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科技创新
郭文兵团队提出以“采矿技术指标”+“负外部性”为框架的高强度开采定义
2017-08-25 14:53:45   来源: 采矿与安全工程学报

    高强度开采的定义可准确地描述为厚煤层(m≥3.5 m)综合机械化一次采全高(放顶煤或大采高支架)、工作面尺寸较大(L≥200 m)、推进速度较快(V≥5 m/d)、工作面单产较大(一般500 万~1 000 万t/a 以上,最小150 万t/a)、工作面深厚比较小(H/m<110)、覆岩与地表破坏严重的高产高效采煤方法。


  这是河南理工大学郭文兵教授团队在近期发表的《基于绿色开采的高强度开采定义及其指标体系研究》一文中对高强度开采的定义。


  国内外高强度开采的主要特征表现为:采矿技术装备水平高,煤层赋存稳定,开采煤层厚,工作面尺寸大,推进速度快,开采效率高,工作面单产大等。


  目前前学术界对“高强度开采”仍未形成统一、明确的定义,笼统地讲,高强度开采是指厚煤层(大采高)、推进速度快、工作面尺寸大、效率高、产量大的综合机械化一次采全高(综合机械化放顶煤或大采高)等采煤方法的统称。


  通过分析当前学术界对高强度开采的定义指标要素,研究人员认为,高强度开采不应仅是指随着采煤装备技术水平的提升,以及采煤效率提升等技术参数的变化;还应看到高强度开采多集中在资源丰富,但环境恶劣、水资源缺乏、植被稀少、生态脆弱的中西部地区;在这些区域进行煤炭开采造成的地表沉陷、台阶裂缝、水土流失、沙漠化、环境污染、土地承载力恢复等各种负外部性要比中东部更为剧烈和严重,恢复难度极大,甚至引发生态灾难。


  通过对开采技术特征及影响的分析及“绿色开采”理论,笔者从采矿技术指标及环境影响、地表破坏状态、对区域水资源运移及影响程度等方面制定了高强度开采的指标体系。该指标体系包含开采技术指标和负外部性(破坏及环境影响)两方面,共15 项指标。


  基于绿色开采的高强度开采指标体系


  研究人员同时指出,在使用该指标体系进行高强度开采判定时,不需要各项指标完全相符,而是需要灵活运用。这是因为该指标体系只表征了当前及今后一定时期内,高强度开采的技术参数特征及其负外部性;而高强度开采衡量的落脚点应在开采造成的负外部性大小及程度上,对于不同的工作面,由于开采地质条件、水资源赋存状况、表层植被生态、地表建(构)筑物类型、污染物排放等不尽相同,致使高强度开采引起的负外部性也不相同,可能是以某一种破坏影响为主,也可能是多种破坏影响同时存在,但只要至少一项负外部性影响显著,造成的破坏或扰动较大,即认为是高强度开采。


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