180-我国现代煤矿充填技术发展及其分类
综述
我国现代煤矿充填技术发展及其分类
李
杨，杨宝贵
（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083）
［摘要］充填开采既是“三下”压煤开采的常用技术途径，又是煤矿绿色开采技术体系的重
要组成部分。在简述我国充填开采技术的基础上，对现代煤矿充填技术应用进行了新的分类，对泵送高浓度胶结材料充填、巷道迎头抛矸机胶带充填、采空区架后刮板输送机漏矸充填、混凝土膏体材料充填4种充填技术应用进行了介绍，并分析了现行煤矿充填技术的缺陷及发展方向。
［关键词］
充填开采；应用分类；充填技术
［中图分类号］TD823.7
［文献标识码］A
［文章编号］1006-6225（2011）05-0001-04Stowing Mining Technology Development and Classification of Chinese Modern Coal Mine
LI Yang ，YANG Bao-gui
（Resources ＆Safety Engineering School ，China University of Mining ＆Technology （Beijing ），Beijing 100083，China ）
Abstract ：Stowing mining is common technology approach of mining coal under river ，railway and building ，and is also important com-ponent of green mining technology system On the basis of introducing Chinese stowing mining technology ，this paper re-classified mod-ern stowing technologies 4stowing technologies including stowing of cementitous material with high consistency by pump ，refuse stowing by belt in roadway ，stowing by scraper behind support ，stowing with concrete paste material were introduced The shortcomings of cur-rent stowing technologies and development tendency were analyzed as well Key words ：stowing mining ；application classification ；stowing technology
［收稿日期］2011－08－11
［基金项目］国家自然科学基金项目（51104162）；国家科技支撑计划课题（2009BAB48B02）
［作者简介］李杨（1982－），男，河北唐山人，在读博士，主要研究方向煤矿绿色开采，充填开采。
随着煤炭资源的大量开采，村庄下压煤问题越
来越突出，严重影响着许多煤矿企业的正常生产。据统计，目前我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）压煤就达13.79Gt 。几乎每个矿井都有“三下”压煤，一般都占矿井储量的10% 40%，华东矿区有的矿井高达60%以上。因此，在保证地表建（构）筑物安全的前提下，基于提高“三下”压煤的采出率和合理处理固体废弃物的问题，开发充填采煤新技术，已成
为国家及煤矿企业急需解决的重大技术难题［1－2］
。我国充填工艺与技术的发展，经历了废石干式
充填、分级尾砂和碎石水力充填、混凝土胶结充填、以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填、废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的发展过程
［3］
。充填开采是建筑物
下压煤开采的最理想技术途径，其优点是煤炭资源的采出率高，但由于受成本高、充填工艺复杂等因素的制约，没有得到大范围的使用。近几年，随着煤矿充填技术的不断发展，充填技术在煤矿开采中的应用也越来越广泛。
1我国现代煤矿充填技术应用分类
对于现代煤矿充填技术的应用分类可以分为减
沉充填开采和其他充填技术应用两大类。减沉充填开采也就是通常所说的充填采煤，一般应用于解放“三下”压煤，合理处理固体废料，控制地表下沉等；其他充填技术指不涉及减沉开采部分，包括混凝土膏体材料充填沿空留巷，高水速凝材料充填密闭等技术。
1.1减沉充填开采技术应用分类
按照充填量和充填范围占采出煤层的比例，对于现代减沉充填开采技术的应用分类可以分为全采全部充填与全采部分充填。1.1.1
全采全部充填开采
全采全部充填开采即在煤层采出后顶板未冒落前，对所有采空区域进行充填，充填量和充填范围与采出煤量大体一致，其完全靠采空区充填体支撑上覆岩层控制开采沉陷。
该种开采方法在金属矿山得到了广泛的应用。由于采空区充填采矿法是一种采出率高、贫化率低
1
第16卷第5期（总第102期）
2011年10月煤矿开采Coal mining Technology Vo1.16No.5（Series No.102）
October 2011
DOI:10.13532/https://www.360docs.net/doc/0d15109981.html,11-3677/td.2011.05.027
的采矿方法，特别在地表不允许破坏和有自燃倾向的矿床开采中，具有无可替代的作用。
按照所采用充填材料和输送方式的不同，将现代全采全部充填开采分为：用矿车、胶带或其他机械输送干式充填料（井下固体废物）充填采空区的干式充填采矿法［4］；用水泥及其代用品或其他胶凝材料与矸石等配制成具有胶结性质的充填材料充填采空区的胶结充填采矿法。
其中，干式充填采矿法的充填料主要采用井下掘进头产出的矸石或地面的矸石山，实现矸石不升井和减少地表污染的真正绿色开采。目前我国煤矿常见的干式充填采矿方式主要有采空区架后刮板输送机漏矸充填、巷道迎头抛矸机胶带充填［5］；目前我国煤矿常见的胶结充填采矿方式主要有泵送膏体充填、泵送高浓度胶结材料充填、煤矸石似膏体自流充填。
1.1.2全采部分充填开采
全采部分充填开采，是相对全部充填而言的，其充填量和充填范围仅是采出煤量的一部分，仅对采空区的局部或离层区与冒落区进行充填，靠覆岩关键层结构、充填体及部分煤柱共同支撑覆岩控制开采沉陷［6］。
全采全部充填的位置主要是采空区，而部分充填的位置可以是采空区、离层区或冒落区。部分充填开采技术关键在于结合采动岩层移动规律，靠覆岩关键层结构、充填体及部分煤柱共同支撑覆岩控制开采沉陷。目前我国煤矿常见的部分充填开采方式主要有冒落矸石空隙注浆胶结充填减沉法、覆岩离层注浆充填法［6］。其中冒落区充填可以分为长壁开采冒落区注浆充填、房柱式冒落区注浆充填和条带开采冒落区注浆充填。
1.2现代煤矿充填技术应用分类
我国现代煤矿充填技术应用分类总结见图1。2现代煤矿常用充填技术及系统概述
近年来，许多学者开始加大对充填开采的方法、矿压及岩层控制理论、充填系统设备等问题的研究，提出了许多充填开采及沉陷控制技术的新思路。如郭广礼将充填与条带开采相结合提出了三步法开采沉陷控制模式；许家林结合关键层理论提出了部分充填和短壁充填的思路；淄博、邢台等矿区有多座煤矿进行了条带矸石充填试验；淄博岱庄煤矿实施了条带矸石充填的工业性试验；山东的新汶、淄博矿区、河北的邢台矿区和山西的霍州矿区先后进行了长壁工作面矸石充填、
胶结充填和巷采
图1我国现代煤矿充填技术应用分类
矸石充填的试验研究，并开发出了一些专利设备；张华兴等提出对冒落区注浆加固；杨宝贵利用胶结性固体废物充填材料充填采空区，并分析了胶结性固体废物充填材料的特殊性，目前正在有关煤矿开展工业性试验。
根据近几年我国煤矿充填技术的应用情况，介绍泵送高浓度胶结材料充填、巷道迎头抛矸机胶带充填、采空区架后刮板输送机漏矸充填、混凝土膏体材料充填沿空留巷，4种充填技术的应用。
2.1泵送高浓度胶结材料充填系统
泵送高浓度胶结充填所采用的充填材料是煤矸石、粉煤灰、胶结材料和水，其中煤矸石采用成品煤矸石，胶结材料为32.5号普通硅酸盐水泥。充填的过程是先将煤矸石破碎加工，然后把煤矸石、粉煤灰、水泥和水按一定比例混合、搅匀，用充填泵输送到井下充填采空区的过程，整个充填工艺的流程可以划分为矸石破碎子系统、配比搅拌子系统、管道泵送子系统、井下工作面充填子系统。充填系统工艺流程见图2。在使用成品矸石期间，不需要矸石破碎子系统，但将来不可避免地用到原料矸石，所以在工艺流程设计时考虑了原料矸石的破碎，因而设计了矸石破碎子系统。
2.2巷道迎头抛矸机胶带充填系统
巷道迎头抛矸机胶带充填也称为充填巷采。该充填技术是一项旨在减少矿井环境污染、节能减排、实现煤矿“三下”采煤的最新技术研究［7］，其工艺流程根据矿井的条件而设计。一般情况下，其工艺流程如图3所示。
充填巷采系统工艺流程：岩巷掘进的矸石装车后经轨道大巷、运料车场进入充填工程上部车场运至矸石仓上口，由推车机、翻车机将矸石翻入矸石
2
总第102期煤矿开采2011年第5期
图2
泵送高浓度胶结材料充填系统工艺流程
图3巷道矸石充填系统工艺流程
仓，经破碎机把矸石破碎到≤150mm 粒径，再由给料机、胶带运到充填巷，经输送机抛射充填，矸石在较干燥的情况下边充填、边洒水，以利于矸石堆集。
矸石充填经抛矸胶带充填完成后，对巷道回填矸石上部的空隙采用注浆法加以充填密实。管道输送充填注浆系统位于输送机后面，矸石通过胶带到达筛分设备后筛分出粒径小于5mm 的粉末，然后加注水泥、粘结剂等制成浆体物料，由注浆系统注入充填矸石上部空隙，通过回填矸石的缝隙将浆液流入回填矸石中起到凝结作用，同时将顶部空隙充满，使巷道的充填率达到最好。2.3
采空区架后刮板输送机漏矸充填系统采空区架后刮板输送机漏矸充填工作面采用走向长壁后退式采煤法，生产工艺采用综采工艺
［8－9］
。采用双滚筒采煤机割煤、装煤。工作面矸
石充填采用专用充填液压支架后悬150刮板输送机运矸，充填液压支架如图4，矸石通过溜槽卸载孔，自下而上进行采空区充填，充填过程中可采用卸矸溜槽之间增加普通溜槽的方式，调整卸矸溜槽孔距以保证充填效果
。
图4采空区架后刮板输送机漏矸充填液压支架
采空区架后刮板输送机漏矸充填系统工艺流程有2种：
（1）先采后充：煤机割煤至溜头或溜尾→移溜、拉架→顺直工作面充填溜子→开动充填溜子→开动工作面轨道巷运矸胶带运矸→工作面充填→（充填完毕后按相反操作）停止运矸胶带→停止充
填溜子→卫生清理。
（2）边采边充：煤机割煤→移溜、拉架→开动充填溜子→开动工作面轨道巷运矸胶带运矸→工作面前方采煤后方充填→（充填完毕后按相反操作）停止运矸胶带→停止充填溜子→卫生清理。2.4混凝土膏体材料充填沿空留巷系统
到目前为止，我国对薄及中厚煤层采煤工作面的沿空留巷技术已日趋完善，巷旁支护、巷内支护、加强支护及煤帮加固技术已经成熟。
新巷旁支护应用混凝土膏体速凝材料进行整体浇注充填，克服了以往巷旁支护（如矸石带、混凝土砌块等）增阻速度慢、初撑力低等缺点，混凝土膏体速凝材料的早强和速凝特性，使得充填体在工作面后方10m 以内就可以达到其支护阻力的60%以上［10－12］。
采煤工作面采用单一走向长壁、区内后退式综合机械化采煤法，一次采全高，轨道巷采用混凝土膏体材料充填沿空留巷，每次充填长度2400mm ，宽度2500mm ，充填体在轨道巷内的宽度为900mm ，在采空区的宽度为1600mm ，其余采空区顶板为自然垮落法处理。沿空留巷充填材料选用膏体混凝土，其主要成份是：硅酸盐水泥、碎石、砂子、粉煤灰、添加剂及水拌和的膏体混凝土。
采煤工艺流程为：割煤→推溜（装、运煤）→移架→充填，每推进3个步距，充填1次。本工作面计划按照“两采两充”组织施工，每个采煤班生产3刀，每天生产6刀。
混凝土膏体材料充填沿空留巷充填系统工艺流程，如图5所示。
3
李杨等：我国现代煤矿充填技术发展及其分类2011年第5期
图5沿空留巷工艺流程
3结论
（1）为适应村庄等建筑物不搬迁采煤的需要，逐渐发展了充填开采、部分开采、采空区冒矸空隙注浆充填、覆岩离层区注浆、完全开采、顺序开采、协调开采、连续开采、对称背向开采、同时开采等一系列建筑物下、铁路下、水体下采煤方法。就控制地表沉陷效果来说，充填开采无疑是最有效的方法。
（2）对于现代煤矿充填技术的应用分类，是近几年我国煤矿比较常用的充填采矿技术，有些充填技术没有罗列，例如水砂充填、风力充填等在现代煤矿中利用较少，也不是煤矿充填开采技术的发展方向。而对于未来充填技术的发展，必须满足控制地表变形、处理矿井废弃物、保障矿井产量、降低充填成本等条件，只有同时满足这些条件的充填采矿方法才是真正意义的绿色开采。
（3）随着绿色开采理论的提出，充填采矿技术拥有了更广阔的发展空间，但发展的同时也存在许多问题需要完善，例如干式矸石充填其充填体的压缩率较大，最终产生的地表变形较大，对地表沉陷控制要求较高的场合该方法不太适合；膏体充填与高浓度胶结材料充填其充填成本过高，存在充填工作面积水与淤泥过多等问题，而所有充填采矿的主要问题还是充填工作面产量过低。因此，对于以后充填开采技术的研究提出了更高的要求。
（4）煤矿充填开采技术的工艺与设备已趋于完善，但是对于充填开采技术的理论研究还很缺乏，在充填开采条件下顶板及上覆岩层的活动与破坏规律、充填工作面矿山压力显现规律等问题还需做更深入的研究。
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徐州：中国矿业大学，2008.［责任编辑：施红霞
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
］
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始化与数据样本特征相关联，避免由于聚类中心的选取不当引起聚类误差；同时，改进的聚类算法按照时间顺序对数据样本进行分组，大大降低了迭代运算次数，提高了计算效率。
利用改进聚类技术有效地对原始数据样本进行聚类分析后，对每簇数据进行异常点检测和处理，减小了误差；并采用平均值法计算每簇数据的新聚类中心作为实际位移数据点，以便更为准确地计算安全阀流量。
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［责任编辑：李宏艳］
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总第102期煤矿开采2011年第5期
煤矿绿色开采技术的研究与实践_钱鸣高
专论与综述 煤矿绿色开采技术的研究与实践 钱鸣高,许家林,缪协兴 (中国矿业大学,江苏徐州221008) [摘 要] 阐述了煤矿绿色开采的提出、概念及绿色开采技术体系。绿色开采技术的主要内容应包括:保水开采、建筑物下采煤与离层注浆减沉、条 带与充填开采、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部分矸石的井下处理、煤炭 地下气化等,介绍了基于岩层控制的关键层理论开展的绿色开采技术 研究与实践成果。 [关键词] 绿色开采;关键层理论;岩层移动 [中图分类号] TD823 [文献标识码] A [文章编号] 1003-6083(2004)01-0001-04 1 煤矿绿色开采的提出 党的十六大报告明确提出“……走出一条科技含量高,经济效益好,资源消耗低,环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”因此,必须充分考虑我国资源相对短缺,环境比较脆弱的基本特点,建立起适合我国国情的资源节约、环境友好的新型工业化发展道路。 近期提出的循环经济(recycling economy)是指遵循自然生态系统的物质循环和能量流动规律重构经济系统[1],将经济活动高效有序地组织成一个“资源利用—绿色工业—资源再生”的封闭型物质能量循环的反馈式流程,保持经济生产的低消耗、高质量、低废弃,从而将经济活动对自然环境的影响破坏减少到最低程度。它不同于传统经济的“高开采、低利用、高排放”,而是达到“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。显然,此处的“绿色工业”是广义的概念,应由各个工业部门去实现。对矿业来说就是要实现“绿色矿业”。“绿色矿业”的核心内容之一就是要实现“绿色开采”。 “绿色开采”的内涵是努力遵循循环经济中绿色工业的原则,形成一种与环境协调一致的,努力去实现“低开采、高利用、低排放”的开采技术。 矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的,而进行开发建设后,强烈的人为活动便使环境 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59674011,50374066);国家杰出青年科学基金项目(50225414)发生巨大的变化,由此形成了矿区独特的生态环境问题,如造成农田以及建筑物破坏,村庄迁徙,矸石堆积,使河川径流量减少,以及地下水供水水源干枯,在地面导致的土地沙漠化,由于开采而使矿物内的有害物质流入地下水中等。我国目前的煤矿生产是在以下两种情况下进行的:一是生产成本不完全。如投入不足;技术装备落后;安全设施欠帐;工人工资太低。二是相关费用支付不全。如矿产资源费以及植被恢复,地面塌陷与水损失;污染治理等。提出并形成绿色开采技术是为了正视开采对环境造成的影响和破坏,并有清醒的认识与足够的估量,以便提出必要的对策和对政府提出必要的政策建议。 煤炭开采形成的环境问题主要为: (1)对土地资源的破坏和占用。煤炭开采对土地资源的破坏损害,井下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。 (2)对水资源的破坏和污染。煤炭开采过程中,进行的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。同时开采还可能污染地下水资源。 (3)对大气环境的污染。主要来自矿井排出的煤层瓦斯抽放和煤矿矸石山的自燃。 以山西省为例,1949～1998年共生产原煤56亿多t,地面塌陷破坏面积达666000多hm2,其中40%是耕地。矸石山占地2000多hm2。至1998年煤炭地下采空面积达1300km2(全省面积的1%)。采煤破坏地下水4.2亿m3/a,地表水迳流
采矿技术的现状及发展趋势
采矿技术的现状及发展趋势 一、世界采矿工业的现状 由于世界上人口的增加和人类生活水平的提高,对各类矿物的需要量逐年在增加，但随着开采技术的进步，矿石的产量增加了，可是品位都在下降，例如：铁矿石平均品位，苏联在65年为40.8%，70年为37.3%，到76年为36.1%；美国51年为49.5%，71年为34％，到77年大部分为20－36％。美国在1900年只开采含铜6％以上的矿石，70年代平均开采品位则为0.7%，80年代开采的斑铜矿平均品位为0.53%，在本世纪（21世纪）预期要降到0.2%，至于边界品位以下的金属资源，回溶浸法生产的铜，已占其年产量的5％，75年美国用此法浸铜，占其年产量的20％，76年开采12,600吨铀，其中用溶浸法的有500吨。用这种方法还可以回收矿石中的钼，镍，金和其他有色金属，能够取得很有希望的成果。 另一个增加矿石的来源，是加大开采深度。现在开采较深的一些矿床，主要是有色金属，其开采深度已超过2000米的地下矿山，有美国南达科塔州的铅矿区为2280米和爱达荷州的科马尔德，艾林铅矿区为2340米；加拿大镍矿有的达到2400米；印度科拉尔金矿已到3240米；南非西部底卜斯金矿开拓深度到达3800米，估计到5000米时，在经济上仍为合算，国外许多金属矿露天开采深度都在增大。最深的老矿—美国宾汉姆露天铜矿，深度已到800米。而我国的某些矿山的开采深度也在逐年增加，例如云锡公司的地下开采也将要达到2000米左右。 由于陆地上矿产资源日益枯竭，人类开发海底矿物的时代已经到来。海底矿产资源储量极为丰富，初步探明深海中的锰结核矿石储量约为2－3万亿吨，其中以太平洋的含矿品位较高，约为150亿吨（含锰24％，镍1.06%，铜0.53%，钼0.9%，钴0.35%）磷结核约100亿吨，软泥为1000万亿吨。而且这些含有多种金属和非金属的矿产储量，均属于自生矿物，如锰结核在一年中的自生量，锰可供世界用三年，钴四年，镍一年。由此可见，海洋采矿的发展，前途是十分壮观的。 矿石的产量增加了，可是矿山数目的增加，远不及矿山规模加大来得快，国外已投产或正在建设中的年产矿石1000万吨以上或采剥总量超过2000万吨的大型露天矿山，至少有60－70座，仅美国和苏联，就各有20座，其中年产矿石4000万吨或采剥总量8000万吨左右的特大型露天矿，即有20多座，如美国明塔克铁矿为年产矿石6000万吨,矿岩采剥总量1亿2千万吨,美国宾汉姆铜矿年产矿石量为3780万吨，矿岩采剥总量1亿6千万吨。至少地下矿山也同样趋向大型化，西方地下开采的矿山，无论是金属矿山及一些主要非金属矿山，从69年到79年的10年内，虽然是产量增加了，但矿山个数却保持在590座左右，年产量大于1百万吨的有197座，其中有56个大于3百万吨。目前最大的地下矿山，有超过2000万吨的，如瑞典基律纳铁矿，有超过1000万吨的，如美国圣曼略耳铜矿和来麦格斯铜矿。 由于矿石开采量大和贫矿多，在开采方式上露天矿得到发展，以美国为例，过去20年来，地下开采平均每年只增加矿石量0.36％，而露天开采却每年平均递增采剥总量80％，按金属品种：铁铜，铝，钼等矿石开采，露天矿的比重较大。以铁为例，苏联为85％，美国94％，澳大利亚为100％，加拿大，巴西，利比里亚，南非，智利，委内瑞拉和印度也主要是露天开采，铜矿方面，美国和苏联也分别各占60％和65％。 二、世界采矿科学技术的成就及发展趋势 世界采矿工业的科学技术成就及发展可归纳为以下几个方面： （一）、机械化、自动化和计算机应用： 矿山规模的扩大，主要取决于贫矿开采和设备大型化，但大型设备的发展，基本趋向于稳定，现在主要是对已有设备进一步改进，特别是注意节能，适当提高效率，加强预防，维修来延长设备寿命，要求具有更好的灵活性和耐用性，以及提高辅助作业的机械化程度，这是当前的奋斗目标。 1、露天矿技术装备水平，在穿孔上普遍采用铅头直径为200－380毫米的牙轮钻机，而最大直
当今世界深海采矿技术的发展
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 当今世界深海采矿技术的发展 国际海底区域活动及其科技、经济、政治及法律环境都发生了深刻的变化。其主要特点是：当今区域活动由单一多金属结核资源向多种资源(富钴结壳、热液硫化物、多金属软泥、天然气水合物、生物基因资源等)发展和出现区域多种资源的第二轮竞争的严峻形势。 70 年代初，西方发达国家就开始进行深海多金属结核资源采矿技术和装备的研究开发。以美国公司为主的四大财团研究开发的集矿机和管道提升采矿系统，于70 年代末在太平洋C-C 区首先进行了每小时30-40t 的海上中间性试验。该系统配套的设备是：拖曳式水力和机械式动力集矿机;气力和水力提升管道，以及2-4.5 万t 级宽体双底采矿船。 80 年代，法国研制成PKA2-6000 号深海多金属结核采矿系统，可从6000m 的深海底进行快速采矿，日产可达1500-2000t，然后按自控程序返回海面。英国也正在研制一种气力提升采矿系统，日产量可高达10000t。专家普遍认为日产千吨级以上的采矿系统将成为21 世纪最有前途的第一代深海商业开采系统。包括日本在内的西方发达国家目前在深海开采技术方面已经拥有了足够的技术储备，正在等待商业开采时机的到来。 我国自90 年代以来开展海底多金属结核资源开采技术的研究开发，现已研 制出两套集矿原理机-水力式集矿机和复合式集矿机的模型机，具有结构简单、作业可靠、采收率高的特点，其室内集矿效率达到85%以上;建成了一套高 30m、管径100cm 的实验室扬矿系统。研制单位较系统地进行了水力(矿浆泵、清水泵、射流泵)和气力扬矿方法的实验室研究，以及配套的遥测遥控技术。但是这套系统仅局限在试验室不足5m 水深的水池内，距离五、六千米水深采矿的技术要求相差甚远。大洋协会计划2000 年将对这套改进的采矿系统进行水
180-我国现代煤矿充填技术发展及其分类
综述 我国现代煤矿充填技术发展及其分类 李 杨，杨宝贵 （中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083） ［摘要］充填开采既是“三下”压煤开采的常用技术途径，又是煤矿绿色开采技术体系的重 要组成部分。在简述我国充填开采技术的基础上，对现代煤矿充填技术应用进行了新的分类，对泵送高浓度胶结材料充填、巷道迎头抛矸机胶带充填、采空区架后刮板输送机漏矸充填、混凝土膏体材料充填4种充填技术应用进行了介绍，并分析了现行煤矿充填技术的缺陷及发展方向。 ［关键词］ 充填开采；应用分类；充填技术 ［中图分类号］TD823.7 ［文献标识码］A ［文章编号］1006-6225（2011）05-0001-04Stowing Mining Technology Development and Classification of Chinese Modern Coal Mine LI Yang ，YANG Bao-gui （Resources ＆Safety Engineering School ，China University of Mining ＆Technology （Beijing ），Beijing 100083，China ） Abstract ：Stowing mining is common technology approach of mining coal under river ，railway and building ，and is also important com-ponent of green mining technology system On the basis of introducing Chinese stowing mining technology ，this paper re-classified mod-ern stowing technologies 4stowing technologies including stowing of cementitous material with high consistency by pump ，refuse stowing by belt in roadway ，stowing by scraper behind support ，stowing with concrete paste material were introduced The shortcomings of cur-rent stowing technologies and development tendency were analyzed as well Key words ：stowing mining ；application classification ；stowing technology ［收稿日期］2011－08－11 ［基金项目］国家自然科学基金项目（51104162）；国家科技支撑计划课题（2009BAB48B02） ［作者简介］李杨（1982－），男，河北唐山人，在读博士，主要研究方向煤矿绿色开采，充填开采。 随着煤炭资源的大量开采，村庄下压煤问题越 来越突出，严重影响着许多煤矿企业的正常生产。据统计，目前我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）压煤就达13.79Gt 。几乎每个矿井都有“三下”压煤，一般都占矿井储量的10% 40%，华东矿区有的矿井高达60%以上。因此，在保证地表建（构）筑物安全的前提下，基于提高“三下”压煤的采出率和合理处理固体废弃物的问题，开发充填采煤新技术，已成 为国家及煤矿企业急需解决的重大技术难题［1－2］ 。我国充填工艺与技术的发展，经历了废石干式 充填、分级尾砂和碎石水力充填、混凝土胶结充填、以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填、废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的发展过程 ［3］ 。充填开采是建筑物 下压煤开采的最理想技术途径，其优点是煤炭资源的采出率高，但由于受成本高、充填工艺复杂等因素的制约，没有得到大范围的使用。近几年，随着煤矿充填技术的不断发展，充填技术在煤矿开采中的应用也越来越广泛。 1我国现代煤矿充填技术应用分类 对于现代煤矿充填技术的应用分类可以分为减 沉充填开采和其他充填技术应用两大类。减沉充填开采也就是通常所说的充填采煤，一般应用于解放“三下”压煤，合理处理固体废料，控制地表下沉等；其他充填技术指不涉及减沉开采部分，包括混凝土膏体材料充填沿空留巷，高水速凝材料充填密闭等技术。 1.1减沉充填开采技术应用分类 按照充填量和充填范围占采出煤层的比例，对于现代减沉充填开采技术的应用分类可以分为全采全部充填与全采部分充填。1.1.1 全采全部充填开采 全采全部充填开采即在煤层采出后顶板未冒落前，对所有采空区域进行充填，充填量和充填范围与采出煤量大体一致，其完全靠采空区充填体支撑上覆岩层控制开采沉陷。 该种开采方法在金属矿山得到了广泛的应用。由于采空区充填采矿法是一种采出率高、贫化率低 1 第16卷第5期（总第102期） 2011年10月煤矿开采Coal mining Technology Vo1.16No.5（Series No.102） October 2011 DOI:10.13532/https://www.360docs.net/doc/0d15109981.html,11-3677/td.2011.05.027
现代控制技术基础.
《现代控制技术基础》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有 习题 【说明】：本课程《现代控制技术基础》（编号为03206）共有单选题,多项选择题,计算题,简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[]等试题类型未进入。 一、单选题 1. 自动控制系统按输入量变化与否来分类，可分为（ A ） A、随动系统与自动调整系统 B、线性系统与非线性系统 C、连续系统与离散系统 D、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统 2.自动控制系统按系统中信号的特点来分类，可分为（ C ） A、随动系统与自动调整系统 B、线性系统与非线性系统 C、连续系统与离散系统 D、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统 3.普通机床的自动加工过程是（ C ） A、闭环控制 B、伺服控制 C、开环控制 D、离散控制 4.形成反馈的测量元器件的精度对闭环控制系统的精度影响（ B ） A、等于零 B、很大 C、很小 D、可以忽略 5.自动控制系统需要分析的问题主要有（ A ） A、稳定性、稳态响应、暂态响应 B、很大 C、很小 D、可以忽略 6.对积分环节进行比例负反馈，则变为（ D ） A、比例环节 B、微分环节 C、比例积分环节 D、惯性环节 7.惯性环节的传递函数是（ A ）
A 、1)(+= Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 8. 比例环节的传递函数是（ B ） A 、1)(+=Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 9. 微分环节的传递函数是（ D ） A 、1)(+=Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 10. 积分环节的传递函数是（C ） A 、1)(+=Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 11. 对于物理可实现系统，传递函数分子最高阶次m 与分母最高阶次n 应保持（ C ） A 、n m < B 、n m > C 、n m ≤ D 、n m ≥ 12. f （t ）=0.5t +1，则L [f （t ）]=（ B ） A 、s s 15.02+ B 、s s 1 212+ C 、25.0s D 、s s +221 13. f （t ）=2t +1，则L [f （t ）]=（ B ） A 、s s 122+ B 、s s 1 22+ C 、22s D 、s s +221 14. 通常把反馈信号与偏差信号的拉普拉斯变换式之比，定义为（ C ） A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数 C 、开环传递函数 D 、误差传递函数 15. 在闭环控制中，把从系统输入到系统输出的传递函数称为（ A ） A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数 C 、开环传递函数 D 、误差传递函数
我国采矿技术的现状及发展趋势
我国采矿技术的现状及发展趋势 随着经济全球化的发展，世界各个地区以及国家之间的交流越来越频繁。与此同时国与国之间的贸易竞争也越来越激烈。矿产资源是经济、社会发展的重要基础，采矿技术则是推动矿产行业可持续发展的重要形式。故本文就现阶段我国采矿技术现状进行分析，并对其发展趋势进行展望。 标签：采矿技术;现状分析;发展趋势; 引言 经济的飞速发展必然伴随着一定的能源损耗，推动矿产资源事业的飞速、高效发展，无疑成了许多地区以及国家研究的重要内容[1]。效率更高、成本更低的采矿技术无疑是未来采矿行业发展的必然趋势，同时也是各个国家采矿行业研究的重要内容[2]。我国是典型的人口大国，加上近年来经济的快速增长，对于矿产资源的需求与日俱增[3]。为了维稳经济的健康发展，有必要就当前国内采矿技术现状进行分析，并对未来该行业的发展趋势进行探讨[4]。 1.国内采矿技术现状分析 目前，国内应用最为普遍且效果最佳的菜款技术主要包含三类，依次为空场采矿技术、崩落采矿技术以及充填采矿技术。随着科技的发展，相关采矿设备也取得了十足的进步。 1.1空场采矿技术 即自然支撑采矿技术，实际采矿期间基于周边岩石等的支持以及部分矿柱等的作用实现对采矿空间的支持。相较于其它采矿技术，该技术的应用最为普遍、最早。不但可以实现高效的采矿作业，此外可以很好的规避传统采矿技术存在的多方面问题，常见的包括采矿过程中的坑过大或者矿场规模过大等问题。但该技术的实施通常需要大量的设备辅助才能实现，此外对回采的流程等也有一定的要求，确保采矿的安全性。故而，空场采矿技术在确保开采效率以及成本的同时，对于操作流程有着严格的管控。 1.2崩落式采矿技术 该技术主要指代在采矿的深孔内利用爆破技术形式实现对采空区域的崩落，最终完成对采空区域的有效填充。该技术也是目前应用较为安全且高效的技术形式之一。就当前许多地下矿山的采矿期间，大多采用崩落的方式完成开采，该技术的普及率更是高达百分之八十五左右，同时该办法也较早的应用于我国的采矿事业中。自以往的基于小参数为考量依据，至当前的矿场崩落，实际采矿的规模以及效率等均有了显著的提升。当前，采矿参数也有了明显的提高，确保采矿面的同时也很好的实现的采矿时间以及效率等的降低。崩落技术对于采矿事业而言
四部委印发煤矿充填开采工作指导意见
实际全矿性永久煤柱损失包括哪几种？ 答：设计规定不回收的工业广场煤柱储量；设计规定不回收的主、付、风井井筒保护煤柱储量；设计规定不回收的全矿井或为一个采区以上服务的大巷保护煤柱储量；井田边界保护煤柱；安全隔离煤柱储量；含水层或积水老窑防水煤柱储量；设计规定的永久性“三下”煤柱储量。 四部委印发煤矿充填开采工作指导意见 中国证券网讯（记者郭晓萍）能源局网站4日消息，为推进煤炭生产方式变革，解决“三下”（建筑物下、铁路下、水体下等）压煤和边角残煤等资源开采问题，提高煤炭资源开发利用水平，改善矿区环境，促进煤炭工业健康发展，建设和谐社会，国家能源局、财政部、国土资源部和环境保护部研究制定了《煤矿充填开采工作指导意见》。 意见提出的主要目标为，安全保障程度不断提高。通过充填开采、以矸换煤，为“三下”压煤和边角残煤等资源回收创造安全生产条件。资源节约效果逐步显现。实施充填开采的“三下”煤炭资源，中厚煤层采区回采率达到85%以上，薄煤层采区回采率达到90%以上；对留设煤柱和边角残煤实施以矸换煤开采的，回采率达到70%以上。矿区生态环境明显改善。地面基本实现无矸石山堆存，地表变形和次生地质灾害得到有效控制，地下水系和地面生态环境破坏程度大幅度降低。 全文如下 煤矿充填开采工作指导意见 为推进煤炭生产方式变革，解决“三下”（建筑物下、铁路下、水体下等，下同）压煤和边角残煤等资源开采问题，提高煤炭资源开发利用水平，改善矿区环境，促进煤炭工业健康发展，建设和谐社会，根据《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律法规的要求，研究制定本意见。 一、现实背景和重要意义 （一）煤矿开采技术亟待创新。我国人均煤炭资源拥有量较少，“三下”压煤量较大，矿井正常生产接续受到影响；常规垮落法煤炭开采方式引发地表沉陷和地下水及含水层破坏，造成地表建筑物损毁；大量矸石直接外排堆存，占压土地、污染环境。这些问题亟待通过开采技术创新予以解决。 （二）充填开采技术逐步成熟。充填开采是随着回采工作面的推进，向采空区充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及专用充填材料的煤炭开采技术。近年来，部分煤矿企业积极探索并实施了煤矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填工艺技术，集成创新了较为成熟的充填开采技术和装备，提高了资源回收率，取得了良好的社会和环境效益，具备了一定的推广应用条件。 （三）实施充填开采具有重要意义。实施充填开采，可以减少井下采空区水、瓦斯积聚空间，降低采空区突水、瓦斯爆炸、有害气体突出、浮煤自燃等事故发生可能性，抑制煤层及顶底板的动力现象，提高矿井安全保障程度；可以充分回收“三下”压煤和边角残煤，延长矿井服务年限；可以大量消化矸石，减轻煤炭开采对地表的影响，减少耕地占用和矿区村庄搬迁，保护和改善矿区生态环境，促进资源开发与生态环境协调发展。 二、指导思想和主要目标 （四）指导思想。贯彻落实科学发展观，以建设绿色生态和谐矿区为目标，以科技进步为支撑，以“三下”压煤地区和环境敏感地区为重点，加强政策引导，强化规范管理，因地制宜，不断创新，大力推广充填开采技术，促进安全有保障、资源利用率高、环境污染少、综合效益好和可持续发展的新型煤炭工业体系建设。
现代化采矿技术在采矿工程中的应用 王步伟
现代化采矿技术在采矿工程中的应用王步伟 发表时间：2019-03-12T10:43:11.283Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：王步伟 [导读] 摘要：随着时代的发展，环保，节能，健康，可持续发展的原则越来越受到人们的关注，也影响了许多行业的发展。 滕州市金达煤炭有限责任公司山东滕州 277500 摘要：随着时代的发展，环保，节能，健康，可持续发展的原则越来越受到人们的关注，也影响了许多行业的发展。因此，矿业公司必须在发展过程中受到这一概念的影响。在当前的采矿过程中，如何保证矿山技术的环境保护和节能，已成为当前矿业企业关注的焦点，也是提高矿业市场竞争力的有效手段。企业可以更好地促进矿业公司的可持续发展。矿业技术作为矿业公司发展的重点，不仅是提高企业竞争力的有效手段，也是保证生态环境健康稳定发展的关键。它的存在对矿业公司和国家的发展具有重要意义。 关键词：现代化；釆矿工艺技术；采矿工程；应用 1采矿工艺技术的特点 1.1结合异样的开采状况持续优化采矿工艺技术 发展经济要求可持续性，煤矿资源是非可再生资源，当今也逐步地提升采矿的难度，新技术的应用非常迫切。各种开采条件都会破坏自然环境与浪费煤矿资源。根据不一样的开采条件，应持续优化采矿工艺技术，例如采集天然气、水、原油技术或者是采油填水技术，不但采集了原油资源，而且不会破坏地层构造。 1.2结合矿产的开采范围和分布选择适宜的采矿工艺技术 矿产资源在国内出现的形式是矿、油、煤，这些资源的分布不均匀导致当前工业分布的不均匀。地下的矿产资源具备较高隐蔽性，只有结合相应的勘探技术才可以找到。工业发展现状要求应用不同的采矿工艺技术，因为如果应用一样的采矿工艺技术，那么会破坏工业区或农田等，因此需要将各种采矿工艺技术有针对性地应用于各种地区。 2当前时期采矿工程中工艺技术的应用前提 在当前形势下，可持续发展，绿色生态，低碳节能，环保等理念已渗透到各个领域。鉴于此，现代采矿项目在采用现代技术的同时，必须坚持绿色，低碳，环保的原则。矿业企业只能利用生态，环保，绿色，高效的采矿技术来发现和解决矿山生产过程中的一系列环境问题。从而实现矿山企业的可持续发展。因此，绿色采矿技术在采矿工程中的选择和应用，不仅保证了采矿项目的顺利进行，而且对我国矿业发展具有重要的作用和价值。 3采矿工程中应用的一些现代化采矿技术 3.1崩落采矿工艺技术 在国内的采矿工程中，崩落采矿技术通过崩落矿洞围岩的形式来管理地压，适用于矿区地表不禁止崩塌的区域以及崩落围岩的范围，应用较广。崩落采矿重点涵盖分层崩落、分段崩落、阶段崩落、自然崩落等技术。它的特点是高效、迅速、安全，在应用大参数且做好全面的技术策略后，可以显著提升采矿强度以及采矿生产效率，降低实现工作量和生产成本。 3.2填充采矿工艺技术 填充采矿技术是指采空区应用其他种类材料充当填充物，以此管理地压，防止由于崩落围岩或下沉地表而导致安全隐患的一种技术。该技术的应用会导致作业面承受较大的压力，要求通过支架对压力进行缓解。为了对崩落围岩和下沉地表的情况进行控制，还应结合填充物对地压问题进行处理。如此，才可以为填充开采创造安全的条件和环境。该技术可以实现煤炭资源的安全开采。 3.3岩体加固开采工艺技术 加固岩体开采工艺技术是指结合适宜的加固处理手段，涵盖锚杆和锚索等对内部构造和地表进行加固，从而实现岩层可靠性的提升，防止岩层出现坍塌和位移的情况，从而确保采矿工作的正常开展。其中，在表层岩层（2～3）m适于用锚杆加固，在到达岩层（10～20）m以及大范围岩体中适用锚索加固。 3.4溶浸采矿工艺技术 溶浸采矿技术是指结合化学溶剂溶浸处理采空区，从而使目标矿产实现。该技术要求专门的技术工作者系统地探究矿产资源的化学和物理特性，再对适宜的试剂进行配置或选择，在工作层中倒入试剂，通过化学反应原理来处理、回收矿产资源。 3.5大采高综放开采工艺技术 在分层次开采较厚岩层范围中适宜应用大采高综放技术。在传统的采矿活动当中，分层采矿技术可以扩大开采范围，然而这种技术在开采煤矿下层的情况下适用范围有限而工作面移位频繁，会提高维护巷道的难度系数。 3.6深矿井开采工艺技术 开采深井要求处理的关键性问题是冲击地压以及地热危害，而开采深井还会受到顶板、火、瓦斯、水、煤尘等制约作用。通常将深矿井开采技术应用于强冲击地压、大地热危害、低岩石抗压力的区域。 3.7缓倾斜煤层开采工艺技术 缓倾斜煤层的开采要求严格的支护构造强度，在开采厚煤层的情况下，一般在开采缓倾斜厚煤层中应用一次性开采技术方式。这种技术在进行开采的时候应避免四连杆的变形或滑倒，还应防止顶梁焊接缝裂开。在开采薄煤层的情况下，一般应用刨煤机进行，刨煤机的优势是体积小、功率小，可以有效确保施工全程的安全。 4我国未来的现代化煤矿开采工艺的发展趋势及前景 4.1进行地下矿场的牢靠性提升以及矿区围岩处理 在我国以往的开采工程当中，通常也会通过将开采过程中产生的废料进行回填，从而达到在增加矿区牢靠性的同时也能够有效的将这些废料进行合理的处理，对于整体的施工效率而言有着较为深远的意义。而随着现阶段科学技术水平发展的不断加快，越来越多的新技术被运用到各行各业当中，在煤矿的开采当中同样如此。使用较为高效的现代化审查技术对施工地的具体情况进行了解掌握，将其中的薄弱点以及可能会出现问题的区域查找出来，并制定较为有效的解决方案对其进行处理，以达到增强施工安全性以及提升整体效率的目的。 4.2填充地下矿山混合填充料（尾矿与废石）的技术贯彻实施废石不出坑的原则。 为了提高充填体的强度，应多次开展科学的试验，合理确定充填体当中废石的比重，以及根据充填料水的渗透实验结果布置设计填充
矿山开采技术发展趋势
矿山开采技术发展趋势 摘要：一定时期内采矿技术的主要发展方向为：机械化大规模采矿、深井采矿、 溶浸采矿和充填采矿等工艺和技术。数字化矿山与智能开采将成为未来矿山开采的自然趋势。全面实现采矿的自动化，目前尚有较大的困难。但局部装备实现遥控系统，进行遥控开采，将可能在短期内实现。 关键词：采矿技术自动化趋势 前言 近些年来，全世界开采有用矿物总量约计200亿t，年递增率为4%～5%，其中硬岩约50亿t，由地下开采的矿量为10多亿t，主要是富矿和价值较高的有用矿物。从布局上看，有的矿山公司和钢铁联合企业的矿山几乎全是地下开采。总之，金属矿山地下开采在近期的矿山开采中仍将发挥重要的作用。随着全球性科学技术的突飞猛进，国内外地下采矿技术也发展很快，很多采矿新技术、新工艺、新材料和新设备在地下矿山得到了应用。国内外地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展。主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺技术装备有了很大的变化，均沿着高效率、高回采率和机械化的方向发展。采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高，损失、贫化指标大幅度降低。笔者就近几年来金属矿山地下采矿开采在采矿方法、深井开采、采矿装备三个方面现状作一介绍,并对今后的研究方向提出一点想法。 一、地下金属矿山采矿方法 现阶段采矿方法仍以充填采矿法、空场采矿法、崩落采矿法为主。对18个重点铁矿山统计, 崩落采矿法占94.1%，空场采矿法占5.9%。黄金矿山充填采矿法占31%，空场采矿法占65%，其它占4%。有色金属矿山空场采矿法占46.1%，充填采矿法占19.6%，崩落采矿法占34.3 %。从以上统计数据看，铁矿地下开采仍以崩落采矿法为主，有色及黄金矿山地下开采仍以空场采矿法和充填采矿法为主。地下采矿技术是取得科技成果最多的一个技术领域，近十多年来，地下金属矿山充填采矿法和充填工艺技术发展迅速，崩落采矿法和空场采矿法在工艺技术上也在不断地改进、创新。因而促进金属矿地下采矿技术得到迅速发展，使部分 矿山的工艺技术达到了国际先进水平。 （一）充填采矿法 我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺
煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告
关于煤矿充填式开采与无煤柱开采方式的调研报告 陕西旬邑青岗坪矿业有限公司 为了缓解煤炭资源日趋紧张的局面，安全开采“三下”压煤，协调煤炭资源的回收与地面沉陷，处理矸石地面堆积造成的环境问题，充填式顶板控制方法及无煤柱开采方法逐渐受到人们的重视。2013年8月7日由华能煤业公司副总经理、总工程师郑铁骑同志带队，各矿业公司总工程师和技术负责人等一行13人赴河北省冀中能源邢东煤矿和亨建矿参观学习调研了井下采空区充填及无煤柱开采应用技术。现将调研情况汇报如下： 一、充填式开采 （一）冀中能源充填式开采发展概况 冀中能源股份有限公司针对大量“三下”压煤问题，煤矸石粉煤灰排放、环境损害及土地资源问题，在邢东矿首先试验成功井下巷道矸石充填技术，率先成功研发建筑物下综合机械化充填采煤技术，即在充填液压支架后顶梁的掩护下，利用矸石粉煤灰及高水材料实现了采空区的充分充填，从而有效抑制覆岩下沉破裂和地表变形量，解放大量呆滞煤炭资源。成功设计了充填综采的新方法、新工艺，实现了采煤与充填并举，开创了建筑物下综合机械化充填采煤技术的新途径，攻克了巷道充填系统、充填工艺、充填装备等相关难题，研制了专用于巷道矸石充填的抛矸机，实现了矿井矸石不升井，将邢东矿打造成全国第一座没有矸石山的绿色矿井。截止目前已经实现充填巷道5816米，充填矸石85828立方米，臵换井下煤炭资源53万吨。经济和社会效益非常显著。 （二）冀中能源充填式开采的理论 冀中能源成功的充填理论和实践证明：支架支护强度和充填体密实度是充填采煤控制岩石拉应力和容许沉降空间的关键因素，控制着直接顶下沉变形。经过研究上部岩层弯曲变形各变量之间的关系，确定了不同岩性条件下的液压支架支护参数和充实密实度，控制了上覆
现代采矿技术理论的发展历史及其发展动力分析
现代采矿技术理论的发展历史、发展动力分析及我国煤炭工业在新世纪的发展战略 现代采矿技术的发展与采矿理论的发展是密切相关的，它们相互依存、相互促进、共同发展。现代采矿理论与系统工程紧密相联，系统工程理论和方法渗透到采矿工程中的各个方面，使采矿理论有了新的进展，更适应现代化的管理和决策。 一、采矿技术及发展过程 我国是世界产煤最多的国家，地域辽阔，煤炭赋存条件各异，有许多种不同类型的采矿方法以与技术，其发展过程具有很强的代表性。下面就我国的采矿技术进行论述。 1、原始的采煤技术 早在六、七千年前，我国就已开始进行煤炭的矿业开采。1840年鸦片战争后，我国的采煤方法仍然非常落后，采用原始的穿峒式、残柱式、高落式等采煤方法，采掘等主要工作，仍然依靠工人繁重的体力劳动。 1895年以后，日、英、德帝国主义相继在我国开矿，20世纪30年代，日本帝国主义占领了我国东北，以掠夺中国煤炭资源作为其穷兵黩武的重要政策。掠夺性的采煤方法日趋严重，滥采滥挖，开采的煤炭资源损失率高达70%~80%以上；矿工的劳动条件极端恶劣，煤矿的安全状况极差，伤亡事故严重。 2、旧中国采煤方法的改造（1949~1957） 新中国成立后，即对旧中国的采煤方法进行改革。1950年5月，燃料工业部在全国煤矿会议上作出了国营煤矿推行生产方式改革和安全生产的决议，提出要有计划、有步骤地进行生产改革。首先从改革采煤方法开始，把落后的穿峒式、残柱式、高落式等旧采煤方法，改为新的长壁式采煤方法，有利于提高煤炭资源回收率，保护国家资源。强调在安全的原则下进行生产，改善矿井通风，改善工人的劳动环境和安全生产条件，通过了《关于全国煤炭全面推行新的采煤方法的决定》，强调指出“采煤方法的改革是煤炭工业的一次革命”。在缓倾斜薄及中厚煤层中，将穿峒式和残柱式改为单一长壁工作面采煤方法；在缓倾斜、倾斜厚煤层中，将高落式等采煤方法改为倾斜分层下行垮落采煤法，少数特厚煤层改用走向长壁上行水砂充填采煤方法，对急倾斜厚煤层则改用了水平分层下行垮落采煤法。到1957年，国营煤矿以长壁式为主的新采煤方法的产量比重达到了%，采区回采率提高到70%左右，工人的劳动环境和安全生产条件得到了明显改善。 3、长壁式采煤方法的巩固与发展（1957~1974年） 我国长壁式采煤方法的巩固与发展，是在不断改善顶板管理和提高采煤机械化程度的过程中实现的。在顶板管理方面，改变了旧采煤方法的无支护状况，采煤工作面从采用各种形式的木支架到推广应用金属摩擦支护和铰接顶梁。在缓倾斜、倾斜厚及特厚煤层，主要推行和完善倾斜分层下行垮落采煤法，改进人工假顶铺设，采用竹笆假顶、荆条假顶、金属网假顶等代替木板假顶，发展了以金属网为主要假顶材料铺网工艺；并推行黄泥灌浆等措施以形成稳定的再生顶板；同
现代控制技术基础习题
《现代控制技术基础》 一、单选题 1. 自动控制系统按输入量变化与否来分类，可分为（ A ） A 、随动系统与自动调整系统 B 、线性系统与非线性系统 C 、连续系统与离散系统 D 、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统 2. 自动控制系统按系统中信号的特点来分类，可分为（ C ） A 、随动系统与自动调整系统 B 、线性系统与非线性系统 C 、连续系统与离散系统 D 、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统 3. 普通机床的自动加工过程是（ C ） A 、闭环控制 B 、伺服控制 C 、开环控制 D 、离散控制 4. 形成反馈的测量元器件的精度对闭环控制系统的精度影响（ B ） A 、等于零 B 、很大 C 、很小 D 、可以忽略 5. 自动控制系统需要分析的问题主要有（ A ） A 、稳定性、稳态响应、暂态响应 B 、很大 C 、很小 D 、可以忽略 6. 对积分环节进行比例负反馈，则变为（ D ） A 、比例环节 B 、微分环节 C 、比例积分环节 D 、惯性环节 7. 惯性环节的传递函数是（ A ） A 、1)(+= Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 8. 比例环节的传递函数是（ B ） A 、1)(+=Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 9. 微分环节的传递函数是（ D ） A 、1 )(+= Ts K s G B 、K s G =)(
C 、Ts s G 1)(= D 、Ts s G =)( 10. 积分环节的传递函数是（ C ） A 、1)(+= Ts K s G B 、K s G =)( C 、Ts s G 1 )(= D 、Ts s G =)( 11. 对于物理可实现系统，传递函数分子最高阶次m 与分母最高阶次n 应保持（ C ） A 、n m < B 、n m > C 、n m ≤ D 、n m ≥ 12. f （t ）=0.5t +1，则L [f （t ）]=（ B ） A 、s s 15.02 + B 、 s s 1 212 + C 、2 5.0s D 、 s s +221 13. f （t ）=2t +1，则L [f （t ）]=（ B ） A 、s s 122 + B 、 s s 122+ C 、2 2s D 、 s s +221 14. 通常把反馈信号与偏差信号的拉普拉斯变换式之比，定义为（ C ） A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数 C 、开环传递函数 D 、误差传递函数 15. 在闭环控制中，把从系统输入到系统输出的传递函数称为（ A ） A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数 C 、开环传递函数 D 、误差传递函数 16. 单位脉冲信号的拉氏变换为（ B ） A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1 C 、L [t ?1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3 17. 单位阶跃信号的拉氏变换为（ A ） A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1 C 、L [t ?1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3 18. 单位斜坡信号的拉氏变换为（ C ） A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1 C 、L [t ?1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3 19. 对于稳定的系统，时间响应中的暂态分量随时间增长趋于（ D ） A 、1 B 、无穷大 C 、稳态值 D 、零 20. 当稳定系统达到稳态后，稳态响应的期望值与实际值之间的误差，称为（ B ） A 、扰动误差 B 、稳态误差
我国采矿技术发展现状及其发展趋势
（采矿狭义上指金属矿石开采，广义上应该包含采煤和石油开采） 采矿机器人：1，特殊煤层（薄煤层）采掘机器人。 2，凿岩机器人（即遥感自动控制的凿岩机）。3，井下喷浆机器人。4，瓦斯、地压检测机器人。 采煤机器人其实是智能型的采矿设备，主要是对三机（采煤机、刮板输送机、液压支架）协调运行的控制。我国已具备自主生产采矿机器人的能力。 目前采矿技术发展现状：国外的发展方向是“无人矿山”（包括具有无人井下设备维护的能力），国内主要向遥控自动化作业方向前进。目前国内不少矿山连全盘机械化还做不到，而国外在上世纪80年代即可实现遥控自动化作业。“无人矿山”国内外都还未实现。（据2015年9月第十届采矿技术装备会议报告） 但是，国外采矿技术在许多方面远远领先我国的采矿技术现状，比如： 国外从凿岩装药到装运，井下全部实现了机械化配套作业，各道工序无手工体力操作，无繁重体力劳动。装备大型化、微型化、系列化、标准化、通用化程度高，以适应机械化成对配套。装备无轨化（车
轮型）、液压化、自动化程度高。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面，已成功地引进了无人驾驶、机器人作业等新技术。 露天矿机车的遥控自动化运输早已应用。在国外，对于露天矿全部自动化，已具备可能的条件。 地下矿山的自动化难度较大，要完成全部自动化尚有一段距离。但是在瑞典、南非、加拿大、保加利亚、美国等国家的矿山已采用电子计算机控制调度汽车运输系统。在一些技术发达的国家里，矿井的提升、排水、通风、压气等工作环境参数控制早已实现了自动化。在地下凿岩作业已普遍采用一人操纵多机台车；开孔到凿岩结束和钎子退回原位、喷射混凝土等工序已使用遥控自动化控制。预计随着逐步实现连续采矿作业，自动化水平将越来越高。另外，在露天矿采矿生产作业中，如牙轮钻机和皮带运输机的自动控制。边坡监测系统的自动化等，电子计算机的应用，已经是比较成功的。 美国克来麦格斯钼矿在使用阶段自然崩落法中，采用了电子计算机处理矿石数量及质量，合理制订放矿制度，实现均匀持续放矿，以提高采矿回收率和降低贫化率。 信息化建设中，电子计算机已用于地质测探、测量、矿石储量计算、生产、基建、工程服务、供销、财务、计划等方面都有很大成绩。 在研究工作上，澳大利亚南威尔士大学在计算机上模拟地下采场，能分析应力集中，位移以及相互关系，有利于矿柱与矿层的设计。美国利用模拟计算机，在井巷设计中分析整个掘进过程各工序的成本和
煤矿特殊条件开采暂行管理办法
山西省煤炭工业厅 煤矿特殊条件开采暂行管理办法 晋煤行发（2014）1561号 第一章总则 第1-1 条为巩固我省煤矿企业兼并重组整合成果，进一步加强我省煤矿资源管理和利用，促进煤矿企业安全发展、科学发展和可持续发展，根据《特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定》（国家发展和改革委员会令[2012]第16号）、《生产煤矿回采率管理暂行规定》（国家发展和改革委员会令[2012]第17号）以及《煤矿安全规程》，特制订本办法。 第1-2 条本办法所称的煤矿，是指在山西省境内证照齐全、合法有效并完成煤矿生产能力登记公告的生产煤矿，建设煤矿涉及有关内容的按照批准的设计严格执行。 第1-3 条本办法所称的特殊条件开采，是指“三下开采、蹬空开采、边角煤开采、旧采空区复采”等。 第1-4 条鼓励煤矿企业在安全、合理、经济的前提下，进行特殊条件采煤，提高资源回收率。鼓励煤矿企业开展特殊条件开采技术研究，采用适宜特殊条件开采的技术、工艺。 第1-5 条煤矿企业进行特殊条件开采必须编制技术方案或设计并制定针对性安全技术措施，按规定报批或备案，有关部门对特殊条件开采的可行性应进行充分论证。 第1-6 条禁止使用炮采等落后采煤工艺；水文地质条件复杂及以上、煤与瓦斯突出、自燃发火严重的矿井不得进行特殊条件开采。 第1-7 条进行特殊条件开采必须坚持集约生产，原则上在原批准的采煤工作面个数基础上，新增加的特殊开采工作面不超过一个，且矿井必须满足通风、排水、运输、供电、避灾等安全生产需要，并符合《煤矿安全规程》及其他规定。煤矿必须按照登记公告能力组织生产，不得因增加特殊开采工作面超能力生产。 第1-8 条煤矿企业进行特殊条件开采，储量管理及回采率符合有关规定，设计应按有关要求确定合理的回采率，同时必须遵守《煤矿安全规程》及其他规定。 第二章“三下”开采 第2-1 条“三下”开采必须严格执行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》、《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》的各项条款。必须按照《煤矿安全规程》规定履行相关审批手续。 第2-2 条开采建（构）筑物、水体、铁路所压煤炭资源应遵循煤炭资源优化利用原则、