绿色开采的概念与技术体系.doc

行业资料：_绿色开采的概念与技术体系单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 14 页绿色开采的概念与技术体系绿色开采技术的主要内容包括: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，煤巷支护与部分研石的井下处理，煤炭地下气化等。另外，岩层控制的关键层理论为绿色开采研究提供了一个理论平台。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。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和破坏减少到最低限度。它不同于传统经济的高开采、低利用、高排放”，而是要达到“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。对矿业来说就是要实现绿色矿业”，其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，开发建设后，人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了矿区独特的生态环境问题，如造成农田及建筑物破坏、村庄迁徙、矸石堆积，河川径流量减少、地下水供水水源干枯，在地面导致的土地沙漠化，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;安全设施欠账;工人工资太低。二是相关费用支付不全，如矿产资源费及植被恢复，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，以便提出必要的对策并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有:煤炭开采对土地资源的破坏损害，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。煤炭开采过程中进行的人为疏干排水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。来自矿井排出的煤层瓦斯抽放和煤矿矸石山的自燃。以山西为例，1949至xx年共生产原煤56亿多吨，地面塌陷面积达66600ha，其中40%是耕地，矸石山占地xxha。至xx年煤炭地下采空面积达1300km2，占全省面积的1%。采煤破坏地下水4.2亿m3/a，地表水径流减少，导致井水位下降或断流共计3218个，影响水利工程433处，水库40座，输水管道793.89km;造成1678个村庄，8127口人，108241头牲畜饮水困难。采矿使本来缺水的山西环境受到进一步破坏。平均每采万吨原煤造成塌陷土地0.2ha，每年新增塌陷地约2万ha。矿井瓦斯即煤层气，它是比CO2还严重的温室气体，也是导致煤矿重大安全事故的根源。据初步估计，我国2km浅范围内具有30-35万亿m3煤层气资源，居世界前列。但我国煤层透气性小，难以在开采前抽出。建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500余次，仅xx年瓦斯事故的死亡人数即达2356人，占煤矿总死亡人数的40%。煤矿每年排放瓦斯70亿一190亿m3。瓦斯是最好的清洁能源，因此必须加以利用，变害为宝。由此可见，提出并尽快形成煤矿的“绿色开采技术”已迫在眉睫绿色开采的内涵与技术体系从广义资源的角度论，在矿区范围内的煤炭、地下水、煤层气瓦斯、土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其他矿床，都应作为经营这个矿区的开发对象而加以利用。原来对矿井瓦斯的定义是:“矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。”而在矿井水文地质类型划分中认为:根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度，划为类型。”显然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有害物来对待是不合适的。煤矿绿色开采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上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的资源，基本出发点是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，目标是取得最佳的经济效益和社会效益。针对煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，“绿色开采技术”主要包括以下内容:水资源保护-形成“保水开采”技术;土地与建筑物保护-形成离层注浆、充填与条带开采技术;瓦斯抽放-形成“煤与瓦斯共采”技术;煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术;地下气化技术。这些内容构成的绿色开采技术体系如图1所示。绿色开采的基础理论为采矿后岩层内的“节理裂隙场”分布及离层规律;开采对岩层与地表移动的影响规律;水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律;岩体应力场的分布规律及岩层控制技术。关键层理论对绿色开采研究的指导作用采场老顶岩层“砌体梁”结构模型是针对开采过程中的矿山压力控制而提出来的。近年来，为了解决岩层控制中更为广泛的问题，提出了岩层控制的关键层理论。提出关键层理论的目的是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开采中节理裂隙的分布及其对瓦斯抽放与突水防治以及对开采沉陷控制等的影响，为绿色开采的研究提供理论平台。开采后，随着关键层的破断，在该区域内地下水将形成下降漏斗。地下水位能否恢复，则决定于随着工作面的推进，上覆岩层中是否有软弱岩层（事实上它是研究地下水渗漏的“关键层”)经重新压实导致裂隙闭合而形成隔水带。把地下水视为资源，必须形成保水开采技术，即开采后地表水暂时形成下降漏斗仍能恢复到原来状态的开采技术。基于岩层控制的关键层理论提出，将保证覆岩主关键层不破断失稳作为建筑物下采煤设计的基本原则。为了保证建筑物下采煤既具有较好的经济效益，同时又确保地面建筑物不受到损害，关键在于根据具体条件下覆岩结构与关键层特征来研究确定合理的减沉开采技术及参数。确定覆岩中的关键层位置，掌握其离层与破断特征参数，是注浆减沉技术应用可行性分析、钻孔布置与注浆工艺设计及减沉效果评价的基础。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径。为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填（条带充填)控制开采沉陷的思路:仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷。我国70%以上煤层的渗透率小于110-3m2，这对我国开展煤层瓦斯采前预抽是极为不利的。若在开采时形成采煤和采瓦斯两个完整的系统，利用岩层运动的特点将煤层气高效开采出来，即形成“煤与瓦斯共采”技术。关键层理论所得出的节理裂隙场分布规律将对瓦斯抽出技术有重要参考作用。矸石不上井涉及到煤巷维护问题，而且随着采深的增加，岩石巷的开掘将不可避免。因此矸石不上井就存在一个矸石井下处理系统。应该说，在经济原则下矸石的井下处理是绿色采矿问题。但矸石的井上处理就像地面复垦一样是环境治理问题，不属于绿色开采技术。煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术。应解决如何使地下煤炭气化产生的致癌物质苯和酚不扩散，不污染、毒化地下水资源及如何处理燃烧形成的大量二氧化碳污染空气的问题。否则煤炭地下气化就失去了绿色开采的意义。绿色开采若干待研究的问题下列问题将是绿色开采有待于进一步研究的主要问题:采动破裂煤岩体中水与瓦斯流动规律的研究;基于岩层移动与关键层理论的开采沉陷预测与建筑物下采煤的定量设计方法;适合煤矿特点的充填采矿材料与工艺系统;煤矿绿色开采技术的经济评价方法与法规。参考文献:1钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术压J.中国矿业大学学报，xx,32(4):343-3482钱鸣高，缪协兴，许家林，等.岩层控制的关键层理论配M.徐州:中国矿业大学出版社，xx.1-300第 7 页 共 14 页绿色文明安全施工管理规定一、目的为认真贯彻落实市建委关于在全市建设工程推行绿色施工的通知（京建施xx651号文件）及集团项目部关于在集团范围内推行绿色施工的通知（城建安全发xx383号文件）精神，有效节约资源、保护环境、确保安全生产和保护施工人员的安全与健康，实现绿色施工，特制定本规定。二、适用范围本项目施工工程三、项目部绿色文明施工管理领导小组组长：吴振庆副组长：张改亭宋子贤成员：刘良伍季有武李云喜杨俊友刘鹏飞四、工作职责（一）相关职能部室要及时对单位的绿色施工达标工作进行指导并定时跟踪监控。（二）“行政一把手”即经理，为绿色施工创建达标工作的第一责任人，并负责组织创建落实达标工作。（三）项目安全管理部为创建绿色施工达标工作的牵头部门并负责相关业务指导工作。（四）绿色施工创建达标工作中的环境保护工作由项目环境主管部门负责。（五）绿色施工创建达标工作中的消防保卫和环境卫生工作由项目部行政保卫部负责。（六）绿色施工创建达标工作中的外埠施工队伍的各项管理工作由项目部外管部负责。（七）绿色施工创建达标工作中的机械安全及现场料具的管理工作由项目部材料、机械主管部门负责。（八）项目部财务部负责绿色施工创建达标工作中的资金审批和协调工作。（十）项目部工会负责组织相关人员适时进行巡视检查。五、术语（一）八大口：原指安全管理、现场管理、料具管理、环境保护、临时用电、机械设备、消防保卫、生活区管理等八项管理业务，现泛指与文明安全施工管理有关的所有工作及项目部和各部门的相关管理部门和管理人员。（二）文明安全施工管理设计：指各在施工程在基础施工前、地上结构施工前、装饰装修施工前，对本工程不同施工阶段的文明安全施工管理的标准、重点、难点及相关措施和要求，施工总平面规划，文明安全施工责任区、责任人，事故应急救援处理方案等进行事前设计，设计后进行书面交底的管理制度，简称安全设计，也称文明施工宏划和策化。（三）文明安全施工检查档案：指以单位工地为单元收集和编制的相关资料，包括工程概况、安全设计、检查记录、教育记录、考评记录、验收记录相关文件等内容。六、组织机构（一）文明安全施工检查组：由项目部安全管理部门负责牵头，组织由工程管理、劳务管理、物资设备管理、技术管理、行政保卫管理等部室的相关专业管理人员任组员，项目部项目经理任组长，生产副经理任副组长的检查组，简称联合检查组。七、管理职责（一）根据项目部文明安全施工管理实际情况，适时召开专题会议，对本项目文明安全施工检查中的相关隐患、事故、处罚、奖励、制度调整等重大问题进行讨论并做出决定。（每月一期工作简报）(二)文明安全施工检查组：根据各工程具体情况和不同施工阶段，对安全设计进行审查；对检查中发现的问题、隐患及相关处罚、奖励、制度调整等重大问题，会同机关职能部室进行分析，提出建议。（三）职能部室：对分包单位进行相关业务交底、指导、检查、监督，并对相关业务问题、隐患进行原因和责任分析，会同项目部联合检查组提出处理意见，并执行安全管理委员会的决定。（四）组员：及时组织整改本单位存在的问题、隐患，对与本单位相关的处罚、奖励、制度修订等重大问题进行讨论，做出决定，并贯彻执行。（五）项目部八大口业务管理人员：负责本单位的相关业务工作，及时纠正施工人员的违章行为并进行业务检查，及时提出整改通知单交本单位经理签字确认，整改完成后进行复查验收和反馈、存档并签字确认。八、绿色文明施工管理规定（一）绿色文明安全设计制度（亦称文明施工宏划策划）对本项目工程，项目部联合检查组应监督、指导相关各部门在基础施工前、地上结构施工前、装饰装修施工前分阶段进行本单位的安全设计及相关交底工作。各部门经理负责组织本单位各阶段的安全设计协调工作，项目部文明施工联合检查小组负责监督指导并在各阶段完成后对该阶段安全设计执行情况进行总结验收。安全设计由项目部主任工程师负责组织相关人员进行编制。（二）绿色文明安全施工管理档案制度项目部所属各各部门凡符合创建绿色文明安全工地的必须按规范要求建立健全和完善各项内业管理资料和档案。包括工程概况、安全设计，联合检查组的检查记录、考评记录、文明安全工地验收申请表、验收检查记录、相关文件等资料，由各单位安全管理部门保存，在施工程档案保存至工程竣工时移交给项目部主管部门封存，各各部门负责建立本单位的相关档案，除项目部联合检查组档案内容外，还包括各部门检查记录、教育记录、考评记录、验收记录等资料。（三）绿色文明施工检查制度1.项目部联合检查组对项目部范围内在施工程，根据实际情况进行及时检查、抽查、复查、验收，所有检查不提前通知；每次检查均必须留下检查、整改记录，由检查人、各部门经理签字，一式两份，由检查者本人、被检查单位各留存一份。2.现场检查时，联合检查组应携带相关档案资料、相关检查依据、检查工具及规范的检查表格，整改通知单中必须清楚、规范、准确地描述存在问题和隐患的现状、位置、违章人员、整改标准、整改措施、整改时间、整改负责人等内容，检查应着重针对安全设计的落实情况及以前检查中发现的问题、隐患；检查中应依据北京市建设工程施工现场安全资料管理规程（DB11/383-xx）的规定对各部门各项工作现场打分。3.联合检查组成员应固定，现场检查时着装应符合安全要求，工程管理和安全管理部室负责对检查组成员的考勤。4.联合检查组应每月末、年中、年度末对各各部门检查情况分别进行汇总分析，包括评分合计，检查中存在问题和隐患统计（包括对同类问题、隐患的统计），整改情况统计，责任人分析等内容。5.联合检查组应根据每月末、年中、年度末对各各部门的考评和分析，对先进和落后个人分别提出奖励和处罚意见，奖罚均应明确针对具体责任人。6.联合检查组根据每月检查评比情况确定授奖单位并发放奖金，奖金由项目部文明施工奖励基金中支出，罚款列入项目部奖罚基金。7.文明安全施工管理中的奖罚执行项目部现行相关规定，特殊情况由项目部安委会研究决定。（四）各部门检查制度1.书面整改通知单制度：各部门八大口业务管理人员负责检查文明安全施工管理中存在的问题和隐患，至少每旬检查一次并出具书面整改通知单，本人签字后交项目经理签字确认并监督落实，同时还应监督本人岗位职责范围内的上级单位所出具书面整改通知单的落实，检查的具体要求同本办