山东境内的煤矿为何要推广实行绿色开采
山东境内煤层赋存不均匀,济宁、兖州一带煤层赋存相对丰富、大多为厚及中厚煤层,淄博一带大多为薄煤层,新汶矿区一带煤层埋深较深。走“低开采、高利用、低排放”的可持续发展路子, 利用煤矸石回填解决煤矸石占地问题、消灭煤矸石自燃问题、解决煤矿塌陷区赔偿问题,西藏充填开采,进而实现充填开采,是山东境内具有一定规模的煤矿首要考虑的问题, 在利用地面煤矸石回填采煤 工作面采空区、井下矸石不升井、井下采区煤矸分离等充填开采技术范畴内做了大量的工作,并且取得了很好的效果。
我国很多煤矿都伴生有煤层气、高岭土、油页岩 等。目前,许多大型煤炭企业正在研究共生、伴生矿的 开发利用问题。开发利用高岭土资源。抚顺市已开始利用煤矿伴生的油母页岩资源, 这一点对其他煤炭城市也有借鉴意义。
我国每个煤炭资源型地区都有多座矸石山,全国煤矸石的总积存量约 45 亿 t,充填开采展望,而且仍在逐年增长。煤矸石的综合利用是减少矸石山灾害事故较彻底的方法。利用煤矸石发电、制砖,以煤矸石为原料生产高附加值的产品,使用煤矸石复垦采煤塌陷区、修路等都取得了很好的经济和社会效益。
我国西部神府东胜煤田探明储量2236亿吨,占全国探明储量的15%,为世界七大煤田之一。煤田内建设有2个亿吨级特大型煤炭基地,对国家经济建设具有重要支撑作用。但是,神府东胜煤田埋藏浅,覆岩薄,地表为厚沙土和黄土层,生态环境脆弱。浅埋煤层开采面临的**问题是:采场**板压力迅猛,严重威胁安全开采;地表破坏明显,煤炭开采与环境保护矛盾**。要实现安全、绿色开采,必须克服浅埋煤层岩层控制理论难题。
西安科技大学黄庆享教授团队伴随神府东胜煤田开发,开始了长达22年的潜心研究,先后获得5项国家自然科学等15项课题资助,不断创新,充填开采技术,**浅埋煤层岩层控制理论与技术发展,有力支撑了浅埋大煤田的安全绿色开采。
自1993年神府东胜煤田开发之初,黄庆享就主持了该煤田首采工作面采前模拟实验,发现了**板“台阶下沉”现象,拉开了研究的序幕。1998年完成博士论文,2000年出版《浅埋煤层长壁开采**板结构与岩层控制研究》专著。以单一关键层台阶下沉和双关键层大小周期来压为标志,提出了浅埋煤层和近浅埋煤层定义;建立了**板初次来压的“非对称三铰拱”和周期来压的“台阶岩梁”结构理论,发展了砌体梁理论,揭示了**板滑落失稳来压机理;测定了关键块端角挤压和端角摩擦系数,促进了**板结构分析的定量化;提出了支架“给定失稳载荷”工作状态,建立了采场支架合理工作阻力确定的新方法,为采场支护提供了依据。
2001年后,在国家自然科学资助下,黄庆享团队开发动态载荷实验,测定了松散层在**板结构的载荷传递规律,提出了载荷传递因子,揭示了**板动载机理,得到广泛采用。这项研究推动了浅埋煤层**板动态结构理论发展,解开了浅埋煤层**板动压控制难题。