井工煤矿减损开采理论与技术体系

煤炭开采改变了覆岩边界条件,引起围岩应力重新分布和覆岩变形、运动、破断,造成覆岩损伤自下而上传导,引起含水层、地表附属物、矿区生态系统等损伤。现代开采在保障经济社会发展能源需求同时,也对矿区地下水资源、生态环境和建/构筑设施造成较大损伤。为解决规模化煤炭开采与矿区生态协调的问题,在系统分析国内外减损开采理论与技术以及长期实践基础上,根据“源头减损”理念和“采前源头损伤控制、采中优化减损、采后生态要素系统修复”的开采全过程减损思路,提出了以“基于开采工艺参数优化的源头减损、硬岩采前预裂-软岩注浆改性与采后导水裂隙封堵控水、采中覆岩承载结构稳定性维持减损”的采前、采中、采后3类4项技术为主导的开采全过程减损技术措施,创建了井工煤矿减损开采理论与技术体系,明确了减损开采研究的重点和方向。在开采损伤监测方面,由于监测技术时空差异大,难以实现地表变形与裂缝的同时空监测和地表生态环境多要素一体化同步监测,仍需针对性地提出煤矿井工开采损伤多源监测异步数据的同时空校正与处理方法。在损伤传导理论方面,基于覆岩损伤传导理论,从能量出发提出了采动损伤场模型,并结合岩层软硬组合、岩土层介质的差异,提出了涵盖“覆岩-含水层-地表-生态”多因素指标的煤炭井工开采覆岩损伤场量统一与跨界面传导理论。神东矿区上湾矿12401工作面采用采前开采参数优化,采中垮落带注浆等减损技术,地表最大沉降值相对减小25%,地表裂缝由台阶型裂缝调控为动态小裂缝;此外,神东矿区自2010年实施减损开采技术以来,植被覆盖度由原来平均31%上升到74.1%。

2023年全球矿业政策与管理形势分析

分析矿业政策的变化特点,对于把握矿业走势、预判矿业投资风险具有重要的参考价值。本文通过系统跟进世界各地的矿业政策调整情况并进行横向和纵向的整体分析,得出如下结论:全球矿产资源治理机制正在重塑,国际规则和标准约束力减弱,大多选择对自己有利的规则和标准进行遵守。矿业政策调整的矿种对象主要聚焦于关键矿产;矿业投资的不确定性比以往任何时候都更大;资源丰富的国家竞相吸引矿业投资,谋求加大勘查开发力度;发达国家和地区积极推进关键矿产战略实施,给予资金支持,开展形式多样的双边外交或多边外交,寻找供应链各环节的潜在来源;发展中国家加强对矿产资源的掌控,通过实施出口禁令,推动矿业公司建设加工厂,提高矿产品附加值。

条带充填绿色开采回收压覆煤炭资源支巷宽度研究

以山西三元煤业3号煤条带充填工作面为工程背景,基于固支梁理论模型,分析了条带充填开采支巷顶板的变形与受力特征;并采用数值模拟方法揭示了循环间隔条带充填开采支巷间的相互作用及支巷围岩的塑性区分布特征,综合理论解析研究结果并结合三元煤业充填工作面实际条件,确定多轮循环间隔条带充填开采支巷的合理宽度为5 m;最后,通过工程实践验证了支巷宽度的合理性,实现了压覆煤炭资源的安全采出,促进了三元煤业的绿色可持续开采。

国家级绿色矿山建设评价指标解析

国务院印发的《美丽中国建设的实施意见》明确提出要全面推进绿色矿山建设。近日,自然资源部、生态环境部等七部门为持续推动矿业领域生态文明建设,立足新阶段、聚焦新要求,进一步加强绿色矿山建设,联合印发了《关于进一步加强绿色矿山建设的通知》,同步发布实施了《国家级绿色矿山建设评价指标》。首先,梳理了绿色矿山建设评价指标的制定背景、发展历程及实践经验;其次,对《国家级绿色矿山建设评价指标》中的先决条件及矿区环境、资源开采、资源综合利用、绿色低碳、生态修复与环境治理、科技创新与规范管理等6项一级指标、23项二级指标进行了说明;最后,从适用范围、部门职责划分、整体结构和具体内容等方面与2020年版《绿色矿山建设评价指标》进行对比分析,由100项1000分缩减至49项100分,突出了重点指标,更有利于落实党中央国务院关于矿业领域生态文明建设和绿色低碳发展的要求,更符合《中华人民共和国矿产资源法》修订过程中明确的保护资源、绿色发展和节约集约、综合利用的有关原则及要求;同时,切实提高了指标的适用性和可操作性,便于规范指导地方更好开展绿色矿山建设管理工作。

青海高原某金矿绿色矿山建设探索与实践

绿色矿山建设是矿业健康持续发展的时代要求。分析了青海高原某金矿发展短板,从矿区环境、资源开发方式、资源综合利用、节能减排、科技创新与数字化矿山及企业管理等6个方面进行绿色矿山建设实践,研发了科学先进的生产工艺,有效降低环境污染及设备能耗,居住环境明显改善。探索和总结出了适合于青海高原生态脆弱区的“青海高原绿色矿业发展新模式”,以期为类似金矿的绿色矿山建设提供借鉴。

基于层次分析法的黄金行业绿色矿山评价体系研究

针对不同矿种矿山建立差异化的绿色矿山评价体系具有重要现实意义。基于层次分析法构建了黄金行业绿色矿山评价体系,以黄金行业绿色矿山评价体系为目标层,矿区环境、资源开发方式、资源综合利用等6个指标作为准则层,功能分区、矿容矿貌、矿区绿化等22个指标作为指标层,采用AHP层次分析法确定不同指标权重排序,确定较重要的准则层分别为资源开发方式、节能减排、资源综合利用,指标层分别为共伴生资源利用、绿色开发、节能降耗、开采回采率、选矿(冶)回收率、边开采边治理。本次评价结果可为黄金行业绿色矿山建设提供参考。

新形势下河南省绿色矿山建设对策研究

随着生态文明和美丽中国建设理念的不断深化,我国在推动绿色低碳转型发展上呈现出全面、系统、深入的趋势,绿色矿山建设已成为矿业领域生态文明建设的重要抓手。河南省作为我国重要的矿产资源大省,长期高强度的矿产资源开发使资源环境承载压力日益增大,正面临资源开发利用与生态环境保护的双重挑战。近年来,河南省通过发布地方标准、研制指标解析、创新激励措施、加强技术指导等一系列工作,在推进绿色矿山建设和矿业绿色发展方面取得一定成效。截至2023年底,河南省绿色矿山企业共208家,其中,国家级绿色矿山85家,数量居全国前列。2024年4月,自然资源部等7部门联合发布《关于进一步加强绿色矿山建设的通知》,提出了全面推进绿色矿山建设的要求。同时,河南省委省政府、重点生态工程民生工程、“双碳”目标的实现都对矿业绿色发展和绿色矿山建设提出了更高的要求,中部地区高质量发展也为矿业绿色转型发展提供了重大机遇。通过系统梳理河南省绿色矿山建设面对的新形势、新目标、新要求,对下一步全面开展绿色矿山建设提出完善创建和监管机制、强化科技创新发展、加强产业集群与矿业绿色发展示范区建设、总结宣传典型模式与案例等对策建议,以期为矿业绿色转型发展提供借鉴参考。

煤矿开采技术向智能绿色开采方向的转型对策

为实现煤炭资源的可持续开发,煤矿开采技术需要向更环保和高效的方向发展。在当前矿山行业中,传统开采方式已无法满足日益增长的需求,因此,推进煤矿开采技术向智能绿色化转变是一项重要举措。分析煤矿开采技术向智能绿色开采转型的必要性及转型意义,并提出一些相关对策,以期为煤矿企业提供参考和借鉴。

浅谈绿色矿山建设的推广与应用

建设绿色矿山,发展绿色矿业,是践行习近平总书记“绿水青山就是金山银山”重要思想,促进生态文明建设,落实新发展理念的重要举措。为坚持科学发展观,切实履行企业社会责任,不断构建资源节约型、环境友好型企业,圆满完成柴里煤矿绿色矿山建设工作。

比较视野下的中日废弃矿山修复与绿色转型研究

在城市更新与乡村振兴背景下,景观生态规划设计逐渐成为推动生态转型和打造绿色美丽宜居环境的核心议题。由于历史的原因,我国也面临矿产资源开发导致的环境污染问题。因此,如何通过景观生态规划与设计实现废弃地的修复与绿色转型,推动区域经济增长,成为亟待解决的问题。以绿色城市理念为指导,聚焦中日两国的理论与案例,深入探究废弃矿山布局特征与时代变化规律;结合国情,探讨市郊及乡村废弃矿山修复与更新模式。运用“两山理论”解决市郊及乡村问题,以期实现景观美化与经济创收的双赢;并促使成果走向应用,提升生态系统与人居环境质量;最终推动科学可行的废弃矿山微更新理论体系的构筑,为工业场地修复与更新提供科学依据。

残采区群柱遗煤资源绿色开采与地下空间开发技术挑战

残采区遗留煤柱群(后文简称“群柱”)分布广泛,储量可观,且多为稀缺优质资源,具有良好的开采价值与潜力。残采区群柱遗煤资源长期滞留极易自然发火,污染环境、危害健康且加剧碳排放。残采区群柱遗煤资源受内在特征及外部环境影响可能会发生链式失稳,引发覆岩垮落、地表沉陷、动载矿压、瓦斯涌出、涌水溃砂(泥/煤泥)或火区扩展等多元灾害,并威胁安全绿色开采。残采区群柱遗煤资源开采还会形成大体积的采动空间,也是潜在的可开发“资源”,用于储CO_(2)、储氢、储油、储水等。残采区群柱遗煤资源开采面临的主要技术挑战包括:赋存状况如何精准勘探、附近积水如何超前处理、自然发火如何有效防控、周边积气如何充分处置、开采方法如何科学选择、围岩如何针对性控制等。群柱遗煤资源开采涉及到地下空间的“充填主动开发”与“注浆被动改造”,面临的技术挑战有:关键域充填/注浆位置在哪里、关键域充填/注浆材料用什么、关键域充填/注浆技术参数优化、关键域充填/注浆地下空间稳定运维等技术难题。上述研究有望为残采区群柱遗煤资源绿色开采和空间资源的高效开发提供科学指导与决策依据。残采区群柱遗煤资源的安全绿色高采出率开采与地下空间开发任重道远,需要严格遵守《煤矿安全规程》和地方各级政府部门制定的技术规范与要求,综合考虑精准勘探、积水处理、发火防控、积气处置、方法选择、围岩控制及其他隐患治理等,因地制宜开展群柱遗煤资源开采与地下空间开发的“安全论证-方案设计-理论突破-技术攻关-装备研制”,力争实现残采区群柱遗煤资源的绿色开采与地下空间开发基础理论与关键技术的突破,助力我国煤炭工业的高质量发展。

我国煤炭绿色开采技术进展

绿色开采是煤炭行业可持续发展的必由之路。为探究我国煤炭绿色开采发展趋势,通过回顾我国煤炭绿色开采20年来的发展历程,系统总结了绿色开采技术进展;提出随着智能化、数字化技术的发展与“碳达峰、碳中和”等发展要求的实施,煤炭绿色开采内涵不断丰富,并被赋予新的时代定义;指出煤炭绿色开采技术逐渐向全生命周期绿色开采的方向发展,形成了智能绿色的“采前精细勘探、采中有效减损、采后恢复提升”的新发展模式;认为我国将继续深化智能化、数字化技术对煤炭绿色开采的赋能,并在降低绿色开采技术综合成本、提高生产效率等方面持续发力。

黑岱沟露天煤矿绿色矿山建设具体实践

介绍了黑岱沟露天煤矿在建设绿色矿山实践中,注重规划、实施资源开发与生产加工全过程环境保护的典型经验,同时黑岱沟露天煤矿还较为注重矿区环境管理与监测,加强矿山资源综合利用与智能化建设,在实现矿区生态修复治理和环境保护基础上,有效提升了煤炭资源及其伴生资源的安全高效开发与利用。

从生态环境修复角度浅析矿产资源开发与环境保护关系

矿产资源的开发利用对自然环境和生态系统造成不同程度的负面影响,研究矿产资源开发与环境保护的关系具有重要意义。在此背景下,本文研究了矿产资源开发产生的环境污染与环境修复能力的关系,以及矿产资源开发产生的生态系统影响与生态系统修复能力的关系,分析如何利用环境自净化和生态的自修复能力,在成本最低情况下实现资源开发与生态保护的平衡,并定性与定量相结合给出了不同矿山保护性开采和非保护性开条件下的人工修复难度,从宏观层面指导绿色矿山建设。

资源综合利用绿色矿山典型模式研究:以蔡家营锌多金属矿为例

蔡家营锌多金属矿是河北省最大的铅锌矿床,产出约60%的高品位矿石和约40%的低品位矿石,并共生铅以及金、银、镓等稀贵金属,是我国典型的低品位多金属共生有色金属矿床。根据矿山的资源禀赋特征,蔡家营矿将资源综合利用作为绿色矿山建设的主攻方向,主要包括低品位矿石的高效利用、共伴生资源综合利用和废弃资源综合利用,基本完成了“颗粒归仓”“贫富兼济”和“变废为宝”。系统总结了蔡家营矿在资源综合利用方面的方法和形式的集合,总结出了资源综合利用的典型模式,即以绿色矿山长效管理为主线,形成了“资源-产品-废弃物-再生资源”构成的横向耦合式循环产业链条,打造了“三型矿山”,形成资源综合利用绿色矿山典型模式。该建设模式集成绿色技术体系、产业模式、管理方式,形成了良好的展示窗口,为区域矿山提供了技术支撑,示范引领作用显著。

甘肃省绿色矿山建设管理实践与建议

甘肃省通过省级政府层面不断完善顶层设计、相关主管部门加强协调联动、积极研制发布省级绿色矿山标准、起草绿色矿山建设及第三方评估管理办法、切实加强绿色矿山建设监督管理等工作,绿色矿山建设取得一定成效。结合甘肃省绿色矿山建设工作面临的生态文明建设持续推进、重要区域发展战略需求、资源型地区发展现实需要、省级政府对绿色低碳发展更加重视等形势与具体要求,对其更好推进绿色矿山建设管理,提出了进一步健全协同监管机制、完善绿色矿山评价指标、有效开展第三方评估、系统推进绿色矿山建设等参考建议。

地质矿产勘查及绿色开采技术创新

近些年,伴随城市化、工业化进程的深度推进,我国矿产资源的开发量不断攀升,为保证矿产资源开采效率,我国相关部门对地质矿产工作制定了全新的标准,对地质矿产企业提出了新的要求。倘若地质矿产企业在开展矿产资源勘查和开采工作中依然套用原有的模式和方法,便很难切实达成生产目标,一旦如此,就会对企业的良性发展形成阻碍。对此,唯有升级开采技术,才能提升地质矿产勘查和开采能力,进而保证矿产资源的有效开发。基于此,本文通过介绍地质矿产勘查特征、原则以及绿色开采技术,对地质矿产勘查效益提升的策略等相关内容展开探讨与阐述,期望可以为相关工作者提供一些启发与帮助。

资源依赖型区域的产业绿色重构研究——以京西矿区为例

探索京西矿区产业重构策略,有助于为资源依赖型区域践行绿色产业重构提供范式,对矿企及所在区域产业重构具有理论参考价值和实践借鉴意义。本文采用RMIF框架分析、PEST-SWOT要素分析及法规范分析等方法,对京西矿区的产业绿色重构进行研究。结果显示:京西矿区产业重构须按照产业集聚发展理念,建立以休闲文旅产业为主导产业,生态产业为关联产业,科教产业为配套产业的多产业协调发展的北京市绿色服务产业集群,建议产业绿色重构过程中关注“养老”的核心功能定位,赋能产业集群,聚焦消费群体,支撑矿区由资源型经济系统向复合型绿色经济系统转变。

我国煤矿绿色开采与生态修复技术发展现状及展望

绿色开采是我国煤炭开发的必然发展方向。基于中国煤炭科工集团与国家能源集团主持和参与的科研项目,总结凝练分析了我国井工和露天煤矿绿色开采与生态修复方面取得的研究成果及技术现状。包括传统井工煤矿采动损害控制技术、基于开采工艺参数优化和覆岩承载结构稳定性维持的现代源头减损开采技术;露天煤矿生态型优化设计与规划、靠帮开采、沿帮开采与强化内排及生态修复窗口期协同利用等生态减损绿色开采技术;坚硬主控岩层预裂弱化控制导水裂缝带、顶板含水层控水开采、采动裂隙引导修复及采后导水主通道注浆封堵、分布式地下水库、露天煤矿采场注浆帷幕等矿区水资源保护技术;多源固废充填开采技术以及CO_(2)矿化及粉煤灰资源化利用技术;采煤沉陷区井上下协同治理及功能化利用技术;地表裂缝及沉陷区植被分区修复技术;露天煤矿土壤改良与提质增容、内排土场生态型地层立体重构、高效粉尘阻控、植物优选保育与联合修复、景观生态功能提升等技术;煤矿区采动损害协同监测技术,绿色开采的研究与实践表明,我国煤矿已初步形成了以低损害开采、充填开采、保水开采、生态修复等为主的绿色开采理论与技术体系,为绿色矿山建设与煤炭高质量发展提供了可靠的技术保障。最后,提出了我国煤炭绿色开采技术的发展方向和建议。

“三深”金属矿产资源开采利用的绿色化思考

“三深”(深空、深海、深地)矿产资源储量丰富,是未来资源开发的重要新领地。介绍了“三深”矿产资源的组成、分布等概况,叙述了国内外对“三深”矿产资源开发的需求、战略及规划,揭示了“三深”环境特点及其矿物富集提取的挑战,综述了“三深”金属矿产资源开采利用技术研究现状。基于前人提出的“三深”金属矿产资源开采、选矿、冶金等相关技术原型,指出未来“三深”金属矿产资源的开发应把保护环境放在突出位置,防止太空污染、海洋污染、深地污染,使环境扰动控制在较低水平,实现绿色化开采、洁净化选冶及低碳清洁生产,并提出“三深”金属矿产资源开采利用的绿色化技术路径,进而引出了未来“三深”绿色矿山建设的设想。