绿色开采的理念与技术框架.pdf

研究 报告 绿色开采 的理念 与技术框架 许 家林 ， 钱 鸣高 中国矿业大学能源与安全工程学院， 江苏徐州 2 2 1 0 0 8 镰 eV l ew 冒墨墨互翟墨 【 摘要】 绿色开采的理念是针对煤炭开采造成的严重环境问题提出的， 它是从广义资源的角度认识和对待煤、 瓦斯、 地下水、 土地、 矸石 等一切可以利用的资源 。 基于采动岩层运动规律防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源 的不 良影响 ； 目标是取得最佳 的经济效 益 、 环境效益和社会效益 。构建的绿色开采技术框架包括保水开采、 减沉开采、 煤与煤层气 瓦斯 共采 、 矸石减排 、 煤炭地下气化等。 【 关■词】 煤炭资源； 环境保护； 循环经济； 绿色开采； 关键层 【 中圈分类号】 T D 2， T D 8 【 文献标识码】 A 【 文章组号】 1 0 0 0 7 8 5 7 2 0 0 7 0 7 0 0 6 1 0 5 Co n c e p t o f Gr e e n M i n i n g a n d I t s Te c h n i c a l Fr a me wo r k xu J i a l i n ， QI AN Mi n g g a o C h i n a U n i v e r s i t y o fMi n i n g a n d T e c h n o l o g y , Xu z h o u 2 2 1 0 0 8 , J i c l ,g u P r o v i n c e ， C h i n a A b s t r a c t Wi t h r e s p e c t t o t h e s e r i o u s e n v i r o n m e n t p r o b l e ms o f c o a l mi n i n g ， a n e w c o n c e p t o f g r e e n mi n i n g i s p r o p o s e d ， w h i c h i s r e l a t e d t o v i e wi n g a n d t r e a t i n g c o a l ，c o a l b e d me t h a n e ，gro u n d wa t e r ， r o c k wa s t e a n d a n y o t h e r u s e f u l r e s o u r c e s i n a b r o a d s e n s e as”r esour ces” ．I t i s b a s e d o n t h e l a w o f s t r a t a mo v e me n t t o p r e v e n t o r t o a l l e v i a t e t h e a d v e r s e i n f l u e n c e o f c o a l mi n i n g o n o t h e r r e s o u r c e s a n d t h e e n v i r o n me n t a s f a r a s p o s s i b l e ．Th e g o a l i s t o ma x i mi z e t h e e c o n o mi c a n d s o c i a l b e n e fit s ．T h e t e c h n i c a l fra me wo r k o f gre e n mi n i n g i n c l u d e s wa t e r p r e s e r v a t i o n i n mi n i n g a r e a s ，c o a l mi n i n g t o r e t a r d s u rfa c e s u b s i d e n c e， s i mu l t a n e o u s e x t r a c t i o n o f c o a l a n d c o a l - b e d me t h a n e ， r e d u c t i o n o f r o c k wa s t e ，u n d e r g r o u n d c o al g a s i fi c a t i o n ，a n d o t h e r s ． K e y Wo r d s c o a l r e s o u r c e ； e n v i r o n me n t p r o t e c t i o n ； c i r c u l a r e c o n o my ； gre e n mi n i n g ； k e y s t r a t u m C L C N u mb e r s T D 2 ． T D 8 D o c u me n t C a d e A A r t i c I o I D 1 0 0 0 7 8 5 7 2 0 0 7 0 7 0 0 6 1 0 5 我国是一个富煤 、 贫油 、 少气 的国家 ． 煤炭在一次 能源中占7 0 ％左右。在我国一次能源结构中， 煤炭将长 期是我国的主要能源 ，煤炭工业能否健康发展是事关 我国能源安全和经济可持续发展 的重大问题 尽管我 国 目前的煤炭产量和消费已占全世界 的 1 ／ 3 ， 但整个煤。 炭行业距离经济有竞争力 、充分考虑安全与环境保护 的健康发展还有很多问题没有根本解决 ，我 国煤炭资 源开发与利用所引发的环境问题 日益突出。在 2 0 0 5年 国务院出台的 关于促进煤炭工业健康发展 的若干意 见 中， 对煤炭开发与生态环境协调发展提出了具体要 求 ， 如何落实这些要求是摆在政府 、 煤炭企业和科技工 作者面前的严峻挑战。由于世界上没有 哪个国家像 中j 国这样大量地开发和利用煤炭资源 ，没有一个完整 的 可供借鉴 的办法 ，故必须依靠我们 自己做 出实质性 的 技术创新和政策创新。 1 采 矿 引 起 的 环 境 问 题 长期 以来 ，煤炭开采一直被认为是对环境 的掠夺 行为 煤炭开采后形成了独特的矿区生态环境问题， 如 造成农 田以及建筑物破坏 、 村庄迁徙 、 矸石堆积如山 ， 使河川径流量减少 ， 以及地下水供水水源干枯 、 土地沙 漠化等。随着我国煤炭产量的不断增加， 煤炭开采所带 来 的环境问题愈加突出 ， 主要表现为以下方面。 1 ． 1水资源的破坏 煤矿开采过程中破 坏了地下含水层的原始径流 ， 大量排出地下水 。同时， 造成区域含水层水位下降 ， 形 成大规模地下水降落漏斗 ，直接影响到区域水文地质 条件。开采产生的地表变形往往影响到地表水体 河 流 、 湖泊 、 井 泉等 ， 从而使部分 沟泉水量减少甚 至干 涸 ， 影响当地居民正常的生产生活 ， 进而影响 区域植被 生长 ． 甚至土地沙漠化。这一问题在西部缺水地区显得 收 稿 日期 2 0 0 7 0 1 1 5 基金项 目国家 自然科 学基金项 目 5 0 3 7 4 0 6 6 ， 国家科技 支撑 计划项 目 2 0 0 6 B AC 0 9 B 0 1 ， 教 育部新世纪优 秀人 才支持计 划项 目 N C E T - 0 5 - 0 4 7 8 作者 简介 许 家林 ， 男， 江苏省徐州市 中国矿 业大学能源与安全工程学院， 教授 ， 主要从事岩层 移动与绿 色开采方面的研 究； E - m a i h c a mt x j l c u mt ． e d u ．c n 国 维普资讯 Re s e a r c h No t e s 尤为突出。 我国每年采煤破坏地下水 2 2 亿 m3 ／ a 。 山西省 通过对 5 4 0 3个煤矿进行排水量的统计 ， 结果显示平均 开采 1 t 煤炭 ． 矿井排水 0 ． 8 7 t ， 致使山西本来就缺水的 生态环境受到进一步破坏。如晋祠泉在 1 9 5 4年的流量 为 2 m3 ／ m i n ．由于晋祠泉域内西山煤 田的大规模开采 ， 泉水流量逐渐减少 ， 于 1 9 9 4年 5月断流。 由于煤矿开采 破坏地下水而引起当地居民失去饮用水源 的情况在媒 体上也时有报道。 1 ． 2土地 资源的破 坏 地表塌陷 、 水土流失、 沙漠化、 固体废弃物对土地的 压占和污染严重破坏土地资源 。 煤炭开采所造成 的沉陷 对土地资源的破坏是十分严重的 ， 我 国因采煤区地表塌 陷造成的土地破坏总量约为 4 0万 h m ，开采万吨原煤 造成的土地塌陷面积平均达 0 ． 2 0 ～ 0 ． 3 3 h m ，每年因采 煤破坏的土地 以 3万～ 4万 h m 的速度递增。如 山西省 目前煤炭开采引起的地下采空面积达 1 3 0 0 k m 约占 山西全省面积的 1 ％ 这一问题在华东地 区及粮食和 煤炭复合主产区显得尤为突出。此外， 煤矿开采会产生 占煤炭产量 1 0 ％～ 2 0 ％的矸石 ，目前我国煤矸石 累计堆 存近 4 0亿 t ， 占用土地 1万 h m 。 1 ． 3大气 的污 染 煤 矿排 放 瓦斯 及矸 石 山 自燃 释 放大 量 的 S O ， C O z ， C O． 污染空气。矿井瓦斯 C H 产生的温室效应是 C O 的 2 1 倍。我国煤矿年排放瓦斯 1 2 0亿 i n ， 平均利用率不到 2 0 ％ 。 综上所述 ．煤炭开采造成的环境破坏是非常严重 的， 大大超出了矿 区环境容量 ， 因此我国的煤炭开采是 以牺牲环境为代价的． 而煤炭作为我国主要能源的状况 在短期 内难 以改变 。 为 了避免开 采对 矿 区环境 的继续 破 坏， 国家和煤炭行业必须考虑煤炭资源与环境协调开采 问题 ． 按照国务院“ 关于促进煤炭工业健康发展 的若干 意见” 的要求 ， 转变煤炭开采理念， 开展煤炭资源绿色开 采技术研究 ， 依靠技术进步 ， 将煤炭生产活动对 自然资 源和生态环境 的影响降低到最小程度 。 2 绿 色 开 采 的 理 念 与 内 涵 绿色开采的内涵是减少采煤对环境的破坏 ， 为此就 要形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。 煤矿绿 色开采以及相应的绿色开采技术 ， 在基本概念上是从广 义资源的角度认识和对待煤 、 瓦斯 、 水、 土地等一切可以 利用的资源； 基本 出发点是从开采的角度防止或尽可能 减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响 ； 目标是取 得最佳的经济效益 、 环境效益和社会效益。煤矿绿色开 采具 有 以下 3方 面的 内涵和特 点 。 2 ． 1对 原有 矿井废 弃 或 有 害 物观 念的转 变 从广义资源的角度而论 ，在矿区范围内的煤炭 、 地 下水 、 煤层内所含的瓦斯 、 土地 、 煤矸石以及在煤层附近 ev l ew l 的其他矿床都应该是这个矿区的开发对象而加以利用。 而原来矿井瓦斯 的定义是 矿井中主要 以甲烷为主的有 害气体。事实上 ， 瓦斯是清洁能源， 1 m 瓦斯可发电 3 ～ 3 ． 5 k W h。 原来矿井水文地质类型的定义是根据矿井水文地 质条件 、 涌水量 、 水害情况和防治水难易程度等来划分 类型， 是将矿井水作为水害来对待的。而现在则可 以在 防治地下水的同时将矿井水资源加以利用。 应该减少对土地的破坏和矸石的排放。 矸石是开采 中产生的固体废弃物 ，但也可作为塌陷地的复垦材料 、 采空区充填骨料以及制砖材料等。 2 ． 2从源 头上 采取措 施减 轻开 采对环 境 的破 坏 从开采的角度采取措施 ， 从源头消除或减少采矿对 环境的破坏 ， 而不是先破坏后治理 ， 这样才符合循环经 济原则。 应通过采矿方法 的改变和调整来实现地下水资 源的保护、 减缓地表沉陷、 减少瓦斯和矸石的排放等。 2 ． 3基 于岩层 运动 的特点 建 立绿色 开采理 论基 础 岩层运动对矿山压力造成影响，煤层开采后引起的 岩层变形一 破断一 移动是造成一系列环境问题的根源。 岩体不被破坏 ， 则水与瓦斯 的流动 、 地表沉陷与土 地破坏等环境问题都不会发生。因而 ， 绿色开采的重大 基础理论依据是 ① 采矿后岩层内的“ 节理裂隙场” 分 布以及离层规律；② 开采对岩层与地表移动的影响规 律； ③ 水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律； ④ 岩体应 力场分布规律及岩层控制技术。近年来 ， 为了解决上述 与 环境 相 关 的理 论 问 题 ． 提 出 了岩 层 控 制 的 关键 层 理 论_ 1 1 ． 为煤炭资源绿色开采的研究提供 了理论基础 。 绿 色开 采 G r e e n M i n i n g 的理 念提 出后 ， 已得 到 国 际采矿界认 同， 如国际著名采矿专家高斯教授曾在其主 编的刊物上发表专论介绍中国的绿色开采 ， 并建议将 绿色开采作为现代采矿科学的新词汇。 这在 国内也被越 来越多的学者 、 企业家和管理层所接受 ， 如矿山绿色开 采关键技术作为一个课题 已被列入国家“ 十一五” 科技 支撑计划中 ， 淮南 、 潞安 、 神东、 淮北等矿 区已经开始了 绿 色开采 的实践 。 3 绿 色 开 采 技 术 框 架 在构建 了图 1所示的煤炭资源绿色开采技术框架 的基础上【 3 1 ， 笔者对减沉开采 、 煤与煤层气共采 、 保水开 采 、矸石减排等各 自的技术体系和适用条件开展 了研 究 ． 对我国不同矿区的绿色开采模式提出了建议。 3 ． 1减 沉开 采 减沉开采就是减少开采所引起的地表沉陷， 以保护 土地资源和地面建筑物。 我国东部矿区及粮食与煤炭复 合主产区应重视减沉开采技术的研究， 将减沉开采作为 矿区绿色开采的重点。 笔者构建了图 2所示的减沉开采 技术体系 维普资讯 研 究报告 煤 炭开采 占用地 污染环境 地下 气化 图 1绿 色 开 采技 术 框 架 F i g ．1 T e c h n i c al f r a me wo r k o f g r e e n mi n i n g 一．塑 塞 j _ ⋯ i ] t二 二 ～一一 J 、 ⋯ I 士二二 二二L ⋯一⋯～ ⋯ 采 空 区 条 带 充 填 { l 条 带 冒 落区 注 浆 充 填l 离 层 区 分 区 隔 离 注 浆 裹 填 L 堡 蔓 圭 丝 曼 墨 一 旦 堕 堡 塑 塑 曼 堡 二 曼 曩 皇 兰 』 图 2减沉开采技术体 系 F i g 。 2 Te c h n ic a l s y s t e m o f mi n i n g wit h r e t a r din g s u r f a c e s u b s i d e n c e 研 究证 明_4 1 ． 覆岩 主关 键 层对 地 表 移 动过 程 起控 制 作用 ． 主关键层的破断将导致地表快速下沉 ， 地表下沉 速度随主关键层周期性破断而呈现跳跃性变化。因而 ， 控制主关键层就是控制地表沉陷 ， 应形成“ 条带煤柱或 充填体一 上覆岩层一 主关键层” 结构体系控制地表沉陷。 减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。 条带 开采与传统充填开采都存在明显的不足之处。 条带开采 技术存在的主要问题是采 出率低 、浪费大量煤炭资源 ； 而传统 的全部充填开采技术存在的主要 问题是充填成 本相对煤炭价格偏高、 充填量大 、 充填材料来源受限、 充 填工艺不能适应煤矿高效开采要求。 根据综合条带开采 与充填开采 的特点 ，提 出了煤矿部分充填开采技术[ 5 1 充填量和充填范围仅是采出煤量 的一部分 ． 仅对采空 区 的局部或离层区与 冒落 区进行充填 ，靠覆岩关键层结 构 、 充填体及部分煤柱共同支撑覆岩控制开采沉陷。按 部分充填的位置和时间不同， 提出了采空区膏体条带充 填 、 条带开采冒落区注浆充填 、 覆岩离层分区隔离注浆 充填等 3 种部分充填开采技术。 目前， 济宁、 新汶 、 枣庄 、 淮北等矿 区正在积极开展有关充填减沉开采 的试验研 究工作。 3 ． 2煤与煤 层气 瓦斯 共 采 煤与煤层气 瓦斯 共采就是将煤炭和赋存于煤层 中的瓦斯都作为矿井的资源加以开采 ， 实现两种资源的 共同开采。 我国高瓦斯矿区应重视煤与瓦斯共采技术的 研究 ， 将煤与瓦斯共采作为矿区绿色开采的重点。笔者 构建了图 3 所示的煤与煤层气 瓦斯 共采技术体系。 i 煤层气开采方法分为煤层采前预抽与采动卸压抽j eVl eW 冒墨墨互翟墨 图 3煤与煤层气 瓦斯 共采技术体 系 Fig． 3 T e c h n ic a l s y s t e m o f s i mu l t a n e o u s e x t r a c t i o n o f c o a I a n d c o a lb e d me t h an e 采。在煤层开采前 ， 煤层气开采的效果取决于煤层原始 渗透率的大小。 研究表明同 ， 我国埋深在 2 0 0 0 m以内具 有 3 0万亿～ 3 5万亿 m 煤层气资源 ， 但我国 7 0 ％以上煤 层的渗透率小于 l x l O m 。正因为如此 ， 我 国已钻的 2 0 0多 口采前地面煤层气井中，除个别矿区 如晋城 外 ， 稳产 、 高产井很 少 ， 而如何提高煤层采前 渗透率是 尚未解决的难题。实践表明， 一旦煤层开采引起岩层移 动 ， 即使是渗透率很低的煤层 ， 其渗透率也将增大数 十 倍至数百倍 ， 为煤层气运移和开采创造了条件。因此 ， 利用岩层运动的特点将卸压煤层气开采出来 ，将是我 国煤层气开采的一条重要途径 。基于对岩层采动裂 隙 动态分布规律的认识提 出的卸压瓦斯抽采“ O” 形 圈理 论 ， 在一些矿 区的卸压瓦斯抽采 中， 对钻孔布置起到 了 指导作用_7 n 9 1 。阳泉 、 淮南 、 晋城 、 铁法 、 淮北 、 松藻等矿 区 ．在煤与煤层气共采 中已取得了很大成绩和各 自的 经验 。目前 ， 我 国矿井抽采瓦斯 的利用率仍然很低 ， 大 部分仍排放到大气中 ，这是煤与煤层气共采需要进一 步解决的关键 问题之一。 3 。 3保 水开 采 保水开采就是在采煤的过程中对地下水资源进行 保护并对矿井排水进行资源化利用。我国西北干旱缺 水矿区应重视保水开采技术的研究 ．将保水开采作为 矿区绿色开采 的重点 。笔者构建 了图 4所示的保水开 采技术体系 图 4保 水 开 采 技 术 体 系 Fi g 4 Te c h n i c a l s y s t e m o f mi n i n g wit h wa t e r - p r e s e r v a t io n 煤层开采后 ， 随着上覆岩层中关键层的破断 ， 在该 区域 内地下水将形成下降漏斗。地下水位能否恢复 ， 取 决于随着工作面的推进 ， 上覆岩层中有无软弱岩层经重 新压实导致裂隙闭合而形成隔水带。若有隔水带 ， 则随 着雨水的再次补给 ， 下降漏斗将随之消失 ， 地下水位也 田 维普资讯 Re s e a r c h No t e s 翅 随之恢复。 而它对地面生态的影响则决定于漏斗形成与 消失的时间间隔。 我国西北部分地区 如山西大同 顶板 为厚层坚硬岩层 ， 表土层薄 ， 煤层开采后顶板破断裂缝 从井下采空区贯穿地表 ， 原有顶板含水层的水全部通过 岩层裂缝漏失 ， 造成区域地下水干枯。由于贯通地表的 破断裂缝难以闭合 ，地表降雨通过裂缝渗入井下采空 区， 原有顶板含水层无法恢复。只有对岩层裂缝进行人 工注浆封闭 、 阻断地表雨水渗漏 ， 才能逐步恢复原有含 水层。 我 国西北矿 区已开始重视保水开采问题并开展了 初步的研究[ 1 0 - 1 1 】 ， 但保水开采的技术难度很大 ， 目前有 关研究工作还刚刚起步， 要实现保水开采还有大量艰巨 的工作要做。 3 ． 4矸石减 排 矸石减排就是减少煤矿矸石排放量 、 消除矸石山的 堆积。我国所有煤矿都应重视矸石减排技术研究 。 笔者 构建了图 5所示的矸石减排技术体系。 减 少矸石占地、消除矸石山污染 、实现矸石资 漂化剃用 图 5矸石减排技术体系 F i g ． 5 Te c h n ic a l s y s t e m o f r e d u c t io n o f r o c k wa s t e 首先是少出或不出矸石 ， 以煤巷取代岩巷 ， 涉及 到 煤巷维护问题 ， 需要不断研发煤巷高效支护技术。矸石 井下处理就是将井下岩巷掘进矸石不提升出井 ， 通过建 立井下矸石转运 、 储存与充填系统 ， 将矸石充填到采空 区， 或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤 柱等[ 1 2 】 。 矸石综合利用包括将地面矸石作为减沉充填或 复垦充填材料 、 矸石制砖 、 矸石发电等。 3 ． 5煤炭地 下气 化 煤炭地下气化就是不将煤炭采 出地面， 而将其在地 下通过热化学反应在原地转化为可燃气体， 它是一种整 体绿色开采技术。 对于难 以回收的残留煤柱 、 低品位煤 、 难采煤层 ， 应积极开展地下气化技术的试验研究 。 目前我国的煤炭地下气化技术仍处 于工业试验阶 段_ l 3 】 。地下煤炭气化燃烧产生的苯和酚是致癌物质 ， 有 可能毒化水资源 ， 这个问题以及煤炭地下气化多联产技 术等很多问题需要去研究和探索。 4 结 语 资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境 问题的根本出路 。要实现绿色开采 ， 需要综合研究和解 豢 eV1 eW 国墨重量蟹盈 决政策 、 经济 、 技术等诸多难题 ， 需要花大力气开展相关 技术和政策 的研究和创新 ， 使得其技术上可行 、 经济上 合理。在技术方面， 应该将研究岩层运动对工作面的影 响转为研究开采后岩层运动对岩体内形成空隙与地表 沉陷的影 响， 以及研究采动岩体中气体 、 液体 的渗流规 律， 为保水开采 、 煤与瓦斯共采 、 减沉开采 、 矸石减排等 绿色开采技术的发展提供理论基础。在政策方面 ， 应研 究适合不 同矿区特点 的绿色开采模式和经济评价体系 及其与企业成本的关系，综合研究煤炭资源经济特点 ， 为政府制定政策提供建议。 国家应在政策与税收等方面 对绿色开采加以支持 ， 以使煤炭企业得到持续健康的发 展 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 钱鸣高， 缪协兴， 许家林， 等． 岩层控制的关键层理论[ M] ．徐 州 中国矿业大学 出版 社． 2 0 0 3 ． QI AN Mi n g g a o，MIAO X i e x i n g．XU J i a l i n ，e t a 1 ．Th e k e y s t r a t a t h e o r y i n g r o u n d c o n t r o I 『 M1 ． X u z h o u Ch i n a Un iv e r ． s i t y o f Min i n g＆ T e c h n o l o g y P r e s s ． 2 0 0 3 ． [ 2 ] GH OS E A K ． Gr e e n m n g A u n i f y i n g c o n c e p t f o r rai n i n g i n d u s t r y [ J ] ． J Mi n e s ， Me t a l s F u e ls ， 2 0 0 4 ， 5 2 1 2 3 9 3 [ 3 ] 钱鸣高， 许家林， 缪协兴． 煤矿绿色开采技术[ J ] ．中国矿业大 学学报， 2 0 0 3 ， 3 2 4 3 4 3 3 4 8 ． QI AN Min gg a o ． XU J ial in ．MI AO Xie x i n g． Gr e e n t e c h n i q u e i n c o a l mi n in g [ J ] ． J C h i n a Un iv Mi n T e c h ， 2 0 0 3 ， 3 2 4 3 4 3 -3 4 8 ． [ 4 ] 许家林， 钱鸣高，朱卫兵． 覆岩主关键层对地表下沉动态的影 响研究[ J ] ． 岩石力学与工程学报， 2 0 0 5 ， 2 4 5 7 8 7 7 9 1 ． XU J i a l i n ，QI AN Mi n g g a o ，ZHU Wei b i n g ．S t u d y o n i n f lu e n c e s o f p r i ma r y k e y s t r a t u m o n s u r f a c e d y n ami c s u b s i d e n c e [ J ] ． C h i n J R o c k Me c h E n g ， 2 0 0 5 ， 2 4 5 7 8 7 7 9 1 ． [ 5 ] 许家林， 朱卫兵， 李兴尚， 等． 控制煤矿开采沉陷的部分充填 开采技术研究[ J ] ． 采矿与安全工程学报， 2 0 0 6 ， 2 3 1 6 1 1 ． XU J i a l i n ， ZHU We i b i n g ，L I Xi n g s h a n g， et a 1 ． St u d y o f t h e t e c h n o l o g y o f p art iaI f i l l in g t o c o n t r o I c o a I mi n i n g s u b s i d e n c e [ J ]J Mi n S a f E n g ， 2 0 0 6 ， 2 3 1 6 1 1 ． 『 6 ]叶建平， 史保 生， 张春才． 中国煤储层渗透性及其主要影响 因 素[ J ] ． 煤炭学报， 1 9 9 9 ， 2 4 2 1 1 8 1 2 2 ． YE J i a n p i n g． SHI B a o s h e n g． ZH ANG Ch u n c ai ． Co a I r e s e r v o i r p e r me a bil i t y a n d it s c o n t r o l l e d f a c t o r s i n Ch in a 【 J ] ． J Ch i n a C o a I S o c ， 1 9 9 9 ， 2 4 2 1 1 8 1 2 2 ． [ 7 ]许家林， 钱鸣高． 地面钻井抽放上覆远距离卸压煤层气试验 研究[ J ] ． 中国矿业大学学报， 2 0 0 0 ， 2 9 1 7 8 8 2 ． XU J iali n ．QI AN Mi n gg a o ．S t u d y o n d r a i n a g e o f r e l ie v e d me t h a n e f r O m o v e r l y i n g c o a l s e a m f a r a wa y f r O m t h e p r o t e c t i v e s e a m b y s u r f a c e we l I[ J ] ． J C h i n a U n i v Mi n T e c h ， 2 0 0 0 ， 2 9 1 7 8 - 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s e l l i n g e fi e c t ” 。Re c e n t s t u d i e s s h o w t h a t t h 。 p r o b l e m i s NP h a r d 。I n t h i s p a p e r ，t h e g e n e t i c a l g o r i t h m i s a p p l i e d t o t h i s p r o b l e m．a n d a q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s me t h o d f o r” c r o s s s e l l i n g e f f e c t ”i s p r o p o s e d ，u s i n g q u a nt i t a t i v e a s s o c i a t i o n r u l e s ，a n d a n e wl y d e v e l o p e d d a t a mi n i n g t e c h n i q u e t o i d e n t i f y q u a n t i t a t i v e a f f i n i t i e s i n l a r g e t r a n s a c t i o n d a t a b a s e s 。B a s e d o n t h e f e a t u r e s o f t h e g e n e t i c a l g o r i t h m ，a me t h o d o f d e f i n i n g i mp r e c i s e fi t n e s s f u n c t i o n i s p r o p o s e d ，wh i c h c a n b e u s e d for s o l v i n g i t e m s e l e c t i o n p r o b l e ms wi t h i mp r e c i s i o n c r o s s s e l l i n g e f f e c t 。 K e y Wo r d s g e n e t i c a l g o r i t h m； d a t a mi n i n g ； q u a n t i t a t i v e a s s o c i a t i o n rul e ； c r o s s s e l l i n g CL C Nu mb e r T P 3 1 1 D o c u me n t C o d e A Ar t ic l e I D 1 0 0 0 7 8 5 7 2 0 0 7 0 7 0 0 6 5 0 6 收 稿 日期 2 0 0 6 一l l 一1 3 作者简介 程 岩 ， 男， 复旦大学管理 学院信息管理与信 息系统 系， 讲 师， 研 究方向为电子 商务 、 数据挖掘 E ma i l y a n c h e n g f u d a n 。 e d u 。 c n an d c o al b e d me t h a n e s i mu lt a n e o u s e x t r a c t i o n “t e c h n iq u e o n t h e b a s i s O f s t r a t a mo v e me n t[ J ] ． J C h i n a Co a l S o c 。 2 0 0 4 ， 2 9 2 1 2 9 1 3 2 ． [ 9 ] 刘泽功， 袁 亮， 戴广龙， 等． 开采煤层顶板环形裂隙圈内走向 长钻孔法抽放瓦斯研究[ J ]中国工程科学， 2 0 0 4 ， 6 5 3 2 一 3 8 L I U Ze g o n g， YUAN L i a n g。 DAI Gu a n gl o n g。e t a 1 ． St u dy o n c o al s e a m r o o f ga s dr a i n a g e f r O m t h e s t r i k e o f a n n u l a r f r a c t u r e a r e a s b y t h e lo n g d r i l l me t h o d[ J ] ． E n g S c i ， 2 0 0 4 ， 6 5 3 2 3 8 ． [ 1 0 ]师本强， 侯忠杰． 陕北榆神府矿区保水采煤方法研究[ J ] 煤 炭工程。 2 0 0 6 1 6 3 6 5 ． S HI B e n q i a n g ， H OU Z h o n g j i e R e s e a r c h