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基于地层承载力约束的“煤-水”协调开采理论与工程实践
1
作者
庞振忠
曾一凡
+8 位作者
韩柯尧
武强
刘守强
华照来
赵刚毅
张帅
杨虎雄
王学军
李飞帆
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第7期1-11,共11页
【背景】榆神矿区煤炭资源高强度回采后引起的环境负效应问题和顶板水害问题,已经严重制约地区的可持续发展。【方法与结果】对此,在总结现有缓解煤炭开采对地下水资源及地表生态环境影响研究成果的基础上,通过采用理论分析、现场调研...
【背景】榆神矿区煤炭资源高强度回采后引起的环境负效应问题和顶板水害问题,已经严重制约地区的可持续发展。【方法与结果】对此,在总结现有缓解煤炭开采对地下水资源及地表生态环境影响研究成果的基础上,通过采用理论分析、现场调研、数据统计等研究方法,对陕西榆神矿区煤炭开采与脆弱生态环境保护的矛盾进行分析,并系统阐述地层承载力概念和其对保护生态环境意义,通过数理统计方法拟合适应于西部生态脆弱矿区的导水裂隙带发育高度计算公式,应用简支梁理论和水文地质学理论确定出影响地层结构损伤的主控因素;最后基于“煤-水”双资源协调开采理论,确定基于地层承载力的“高效益”采煤协同开采技术架构与回采思路,并以曹家滩煤矿122107工作面为例进行工程应用。122107工作面采用“分块段逐步增采高”的回采思路进行回采后,顶板覆岩破断整体呈现出“台阶型”的破坏形态,回采全过程工作面涌水量在170m^(3)/h左右波动,未超出工作面的排水能力。【结论】在脆弱生态矿区需将承载力作为核心评估指标,通过控制开采工艺与地层承载力的动态平衡,实现资源开发与生态保护的协同,该回采思路不仅可确保煤炭资源的“高效益”采出率,而且可解决煤炭开采与脆弱生态环境保护之间的矛盾。研究结果可为西部其他干旱半干旱矿区提供理论和技术借鉴。
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关键词
榆神矿区
“煤-水”双资源
地层承载力
导水裂隙带
开采技术框架
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职称材料
题名
基于地层承载力约束的“煤-水”协调开采理论与工程实践
1
作者
庞振忠
曾一凡
韩柯尧
武强
刘守强
华照来
赵刚毅
张帅
杨虎雄
王学军
李飞帆
机构
中国
中煤能源集团有限公司装备事业部(装备
研究
院)
中国矿业大学
(
北京
)
国家
煤矿
水害
工程
防治
技术
研究
中心
黄河生态环境科学
研究
所
陕西陕煤曹家滩
矿业
有限公司
鄂尔多斯市应急管理局
开滦建设(集团)有限责任公司
宁夏红墩子煤业有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第7期1-11,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2902004,2023YFC3012102)
国家自然科学基金项目(42027801,42072284,42372297)。
文摘
【背景】榆神矿区煤炭资源高强度回采后引起的环境负效应问题和顶板水害问题,已经严重制约地区的可持续发展。【方法与结果】对此,在总结现有缓解煤炭开采对地下水资源及地表生态环境影响研究成果的基础上,通过采用理论分析、现场调研、数据统计等研究方法,对陕西榆神矿区煤炭开采与脆弱生态环境保护的矛盾进行分析,并系统阐述地层承载力概念和其对保护生态环境意义,通过数理统计方法拟合适应于西部生态脆弱矿区的导水裂隙带发育高度计算公式,应用简支梁理论和水文地质学理论确定出影响地层结构损伤的主控因素;最后基于“煤-水”双资源协调开采理论,确定基于地层承载力的“高效益”采煤协同开采技术架构与回采思路,并以曹家滩煤矿122107工作面为例进行工程应用。122107工作面采用“分块段逐步增采高”的回采思路进行回采后,顶板覆岩破断整体呈现出“台阶型”的破坏形态,回采全过程工作面涌水量在170m^(3)/h左右波动,未超出工作面的排水能力。【结论】在脆弱生态矿区需将承载力作为核心评估指标,通过控制开采工艺与地层承载力的动态平衡,实现资源开发与生态保护的协同,该回采思路不仅可确保煤炭资源的“高效益”采出率,而且可解决煤炭开采与脆弱生态环境保护之间的矛盾。研究结果可为西部其他干旱半干旱矿区提供理论和技术借鉴。
关键词
榆神矿区
“煤-水”双资源
地层承载力
导水裂隙带
开采技术框架
Keywords
Yushen mining area
coal-water dual resources
formation bearing capacity
water flowing fractured zone
framework of mining technology
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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出处
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1
基于地层承载力约束的“煤-水”协调开采理论与工程实践
庞振忠
曾一凡
韩柯尧
武强
刘守强
华照来
赵刚毅
张帅
杨虎雄
王学军
李飞帆
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025
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