開采設(shè)計論文精選(九篇)

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第1篇：開采設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：煤礦，環(huán)境污染，清潔開采

 

1.煤炭開采對環(huán)境的污染與破壞

保護環(huán)境是我國的一項基本國策，是實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。免費論文參考網(wǎng)。煤炭是我國的主要能源，又是“不清潔能源”，在開發(fā)過程中對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染。煤礦產(chǎn)生的固體廢棄物主要是井下開掘巖巷、半煤巖巷排出的礦石、露天礦剝離物以及原煤洗選過程中的洗礦等。迄今為止，全國堆積的煤礦石已達30億噸左右，占地約5500hm2，并以每年2.0億噸左右的速度增長。全國現(xiàn)有大小礦石山數(shù)萬座，其中數(shù)百座在自燃，排放大量的煙塵和有害氣體，對礦區(qū)環(huán)境造成嚴重污染。礦石山淋溶水含較強的酸性滲入地下，個別地區(qū)礦石中還含有重金屬以及放射性元素，污染了周圍土壤和地表水系及地下水。免費論文參考網(wǎng)。礦石山侵占耕地良田，有些地區(qū)因暴雨導致礦石山滑坡，甚至礦石山爆炸等事故，危害人民生命財產(chǎn)安全。我國大部分煤礦都有瓦斯，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井約占40%左右。礦井水是煤礦排放量最大的一種廢水，它對地表河流等水資源產(chǎn)生較大的污染。免費論文參考網(wǎng)。礦井水主要來自地表滲水、巖石孔隙水、地下含水層疏放水以及煤礦生產(chǎn)中防塵、灌漿、充填污水等。礦井水由于受開采、運輸過程中散落的煤粉、巖粉、支架乳化液等雜物的污染以及煤中伴生礦物的分解氧化等導致水體混濁。目前我國煤炭開采以井工開采為主，按1998年煤炭產(chǎn)量構(gòu)成，井工礦開采煤炭產(chǎn)量占93%。國有重點煤礦采用的采煤方法基本都是長壁式開采，全部跨落法管理頂板。由于采動造成上覆巖層移動、變形、跨落、直至地表塌陷。據(jù)測定，緩傾斜、傾斜煤層開采，地表塌陷最大深度一般為煤層開采總厚度的0.7倍，塌陷面積是煤層開采面積的1.2倍左右。

2.實現(xiàn)清潔開采的措施與途徑

黨的十五屆五中全會已重視到生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護，并將其列入實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。“十五”期間，針對煤炭行業(yè)環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題，積極推行清潔生產(chǎn)。清潔生產(chǎn)是保護人類生活環(huán)境防止污染的重要途徑。它以提高資源、能源的開發(fā)和利用率，減少污染物的產(chǎn)生量和排放量為宗旨，是促進煤炭生產(chǎn)和環(huán)境保護共同發(fā)展的重要決策。因此，必須采取有效的煤炭清潔開采技術(shù)措施，以保護我們的生活環(huán)境。

2.1減少井下出礦量的措施

（1）全煤巷開拓方式發(fā)展建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，向一礦一井一面或兩面發(fā)展，采用大功率、高強度、大能力現(xiàn)代化采掘設(shè)備。采掘速度加快，生產(chǎn)高度集中，礦井或水平的服務年限相應縮短；所需同時維護和使用的巷道長度和時間縮短；巷道支護技術(shù)的提高、支護材料的改進以及強力皮帶的使用和單軌吊車、卡軌車、齒軌車等輔助設(shè)備的推廣應用，可使開拓巷道掘在煤層中，不必掘在巖層中。國外如德國、英國近年來已逐漸向全煤巷開拓發(fā)展，一些煤礦已取消了排礦系統(tǒng)，地面基本消除了礦石山。我國一些地方小煤礦基本無巖石巷道。

（2）采區(qū)巷道全煤化對于煤層群聯(lián)合布置的采區(qū)巷道，如采區(qū)上山和區(qū)段集中巷等應盡量布置在煤層中。因一礦一井一面或兩面(兩面時各在一個采區(qū))一個采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面只有一個，所以不用設(shè)

區(qū)段集中巷，使巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡單化。

（3）減少煤炭回采過程中混入礦石量對開采3.5~5.0m厚的緩傾斜煤層，結(jié)構(gòu)簡單可一次采全厚；對開采3.5~5.0m厚的傾斜和急傾斜煤層，可采用分層開采，若有夾石層，可以夾石層作為下分層的頂板；對開采大于5m的厚及特厚緩傾斜煤層可采用一次采全厚放頂煤開采。為提高放頂煤質(zhì)量和提高頂煤回采率，要選用多輪順序放煤工藝及低位插板式放煤支架。

（4）薄煤層開采掘出的巷道為半煤巖巷，為使巖石不出井，掘巷時可將巷道掘?qū)捫?，使掘出的礦石充填到巷道的一側(cè)或兩側(cè)。為使充填工作方便，在掘巷時要選擇合理的爆破參數(shù)，使崩落的礦石塊度便于充填工作。

2.2減少井下廢氣、粉塵污染的措施

經(jīng)風井排至地面的廢氣中含有大量的有害氣體，其中主要成分是45%。煤

層采掘前預抽45%可以有效地大幅度減少生產(chǎn)中45%涌出量，這不僅是保證安全生產(chǎn)的重要技術(shù)措施，也是減輕礦井排放廢氣的重要途徑。對于排入大氣中的有害氣體量雖然遠小于45%，但也不可忽視，應采取相應的措施進行治理。如：采用煤層注水、高壓噴霧、聲波霧化、巷道風流水幕凈水、集塵風機等滅塵措施，防止沼氣與煤塵爆炸時產(chǎn)生有害氣體；向采空區(qū)灌漿、注氮、噴灑阻化劑、及時打密閉等措施防止煤炭自燃產(chǎn)生有害氣體；發(fā)展使用巖巷與煤巷掘進機和研究制造適合地方小煤礦使用的小型采煤機，防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝銨炸藥爆炸時產(chǎn)生40-47L的有害氣體；使用柴油動力機械應配置廢氣凈化器，把井下各作業(yè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有害氣體降到最低限度。

2.3井下污水處理技術(shù)

目前推廣的經(jīng)濟型水泵工藝或區(qū)域化水泵工藝所采用的煤泥水處理系統(tǒng)都是按閉路循環(huán)設(shè)計的。在井下中央硐室采用斜管沉淀倉對采區(qū)分級脫水后的煤泥水進一步凈化處理，大部分煤泥水凈化后在井下供采掘用水循環(huán)使用，只有少部分經(jīng)過濃縮后的高濃度煤泥水用小流量高揚程煤泥泵排至地面入選煤廠或脫水廠處理。對于小型煤礦地面無洗煤廠，所產(chǎn)生的煤泥水都在井下中央硐室處理，中央硐室采用濃縮旋流器和高頻震動篩對煤泥水進一步處理，可以做到煤泥水不上井。

2.4減少地表塌陷

對于劣質(zhì)煤層或結(jié)構(gòu)復雜的煤層，可采用柱式或房柱式采煤法、條帶式采煤法回采，以減少采后的地表塌陷量，減輕對地表環(huán)境的影響。對特厚煤層利用水砂充填管理采空區(qū)頂板是減少地表沉陷的最有效方法。盡管此法增加設(shè)備，增加生產(chǎn)系統(tǒng)，使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)復雜化，噸煤成本增高，但對地表環(huán)境影響是很小的。

對薄及中厚的煤層群，應采用離層帶高壓注入泥漿技術(shù)。地下煤層開采后上覆巖層產(chǎn)生變形和移動，巖層間產(chǎn)生不同程度的離層。在地面向各離層帶打鉆孔，通過鉆孔向離層空隙中高壓注入泥漿，以減緩和減少地表沉陷。

3.結(jié)論

煤炭地下氣化是目前較理想的煤炭清潔開采技術(shù)。它是將地下煤炭通過熱化學反應在原地將煤炭轉(zhuǎn)化為可燃氣體的技術(shù)，是對傳統(tǒng)采煤方式的根本性變革。不僅極大地減少了井下工程及艱苦作業(yè)，而且消除了煤炭開采對環(huán)境的污染和煤炭燃燒對生態(tài)環(huán)境的不利影響和危害。煤層氣即沼氣，它是煤炭形成過程中的伴生物，并隨煤炭賦存于煤層中的易燃易爆氣體。在采煤過程中常作為有害氣體排至地面，污染了大氣環(huán)境。據(jù)近些年來的研究表明，沼氣是一種潔凈熱效率高的新能源，并且價格低廉。這種能源的開發(fā)和利用既消除了采煤隱患，又避免了資源浪費，保護了環(huán)境。因此，應大力發(fā)展煤層氣的開發(fā)。

參考文獻

[1]王文,桂祥友,王國君. 煤礦井下清潔開采技術(shù)[J].遼寧工程技術(shù)大學學報, 2002,(04) .

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[3]王文,桂祥友. 煤礦區(qū)環(huán)境污染與潔凈技術(shù)[J].工業(yè)安全與環(huán)保, 2002,(01) .

第2篇：開采設(shè)計論文范文

[關(guān)鍵詞]可采煤層 煤炭開采

[中圖分類號] F407.21 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-16-1

可采每層分布情況需要通過多方面工作進行確定，并且在開采之前需要對煤層進行全方位勘察與檢測，確保煤層的可開采性以及開采安全性。本文將通過分析準南煤田煤層所在地質(zhì)以及煤層開采技術(shù)，對可采煤層的開采方式進行簡要分析。

1準南煤田可開采煤層對比

1.1組合對比

在西山窯組含煤段中部穩(wěn)定的存在一層砂巖層，一般為粗砂巖，局部含礫或夾泥巖，其厚度一般大于20米，是含煤段內(nèi)厚度最大的一層（段），依此為界，以下多為厚～特厚煤層，以上則為薄～中厚煤層，所以，該砂巖層作為分界，可以清晰地將礦區(qū)西山窯組含煤段劃分為兩個煤層組合：下部5層為第一組合，上部3層為第二組合。分組對比可靠。

1.2煤層對比

1.2.1B1煤層

B1煤層位于西山窯組下段（J2x1）的底部，是西山窯組最下部的一層可采煤層。在各鉆孔測井曲線上有一些共同的特征：在煤層底板自然伽瑪曲線顯示為一個特別明顯的尖峰形態(tài)，視電阻率曲線在該處則是先降低后增高的負峰形態(tài)。該煤層以其厚度較大、層位穩(wěn)定且與B2煤層間夾有一層巨厚度的粗砂巖為主要特征，根據(jù)層位極易與其他煤層區(qū)別。對比較可靠。

1.2.2B12煤層

B12煤層位于西山窯組下段（J2x1）第一煤層組合中下部，在B1煤層之上。該煤層與之下的B1煤層和之上的B2煤層間均夾有一層巨厚且較穩(wěn)定的粗砂巖為主要特征，根據(jù)層位容易與下部B1和上部的B2煤層對比并且區(qū)分。對比較可靠。

1.3B4煤層

B4煤層位于西山窯組下段（J2x1）第一煤層組合頂部，B3層之上，是礦區(qū)內(nèi)煤層厚度最大、并且最穩(wěn)定的煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，局部控制點含1―3層夾矸。自然伽瑪曲線、密度曲線和視電阻率曲線上顯示有一個明顯的箱狀異常形態(tài)。該煤層為區(qū)內(nèi)唯一的巨厚煤層，以其巨大的厚度明顯區(qū)別于下部的B3煤層和其它煤層，本身就是巖層對比的標志而且是全區(qū)煤層對比的重要標志。B4煤層頂板為厚層狀粗砂巖，是西山窯組中段（J2x2）底部中粗砂巖，為西山窯組中段（J2x2）和西山窯組下段（J2x1）的分界標志層。B4煤層在外地表強烈火燒，為褐紅色與其它煤層易于區(qū)分。故B4煤層在煤層厚度、層位和火燒形成燒變巖的特征與其它煤層進行對比，并易區(qū)分開。B4煤層是區(qū)內(nèi)重要的標志，對整個煤層對比有重要的意義，對比可靠。

2可采煤層

區(qū)域內(nèi)可采煤層比較多，筆者從所有區(qū)域中挑選出兩塊最具代表性的區(qū)域進行分析。

2.1大面積可開采區(qū)域

礦區(qū)范圍內(nèi)共含可采煤層8層，累計全層厚度21.63―47.71米，平均39.18米。累計可采厚度19.26―44.86米，平均31.61米。區(qū)內(nèi)有42個工程點控制了該煤層，可采點24個，控制煤層可采厚度0.77―4.95米，平均2.85米，煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸。礦區(qū)范圍內(nèi)可采面積占三分之二左右，屬于大部可采煤層?？刹煞秶诤魣D壁河以西。頂板為中砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖；底板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細砂巖、泥巖，與其上的B12煤層間距5.65―44.23米，一般10―20米。屬于厚度變化中等、大部可采、較穩(wěn)定的薄～特厚煤層。

2.2全部可開采區(qū)域

區(qū)內(nèi)有94個工程點控制該煤層，見煤點數(shù)為94個，僅在小西溝井田有一個控制點不可采，可采性指數(shù)99%。屬于礦區(qū)范圍內(nèi)2層全區(qū)可采煤層之一。控制煤層可采厚度0.42―29.15米，平均10.89米，呼圖壁河以西厚度都在9米以上，屬于巨厚煤層，呼圖壁河以東厚度在5～9米之間。傾向上由地表向深部有變厚趨勢。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，鐵列克井田東部和寬溝井田以東未見夾矸，其它地段一般含1或2層夾矸，夾矸厚0.10―7.50米，夾矸巖性為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖、粗砂巖、泥巖，底板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖、粗砂巖、泥巖、中砂巖。該煤層屬于厚度穩(wěn)定的全區(qū)可采的特厚～巨厚煤層，是礦區(qū)重要的可采煤層。

3開采特殊性

開采之前必須要科學合理的布置工作面。通過設(shè)計方案之后進行開采的方式，可以減少頂板壓力對于巷道的破壞，從而減少施工材料投入數(shù)量與巷道維護的工作量，并且可以最大程度的提升高單產(chǎn)的近水平，提升施工整體安全程度。

因為煤層頂板厚度壁較薄，巖性較軟，并且自稱能力較差，在其余巖層中巖石的壓力作用之下，容易發(fā)生破碎、冒落的情況。所以挖掘巷道支護工作不應當使用錨桿支護。在開采過程中需要加強頂板的管理，從根本上杜絕冒頂事故的發(fā)生。工作面需要選擇工作阻力高并且穩(wěn)定性較好的液壓支架。乳化液濃度方面可以按照規(guī)定進行3%-5%進行配置，讓泵站的出口位置壓力達到30MPa。讓頂板接收到組的夠多的初撐力，可以起到防止頂板下沉的效果，從而保證頂板的相對完整性。經(jīng)筆者現(xiàn)場試驗、檢查發(fā)現(xiàn)，實際施工中部分支架在工作的時候初撐力方面往往達不到規(guī)定要求。主要是因為在操作的時候給升架注液的時間比較短，并且支架存有漏液現(xiàn)象，導致支架卸載。所以在進行回采工作時必須拒絕支架以及液壓管的漏液現(xiàn)象，按照相關(guān)規(guī)定操作液壓支架，從而滿足初撐力的需要。

兩巷一般情況下要超過前面工作面壁20m左右，并且在原支護基礎(chǔ)上使用超前支護。在巷道棚子間使用單體蜘蛛的棚子進行支護，筆者通過觀察準南煤田該方面的工作發(fā)現(xiàn)，實際工作中常常會超前工作面煤壁50m左右，導致頂壓明顯增大，部分工程出現(xiàn)彎棚梁的現(xiàn)象。所以必須根據(jù)實際施工鉛礦進行支護，防止頂板變形和下沉。當有底煤的時候，需要使用穿鞋設(shè)計，防止支柱鉆底的情況發(fā)生，從而滿足規(guī)定的支護強度。

4結(jié)束語

煤層開采方式在整體煤炭開采工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用，只有不斷完善煤層開采技術(shù)才能從根本上提升煤層開采效率與煤層開采安全性。筆者通過分析淮南煤田煤層開采方式，結(jié)合當前國內(nèi)先進經(jīng)驗，對可采煤層的開采方式進行了簡要分析。

參考文獻

[1]李永紅. 西銘礦 9#煤層開采方式與頂板管理綜述[J].山西焦煤科技，2012（32）.

第3篇：開采設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：煤礦；開采工藝；填充技術(shù)；煤炭產(chǎn)業(yè)

Abstract: Coal is an important basis for energy and materials, accounting for more than 70 percent of China's total energy. However, the coal industry, production safety situation is not optimistic about the gas explosion as a prominent representative of serious accidents have occurred. Therefore, the design of a high reliability, high stability of the coal mine gas monitoring systems, coal mine safety production has an important role. The development trend analysis through the introduction of China's coal mining process, and want to give counterparts to some reference.

Key words: coal; mining technology; fill technology; coal industry

中圖分類號: TD82文獻標識碼：A文章編號：

一、我國煤礦開采工藝現(xiàn)狀分析

（一）高級煤礦開采工藝——水材料填充技術(shù)

該水材料填充技術(shù)是由中國礦業(yè)大學研制并投入使用的一種煤礦開采材料，其中的水材料是一種ZKD型高水速凝沖材料，材料中摻水量極高，幾乎占到材料成分的九成以上，從而極大減少了對于固體粉料的投入使用。使用該技術(shù)的優(yōu)點為填充技術(shù)較為簡單、實施占地面積較小，最重要的是可直接將該系統(tǒng)建入井下進行作業(yè)。此外，改填充工藝在初期投入較低，加上其填充材料為液體所以具有一定的流動性，方便仰視或是斜視開采。而對于在水平面開采或是俯視開采則可利用充填袋，但工作效率則大為降低。

（二）通過膏體填充開采煤礦

目前為止，我國煤礦開采較為環(huán)保的一種方式為通過膏體填充方式進而開采過程，改方法是一種將固體廢料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣質(zhì)土等材料制作成無需脫水、無臨界流速的膏狀體，在重力或是泵的壓力作用下，通過管道輸送進行煤礦開采作業(yè)。使用該技術(shù)進行煤礦開采工藝的優(yōu)點在于高效、環(huán)保以及作業(yè)安全，目前在我國也被廣為采用。在炮采方面，目前則采用綜采膏體填充技術(shù)。其填充材料為水泥、粉煤灰、減水劑以及煤矸石等材料。該方法形成的膠體填充濃度更高，增強了其流動性，在高速的材料攪拌中送至充填區(qū)進行充填。目前該方法多被加拿大采用。

（三）利用固體填充開采煤礦

利用固體廢料、煤灰黃土或是煤矸石等固體材料的填充，進行煤礦的挖掘工作。通過此方式挖掘煤礦可做到井下處理井矸石而不帶上井上。

二、簡析我國煤礦開采工藝發(fā)展方向

（一）利用輪斗挖掘機、懸臂式排土機進行排土工藝的進行

該工藝的工作特點為：

其一，輪斗挖掘機可采用轉(zhuǎn)載機的配合進行連續(xù)作業(yè)。

其二，對于有益礦物質(zhì)的開采通常采用單斗卡車來完成，同時加上運輸公路以及中間溝的配合。

其三，采用該工藝進行煤炭開采，輪斗挖掘機可放置在有益礦場的床頂板處，同時，排土機可安置在輪斗挖掘機的同一水平處或是放置于其底部從而配合煤礦開采作業(yè)的進行。

（二）利用輪斗挖掘機進行連續(xù)開采

對于利用輪斗挖掘機進行開采一般有三種開采工藝作為選擇，特大型、普通型以及緊湊型輪斗挖掘機。但因為緊湊型輪斗挖掘機的斗輪比較短，容易進行變幅工作的操作，以及其機器結(jié)構(gòu)緊湊、機器自重輕、造價便宜；再加上操作簡便、易于維修等優(yōu)點，我國煤礦開采工作一般選擇緊湊型輪斗挖掘機進行。此外，最為重要的是緊湊型的輪斗挖掘機其半徑以及卸載的半徑長度較短，調(diào)幅方式也采用液壓缸式。對于其移動方面也采用最為簡便的雙履帶的走行式，此外，該設(shè)備的平衡架位位于機體底部并采用法蘭盤相連接，這大大的降低了帶機體的作業(yè)高度，方便煤炭開采作業(yè)的進行。

（三）吊斗鏟倒推工藝的實施

吊斗鏟推到工藝的實施多半運用在美國的煤礦開采過程中，俄羅斯的煤礦開采有時也會采用該工藝。然而，在我國境內(nèi)，目前只有在查干諾爾堿礦的開采中會運用小型吊斗鏟進行，其他煤礦產(chǎn)地尚未普及該工藝。

總之，對于我國煤礦開采工藝發(fā)展的研究仍有待加強。其一，采用半連續(xù)工藝進行煤礦開采的方式已證明成功，但對其破碎機的相關(guān)改進還有待加強。其二，對于一些規(guī)模較小、工作線路不長的特殊條件礦山而言，單斗—轉(zhuǎn)載機—移動式破碎機的應用于研究應更為加強，使之更加符合實際需求。其三，對于煤炭開采的剝離工藝方面，其實用性仍需加強。

綜上所述，煤炭產(chǎn)業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展關(guān)系著國民經(jīng)濟的安全。所以，大型煤礦的建立以及合理的開采顯得尤為重要。雖然我國目前采用水材料填充技術(shù)、膏體填充技術(shù)以及固體填充技術(shù)來進行煤炭的開采工作，但這三種方式各有優(yōu)勢也同樣存在著一定的缺點。因此，對于我國煤礦的開采工藝仍然有待提高。

參考文獻：

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[3]范軍富;劉志斌;《海州煤礦排土場土壤理化特性及其改良措施的實驗研究》[J];現(xiàn)代化開采與可持續(xù)發(fā)展——全國采礦技術(shù)學術(shù)交流會論文集[M];2005年

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[5] 閆少宏.張華興;《我國目前煤礦充填開采技術(shù)現(xiàn)狀》[J]; -煤礦開采2008(3)

第4篇：開采設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：極近距離煤層，阻化劑，均壓，防滅火

 

一、概述

四老溝礦井田301盤區(qū)和303盤區(qū)，14-2#層煤層與14-3#層煤層層間距為0.7---11米之間。301、303盤區(qū)14-2#層煤層已基本上采完，為了提高煤炭資源回收率，保證四老溝礦生產(chǎn)的正常銜接，于2006年已經(jīng)開采14-3#層煤層，煤層傾角為1---4度，煤層厚度2.3---3.2米，礦井瓦斯絕對涌出量為0.39立方米/分鐘，屬于低瓦斯礦井，但煤層具有自燃發(fā)火傾向，自燃發(fā)火期為六個月。礦井通風方式為中央混合式，礦井主要通風機型號為2K58-2.8M和70B2-2.8M各2臺，主扇工作方法為并聯(lián)壓入式，電機功率為1000kW。礦井實際進風量為 12424m3/min，礦井有效風量率為86%，通風阻力為1176Pa。煤塵具有煤塵爆炸性；最短自然發(fā)火期為六個月，屬自然發(fā)火礦井。

14-2#層301、303盤區(qū)煤層，已于2006年前采完。根據(jù)礦技術(shù)部門對14-3#層301、303盤區(qū)采掘工作面設(shè)計，都在14-2#層采空區(qū)下布置，為“U”型工作面布置。

由于14-3#工作面上部14-2#層已成采空區(qū)，受14-3#層工作面的采動影響，已垮落的古塘將再次垮落，可能造成上覆14-2#層古塘浮煤隨著14-3#層的垮落再次飛揚，使浮煤受氧化面積增大，給古塘浮煤自燃造成極大的隱患。

首采工作面為14-3#層303盤區(qū)的8315采煤工作面，埋藏深度為240m，工作面走向長度為100m，兩順槽長度為1000m，煤層傾角平均2º-4°，回采方法為走向長壁后退式采煤法。論文參考。

由于礦井煤炭自然發(fā)火期短，頂板壓力大，給防治煤炭自燃帶來了極困難。在8315工作面開采時，古唐漏風嚴重現(xiàn)象、自燃隱患的同時存在，給礦井安全生產(chǎn)帶來了嚴重威脅。礦井現(xiàn)裝備加拿大森透里昂800安全監(jiān)測系統(tǒng)一套。

二、極近距離煤層開采自燃發(fā)火危害的難點分析

（1）采空區(qū)丟煤自燃供氧條件好，采空區(qū)位于工作面上部。在回采過程中，進入采空區(qū)的漏風風流在進風順槽風流速壓、礦井正壓和空氣的自身升騰力作用下，采空區(qū)不宜積水,空氣干燥, 使采空區(qū)內(nèi)的丟煤容易進行氧化反應。

（2）采空區(qū)丟煤自燃積聚熱量條件好，上分層采空區(qū)內(nèi)的丟煤在氧化過程中生成的熱量在其熱膨脹和上升力的作用下，易于積存在采空區(qū)為煤炭自燃創(chuàng)造了條件。

（3）采用邊采邊灌的方法不易實施，在進行采空區(qū)灌漿時，其灌漿量一旦大于采空區(qū)承受能力，就會發(fā)生泥漿淹面事故。即使進行采空區(qū)灌漿，其泥漿也是只覆蓋采空區(qū)底板小范圍的丟煤，采空區(qū)大量的頂板落煤得不到泥漿覆蓋。論文參考。

三、極近距離煤層開采防止自然發(fā)火危害的綜合治理措施

極近距離煤層開采防止煤炭自燃是當前擺在“一通三防”工作的難點，如果措施不利就會在回采過程中出現(xiàn)煤炭自燃或自燃征兆，給礦井正常生產(chǎn)帶來極大威脅，特別是在煤層中瓦斯含量大，采空區(qū)瓦斯?jié)舛雀?，積存量大，一旦采空區(qū)出現(xiàn)高溫點或自然發(fā)火點，將可能引起瓦斯爆炸事故，給礦井安全造成不可估量的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此在既有煤炭自燃傾向性，又有瓦斯大量存在的情況下，采取綜合治理措施顯得尤為重要。

根據(jù)四老溝礦的現(xiàn)狀及其存在的問題，通過多次分析研究和到其它礦井考察，決定采取下面兩種防止古塘自燃防滅火方案。

（一）、汽霧阻化防滅火方案：

1、阻化劑對煤的阻化原理。

要分析阻化劑對煤的阻化原理，首先要了解煤的自然機理，煤炭吸收空氣中的氧氣，氧化后開始在煤機構(gòu)的活動鏈上產(chǎn)生不穩(wěn)定的初級氧化物，首先是把煤中的氫原子氧化成羥基（OH），其次把碳原子氧化成羧基（COOH），最后羥基被氧化成CO2、CO、H2O2，在這些反應過程中隨時產(chǎn)生微熱，氧與煤相互作用加速，最終導致自燃發(fā)火。

阻化劑防止煤炭自燃發(fā)火主要以下三個方面的作用：一是產(chǎn)生負催化作用，煤炭經(jīng)過阻化處理后，阻化劑吸附在煤的表面上，形成了一層能抵制氧氣與煤接觸的保護膜，阻止煤與氧結(jié)構(gòu)鏈上羧基反應，使煤與氧氣的親合力降低。二是隔絕作用，氯化物的溶液進入煤體裂縫中，并覆蓋煤的外部表面，使煤的外部封閉，隔絕空氣。三是吸水降溫作用，氯化物是一種吸水能力很強的物質(zhì)，它能吸收很多空氣中的水分并覆蓋在煤體表面，使煤體的溫度降低，延長煤的發(fā)火期。

在汽霧阻化作用的氯化物藥劑（MgCI），水解時成中性，對設(shè)備的腐蝕性小，因此選擇MgCI作為阻化劑較為經(jīng)濟合理。

在應用汽霧阻化防滅火技術(shù)時，在漏風通道入口設(shè)置霧化器，并將阻化劑變?yōu)樽杌F，阻化汽霧以漏風為載體，向采空區(qū)漂移，隨著漏風風流的漂移落在煤體表面，從而起到阻化防滅火的作用，這一技術(shù)關(guān)鍵是利用采空區(qū)的漏風，一般來說，漏風所到之處是容易發(fā)生自燃發(fā)火的地方。

2、汽霧阻化防滅火裝備：

本系統(tǒng)包括霧化泵站，管路系統(tǒng)及霧化部分，霧化泵站設(shè)有霧液泵、過濾器、液箱、電氣開關(guān)等；管路系統(tǒng)包括高壓管、高壓球閥、連接頭組成；霧化部分包括噴霧嘴。

3、汽霧阻化防滅火工藝：

工作面設(shè)立霧化點3個，即在工作面端頭、37米處和74米處。

阻化劑的濃度根據(jù)撫順煤科院實驗數(shù)據(jù)分析，選擇MgCI溶液為阻化劑，濃度為15%，既能起到防滅火的效果而且又經(jīng)濟合理。

（二）、均壓防滅火方案

均壓通風是采煤工作面防滅火技術(shù)的一項重要措施，采取均壓措施，可以改變通風系統(tǒng)中的壓力分布，降低漏風風路兩端的風壓差，減少采空區(qū)漏風，達到抑制煤炭自燃的目的。為了保證采煤工作面風流穩(wěn)定和均壓效果，我們主要采取了風窗和均壓風機聯(lián)合調(diào)壓原理：即在工作面回風繞道中設(shè)置了兩道控制風量的風窗和均壓風機，提高工作面的通風壓力。根據(jù)采煤工作面實施的均壓研究與應用，工作面配風在450m3/min左右，工作面通風阻力在29Pa時，對工作面防滅火最有利;為此，工作面配風在600m3/min左右，通風阻力在35Pa左右時，對工作面防止隅角瓦斯超限最有利，為此，將工作面配風控制在500m3/min左右。為保證均壓通風的效果，實現(xiàn)通風系統(tǒng)穩(wěn)定，我們在礦井所有風門上設(shè)置了閉鎖裝置，并在工作面附近的主要風門上設(shè)置了風站開停顯示，特別是在巷道貫通期間，提前建好通風設(shè)施，三班專人看守，貫通后及時調(diào)整通風系統(tǒng)等，保證礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定和風量充足。四老溝礦各工作面采用“U”型通風方法,上覆11#層,14-2#層301、303盤區(qū)煤層已成采空區(qū),現(xiàn)開采14-3#層煤層,工作面通過采空區(qū)塌落極易向14-2#層、11#層漏風，使古塘浮煤得到氧化，集聚大量的熱量,給浮煤自燃創(chuàng)造條件。為了有效地減少向采空區(qū)漏風，減少進風與回風的壓差，經(jīng)過深入井下現(xiàn)場了解情況和查閱大量資料，確定采取工作面用均壓通風來控制向采空區(qū)漏風，達到防止浮煤自燃效果。

1、均壓系統(tǒng)布置

在14-3#層301、303盤區(qū)開采的工作面回風繞道安裝兩臺同等能力風機(一臺備用),并實現(xiàn)自動切換?；仫L向?qū)；叵锓较蚺懦?風機必須吊掛,回風繞道做兩道擋風墻,每道墻內(nèi)左上方鑲嵌質(zhì)風筒,右下方安裝小風門(1.2X0.7米)一扇,擋風墻兩側(cè)安裝“U”型壓差,測定擋風墻兩側(cè)的壓差.

2、均壓系統(tǒng)的安全術(shù)措施

1）、在工作面的皮帶巷(進風巷)安裝控風設(shè)施,按照工作面配風要求,進風量與回風量差不能大于70立方米/分鐘,盡可能地減少向采空區(qū)和14-2#層.11#層古塘漏風.

2）、每天對均壓工作面進風.回風巷風量.風壓差測定一次，向通風區(qū)值班匯報.若風量差大于70立方米/分鐘，必須進行風量調(diào)整。

3）、通風區(qū)派專人對均壓系統(tǒng)進行看護，若風機停電立即打開回風繞道墻小風門，通知工作面工作人員撤人，再檢查均壓系統(tǒng)電源和設(shè)備，只有風機正常啟動,作業(yè)人員方可正常工作。

四、監(jiān)測系統(tǒng)的應用。

為搞好瓦斯管理和防止煤炭自燃預測預報工作。我們主要利用加拿大森透里昂安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和人工檢測相結(jié)合的方法，積極開展預測預報工作。礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對CO、CO2、CH4、C2H4、、C2H6、O2、N2等氣體含量的在線監(jiān)測，其分析結(jié)果在實時監(jiān)測報告、分析日報兩種方式提供數(shù)據(jù)的同時，自動存入數(shù)據(jù)庫中，以便今后對某種氣體含量的彎變化趨勢進行分析；對于個別地占需進行取樣分析時，可人工地行氣體取樣，上井后利用色譜儀進行氣體分析，并同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)打印和儲存。本系統(tǒng)對常量分析和微量分析可同時進行，監(jiān)測氣體種類多、線性范圍大、精確度高、24h在線監(jiān)測。為礦井防滅火工作總結(jié)全面準確的技術(shù)資料奠定了基礎(chǔ)。安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的使用和進一步改造完善，無論在礦井瓦斯管理還是在礦井防止煤炭自燃管理中，均起到積極作用，收到顯著的效果。實現(xiàn)了井上下電源停電2h內(nèi)安全監(jiān)測系統(tǒng)正常工作，保證了CH4、風速、溫度、CO、設(shè)備開停、風門開關(guān)等微機監(jiān)控；實現(xiàn)了主要通風風機電流、電壓、軸承溫度、風量、負壓等參數(shù)的微機監(jiān)控；完成了通風、調(diào)度、總工程師、礦長等辦公地點的微機聯(lián)網(wǎng)和信息共享。

五、極近距離煤層開采防止自然發(fā)火治理的效果

極近距離煤層開采防止自然發(fā)火技術(shù)是一項復雜的系統(tǒng)工程。經(jīng)過近兩年來開采,四老溝礦14-3#層301、303兩盤區(qū)四個工作面已經(jīng)開采出來，經(jīng)過觀測和氣體化驗分析，沒有發(fā)現(xiàn)一個工作面出現(xiàn)過一氧化碳、二氧化碳、煙霧等有害氣體，采空區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)自燃現(xiàn)象，這就充分證明四老溝煤礦通過對礦井極近距離煤層開采防止煤炭自燃技術(shù)研究、應用和完善，取得出顯著的效果。論文參考。極近距離煤層開采只要采取有效可行的方法,是能夠防止采空區(qū)煤層自燃的防滅火方案是可行的。

（1）杜絕了綜采工作面不發(fā)生煤自燃事故。

（2）工作面撤除期間，由于措施得力，杜絕了撤面期間的煤炭自燃事故，保證了工作面安全撤出。

（3）該項技術(shù)的研究應用，為四老溝煤礦極近距離煤層開采防止煤炭自燃治理提供了科學的實踐經(jīng)驗和理論依據(jù)。使四老溝礦防治煤炭自燃技術(shù)已初步形成了一套有效地綜合治理技術(shù)，杜絕了煤炭自燃事故的發(fā)生，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

參考文獻

[1]作者宋永津的«煤礦均壓防滅火» 煤炭工業(yè)出版社 2002.1

[2]作者王省身、張國樞的«礦井火災防止» 中國礦業(yè)大學出版社 1990.4

第5篇：開采設(shè)計論文范文

1.1完善教學大綱

海洋學是針對海洋油氣工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，由于海洋學本身的知識體系比較繁雜，其包含物理海洋學、化學海洋學、生物海洋學、海洋地質(zhì)學、大氣科學等等分支學科，要想深入的研究海洋學的內(nèi)容，就要有各方面的知識儲備，以往的教學大綱是依據(jù)中國海洋大學的大綱來制定的，這樣就要在短短的52學時中講授全部海洋學知識，學生也就只能對海洋學有一個概要的了解。為了使學生能夠通過本門課程的學習達到奠定學科基礎(chǔ)的作用，現(xiàn)已將教學大綱進行完善，刪除了一些化學海洋學、生物海洋學的章節(jié)，同時增添了與海洋工程結(jié)構(gòu)物受力有關(guān)的內(nèi)容，比如風對建筑物的作用力、海浪及海流的作用力、海冰的作用力、海洋工程建筑物設(shè)計潮位的標準、海洋平臺基礎(chǔ)的底部淘刷[1]，這些與專業(yè)密切相關(guān)的力學知識能夠為其他相關(guān)專業(yè)課程的學習提供前提，比如海洋油氣田開發(fā)工程、海洋鉆井工程、海洋平臺工程及海洋采油采氣工程等。因為要想對海洋石油天然氣進行開采，就要考慮海洋的環(huán)境因素：風、波浪、潮汐及海流等的作用，而這些又正是物理海洋學需要學習的知識，有了這些基礎(chǔ)做保障，在研究平臺設(shè)計也好，鉆柱受力變形也好以及油田開發(fā)涉及到的油藏力學問題也好，都會做到游刃有余，也會使學生對知識做到融會貫通，越學越透徹。

1.2深化教學內(nèi)容

一直以來，都選用馮士莋主編的《海洋科學導論》作為參考教材，但在實際的教學中，并非以一本教材作為唯一參考資料，根據(jù)專業(yè)相關(guān)性，又以陳建民主編的《石油工程海洋學》作為輔助參考資料，另外，李鳳岐的《海洋學》又以其經(jīng)典性而被入選。但是，本門課的重心仍然在于物理海洋學，所以還要同時查閱更多物理海洋學的教科書，做到教學內(nèi)容的深入性。然而，教學又不是單純的說書過程，除了對教科書要做到細致入微的研讀，還要廣泛搜集相關(guān)知識，增加一些背景，來豐富知識。比如在講到蒸發(fā)潛熱使海洋失去熱量的時候，為了說明海氣溫差的影響，就可以搜些生活中的實例來支撐這一理論，像2009年3月20日廣西柳州和同年2月11日出現(xiàn)在山東煙臺的平流霧，就是由于春末夏初沿海區(qū)域氣溫高于水溫而不利于蒸發(fā)，導致水汽凝結(jié)成了霧的典型例子。在講到大洋表層的環(huán)流形式時，可以首先引入地球上的氣壓帶和風帶這部分地理知識，正是由于氣壓帶和風帶的分布才形成了大氣的環(huán)流形式，而大氣環(huán)流又進一步對海水作用，使得海水的流動表現(xiàn)出了長期穩(wěn)定的環(huán)流圈形式。這些都是僅熟知教材所不能辦到的。

2課堂教學

2.1多媒體與板書相結(jié)合，彰顯各自優(yōu)勢所在

傳統(tǒng)的板書教學進度較慢，學生能夠跟隨老師的思路逐漸對知識進行理解，而采用多媒體課件教學卻能夠?qū)χR直觀清晰的表達，并且可以穿插一些視頻、動畫，加深對知識的掌握。比如在講解板塊構(gòu)造運動的時候，將大陸與大洋的板塊運動做成了動畫，這樣就形象的把大洋的構(gòu)造形成及大陸的分合清晰的展現(xiàn)給了學生，不僅節(jié)省時間，也能夠加深印象，海洋學這門課程又適合動畫顯示來實現(xiàn)教學，因為公式相對較少，邏輯性較強，但多媒體技術(shù)又容易使學生產(chǎn)生懶惰心理，不愛記筆記[2]，所以重點部分仍需要板書的配合使用，督促學生不忘知識要點。雖然多媒體課件對教學有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得多媒體技術(shù)也在不斷更新，這就對教師提出了更高的要求，要想深入研究多媒體課件制作的方法與技巧，就要投入更多的時間與精力，這就要求教師要對其有一定的興趣愛好，喜歡對它進行研究，不能掉以輕心，覺得PPT制作很容易，而不去投入更多的寶貴時間，熟不知一門課程的課件制作往往是最耗費精力的，有時候甚至都已經(jīng)講了三輪了，還是要對課件不斷地在進行著修改，每一輪的講解都會新增一些與時俱進的例子，這就要相應的去更改課件，力求達到統(tǒng)一性。另外，對以往不滿意的地方還要做些微調(diào)，像哪個圖不太清晰或者哪些字的顏色大小與頁面不符等，一遍一遍不厭其煩的更改，美化，才能使多媒體課件達到出神入化的境界，也才能使教學效果顯著提高。當然，板書的協(xié)調(diào)配合也是至關(guān)重要的，PPT上有的可以不寫，但標題一般要寫上，重點部分需要學生深刻記憶的更要寫上，即使課件上有了，也要附加上，在上課前一定要設(shè)計好板書，將黑板分成左右兩塊，左邊寫標題及重要部分內(nèi)容，右邊是需要講解的公式推導或圖表，這樣，就會使整節(jié)課的內(nèi)容更清晰明了，板書一定要工整，筆畫要正確，以便坐在教室各個角落的同學都能清楚的看到。時刻提醒自己注意這些，這樣不僅能給學生營造一個濃厚的學習氛圍，也會使教師自己信心滿滿，感受到一堂課的飽滿。

2.2理論與實踐相結(jié)合，加深對知識的理解

理論的鞏固需要實踐的檢驗，沒有實踐的理論是空洞的，因此，我專業(yè)深知實踐教學對于學科發(fā)展的重要性，從10年開設(shè)海洋油氣工程專業(yè)之日起，就已經(jīng)積極的在籌備本科教學實驗室的建設(shè)，期間也到哈爾濱工程大學省重點實驗室船舶與海洋工程實驗室進行調(diào)研，同時根據(jù)課程需要采購了海流計、水色計[3]、溫鹽深儀、平臺模型等試驗儀器，但因波浪水槽的建設(shè)需要足夠大的場地，因此目前正在協(xié)調(diào)校方給予資助成立專業(yè)實驗室，以確保有足夠的空間設(shè)立試驗水槽，并保證能容納本專業(yè)的學生正常上實驗課，相信不久的將來，就能夠?qū)崿F(xiàn)這一愿望。帶領(lǐng)學生做實驗的同時，教師也能夠從中受益，豐富理論教學。由于學校區(qū)域的限制，屬于內(nèi)陸地帶，所以還未成立專業(yè)校外實習基地，但也已開始籌劃在天津濱海新區(qū)建立實習基地，突出海洋特色，力求通過教師介紹，學生動手實踐，實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合，注重學以致用。

2.3教師與學生角色互換，增強互動性

常規(guī)的教學方式是教師在講臺上對知識進行講解，一大堂課90min如果總是這樣一直講下去，學生難免會出現(xiàn)注意力不集中的現(xiàn)象，長時間的填鴨式教學必定會使課堂效果下降，而且如果一節(jié)課的內(nèi)容講授太多，學生容易因為一個知識點跟不上而影響到后面章節(jié)的學習，不能建立起連貫性，因此，目前采用了一種新的教學方法，每堂課都給學生定一個論文題目[4]，讓學生課下通過查閱文獻資料完成論文并于下堂課進行匯報，這樣，每大堂課的前一小節(jié)課教師講授知識并提出論文主題，后一小節(jié)課讓學生來對上次課提出的論文題目進行匯報，從而實現(xiàn)了師生的角色互換，并提高了互動性，也促進了師生關(guān)系的融洽。經(jīng)過一學期的實踐，取得了良好的效果。除了課上提問，給學生留出更多的互動時間是教師需要考慮的問題，為此，通過給學生安排寫論文的形式來實現(xiàn)，查閱文獻可以豐富所學知識，讓學生能夠了解知識如何運用，怎樣去解決實際問題，還能為日后做畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)，提高自主性，從文獻中獲取的知識還能對課堂知識進行補充和完善，使教師能夠?qū)χR進行重組和豐富，也能提高課堂的完整性。此外，寫論文的過程也是知識的組建過程，通過撰寫論文學生能夠從總體上把握一個知識點，用各種論證來驗證這一論點的正確性，也使學生的學術(shù)能力有所提高，還要提醒學生注意格式的正確性，增強規(guī)范性。匯報的形式都是以PPT的形式來實現(xiàn)的，在組織報告的過程中，無形中又鍛煉了學生的多媒體制作能力，這也會對學生未來的工作提供便利。對學生的培養(yǎng)不是要求學生要記住多少課本知識，而是要讓學生學會各種解決問題的技能，授人以魚不如授人以漁，要定向的培養(yǎng)社會所需的人才。

3課下教學

3.1創(chuàng)建網(wǎng)絡信息平臺，提高學生自主創(chuàng)新能力

在這個網(wǎng)絡信息發(fā)達的時代，學生們都喜歡借助網(wǎng)絡來實現(xiàn)學習及娛樂，海洋學也可以像中國海洋大學那樣，建立起專門的課程網(wǎng)站，網(wǎng)站上應包含教學大綱、教案、講稿、教學日歷等教師編寫的教學文件，還應將教學視頻錄像、輔導資料等定期上傳并及時更新，便于學生課下自學及在線答疑等，通過師生在網(wǎng)上互相溝通，不僅能夠促進學生對知識的渴求，也將避免一下課就找不到老師的情況，使學生有問題能夠及時解決，不拖延，保證了知識的連貫性，也會在提出問題、解決問題的過程中提高學生的創(chuàng)新能力，實現(xiàn)教學的交互性[2]、開放性、共享性、自主性、及時性。培養(yǎng)學生的興趣愛好很重要，通過構(gòu)建網(wǎng)絡平臺的形式，讓學生感受課下輕松的學習環(huán)境。告別了課堂上拘泥的學習方式，會使人的大腦得到完全的放松，在這種情況下，有助于學生閃現(xiàn)出新的idea，而且通過網(wǎng)絡，大家可以暢所欲言，不僅可以談與本門課有關(guān)的內(nèi)容，也可以談與其它課程的交叉點，甚至可以談生活和理想，課下師生關(guān)系就變成了朋友關(guān)系，通過長期的溝通，老師會對每個學生的性格愛好有所了解，也會增進彼此的感情。但同時也要保證適度的利用，畢竟大學生的心智還沒有完全成熟起來，有時還無法把控自己的行為，要多提醒他們不要沉迷于網(wǎng)絡，以學習之由去玩網(wǎng)絡游戲，這樣就失去了網(wǎng)絡的真正涵義，要在業(yè)余時間、休閑時間騰出一點時間來關(guān)注網(wǎng)絡平臺上的信息，感興趣的話題可以多參與一些，或者提出自己關(guān)注的話題讓大家來討論，做到在娛樂放松的時候既舒緩了心情，又徜徉于了知識的海洋，從而更提高了學生對知識的渴求欲望。

3.2分組完成課下作業(yè)，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力

將學生每四五人分成一個小組，以小組的形式去完成每節(jié)課課上老師提出的論文主題。由于在論文完成的過程中需要查文獻、撰寫論文、匯報成果這幾個階段，因此可以各取所長，合理分配任務，比如每組選出一名組長，負責安排分工，讓文采好的組員來撰寫文章，讓好奇心強的組員去圖書館查閱文獻，讓口才好的組員來做匯報，讓每個人身上都擔負起一份責任。要想出色的完成這份作業(yè)，每一個環(huán)節(jié)都不能掉以輕心，從而增強學生們的團隊協(xié)作能力，也能夠促進學生對知識的整體把握。針對提出的論文主題，教師首先要把好關(guān)，對學生的要求是論點要鮮明，論據(jù)要充分，論證要嚴謹。通過查閱文獻，能夠使知識變得更豐富，許多書本上沒有的東西在這時都能夠搜集過來，比如“天然氣水合物的開采”這一主題，學生通過搜集資料，發(fā)現(xiàn)天然氣水合物廣泛分布于海底及永久凍土中，雖然目前還沒有在全球范圍內(nèi)進行大規(guī)模的開采，但也提出了許多開采方法：注熱法、降壓法、注抑制劑法、CO2置換法、固體開采法，以及查找開采實例來說明這些方法各自的適用性。在這一過程中，學生能夠?qū)W到許多課本上沒有的知識，增強了他們的好奇心，也為教師的課堂注入了新鮮的血液，使得內(nèi)容得到升華。查文獻的同學還可以把自己的親身體驗講給其他同學聽，比如怎樣排開不相關(guān)文獻而保留有用的部分，使其他同學也從中受益。文采好的同學可以把搜集來的資料進行歸納整理，先把提綱列出來，再根據(jù)目錄擴充內(nèi)容，此時，就能從整體上把握論文概況，相當于利用了先前同學的勞動成果來完成自己的任務，不僅節(jié)約時間，還能幫助查文獻同學對知識的整合，做到互利共贏。匯報的同學要在撰寫好的論文基礎(chǔ)上進一步對內(nèi)容進行加工潤色，將其反映到直觀的多媒體軟件上，在具有扎實的PPT制作基本功外，還要具有較好的口才，能夠做到不怯場，自信滿滿的講述論文的內(nèi)容。整個論文的完成離不開各環(huán)節(jié)同學們的努力，通過大家的配合，達到了可喜的成效。

4結(jié)語

第6篇：開采設(shè)計論文范文

關(guān)鍵字：景觀設(shè)計；廢棄露采礦山；地質(zhì)環(huán)境治理；應用

伴隨著我國廢棄露采礦山不斷出現(xiàn)水土流失、土地荒漠化、地質(zhì)災害、環(huán)境污染、水污染等災害性現(xiàn)象，廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境治理問題也被提上了日程。景觀設(shè)計在城市環(huán)境保護以及環(huán)境美化中起到了很大的作用，因此將景觀設(shè)計應用于廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境的治理中，是一個不錯的選擇。

一、廢棄露采礦山的特征以及其開采對環(huán)境造成的影響

（一）廢棄路采礦山的特征

廢棄礦山開采有三種形式，分為規(guī)則開采以及不規(guī)則開采、凹陷式開采型，規(guī)則開采型采用臺階式與緩坡開采的方式，不規(guī)則開采是在坡度為30度以上的斜坡式開采，凹陷式開采向地下的斜坡或臺階式開采。

這些開采方式按照不同地區(qū)采礦區(qū)的不同地質(zhì)、水文特征進行選擇，在進行開采后對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境會造成很大的危害。利用凹陷式開采方式的地區(qū)都會形成深坑水潭。采礦石壁則會造成風景區(qū)以及交通干線的視覺污染，而開采過程中由于土質(zhì)疏松等問題，在廢石（土）堆廢棄地會造成水土流失的現(xiàn)象，嚴重時還會造成泥石流等災害。

廢棄露采礦山總體來說，是一個對環(huán)境破壞嚴重的污染源，其造成的環(huán)境問題大大影響了人們的生活質(zhì)量，由于廢棄露采礦山的地理位置十分重要，因此采用景觀設(shè)計方案來治理廢棄露采礦山的環(huán)境問題是是十分有必要的。

（二）廢棄露采礦山環(huán)境地質(zhì)問題

廢棄露采礦山對環(huán)境造成的影響十分嚴重，直接影響和破壞礦山地質(zhì)環(huán)境，破壞人居環(huán)境、打破人類生存依賴的自然環(huán)境良性循環(huán)，嚴重而突出的礦山環(huán)境地質(zhì)問題如下。

1.水土流失現(xiàn)象嚴重

水土流失現(xiàn)象是廢棄露采礦山經(jīng)常遭遇到的環(huán)境問題，出現(xiàn)水土流失的情況主要是由于在露天礦山采礦的過程中，將礦山上面及旁邊樹木進行砍伐，草皮剝落等。礦山環(huán)境地質(zhì)問題一旦出現(xiàn)，不易根治，對礦區(qū)及周邊的居民生活質(zhì)量造成一定程度的影響。

2.植被荒蕪化現(xiàn)象嚴重

由于開采礦山的過程中，會對地表植被進行大量砍伐、造成植被，而開采現(xiàn)場遺留下來的采石坑中多是礦體、礦柱等殘留物，對生態(tài)環(huán)境造成很大的破壞，一眼望去，遍地黃沙、觸目荒蕪，一片凄涼之景。

3.占用土地現(xiàn)象嚴重

廢棄露采礦山占用了大量的土地資源，在目前城市用地緊張的情況下，大量廢棄土地的閑置，不僅會增加經(jīng)濟負擔，還會對土地資源造成危害，對人們的身體健康造成一定程度上的損害。

4.水、空氣等的污染問題

水、空氣是人們生命不可忽視的物質(zhì)，廢棄露采礦山對環(huán)境污染造成很大的危害，尤其是空氣和水資源的污染更是影響到人們的正常生活，空氣污染物作為粉塵飄入空中，水污染物質(zhì)溶解在人們的生活用水中，都會造成疾病傳播、細菌傳染等的問題。

二、景觀設(shè)計

景觀設(shè)計是現(xiàn)代城市建設(shè)中經(jīng)常會應用到的一種理念，它將自然環(huán)境與人為設(shè)計理念完美的融合在一起，形成的一種建筑藝術(shù)。將這種藝術(shù)應用到廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境治理中去，不僅可以改善與修復當?shù)貝毫拥沫h(huán)境，還可以為當?shù)氐囊曈X感官貢獻一份力量。

景觀設(shè)計是一種現(xiàn)代化的景觀美化、城市美化的重要方式，一個城市的景觀設(shè)計可以代表一個城市的形象氣質(zhì)，可以作為一個城市的象征。城鎮(zhèn)周邊廢棄露采礦山對生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境都造成一定程度的破壞，且與當?shù)氐淖匀痪坝^十分不協(xié)調(diào)，如果對其進行治理，并且進行一定程度上的景觀設(shè)計改造，可以改變當?shù)氐奈幕諊?，自然現(xiàn)象甚至是氣候現(xiàn)象等，百利而無一害。

三、廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理中引入景觀設(shè)計

景觀設(shè)計被引入到廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理中去，是一個十分明智的選擇。

（一）文化資源的引入

在進行廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理過程中，可以對當?shù)匚幕h(huán)境進行考察，并且對當?shù)氐淖匀画h(huán)境以及物質(zhì)文化遺產(chǎn)有一定的了解，在進行景觀設(shè)計時，可以將文化資源充分運用進去，既可以體現(xiàn)我國5000年來悠久的歷史文明，又可以體現(xiàn)現(xiàn)代景觀設(shè)計的文化理念，打造一個與當?shù)仫L俗習慣、文化氛圍相適應的地域文化景觀特色。

（二）景觀融入與轉(zhuǎn)型

由于很多廢棄露采礦山的對城市或者城郊的形象造成很不好的影響，因此在進行景觀設(shè)計時，應該考慮如何避免廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境成為制約城市發(fā)展的瓶頸，如何將景觀設(shè)計融入到當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境治理方案中去。

目前很多資源枯竭性城市在廢棄露采礦山建立主題公園以及街心花園，并且對其制備進行綠化，既滿足人們對綠地的需求，又在很大程度上改變了被破壞的礦山地質(zhì)環(huán)境，是逐步實現(xiàn)近期國家在“三區(qū)兩線”積極推進“礦山復綠”行動的具體表現(xiàn)。

（三）應景改造

一個地區(qū)的景觀設(shè)計應該與當?shù)氐淖匀画h(huán)境以及城市的文化氛圍相協(xié)調(diào)，我們可以看到，廢棄露采礦山的地質(zhì)環(huán)境都是破壞十分嚴重的地區(qū)，因此在這些地區(qū)進行環(huán)境美化改造時一定要對其水源等污染物質(zhì)進行清除，打造一個適宜文化傳播，提升人們幸福指數(shù)的這樣一個自然景觀，有利于人們身體健康，有利于人們的心情歡愉，對人們工作、生活的效率提高有很大的影響。

（四）保留與開發(fā)

在很多廢棄露采礦山中，并不是所有的地質(zhì)景觀都是沒有利用價值的，在這些地方，有很多的具有地學研究意義的資源，例如地質(zhì)遺跡、古生物活動遺跡等，都可以成為景觀設(shè)計中的應用因素，因此在景觀設(shè)計過程中，應該綜合考察，選取有用的因素，改造對人們危害極大的成分，打造適宜當?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)與發(fā)展、改善環(huán)境的景觀設(shè)計。

結(jié)語：

在景觀設(shè)計被引入廢棄露采礦山的環(huán)境治理應用中，應該重視礦業(yè)遺跡資源在旅游開發(fā)中的價值，正確認識景觀設(shè)計對其治理的意義遺跡作用，為城市建設(shè)以及經(jīng)濟發(fā)展謀利益。景觀設(shè)計的應用，在很大程度上改善了廢棄露采礦山的環(huán)境問題，凸顯了當?shù)氐娜宋睦砟?，推動了城市的發(fā)展，為城市建設(shè)節(jié)省大量的土地資源，并且?guī)訌U棄路采礦山的環(huán)境治理逐步走向產(chǎn)業(yè)化的道路。

參考文獻：

[1] 黃敬軍，陳子玉，蔣波等.景觀設(shè)計在廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的應用[J].中國礦業(yè)，2011，20（7）：55—58.

[2] 李艷芬.寶日胡碩露天煤礦土地復墾投資優(yōu)化研究[D].北京科技大學，2009.

[3] 鐘均華.紫金山生態(tài)恢復與可持續(xù)景觀設(shè)計[C].//全國采礦技術(shù)與裝備進展年評報告會論文集.2010：103—108.

第7篇：開采設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：巷道支護，沿空掘進，參數(shù)設(shè)計，礦壓監(jiān)測

 

0 引言

錨桿支護具有主動支護、施工簡單、成本較低等優(yōu)點，現(xiàn)在已為巷道支護的一種主要形式[1] 。但在一些復雜條件下，支護效果卻不是太理想。朔里煤礦N534工作面風巷為沿空掘進，存在受采動影響、巷道變形量大等支護難題。為保證工作面的安全開采和更科學的維護巷道，實測分析了礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及巷道圍巖應力分布特征，為類似條件下巷道的支護強度、超前支護設(shè)計提供了技術(shù)參考依據(jù)。

1工作面概況

朔里煤礦N534工作面位于北三采區(qū)，該面上接N532工作面（已回采完畢），下鄰N536工作面。工作面煤層平均厚3.37m，傾角13°-21°，賦存較穩(wěn)定。N534工作面風巷上幫與N532機巷凈垛4m煤柱，下幫與N532軌道巷平均凈垛10m，沿空掘進。巷道頂?shù)装宓刭|(zhì)特征如圖所示。

圖1 N534工作面綜合柱狀圖

巷道支護參數(shù)設(shè)計

N534工作面風巷斷面規(guī)格為：凈寬×中高＝3.4×2.4m，頂板采用4根F20×L2000㎜的高強錨桿配合長3.2m的“w”型鋼帶和金屬網(wǎng)（3.6×1.0m）支護②。論文參考。幫采用3根F18×L1800㎜的高強錨桿配合長2m的“π”型鋼帶和金屬網(wǎng)（2.2×1.0m）支護。頂錨桿株、排距為900×900㎜，兩幫錨桿株、排距為800×900㎜。頂錨桿每孔2卷Z2550型樹脂藥卷，兩幫錨桿每孔1卷Z2550型樹脂藥卷，頂板每4米在巷中打一根錨索進行加強支護，其規(guī)格為F15.24×L5400㎜[2~3] 。

2巷道補強支護設(shè)計

因原設(shè)計方案施工效果不理想，經(jīng)技術(shù)部門研究，決定在原支護設(shè)計的基礎(chǔ)上，采取如下補強措施：

(1)、將幫“π”鋼帶更換成“W”鋼帶；(2)、增加每孔樹脂卷使用量;（3）、 在幫上橫向打錨桿；（4）、引進桁架結(jié)構(gòu)支護，即在上幫肩窩和底部分別打上錨索，然后用錨索連接器連接，使該部分的圍巖形成一個整體[4~5]。論文參考。

3現(xiàn)場礦壓監(jiān)測及分析

沿空巷道施工期間，采用“十字”布點法圍巖表面位移情況、頂?shù)装咫x層情況進行了礦壓觀測。論文參考。礦壓觀測情況見下表：

表1采用正常支護設(shè)計的巷道頂、底板變形情況[6]

第8篇：開采設(shè)計論文范文

論文摘要：由于煤層的自然條件和采用的機械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在進行的順序、時間和空間上必須有規(guī)律地加以安排和配合。這種在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項工序的方法及其配合，稱為采煤工藝。在一定時間內(nèi)，按照一定的順序完成回采工作各項工序的過程，稱為采煤工藝過程。

一、煤炭開采的主要形式

（一）井下采煤

井下采煤的順序。對于傾角10°以上的煤層一般分水平開采，每一水平又分為若干采區(qū)，先在第一水平依次開采各采區(qū)煤層，采完后再轉(zhuǎn)移至下一水平。開采近水平煤層時，先將煤層劃分為幾個盤區(qū)，立井于井田中心到達煤層后，先采靠近井筒的盤區(qū)，再采較遠的盤區(qū)。如有兩層或兩層以上煤層，先采第一水平最上面煤層，再自上而下采另外煤層，采完后向第二水平轉(zhuǎn)移。

按落煤技術(shù)方法，地下采煤有機械落煤、爆破落煤和水力落煤三種，前二者稱為旱采，后者稱為水采，我國水采礦井僅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者為主。壁式采煤法工作面長，一般100～200 m，可以容納功率大，生產(chǎn)能力高的采煤機械，因而產(chǎn)量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，頂板易維護，從而減少了支護費用，主要缺點是回采率低。

（二）露天采煤

移走煤層上覆的巖石及覆蓋物，使煤敞露地表而進行開采稱為露天開采，其中移去土巖的過程稱為剝離，采出煤炭的過程稱為采煤。露天采煤通常將井田劃分為若干水平分層，自上而下逐層開采，在空間上形成階梯狀。

其主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)：首先用穿孔爆破并用機械將巖煤預先松動破碎，然后用采掘設(shè)備將巖煤由整體中采出，并裝入運輸設(shè)備，運往指定地點，將運輸設(shè)備中的剝離物按程序排放于堆放場；將煤炭卸在洗煤廠或其他卸礦點。

主要優(yōu)缺點

優(yōu)點為生產(chǎn)空間不受限制，可采用大型機械設(shè)備，礦山規(guī)模大，勞動效率高，生產(chǎn)成本低，建設(shè)速度快。另外，資源回采率可達90%以上，資源利用合理，而且勞動條件好，安全有保證，死亡率僅為地下采煤的1/30左右。

主要缺點是占用土地多，會造成一定的環(huán)境污染，而且生產(chǎn)過程需受地形及氣候條件的制約。在資源方面，對煤賦存條件要求較嚴，只宜在埋藏淺，煤層厚度大的礦區(qū)采用。

二、采煤方法與工藝

在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國特色的采煤工藝理論。我國長壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大空間，主要方向是改善作業(yè) 條件，提高單產(chǎn)和機械化水平。

（一）開采技術(shù)

開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井開采技術(shù)。以 提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，以提高效率和經(jīng)濟效益為目標，研究開發(fā)各種條件下 的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過 程監(jiān)控與科學管理等相互配套的成套開采技術(shù)，發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進一步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。

（二）解決難題

開發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代開采成套技術(shù)”，主要解決以下技術(shù)難題。

硬頂板控制技術(shù)，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)，主要通過巖層定向水力 壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本 頂能按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產(chǎn)。

硬厚頂煤控制技術(shù)，研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術(shù)，包括高壓 注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預爆理技術(shù)，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。

頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設(shè)備配套技術(shù)，研制既有利于頂煤破碎和頂板控制， 又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機能力。

兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術(shù)，研究合適的綜放開采回采工藝，優(yōu)化工序，縮短放煤 時間，提高工作面的推進度，實現(xiàn)高產(chǎn)高效。5～5.5m寬煤巷錨桿支護技術(shù)，通過寬煤巷錨 桿支護技術(shù)的研究開發(fā)和應用，有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化，有助于連續(xù)采煤機 的應用，促進工作面的高產(chǎn)高效。

（三）緩傾斜薄煤層長壁開采

主要研究開發(fā)：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機 、刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。

（四）緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采

應進一步加強完善支架結(jié)構(gòu)及強度，加 強 支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提 高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層(采高3m左右)高產(chǎn)高效指標的差距。

（五）各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障系統(tǒng)

要實現(xiàn)高產(chǎn)高效，就要提高開機率，對“支架 —圍巖”系統(tǒng)、采運設(shè)備進行監(jiān)控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改 善 “支架—圍巖”系統(tǒng)控制，進一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護質(zhì)量信息的自 動采集系統(tǒng)；乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測診斷；采煤機在線與離線相結(jié)合的“油 —磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態(tài)監(jiān)控。

三、主要的開采技術(shù)

（一）深礦井開采技術(shù)

深礦井開采的關(guān)鍵技術(shù)是：煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等；需要攻關(guān)研究的是：深井圍巖狀態(tài)和應力場及分布狀態(tài)的特征；深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化；深井巷道（特別是軟巖巷道）快速掘進與支護技術(shù)與裝備；深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)；深礦井高產(chǎn)高效開采有關(guān)配套技術(shù)；深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備。

（二）“三下”采煤技術(shù)

提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等，深入研究開采上覆巖層運動和地表下陷規(guī)律，研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù)，發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù)，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng)；研究與應用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù)，村莊房屋加固改造重建技術(shù)，適于村莊保護的開采技術(shù)；研究近水體開采的開采設(shè)計，工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備，提出煤炭開采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。

（三）優(yōu)化巷道布置，減少矸石排放的開采技術(shù)

改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置，以實現(xiàn)開采效益最大化為目標，研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系專家系統(tǒng)，實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。

實行全煤巷布置單一煤層開采，矸石基本不運出地面，生產(chǎn)系統(tǒng)要減化，同時實現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展，生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗的同時，重點研究高產(chǎn)高效礦井，開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，減化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，集中準備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低巖巷掘進率，多開煤巷，減少出矸率；研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù)，既是減少污染的一項有利措施，又減化了生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于高產(chǎn)高效集中化開采，應加緊研究。

采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發(fā)展的主題。采煤工藝的發(fā)展將帶動煤炭開采各環(huán)節(jié)的變革，現(xiàn)代采煤工藝的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，研究開發(fā)強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，改進和完善采煤工藝。

參考文獻

第9篇：開采設(shè)計論文范文

[論文摘要]礦產(chǎn)資源開發(fā)已成為我國國民經(jīng)濟增長的重要手段，但礦山開采又引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題，導致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染，嚴重制約了礦區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。本文系統(tǒng)分析了礦山開采的生態(tài)環(huán)境效應，并根據(jù)典型礦區(qū)生態(tài)恢復的成功經(jīng)驗，總結(jié)了適合我國礦區(qū)生態(tài)恢復的典型技術(shù)，主要從礦區(qū)廢棄地土壤重金屬污染的治理，礦區(qū)植被的恢復，水土流失的綜合治理三個方面來論述。

由于礦藏的不可移動性，以致礦山開采長期占用、破壞、污染土地，改變了區(qū)域水系結(jié)構(gòu)，破壞了動植物區(qū)系，引發(fā)一系列社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境問題，成為全球環(huán)境與發(fā)展面臨的焦點問題之一。我國礦區(qū)土地復墾工作起步較晚，土地復墾率較低，迫切要求探索適合我國國情的土地復墾技術(shù)，提高土地復墾率和生產(chǎn)潛力。本文將在系統(tǒng)分析礦山開采生態(tài)環(huán)境效應的基礎(chǔ)上，總結(jié)適合我國礦區(qū)土地復墾的典型技術(shù)，以期推動全國土地復墾工作的進一步發(fā)展。

一、礦山開采的生態(tài)環(huán)境效應

（一）誘發(fā)地質(zhì)災害。由于地下采空，地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩(wěn)定，往往導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發(fā)生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷，廢石與泥土混合堆放，使廢石的摩擦力減小，透水性變小而出現(xiàn)漬水，在暴雨下也極易誘發(fā)泥石流。

（二）水文地質(zhì)條件發(fā)生變化與水質(zhì)污染。礦區(qū)塌陷、裂縫與礦井疏干排水，使礦山開采地段的儲水構(gòu)造發(fā)生變化，造成地下水位下降，井泉干涸，形成大面積的疏干漏斗；地表徑流的變更，使水源枯竭，水利設(shè)施喪失原有功能，直接影響農(nóng)作物耕種。 同時，礦山開采過程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水等，一般較少達到工業(yè)廢水排放標準，嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。

（三）土壤退化與污染由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣，加上大型采礦設(shè)備的重壓，往往使土壤堅硬、板結(jié)，有機質(zhì)、養(yǎng)分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產(chǎn)生。土壤中的營養(yǎng)元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區(qū)或洼地，造成許多地方土壤養(yǎng)分短缺，土壤承載力下降。

礦山固體廢渣（煤矸石等）經(jīng)雨水沖刷、淋溶，極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中，造成土壤的酸堿污染（主要是強酸性污染）、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自凈能力有限，當污染物超過其臨界值時，將向外界環(huán)境輸出污染物，其自身的組成結(jié)構(gòu)與功能也會發(fā)生變化，最終導致土壤資源的枯竭。并且，土壤污染在地表徑流和生物地球化學作用下還會發(fā)生遷移，危害毗鄰地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，受污染的農(nóng)產(chǎn)品則會通過食物鏈危害人體健康。

（四）水土流失加劇。礦山開采直接破壞地表植被，露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區(qū)地下水位大幅度下降，造成土地貧瘠，植被退化，最終導致礦區(qū)大面積人工裸地的形成，極易被雨水沖刷；由于排土場和尾礦占地，形成地面的起伏及溝槽的分布，增加了地表水的流速，使水土更易移動，沖刷加劇。

（五）生物多樣性損失。植被清除、土壤退化與污染、水土流失，對礦區(qū)生物多樣性的維持都是致命打擊，嚴重威脅了動植物生存。

二、礦區(qū)生態(tài)恢復的典型技術(shù)

（一）礦區(qū)土壤污染的治理

1.礦區(qū)土壤重金屬污染的治理。國內(nèi)外礦區(qū)土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術(shù)三類。其中，生物治理技術(shù)包括微生物修復技術(shù)、動物修復技術(shù)與植物修復技術(shù)。設(shè)施簡便，投資少，對環(huán)境擾動也少，被認為是最有生命力的。

2.礦區(qū)土壤培肥改良技術(shù)。土壤培肥改良技術(shù)就是對土壤團粒結(jié)構(gòu)、pH值等理化性質(zhì)的改良及土壤養(yǎng)分、有機質(zhì)等營養(yǎng)狀況的改善，這是礦區(qū)生態(tài)恢復的最終目標之一，具體包括：（1）表土轉(zhuǎn)換：在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存，待工程結(jié)束后再放回原處，這樣雖破壞了植被，但土壤的物理性質(zhì)、營養(yǎng)條件與種子庫基本保持原樣，本土植物能迅速定居。（2）客土覆蓋：廢棄地土層較薄時，可采用異地熟土覆蓋，直接固定地表土層，并對土壤理化特性進行改良，特別是引進氮素、微生物和植物種子，為礦區(qū)重建植被提供了有利條件。（3）土壤物理性狀改良：土壤物理性狀改良的目標是提高土壤孔隙度，降低土壤容重，改善土壤結(jié)構(gòu)，短期內(nèi)可采用犁地和施用農(nóng)家肥等方法。（4）土壤pH值改良：對于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來調(diào)節(jié)酸性，增加土壤中的鈣含量，改善土壤結(jié)構(gòu)。（5）土壤營養(yǎng)狀況改良：主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。

（二）礦區(qū)植被的恢復。根據(jù)礦區(qū)的氣候和土壤條件，植被篩選應著眼于植被品種的近期表現(xiàn)，兼顧其長期優(yōu)勢，植物品種的選擇首先要根據(jù)生物學特性，考慮適地適樹原則，尤以選擇根系發(fā)達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉(xiāng)土植物。

在配置植物時要考慮邊坡結(jié)構(gòu)、種植后的管護要求、自然條件等，以決定種植的形式和品種。同時要考慮與設(shè)計目的相適應;與附近的植被和風景等條件相適應。

（三）水土流失的綜合治理

1.固體廢棄物攔擋工程。在堆棄場地建設(shè)擋渣墻、攔渣壩和排水工程等，進行攔擋與防漏處理。

2.坡面排水工程。對影響礦山安全的坡面，根據(jù)坡長分段布設(shè)截流溝、排洪渠等工程，并配以防護林草帶，增加植被覆蓋，減少坡面徑流對地表的沖刷，保證礦業(yè)生產(chǎn)安全運行。

3.邊坡防護工程。礦山開采形成的各類邊坡，除盡可能采取措施恢復植被外，根據(jù)邊坡穩(wěn)定程度及對周圍的影響，采取相應的工程措施進行防護。坡面防護根據(jù)坡度不同而采用石砌護坡或植被護坡。

4.土地整治工程。對礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢石堆、廢棄工業(yè)場地及尾礦庫，采取排蓄結(jié)合的辦法，排水攔渣，有效解決“三廢”污染。同時對服務期滿的棄渣場、尾礦庫采取復墾措施，提高土地利用率。

5.植被恢復工程。對各類裸露面，分別采取不同的措施，加速植被恢復。

三、結(jié)語

礦山開采極大地改變了原生景觀生態(tài)系統(tǒng)，導致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染。針對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特點。我國當前礦區(qū)生態(tài)恢復的典型技術(shù)體系主要包括礦區(qū)土壤污染的治理及土壤環(huán)境質(zhì)量的改善，礦區(qū)植被的恢復，水土流失的綜合治理等。

必須強調(diào)的是，礦區(qū)生態(tài)恢復不僅僅是一個技術(shù)工程層面的問題，而且與礦區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展密不可分，是一項耦合了社會、經(jīng)濟、資源與環(huán)境的系統(tǒng)工程。因此，礦區(qū)土地復墾是以人類發(fā)展為核心，對土地自然、經(jīng)濟與社會屬性的綜合整治，在消除環(huán)境危害的同時重建生態(tài)平衡。

參考文獻

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