科开发洁净能源和化 工原料的高新技术。它克服了现有井工采煤的安全问题等弊端,也趁免了传统采煤和地面气化过程中的废气、废水、废渣等的污染,其关键技术是实现气化生产的连续、稳定(煤气量、煤气成份、煤气热值的稳定)和充分就地监测、控制。

3.7小煤矿技术改造和机械化开采技术

实施国家关闭小煤矿,淘汰落后生产技术和生产设备, 提高平均单井规模的技术政策,开发小型机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效;提高小煤矿的顶底板控制技术水平,最大限度地减少顶底板事故率。

4.结

综上所述,从上述过程中,笔者认为当今煤矿开采 技术的发展主要方向应该是围绕高科技技术应用和保护环境两个方面,一定要坚持可持续发展的路线,来进行的煤矿开采技术的应用,在这一过程中,主要还是需要我们相关的煤矿工作者在实践工作中不断的完善和创新方法,为煤矿开采技术的创新多提宝贵意见,为煤矿事业发展做出贡献,在浅谈煤矿开采技术的发展和存在的问题过程中,可能还存在很多不足的地方,希望可以得到广大煤矿开采工作者的广泛意见,通过相关的建议,虚心接受和思考,来不断完善自身不足之处,争取为煤矿开采技术的发展做出更多贡献。应用现代科学理论新方法与高新技术,研究解决采矿问题,探求采矿规律; 采矿科学与其它科学(计算机科学、材料科学等)的相互结合,丰富和扩展了煤矿开采技术,是当今煤矿开采技术的发展方向。

参考文献 :

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府谷县煤炭开采对地下水资源影响及保护
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