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我国是世界上煤矿水害最为严重的国家之一，据国家煤矿安全监察局统计，2011—2015年我国煤矿水害事故起数分别为44、24、21、19、12起，死亡人数分别为192、122、89、79、64人，虽然事故起数和死亡人数均在逐年递减，但是煤矿水害事故时有发生，仍是影响煤矿安全生产的主要因素之一。我国东部矿区水害严重，需要防治水；西部矿区缺水严重，需要保护水(保水采煤)，但即使在西部严重缺水矿区，也存在严重的水害威胁，我国煤矿涌水量最大的矿井就在西部(榆神矿区)，矿井涌水量达到5 000 m3/h以上。据统计，全国约有61处煤矿的正常涌水量超过1 000 m3/h，近年来全国煤矿每年实际排水量达71.7亿 m3，与此同时，矿井水资源化利用率逐年提高，尤其是在西部缺水矿区，不仅充分利用了矿井水，而且还建设了地下水库，有效利用了采空区特殊的地质结构，实现了绿色开采。尽管如此，煤矿地下水控制与资源化利用仍是当前我国煤矿安全生产和科学开采面临的重大难题。鉴于此，我刊于2016年第8期开设“煤炭开采水害防治及水资源保护利用技术”专题，报道我国近年来在该领域所取得的成果，以期为煤矿水害防治及水资源保护提供科技助力，促进煤矿区生态文明建设。在此，特别感谢范立民教授级高级工程师在专题组稿、审稿方面给予的大力支持和帮助，同时对所有积极为本刊撰稿的专家学者表示衷心的感谢! 我国西部保水采煤区受保护烧变岩含水层研究 来自陕西省地质环境监测总站的范立民教授级高级工程师研究团队通过对榆神府矿区烧变岩、烧变岩含水层的调查，论述了烧变岩分布，含水层储水结构及补、径、排条件。 我国西部保水采煤区受保护烧变岩含水层研究 这篇论文是中国矿业大学资源与地球科学学院隋旺华教授研究团队的成果。研究综述了国内外煤矿中广泛应用的水闸墙的技术发展现状，介绍了目前常用的水闸墙结构类型及适用条件、水闸墙设计与施工的规范化和标准化进程。 大采深矿井地面区域治理奥灰水害关键技术研究 这项成果由冀中能源集团有限责任公司、冀中能源峰峰集团有限公司、中国煤炭科工集团西安研究院有限公司的科研人员共同产出，论文第一作者为赵庆彪教授级高级工程师。研究提出了“区域超前治理”奥灰岩溶水害理念并研究出了与之配套的多项行之有效的技术。 大柳塔煤矿地下水库建设与水资源利用技术 这项成果由神华神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿陈苏社教授级工程师等人研究得出，提出了利用煤矿井下采空区对水资源进行“转移、净化、储存和利用”的地下水库水循环利用关键技术。 邯邢矿区岩溶水资源优化配置研究 这是华北科技学院尹尚先教授研究团队的成果。为改变邯邢矿区岩溶水位持续下降、降落漏斗不断扩大的现状，研究人员应用水资源区域配置的理念，建立了以百泉泉域水环境持续好转为目标的水资源管理模型。 矿区寒武系灰岩地下水集中径流带展布及机理分析 为查明平顶山煤田二矿和吴寨矿寒武系灰岩地下水集中径流带赋存情况，在探明矿区地质断层发育特征的基础上，采用井下连通试验研究了地下水集中径流带的展布及成因和控水作用。这一成果由河南理工大学资源环境学院、中国平煤神马能源化工集团有限责任公司能源化工研究院、开封市通达公路勘察设计有限公司、华北水利水电大学资源与环境学院的科研人员共同得出。论文第一作者为王心义教授。 陕北煤田生态潜水保护与矿井水害预防对策 为在开采陕北侏罗纪煤田煤炭资源的同时对第四系萨拉乌苏组潜水含水层实施保护，基于煤田特殊的煤层-地下水空间组合关系，采用试验对比方法，研究了煤炭高强度开采对生态潜水流场的扰动规律，提出了生态潜水流场优化调控策略。这是西安科技大学地质与环境学院夏玉成教授课题组的研究成果。 厚松散含水层煤层开采突水溃沙防治技术 这是神华神东煤炭集团有限责任公司王振荣高级工程的研究成果。为解决神东矿区薄基岩厚松散含水层煤层开采突水溃沙难题，作者以哈拉沟煤矿22206工作面为例，提出了井下疏放水与注浆加固相结合的治理方法，并在此基础上形成了“疏注结合、先疏后注、边治边探、先治后采”的突水溃沙防治技术路线。 微电阻率扫描成像测井探测采动土层导水裂隙研究 为评价煤炭开采度对松散含水层的影响程度，针对松散含水层下伏采动土层，采用钻孔冲洗液消耗、水位观测、微电阻率扫描成像测井及物理模拟等手段，揭示了煤炭开采导水裂隙在土层中的发育规律。这项研究成果为陕西煤业化工技术研究院有限责任公司和煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程研究中心的科研人员联合得出。论文第一作者为李涛高级工程师。 带压开采首采工作面底板破坏深度研究 这一成果为西安科技大学地质与环境学院及中国煤炭科工集团西安研究院有限公司的科研人员得出。论文第一作者为为代革联副教授。为了得到离柳矿区柳家庄煤矿8号煤层首采工作面底板破坏发育特征，研究人员采用数值模拟及现场实测相结合的方法，研究了80101首采工作面底板破坏裂隙的发育形态及深度、不同工作面宽度条件下的底板破坏深度发育特征。现场实测结果验证了数值模拟的有效性。 底板承压水保水采煤技术与工程实践 这是长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室的成果。论文第一作者为马雄德博士。研究人员以董家河煤矿为例，在研究5号煤层下伏含(隔)水层特征及煤层开采底板破坏深度的基础上，制定了承压水体上保水采煤技术体系，提出了“监测预报，超前探测，探治结合，综合防治”四位一体综合保水采煤技术体系。 软弱覆岩下厚煤层综放开采导水断裂带高度计算 这是中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室、神华集团有限责任公司科技发展部、神华集团有限责任公司煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室的科研人员共同研究的成果。研究以神华大雁矿业公司敏东一矿02工作面为例，利用多种方法计算导水断裂带高度，发现蒙东地区软弱覆岩特厚煤层综放开采条件下冒采比为5，裂采比为11。 深埋薄基岩顶板来压与底板破坏深度关系 研究显示顶板来压步距越大，冲击载荷越大;顶板冲击载荷及支承压力的叠加作用导致底板破坏深度增加；随来压步距增大，底板破坏深度先增加后又趋于稳定；顶板剧烈来压的周期性造成了底板破坏和底板出水的周期性。这项成果是由中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院的李春元和张勇得出的。 |
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