煤矿绿色开采试卷

煤矿绿色开采

一、名词解释：

1、充分采动：地表下沉值不再随开采区域尺寸增大而增加的开采状态称为充分采动；

2、非充分采动：地表下沉值随开采区域尺寸增大而增加的开采状态称为非充分采动；

3、移动角：在达到或接近充分采动时的移动盆地主断面上，地表最外的临界变形点和采空区边界点的连线与水平线在煤壁一测的夹角；

4、边界角：在充分或接近充分采动条件下，移动盆地主断面上的边界点和采空区边界点的连线与水平线在煤壁一侧的夹角称为边界角；

5、水平变形：地表单位长度内水平移动的变化，用ε表示，单位为mm/m，ε坐标轴以向上为正；

6、水平移动：主断面内地表移动向量的水平分量，用U 表示，单位为mm，U 坐标轴以向下为正；

与煤层法线厚度在铅垂方向7、下沉系数：地表下沉系数q是指充分采动时，地表最大下沉值W

的投影长度的比值。地表下沉系数q与覆岩岩性和采空区管理方法有关。

8、水平移动系数：水平移动系数b是指充分采动时，走向主断面上地表最大水平移动值与地表最大下沉量之比；

9、拐点偏移距：拐点偏移距s是指将下沉曲线拐点向煤层投影（走向断面按90°投影，倾向断面按开采影响传播角投影）的点至采空区边界的距离；

10、充填体压缩率：充填体压缩率是指在完全侧限条件下，在垂直压力作用下最大下沉量与充填体压缩前高度之比；

11、百米钻孔瓦斯流量衰减系数：百米钻孔瓦斯流量衰减系数是指百米钻孔瓦斯流量随着时间延续呈衰减变化关系的系数，可作为评估开采层预抽瓦斯难易程度的一个指标；

12、煤的孔隙率：煤的总孔隙体积占相应煤的体积的百分比；

13、煤的透气性系数：是指煤层相对于瓦斯流动的阻力，煤层透气性系数越大，瓦斯在煤层中流动越容易，煤层透气性系数的单位是：m²/(Mpa.d)，是煤层瓦斯流动难易程度的标志，是评价煤层瓦斯抽放难易程度的标志；是评价煤层瓦斯抽放难易程度和瓦斯突出防治的重要技术参数。

二、简答题：

1、简述煤炭开采引起的采动损害与环境问题？

答：（1）开采沉陷破坏土地与地面建筑物；（2）煤矿突水灾害与水资源破坏；（3）煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放污染大气；（4）煤矸石露天排放问题。

2、简述绿色开采的基本概念？

答：煤矿绿色开采是指考虑环境与资源保护的煤炭开采方法。具体来说，煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术，在基本概念上是从广义资源的角度认识和对待煤、瓦斯、水、土地、矸石等一切可以利用的资源；基本出发点是从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响；基本手段是控制或利用采动岩层破断运动；目标是取得经济效益的同时，实现最佳的环境效益和社会效益。

3.井工煤矿绿色开采技术框架？

答：对于井工煤矿，绿色开采技术主要包括：保水开采、煤与瓦斯开采、减沉开采、矸石减排、地下气化开采等方面。下图所示煤炭绿色开采技术框架。

5、适合我国煤层地质开采条件的开采沉陷预计方法？

答：适合我国煤层地质开采条件的开采沉陷预计方法，主要包括典型曲线法，剖面函数法，概率积分法，数值模拟法等。

6、概率积分法预计开采沉陷的预计参数？

答：下沉系数q，水平移动系数b，主要影响半径r与主要影响角正切tanβ，拐点偏移距s。

7、简述协调开采技术的基本概念？

答：协调开采技术是指为了减少采动对建筑物的有害影响，几个领近煤层、厚煤层的几个分层或同一煤层的几个工作面同时开采时，合理布置回采工作面之间的位置、错距和开采顺序，使一个工作面的地表变形与另一个工作面的地表变形互相抵消，以减少开采引起的地表动态和静态变形。

协调开采又分为：①单一煤层多工作面协调开采、②多煤层协调开采、③厚煤层分层协调开采。

8、简述保水开采的基本概念？

答：保水开采的概念包括三个层次的内涵：

（1）避免采煤工作面发生突水事故，实现工作面安全高效开采；

（2）采取技术措施减少采煤对地下含水层的破坏程度，保护水资源；

（3）对矿井疏排水进行资源化利用，一定程度上实现“煤水共采”，同时对采煤破坏的含水层进行恢复和再造。

9、简述导水裂隙侧向边界发育的影响因素？

答：（1）采高对导水裂隙侧向边界的影响。随着采高的增大，导水裂隙侧向边界范围随之增大。当总采高一定时，分层开采和一次采全高两种条件下的导水裂隙侧向边界发育宽度无明显差别。

（2）采深对导水裂隙侧向边界发育的影响。采深的变化对导水裂隙发育高度影响不大，导水裂隙侧向边界发育高度随采深增大而增加，当采深达到一定深度后，导水裂隙侧向边界发育高度基本不再变化。

10、简述煤层群开采瓦斯卸压运移的“三带”理论？

答：根据瓦斯的卸压解吸和运移特征，可将采空区上覆煤岩层重新划分为导气裂隙带、卸压解吸带和不易解吸带，各个分带具有以下不同的裂隙形态和瓦斯运移特征：

（1）导气裂隙带：具有竖向的贯通裂隙，其发育高度等同于导水裂隙带。范围内瓦斯卸压解吸较为充分，可沿采动裂缝—裂隙系统涌出到工作面，气体运移方式主要为沿较大裂缝的自由流动和细小裂隙的渗流。

（2）卸压解吸带：竖向裂隙不发育，以顺层张裂隙为主，其最大发育高度止于主关键层。随采动应力转移，范围内瓦斯得到一定程度的卸压解吸，可沿顺层方向流动，但不能或仅有很少量可下涌到工作面，气体运移方式主要为沿裂隙系统的渗流。随岩层的重新压实，解吸瓦斯可又重新吸附。

（3）不易解吸带：无采动裂隙生成，覆岩应力受采动影响的改变程度不足以使瓦斯解吸，瓦斯的赋存特征基本不变。

11、简述矸石减排技术体系？

答：矸石减排就是减少矸石排放量、消除矸石山的堆积。矸石减排技术体系主要包括：

（1）煤巷布置取代岩巷布置：在合适的煤层条件下，通过改革采煤方法和巷道布置系统，减少岩石巷道的开挖，尽可能布置煤巷代替岩巷；

（2）矸石井下处理：不将井下岩石巷道掘进的矸石运到地面，而是在井下通过转运将其储存在井下巷道和采空区内；

（3）矸石综合利用：包括煤矸石发电、煤矸石建筑材料、生产农用肥料、制取新型材料等。

12、减少开采沉陷影响的技术措施？

答：（1）留设保护煤柱：关键点在于增加围护带宽度和正确选择移动角，方法有垂直剖面法和垂线法；

（2）井下开采技术措施：