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中國煤科西安研究院牽頭研發的“煤層頂板含水層涌水動力學機制及水害防控關鍵技術”獲重大突破

發布時間: 2021-04-11

長期以來,因缺乏有效的水害防控手段,現有頂板水害防治理論與技術已難以滿足礦井安全生產的需要,嚴重制約了我國西部侏羅系煤炭資源的開發。如今,這一問題有了新的解決方案。

近日,由中國煤科西安研究院牽頭研發的“煤層頂板含水層涌水動力學機制及水害防控關鍵技術”取得新突破,這一技術在寧夏、陜西等地多個礦區推廣使用后,取得了良好的經濟和社會效益。這標志著困擾煤炭行業多年的侏羅系煤炭開采頂板水害問題有了系統有效的解決方案。

據了解,隨著我國煤炭戰略轉移,西部煤炭資源開發力度逐年加大,而可采侏羅系煤炭資源占西部煤炭總儲量的60%以上,主要分布在陜、蒙、新、甘、寧等5?。▍^),侏羅系煤層開采過程中,普遍面臨頂板水害威脅。尤其是在陜西、寧夏和內蒙古等?。▍^)部分礦區,因頂板水威脅嚴重,部分礦井非但不能達產,甚至陷入被迫停產的尷尬境地。

據介紹,頂板水害威脅主要源自工作面采動過程中出現的頂板集中涌水,傳統防治方法為“采前頂板水鉆孔預疏放”加“采動過程工作面涌水強排”模式,這種模式雖保障了工作面安全回采,但礦井無效生產時間和經濟成本顯著增加,生產效率較低。

為破解侏羅系煤炭資源開發過程中存在的頂板水害問題,2017年至2019年,項目組進行重點攻關,創新性提出了采煤工作面涌水量多階動力學動態預測技術,實現了工作面采動過程涌水量的精準動態預測;提出了基于沉積和構造耦合的含水層富水性評價方法,以及基于多目標非線性模型的頂板水控制疏放技術,有效緩解了含水層過度疏放、疏放水周期長、疏放水工程投入過大等問題。

這些技術已在寧夏、陜西、內蒙古等6個煤礦區14個煤礦推廣應用,累計節省超過15萬米鉆探工程量,縮短了超過350天的疏放水工期,減少礦井外排水量70多萬立方,解放受頂板水害威脅煤炭資源量超過1500萬噸。


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