[01266516]基于西部浅表水资源保护的高效采煤关键技术

本项目属煤矿开采、矿山压力与岩层控制、采矿环境工程以及地球物理化学等交叉学科领域。

我国西北地区是国家21世纪能源接续地，煤炭储量占全国62.7%，国家规划建设的14个大型煤炭基地有5个位于该区，产煤量超过全国的1/3。

但该区属干旱－半干旱地区，生态环境脆弱，水-煤-生态环境关系密切，采煤引起了珍贵的浅表水资源流失、地下水位下降、泉和湖淖干涸。

该问题严重制约着煤炭基地健康发展，煤炭开采与生态环境保护的矛盾日益突出，已引起科学技术界和社会的广泛关注。

开发基于浅表水资源保护的高效采煤方法（以下简称保水采煤）刻不容缓，是国家可持续发展战略要求以及《国家中长期科技发展纲要》重点领域的优先主题，符合国家创新驱动发展战略和优先西部大开发战略。

本项技术发明主要解决我国西北矿区大规模煤炭开采造成严重的矿区浅表水资源流失和生态环境破坏问题。

该技术能与我国西部矿区煤层埋藏浅、厚度大、倾角大和近距离煤层群赋存等地质条件相适应，且与现代化矿井普遍采用的高产高效采煤方法相匹配，在能满足采动岩层和导水裂隙控制目标的同时，可高效开采煤炭资源，最终实现煤炭高效开发中的浅表水资源与环境保护。

同时采用无损探测方法，实现采动过程中的矿井水害监测预警主要发明点为：

（1）发明了能与长壁式高效采煤工艺相匹配的近距离煤层群保水采煤方法，在解决薄基岩浅埋煤层水资源保护难题基础上，使反复开采扰动区的浅表水资源保护取得了突破进展;

（2）发明设计出了旺格维利快速充填保水采煤方法、装备与工艺，在控制岩层移动与地表沉陷基础上，解决了极近距浅表水和含水层下的高效保水采煤难题;

（3）发明了基于D-InSAR，以及氡气和红外辐射等地球物理化学原理的采动覆岩导水裂隙无损监测方法与预警技术，解决了采动岩体导水裂隙发育过程，以及浅表水赋存和运移状况的监测难题，为保水采煤设计、突水预防和岩层移动预计提供了实测依据。

本项目经历了多年的产、学、研联合攻关，其中还得到了国家重点基础研究发展计划（973 计划）项目、国家自然科学基金项目、江苏省高校青蓝工程科技创新团队，以及多项企业技术攻关项目的资助。

这是一项我国具有完全独立自主知识产权的水资源保护性高效采煤创新技术。

研究成果已获国内外授权发明专利26项;

出版著作10部，发表论文被Int J Rock Mech Mining Sci、Int J Coal Geo和Rock Mech Rock Eng等SCI期刊收录50余篇、EI期刊收录60余篇，论著被他引1000余次。

本项发明技术具有广阔的推广应用前景，已推广到了伊犁、榆林、鄂尔多斯、晋城、长治、济宁和枣庄等10多个矿区，取得了的超过14亿元经济效益、以及显著的社会和环境效益。