煤矿绿色开采技术20年研究进展与未来趋势

"这篇论文回顾了煤矿绿色开采20年来的研究与进展，重点讨论了广义资源概念、源头减损原则以及岩层移动和关键层理论在绿色开采中的应用。作者许家林深入探讨了绿色开采的内涵，提出全生命周期绿色开采技术框架，涵盖了保水采煤、煤与瓦斯共采、矸石减排和减沉开采等方面，并展望了未来的发展趋势。文章强调关键层理论在绿色开采技术研究中的重要地位，介绍了在岩层移动与采动裂隙演化规律方面的理论成果，以及保水采煤、煤与瓦斯共采等技术的应用情况。此外，论文还涵盖了冲击地压防治、巷道围岩控制等多个与煤矿安全生产相关的技术研究进展。" 本文围绕"煤矿绿色开采"这一主题，首先阐述了绿色开采的核心理念，即从广义资源角度出发，通过控制岩层破断运动，减少对环境的损害，实现煤层与其他共伴生资源的和谐开采。作者提出，源头减损和全生命周期管理是绿色开采的重要原则，这涉及到保水采煤以保护水资源，煤与瓦斯共采以降低瓦斯灾害，以及减沉开采和环境修复来减轻地表沉陷等问题。 关键层理论在绿色开采技术研究中占有核心地位。该理论强调将覆岩作为一个整体进行研究，找出影响岩层运动的关键层，以更精确地预测和控制采动矿压、水与瓦斯问题，避免传统方法中对覆岩岩性的简化处理。在理论研究成果方面，论文概述了基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法，以及覆岩卸荷膨胀对瓦斯抽采"三带"原理的影响。 绿色开采技术的实践进展包括保水采煤技术，它有效地减少了煤炭开采对地下水资源的影响；煤与瓦斯共采技术，降低了瓦斯事故风险，同时利用瓦斯资源；以及充填减沉开采，通过填充材料减少地表沉陷。这些技术在实际工程中已经取得显著的经济效益和社会效益。 论文还涉及了冲击地压防治技术的研究现状和展望，包括大空间采场的关键层破断形式对矿压显现的影响，以及基于动静载叠加原理的灾害防治技术。此外，针对不同地质条件和开采问题，如软弱厚煤层开采、松散煤岩组合体破坏、弱胶结富水顶板巷道控制等，也有相应的技术和研究成果。 总体而言，这篇论文全面总结了煤矿绿色开采领域的研究成果，展示了20年来技术发展的历程，并对未来的研究方向和技术进步进行了展望。通过持续的研发和创新，绿色开采技术有望为煤炭行业的可持续发展提供有力支持。