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1、安徽理工大学安徽理工大学 涂涂 敏敏 教授教授 博士博士采矿学科前沿讲座（二）采矿学科前沿讲座（二）7/22/20247/22/20241 1煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展主主 要要 内内 容容一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题二、绿色开采技术的基本内容二、绿色开采技术的基本内容三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术五、保水采煤技术五、保水采煤技术六、矸石充填采煤技术六、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20242 2煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭
2、资源环境与安全问题1.全国煤炭产量全国煤炭产量2.煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放3.煤矿突水灾害与水资源破坏煤矿突水灾害与水资源破坏4.煤矸石的露天排放问题煤矸石的露天排放问题5.“三下三下”压煤问题压煤问题6.煤矿安全与环境问题的特殊煤矿安全与环境问题的特殊性性7/22/20247/22/20243 3煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展1. 全国煤炭产量全国煤炭产量2008年全国煤炭产量年全国煤炭产量27.16亿吨亿吨其中其中95以上为井工开采以上为井工开采一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题2010年全国煤炭产量年全国煤炭产量32.5亿吨亿吨7/
3、22/20247/22/20244 4煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展2. 煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题 中中中中国国国国在在在在地地地地下下下下2000 2000 mm范范范范围围围围内内内内具具具具有有有有30353035万万万万亿亿亿亿mm3 3煤煤煤煤层层层层气气气气资资资资源源源源, ,每每每每年年年年排排排排放放放放煤煤煤煤矿矿矿矿瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯200200亿亿亿亿mm3 3左左左左右。右。右。右。 煤煤煤煤矿矿矿矿瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯灾灾灾灾害害害害严严严严重重重重，2004200420042004
4、年年年年底底底底至至至至2005200520052005年年年年初初初初，大大大大平平平平煤煤煤煤矿矿矿矿、陈陈陈陈家家家家山山山山煤煤煤煤矿矿矿矿、孙孙孙孙家家家家湾湾湾湾煤煤煤煤矿矿矿矿接接接接连连连连发发发发生生生生3 3 3 3起起起起一次死亡百人以上特大瓦斯事故。一次死亡百人以上特大瓦斯事故。一次死亡百人以上特大瓦斯事故。一次死亡百人以上特大瓦斯事故。高瓦斯及煤高瓦斯及煤与瓦斯突出与瓦斯突出低瓦斯低瓦斯7/22/20247/22/20245 5煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展 3. 煤矿突水灾害与水资源破坏煤矿突水灾害与水资源破坏我我国国60%60%的的矿矿区区为为石
5、石碳碳二二叠叠系系含含煤煤地地层层, ,其其中中80%80%受受到严重的突水危险。到严重的突水危险。现现在在，我我国国每每年年排排出出矿矿井井水水6060亿亿m m3 3左左右右，只只利利用用25%25%左左右右，造造成成矿矿区区水水源源枯枯竭竭、水与生态环境的破坏。水与生态环境的破坏。一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题7/22/20247/22/20246 6煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题 4. 煤矸石的露天排放问题煤矸石的露天排放问题 我我我我国国国国现现现现有有有有矸矸矸矸石石石石山山山山160016
6、0016001600余余余余座座座座，堆堆堆堆积积积积量量量量超超超超过过过过45454545亿亿亿亿t t t t，占占占占地地地地超超超超过过过过15000 15000 15000 15000 hmhmhmhm2 2 2 2。目目目目前前前前每每每每年年年年产产产产矸矸矸矸量量量量超过超过超过超过3.53.53.53.5亿亿亿亿t t t t。 矸矸矸矸石石石石山山山山除除除除了了了了占占占占用用用用大大大大量量量量的的的的土土土土地地地地资资资资源源源源外外外外，还还还还会会会会严严严严重重重重污污污污染染染染空空空空气气气气和和和和地地地地下下下下水水水水，甚甚甚甚至至至至存存存存在在
7、在在燃燃燃燃烧烧烧烧、爆炸、塌方等危险。爆炸、塌方等危险。爆炸、塌方等危险。爆炸、塌方等危险。 7/22/20247/22/20247 7煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展 5. “三下三下”压煤问题压煤问题 我我我我国国国国的的的的煤煤煤煤炭炭炭炭资资资资源源源源回回回回收收收收率率率率仅仅仅仅为为为为40%40%40%40%左左左左右右右右，“三三三三下下下下”（村村村村庄庄庄庄下下下下、道道道道路路路路下下下下、水水水水体体体体下）压煤是其重要根源。下）压煤是其重要根源。下）压煤是其重要根源。下）压煤是其重要根源。 如如如如： 新新新新汶汶汶汶矿矿矿矿区区区区“三三三三下下
8、下下”压压压压煤煤煤煤高高高高达达达达2.672.672.672.67亿亿亿亿吨吨吨吨，占占占占可采储量的可采储量的可采储量的可采储量的70%70%70%70%多。多。多。多。一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题7/22/20247/22/20248 8煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展一、煤炭资源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题 6. 我国煤矿安全与环境问题的特殊性我国煤矿安全与环境问题的特殊性v经济高速增长依赖于煤炭资源经济高速增长依赖于煤炭资源v煤层赋存条件煤层赋存条件v煤层瓦斯地质条件煤层瓦斯地质条件v煤层水文地质条件煤层水文地质条件v“三下三下”
9、压煤与土地资源条件压煤与土地资源条件v创新绿色采煤技术为核心创新绿色采煤技术为核心7/22/20247/22/20249 9煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展对土地资源的破坏和占用对土地资源的破坏和占用对土地资源的破坏和占用对土地资源的破坏和占用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。接挖损和外排土场压占为主。接挖损和外排土场压占为主。接挖损和外排土场压占为主。平均每采万吨原煤造成塌陷土地
10、平均每采万吨原煤造成塌陷土地平均每采万吨原煤造成塌陷土地平均每采万吨原煤造成塌陷土地0.20.20.20.2公顷，每年新增塌陷地约公顷，每年新增塌陷地约公顷，每年新增塌陷地约公顷，每年新增塌陷地约0.50.50.50.5亿公顷。亿公顷。亿公顷。亿公顷。以山西省为例，煤炭地下采空面积达以山西省为例，煤炭地下采空面积达以山西省为例，煤炭地下采空面积达以山西省为例，煤炭地下采空面积达1500Km1500Km1500Km1500Km2 2 2 2（占全省面积的（占全省面积的（占全省面积的（占全省面积的1%1%1%1%多）。多）。多）。多）。煤炭开采形成的环境问题之一煤炭开采形成的环境问题之一一、煤炭资
11、源环境与安全问题一、煤炭资源环境与安全问题7/22/20247/22/20241010煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤炭开采形成的环境问题之二水资源的破坏和污染水资源的破坏和污染水资源的破坏和污染水资源的破坏和污染煤炭开采过程中，人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤煤炭开采过程中，人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤煤炭开采过程中，人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤煤炭开采过程中，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。同时开采还可能系含水层的自然疏干，破坏了地下水资源。同时开采还可能系含水层的自然疏干，破坏了地下水资源。同时开采还可能系含
12、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。污染地下水资源。污染地下水资源。污染地下水资源。以山西为例，采煤破坏地下水以山西为例，采煤破坏地下水以山西为例，采煤破坏地下水以山西为例，采煤破坏地下水4.24.24.24.2亿亿亿亿m m m m3 3 3 3/a/a/a/a，导致井水位下降或，导致井水位下降或，导致井水位下降或，导致井水位下降或断流共计断流共计断流共计断流共计3218321832183218个，影响水利工程个，影响水利工程个，影响水利工程个，影响水利工程433433433433处，水库处，水库处，水库处，水库40404040座，输水管座，输水管座，输水管座，输
13、水管道道道道793890m793890m793890m793890m；造成；造成；造成；造成1678167816781678个村庄、个村庄、个村庄、个村庄、812715812715812715812715口人、口人、口人、口人、108241108241108241108241头牲畜头牲畜头牲畜头牲畜饮水困难。使本来缺水的山西环境受到进一步破坏。饮水困难。使本来缺水的山西环境受到进一步破坏。饮水困难。使本来缺水的山西环境受到进一步破坏。饮水困难。使本来缺水的山西环境受到进一步破坏。7/22/20247/22/20241111煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤炭开采形成的环境问题之
14、三对大气环境的污染对大气环境的污染对大气环境的污染对大气环境的污染主要来自矿井排出的瓦斯和矸石山的自燃。主要来自矿井排出的瓦斯和矸石山的自燃。主要来自矿井排出的瓦斯和矸石山的自燃。主要来自矿井排出的瓦斯和矸石山的自燃。瓦斯即煤层气，它是比瓦斯即煤层气，它是比瓦斯即煤层气，它是比瓦斯即煤层气，它是比COCOCOCO2 2 2 2还严重的温室气体，也是导致煤矿还严重的温室气体，也是导致煤矿还严重的温室气体，也是导致煤矿还严重的温室气体，也是导致煤矿重大安全事故的根源。同时重大安全事故的根源。同时重大安全事故的根源。同时重大安全事故的根源。同时瓦斯又是最好的清洁能源。瓦斯又是最好的清洁能源。瓦斯又是
15、最好的清洁能源。瓦斯又是最好的清洁能源。建国以来建国以来建国以来建国以来, , , ,我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500150015001500余次余次余次余次, , , ,仅仅仅仅2001200120012001年由于瓦斯事故的死亡人数达年由于瓦斯事故的死亡人数达年由于瓦斯事故的死亡人数达年由于瓦斯事故的死亡人数达2356235623562356人，为煤矿总死亡人数的人，为煤矿总死亡人数的人，为煤矿总死亡人数的人，为煤矿总死亡人数的40%40%40%40%。煤矿每年向大气排放瓦斯煤矿每年向大气排放瓦斯煤矿每
16、年向大气排放瓦斯煤矿每年向大气排放瓦斯70-19070-19070-19070-190亿亿亿亿m m m m3 3 3 3。，必须加以利用，变。，必须加以利用，变。，必须加以利用，变。，必须加以利用，变害为宝。害为宝。害为宝。害为宝。7/22/20247/22/20241212煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤炭开采形成的环境问题之四对地面建筑物及人文环境的破坏对地面建筑物及人文环境的破坏对地面建筑物及人文环境的破坏对地面建筑物及人文环境的破坏导致村庄被迫迁徙。导致村庄被迫迁徙。导致村庄被迫迁徙。导致村庄被迫迁徙。以淮南矿业集团为例，以淮南矿业集团为例，以淮南矿业集团为例，以淮
17、南矿业集团为例，2008200820082008年，顾桥镇搬迁问题。年，顾桥镇搬迁问题。年，顾桥镇搬迁问题。年，顾桥镇搬迁问题。兖州矿业集团。兖州矿业集团。兖州矿业集团。兖州矿业集团。7/22/20247/22/20241313煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤矿的煤矿的煤矿的煤矿的“绿色开采技术绿色开采技术绿色开采技术绿色开采技术”的开展与应用已迫在眉睫。的开展与应用已迫在眉睫。的开展与应用已迫在眉睫。的开展与应用已迫在眉睫。事实上，中国矿业大学教授钱鸣高院士及其领导的课题组，事实上，中国矿业大学教授钱鸣高院士及其领导的课题组，事实上，中国矿业大学教授钱鸣高院士及其领导的课题
18、组，事实上，中国矿业大学教授钱鸣高院士及其领导的课题组，从从从从20202020世纪九十年代初已开始了有关世纪九十年代初已开始了有关世纪九十年代初已开始了有关世纪九十年代初已开始了有关“绿色开采技术绿色开采技术绿色开采技术绿色开采技术”的研究的研究的研究的研究和实践。在长期研究和实践的基础上，钱鸣高院士正式提出和实践。在长期研究和实践的基础上，钱鸣高院士正式提出和实践。在长期研究和实践的基础上，钱鸣高院士正式提出和实践。在长期研究和实践的基础上，钱鸣高院士正式提出了煤矿绿色开采的理念及其技术体系。了煤矿绿色开采的理念及其技术体系。了煤矿绿色开采的理念及其技术体系。了煤矿绿色开采的理念及其技术体
19、系。二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/20247/22/20241414煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术, , , ,在基本概念上在基本概念上在基本概念上在基本概念上是从是从是从是从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水、土地等一广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水、土地等一广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水、土地等一广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各种资源；切可以利用的各种资源；切可以利用
20、的各种资源；切可以利用的各种资源；基本出发点是基本出发点是基本出发点是基本出发点是从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对从开采的角度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；环境和其他资源的不良影响；环境和其他资源的不良影响；环境和其他资源的不良影响；目标是目标是目标是目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出煤矿绿色开采的内涵煤矿绿色开采的内涵7/2
21、2/20247/22/20241515煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤矿绿色开采的特点之一 从广义资源的角度论，在矿区范围内的从广义资源的角度论，在矿区范围内的从广义资源的角度论，在矿区范围内的从广义资源的角度论，在矿区范围内的煤炭；地下水；煤煤炭；地下水；煤煤炭；地下水；煤煤炭；地下水；煤层内所含的瓦斯；土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其层内所含的瓦斯；土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其层内所含的瓦斯；土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其层内所含的瓦斯；土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其他矿床他矿床他矿床他矿床都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用。都应该是经营这个矿区的开
22、发对象而加以利用。都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用。都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用。二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/20247/22/20241616煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展矿井瓦斯定义：矿井中主要由甲烷为主的矿井瓦斯定义：矿井中主要由甲烷为主的矿井瓦斯定义：矿井中主要由甲烷为主的矿井瓦斯定义：矿井中主要由甲烷为主的有害气体有害气体有害气体有害气体。-煤层气煤层气煤层气煤层气瓦斯抽放瓦斯抽放瓦斯抽放瓦斯抽放-煤层气开采（抽采）煤层气开采（抽采）煤层气开采（抽采）煤层气开采（抽采）矿井水文地质类型：根据矿井水文地质条件、涌水量、矿井水文地质
23、类型：根据矿井水文地质条件、涌水量、矿井水文地质类型：根据矿井水文地质条件、涌水量、矿井水文地质类型：根据矿井水文地质条件、涌水量、水害水害水害水害情情情情况和防治水难易程度，况和防治水难易程度，况和防治水难易程度，况和防治水难易程度，类型。类型。类型。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显然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有显然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有显然，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。害物来对待是不合适的。害物来对待是不合适的。害物来对待是不合适的。 二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/2
24、0247/22/20241717煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤矿绿色开采的特点之二从开采的角度采取措施，从源头消除或减少采矿对环境的从开采的角度采取措施，从源头消除或减少采矿对环境的从开采的角度采取措施，从源头消除或减少采矿对环境的从开采的角度采取措施，从源头消除或减少采矿对环境的破坏；而不是破坏；而不是破坏；而不是破坏；而不是先破坏后治理先破坏后治理先破坏后治理先破坏后治理。因而，矸石的井上处理与土。因而，矸石的井上处理与土。因而，矸石的井上处理与土。因而，矸石的井上处理与土地复垦是属于环境治理问题，而不属于绿色开采问题。地复垦是属于环境治理问题，而不属于绿色开采问题。地
25、复垦是属于环境治理问题，而不属于绿色开采问题。地复垦是属于环境治理问题，而不属于绿色开采问题。二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/20247/22/20241818煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展 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），因而，绿色开采的重大基础理论为：（岩体不破坏上述问题都不会发生），因而，绿色开采的重大基础理论为：（岩
26、体不破坏上述问题都不会发生），因而，绿色开采的重大基础理论为：（岩体不破坏上述问题都不会发生），因而，绿色开采的重大基础理论为： （1 1 1 1）采矿后岩层内的）采矿后岩层内的）采矿后岩层内的）采矿后岩层内的“节理裂隙场节理裂隙场节理裂隙场节理裂隙场”分布以及离层规律；分布以及离层规律；分布以及离层规律；分布以及离层规律； （2 2 2 2）开采对岩层与地表移动的影响规律。）开采对岩层与地表移动的影响规律。）开采对岩层与地表移动的影响规律。）开采对岩层与地表移动的影响规律。 （3 3 3 3）水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律；）水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律；）水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律；
27、）水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律； （4 4 4 4）岩体应力场分布规律及岩层控制技术）岩体应力场分布规律及岩层控制技术）岩体应力场分布规律及岩层控制技术）岩体应力场分布规律及岩层控制技术 岩层控制的岩层控制的岩层控制的岩层控制的关键层理论关键层理论关键层理论关键层理论，为煤矿绿色开采技术的发展提供了理论基础。，为煤矿绿色开采技术的发展提供了理论基础。，为煤矿绿色开采技术的发展提供了理论基础。，为煤矿绿色开采技术的发展提供了理论基础。 因而，一定程度上绿色开采技术可叫做因而，一定程度上绿色开采技术可叫做因而，一定程度上绿色开采技术可叫做因而，一定程度上绿色开采技术可叫做“基于岩层控制的绿色开采
28、技术基于岩层控制的绿色开采技术基于岩层控制的绿色开采技术基于岩层控制的绿色开采技术”。煤矿绿色开采的特点之三二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/20247/22/20241919煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展 根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，绿色开采技根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，绿色开采技根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，绿色开采技根据煤矿中土地、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：术主要包括以下内容：术主要包括以下内容：术主要包括以下内容： 水资源保护水资源保护水资源保护水资源保护形成形成形成形成“保水开
29、采保水开采保水开采保水开采”技术；技术；技术；技术； 土地与建筑物保护土地与建筑物保护土地与建筑物保护土地与建筑物保护形成离层注浆、充填与条带开采技术；形成离层注浆、充填与条带开采技术；形成离层注浆、充填与条带开采技术；形成离层注浆、充填与条带开采技术； 瓦斯抽放瓦斯抽放瓦斯抽放瓦斯抽放形成形成形成形成“煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采”技术；技术；技术；技术； 煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术充填开采技术；充填开采技术；充填开采技术；充填开采技术； 地下气化液化技术。地下气
30、化液化技术。地下气化液化技术。地下气化液化技术。 采场老顶岩层采场老顶岩层采场老顶岩层采场老顶岩层“砌体梁砌体梁砌体梁砌体梁”结构模型是针对开采过程中的矿山压结构模型是针对开采过程中的矿山压结构模型是针对开采过程中的矿山压结构模型是针对开采过程中的矿山压力控制提出来的。力控制提出来的。力控制提出来的。力控制提出来的。 关键层理论的提出是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开采关键层理论的提出是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开采关键层理论的提出是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开采关键层理论的提出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采与突水防治以及对开采沉陷控制中节理
31、裂隙的分布及其对瓦斯抽采与突水防治以及对开采沉陷控制中节理裂隙的分布及其对瓦斯抽采与突水防治以及对开采沉陷控制中节理裂隙的分布及其对瓦斯抽采与突水防治以及对开采沉陷控制等的影响，为绿色开采提供了理论基础。等的影响，为绿色开采提供了理论基础。等的影响，为绿色开采提供了理论基础。等的影响，为绿色开采提供了理论基础。 二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/20247/22/20242020煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展绿色开采绿色开采技术体系技术体系煤炭开采煤炭开采煤炭开采煤炭开采岩层移动岩层移动岩层移动岩层移动排放矸石排放矸石排放矸石排放矸石地下水流失地下水流失地下水流失
32、地下水流失与突水事故与突水事故与突水事故与突水事故瓦斯卸压流动、瓦斯事瓦斯卸压流动、瓦斯事瓦斯卸压流动、瓦斯事瓦斯卸压流动、瓦斯事故与排放瓦斯污染环境故与排放瓦斯污染环境故与排放瓦斯污染环境故与排放瓦斯污染环境地表塌陷、土地地表塌陷、土地地表塌陷、土地地表塌陷、土地与建筑物损害与建筑物损害与建筑物损害与建筑物损害占用土地占用土地占用土地占用土地污染环境污染环境污染环境污染环境保水保水保水保水开采开采开采开采煤与煤层气煤与煤层气煤与煤层气煤与煤层气共采共采共采共采条带开采条带开采条带开采条带开采充填开采充填开采充填开采充填开采矸石不出井矸石不出井矸石不出井矸石不出井与煤巷支护与煤巷支护与煤巷支护
33、与煤巷支护煤炭地下煤炭地下煤炭地下煤炭地下气化气化气化气化二、绿色开采的提出二、绿色开采的提出7/22/20247/22/20242121煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展采动破裂煤岩体中水与瓦斯流动规律，需建立采动破裂煤岩采动破裂煤岩体中水与瓦斯流动规律，需建立采动破裂煤岩体渗流实验研究系统；体渗流实验研究系统；基于岩层移动与关键层理论的开采沉陷预测与建筑物下采煤基于岩层移动与关键层理论的开采沉陷预测与建筑物下采煤的定量设计方法；的定量设计方法；适合煤矿特点的充填采矿材料与工艺系统；适合煤矿特点的充填采矿材料与工艺系统；煤矿绿色开采技术的经济评价方法与法规煤矿绿色开采技术的经济
34、评价方法与法规。若干待研究的问题若干待研究的问题7/22/20247/22/20242222煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤矿绿色开采煤矿绿色开采煤矿绿色开采煤矿绿色开采采动岩体结构运动理论采动岩体结构运动理论采动岩体结构运动理论采动岩体结构运动理论采动裂隙岩体渗流理论采动裂隙岩体渗流理论采动裂隙岩体渗流理论采动裂隙岩体渗流理论煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采煤与瓦斯共采保水采煤保水采煤保水采煤保水采煤矸石充填采煤矸石充填采煤矸石充填采煤矸石充填采煤绿色开采技术框架绿色开采技术框架绿色开采技术框架绿色开采技术框架7/22/20247/22/20242323煤炭资源绿色开采
35、研究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术1. 瓦斯抽采方法分类瓦斯抽采方法分类2. 采动卸压瓦斯抽采采动卸压瓦斯抽采3. 煤与瓦斯共采效果煤与瓦斯共采效果7/22/20247/22/20242424煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展1. 瓦斯抽采方法分类瓦斯抽采方法分类三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20242525煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20242626煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术
36、三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20242727煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展以上各种方法的组合构成了以上各种方法的组合构成了煤矿瓦斯的综合抽采煤矿瓦斯的综合抽采三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20242828煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展2. 采动卸压瓦斯抽采采动卸压瓦斯抽采三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20242929煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243030煤炭资源绿色开采研
37、究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术-冒落带，冒落带，冒落带，冒落带，-裂隙带，裂隙带，裂隙带，裂隙带，-弯曲下沉带弯曲下沉带弯曲下沉带弯曲下沉带A-A-A-A-煤壁支撑影响区，煤壁支撑影响区，煤壁支撑影响区，煤壁支撑影响区，B-B-B-B-离层裂隙区，离层裂隙区，离层裂隙区，离层裂隙区，C-C-C-C-重新压实区重新压实区重新压实区重新压实区7/22/20247/22/20243131煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展走向高抽巷走向高抽巷走向高抽巷走向高抽巷三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243232煤炭
38、资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展倾向高抽巷倾向高抽巷倾向高抽巷倾向高抽巷三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243333煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展倾向穿层孔倾向穿层孔倾向穿层孔倾向穿层孔三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243434煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展顶板走向孔顶板走向孔顶板走向孔顶板走向孔三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243535煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展地面钻井地面钻井地面钻井地面钻井三、煤与
39、瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243636煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243737煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243838煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展底板巷底板巷底板巷底板巷穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20243939煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展底板巷底板巷底板巷底板巷
40、穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20244040煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展中国煤矿瓦斯抽采量的增长情况中国煤矿瓦斯抽采量的增长情况中国煤矿瓦斯抽采量的增长情况中国煤矿瓦斯抽采量的增长情况1965196520072007199519951985198515015060060044004400328328阳泉、淮南、水城、盘江、松藻、阳泉、淮南、水城、盘江、松藻、晋城、抚顺晋城、抚顺 、淮北等、淮北等1010个矿业集个矿业集团年抽采量超过团年抽采量超过1 1亿立方米亿立方米山西、辽宁、安徽、重庆等山西、辽宁、
41、安徽、重庆等5 5个省个省市年抽采量超过市年抽采量超过2 2亿立方米亿立方米3. 煤与瓦斯共采效果煤与瓦斯共采效果三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20244141煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展19771977年以来全国煤炭产量与死亡人数年以来全国煤炭产量与死亡人数三、煤与瓦斯共采技术三、煤与瓦斯共采技术7/22/20247/22/20244242煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术1.研究现状与不足研究现状与不足2.关键科学问题关键科学问题3.重点研究内容重点研究内容4.主要研究进
42、展主要研究进展5.工程应用实例工程应用实例7/22/20247/22/20244343煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展矿矿井井突突水水的的地地质质特特征征及及条条件件：安安全全水水头头预预测测法法、隔隔水水层厚度判别法、层厚度判别法、“下三带下三带”理论理论(中国中国)等。等。采采动动裂裂隙隙演演化化与与渗渗流流理理论论：“横横三三区区”与与“竖竖三三带带”裂裂隙隙分分布布规规律律(中中国国)、非非线线性性Darcy渗渗流流理理论论、裂裂隙隙演演化化与与应力耦合渗流理论应力耦合渗流理论(中国中国)等。等。矿矿井井突突水水的的中中长长期期预预报报方方法法：突突水水系系数数法法、G
43、IS模模型型法法(中国中国)、斯列萨烈夫法等。、斯列萨烈夫法等。矿井突水的治理方法：矿井突水的治理方法：疏水降压法、注浆堵水法等。疏水降压法、注浆堵水法等。1. 研究现状与不足研究现状与不足四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20244444煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展针针针针对对对对中中中中国国国国煤煤煤煤矿矿矿矿开开开开采采采采面面面面临临临临特特特特别别别别复复复复杂杂杂杂的的的的构构构构造造造造地地地地质质质质与与与与水水水水文文文文地地地地质质质质条条条条件件件件，例如：奥陶系高承压、强富水岩溶含水层底板，研究不深入。例如：
44、奥陶系高承压、强富水岩溶含水层底板，研究不深入。例如：奥陶系高承压、强富水岩溶含水层底板，研究不深入。例如：奥陶系高承压、强富水岩溶含水层底板，研究不深入。采采采采动动动动裂裂裂裂隙隙隙隙场场场场演演演演化化化化规规规规律律律律、采采采采动动动动岩岩岩岩体体体体渗渗渗渗流流流流突突突突变变变变理理理理论论论论、临临临临突突突突预预预预报报报报理理理理论等研究不足。论等研究不足。论等研究不足。论等研究不足。控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法等研究才起步。控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法等研究才起步。控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法等研究才起步。控制矿井突水的水资源保护性采煤
45、理论与方法等研究才起步。四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术1. 研究现状与不足研究现状与不足7/22/20247/22/20244545煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展2. 关键科学问题关键科学问题四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20244646煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v问题问题1 ： 矿井突水的含导水构造矿井突水的含导水构造 地质特征与条件地质特征与条件p我我国国大大部部分分矿矿区区水水文文地地质质与与构构造造地地质质条条件件十十分分复复杂，杂，65%65%左右的矿井受严重突水危胁。左右的矿井受
46、严重突水危胁。p现现有有研研究究对对陷陷落落柱柱和和断断层层等等导导水水构构造造的的发发育育规规律律、地下水的赋存和运移规律等认识不足。地下水的赋存和运移规律等认识不足。四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20244747煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 陷落柱突水实例陷落柱突水实例 开开开开滦滦滦滦范范范范各各各各庄庄庄庄煤煤煤煤矿矿矿矿2171 2171 工工工工作作作作面面面面发发发发生生生生特特特特大大大大陷陷陷陷落落落落柱柱柱柱突突突突水水水水, , 造造造造成成成成全全全全矿矿矿矿被被被被淹淹淹淹，最最最最大大大大突突突突
47、水水水水 量量量量 达达达达 2053 2053 mm3 3/min/min，为为为为目目目目前前前前世世世世界界界界上上上上水水水水量量量量最最最最大大大大的的的的突突突突水。水。水。水。陷落柱富含水层工作面四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20244848煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v问题问题2：采动岩体结构破坏与裂隙采动岩体结构破坏与裂隙 演化及渗流突变规律演化及渗流突变规律p采动引起的应力场和裂隙场变化是导通陷落柱采动引起的应力场和裂隙场变化是导通陷落柱和断层，以及形成新的导水通道的前提条件。和断层，以及形成新的导水通道的前
48、提条件。p渗流突变是突水致灾的根源，现有的基础研究渗流突变是突水致灾的根源，现有的基础研究还不能揭示渗流突变的机理。还不能揭示渗流突变的机理。四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20244949煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 采动裂隙直接导通含水层突水实例采动裂隙直接导通含水层突水实例 广广东东兴兴宁宁大大兴兴煤煤矿矿，下下层层煤煤开开采采时时，采采动动裂裂隙隙扩扩展展破破坏坏了了上上层层煤煤开开采采所所留留设设的的防防水水煤煤柱柱，导致特大突水，死亡导致特大突水，死亡123人。人。含水层上工作面下工作面煤柱采动裂隙四、煤矿突水灾害防
49、治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245050煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 问题问题3：矿井突水预测与控制的：矿井突水预测与控制的 基础理论与方法基础理论与方法p目目前前没没有有建建立立针针对对不不同同突突水水类类型型的的预预测测预预报理论模型，还不能实现临突预报。报理论模型，还不能实现临突预报。p传传统统采采煤煤理理论论强强调调了了矿矿井井水水的的灾灾害害性性，忽忽视视了了水水的的资资源源性性，并并把把水水作作为为灾灾害害的的根根源源加加以以处处理理，“疏疏干干”、“排排水水”等等矿矿井井防防治水方法造成大量水资源浪费。治水方法造成大量水资源
50、浪费。四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245151煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展3. 研究内容与方案研究内容与方案四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245252煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展研研研研究究究究方方方方向向向向1 1 1 1、矿井突水的水文地质结构模式及形成条件、矿井突水的水文地质结构模式及形成条件、矿井突水的水文地质结构模式及形成条件、矿井突水的水文地质结构模式及形成条件 3 3 3 3、采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件、采动岩体裂隙演化及隔水关
51、键层的形成条件、采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件、采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件 6 6 6 6、矿井突水的水量预测理论与方法、矿井突水的水量预测理论与方法、矿井突水的水量预测理论与方法、矿井突水的水量预测理论与方法 5 5 5 5、矿井突水的危险性评价理论与方法、矿井突水的危险性评价理论与方法、矿井突水的危险性评价理论与方法、矿井突水的危险性评价理论与方法 7 7 7 7、突水前兆信息演化规律及实时监测理论、突水前兆信息演化规律及实时监测理论、突水前兆信息演化规律及实时监测理论、突水前兆信息演化规律及实时监测理论 8 8 8 8、控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法、控制矿
52、井突水的水资源保护性采煤理论与方法、控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法、控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法 2 2 2 2、矿井突水的动力学特征及控制因素、矿井突水的动力学特征及控制因素、矿井突水的动力学特征及控制因素、矿井突水的动力学特征及控制因素 4 4 4 4、采动岩体渗流规律与突变机理、采动岩体渗流规律与突变机理、采动岩体渗流规律与突变机理、采动岩体渗流规律与突变机理 四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245353煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展煤矿突水机理与突水防治理论煤矿突水机理与突水防治理论理理论分析论分析
53、数值数值模拟模拟物理物理模拟模拟现场测试现场测试水文地水文地质学质学工程地工程地质学质学构造地构造地质学质学采矿采矿工程工程地球物地球物理勘探理勘探矿井突水灾害治理矿井突水灾害治理研究对象研究对象研究内容研究内容研究方法研究方法涉及学科涉及学科科学问题科学问题矿井突水的含导矿井突水的含导水构造地质特征水构造地质特征及条件及条件采动岩体结构破坏采动岩体结构破坏与裂隙演化及渗流与裂隙演化及渗流突变规律突变规律矿井突水预测与矿井突水预测与控制的基础理论控制的基础理论与方法与方法矿井突水的矿井突水的水文地质结水文地质结构特征及形构特征及形成条件成条件采动岩体破裂采动岩体破裂结构运动及采结构运动及采动岩
54、体渗流突动岩体渗流突变理论变理论矿井突水的矿井突水的预测预报理预测预报理论与方法论与方法控制矿井突控制矿井突水的水资源水的水资源保护性采煤保护性采煤理论与方法理论与方法岩石岩石力学力学渗流渗流理论理论信息信息科学科学安全安全工程工程四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245454煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展突水水源水源隔水关键层隔水关键层天天然然构构造造采采动动裂裂隙隙突水通道突水通道内容内容内容内容1 1 1 1地质结地质结地质结地质结构特征构特征构特征构特征与条件与条件与条件与条件内容内容内容内容2 2 2 2裂隙演裂隙演裂隙
55、演裂隙演化与渗化与渗化与渗化与渗流突变流突变流突变流突变内容内容内容内容3 3 3 3预测预预测预预测预预测预报理论报理论报理论报理论与方法与方法与方法与方法内容内容内容内容4 4 4 4控制突控制突控制突控制突水的采水的采水的采水的采煤方法煤方法煤方法煤方法四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245555煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展内容内容1 1地质结地质结构特征构特征与条件与条件内容内容2 2裂隙演裂隙演化与渗化与渗流突变流突变内容内容3 3预测预预测预报理论报理论与方法与方法内容内容4 4控制突控制突水的采水的采煤方法煤方法
56、突水水源水源隔水关键层隔水关键层天天然然构构造造采采动动裂裂隙隙突水通道突水通道保水采煤与保水采煤与煤水共采煤水共采危险评价理危险评价理论与方法论与方法水水量量预预测测理理论与方法论与方法前兆信息与前兆信息与临突预报临突预报地质结构模地质结构模式及条件式及条件 地地质质动动力力学学及控制因素及控制因素隔水关键层隔水关键层与裂隙演化与裂隙演化采采动动裂裂隙隙渗渗流与突变流与突变四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245656煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 隔水关键层的定义隔水关键层的定义 水最终要穿透的岩层或最终被阻隔住的岩层水最终
57、要穿透的岩层或最终被阻隔住的岩层被称为隔水关键层。被称为隔水关键层。v 隔水关键层的三种类型隔水关键层的三种类型其一，坚硬结构关键层；其一，坚硬结构关键层；其二，泥质软弱岩性隔水层；其二，泥质软弱岩性隔水层；其三，坚硬与软弱组合岩层隔水层。其三，坚硬与软弱组合岩层隔水层。4. 主要研究进展主要研究进展四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245757煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v隔水关键层结构与渗流稳定性隔水关键层结构与渗流稳定性p结构稳定判据结构稳定判据 刚度：刚度：强度：强度：l1ln+1 p渗流稳定判据渗流稳定判据 1四、煤矿
58、突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245858煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 采动破碎岩体渗流突变理论研究采动破碎岩体渗流突变理论研究混沌吸引子混沌吸引子渗流失稳判据渗流失稳判据渗流方程渗流方程实测与试验实测与试验渗渗流流特特性性四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20245959煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 试验原理、方法与装置试验原理、方法与装置原位采动破碎岩体水原位采动破碎岩体水渗流特性试验装置渗流特性试验装置 堆积采动破碎岩体水堆积采动破碎岩体水渗流特性试验装置渗流特
59、性试验装置 四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20246060煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v采动覆岩裂隙演化与渗流规律采动覆岩裂隙演化与渗流规律 (a) 采场推进采场推进40m (b) 采场推进采场推进60m (a) 采场推进采场推进40m (b) 采场推进采场推进60m 采动覆岩渗流矢量分布图采动覆岩渗流矢量分布图采空区上方垂直渗流速度分布图采空区上方垂直渗流速度分布图四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20246161煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展突水水源水源隔水关键层隔
60、水关键层天天然然构构造造采采动动裂裂隙隙突水通道突水通道判别隔水关键判别隔水关键层的位置层的位置井下电法探测、井下电法探测、开采地质条件等开采地质条件等判别隔水关键判别隔水关键层结构稳定性层结构稳定性开采设计、关键开采设计、关键层理论分析等层理论分析等判别隔水关键判别隔水关键层渗流稳定性层渗流稳定性渗流突变理论、渗流突变理论、井下电法探测等井下电法探测等渗流突变通道渗流突变通道的控制的控制优化采场设计、优化采场设计、注浆改造加固等注浆改造加固等安全开采安全开采v 隔水关键层保护原理隔水关键层保护原理 稳定稳定稳定稳定四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/2
61、0246262煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v采场底板突水防治采场底板突水防治龙固矿龙固矿2120121201工作面为例工作面为例5. 工程应用实例工程应用实例四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术目标：安全开采目标：安全开采采矿地质条件分析采矿地质条件分析l太原组太原组21煤煤,距奥灰距奥灰45m,水压水压4.0MPa;l突水系数是临界值的突水系数是临界值的1.5倍倍;l采深采深460m，采高，采高1.5m;l底板隔水关键层底板隔水关键层6.3m，=5.5MPa隔水关键层结构隔水关键层结构稳定性判别稳定性判别l井下电法探测，井下电法探测，3条隐伏含水断层，发条隐伏
62、含水断层，发育深度育深度1630m；l关键层破断分析，破断裂隙深度关键层破断分析，破断裂隙深度38m隔水关键层渗流隔水关键层渗流稳定性分析稳定性分析l渗流突变理论分析，工作面推进渗流突变理论分析，工作面推进200m隐伏含水断层处有突水危险隐伏含水断层处有突水危险渗流突变通道控制渗流突变通道控制l 隔水关键层加固措施，局部注浆加固隔水关键层加固措施，局部注浆加固7/22/20247/22/20246363煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展底板破坏区域的数值模拟底板破坏区域的数值模拟 底板注浆区域的岩石采样底板注浆区域的岩石采样底板注浆钻孔布置图底板注浆钻孔布置图 v采场底板突水防治
63、实例分析资料采场底板突水防治实例分析资料四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20246464煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v采场顶板突水防治采场顶板突水防治俄布矿俄布矿E11022工作面为例工作面为例目标：安全开采目标：安全开采采矿地质条件分析采矿地质条件分析l浅理深浅理深150m，煤厚，煤厚3.8ml顶板粗砂岩顶板粗砂岩66ml覆岩砂砾互层（含水层）覆岩砂砾互层（含水层）l地表有过境水地表有过境水隔水关键层结构隔水关键层结构稳定性分析稳定性分析l结构关键层破断，则隔水结构关键层破断，则隔水关键层失稳关键层失稳严格保护结构关键严格保护结
64、构关键层的完整性层的完整性l宽条带宽条带(短壁短壁)综采，采宽综采，采宽60m，煤柱宽，煤柱宽20m四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20246565煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展采动裂隙场分布采动裂隙场分布顶板贯通裂隙顶板贯通裂隙宽条带开采设计宽条带开采设计结构关键层结构关键层采动覆岩渗流场采动覆岩渗流场v采场顶板突水防治实例分析资料采场顶板突水防治实例分析资料四、煤矿突水灾害防治技术四、煤矿突水灾害防治技术7/22/20247/22/20246666煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展五、保水采煤技术五、保水采煤技术1
65、.全矿区保水采煤分区与保水对策全矿区保水采煤分区与保水对策2.控制隔水关键层结构与渗流稳定控制隔水关键层结构与渗流稳定3.水资源转移存储与综合利用水资源转移存储与综合利用4.主要技术特点主要技术特点以神东矿区为例以神东矿区为例7/22/20247/22/20246767煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展1. 全矿区保水采煤分区与保水对策全矿区保水采煤分区与保水对策v水文地质结构系统分析与保水分区水文地质结构系统分析与保水分区五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20246868煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v4种隔水层结构种隔水层结构 多层
66、隔水层结构多层隔水层结构 高位隔水层结构高位隔水层结构 低位隔水层结构低位隔水层结构 隔水层侧切结构隔水层侧切结构五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20246969煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v神东矿区保水采煤对策神东矿区保水采煤对策表表1 神东矿区水资源赋存及保护对策神东矿区水资源赋存及保护对策水资源类型水资源类型水资源类型水资源类型赋存条件赋存条件赋存条件赋存条件富水富水富水富水性性性性保水方法和保水方法和保水方法和保水方法和关键技术关键技术关键技术关键技术地表水和水源地地表水和水源地地表水和水源地地表水和水源地河谷及其附近河谷及其附近河谷及其
67、附近河谷及其附近第四系含水第四系含水第四系含水第四系含水层层强强强强保保保保护护区范区范区范区范围围内限内限内限内限采采采采烧变烧变岩孔洞水岩孔洞水岩孔洞水岩孔洞水烧变烧变岩岩岩岩带带孔洞含水孔洞含水孔洞含水孔洞含水层层强强强强侧侧向保水煤柱向保水煤柱向保水煤柱向保水煤柱第四系潜水第四系潜水第四系潜水第四系潜水萨萨拉拉拉拉乌苏组乌苏组含水含水含水含水层层弱弱弱弱- - - -强强强强保保保保护护隔水关隔水关隔水关隔水关键层键层、转转移存移存移存移存贮贮等等等等基岩裂隙水基岩裂隙水基岩裂隙水基岩裂隙水直直直直罗组罗组砂岩砂岩砂岩砂岩延安延安延安延安组组砂岩砂岩砂岩砂岩裂隙含水裂隙含水裂隙含水裂隙
68、含水层层弱弱弱弱常常常常规规开采开采开采开采五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247070煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v隔水关键层结构与渗流稳定性隔水关键层结构与渗流稳定性p结构稳定判据结构稳定判据 刚度：刚度：强度：强度：l1ln+1 p渗流稳定判据渗流稳定判据 2. 2. 控制隔水关键层结构与渗流稳定控制隔水关键层结构与渗流稳定 1五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247171煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v隔水关键层判别流程隔水关键层判别流程五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/2024
69、7/22/20247272煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v采动覆岩裂隙演化与渗流规律采动覆岩裂隙演化与渗流规律 (a) 采场推进采场推进40m (b) 采场推进采场推进60m (a) 采场推进采场推进40m (b) 采场推进采场推进60m 采动覆岩渗流矢量分布图采动覆岩渗流矢量分布图采空区上方垂直渗流速度分布图采空区上方垂直渗流速度分布图五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247373煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展( (电法、钻孔法、浅层地震法电法、钻孔法、浅层地震法) )表表2 采动覆岩导水裂隙通道高度采动覆岩导水裂隙通道高度工
70、作面编号工作面编号工作面编号工作面编号采高采高采高采高(m)(m)基岩厚度基岩厚度基岩厚度基岩厚度(m)(m)导水裂隙通道高度导水裂隙通道高度导水裂隙通道高度导水裂隙通道高度(m)(m)12610126104.84.8404045454040454512404124043.43.4313137373131373712201122014.04.0404050504040494931401314015.35.3120120190190105105154154v采动覆岩导水裂隙通道发育高度采动覆岩导水裂隙通道发育高度五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247474煤炭资源
71、绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v控制隔水关键层结构稳定控制隔水关键层结构稳定(a) 第第1次视电阻率断面成像图次视电阻率断面成像图(b) 第第4次视电阻率断面成像图次视电阻率断面成像图高位隔水关键层保水开采电测效果高位隔水关键层保水开采电测效果 （大柳塔（大柳塔1261012610工作面）工作面）五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247575煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v控制采动导水裂隙通道闭合控制采动导水裂隙通道闭合导水通道闭合及水位恢复实测曲线导水通道闭合及水位恢复实测曲线（补连塔（补连塔31401工作面）工作面）五、保水采煤技术
72、五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247676煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v局部区域充填支撑局部区域充填支撑p技术措施技术措施局部充填开采局部充填开采局部降低开采高度局部降低开采高度p技术实施范围技术实施范围穿越地表水体穿越地表水体穿越冲刷沟谷穿越冲刷沟谷导水裂隙异常发育导水裂隙异常发育五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247777煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展顶顶板板水水转转移移并并利利用用采采空空区区矸矸石石吸吸附附过过滤滤净净化化方方法法，水水质质指指标标达达到到工工业业和和农农业业用用水水标标准准，实实现
73、现年年废废水水复复用用1700万万m3。3. 水资源转移存储与综合利用水资源转移存储与综合利用v利用采空区转移存储顶板水利用采空区转移存储顶板水五、保水采煤技术五、保水采煤技术洁洁净净水水AAA A矿矿井井水水7/22/20247/22/20247878煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v向下伏储水层转移顶板水向下伏储水层转移顶板水(a) 回灌孔回灌孔(b) 观测孔观测孔石圪台矿回灌孔与观测孔设计图石圪台矿回灌孔与观测孔设计图五、保水采煤技术五、保水采煤技术7/22/20247/22/20247979煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展 （1 1）神神神神东东东东矿矿
74、矿矿区区区区水水水水文文文文地地地地质质质质结结结结构构构构的的的的五五五五种种种种类类类类型型型型，即即即即：弱弱弱弱含含含含水水水水区区区区、泉泉泉泉城城城城水水水水源源源源区区区区、烧烧烧烧变变变变岩岩岩岩富富富富水水水水区区区区、无无无无隔隔隔隔水水水水层层层层区区区区和和和和有有有有隔隔隔隔水水水水层层层层区区区区五五五五种种种种，并并并并给给给给出相应的保水采煤技术对策。出相应的保水采煤技术对策。出相应的保水采煤技术对策。出相应的保水采煤技术对策。 （2 2）系系系系统统统统研研研研究究究究给给给给出出出出神神神神东东东东矿矿矿矿区区区区开开开开采采采采地地地地质质质质条条条条件件
75、件件下下下下隔隔隔隔水水水水关关关关键键键键层层层层的的的的结结结结构构构构与与与与渗渗渗渗流流流流稳稳稳稳定定定定性性性性判判判判据据据据，揭揭揭揭示示示示覆覆覆覆岩岩岩岩导导导导水水水水裂裂裂裂隙隙隙隙贯贯贯贯通通通通高高高高度度度度与与与与渗渗渗渗流流流流规规规规律律律律，依依依依此此此此开开开开发发发发控控控控制制制制隔隔隔隔水水水水关关关关键键键键层层层层结结结结构构构构稳稳稳稳定定定定保保保保水水水水采采采采煤煤煤煤、控控控控制制制制采采采采动动动动导导导导水水水水裂裂裂裂隙隙隙隙通道闭合保水采煤和局部区域充填支撑方式保水采煤等技术。通道闭合保水采煤和局部区域充填支撑方式保水采煤等
76、技术。通道闭合保水采煤和局部区域充填支撑方式保水采煤等技术。通道闭合保水采煤和局部区域充填支撑方式保水采煤等技术。 （3 3）在在在在无无无无覆覆覆覆岩岩岩岩隔隔隔隔水水水水层层层层条条条条件件件件下下下下，开开开开发发发发利利利利用用用用采采采采空空空空区区区区转转转转移移移移存存存存储储储储顶顶顶顶板板板板水技术和利用上下含水层压力差向下伏储水层转移顶板水技术。水技术和利用上下含水层压力差向下伏储水层转移顶板水技术。水技术和利用上下含水层压力差向下伏储水层转移顶板水技术。水技术和利用上下含水层压力差向下伏储水层转移顶板水技术。4. 主要技术特点主要技术特点五、保水采煤技术五、保水采煤技术7
77、/22/20247/22/20248080煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展六、矸石充填采煤技术六、矸石充填采煤技术1. 解决相关问题的思路解决相关问题的思路2. 总体技术框架总体技术框架3. 主要技术研究内容主要技术研究内容4. 主要技术特点主要技术特点7/22/20247/22/20248181煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展1. 解决相关问题的思路解决相关问题的思路解决问题的解决问题的解决问题的解决问题的总体思路总体思路总体思路总体思路技技 术术 措措 施施矸石直接充填置矸石直接充填置矸石直接充填置矸石直接充填置换换换换“ “三下三下三下三下” ”压煤压煤压
78、煤压煤循环利用矿区废弃物循环利用矿区废弃物循环利用矿区废弃物循环利用矿区废弃物保护矿区土地与环境保护矿区土地与环境保护矿区土地与环境保护矿区土地与环境回收回收回收回收“ “三下三下三下三下” ”压煤资源压煤资源压煤资源压煤资源实实 施施 目目 标标存在问题存在问题存在问题存在问题传统办法传统办法传统办法传统办法实实实实 际际际际 效效效效 果果果果煤矸石的排放煤矸石的排放煤矸石的排放煤矸石的排放露天排放露天排放露天排放露天排放占用土地、污染环境、爆炸占用土地、污染环境、爆炸占用土地、污染环境、爆炸占用土地、污染环境、爆炸制砖等制砖等制砖等制砖等用量少、产品质量、环保等问题用量少、产品质量、环保
79、等问题用量少、产品质量、环保等问题用量少、产品质量、环保等问题“三下三下三下三下”压煤压煤压煤压煤迁村开采迁村开采迁村开采迁村开采吨煤增加成本吨煤增加成本吨煤增加成本吨煤增加成本50505050元左右，历史与文化问题元左右，历史与文化问题元左右，历史与文化问题元左右，历史与文化问题条带开采条带开采条带开采条带开采采出率采出率采出率采出率50%50%50%50%传统充填开采传统充填开采传统充填开采传统充填开采没有实现规模化推广应用没有实现规模化推广应用没有实现规模化推广应用没有实现规模化推广应用六、矸石充填采煤技术六、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20248282煤炭资源绿色开采研
80、究进展煤炭资源绿色开采研究进展2. 总体技术框架总体技术框架矸石直接充填置换矸石直接充填置换“三下三下”压煤总体技术框压煤总体技术框架架六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20248383煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 项目研究的难点之一项目研究的难点之一 建立矸石充填开采岩层控制理论建立矸石充填开采岩层控制理论岩层移动控制目标岩层移动控制目标岩层移动控制目标岩层移动控制目标充填技术控制目标充填技术控制目标充填技术控制目标充填技术控制目标绝对不移动绝对不移动绝对不移动绝对不移动充入与开采等量的矸石充入与开采等量的矸石充入与开采等量的矸石充入与
81、开采等量的矸石控制移动量控制移动量控制移动量控制移动量建筑物损伤破坏：搬迁建筑物损伤破坏：搬迁建筑物损伤破坏：搬迁建筑物损伤破坏：搬迁建筑物局部损伤：修补建筑物局部损伤：修补建筑物局部损伤：修补建筑物局部损伤：修补建筑物微小损伤：无需修补建筑物微小损伤：无需修补建筑物微小损伤：无需修补建筑物微小损伤：无需修补1. 1. 1. 1. 不同矸石充填量对应的地表变形值不同矸石充填量对应的地表变形值不同矸石充填量对应的地表变形值不同矸石充填量对应的地表变形值2. 2. 2. 2. 同一矸石充填量对应的地表最大变形值同一矸石充填量对应的地表最大变形值同一矸石充填量对应的地表最大变形值同一矸石充填量对应的
82、地表最大变形值理论上理论上理论上理论上需解决需解决需解决需解决的问题的问题的问题的问题3. 主要技术主要技术六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20248484煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展充填开采充填开采 顶板下沉顶板下沉 等价采高等价采高 顶板下沉顶板下沉 充填开采充填开采 v 矸石充填开采等价采高的概念矸石充填开采等价采高的概念v 矸石充填开采岩层移动控制稳定性判据矸石充填开采岩层移动控制稳定性判据Hmax建筑物变形能承受的最大允许采高。建筑物变形能承受的最大允许采高。等价采高等价采高 六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/2
83、0247/22/20248585煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 矸石的松散与压实性能矸石的松散与压实性能实验系统实验系统矸石碎胀系数与压应力矸石碎胀系数与压应力 矸石孔隙率与压应力矸石孔隙率与压应力 六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20248686煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 矸石充填开采支架工作载荷计算公式矸石充填开采支架工作载荷计算公式pz充填开采支架载荷；充填开采支架载荷； p全高开采支架载荷。全高开采支架载荷。相似材料模拟系统相似材料模拟系统六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/
84、20248787煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 矸石充填开采等价采高矸石充填开采等价采高Hz的理论计算公式的理论计算公式H实际采高；实际采高； hz充填体空顶距（充实率控制参数）；充填体空顶距（充实率控制参数）；k 初始压实系数（压实率控制参数）；初始压实系数（压实率控制参数）； 残余压实系数。残余压实系数。矸石充填开采的矸石充填开采的技术控制指标技术控制指标充实率充实率 hz压实率压实率 k六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20248888煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展技技 术术 障障 碍碍传传 统统 办办 法法开采工作
85、面不断移动开采工作面不断移动开采工作面不断移动开采工作面不断移动采空区顶板随采随垮采空区顶板随采随垮采空区顶板随采随垮采空区顶板随采随垮开采面与采空区隔离开采面与采空区隔离开采面与采空区隔离开采面与采空区隔离水砂充填水砂充填水砂充填水砂充填水流为动力水流为动力水流为动力水流为动力风力充填风力充填风力充填风力充填风流为动力风流为动力风流为动力风流为动力膏体充填膏体充填膏体充填膏体充填流体为动力流体为动力流体为动力流体为动力1. 拆除开采工作面与采空区之间的隔离屏障拆除开采工作面与采空区之间的隔离屏障2. 用同一支护系统掩护采煤与充填并行作业用同一支护系统掩护采煤与充填并行作业3. 用矸石重力为充
86、填主要动力，加辅助压实力用矸石重力为充填主要动力，加辅助压实力创新创新与与发明发明v 项目研究的难点之二项目研究的难点之二 矸石充入采空区的空间、通道与动力矸石充入采空区的空间、通道与动力六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20248989煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 综采矸石充填技术综采矸石充填技术工作面工作面 采空区采空区 传统综采液压支架传统综采液压支架掩护斜梁掩护斜梁工作面工作面 采空区采空区 综采矸石充填液压支架综采矸石充填液压支架水平短梁水平短梁六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20249090
87、煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 综采矸石充填原理综采矸石充填原理矸石充填运输机充填工艺矸石充填运输机充填工艺六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20249191煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实系统工作原理综采矸石充填压实系统工作原理六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20249292煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 综采矸石充填工作面井下工况综采矸石充填工作面井下工况前部采煤前部采煤后部充填后部充填六六、矸石充填采煤技
88、术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/20249393煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展架后高位注式刮板输矸充填示意图架后高位注式刮板输矸充填示意图7/22/20247/22/20249494煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展设备配套：四机配套设备配套：四机配套设备配套：四机配套设备配套：四机配套采煤机；充填开采液压支架；刮板输送机；充填刮板输送机采煤机；充填开采液压支架；刮板输送机；充填刮板输送机采煤机；充填开采液压支架；刮板输送机；充填刮板输送机采煤机；充填开采液压支架；刮板输送机；充填刮板输送机7/22/20247/22/20249595煤炭资源绿色
89、开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展黄土充填示意黄土充填示意7/22/20247/22/20249696煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展普采与充填支护系统普采与充填支护系统v 普采工作面矸石充填技术普采工作面矸石充填技术普采与充填工作面布置普采与充填工作面布置普采与充填支护系统普采与充填支护系统充充填填系系统统普采与充填工作面布置普采与充填工作面布置普采矸石充填高速动力抛矸机普采矸石充填高速动力抛矸机充充填填面面开开采采面面7/22/20247/22/20249797煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展抛矸机抛矸机抛矸面实况抛矸面实况矸石充填高速动力抛矸机矸石充填高
90、速动力抛矸机v条带开采矸石充填置换煤炭开采技术条带开采矸石充填置换煤炭开采技术7/22/20247/22/20249898煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展条带充填巷充填实况条带充填巷充填实况条带充填巷充填实况条带充填巷充填实况7/22/20247/22/20249999煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 应用效果实例一应用效果实例一比较项目比较项目比较项目比较项目全高开采预计全高开采预计全高开采预计全高开采预计采高采高采高采高2.1m2.1m综采充填预计综采充填预计综采充填预计综采充填预计等价采高等价采高等价采高等价采高0.6m0.6m综采充填实测综采充填实测综
91、采充填实测综采充填实测 最大下沉量最大下沉量最大下沉量最大下沉量/mm/mm15801580420420380380 最大水平变形最大水平变形最大水平变形最大水平变形/mm/m/mm/m3.23.20.80.80.50.5 建筑物破坏等级建筑物破坏等级建筑物破坏等级建筑物破坏等级 新汶翟镇矿村镇下综采充填地表移动预计与实测新汶翟镇矿村镇下综采充填地表移动预计与实测l 平均采深平均采深500ml 实际采高实际采高2.1ml 等价采高等价采高0.6ml 采出率采出率85%综采矸石充填地表下沉曲线对比图综采矸石充填地表下沉曲线对比图 六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22
92、/2024100100煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展v 应用效果实例二应用效果实例二比较项目比较项目比较项目比较项目全高开采预计全高开采预计全高开采预计全高开采预计采高采高采高采高1.8m1.8m普采充填预计普采充填预计普采充填预计普采充填预计等价采高等价采高等价采高等价采高0.4m0.4m普采充填实测普采充填实测普采充填实测普采充填实测 最大下沉量最大下沉量最大下沉量最大下沉量/mm/mm13651365280280257257 最大水平最大水平最大水平最大水平变变形形形形/mm/m/mm/m3.03.00.60.60.30.3 建筑物破坏等建筑物破坏等建筑物破坏等建筑物破
93、坏等级级 普采矸石充填地表下沉曲线对比图普采矸石充填地表下沉曲线对比图 新汶盛泉矿工广下普采充填地表移动预计与实测新汶盛泉矿工广下普采充填地表移动预计与实测 l平均采深平均采深450ml 采高采高1.8ml 等价采高等价采高0.4ml 工作面采出率工作面采出率85%六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/2024101101煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展（1）矸矸石石直直接接充充填填置置换换煤煤的的方方法法、工工艺艺、与与装装备备，包包括括：综综采采矸矸石石充充填填、普普采采矸矸石石充充填填和和巷巷采采矸矸石石充充填填的的技技术术与与工工艺艺，以以
94、及及矸矸石石充充填填液液压压支支架架、充充填填运运输输机机和和高高速速动动力力抛矸机等关键设备。抛矸机等关键设备。 （2）矸矸石石直直接接充充填填置置换换煤煤的的岩岩层层控控制制理理论论，为为充充填填开开采设计和地表沉陷控制等提供了科学依据。采设计和地表沉陷控制等提供了科学依据。 4. 主要技术特点主要技术特点六六、矸石充填采煤技术、矸石充填采煤技术7/22/20247/22/2024102102煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展 中中中中国国国国是是是是为为为为数数数数不不不不多多多多的的的的以以以以煤煤煤煤炭炭炭炭为为为为主主主主要要要要能能能能源源源源的的的的国国国国家家家
95、家，承承承承受受受受着着着着巨巨巨巨大大大大的的的的资资资资源源源源、环环环环境境境境和和和和矿矿矿矿难难难难压压压压力力力力，研研研研究究究究煤煤煤煤炭炭炭炭绿绿绿绿色色色色开开开开采采采采理理理理论论论论，开开开开发发发发煤煤煤煤炭炭炭炭绿绿绿绿色色色色开开开开采采采采技技技技术术术术的的的的目目目目标标标标就就就就是是是是保保保保护护护护与与与与煤煤煤煤炭炭炭炭开开开开采采采采相相相相关关关关的的的的资资资资源源源源与与与与环环环环境境境境，防治矿难，实现科学采矿。防治矿难，实现科学采矿。防治矿难，实现科学采矿。防治矿难，实现科学采矿。 结结 束束 语语7/22/20247/22/2024103103煤炭资源绿色开采研究进展煤炭资源绿色开采研究进展
