綠色開採技術

2022-10-15 00:30:09 字數 4229 閱讀 9278

1、煤炭開採對環境造成的影響主要表現在哪些方面?

1 、煤炭開採對水資源的影響

水資源是重要資源。它的質量關係人們的生活和生產活動。沒有豐富和優質的水資源,將會大大降低人們的生活質量。

但是,採煤卻會對水資源產生不利影響。採煤活動會嚴重破壞覆岩層原始應力,影響覆岩層的結構,進而破壞了水資源,嚴重影響了生活和生產活動。覆岩層的破壞會導致江河蓄水量的減少。

除此之外,它還會降低地下水的水位,導致人們取水困難。在嚴重的情況下,一些水井甚至會發生乾涸。

2、煤炭開採對土壤質量的影響

土壤的質量直接關係到動植物的成長。土壤質量的降低會影響農作物的成長,導致農民的收成受到損害。但是,採煤卻會使土壤的質量大大降低。

一方面,採礦會導致大大減少地下水的數量,導致土壤變得乾燥。這會導致泥石流或者山體滑坡等地質災害的發生,給環保工作帶來巨大的壓力,並威脅著人們的生命財產安全。另一方面,採煤還會破壞植被。

在不同的氣候條件下,植物是能進行光合作用,將無機物轉化為有機物,並且很好地蓄養水源。這些都對提高土壤質量有重要意義。但是,採礦嚴重破壞了礦區的植被,導致了土壤質量的下降,不利於農業生產的開展。

3、煤炭開採對地面沉降的影響

4、煤炭開採對地表景觀的影響

礦山開採主要分為露天開採和地下開採兩種方式。露天開採必須砍伐植物和剝離表土,因而地表植被往往蕩然無存,取而代之的是大片的裸地;地下開採常導致地表沉陷、裂縫,影響土地耕作和植被正常生長,從而引發地貌和景觀生態的改變。

5、煤炭開採對土地空間的影響

礦山開採不可避免地要占用土地。一般而言,露天採礦所占用的土地面積約相當於採礦場面積的好幾倍以上。土地因被占用而廢棄,原有利用方式所取得的效益也隨之下降或喪失。

6、煤炭開採誘發次生地質災害

由於地表缺乏植物保護,坡面沖刷強度加大,導致土壤侵蝕加劇、水土流失嚴重。在開採過程中,大量的礦石被從地下採挖出來,所形成的地下空間必然要由上面和周圍的岩石來填補,因而往往容易形成地表塌陷。地表坡度的改變,破壞了地表物質的平衡臨界狀態,容易出現裂隙、滑動,繼而出現大面積的山體滑坡。

此外一些尾礦庫由於長期堆放含酸鹼濃度高、顆粒細的尾礦或泥灰狀廢棄物,一旦設施承受不了或遇到極端自然條件時,就會引發潰堤、垮壩、泥石流等災害事故,淹沒耕地、淤塞河道、損毀公路,造成嚴重的環境汙染並威脅下游居民的生命財產安全。

7、煤炭開採對人體健康的影響

礦業廢棄物中含有大量具有酸性、鹼性、毒性或重金屬成分的物質,這些物質可通過徑流和大氣擴散,汙染水、大氣、土壤及生物環境。重金屬汙染是礦業廢棄地普遍存在且最為嚴重的問題,特別是有色金屬礦業廢棄地常含有大量的有毒重金屬。

8、煤炭開採對生物群落的生態平衡和生物多樣性的影響

煤炭開採時對土地的擾動、機器的轟鳴、爆破的震動、對天然植被的砍伐、礦山廢棄物中的有害物質對周圍環境所造成的毒害和汙染都嚴重摧毀了動植物和微生物的生存環境。動物和鳥類因受驚或生境改變而逃離礦區,植物和微生物因人為破壞或無法抵抗極端生境而繁殖能力降低或死亡。生物數量和種類減少,生態平衡遭到嚴重破壞。

2、綠色開採的含義是什麼?如何實現保水開採?

綠色開採的內涵是減少採煤對環境的破壞 ,為此就要形成一種使資源與環境相互協調的開採技術。煤礦綠色開採以及相應的綠色開採技術 ,在基本概念上是從廣義資源的角度認識和對待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的資源;基本出發點是從開採的角度防止或盡可能減輕開採煤炭對環境和其他資源的不良影響;目標是取得最佳的經濟效益 、環境效益和社會效益

綠色開採具有如下三方面的內涵:

(1)對原有礦井廢棄(或有害)物觀念的改變;

(2)從源頭上採取措施減輕開採對環境的破壞;

(3)基於採動岩層破斷運動規律

保水開採:

(1)減小導水斷裂帶高度的開採方法保水開採可應用國內外「三下」採煤技術與特殊開採方法,使煤層頂板岩層破壞減小,導水斷裂帶不波及水體。減小斷裂帶高度的採煤方法有:充填開採、條帶開採、分層開採、協調開採、限厚開採及覆巖離層注漿等。

(2)以底板加固為主導的保水開採技術對於底部賦存岩溶水或承壓水體的煤層,近年來以底板加固為主導技術的保水開採技術取得了長足進展。工作面底板加同是對底板隔水層薄弱帶進行注漿強化處理,既降低底板地層滲透性,又提高底板地層抗壓性,起到了封堵和加固作用。

(3)淺埋煤層長壁工作面保水開採方法中國礦業大學張東公升等提出一種淺埋煤層長壁工作面保水開採方法,適用於淺埋煤層的水資源保護。根據煤層地質測量資料確定開採工作面,採用長度在200m以上的長壁工作面;工作面採用8000kn以上高強度的液壓支架支撐;選用合適的配套裝置,保證工作面日推進速度在15m以上;在開切眼區域附近10~50m範圍內區域性充填或區域性降低採高,以減少採動覆巖貫通裂縫,使基岩不發生整體錯動式破壞;並在基本頂初次來壓區域附近10~50m範圍內,區域性降低採高或在其對應地表影響範圍內區域性注漿以減小覆巖的運移空間,使覆巖形成較為穩定的砌體梁結構,增強採動覆巖阻水作用。

通過留設防水煤柱固然可以達到保水開採的目的,但是需要留設大量的煤柱,這會浪費大量煤炭資源。實踐證明,在埋藏淺、基岩薄和沖積層厚的條件下,煤層開採過程中對採空區及時進行充填,可以有效減小工作面前後支承壓力的分布,抑制煤層頂板岩層的破壞程度、導水裂縫帶的進一步發育、隔水關鍵層的離層和地表的下沉量,從而達到與留設防水煤柱同樣的效果,避免浪費煤炭資源

3、簡述煤炭地下氣化的原理及適用條件。

煤炭地下氣化的原理(如圖)。首先從地表沿煤層開掘兩條傾斜的巷道1和2,然後在煤層中靠下部用一條水平巷道將兩條傾斜巷道連線起來,被巷道所包圍的整個煤體,就是將要氣化的區域,稱之為氣化盤區,或稱地下發生爐。

最初,在水平巷道中用可燃物質將煤引燃,並在該巷形成燃煤工作面。這時從鼓風巷道1吹入空氣,在燃燒工作面與煤產生一系列的化學反應後,生成的煤氣從另一條傾斜的巷道即排氣巷道2排出地面。隨著煤層的燃燒,燃燒工作面逐漸向上移動,而工作面下方的採空區被燒剩的煤灰和頂板垮落的岩石所充填,但塌落的頂板岩石通常不會完全堵死通道而仍會保留乙個不大的空間供氣流通過,只需利用鼓風機的風壓就可使氣流順利通過通道。

1——鼓風巷道;2——排氣巷道;3——灰渣;4——燃燒工作面;

i——氧化帶;ii——還原帶;iii,iv——乾餾-乾燥帶

適用條件:

⑴所有煤種皆可,以煤化程度低的褐煤和長焰煤為最佳。

⑵煤層厚度以中厚層為佳,薄煤層也可,特厚煤層有待研究。

⑶煤層傾角以極傾斜為佳,緩傾斜次之。

⑷煤層塊段形狀基本上可任意,以規則矩形為最佳。

⑸煤層裂隙越發育越好,比表面積越大越好。

⑹煤層結構複雜程度基本不限,夾矸厚度較小時合層**,較大時分層處理。

⑺頂板岩層以塊狀跨落或彎曲下沉類為佳。

⑻上覆岩層要有一定厚度,以能夠封閉氣體洩漏為度。

⑼氣化區域湧水要小於50m3/h。

4、 礦區廢棄地的生態修復技術有哪些?

排土場復墾

排土場頂部復墾工藝、排土場邊坡構築工藝、排土場覆蓋工藝

露天礦採場復墾

淺採礦場一般為水平或緩斜賦存,其造地工藝與礦山開採工藝緊密結合,主要工藝為:

採區的合理劃分、表土儲存、回填、覆土:

3、傾斜或急傾斜礦床體復墾

山坡採礦場復墾: ① 將表土和底土駁運至場外貯存;② 在採空區周圍用尾礦砂築壩;③ 將水力剝離的泥漿和選礦場排棄的尾礦砂漿用泥漿幫浦吸取,經過管道直接充填採礦區;④ 尾礦回填到設計標高後,即在尾砂池四周開溝排水,使泥漿徹底乾縮以免大面積下沉,積壓疏乾後要保持5°以上的坡度,以滿足復墾時排灌的要求;⑤ 在平整後的地面上鋪土整平,覆蓋土層厚度一般不少於0.4-0.

5m,以滿足農業或林業種植要求。

4、煤礦塌陷地復墾:

充填復墾(1)煤矸石為填充物復墾工藝(2)以粉煤灰為填充物復墾工藝

3.2 非充填復墾:(1)高潛水塌陷區非充填復墾(2)中潛水塌陷區非充填復墾

低潛水塌陷區非充填復墾

5、談談綠色開採的重要意義。

傳統的開採不僅占用土地,有的還會產生有害氣體,從而引發地下水的汙染和破壞,對礦區的環境造成了嚴重的汙染。

保水開採。保水開採就是在採煤的過程中對地下水資源進行保護並對礦井進行資源化利用,我國西北乾旱缺水礦區應重視保水開採技術的研究,將保水開採技術作為礦區綠色開採的重點。

煤與煤炭層共採。煤與煤炭層共採就是將煤炭和賦予煤炭層中的瓦斯都作為礦井的資源加以開採,實現兩種資源的共同開採。我國高瓦斯地區應加以重視煤與瓦斯共採技術的研究將煤與瓦斯共採作為礦山綠色開採的重點。

煤層氣開採方法分為煤層採前預抽與採動卸壓軸採。

(3)減沉開採。減沉開採就是減少開採引起的地表沉陷以保護土地資源和地面建築。我國東部礦區及糧食與煤炭符合主產區應重視減沉開採技術的研究,將減沉開採技術作為礦區綠色開採的重點。

減沉開採技術主要包括條帶開採與充填開採。

(4)矸石減排。矸石減排就是減少煤礦矸石排放量、消除矸石山的堆積;另外還有煤炭地下氣化的研究,它是一種完整的綠色開採技術,目前在我國還處於試驗階段。

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