自然辩证法课程论文 —我国煤炭资源的利用现状及发展前景 学院：能源与环境工程学院 班级：动力工程 SJ1007班 学号：201030133015 姓名：马康
我国煤炭资源的利用现状及发展前景 摘要：我国是目前世界上最大的煤炭资源生产国和消费国，虽然煤炭资源有效地促进了国民经济的快速发展，但资源浪费严重以及其所带来的环境问题不容忽视，政府应制定煤炭资源发展战略，提高其综合利用效率，从而有利于保护资源和环境，有利于国民经济的快速发展。关键字：煤炭利用现状前景 我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。煤炭资源在我国的能源政策中占据非常关键的位置，有效地支撑了国民经济的持续快速发展。在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。与石油和天然气比较而言，我国煤炭的储量相对比较丰富，占世界储量的11.60%。我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为１万亿吨，占世界总储量的11%，成为世界上第一产煤大国。据有关资料预测。即使我国政府采取积极稳健的替代能源政策。到2050年，我国的煤炭在能源消费结构中的占比也将在40%以上。由此可见，在今后相当长的一段时期内，煤炭仍将是我国能源的支柱产业。但现阶段，在我国煤炭资源的开发利用中，仍存在一些突出的问题，亟待解决。 一、煤炭资源利用现状 我国煤炭资源分布广泛但不均匀。全国除上海外，其他省、市均有探明储量。从地区分布看，储量主要集中分布在山西、内蒙古、陕西、云南、贵州、河南和安徽，七省储量占全国储量的81.8%，分布
呈现出“北多南少”、“西多东少”的特点。 我国煤炭资源人均可采储量仅为世界平均水平的一半，已发现的煤炭资源勘探程度低，精查储量少，用于规模建设的资源供给能力不足。现有生产矿井后备资源不足。按目前开采水平，世界煤炭剩余储量可供开采192年，而我国仅可供开采110年。 （一）、煤炭资源开发回收利用 我国煤炭资源开发回收利用的总体状况是：露天开采优于并工开采；原国有重点煤矿好于原国有地方煤矿，原国有地方又好于乡镇及个体；大中型高于中小型，小型高于不计能力小井；薄煤层高于中厚煤层，中厚煤层高于厚煤层；缺煤省份高于富煤省份。 在我国，煤炭开采规模一直在向大型化方向发展，相继建立了一些特大型并工开采和露天开采煤矿。但由于受煤炭资源赋存条件的制约，我国煤炭资源的开采规模整体上仍偏小，产业集中度低，远远低于世界主要产煤国家的单井水平。 我国煤炭资源在开采规模、采煤方法、技术装备水平上的差别，使得煤炭资源的回收水平差异较大。大中型煤矿的开采技术发展较快，装备水平较高，尤其是井下运输方式采用胶带输送机集中运输煤炭，已经达到世界先进水平。露天开采的安太堡等煤矿，装备有世界先进水平的采剥、装载、运输等设备，综合机械化程度也已达100%。但因为我国开采技术水平落后的小型煤矿数量比重较大，造成我国开采技术水平整体较低。 （二）、开采的过程中煤炭资源浪费严重。
天矿开采基本知识讲座 第一节石灰岩知识 一、石灰岩简介： 石灰岩(Limestone),简称灰岩，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩，有时含有白云石、粘上矿物和碎屑矿物，属于沉枳岩，是水成岩的一种。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的，属于生物性沉积形成，其主要形成是海洋生物的尸体的沉降累积，加上来自陆地的动植物腐物残渣与泥沙一起在河床或海床上沉积压实后经地质变化形成。 二、石灰石的组成结构： 石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物，还混有英他一些矿物，比如菱镁矿，石英，石髓，蛋白石，硅酸铝，硫铁矿，黄铁矿，水针铁矿，海绿石等等。此外，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锂、锁、猛、钛、氟等化合物，但含量很低。灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形 石灰岩的结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种，其中碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成，晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。 三、石灰岩的分类： 按其沉积地区，石灰岩右分为海相沉积岩和陆相沉积岩，以海相沉积岩为多。 按其形成类型，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型。 按矿石中所含成分不同，石灰岩可分为硅质石灰岩、粘上质石灰岩和白云质石灰岩三种。 按结构构造，石灰石可分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等 四、石灰岩的特性： 1?石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑石料。 2?石灰岩具有良好的加工性、不透气性、隔音性和很好的胶结性能、可深加工应用，是优异的建筑装饰材料。 3.石灰岩产地广泛，色泽纹理颇丰，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，有良好的装饰性。 4?石灰岩的质地细密，加工适应性高，硬度不高，有良好的雕刻性能，易制作小型架上雕刻，较适宜初学雕刻者选用，但由于石灰岩易溶蚀，不适于户外的雕刻。 5.石灰石用途很广，是冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。
名词解释： 1.半无限开采：沿着工作面推进方向x 区间0到正无穷上被开采，而沿垂直工作面推进方向的开采尺寸足够大，使之达到充分采动。（1.2--1.4H ） 2.主要影响半径：半无限开采主要的地表移动和变形均发生在r x -=～r +的范围之内，称r 为主要影响半径。 2.下沉盆地的角度参数： 边界角：开采达到或接近充分采动是，移动盆地主断面上盆地边界点和采空区边界点连续与采空区外侧水平线的夹角 移动角：开采达到或接近充分采动时，移动盆地主断面上临界变形点和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角。下山、上山和走向方向的移动角分别用β、γ和δ来表示；i=± 3.0mm/m ；E=±2.0mm/m ；K=±0.2×10-3/m 。 裂缝角：开采达到或接近充分采动时，采空区上方地表最外侧位置裂缝和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角 最大下沉角：在移动盆地的倾斜主断面上，采空区的中点与地表下沉盆地中点的连线与矿层下山方向水平线的夹角 3.启动距：地表开始移动式工作面推进距离 地表开始移动：观测地表下沉值达到10mm 地表移动时间：从地表开始移动到地表停止移动的持续时间。分为启动。活跃。衰减阶段，1.67mm/d ，百分之85 4.减沉开采：是通过改变采场顶板管理方法控制顶板下沉量，达到减缓地表沉陷量 5.协调开采：根据开采引起地表移动变形分布规律，通过合理的开采布局，开采顺序，方向时间等方法，减缓开采地表变形值 6.变形缓冲沟：是在建筑物周围地表挖掘的一定深度的沟槽。沟深超过基础底面深200--300mm ，沟槽不小于600m ，沟外缘建筑物外侧1--2m 7.变形缝：是将建筑物从屋顶到地基分成若干长度较小，刚度较大，自成变形体系的独立单元 8安全开采上限：安全开采边界的标高 9.安全开采深度：地表至安全开采边界的距离，即地面标高与安全开采上限的标高之差 10.安全煤岩厚度：水体地面向下至安全开采上边界水平面之间的距离 11.“三下”采煤：是指在建筑物下、铁路和公路下、水体下进行开采。 12.观测站：是指在开采影响范围内的地表、岩层内部或其他研究对象上，按一定要求设立一系列互相联系的观测点。 13.土地复垦：是指对矿区土地的恢复和再利用。 14.在x 、y 两个方向或任意一个方向未达到该地质采矿条件下的充分采动尺寸时为有限开采； 16.水平变形：是指相邻两点的水平移动差值与两点之间水平距离的比值 填空 1.覆岩移动破坏形式：弯曲，跨落，片帮，岩石沿层面滑移，跨落岩石的下滑。地板岩层隆起。 2.稳态移动盆地划分为三个区域：中性区，压缩区和拉伸区 3.下沉盆地的角度参数： 边界角：开采达到或接近充分采动是，移动盆地主断面上盆地边界点和采空区边界点连续与采空区外侧水平线的夹角 移动角：开采达到或接近充分采动时，移动盆地主断面上临界变形点和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角 裂缝角：开采达到或接近充分采动时，采空区上方地表最外侧位置裂缝和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角 最大下沉角：在移动盆地的倾斜主断面上，采空区的中点与地表下沉盆地中点的连线与矿层下山方向水平线的夹角 4.启动距：地表开始移动式工作面推进距离 地表开始移动：观测地表下沉值达到10mm 地表移动时间：从地表开始移动到地表停止移动的持续时间。分为启动。活跃。衰减阶段，1.67mm/d ，百分之85 5.开采沉陷预计理论有：影响函数方法，理论模型方
露天矿开采基本知识培训讲座 单位： 主讲：第一节露天开采的基本概念及述语 露天采矿的目的，是从地面把地壳中的有用矿物开采出来，为此按一定工艺过程，把岩石从整体中开采出来的全部工作，总称露天矿山工程。 在地壳的构成物——岩石——中，含有对人类有用的成人,如煤、金属等。有用成分含量高或品质优良、适于工业应用的岩石，称为有用矿物。不含有用成分或含量不足以工业应用的岩石,称为剥离物,包括表土、围岩和夹石。剥离物常被称为废土、废岩等。有时，为了揭露矿体或矿层，还需排除积雪、积水。 有用矿物和剥离物的含义是相对的。从露天矿采场采出的某些废石，可作建筑材料或其他用途。许多品位低、加工困难的含矿物料,可能曾经或正在按剥离物处理；随着选矿、冶炼技术的不断提高或开采成本的不断下降，已经或将会成为适于工业应用的有用矿物。有的岩石,开采之初被当作剥离物排弃,而开采过程中却发现其中含有宝贵的有用成分。 有用矿物在地壳中的集聚体称为矿体。层状的矿体称为矿层,如
煤层、铁矿层等。矿体的赋存地称为矿床,煤矿床常被称之为煤田。 划归一个露天矿开采的煤田或其一部分，称为露天矿田。用矿山设备进行露天矿山工程的场所,称为露天矿场。露天矿场常被称为采场、掘场、采石场等。从事露天采矿的矿山企业称为露天矿。有时，露天矿就是露天矿场的同义词。 露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉,而把矿石开采出来。因此为了采出矿石，还必须开采矿石。专业术语还包括: 1．台阶(ｂank）：（图1-1）开采时,自上而下把矿岩划分成具有一定厚度的水平分层，用独立的采掘、运输设备进行开采,各分层保持一定的超前关系, 从而形成阶梯状。 台阶由以下要素 构成:上部平盘、下部 平盘、坡面、坡顶线、 坡底线、高度、坡面 角。 台阶坡面角：台 阶坡面和水平面的交 角。 1、台阶分: 工作台阶——工作平盘布置采掘、运输设备。 非工作台阶——保安平台：用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边
矿山开采沉陷学》复习题 一、名词解释 1.地表移动盆地主断面：地表移动盆地内通过最大下沉点（或者说移动盆地的中心）所作的沿煤层走向的垂直断面。（P35） 2.临界开采面积：地表到充分采动时的采空区面积。 3.防砂安全煤岩柱：在松散弱含水层底界面至煤层开采上限之间为防止流砂溃入井下而保留的煤和岩层块段。（P321） 4.垮落带（冒落带）：用全部垮落法管理顶板时，回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。（P26） 5.移动角：在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P43） 6.地表移动起动距：地表开始移动时工作面的推进距离。（P85） 7.半无限开采：工作面煤壁一侧的煤层未被采动，而另一侧的煤层全部采空的开采情况。 8. 超前影响角：将工作面前方地表开始移动（即下沉10mm）的点与当时工作面的连续，此连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P85） 二、填空题 三、简答题 1.什么是开采沉陷预计，其目的是什么？（P116） （1）对一个计划进行的开采，在开采进行以前，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数，预先计算出受此开采影响的岩层和（或）地表的移动和变形工作，称为开采沉陷预计。（2）开采沉陷预计对开采沉陷理论的研究和生产实践都有重要意义。①在理论研究生的作用在于，利用预计的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和空间上的分布规律。②对指导建筑物下、铁路下、水体下的开采实践具有重要的作用。 2.岩层移动稳定后，覆岩采入影响分为哪几个带？各影响带的主要特征是什么？（P25—P27）（1）冒落带：①随着煤层的开采，其直接顶板在自重力的作用下，发生法向弯曲，当岩层内部的拉应力超过岩石的抗拉强度时，便产生断裂、破碎成块而垮落，冒落岩块大小不一，无规则地堆积在采空区内；②冒落岩石具有一定的碎胀性，冒落岩块间空隙较大，连通性好，有利于水、砂、泥土通过。冒落岩石的体积大于冒落前的原岩体积；③冒落岩石具有可压缩性；④冒落带的高度主要取决于采出厚度和上覆岩石的碎胀系数，通常为采出厚度的3~5倍。实践中可用下式近似估算冒落带高度：h=m/[(k-1)cosα]。（2）裂隙（或称断裂）带：该带内岩层产生较大的弯曲、变形及破坏，其破坏特征是，裂缝带内岩层不仅发生垂直于层理面的裂缝或断裂，而且产生顺层理面的离层裂缝。（3）弯曲（又称整体移动）带：①弯曲带内岩层在自重力的作用下产生层面法向弯曲，在水平方向处于双向受压缩状态，因而其压实程度较好，一般情况下具有隔水性，特别是当岩性较软时，隔水性能更好，成为水下开采时的良好保护层，当透水的松散层在弯曲带内就不能起到这种作用；②弯曲带内岩层的移动过程是连续而有规律的，并保持其整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂缝。在竖直面内，各部分的移动值相差很小；③弯曲带内的高度主要受开采深度的影响。 3.影响地表移动盆地分布规律的地质采矿因素有哪些？(P95-P104) ①覆岩力学性质、岩层层位的影响；②松散层对地表移动特征的影响；③煤层倾角的影响； ④开采厚度与开采深度的影响；⑤采区尺寸大小的影响；⑥重复采动的影响；⑦采煤方法及顶板管理方法的影响。 4.采矿引起开采空间周围岩层移动的主要形式有哪些？每种移动形式具备的条件是什么？（P23-P24） （1）弯曲：当地下煤层采出后，上覆岩层中的各个分层，从直接顶板开始沿层理面的法线
浅析我国煤矿开采技术发展现状及趋势 发表时间：2018-11-15T15:57:40.010Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：代军 [导读] 本篇文章主要探究分析了关于煤矿开采的相关技术以及煤矿开采的未来发展趋势。 陕西华电榆横煤电有限责任公司陕西榆林 719000 摘要：在我国经济发展之中煤炭资源起着非常重要的作用，煤炭的开采工作是我国经济产业中非常重要的一个环节。随着我国经济的持续发展，先进的煤矿开采技术也在渐渐成熟之中，同时这也是在强化我国经济建设的平稳发展。希望在我国未来的发展中能够运用到实际煤矿开采的技术也将渐渐成熟，煤矿开采技术的发展前景十分广阔。本篇文章主要探究分析了关于煤矿开采的相关技术以及煤矿开采的未来发展趋势，希望能够为我国煤矿开采行业的未来发展做出一定的贡献。 关键词：煤矿开采;发展现状;发展趋势 现阶段，国内的煤炭开采大多以井工开采为主，岩巷工程在煤矿新井建设与生产矿井的拓展工程中具有一定的意义。目前，伴随开采技术及设备的全面发展，煤炭开采速度也随之提高，而煤矿开采的工作量也逐渐增多，这就从根本提高了岩巷开延任务的难度，为了达到煤矿生产的基本需求，提高岩巷掘进速度及深化岩巷成型质量，这对提高煤炭工业的稳产发展具有一定的促进作用。若想从根本提高岩巷掘进速度，减少开采的准备时间，大多择取下述举措:(1)利用高新综合掘进装置；(2)对既有的钻爆法予以改进及创新。前者需要投入大量的维护成本，同时掘进效率存在一定的局限性。而现阶段，煤矿坚硬岩巷掘进基本都会选择浅眼爆破技术，这从根本影响了岩巷掘进工程进度。现阶段我国岩巷快速掘进技术处于发展中阶段，同时此技术亦为未来发展的大趋势。深孔爆破即为巷道掘进技术未来发展的主要内容，深孔爆破巷道掘进主要采取的措施即通过降低辅助作业时间，进而加速单循环进度。然而常规的深孔爆破在实际应用中会存在一些固有的瓶颈，在实践中还有很多问题需要进一步完善及改进。 1分析我国目前煤矿开采技术的发展 我国在不同地区的经济发展和科学技术发展具有不均衡的特点，也就直接造成了不同地区的煤矿开采技术也是不尽相同的，实际进行煤矿开采的技术模式基本是结合了机械化和半机械化，整体的结构内容也较为复杂。我国目前正处在一个多元化的发展之中，比较重视开采煤炭行业，我国研究人员一直在研究怎样平衡好环境保护和资源开采，已经研发出多种成熟的煤矿开采技术手段，其煤矿开采技术的发展已为我国煤炭行业建立了基础。 我们所使用的煤矿开采技术需要进行系统的预测各式的硏发，深刻分析研究煤矿开采技术在实际运行中的安全性和合理性。目前全球的经济发展形式是处在渐渐融合的状态，全球的能源已经处于严重匮的状态，我国的煤炭能源也是处在严重匮乏的状态。煤矿开采的发展本质是在优化关于采煤的方法和采煤的相关工艺。我国研究现代化先进的采煤工艺时需要积极的探究多元化的煤矿开采技术，这样才能构建出非常能够有中国特色的煤矿开采技术。我国研究人员需要根据煤矿的具体实际情况仔细的研究相关煤矿开采技术和煤矿开采手段，仔细研究“三下”煤矿开采技术。同时还要优化关于巷道布置的煤矿开采技术手段。最大化的提高煤炭经济效益，及时的完善以及优化我国现有的煤矿开采方式与煤矿开采布置。煤矿相关企业科学的开发煤矿开采技术和科学的布置，能够实现煤矿开采技术和实际的地质条件相吻合的目的。 2了解我国煤矿开采技术以及发展趋势 目前，国内岩巷掘进基本以钻爆法技术为主，伴随掘进设备的发展，高效大功率凿岩装置应运而生，这为深孔爆破的应用及发展奠定了基础。岩巷掘进中使用深孔爆破，能够直接缩减了辅助时间，同时更利于深化掘进效率。CBITD（掏槽爆破）即为岩巷掘进进尺的主要因素。掏槽间距大多依附于条形装药在媒介中所产生的破碎范围大小而定。研究选择同样岩性及炸药，研究直眼掏槽及斜眼掏槽的爆破有效性: 择取斜眼掏槽布置可以从根本深化岩石的破碎，特别是在大断面巷道内，斜眼掏槽基本不会受断面宽度的影响，所以，大断面巷道掘进可以择取多对斜眼的复式楔形掏槽措施，与直眼掏槽对比，其掏槽效果显著。CBITD是影响掘进单循环进尺的主要因素。科学的择取掏槽形式及掏槽系数，可以全面加强炮眼的利用率。匹配于岩石的实情，依附于岩石坚固性系数掏槽可采用两种措施:（1）在岩石坚固性系数f>6状态下，可择取双楔式掏槽;（2）在岩石岩石坚固性系数处于f4~6区间，掏槽眼尽可能向上布置，因此调整炮眼集中的问题。 岩巷快速掘进即为一项系统工程，其中包括了工程过程中的很多方面，其中开展有效的深孔爆破，深化循环单进即为实现岩巷快速掘进的先决条件。通过对深孔爆破技术的理论分析及实际操作可能遇到的问题，认为可改进的措施有下述几方面：首先，深化了对工程作业工作者的技术培训，举办掘进工作者的技术培训班，培训打眼的相关知识，深化岗位责任制学习，加强操作工作者的责任意识。其次，炮后验炮检查眼深以及角度，在此基础上通过安检工作者将当班打眼情况上报至调度，基本达到了动态管理的要求。最后，在技术上予以了一定的改进，其中主要包括通过大直径钻头配大直径炸药的方式，除外围眼外，可增加掏槽眼等炮眼直径，调高了爆破强度就能提高眼位的自由面空间进而达到爆破的效果。炮眼深度:通过增加炮眼的深度，以提高爆破的有效长度。采用先进的打眼设备，可进而减少打眼时间。 为了增加煤矿开采的生产质量以及开采效率，煤矿开采技术必须向高效型、智能型的方向发展。煤矿企业合理的运用好相关的计算机信息技术，实现全面且综合的煤矿开采技术，强化煤矿企业生产的工作质量以及工作效率。我国的煤矿企业具有时代性所以在我国的传统模式上提升煤矿开采技术的机械化、自动化以及智能化，这样才会有效促进整体煤矿开采技术水平的发展。如果煤炭企业想到可持续发展，就先重视起环境的保护，在煤炭开采时寻找煤矿开采与环境之间的平衡这样才能达到共同发展的目的。重点研究煤炭地下气化技术。目前煤炭地下气化技术是新的技术而且还是绿色能源技术，这项技术的未来发展前景好。在深层地下的煤炭是具有高效性的一种能源，我们可以运用技术手段来提高这些资源的利用率。总而言之在我国不同地区的矿区之间技术差别大，所以在具体研究时，需要针对具体实际情况来分析处理再运用高新的技术手段，进而能达到全面优化采煤工艺的目的，让煤矿的开采技术发展的更好同时也促进企业长远的发展。 3结束语 随着我国科学技术的发展强化了我国煤炭开采技术更加科技化，所以在之后的发展需要改善传统的技术，我国已经研发出多种成熟的
露天矿开采基本知识讲座 第一节石灰岩知识 一、石灰岩简介： 石灰岩(Limestone)，简称灰岩，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩，有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，属于沉积岩，是水成岩的一种。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的，属于生物性沉积形成，其主要形成是海洋生物的尸体的沉降累积，加上来自陆地的动植物腐物残渣与泥沙一起在河床或海床上沉积压实后经地质变化形成。 二、石灰石的组成结构： 石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物，还混有其他一些矿物，比如菱镁矿，石英，石髓，蛋白石，硅酸铝，硫铁矿，黄铁矿，水针铁矿，海绿石等等。此外，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形 石灰岩的结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种，其中碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成，晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。 三、石灰岩的分类： 按其沉积地区，石灰岩右分为海相沉积岩和陆相沉积岩，以海相沉积岩为多。 按其形成类型，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型。 按矿石中所含成分不同，石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。 按结构构造，石灰石可分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等 四、石灰岩的特性： 1.石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑石料。 2.石灰岩具有良好的加工性、不透气性、隔音性和很好的胶结性能、可深加工应用，是优异的建筑装饰材料。 3.石灰岩产地广泛，色泽纹理颇丰，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，有良好的装饰性。 4.石灰岩的质地细密，加工适应性高，硬度不高，有良好的雕刻性能，易制作小型架上雕刻，较适宜初学雕刻者选用，但由于石灰岩易溶蚀，不适于户外的雕刻。 5. 石灰石用途很广，是冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。 第二节露天开采的基本概念及述语 露天开采是在一定范围内敞露 的空间里，将掩盖在矿体上部的表土 及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石 开采出来。因此为了采出矿石，还必 须开采矿石。 1．台阶（bank）：（图1-1）开采 时，自上而下把矿岩划分成具有一定 厚度的水平分层，用独立的采掘、运 输设备进行开采，各分层保持一定的 超前关系，从而形成阶梯状。 台阶由以下要素构成：上部平 盘、下部平盘、坡面、坡顶线、坡底 线、高度、坡面角。 台阶分：
开采沉陷形成机理及其预测方法 有用矿物被采出以后，开采区域周围的岩体的原始应力平衡状态受到破坏，应力重新分布，达到新的平衡。在此过程中，使岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏(开裂、冒落等)，这种现象称为“开采沉陷”(Mining subsidence)。 有用矿物的开采可以是井工方法开采，也可以是露天方法开采；开采的有用矿物可以是层状的也可以是非层状的。本材料主要指的是层状有用矿物(特别是煤层)的井工开采，“开采沉陷”也是特指煤层地下开采后产生的开采沉陷。 岩体本身是一种非常复杂的介质，它不仅是出各种不同性质的岩层组成，而且还由于各种地质作用(如褶皱、断层、开裂、火成岩侵入、陷落柱等)而产生了大量的不连续面。岩体在受到各种不同开采方法的开采影响时，产生的开采沉陷是一个在时间和空间上都是非常复杂的过程。在时间上来说，在移动过程中，开采沉陷的形式和大小在不同的时间是不同的，也就是说，此时的开采沉陷是“动态的”；随着时间的推移，开采沉陷的形式和大小逐渐趋向于稳定，开采沉陷变成“静态的”或“最终的”。从空间上来说，若地下开采的范围较小、开采的矿物的埋藏深度较大，则开采沉陷波及的范围往往只局限于开采区域周围的岩体；若开采范围较大、开采矿物的埋藏深度较小，则开采沉陷波及的范围就会从岩体发展到地表，引起“地表移动”。由于人类的生产和生活活动大部分都是在地表进行，所以地表移动对人类的影响更为普遍。 第一节煤矿地下开采引起的地表移动与变形 一、地表移动的形式 所谓地表移动，是指采空区面积扩大到一定范围后，岩层移动发展到地表，使地表产生移动和变形，在地表沉陷的研究中称这一过程和现象为地表移动。开采引起的地表移动过程，受多种地质采矿因素的影响，因此，随开采深度、开采厚度、采煤方法及煤层产状等因素的不同，地表移动和破坏的形式也不完全相同。在采深和采厚的比值较大时，地表的移动和变形在空间和时间上是连续的、渐变的，具有明显的规律性。当采深和采厚的比值较小(一般小于30)或具有较大的地质构造时，地表的移动和变形在空间和时间上将是不连续的，移动和变形的分布没有严格的规律性，地表可能出现较大的裂缝或塌陷坑。地表移动和破坏的形式，
《矿山开采沉陷学》复习题 一、名词解释 1.地表移动盆地主断面：地表移动盆地内通过最大下沉点（或者说移动盆地的中心）所作的沿煤层走向的垂直断面。（P35） 2.临界开采面积：地表到充分采动时的采空区面积。 3.防砂安全煤岩柱：在松散弱含水层底界面至煤层开采上限之间为防止流砂溃入井下而保留的煤和岩层块段。（P321） 4.垮落带（冒落带）：用全部垮落法管理顶板时，回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。（P26） 5.移动角：在充分采动或接近充分采动的条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P43） 6.地表移动起动距：地表开始移动时工作面的推进距离。（P85） 7.半无限开采：工作面煤壁一侧的煤层未被采动，而另一侧的煤层全部采空的开采情况。 8. 超前影响角：将工作面前方地表开始移动（即下沉10mm）的点与当时工作面的连续，此连线与水平线在煤柱一侧的夹角。（P85） 二、填空题 三、简答题 1.什么是开采沉陷预计，其目的是什么？（P116） （1）对一个计划进行的开采，在开采进行以前，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数，预先计算出受此开采影响的岩层和（或）地表的移动和变形工作，称为开采沉陷预计。（2）开采沉陷预计对开采沉陷理论的研究和生产实践都有重要意义。①在理论研究生的作用在于，利用预计的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和空间上的分布规律。②对指导建筑物下、铁路下、水体下的开采实践具有重要的作用。 2.岩层移动稳定后，覆岩采入影响分为哪几个带？各影响带的主要特征是什么？（P25—P27） （1）冒落带：①随着煤层的开采，其直接顶板在自重力的作用下，发生法向弯曲，当岩层内部的拉应力超过岩石的抗拉强度时，便产生断裂、破碎成块而垮落，冒落岩块大小不一，无规则地堆积在采空区内；②冒落岩石具有一定的碎胀性，冒落岩块间空隙较大，连通性好，有利于水、砂、泥土通过。冒落岩石的体积大于冒落前的原岩体积；③冒落岩石具有可压缩性；④冒落带的高度主要取决于采出厚度和上覆岩石的碎胀系数，通常为采出厚度的3~5倍。实践中可用下式近似估算冒落带高度：h=m/[(k-1)cosα]。 （2）裂隙（或称断裂）带：该带内岩层产生较大的弯曲、变形及破坏，其破坏特征是，裂缝带内岩层不仅发生垂直于层理面的裂缝或断裂，而且产生顺层理面的离层裂缝。 （3）弯曲（又称整体移动）带：①弯曲带内岩层在自重力的作用下产生层面法向弯曲，在水平方向处于双向受压缩状态，因而其压实程度较好，一般情况下具有隔水性，特别是当岩性较软时，隔水性能更好，成为水下开采时的良好保护层，当透水的松散层在弯曲带内就不能起到这种作用；②弯曲带内岩层的移动过程是连续而有规律的，并保持其整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂缝。在竖直面内，各部分的移动值相差很小；③弯曲带内的高度主要受开采深度的影响。 3.影响地表移动盆地分布规律的地质采矿因素有哪些？(P95-P104) ①覆岩力学性质、岩层层位的影响；②松散层对地表移动特征的影响；③煤层倾角的影响； ④开采厚度与开采深度的影响；⑤采区尺寸大小的影响；⑥重复采动的影响；⑦采煤方法及顶板管理方法的影响。 4.采矿引起开采空间周围岩层移动的主要形式有哪些？每种移动形式具备的条件是什么？
1．“三带”的定义? 答：冒落带是指用全部垮落法管理顶板时，回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。 裂缝带：在采空区上覆岩层中产生裂缝、离层及断裂，但仍保持层状结构的那部分岩层。弯曲带：又称整体移动带，位于裂缝带之上直至地表。 2.地表移动盆地边界的确定（此题答案不确定） 一、地表移动盆地边界的划分 地表移动盆地划分成如下三个边界： (一)移动盆地的最外边界 移动盆地最外边界是以地表移动和变形都为零的盆地边界点所固定的边界。这个边界由仪器观测确定。考虑到观测误差一般取下沉为10mm的点为边界点。所以，最外边界实际上是下沉为10mm的点圈定的边界。（图中ABCD） (二)移动盆地的危险移动边界 危险移动边界是以盆地内的地表移动与变形对建筑物有无危害而划分的边界。（图中A’B’C’D’） 不同结构的建筑机能承受最大变形的能力不一样，所以各种类型的建筑物都应有对应的临界变形值。在确定移动盆地内危险移动边界时，用相应建筑物的临界变形值圈定，会更接近于实际。 (三)移动盆地的裂缝边界 裂缝边界是根据移动盆地内最外侧的裂缝圈定的边界。 3.地表移动观测站设计内容有哪些？ 答：观测站设计包括便携设计说明书和绘制设计图两部分工作。 设计说明书应包括下列内容： 1)建立观测站的目的和任务 2)设站地区的地形、地物及地质采矿条件 3)观测站设计时所用的开采沉陷参数 4)观测线的位置及长度的确定，测点及控制点的数目、位置及其编号 5)工作测点和控制点的构造及其埋设方法 6)观测内容及所用仪器，与矿区控制网的联测方法，精度要求，联测的起始数据，定期观 测时间、方法及精度要求，有关地表采动影响的测定，编录方法。 7)经费估算：包括观测站所需材料、购地、人工等费用的预算 8)观测成果的整理方法与分析步骤，所需获得的成果 4.水平煤层(或沿煤层定向主颁)非充分采动时主断面内下沉曲线特征? 答：判别：水平煤层开采时的采动程度可用走向充分采动角φ3来判别。当用φ3 角作的两直线交于岩层内部而未及地表时，此时地表为非充分采动。 （一）下沉曲线 下沉曲线表示地表移动盆地内下沉的分布规律。设沿主断面方向为x轴，下沉曲线为W(x)=F(x) 在讨论分布规律时，先要确定下沉曲线上的三个特征点： 1．最大下沉点o：下沉值最大。在水平煤层开采时，在采区中央正上方。 2．盆地边界点A、B：据走向边界角δ0作边界点A、B，此处下沉值为零。 3．拐点E：拐点是指下沉曲线凹凸的分界点。拐点从理论上讲应位于工作面开采边界的正上方，但由于工作面边界附近的顶板并不切煤壁冒落或呈阶状弯曲，存在悬顶距，因此在四周没采情况下，拐点E不在工作面开采边界的正上方而是略偏向采空区一侧。在地表达充
1绪论 1．1开采沉陷研究的意义 煤炭资源是我国的主要能源，已探明总储最在9000×10。t以上，含煤面积达 55万多平方公里，是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。据预测．到2050年煤炭 资源仍占我国能源需求的70％眦上…，因此对地下各种赋存条件煤炭资源的开采 将是一项长期的任务。我国煤炭资源的分布也十分广泛，平原、丘陵、山区的地下 蕴藏着丰富的煤炭资源，在一些建筑物下、铁路下、水体下(简称“三下”)也压着大 量的煤炭资源．据原煤炭部1982年的不完全统计，我国仅统配煤矿的生产矿井“三 下”压煤就达137 9×10。t。我国煤炭的赋存条件也千差万别．其中急倾斜或大倾 角煤层的开采越来越受到人们关注，其原因有三个方面：一是在全国重点煤矿区有 20处100多个矿井是急倾斜(也称“大倾角”)煤层开采，急倾斜或大倾角煤炭储量 约占全国煤炭储量的15％～20％，特别是在我国的西部矿区50％阻上矿井开采的 是急倾斜煤层，如主要产煤省、市、自治区有四川、重庆、云南、贵州、新疆、甘肃、宁 夏等的急倾斜(大倾角)煤层是许多矿区或矿井的主呆煤层。随着我国西部大开发 战略的实施，我国矿产资源开采重点西移，煤炭资源开采已成为西部地区区域经济 发展的重要支柱，加强对急倾斜(大倾角)煤层开采地表沉陷机理的研究是西部煤 炭开采的重大课题。二是东部矿区赋存条件较好的煤层越来越少．加上多年来高 强度的开采，浅部赋存条件较好煤层的开采也日益枯竭，从而使急倾斜(大倾角)煤 层问题迅速进入了人们的视野，引起了人们的高度重视，如山东兖州矿区、河北邢 台和开滦矿区、安徽淮南与淮北矿区、江苏徐州矿区等的许多矿井不得不由条件相 对优越的煤层开采转向复杂的急倾斜(大倾角)煤层开采。很显然．要保持矿区生 产的高产、高效和可持续发展．也必须加强对急倾斜(大倾角)煤层开采岩层移动与 地表沉陷问题的研究。三是对急颊斜(大倾角)煤层开采岩层移动与地表沉陷问题
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 露天开采安全基本知识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6650-65 露天开采安全基本知识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 露天开采是指用一定的采装运设备，在敞露的空间里从事开采作业。根据露天开采所采用的采掘工具和采运设备的不同，露天开采又分为人工开采、机械开采、水力开采和挖掘船开采。露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为采矿场。 露天开采的生产流程包括采剥工作面穿孔、装药爆破、装车、运输，矿石运至破碎场或选矿场，岩、土运至废石场。露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。在开采过程中，各工作水平在空间上构成阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。台阶是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离和采矿作业的单元体。台阶的命名一般以平盘的
标高来表示，如lOOm水平。台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、运输平台和清扫平台等。 最终边坡是指已开采结束到达最终界面而留下的台阶所组成的边坡，其位置一般是固定的。最终边坡面与水平面的夹角叫做最终边坡角，它在露天矿设计和生产中具有十分重要的意义，其大小直接影响露天开采境界和露天矿的生产能力。 露天矿的主要安全问题有爆破作业安全问题、机械运行时的安全问题、交通运输的安全问题、用电的安全问题、边坡稳定及防排水的安全问题、阶段构成的安全问题等。 请在这里输入公司或组织的名字 Enter The Name Of The Company Or Organization Here
开采沉陷预计方法概述 摘要：本文主要介绍了当前使用的开采沉陷预计方法（基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法）的原理、特点及应用情况，并简要介绍了开采沉陷预计的发展趋势，相信会对开采沉陷工作具有一定的帮助意义。 关键词：开采沉陷；预计方法；概率积分法；理论模拟法 1 引言 开采沉陷预计是矿山开采沉陷的核心内容之一，它对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要意义[1]。由于采矿引起的地面沉陷损坏地面建筑、公路、铁路等，不但给人民生活带来了威胁，而且破坏环境。开采沉陷的预计，对建筑物和生态环境的保护有重要意义。因此，有必要对开采沉陷预计方法进行探讨，以指导矿山的开采。开采沉陷预计方法很多，按建立预计方法的途径可分可分为三类：基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法[2-4]。 2 开采沉陷方法简介 基于实测资料的经验方法是通过对大量的已知开采沉陷实测资料进行数据处理，确定开采沉陷中各种移动变形值的函数形式和计算预计参数的经验公式。这种方法在预测时，首先根据开采的地质条件，确定经验公式中的预计参数，再代入公式确定预计函数进而求出移动和变形值。这种方法是当前最为可靠的一种预测方法，常见的经验方法有：典型曲线法和剖面函数法等。 理论模拟法把岩体抽象为某个数学的、力学或数学-力学的理论模型，按照这个模型计算受开采影响岩体产生的移动、变形和应力的分布情况。如认为岩层和地表是一种连续的介质，则此模型属于连续介质模型；否则，就属于非连续介质模型。此法所用的函数一般均由理论研究得出，所用的参数常用实验室试验或理论推导求得，一般与现场实测资料没有直接关系，常用的理论模型法主要有连续介质力学法等。 影响函数法是介于经验方法和理论模型方法之间的一种方法，它的实质是根据理论研究或其他方法确定微小单元开采对岩层或地表的影响（以影响函数表示），把整个开采对岩层和地表的影响看作采区内所有微小单元开采影响的总和，并据此计算整个开采引起的岩层和地表的移动和变形，目前此方法中所用的参数根据实测资料获得。常用的影响函数方法有概率积分法等[5]。 下面分别对各个方法进行简单介绍。 2.1 典型曲线法 典型曲线法是用无因次的典型曲线表示移动盆地主断面上的移动和变形曲线的一种方法，它适用于矩形或者近似矩形的采区的地表移动变形预计。典型曲线法由于其分布和参数均是直接基于实测资料，因此其预计误差较小。但是建立典型曲线需要大量的观测数据，在实测数据不足的地区不能使用典型曲线法。；另外，此方法原则上只适用于矩形或近似矩形采区的地表移动和变形预计，在形状不规则的工作面开采时预计误差较大，这些限制了典型
深部开采岩爆研究现状综述 摘要：岩爆是一种世界性的地质灾害，随着矿山开采深度的增加，岩爆已经成为一种越来越突出的潜在威胁，极大地威胁着矿山施工人员和设备的安全。目前，国内外在岩爆方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。本文针对岩爆定义、岩爆发生机理、岩爆预测预报、岩爆控制的研究现状，进行了归纳分析与评述。 关键词：岩爆，岩爆发生机理，岩爆预测，研究现状 前言 随着浅部资源的逐渐减少和枯竭，地下开采的深度越来越大。近年来，我国一些金属矿相继进入深部开采，如云南会泽铅锌矿采深已超过1000m，铜陵冬瓜山铜矿采深已达1100m，抚顺红透山铜矿已进入900-1100m深度，湘西金矿超过850m，山东玲珑金矿采深己达800m。深井矿山开采，最显著的变化是显现“高应力、高温和高孔隙水压”的“三高”特性，开采环境大大恶化，潜在的重大安全隐患增多。岩爆作为地下工程的一大危害，直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，如何有效的减轻岩爆引起的灾害，已成为世界性的地下工程难题之一，并受到世界各国相关学者的广泛关注。岩爆发生地点具有“随机性”、孕育过程具有“缓慢性”、发生过程具有“突发性”，对生产安全和工程可靠性的危害极大，已经严重影响了矿山的正常生产。目前，国内外在岩爆方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。 1、岩爆定义及分类 1.1岩爆的定义 时至今日还没有一个统一公认的岩爆定义。在谈到岩爆时，人们通常会说岩爆就是高强度脆性岩石的猛烈破坏，或者说是储存在岩体内的弹性应变能突然释放。国内普遍认为岩爆是地下工程或采矿过程中岩体破坏的一种形式。它是处于高地应力或极限平衡状态的岩体或地质结构体，在开挖活动的扰动下，其内部储
矿山开采安全基本知识 (一)露天开采安全基本知识 露天开采是指用一定的采装运设备，在敞露的空间里从事开采作业。根据露天开采所采用的采掘工具和采运设备的不同，露天开采又分为人工开采、机械开采、水力开采和挖掘船开采。露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为采矿场。 露天开采的生产流程包括采剥工作面穿孔、装药爆破、装车、运输，矿石运至破碎场或选矿场，岩、土运至废石场。露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。在开采过程中，各工作水平在空间上构成阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。台阶是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离和采矿作业的单元体。 台阶的命名一般以平盘的标高来表示，如lOOm水平。台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、运输平台和清扫平台等。 最终边坡是指已开采结束到达最终界面而留下的台阶所组成的边坡，其位置一般是固定的。最终边坡面与水平面的夹角叫做最终边坡角，它在露天矿设计和生产中具有十分重要的意义，其大小直接影响
露天开采境界和露天矿的生产能力。 露天矿的主要安全问题有爆破作业安全问题、机械运行时的安全问题、交通运输的安全问题、用电的安全问题、边坡稳定及防排水的安全问题、阶段构成的安全问题等。 (二)地下开采安全基本知识 地下开采是一个复杂的生产过程，必须综合运用地质、测量、开拓、掘进、爆破、运输、提升、通风、排水、动力、安全及管理等科学技术，选择合适的开采方法，保证生产过程的安全。采矿方法包括采准、切割、回采、采空区处理等工作。 1．采煤方法 采煤方法可以分为壁式和柱式两大体系。壁式采煤法根据煤层厚度的不同，分为单一长壁采煤法和分层长壁采煤法。缓倾斜及倾斜煤层采用单一长壁采煤法的工作面，回采工艺主要有炮采、普采和综采三种类型。分层长壁采煤法又可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法两种类型。柱式采煤法分为房式和房柱式。
深部开采岩体力学研究的现状 深部开采岩体力学研究的现状 摘要：在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点，“三高一扰动”的复杂环境，是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果，但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词：深部开采；岩石力学；三高一扰动 深部开采岩石力学，主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前，对能源的需求逐步增加，开采强度也不断加大，这些都造成了浅部资源的日益减少，因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加，工程灾害也随之增多，这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境，也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后，岩体呈现塑性状态，即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度，并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境，对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性，深部岩体应力场的复杂性，深部岩体的大变形和强流变性，深部岩体的脆性一延性转化，深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。