关闭/废弃煤矿的生态修复研究进展及展望

随着资源枯竭和宏观政策导向,我国已有大量关闭/废弃煤矿,并将持续增加.作为一类受损的"社会-自然-经济"复合生态系统,关闭/废弃煤矿急需生态修复,以便重构自然本底并再次促进经济与社会发展.本文从三个方面对近三十年的关闭/废弃煤矿研究进行梳理:①从生物、土壤和景观等方面总结关闭/废弃煤矿生态修复技术;②基于生物多样性、土...     

煤矿采空区失稳灾害链式效应与链式类型研究

煤矿采空区失稳灾害特别是大面积房柱式采空区失稳诱发矿震或冲击气浪灾害一直缺乏有效的预测预防和控制。为了研究煤矿采空区失稳灾害的发生机理,进而达到预测预防和控制的目的,基于煤矿采空区失稳灾害主要影响因素分析,引入灾变链式理论,研究了煤矿采空区失稳灾害中致灾环境、致灾因素、作用方式、承灾体4个要素之间的关系,构建了煤矿采空区失稳灾害链式效应结构模型和数学理论模型,获得了煤矿采空区基本失稳模式和链式类型,并结合案例进行了分析。研究表明,煤矿采空区失稳灾害主要影响因素包括区域地质及构造分布、采空区/煤柱尺寸与形态、采空区覆岩及围岩岩性、水文地质条件、采空区上下及周围煤层开采情况、采空区类型及遗留时间、静载和动载等8个方面;通过研究致灾环境、致灾因素、作用方式、承灾体4个要素之间的关系,可以构建煤矿采空区失稳灾害链式效应结构模型和数学理论模型;煤矿采空区基本失稳模式和链式类型主要包括6种,即单一煤柱采空区失稳链、构造影响下采空区失稳链、含水采空区失稳链、开采扰动影响下采空区失稳链、静载影响下采空区失稳链、动载影响下采空区失稳链,每种灾害链的发生模式各有异同;案例表明,煤矿采空区失稳灾害大都为上述6种基本链式类型中2种或2种以上的复合类型。     

预防采空区气体冲击灾害的密闭墙研究

建立了采空区永久密闭结构的计算模型,分析了密闭墙在气体的冲击作用下的受力状态,得到了其结构参数与受力状态的关系。利用有限差分软件FLAC3D进一步对永久密闭的强度进行了演算,研究成果在现场实际应用中取得了很好的效果。     

资源整合煤矿采空区灾害特点及防治对策

基于对我国资源整合煤矿采空区灾害事故分析和采空区灾害类型分析,研究了采空区灾害的特点,提出了防治对策及建议。结果表明:按致灾形式划分,我国资源整合煤矿采空区分为废弃老采空区(井筒)透水、采空区火灾(含自燃、瓦斯爆炸等)、采空区有毒有害气体(含瓦斯)涌出、采空区诱发的不良地质异常灾害等4种类型;老采空区具有分布情况不明、灾害种类多样、隐蔽性和突发性、难以预测性的特点;总结提出了资源整合煤矿采空区灾害防治的36字方针,即地面普查先行、井下勘查跟进、评价评估及时、综合治理减灾、监测监控到位、安全措施保障。     

煤矿采空区失稳灾害预测及综合防控技术

为减小煤矿采空区失稳灾害的发生概率、保证周边居民生命和财产安全、避免采空区失稳灾害带来大规模的生态破坏现象,对煤矿采空区失稳灾害进行预测和防控。利用粗糙集理论剔除冗余和缺陷信息,结合突变级数法得到失稳灾害预测指标体系,利用熵权理论获得地质、水文、环境、结构指标对应的灾害权重,引入置信度完善预测识别准则,完成失稳灾害预测,在此基础上,采用综合防控技术降低煤矿采空区自然灾害的发生频率。实验结果表明,所提方法的煤矿采空区失稳灾害预测结果精准度高,同时综合防控技术能够有效提高煤矿采空区的安全性。     

煤矿五大灾害再析

对影响煤矿安全生产的自然灾害顶板、水、火、瓦斯及机电等五类常见事故,进行了分析,并提出了一些预防治理的措施。     

煤矿老采空区灾害治理工程与露天开采设计优化

以纳林庙煤矿一号井和纳林庙煤矿二号井老采空区灾害治理工程为例,综合分析煤层赋存条件、地形变化、外排土场位置、治理工期及复垦绿化效果等因素,依据基建工程量小、见煤速度快、运距和提升高度小、有利于后续工程发展的原则,对该灾害治理工程与露天开采方案进行了优化设计研究。     

煤矿采空区建筑场地的稳定性分析

提出了煤炭开采所带来的环境岩土工程问题，论述了采空区的危害以及采空区内建筑场地稳定性的评价方法，并通过工程实例介绍了具体的评价过程。     

煤矿采空区瓦斯与煤自燃复合热动力灾害多场演化研究进展

我国是采空区复合热动力灾害最为严重的国家之一,探索采空区复合热动力灾害的演化规律对于灾害防治具有极其重要的意义。然而,目前对于复合热动力灾害各灾种间的耦合致灾机理、灾害演化规律、灾害信息探测与辨识等方面的认识尚不够深入,因此导致煤矿采空区复合热动力灾害的预防及治理尚缺乏有针对性的技术方法。基于此,探讨了我国采空区瓦斯与煤自燃复合热动力灾害发生的现状,分析了该领域的国内外最新研究进展,指出采空区瓦斯与煤自燃复合热动力灾害具有隐蔽性、耦合型、动态性、复杂性的主要特征,由此导致灾害表现出风险大、辨识难、预警难、防治难的特点。从国内外关于采空区复合热动力灾害多场演化规律的研究平台、多场耦合数学模型、气体体积分数场-温度场-风压场等多场耦合演化规律及其关键影响因素、灾害信息探测技术及采空区瓦斯与煤自燃复合热动力灾害的判别方法等角度,系统综述了采空区热动力灾害多场演化规律的最新进展。以此为基础,指出采空区复合热动力灾害亟需在多灾种间的互馈耦合作用机理、多场耦合动态演化规律、复合灾害的关键致灾因素及其临界指标、采空区复合灾害监测-预警-综合防控一体化理论与技术等方面展开进一步的深入研究与探索,研究结...     

开发预防灾害的环境监测系统

作者开发了煤矿开采安全的计算机监测系统。该系统采用的主机是一台小型的科学运算机。有些传感器和传输设备是为该系统专门设计的。但是，也能使用那些输出信号范围适合的普通传感器。由于引进了计算机，该系统通过计算机又增加了三基本功能。（１）时间序列数据的处理。（２）散装传感器的数据连锁。（３）监测项目的多样化。利用这些功能，该系统便能进行灾害预测或预防。     

露天煤矿采空区安全技术措施

通过露天煤矿采空区安全技术措施的应用,使电铲、钻机、采矿汽车等大型设备处于采空区上方作业时,避免和减少因采空区顶板冒落坍塌所造成的人员伤亡及设备损坏事故的发生,有效的保证了矿山的安全生产。     

煤矿采空塌陷区危险性预测模型构建及其防治措施

采矿因素、地质因素等因素影响煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果,为了获取准确的煤矿采空塌陷区危险性预测结果,构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型。选取某省煤矿矿区作为研究区域,选取下沉系数与水平移动系数作为构建煤矿采空塌陷区危险性预测模型的参数,采用T-S模糊方法构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型,通过修正预测模型的模糊子集隶属函数更新预测模型,提升煤矿矿井采空塌陷区危险性预测精度。所构建模型输出煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果为中等,针对预测结果提出采用合理的采煤方式、合理避让、加强边坡监测3项煤矿矿井采空区塌陷防治措施,为煤矿矿井开采后防治采空区地面塌陷提供指导。     

神山露天煤矿井工采空区处理及防治措施

原井工开采煤矿经过技术改造整合为露天煤矿,然而因井工开采遗留的采空区对露天开采生产作业构成重大安全隐患。为保证井工转露天开采煤矿生产作业安全,应采取各种处理及防治措施对井工采空区综合治理。文中以神山露天煤矿为例,分析了井工采空区失稳垮落的力学模型,介绍了确定采空区顶板最小厚度的鲁佩涅依特法,总结了采空区对露天煤矿生产影响的几种表现形式:煤层自燃、顶板垮塌影响设备作业安全、影响爆破安全作业及露天煤矿边坡稳定等。最后分析了神山露天煤矿在实际生产中采取的过采空区处理及防治措施。     

黑岱沟露天煤矿防排水措施

在气象及水文地质调查的基础上,根据防排水设计的原则,将黑岱沟露天煤矿采掘场汇水区划分为若干个汇水单元,对采掘场汇水单元的汇水量进行计算,分析采掘场洪水状况.提出了黑岱沟露天煤矿各汇水单元的防排水措施,保证了矿山的安全生产.     

探析煤矿地质灾害特征及防治措施

本文分析了煤矿地质灾害发生的原因及特点,指出了各种煤炭地质灾害的发生特征,提出了防止煤炭地质灾害发生的措施,为煤矿地质灾害控制提供一定参考,提高煤矿的防灾抗灾能力。     

煤矿水文地质特征及矿井水害防治措施

研究煤矿水文地质情况,合理防治矿井水害,有助于保证煤矿作业安全。本文结合实例分析煤矿水文地质,探讨矿井常见水害与防治措施,为煤矿安全生产提供经验借鉴与参考。     

沁裕煤矿综采工作面采空区煤自燃防治技术研究

沁裕煤矿综采工作面采空区存在着遗煤自燃的现象,本文采用理论分析、现场实测的方法对其发火原因进行了分析,并在此基础上提出了相应的煤自燃防治技术,同时对该防火效果进行了评估,得出在该防火技术的治理下采空区煤层自燃危险性已消除,达到了火灾防控的预期效果,满足矿井的正常安全生产。     

郝家梁煤矿项目风险分析及防范对策

为了评估郝家梁煤矿建设的可行性,对该项目从市场、技术、资源及融资方面进行了风险分析,并针对分析结果建议采取风险控制和风险自担策略,从而防范和降低风险。     

煤矿事故的分析和预防对策的研究

煤矿生产和其他行业不同,属于高危和高风险行业,稍有不慎就会酿成重大事故。首先统计了近11年我国煤炭总产量,表明煤炭产量明显呈增长态势。接着针对当前我国煤矿安全生产现状,对煤矿事故的起数、死亡人数和百万吨死亡率进行了统计分析,研究表明我国煤矿安全状况有了一定程度的改善,事故死亡人数不断降低。然后依据事故致因理论分析了我国煤矿事故发生的原因。最后提出了相应的预防措施,对提高煤矿安全管理水平、实现煤矿安全生产有一定的指导作用。     

同煤宏达煤矿矿井充水因素及其防治措施分析

在宏达煤矿兼并重组后,对其水文地质情况进行了详细研究。对该井田煤矿地质和水文地质条件进行详细分析,计算出矿井涌水量,以此为基础分析了矿井充水因素,并给出了具体的防治措施,为矿井设计、生产建设及精细化管理提供了依据。