工程硕士开题报告(范本)

学号： 中国地质大学（武汉） 研究生学位论文开题报告

登 记 表

学科专业: 地质工程 论文题目:新安煤矿小浪底水库下采煤 防治水技术研究 研究生姓名: XXXXX （硕士） 导师姓名: XXXX （教授） 所在院系: 环境学院 开题日期: X年4 月

研究生院 二ΟΟ八年制 一、简表 论文题目 新安煤矿小浪底水库下采煤防治水技术研究 选题类型 Ａ. 基础研究 Ｂ. 应用研究 C. 开发研究 D. 其他 B 选题来源 Ａ. 国家级项目 Ｂ. 省部级项目 Ｃ. 横向项目 Ｄ.自选项目 C 经费来源 Ａ. 课题 Ｂ. 资助 Ｃ. 自筹 C 研究生姓名 李松营 性别 男 学号 导师姓名 陈植华 性别 男 职称 教授

研 究 内 容 和 意 义

摘 要

为 了 安 全 开 采 新 安 煤 矿 小 浪 底 水 库 下 1.2 亿 吨 压 煤 ， 通 过 研 究 该 矿 水 下 试 采 工 作 面 井 上 下 用 于 探 测 采 后 导 水 裂 隙 带 发 育 规 律 和 高 度 的 联 合 钻 孔 的 物 探 测 试 资 料 ， 分 析 煤 层 上 覆 岩 性 组 合 、 特 征 等 ， 推 导 了 适 合 该 矿 特 点 的 采 后 导 水 裂 隙 带 计 算 公 式 ， 对 水 下 采 煤 的 安 全 性 做 出 了 评 价 ， 提 出 了 水 下 采 煤 的 安 全 技 术 措 施 ， 为 该 矿 水 下 安 全 采 煤 提 供 了 依 据 ， 直 接 经 济 即 达 287 亿 元 ， 同 时 也 为 其 它 矿 区 水 下 采 煤 提 供 借 鉴 ， 为 水 下 开 采 其 它 矿 床 提 供 参 考 ， 社 会 经 济 效 果 十 分 显 著 。 主题词 1. 主题词数量不多于三个；２. 主题词之间空一格（英文用／分隔） 中文 水 下 采 煤 导 水 裂 隙 防 水 岩 柱 英文 mining under water body/water-passage fissure/waterproofing rock pillar 注：区分基础研究和应用研究的主要标志：具有特定的实际应用目的的研究属于后者； 区分科学研究（基础研究和应用研究）与开发研究的主要标志：前者主要是为了 增加科学技术知识，后者则是为了开辟新的应用（如新材料、新技术、新工艺等）。 -1- 二、选题依据 （一）选题的来源、目的和意义

选题来自国有特大型煤炭企业义马煤业（集团）有限责任公司科技攻关重点项目。 新安煤矿地处河南省新安县境内，设计生产能力150万t/a，1988年建成投产，是义马煤业（集团）有限责任公司大型骨干矿井之一。其井田位于新安煤田浅部，面积54km2，煤炭工业储量 2.4亿t，开采二叠系山西组二1煤，煤种属贫瘦煤。小浪底水库设计库容126.5亿m3，有效库容51亿m3，水库面积272 km2。小浪底水库达到最高蓄水位+275m标高后，将淹没新安井田东翼21.7km2，水下压煤1.2亿t，其中属可采储量8500万t。小浪底水库蓄水后，区域水文地质条件和矿井充水条件将发生重大改变，矿井水害加剧，矿井水文地质条件从复杂类型向极复杂方向转化。 研究新安煤矿小浪底水库下采煤防治水技术的目的和意义如下： 1、为该矿水下安全采煤提供技术支持。 新安煤矿水下压煤1.2亿t，其中属可采储量8500万t。按照有关参数和相关防治水措施进行水下采煤，采出率按65%计，即可采出水下压煤5525万t，延长矿井服务年限37年，按该矿煤炭平均售价520元/t计，折合人民币287亿元，社会经济效益十分可观。 2、为其它矿区开展水下采煤提供借鉴 煤炭是我国最重要的一次性能源，在我国能源结构中所占比例高达70%以上，目前我国对煤炭的年需求量约25亿t。包括海洋下、湖泊下、河流下、水库下等，我国有大量的水下压煤，研究新安煤矿小浪底水库下采煤的防治水技术，可为其它矿区开展水下采煤提供借鉴；而水下采煤技术的应用在一定程度上可缓解我国目前煤炭供应的紧张局面，对国民经济发展有利。我国的水下采煤技术走在世界前列，开展新安煤矿水下采煤防治水技术研究可以进一步确立我国在水下采煤技术在世界上的领先地位，为其它国家开展水下采煤提供借鉴，对缓解世界能源紧张有一定意义。 3、为水下开采其它矿床提供参考 地球表面75%以上的面积被海洋、冰层、湖泊、沼泽、河流中的水体覆盖，大量矿床赋存在这些水体之下。随着陆上矿床的高强度开采，非水体下资源量将越来越少，越来越多的国家将更多的目光集中在广袤水体下的丰富资源，大规模开发各类水体下宝藏的时代即将来临。新安煤矿小浪底水库下采煤防治水技术的研究和成功应用，可为水下大规模开采其它矿床提供参考，对解决资源供应不足有一定意义。 （二）水下采煤技术的国内外研究现状、发展趋势及存在问题（附主要参考文献） 水体下采煤在国内外有较长时间的历史。100多年前，英、日、加、澳等国已进行海下采煤；后来，前苏联、波兰、联邦德国等也进行了河流及流沙层下采矿。1857年苏格兰西费尔德煤矿开始采用前进式长壁全部垮落法开采海底煤田。1968年英国矿业局颁布了海下采煤条例，规定：在海下采煤时，浅部用房柱法（个别地方用条带法），允许的最小采深是61m；深部采用长壁法，上覆岩层最小厚度105m，最大采高1.7m，海底最大拉伸变形量不应超过10mm/m。日本曾有11个矿井进行过海下采煤，海下采煤防治水措施严密，规定留100m防水煤柱不予开采。前苏联1981年颁布了有关水下开采规程，规定安全开采深度根据上覆岩层中粘土层厚度、煤厚以及重复采动等条件确定，为开采厚度的20~75倍。美国规定在地表大型水体下的安全采深为60倍的开采厚度。基于安全考虑，国外的水下采煤有关规定过于保守，对采后导水裂隙带发育规律研究不足，牺牲了大量可采资源。 我国的水下采煤技术研究等方面走在世界前列。解放以来，我国比较广泛地在各种水体类型下开采煤炭资源，中国的煤炭科技工作者也对此做了大量研究，取得了许多科技成果。我国有大面积水下采煤的成功经验，主要有盐城矿务局殷庄煤矿微山湖下采煤、淮矿集团潘谢矿区在淮河下采煤、龙口矿区在海下采煤等。《矿井水文地质规程》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》对水下采煤有具体规定，对采后所造成的最大导水裂隙带发育高度根据不同岩性、地层倾角等条件给出了5个经验公式。这些对做好水下采煤的安全工作有重要的指导作用。 《矿井水文地质规程》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》等出现在上一世纪八十年代，随着放顶煤一次采全高技术的推广应用和大储量高产高效工作面的推行，采煤技术发生了重大改变，原来给出的导水裂隙带发育最大高度已不再完全适用；加之给定的经验公式的适用范围过于宽泛，而进行水下采煤的煤矿的井田岩性组合、地层倾角等千差万别，采用同一公式，精确度不足。鉴于此，有些矿区针对本煤田岩性特征和采煤方法等，进行专门试验，测量导水裂隙带最大发育高度并推导出相应的经验公式。例如：济宁二号井经验公式和南屯煤矿经验公式等。新安煤矿煤层上覆岩层特征、煤厚赋存情况、开采方法等与这些煤矿有较大差别，新安煤矿套用这些公式可能会出现较大偏差。另外新安矿水下压煤高达1.2亿t，水淹没区基岩裸露没有淤泥软弱隔水层对水下安全采煤不利。因此，开展新安煤矿小浪底水库下采煤防治水技术研究十分必要。 主要参考文献： [1] 陈佩佩,许延春,王恩志.玉舍河下煤层开采安全性分析[J].煤田地质与勘探,2007,35(4):46~49. [2] 常颖,包政礼.北皂煤矿海域下采煤的论证与开发[J].中国煤炭,2006,32(6):40~41. [3] 熊英.中国首个海下采煤系统成功试运行[J]. 矿业安全与环保,2005,32(4):8~8. [4] 孟凡和.龙口矿区海下采煤技术与实践[J].煤炭科学技术,2006,32(2):19~22. [5] 韩仁桥,王兰健.海下采煤海溃防治工作重点及对策研究[J].煤矿开采,2007,12(3): 4~7. [6] 孙洪星,刘武章.龙口矿区近海冲积层下综放采煤防水煤岩柱的留设研究[J].煤炭科学技术,1999,27(6):6~9. [7] 谢海峰.对龙口矿区海下采煤完全性的认识[J].煤炭工程,2003(12):38~40. [8] 薛忠臻,张文.龙口矿区近海含水层采煤实践[J].煤矿开采,2000(2):13~14,21. [9] 梅文泽,杜计平,韩可琦.水库下安全采煤可行性研究[J].矿山压力与顶板理,2003,20(4):86~88. [10] 杨宗震,王吉才.淮南煤矿进行“三下”采煤的技术对策[J].煤炭学报,1994,19(1):5~11. [11] 王文波.海域覆岩导水裂隙带发育高度影响因素分析[J].中国煤炭工业,2008(1):41~42. [12] 刘增辉,杨本水.利用数值模拟方法确定导水裂隙带发育高度[J].矿业安全与环保,2006,33(5):16~19. [13] 王双美. 导水裂隙带高度研究方法概述[J].水文地质工程地质,2006,33(5):126~128. [14] 汪华君,姜福兴,成云海等.覆岩导水裂隙带高度的微地震（MS）监测研究[J].煤炭工程,2006(3):74~76. [15] 陈荣华,白海波,冯梅梅等.综放面覆岩导水裂隙带高度的确定[J].采矿与安全工程学报,2006,23(2):220~223. [16] 别小勇,周国庆,赵光思等.煤层开采覆岩变形与破坏试验研究[J].矿业研究与开发,2005,25(2):27~30. [17] 田文明,徐文泉. 五家矿含水砂层下提高回采标高的可行性[J].煤田地质与勘探,2002,30(3):47~48. [18] 王经明,马茂盛. 沙下大采高采煤导水裂隙带高度的确定：以鄂尔多斯煤田南部为例