開採

開採，指挖掘；採取。如：開採油頁岩。

綠色開採的理論基礎為：開採後岩層中的關鍵層運動形成的節理裂隙與離層規律以及瓦斯與地下水在破斷岩層中的滲流規律。

綠色開採技術的主要內容包括：保水開採、建築物下採煤與離層注漿減沉、條帶與充填開採、煤與瓦斯共采、煤巷支護與部分矸石的井下處理、煤炭地下氣化等。

基本介紹

• 中文名：開採
• 外文名：exploitation
• 拼音：kāi cǎi
• 注音：ㄎㄞ ㄘㄞˇ
• 詞性：動詞

基本資料

詞目：開採

拼音：kāi cǎi

注音：ㄎㄞ ㄘㄞˇ

詞性：動詞

英文：mine

引證解釋

1. 見“ 開採 ”。

2. 亦作“ 開採 ”。挖掘(礦產)。

《清會典事例·戶部八四·金銀礦課》：“﹝ 乾隆 二年﹞又題準：開採 廣西 梧州府 屬 金盤嶺 金礦，二八收課。” 清 平步青《霞外攟屑·時事·開礦》：“開礦事情，甚無益於地方。嗣後有請開採者，俱不準行。” 徐遲《我所攀登的山脈》詩：“她說，現在我們已經在做水文地質，要為開採的工程提供資料。”

煤炭綠色開採

煤炭開採形成的環境問題

（1）對土地資源的破壞和占用

煤炭開採對土地資源的破壞損害，井工開採以地表塌陷和矸石山壓占為主，而露天開採則以直接挖損和外排土場壓占為主。

煤炭開採

（2）對水資源的破壞和污染

煤炭開採過程中，進行的人為疏乾排水和采動形成的導水裂隙對煤系含水層的自然疏乾，破壞了地下水資源，同時開採還可能污染地下水資源。

（3）對大氣環境的污染

主要來自礦井排出的煤層瓦斯和煤礦矸石山的自燃。

綠色開採的內涵與技術體系

從廣義資源的角度論，在礦區范國內的煤炭、地下水、煤層氣(瓦斯)、土地以至於煤矸石以及在煤層附近的其他礦床，都應該是經營這個礦區的開發對象而加以利。

而原來礦井瓦斯的定義是：“礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體”而在礦井水文地質類型劃分中認為：“根據礦井水文地質條件、湧水量、水害情況和防治水難易程度，劃為……類型”。

矸石

顯然，上述概念將原本為礦區資源的瓦斯和水單純作為有害物來對待是不合適的。煤礦綠色開採以及相應的綠色開採技術，在基本概念上是從廣義資源的角度上來認識和對待煤、瓦斯、水等一切可以利目的各種資源；基本出發點是防止或儘可能減輕開採煤炭對環境和其他資源的不良影響；目標是取得最佳的經濟效益和社會效益。根據煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，綠色開採技術主要包括以下內容：

（1）水資源保護一形成“保水開採”技術；

（2）土地與建築物保護一形成離層注槳、充填與條帶開採技術；

（3）瓦斯抽放一形成“煤與瓦斯共采”技術；

（4）煤層巷道支護技術與減少矸石排放技術；

（5）地下氣化技術。

綜放開採

綜放開採技術在我國的套用和發展

自從1982年綜放開採技術引入我國以來，至今已有20餘年的時間。在此期間，綜放開採技術在我國獲得了巨大發展，已經成為我國煤炭開採技術近20年來取得的標誌性成就，也為煤炭企業渡過20世紀90年代中後期困難階段，走出低谷作出了重要貢獻。

眾所周知，綜采放頂煤技術於20世紀年60代始於歐洲，當時主要用於邊角煤和煤柱開採，最高月產只有4.96萬t（法國的布朗齊礦），並未將這項具有巨大潛力的開採技術進一步發展。

到1992年，除中國外世界上最後一個綜放面在俄羅斯停采，至此，我國成為了世界上唯一套用長壁放頂煤開採技術的國家。
我國在1994年運用國產綜放支架裝備了第一個緩斜綜放工作面，但效果並不理想，後來轉向了急傾斜分段綜放試驗，取得了成功。

1987年以後，綜放技術開始在緩傾斜軟煤以及中硬煤中進行試驗。

1990年已經達到了工作面月產14萬t的水平。

1990年以來，是綜放開採步入迅速發展階段。
主要成就表現在以下5個方面：
（1）在條件適宜礦井，綜放開採技術的套用範圍迅速擴大，綜放面的產量迅速提高。

從1990年的年產百萬噸水平提高到1998年的500萬t水平，2002年的600萬t裝備與技術等。
（2）難采厚煤層的綜放開採技術取得了突破性進。

瓦斯

如在煤與瓦斯突出厚煤層；煤與頂板堅硬的“兩硬”厚煤層；大傾角厚煤層；煤層、頂板、底板極軟的“三軟”厚煤層中，均成功地進行了綜放開採技術試驗研究與推廣套用，取得了良好效果，並形成了針對一些特殊複雜條件綜放開採的專有技術。
（3）輕型支架（支架重量小於8t）的綜放開採技術得到廣泛套用。

在一些井型較小、可連續開採的塊段小、傾角較大、對產量要求不高等工作面，廣泛套用了輕型支架，其工作面年產量一般介於50~100萬。輕型支架綜放開採技術的套用也與20世紀90年代中後期煤礦企業效益不好有一定關係。
（4）基礎理論研究取得了重要進展。

為了適應放頂煤開採工程實踐迅速發展的需要，國內許多煤炭高校、研究單位及煤礦企業均開展了放頂煤開採的相關基礎理論研究，如在礦山壓力規律與圍岩控制、頂煤破碎機理、支架與圍岩關係、頂煤放出規律、瓦斯治理、火災與防塵等方面均有較深入研究，國家自然科學基金委於1998年將《厚煤層全高開採方法基礎研究》作為重點項目進資助，促進了放頂煤開採相關基礎理論的研究與發展。
（5）人才隊伍迅速壯大。

在我國綜放開採技術發展的20餘年時間裡，尤其是1990年以後，湧現出了許多研究綜放開採技術相關問題的學者、專家、工程技術人員及管理者，許多工程技術人員在放頂煤開採方面都具有獨特的認識與觀點。在全國範圍內形成了具有高水平的研究、設計、生產和管理隊伍，為放頂煤開採的深入發展奠定了基礎。

提高煤炭采出率

提高工作面和採區煤炭采出率仍然是未來綜放開採所面臨的重要技術問題。解決這一問題主要有4種途徑：
（1）減少煤柱損失。

煤柱

通過最佳化開採布局、改革巷道支護技術、系統的礦山壓力顯現規律與控制技術研究，減小區段煤柱。
（2）加大工作面長度。

通過最佳化開採系統布局、生產能力、工作面裝備配套、工作面推進度與開採效益的關係等，儘可能的加大工作面長度。
（3）最佳化采放工藝。

目前關於合理的采放工藝研究比較多，其中主要是放煤工藝與參數，如合理的放煤順序、放煤步距、放煤輪次的研究等。已經獲得的基本結論是合理的采放比介於1：（2~3）採用雙輪順序放煤，放煤步距為“兩采一放”時會有較高的頂煤采出率和較低的含矸率。
（4）散體頂煤放出理論研究。

散體頂煤的放出規律解釋一直借用金屬礦的放礦橢球體理論，但是由於目前廣泛採用的低位放頂煤放煤過程，頂煤在放煤口流出方向與金屬礦的放礦有本質差異，因此金屬礦放礦橢球體理論在低位放煤中很難適用，借用橢球體理論確定的放煤參數、合理放煤高度等與實際工程均有很大差距，因此建立反映客觀放煤規律的散體頂煤放煤理論，如頂煤放出的散體介質流理論。如頂煤放出的散體介質流理論，用於確定合理放煤工藝與參數、合理的放煤高度等，對於提高頂煤采出率、降低含矸率具有重要意義。