开采设计论文精选(九篇)
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第1篇：开采设计论文范文
关键词：煤矿，环境污染，清洁开采
1.煤炭开采对环境的污染与破坏
保护环境是我国的一项基本国策，是实现经济、社会和资源环境可持续发展战略的重要组成部分。免费论文参考网。煤炭是我国的主要能源，又是“不清洁能源”，在开发过程中对环境产生严重污染。煤矿产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矿石、露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的洗矿等。迄今为止，全国堆积的煤矿石已达30亿吨左右，占地约5500hm2，并以每年2.0亿吨左右的速度增长。全国现有大小矿石山数万座，其中数百座在自燃，排放大量的烟尘和有害气体，对矿区环境造成严重污染。矿石山淋溶水含较强的酸性渗入地下，个别地区矿石中还含有重金属以及放射性元素，污染了周围土壤和地表水系及地下水。免费论文参考网。矿石山侵占耕地良田，有些地区因暴雨导致矿石山滑坡，甚至矿石山爆炸等事故，危害人民生命财产安全。我国大部分煤矿都有瓦斯，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占40%左右。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水，它对地表河流等水资源产生较大的污染。免费论文参考网。矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的污染以及煤中伴生矿物的分解氧化等导致水体混浊。目前我国煤炭开采以井工开采为主，按1998年煤炭产量构成，井工矿开采煤炭产量占93%。国有重点煤矿采用的采煤方法基本都是长壁式开采，全部跨落法管理顶板。由于采动造成上覆岩层移动、变形、跨落、直至地表塌陷。据测定，缓倾斜、倾斜煤层开采，地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍，塌陷面积是煤层开采面积的1.2倍左右。
2.实现清洁开采的措施与途径
党的十五届五中全会已重视到生态建设和环境保护，并将其列入实现国民经济可持续发展的重要战略目标。“十五”期间，针对煤炭行业环境污染、生态破坏等问题，积极推行清洁生产。清洁生产是保护人类生活环境防止污染的重要途径。它以提高资源、能源的开发和利用率，减少污染物的产生量和排放量为宗旨，是促进煤炭生产和环境保护共同发展的重要决策。因此，必须采取有效的煤炭清洁开采技术措施，以保护我们的生活环境。
2.1减少井下出矿量的措施
（1）全煤巷开拓方式发展建设高产高效矿井，向一矿一井一面或两面发展，采用大功率、高强度、大能力现代化采掘设备。采掘速度加快，生产高度集中，矿井或水平的服务年限相应缩短；所需同时维护和使用的巷道长度和时间缩短；巷道支护技术的提高、支护材料的改进以及强力皮带的使用和单轨吊车、卡轨车、齿轨车等辅助设备的推广应用，可使开拓巷道掘在煤层中，不必掘在岩层中。国外如德国、英国近年来已逐渐向全煤巷开拓发展，一些煤矿已取消了排矿系统，地面基本消除了矿石山。我国一些地方小煤矿基本无岩石巷道。
（2）采区巷道全煤化对于煤层群联合布置的采区巷道，如采区上山和区段集中巷等应尽量布置在煤层中。因一矿一井一面或两面(两面时各在一个采区)一个采区内同时生产的工作面只有一个，所以不用设
区段集中巷，使巷道布置和生产系统简单化。
（3）减少煤炭回采过程中混入矿石量对开采3.5~5.0m厚的缓倾斜煤层，结构简单可一次采全厚；对开采3.5~5.0m厚的倾斜和急倾斜煤层，可采用分层开采，若有夹石层，可以夹石层作为下分层的顶板；对开采大于5m的厚及特厚缓倾斜煤层可采用一次采全厚放顶煤开采。为提高放顶煤质量和提高顶煤回采率，要选用多轮顺序放煤工艺及低位插板式放煤支架。
（4）薄煤层开采掘出的巷道为半煤岩巷，为使岩石不出井，掘巷时可将巷道掘宽些，使掘出的矿石充填到巷道的一侧或两侧。为使充填工作方便，在掘巷时要选择合理的爆破参数，使崩落的矿石块度便于充填工作。
2.2减少井下废气、粉尘污染的措施
经风井排至地面的废气中含有大量的有害气体，其中主要成分是45%。煤
层采掘前预抽45%可以有效地大幅度减少生产中45%涌出量，这不仅是保证安全生产的重要技术措施，也是减轻矿井排放废气的重要途径。对于排入大气中的有害气体量虽然远小于45%，但也不可忽视，应采取相应的措施进行治理。如：采用煤层注水、高压喷雾、声波雾化、巷道风流水幕净水、集尘风机等灭尘措施，防止沼气与煤尘爆炸时产生有害气体；向采空区灌浆、注氮、喷洒阻化剂、及时打密闭等措施防止煤炭自燃产生有害气体；发展使用岩巷与煤巷掘进机和研究制造适合地方小煤矿使用的小型采煤机，防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝铵炸药爆炸时产生40-47L的有害气体；使用柴油动力机械应配置废气净化器，把井下各作业环节产生的有害气体降到最低限度。
2.3井下污水处理技术
目前推广的经济型水泵工艺或区域化水泵工艺所采用的煤泥水处理系统都是按闭路循环设计的。在井下中央硐室采用斜管沉淀仓对采区分级脱水后的煤泥水进一步净化处理，大部分煤泥水净化后在井下供采掘用水循环使用，只有少部分经过浓缩后的高浓度煤泥水用小流量高扬程煤泥泵排至地面入选煤厂或脱水厂处理。对于小型煤矿地面无洗煤厂，所产生的煤泥水都在井下中央硐室处理，中央硐室采用浓缩旋流器和高频震动筛对煤泥水进一步处理，可以做到煤泥水不上井。
2.4减少地表塌陷
对于劣质煤层或结构复杂的煤层，可采用柱式或房柱式采煤法、条带式采煤法回采，以减少采后的地表塌陷量，减轻对地表环境的影响。对特厚煤层利用水砂充填管理采空区顶板是减少地表沉陷的最有效方法。尽管此法增加设备，增加生产系统，使矿井生产系统复杂化，吨煤成本增高，但对地表环境影响是很小的。
对薄及中厚的煤层群，应采用离层带高压注入泥浆技术。地下煤层开采后上覆岩层产生变形和移动，岩层间产生不同程度的离层。在地面向各离层带打钻孔，通过钻孔向离层空隙中高压注入泥浆，以减缓和减少地表沉陷。
3.结论
煤炭地下气化是目前较理想的煤炭清洁开采技术。它是将地下煤炭通过热化学反应在原地将煤炭转化为可燃气体的技术，是对传统采煤方式的根本性变革。不仅极大地减少了井下工程及艰苦作业，而且消除了煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响和危害。煤层气即沼气，它是煤炭形成过程中的伴生物，并随煤炭赋存于煤层中的易燃易爆气体。在采煤过程中常作为有害气体排至地面，污染了大气环境。据近些年来的研究表明，沼气是一种洁净热效率高的新能源，并且价格低廉。这种能源的开发和利用既消除了采煤隐患，又避免了资源浪费，保护了环境。因此，应大力发展煤层气的开发。
参考文献
[1]王文,桂祥友,王国君. 煤矿井下清洁开采技术[J].辽宁工程技术大学学报, 2002,(04) .
[2]杨正全,梁宏友,桂祥友. 洁净煤开采技术及其环保措施[J].辽宁工程技术大学学报, 2003,(S1) .
[3]王文,桂祥友. 煤矿区环境污染与洁净技术[J].工业安全与环保, 2002,(01) .
第2篇：开采设计论文范文
[关键词]可采煤层 煤炭开采
[中图分类号] F407.21 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-16-1
可采每层分布情况需要通过多方面工作进行确定，并且在开采之前需要对煤层进行全方位勘察与检测，确保煤层的可开采性以及开采安全性。本文将通过分析准南煤田煤层所在地质以及煤层开采技术，对可采煤层的开采方式进行简要分析。
1准南煤田可开采煤层对比
1.1组合对比
在西山窑组含煤段中部稳定的存在一层砂岩层，一般为粗砂岩，局部含砾或夹泥岩，其厚度一般大于20米，是含煤段内厚度最大的一层（段），依此为界，以下多为厚～特厚煤层，以上则为薄～中厚煤层，所以，该砂岩层作为分界，可以清晰地将矿区西山窑组含煤段划分为两个煤层组合：下部5层为第一组合，上部3层为第二组合。分组对比可靠。
1.2煤层对比
1.2.1B1煤层
B1煤层位于西山窑组下段（J2x1）的底部，是西山窑组最下部的一层可采煤层。在各钻孔测井曲线上有一些共同的特征：在煤层底板自然伽玛曲线显示为一个特别明显的尖峰形态，视电阻率曲线在该处则是先降低后增高的负峰形态。该煤层以其厚度较大、层位稳定且与B2煤层间夹有一层巨厚度的粗砂岩为主要特征，根据层位极易与其他煤层区别。对比较可靠。
1.2.2B12煤层
B12煤层位于西山窑组下段（J2x1）第一煤层组合中下部，在B1煤层之上。该煤层与之下的B1煤层和之上的B2煤层间均夹有一层巨厚且较稳定的粗砂岩为主要特征，根据层位容易与下部B1和上部的B2煤层对比并且区分。对比较可靠。
1.3B4煤层
B4煤层位于西山窑组下段（J2x1）第一煤层组合顶部，B3层之上，是矿区内煤层厚度最大、并且最稳定的煤层。煤层结构较简单，局部控制点含1―3层夹矸。自然伽玛曲线、密度曲线和视电阻率曲线上显示有一个明显的箱状异常形态。该煤层为区内唯一的巨厚煤层，以其巨大的厚度明显区别于下部的B3煤层和其它煤层，本身就是岩层对比的标志而且是全区煤层对比的重要标志。B4煤层顶板为厚层状粗砂岩，是西山窑组中段（J2x2）底部中粗砂岩，为西山窑组中段（J2x2）和西山窑组下段（J2x1）的分界标志层。B4煤层在外地表强烈火烧，为褐红色与其它煤层易于区分。故B4煤层在煤层厚度、层位和火烧形成烧变岩的特征与其它煤层进行对比，并易区分开。B4煤层是区内重要的标志，对整个煤层对比有重要的意义，对比可靠。
2可采煤层
区域内可采煤层比较多，笔者从所有区域中挑选出两块最具代表性的区域进行分析。
2.1大面积可开采区域
矿区范围内共含可采煤层8层，累计全层厚度21.63―47.71米，平均39.18米。累计可采厚度19.26―44.86米，平均31.61米。区内有42个工程点控制了该煤层，可采点24个，控制煤层可采厚度0.77―4.95米，平均2.85米，煤层结构简单，不含夹矸。矿区范围内可采面积占三分之二左右，属于大部可采煤层。可采范围在呼图壁河以西。顶板为中砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、炭质泥岩；底板为泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩，与其上的B12煤层间距5.65―44.23米，一般10―20米。属于厚度变化中等、大部可采、较稳定的薄～特厚煤层。
2.2全部可开采区域
区内有94个工程点控制该煤层，见煤点数为94个，仅在小西沟井田有一个控制点不可采，可采性指数99%。属于矿区范围内2层全区可采煤层之一。控制煤层可采厚度0.42―29.15米，平均10.89米，呼图壁河以西厚度都在9米以上，属于巨厚煤层，呼图壁河以东厚度在5～9米之间。倾向上由地表向深部有变厚趋势。煤层结构较简单，铁列克井田东部和宽沟井田以东未见夹矸，其它地段一般含1或2层夹矸，夹矸厚0.10―7.50米，夹矸岩性为泥质粉砂岩、泥岩、炭质泥岩。顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、泥岩，底板为粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、泥岩、中砂岩。该煤层属于厚度稳定的全区可采的特厚～巨厚煤层，是矿区重要的可采煤层。
3开采特殊性
开采之前必须要科学合理的布置工作面。通过设计方案之后进行开采的方式，可以减少顶板压力对于巷道的破坏，从而减少施工材料投入数量与巷道维护的工作量，并且可以最大程度的提升高单产的近水平，提升施工整体安全程度。
因为煤层顶板厚度壁较薄，岩性较软，并且自称能力较差，在其余岩层中岩石的压力作用之下，容易发生破碎、冒落的情况。所以挖掘巷道支护工作不应当使用锚杆支护。在开采过程中需要加强顶板的管理，从根本上杜绝冒顶事故的发生。工作面需要选择工作阻力高并且稳定性较好的液压支架。乳化液浓度方面可以按照规定进行3%-5%进行配置，让泵站的出口位置压力达到30MPa。让顶板接收到组的够多的初撑力，可以起到防止顶板下沉的效果，从而保证顶板的相对完整性。经笔者现场试验、检查发现，实际施工中部分支架在工作的时候初撑力方面往往达不到规定要求。主要是因为在操作的时候给升架注液的时间比较短，并且支架存有漏液现象，导致支架卸载。所以在进行回采工作时必须拒绝支架以及液压管的漏液现象，按照相关规定操作液压支架，从而满足初撑力的需要。
两巷一般情况下要超过前面工作面壁20m左右，并且在原支护基础上使用超前支护。在巷道棚子间使用单体蜘蛛的棚子进行支护，笔者通过观察准南煤田该方面的工作发现，实际工作中常常会超前工作面煤壁50m左右，导致顶压明显增大，部分工程出现弯棚梁的现象。所以必须根据实际施工铅矿进行支护，防止顶板变形和下沉。当有底煤的时候，需要使用穿鞋设计，防止支柱钻底的情况发生，从而满足规定的支护强度。
4结束语
煤层开采方式在整体煤炭开采工业中起着至关重要的作用，只有不断完善煤层开采技术才能从根本上提升煤层开采效率与煤层开采安全性。笔者通过分析淮南煤田煤层开采方式，结合当前国内先进经验，对可采煤层的开采方式进行了简要分析。
参考文献
[1]李永红. 西铭矿 9#煤层开采方式与顶板管理综述[J].山西焦煤科技，2012（32）.
第3篇：开采设计论文范文
关键词：煤矿；开采工艺；填充技术；煤炭产业
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
中图分类号: TD82文献标识码：A文章编号：
一、我国煤矿开采工艺现状分析
（一）高级煤矿开采工艺——水材料填充技术
该水材料填充技术是由中国矿业大学研制并投入使用的一种煤矿开采材料，其中的水材料是一种ZKD型高水速凝冲材料，材料中掺水量极高，几乎占到材料成分的九成以上，从而极大减少了对于固体粉料的投入使用。使用该技术的优点为填充技术较为简单、实施占地面积较小，最重要的是可直接将该系统建入井下进行作业。此外，改填充工艺在初期投入较低，加上其填充材料为液体所以具有一定的流动性，方便仰视或是斜视开采。而对于在水平面开采或是俯视开采则可利用充填袋，但工作效率则大为降低。
（二）通过膏体填充开采煤矿
目前为止，我国煤矿开采较为环保的一种方式为通过膏体填充方式进而开采过程，改方法是一种将固体废料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣质土等材料制作成无需脱水、无临界流速的膏状体，在重力或是泵的压力作用下，通过管道输送进行煤矿开采作业。使用该技术进行煤矿开采工艺的优点在于高效、环保以及作业安全，目前在我国也被广为采用。在炮采方面，目前则采用综采膏体填充技术。其填充材料为水泥、粉煤灰、减水剂以及煤矸石等材料。该方法形成的胶体填充浓度更高，增强了其流动性，在高速的材料搅拌中送至充填区进行充填。目前该方法多被加拿大采用。
（三）利用固体填充开采煤矿
利用固体废料、煤灰黄土或是煤矸石等固体材料的填充，进行煤矿的挖掘工作。通过此方式挖掘煤矿可做到井下处理井矸石而不带上井上。
二、简析我国煤矿开采工艺发展方向
（一）利用轮斗挖掘机、悬臂式排土机进行排土工艺的进行
该工艺的工作特点为：
其一，轮斗挖掘机可采用转载机的配合进行连续作业。
其二，对于有益矿物质的开采通常采用单斗卡车来完成，同时加上运输公路以及中间沟的配合。
其三，采用该工艺进行煤炭开采，轮斗挖掘机可放置在有益矿场的床顶板处，同时，排土机可安置在轮斗挖掘机的同一水平处或是放置于其底部从而配合煤矿开采作业的进行。
（二）利用轮斗挖掘机进行连续开采
对于利用轮斗挖掘机进行开采一般有三种开采工艺作为选择，特大型、普通型以及紧凑型轮斗挖掘机。但因为紧凑型轮斗挖掘机的斗轮比较短，容易进行变幅工作的操作，以及其机器结构紧凑、机器自重轻、造价便宜；再加上操作简便、易于维修等优点，我国煤矿开采工作一般选择紧凑型轮斗挖掘机进行。此外，最为重要的是紧凑型的轮斗挖掘机其半径以及卸载的半径长度较短，调幅方式也采用液压缸式。对于其移动方面也采用最为简便的双履带的走行式，此外，该设备的平衡架位位于机体底部并采用法兰盘相连接，这大大的降低了带机体的作业高度，方便煤炭开采作业的进行。
（三）吊斗铲倒推工艺的实施
吊斗铲推到工艺的实施多半运用在美国的煤矿开采过程中，俄罗斯的煤矿开采有时也会采用该工艺。然而，在我国境内，目前只有在查干诺尔碱矿的开采中会运用小型吊斗铲进行，其他煤矿产地尚未普及该工艺。
总之，对于我国煤矿开采工艺发展的研究仍有待加强。其一，采用半连续工艺进行煤矿开采的方式已证明成功，但对其破碎机的相关改进还有待加强。其二，对于一些规模较小、工作线路不长的特殊条件矿山而言，单斗—转载机—移动式破碎机的应用于研究应更为加强，使之更加符合实际需求。其三，对于煤炭开采的剥离工艺方面，其实用性仍需加强。
综上所述，煤炭产业是我国重要的基础产业之一，其发展关系着国民经济的安全。所以，大型煤矿的建立以及合理的开采显得尤为重要。虽然我国目前采用水材料填充技术、膏体填充技术以及固体填充技术来进行煤炭的开采工作，但这三种方式各有优势也同样存在着一定的缺点。因此，对于我国煤矿的开采工艺仍然有待提高。
参考文献：
[1]白中科,赵景逵,李晋川,王文英,卢崇恩,丁新启,柴书杰,陈建军;《大型煤矿生态系统受损研究——以平朔煤矿为例》[J];生态学报;1999年06期
[2]陈虎维;郭昭华;《树立超前意识依靠科技进步全面提升煤矿土地复垦生态重建效益》[J];现代化开采与可持续发展——全国采矿技术学术交流会论文集[J];2005年
[3]范军富;刘志斌;《海州煤矿排土场土壤理化特性及其改良措施的实验研究》[J];现代化开采与可持续发展——全国采矿技术学术交流会论文集[M];2005年
[4] 钱鸣高.何富连.李全生;《综采工作面矿压显现与支护质量监控》[J];-煤炭学报1995(07)
[5] 闫少宏.张华兴;《我国目前煤矿充填开采技术现状》[J]; -煤矿开采2008(3)
第4篇：开采设计论文范文
关键词：极近距离煤层，阻化剂，均压，防灭火
一、概述
四老沟矿井田301盘区和303盘区，14-2#层煤层与14-3#层煤层层间距为0.7---11米之间。301、303盘区14-2#层煤层已基本上采完，为了提高煤炭资源回收率，保证四老沟矿生产的正常衔接，于2006年已经开采14-3#层煤层，煤层倾角为1---4度，煤层厚度2.3---3.2米，矿井瓦斯绝对涌出量为0.39立方米/分钟，属于低瓦斯矿井，但煤层具有自燃发火倾向，自燃发火期为六个月。矿井通风方式为中央混合式，矿井主要通风机型号为2K58-2.8M和70B2-2.8M各2台，主扇工作方法为并联压入式，电机功率为1000kW。矿井实际进风量为 12424m3/min，矿井有效风量率为86%，通风阻力为1176Pa。煤尘具有煤尘爆炸性；最短自然发火期为六个月，属自然发火矿井。
14-2#层301、303盘区煤层，已于2006年前采完。根据矿技术部门对14-3#层301、303盘区采掘工作面设计，都在14-2#层采空区下布置，为“U”型工作面布置。
由于14-3#工作面上部14-2#层已成采空区，受14-3#层工作面的采动影响，已垮落的古塘将再次垮落，可能造成上覆14-2#层古塘浮煤随着14-3#层的垮落再次飞扬，使浮煤受氧化面积增大，给古塘浮煤自燃造成极大的隐患。
首采工作面为14-3#层303盘区的8315采煤工作面，埋藏深度为240m，工作面走向长度为100m，两顺槽长度为1000m，煤层倾角平均2º-4°，回采方法为走向长壁后退式采煤法。论文参考。
由于矿井煤炭自然发火期短，顶板压力大，给防治煤炭自燃带来了极困难。在8315工作面开采时，古唐漏风严重现象、自燃隐患的同时存在，给矿井安全生产带来了严重威胁。矿井现装备加拿大森透里昂800安全监测系统一套。
二、极近距离煤层开采自燃发火危害的难点分析
（1）采空区丢煤自燃供氧条件好，采空区位于工作面上部。在回采过程中，进入采空区的漏风风流在进风顺槽风流速压、矿井正压和空气的自身升腾力作用下，采空区不宜积水,空气干燥, 使采空区内的丢煤容易进行氧化反应。
（2）采空区丢煤自燃积聚热量条件好，上分层采空区内的丢煤在氧化过程中生成的热量在其热膨胀和上升力的作用下，易于积存在采空区为煤炭自燃创造了条件。
（3）采用边采边灌的方法不易实施，在进行采空区灌浆时，其灌浆量一旦大于采空区承受能力，就会发生泥浆淹面事故。即使进行采空区灌浆，其泥浆也是只覆盖采空区底板小范围的丢煤，采空区大量的顶板落煤得不到泥浆覆盖。论文参考。
三、极近距离煤层开采防止自然发火危害的综合治理措施
极近距离煤层开采防止煤炭自燃是当前摆在“一通三防”工作的难点，如果措施不利就会在回采过程中出现煤炭自燃或自燃征兆，给矿井正常生产带来极大威胁，特别是在煤层中瓦斯含量大，采空区瓦斯浓度高，积存量大，一旦采空区出现高温点或自然发火点，将可能引起瓦斯爆炸事故，给矿井安全造成不可估量的经济损失和人员伤亡。因此在既有煤炭自燃倾向性，又有瓦斯大量存在的情况下，采取综合治理措施显得尤为重要。
根据四老沟矿的现状及其存在的问题，通过多次分析研究和到其它矿井考察，决定采取下面两种防止古塘自燃防灭火方案。
（一）、汽雾阻化防灭火方案：
1、阻化剂对煤的阻化原理。
要分析阻化剂对煤的阻化原理，首先要了解煤的自然机理，煤炭吸收空气中的氧气，氧化后开始在煤机构的活动链上产生不稳定的初级氧化物，首先是把煤中的氢原子氧化成羟基（OH），其次把碳原子氧化成羧基（COOH），最后羟基被氧化成CO2、CO、H2O2，在这些反应过程中随时产生微热，氧与煤相互作用加速，最终导致自燃发火。
阻化剂防止煤炭自燃发火主要以下三个方面的作用：一是产生负催化作用，煤炭经过阻化处理后，阻化剂吸附在煤的表面上，形成了一层能抵制氧气与煤接触的保护膜，阻止煤与氧结构链上羧基反应，使煤与氧气的亲合力降低。二是隔绝作用，氯化物的溶液进入煤体裂缝中，并覆盖煤的外部表面，使煤的外部封闭，隔绝空气。三是吸水降温作用，氯化物是一种吸水能力很强的物质，它能吸收很多空气中的水分并覆盖在煤体表面，使煤体的温度降低，延长煤的发火期。
在汽雾阻化作用的氯化物药剂（MgCI），水解时成中性，对设备的腐蚀性小，因此选择MgCI作为阻化剂较为经济合理。
在应用汽雾阻化防灭火技术时，在漏风通道入口设置雾化器，并将阻化剂变为阻化汽雾，阻化汽雾以漏风为载体，向采空区漂移，随着漏风风流的漂移落在煤体表面，从而起到阻化防灭火的作用，这一技术关键是利用采空区的漏风，一般来说，漏风所到之处是容易发生自燃发火的地方。
2、汽雾阻化防灭火装备：
本系统包括雾化泵站，管路系统及雾化部分，雾化泵站设有雾液泵、过滤器、液箱、电气开关等；管路系统包括高压管、高压球阀、连接头组成；雾化部分包括喷雾嘴。
3、汽雾阻化防灭火工艺：
工作面设立雾化点3个，即在工作面端头、37米处和74米处。
阻化剂的浓度根据抚顺煤科院实验数据分析，选择MgCI溶液为阻化剂，浓度为15%，既能起到防灭火的效果而且又经济合理。
（二）、均压防灭火方案
均压通风是采煤工作面防灭火技术的一项重要措施，采取均压措施，可以改变通风系统中的压力分布，降低漏风风路两端的风压差，减少采空区漏风，达到抑制煤炭自燃的目的。为了保证采煤工作面风流稳定和均压效果，我们主要采取了风窗和均压风机联合调压原理：即在工作面回风绕道中设置了两道控制风量的风窗和均压风机，提高工作面的通风压力。根据采煤工作面实施的均压研究与应用，工作面配风在450m3/min左右，工作面通风阻力在29Pa时，对工作面防灭火最有利;为此，工作面配风在600m3/min左右，通风阻力在35Pa左右时，对工作面防止隅角瓦斯超限最有利，为此，将工作面配风控制在500m3/min左右。为保证均压通风的效果，实现通风系统稳定，我们在矿井所有风门上设置了闭锁装置，并在工作面附近的主要风门上设置了风站开停显示，特别是在巷道贯通期间，提前建好通风设施，三班专人看守，贯通后及时调整通风系统等，保证矿井通风系统稳定和风量充足。四老沟矿各工作面采用“U”型通风方法,上覆11#层,14-2#层301、303盘区煤层已成采空区,现开采14-3#层煤层,工作面通过采空区塌落极易向14-2#层、11#层漏风，使古塘浮煤得到氧化，集聚大量的热量,给浮煤自燃创造条件。为了有效地减少向采空区漏风，减少进风与回风的压差，经过深入井下现场了解情况和查阅大量资料，确定采取工作面用均压通风来控制向采空区漏风，达到防止浮煤自燃效果。
1、均压系统布置
在14-3#层301、303盘区开采的工作面回风绕道安装两台同等能力风机(一台备用),并实现自动切换。回风向专回巷方向排出,风机必须吊挂,回风绕道做两道挡风墙,每道墙内左上方镶嵌质风筒,右下方安装小风门(1.2X0.7米)一扇,挡风墙两侧安装“U”型压差,测定挡风墙两侧的压差.
2、均压系统的安全术措施
1）、在工作面的皮带巷(进风巷)安装控风设施,按照工作面配风要求,进风量与回风量差不能大于70立方米/分钟,尽可能地减少向采空区和14-2#层.11#层古塘漏风.
2）、每天对均压工作面进风.回风巷风量.风压差测定一次，向通风区值班汇报.若风量差大于70立方米/分钟，必须进行风量调整。
3）、通风区派专人对均压系统进行看护，若风机停电立即打开回风绕道墙小风门，通知工作面工作人员撤人，再检查均压系统电源和设备，只有风机正常启动,作业人员方可正常工作。
四、监测系统的应用。
为搞好瓦斯管理和防止煤炭自燃预测预报工作。我们主要利用加拿大森透里昂安全监测监控系统和人工检测相结合的方法，积极开展预测预报工作。矿井安全监测系统实现对CO、CO2、CH4、C2H4、、C2H6、O2、N2等气体含量的在线监测，其分析结果在实时监测报告、分析日报两种方式提供数据的同时，自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的弯变化趋势进行分析；对于个别地占需进行取样分析时，可人工地行气体取样，上井后利用色谱仪进行气体分析，并同时实现数据打印和储存。本系统对常量分析和微量分析可同时进行，监测气体种类多、线性范围大、精确度高、24h在线监测。为矿井防灭火工作总结全面准确的技术资料奠定了基础。安全监测监控系统的使用和进一步改造完善，无论在矿井瓦斯管理还是在矿井防止煤炭自燃管理中，均起到积极作用，收到显著的效果。实现了井上下电源停电2h内安全监测系统正常工作，保证了CH4、风速、温度、CO、设备开停、风门开关等微机监控；实现了主要通风风机电流、电压、轴承温度、风量、负压等参数的微机监控；完成了通风、调度、总工程师、矿长等办公地点的微机联网和信息共享。
五、极近距离煤层开采防止自然发火治理的效果
极近距离煤层开采防止自然发火技术是一项复杂的系统工程。经过近两年来开采,四老沟矿14-3#层301、303两盘区四个工作面已经开采出来，经过观测和气体化验分析，没有发现一个工作面出现过一氧化碳、二氧化碳、烟雾等有害气体，采空区没有发现自燃现象，这就充分证明四老沟煤矿通过对矿井极近距离煤层开采防止煤炭自燃技术研究、应用和完善，取得出显著的效果。论文参考。极近距离煤层开采只要采取有效可行的方法,是能够防止采空区煤层自燃的防灭火方案是可行的。
（1）杜绝了综采工作面不发生煤自燃事故。
（2）工作面撤除期间，由于措施得力，杜绝了撤面期间的煤炭自燃事故，保证了工作面安全撤出。
（3）该项技术的研究应用，为四老沟煤矿极近距离煤层开采防止煤炭自燃治理提供了科学的实践经验和理论依据。使四老沟矿防治煤炭自燃技术已初步形成了一套有效地综合治理技术，杜绝了煤炭自燃事故的发生，实现了安全生产。
参考文献
[1]作者宋永津的«煤矿均压防灭火» 煤炭工业出版社 2002.1
[2]作者王省身、张国枢的«矿井火灾防止» 中国矿业大学出版社 1990.4
第5篇：开采设计论文范文
1.1完善教学大纲
海洋学是针对海洋油气工程专业开设的一门专业基础课，由于海洋学本身的知识体系比较繁杂，其包含物理海洋学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、大气科学等等分支学科，要想深入的研究海洋学的内容，就要有各方面的知识储备，以往的教学大纲是依据中国海洋大学的大纲来制定的，这样就要在短短的52学时中讲授全部海洋学知识，学生也就只能对海洋学有一个概要的了解。为了使学生能够通过本门课程的学习达到奠定学科基础的作用，现已将教学大纲进行完善，删除了一些化学海洋学、生物海洋学的章节，同时增添了与海洋工程结构物受力有关的内容，比如风对建筑物的作用力、海浪及海流的作用力、海冰的作用力、海洋工程建筑物设计潮位的标准、海洋平台基础的底部淘刷[1]，这些与专业密切相关的力学知识能够为其他相关专业课程的学习提供前提，比如海洋油气田开发工程、海洋钻井工程、海洋平台工程及海洋采油采气工程等。因为要想对海洋石油天然气进行开采，就要考虑海洋的环境因素：风、波浪、潮汐及海流等的作用，而这些又正是物理海洋学需要学习的知识，有了这些基础做保障，在研究平台设计也好，钻柱受力变形也好以及油田开发涉及到的油藏力学问题也好，都会做到游刃有余，也会使学生对知识做到融会贯通，越学越透彻。
1.2深化教学内容
一直以来，都选用冯士莋主编的《海洋科学导论》作为参考教材，但在实际的教学中，并非以一本教材作为唯一参考资料，根据专业相关性，又以陈建民主编的《石油工程海洋学》作为辅助参考资料，另外，李凤岐的《海洋学》又以其经典性而被入选。但是，本门课的重心仍然在于物理海洋学，所以还要同时查阅更多物理海洋学的教科书，做到教学内容的深入性。然而，教学又不是单纯的说书过程，除了对教科书要做到细致入微的研读，还要广泛搜集相关知识，增加一些背景，来丰富知识。比如在讲到蒸发潜热使海洋失去热量的时候，为了说明海气温差的影响，就可以搜些生活中的实例来支撑这一理论，像2009年3月20日广西柳州和同年2月11日出现在山东烟台的平流雾，就是由于春末夏初沿海区域气温高于水温而不利于蒸发，导致水汽凝结成了雾的典型例子。在讲到大洋表层的环流形式时，可以首先引入地球上的气压带和风带这部分地理知识，正是由于气压带和风带的分布才形成了大气的环流形式，而大气环流又进一步对海水作用，使得海水的流动表现出了长期稳定的环流圈形式。这些都是仅熟知教材所不能办到的。
2课堂教学
2.1多媒体与板书相结合，彰显各自优势所在
传统的板书教学进度较慢，学生能够跟随老师的思路逐渐对知识进行理解，而采用多媒体课件教学却能够对知识直观清晰的表达，并且可以穿插一些视频、动画，加深对知识的掌握。比如在讲解板块构造运动的时候，将大陆与大洋的板块运动做成了动画，这样就形象的把大洋的构造形成及大陆的分合清晰的展现给了学生，不仅节省时间，也能够加深印象，海洋学这门课程又适合动画显示来实现教学，因为公式相对较少，逻辑性较强，但多媒体技术又容易使学生产生懒惰心理，不爱记笔记[2]，所以重点部分仍需要板书的配合使用，督促学生不忘知识要点。虽然多媒体课件对教学有一定的优势，但现代技术的发展使得多媒体技术也在不断更新，这就对教师提出了更高的要求，要想深入研究多媒体课件制作的方法与技巧，就要投入更多的时间与精力，这就要求教师要对其有一定的兴趣爱好，喜欢对它进行研究，不能掉以轻心，觉得PPT制作很容易，而不去投入更多的宝贵时间，熟不知一门课程的课件制作往往是最耗费精力的，有时候甚至都已经讲了三轮了，还是要对课件不断地在进行着修改，每一轮的讲解都会新增一些与时俱进的例子，这就要相应的去更改课件，力求达到统一性。另外，对以往不满意的地方还要做些微调，像哪个图不太清晰或者哪些字的颜色大小与页面不符等，一遍一遍不厌其烦的更改，美化，才能使多媒体课件达到出神入化的境界，也才能使教学效果显著提高。当然，板书的协调配合也是至关重要的，PPT上有的可以不写，但标题一般要写上，重点部分需要学生深刻记忆的更要写上，即使课件上有了，也要附加上，在上课前一定要设计好板书，将黑板分成左右两块，左边写标题及重要部分内容，右边是需要讲解的公式推导或图表，这样，就会使整节课的内容更清晰明了，板书一定要工整，笔画要正确，以便坐在教室各个角落的同学都能清楚的看到。时刻提醒自己注意这些，这样不仅能给学生营造一个浓厚的学习氛围，也会使教师自己信心满满，感受到一堂课的饱满。
2.2理论与实践相结合，加深对知识的理解
理论的巩固需要实践的检验，没有实践的理论是空洞的，因此，我专业深知实践教学对于学科发展的重要性，从10年开设海洋油气工程专业之日起，就已经积极的在筹备本科教学实验室的建设，期间也到哈尔滨工程大学省重点实验室船舶与海洋工程实验室进行调研，同时根据课程需要采购了海流计、水色计[3]、温盐深仪、平台模型等试验仪器，但因波浪水槽的建设需要足够大的场地，因此目前正在协调校方给予资助成立专业实验室，以确保有足够的空间设立试验水槽，并保证能容纳本专业的学生正常上实验课，相信不久的将来，就能够实现这一愿望。带领学生做实验的同时，教师也能够从中受益，丰富理论教学。由于学校区域的限制，属于内陆地带，所以还未成立专业校外实习基地，但也已开始筹划在天津滨海新区建立实习基地，突出海洋特色，力求通过教师介绍，学生动手实践，实现理论与实践的有机结合，注重学以致用。
2.3教师与学生角色互换，增强互动性
常规的教学方式是教师在讲台上对知识进行讲解，一大堂课90min如果总是这样一直讲下去，学生难免会出现注意力不集中的现象，长时间的填鸭式教学必定会使课堂效果下降，而且如果一节课的内容讲授太多，学生容易因为一个知识点跟不上而影响到后面章节的学习，不能建立起连贯性，因此，目前采用了一种新的教学方法，每堂课都给学生定一个论文题目[4]，让学生课下通过查阅文献资料完成论文并于下堂课进行汇报，这样，每大堂课的前一小节课教师讲授知识并提出论文主题，后一小节课让学生来对上次课提出的论文题目进行汇报，从而实现了师生的角色互换，并提高了互动性，也促进了师生关系的融洽。经过一学期的实践，取得了良好的效果。除了课上提问，给学生留出更多的互动时间是教师需要考虑的问题，为此，通过给学生安排写论文的形式来实现，查阅文献可以丰富所学知识，让学生能够了解知识如何运用，怎样去解决实际问题，还能为日后做毕业设计打下基础，提高自主性，从文献中获取的知识还能对课堂知识进行补充和完善，使教师能够对知识进行重组和丰富，也能提高课堂的完整性。此外，写论文的过程也是知识的组建过程，通过撰写论文学生能够从总体上把握一个知识点，用各种论证来验证这一论点的正确性，也使学生的学术能力有所提高，还要提醒学生注意格式的正确性，增强规范性。汇报的形式都是以PPT的形式来实现的，在组织报告的过程中，无形中又锻炼了学生的多媒体制作能力，这也会对学生未来的工作提供便利。对学生的培养不是要求学生要记住多少课本知识，而是要让学生学会各种解决问题的技能，授人以鱼不如授人以渔，要定向的培养社会所需的人才。
3课下教学
3.1创建网络信息平台，提高学生自主创新能力
在这个网络信息发达的时代，学生们都喜欢借助网络来实现学习及娱乐，海洋学也可以像中国海洋大学那样，建立起专门的课程网站，网站上应包含教学大纲、教案、讲稿、教学日历等教师编写的教学文件，还应将教学视频录像、辅导资料等定期上传并及时更新，便于学生课下自学及在线答疑等，通过师生在网上互相沟通，不仅能够促进学生对知识的渴求，也将避免一下课就找不到老师的情况，使学生有问题能够及时解决，不拖延，保证了知识的连贯性，也会在提出问题、解决问题的过程中提高学生的创新能力，实现教学的交互性[2]、开放性、共享性、自主性、及时性。培养学生的兴趣爱好很重要，通过构建网络平台的形式，让学生感受课下轻松的学习环境。告别了课堂上拘泥的学习方式，会使人的大脑得到完全的放松，在这种情况下，有助于学生闪现出新的idea，而且通过网络，大家可以畅所欲言，不仅可以谈与本门课有关的内容，也可以谈与其它课程的交叉点，甚至可以谈生活和理想，课下师生关系就变成了朋友关系，通过长期的沟通，老师会对每个学生的性格爱好有所了解，也会增进彼此的感情。但同时也要保证适度的利用，毕竟大学生的心智还没有完全成熟起来，有时还无法把控自己的行为，要多提醒他们不要沉迷于网络，以学习之由去玩网络游戏，这样就失去了网络的真正涵义，要在业余时间、休闲时间腾出一点时间来关注网络平台上的信息，感兴趣的话题可以多参与一些，或者提出自己关注的话题让大家来讨论，做到在娱乐放松的时候既舒缓了心情，又徜徉于了知识的海洋，从而更提高了学生对知识的渴求欲望。
3.2分组完成课下作业，培养团队协作能力
将学生每四五人分成一个小组，以小组的形式去完成每节课课上老师提出的论文主题。由于在论文完成的过程中需要查文献、撰写论文、汇报成果这几个阶段，因此可以各取所长，合理分配任务，比如每组选出一名组长，负责安排分工，让文采好的组员来撰写文章，让好奇心强的组员去图书馆查阅文献，让口才好的组员来做汇报，让每个人身上都担负起一份责任。要想出色的完成这份作业，每一个环节都不能掉以轻心，从而增强学生们的团队协作能力，也能够促进学生对知识的整体把握。针对提出的论文主题，教师首先要把好关，对学生的要求是论点要鲜明，论据要充分，论证要严谨。通过查阅文献，能够使知识变得更丰富，许多书本上没有的东西在这时都能够搜集过来，比如“天然气水合物的开采”这一主题，学生通过搜集资料，发现天然气水合物广泛分布于海底及永久冻土中，虽然目前还没有在全球范围内进行大规模的开采，但也提出了许多开采方法：注热法、降压法、注抑制剂法、CO2置换法、固体开采法，以及查找开采实例来说明这些方法各自的适用性。在这一过程中，学生能够学到许多课本上没有的知识，增强了他们的好奇心，也为教师的课堂注入了新鲜的血液，使得内容得到升华。查文献的同学还可以把自己的亲身体验讲给其他同学听，比如怎样排开不相关文献而保留有用的部分，使其他同学也从中受益。文采好的同学可以把搜集来的资料进行归纳整理，先把提纲列出来，再根据目录扩充内容，此时，就能从整体上把握论文概况，相当于利用了先前同学的劳动成果来完成自己的任务，不仅节约时间，还能帮助查文献同学对知识的整合，做到互利共赢。汇报的同学要在撰写好的论文基础上进一步对内容进行加工润色，将其反映到直观的多媒体软件上，在具有扎实的PPT制作基本功外，还要具有较好的口才，能够做到不怯场，自信满满的讲述论文的内容。整个论文的完成离不开各环节同学们的努力，通过大家的配合，达到了可喜的成效。
4结语
第6篇：开采设计论文范文
关键字：景观设计；废弃露采矿山；地质环境治理；应用
伴随着我国废弃露采矿山不断出现水土流失、土地荒漠化、地质灾害、环境污染、水污染等灾害性现象，废弃露采矿山的地质环境治理问题也被提上了日程。景观设计在城市环境保护以及环境美化中起到了很大的作用，因此将景观设计应用于废弃露采矿山地质环境的治理中，是一个不错的选择。
一、废弃露采矿山的特征以及其开采对环境造成的影响
（一）废弃路采矿山的特征
废弃矿山开采有三种形式，分为规则开采以及不规则开采、凹陷式开采型，规则开采型采用台阶式与缓坡开采的方式，不规则开采是在坡度为30度以上的斜坡式开采，凹陷式开采向地下的斜坡或台阶式开采。
这些开采方式按照不同地区采矿区的不同地质、水文特征进行选择，在进行开采后对当地的生态环境会造成很大的危害。利用凹陷式开采方式的地区都会形成深坑水潭。采矿石壁则会造成风景区以及交通干线的视觉污染，而开采过程中由于土质疏松等问题，在废石（土）堆废弃地会造成水土流失的现象，严重时还会造成泥石流等灾害。
废弃露采矿山总体来说，是一个对环境破坏严重的污染源，其造成的环境问题大大影响了人们的生活质量，由于废弃露采矿山的地理位置十分重要，因此采用景观设计方案来治理废弃露采矿山的环境问题是是十分有必要的。
（二）废弃露采矿山环境地质问题
废弃露采矿山对环境造成的影响十分严重，直接影响和破坏矿山地质环境，破坏人居环境、打破人类生存依赖的自然环境良性循环，严重而突出的矿山环境地质问题如下。
1.水土流失现象严重
水土流失现象是废弃露采矿山经常遭遇到的环境问题，出现水土流失的情况主要是由于在露天矿山采矿的过程中，将矿山上面及旁边树木进行砍伐，草皮剥落等。矿山环境地质问题一旦出现，不易根治，对矿区及周边的居民生活质量造成一定程度的影响。
2.植被荒芜化现象严重
由于开采矿山的过程中，会对地表植被进行大量砍伐、造成植被，而开采现场遗留下来的采石坑中多是矿体、矿柱等残留物，对生态环境造成很大的破坏，一眼望去，遍地黄沙、触目荒芜，一片凄凉之景。
3.占用土地现象严重
废弃露采矿山占用了大量的土地资源，在目前城市用地紧张的情况下，大量废弃土地的闲置，不仅会增加经济负担，还会对土地资源造成危害，对人们的身体健康造成一定程度上的损害。
4.水、空气等的污染问题
水、空气是人们生命不可忽视的物质，废弃露采矿山对环境污染造成很大的危害，尤其是空气和水资源的污染更是影响到人们的正常生活，空气污染物作为粉尘飘入空中，水污染物质溶解在人们的生活用水中，都会造成疾病传播、细菌传染等的问题。
二、景观设计
景观设计是现代城市建设中经常会应用到的一种理念，它将自然环境与人为设计理念完美的融合在一起，形成的一种建筑艺术。将这种艺术应用到废弃露采矿山的地质环境治理中去，不仅可以改善与修复当地恶劣的环境，还可以为当地的视觉感官贡献一份力量。
景观设计是一种现代化的景观美化、城市美化的重要方式，一个城市的景观设计可以代表一个城市的形象气质，可以作为一个城市的象征。城镇周边废弃露采矿山对生态环境、地质环境都造成一定程度的破坏，且与当地的自然景观十分不协调，如果对其进行治理，并且进行一定程度上的景观设计改造，可以改变当地的文化氛围，自然现象甚至是气候现象等，百利而无一害。
三、废弃露采矿山地质环境治理中引入景观设计
景观设计被引入到废弃露采矿山地质环境治理中去，是一个十分明智的选择。
（一）文化资源的引入
在进行废弃露采矿山地质环境治理过程中，可以对当地文化环境进行考察，并且对当地的自然环境以及物质文化遗产有一定的了解，在进行景观设计时，可以将文化资源充分运用进去，既可以体现我国5000年来悠久的历史文明，又可以体现现代景观设计的文化理念，打造一个与当地风俗习惯、文化氛围相适应的地域文化景观特色。
（二）景观融入与转型
由于很多废弃露采矿山的对城市或者城郊的形象造成很不好的影响，因此在进行景观设计时，应该考虑如何避免废弃露采矿山的地质环境成为制约城市发展的瓶颈，如何将景观设计融入到当地的地质环境治理方案中去。
目前很多资源枯竭性城市在废弃露采矿山建立主题公园以及街心花园，并且对其制备进行绿化，既满足人们对绿地的需求，又在很大程度上改变了被破坏的矿山地质环境，是逐步实现近期国家在“三区两线”积极推进“矿山复绿”行动的具体表现。
（三）应景改造
一个地区的景观设计应该与当地的自然环境以及城市的文化氛围相协调，我们可以看到，废弃露采矿山的地质环境都是破坏十分严重的地区，因此在这些地区进行环境美化改造时一定要对其水源等污染物质进行清除，打造一个适宜文化传播，提升人们幸福指数的这样一个自然景观，有利于人们身体健康，有利于人们的心情欢愉，对人们工作、生活的效率提高有很大的影响。
（四）保留与开发
在很多废弃露采矿山中，并不是所有的地质景观都是没有利用价值的，在这些地方，有很多的具有地学研究意义的资源，例如地质遗迹、古生物活动遗迹等，都可以成为景观设计中的应用因素，因此在景观设计过程中，应该综合考察，选取有用的因素，改造对人们危害极大的成分，打造适宜当地城市建设与发展、改善环境的景观设计。
结语：
在景观设计被引入废弃露采矿山的环境治理应用中，应该重视矿业遗迹资源在旅游开发中的价值，正确认识景观设计对其治理的意义遗迹作用，为城市建设以及经济发展谋利益。景观设计的应用，在很大程度上改善了废弃露采矿山的环境问题，凸显了当地的人文理念，推动了城市的发展，为城市建设节省大量的土地资源，并且带动废弃路采矿山的环境治理逐步走向产业化的道路。
参考文献：
[1] 黄敬军，陈子玉，蒋波等.景观设计在废弃露采矿山地质环境治理中的应用[J].中国矿业，2011，20（7）：55—58.
[2] 李艳芬.宝日胡硕露天煤矿土地复垦投资优化研究[D].北京科技大学，2009.
[3] 钟均华.紫金山生态恢复与可持续景观设计[C].//全国采矿技术与装备进展年评报告会论文集.2010：103—108.
第7篇：开采设计论文范文
关键词：巷道支护，沿空掘进，参数设计，矿压监测
0 引言
锚杆支护具有主动支护、施工简单、成本较低等优点，现在已为巷道支护的一种主要形式[1] 。但在一些复杂条件下，支护效果却不是太理想。朔里煤矿N534工作面风巷为沿空掘进，存在受采动影响、巷道变形量大等支护难题。为保证工作面的安全开采和更科学的维护巷道，实测分析了矿压显现规律及巷道围岩应力分布特征，为类似条件下巷道的支护强度、超前支护设计提供了技术参考依据。
1工作面概况
朔里煤矿N534工作面位于北三采区，该面上接N532工作面（已回采完毕），下邻N536工作面。工作面煤层平均厚3.37m，倾角13°-21°，赋存较稳定。N534工作面风巷上帮与N532机巷净垛4m煤柱，下帮与N532轨道巷平均净垛10m，沿空掘进。巷道顶底板地质特征如图所示。
图1 N534工作面综合柱状图
巷道支护参数设计
N534工作面风巷断面规格为：净宽×中高＝3.4×2.4m，顶板采用4根F20×L2000㎜的高强锚杆配合长3.2m的“w”型钢带和金属网（3.6×1.0m）支护②。论文参考。帮采用3根F18×L1800㎜的高强锚杆配合长2m的“π”型钢带和金属网（2.2×1.0m）支护。顶锚杆株、排距为900×900㎜，两帮锚杆株、排距为800×900㎜。顶锚杆每孔2卷Z2550型树脂药卷，两帮锚杆每孔1卷Z2550型树脂药卷，顶板每4米在巷中打一根锚索进行加强支护，其规格为F15.24×L5400㎜[2~3] 。
2巷道补强支护设计
因原设计方案施工效果不理想，经技术部门研究，决定在原支护设计的基础上，采取如下补强措施：
(1)、将帮“π”钢带更换成“W”钢带；(2)、增加每孔树脂卷使用量;（3）、 在帮上横向打锚杆；（4）、引进桁架结构支护，即在上帮肩窝和底部分别打上锚索，然后用锚索连接器连接，使该部分的围岩形成一个整体[4~5]。论文参考。
3现场矿压监测及分析
沿空巷道施工期间，采用“十字”布点法围岩表面位移情况、顶底板离层情况进行了矿压观测。论文参考。矿压观测情况见下表：
表1采用正常支护设计的巷道顶、底板变形情况[6]
第8篇：开采设计论文范文
论文摘要：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。
一、煤炭开采的主要形式
（一）井下采煤
井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。
按落煤技术方法，地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200 m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。
（二）露天采煤
移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采称为露天开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。
其主要生产环节：首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎，然后用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点，将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
主要优缺点
优点为生产空间不受限制，可采用大型机械设备，矿山规模大，劳动效率高，生产成本低，建设速度快。另外，资源回采率可达90%以上，资源利用合理，而且劳动条件好，安全有保证，死亡率仅为地下采煤的1/30左右。
主要缺点是占用土地多，会造成一定的环境污染，而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面，对煤赋存条件要求较严，只宜在埋藏浅，煤层厚度大的矿区采用。
二、采煤方法与工艺
在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业 条件，提高单产和机械化水平。
（一）开采技术
开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。
（二）解决难题
开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。
硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本 顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。
硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。
顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制， 又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。
两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤 时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机 的应用，促进工作面的高产高效。
（三）缓倾斜薄煤层长壁开采
主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。
（四）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采
应进一步加强完善支架结构及强度，加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提 高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。
（五）各种综采高产高效综采设备保障系统
要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架 —围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改 善 “支架—围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自 动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。
三、主要的开采技术
（一）深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。
（二）“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
（三）优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。
实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统要减化，同时实现中采与中掘同走发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井，开拓部署与巷道布置系统的优化，减化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有利措施，又减化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。
采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。
参考文献
第9篇：开采设计论文范文
[论文摘要]矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段，但矿山开采又引发了一系列生态环境问题，导致矿区生态退化与环境污染，严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应，并根据典型矿区生态恢复的成功经验，总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术，主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理三个方面来论述。
由于矿藏的不可移动性，以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地，改变了区域水系结构，破坏了动植物区系，引发一系列社会经济与生态环境问题，成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚，土地复垦率较低，迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术，提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上，总结适合我国矿区土地复垦的典型技术，以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。
一、矿山开采的生态环境效应
（一）诱发地质灾害。由于地下采空，地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定，往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷，废石与泥土混合堆放，使废石的摩擦力减小，透水性变小而出现渍水，在暴雨下也极易诱发泥石流。
（二）水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水，使矿山开采地段的储水构造发生变化，造成地下水位下降，井泉干涸，形成大面积的疏干漏斗；地表径流的变更，使水源枯竭，水利设施丧失原有功能，直接影响农作物耕种。 同时，矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等，一般较少达到工业废水排放标准，严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
（三）土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣，加上大型采矿设备的重压，往往使土壤坚硬、板结，有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地，造成许多地方土壤养分短缺，土壤承载力下降。
矿山固体废渣（煤矸石等）经雨水冲刷、淋溶，极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中，造成土壤的酸碱污染（主要是强酸性污染）、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限，当污染物超过其临界值时，将向外界环境输出污染物，其自身的组成结构与功能也会发生变化，最终导致土壤资源的枯竭。并且，土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移，危害毗邻地区的环境质量，受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。
（四）水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被，露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降，造成土地贫瘠，植被退化，最终导致矿区大面积人工裸地的形成，极易被雨水冲刷；由于排土场和尾矿占地，形成地面的起伏及沟槽的分布，增加了地表水的流速，使水土更易移动，冲刷加剧。
（五）生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失，对矿区生物多样性的维持都是致命打击，严重威胁了动植物生存。
二、矿区生态恢复的典型技术
（一）矿区土壤污染的治理
1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中，生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便，投资少，对环境扰动也少，被认为是最有生命力的。
2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善，这是矿区生态恢复的最终目标之一，具体包括：（1）表土转换：在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存，待工程结束后再放回原处，这样虽破坏了植被，但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样，本土植物能迅速定居。（2）客土覆盖：废弃地土层较薄时，可采用异地熟土覆盖，直接固定地表土层，并对土壤理化特性进行改良，特别是引进氮素、微生物和植物种子，为矿区重建植被提供了有利条件。（3）土壤物理性状改良：土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度，降低土壤容重，改善土壤结构，短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。（4）土壤pH值改良：对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性，增加土壤中的钙含量，改善土壤结构。（5）土壤营养状况改良：主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
（二）矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件，植被筛选应着眼于植被品种的近期表现，兼顾其长期优势，植物品种的选择首先要根据生物学特性，考虑适地适树原则，尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。
在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等，以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。
（三）水土流失的综合治理
1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等，进行拦挡与防漏处理。
2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面，根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程，并配以防护林草带，增加植被覆盖，减少坡面径流对地表的冲刷，保证矿业生产安全运行。
3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡，除尽可能采取措施恢复植被外，根据边坡稳定程度及对周围的影响，采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库，采取排蓄结合的办法，排水拦渣，有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施，提高土地利用率。
5.植被恢复工程。对各类裸露面，分别采取不同的措施，加速植被恢复。
三、结语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统，导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理等。
必须强调的是，矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题，而且与矿区的社会经济发展密不可分，是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此，矿区土地复垦是以人类发展为核心，对土地自然、经济与社会属性的综合整治，在消除环境危害的同时重建生态平衡。
参考文献
[1]夏星辉，陈静生．土壤重金属污染治理方法研究进展．环境科学，1997，18（3）：72～76．
[2]彭建，蒋一军，吴健生，刘松．我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术．地理科学进展，2005，24（2）：38～42.
