張玉軍,宋業杰,樊振麗,尹希文,趙秋陽,張風達,甘志超,張志巍,李友偉
(1.天地科技股份有限公司 開采設計事業部,北京 100013;2.中煤科工開采研究院有限公司,北京 100013;3.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室,北京 100013)
煤炭在我國一次能源生產和消費結構中長期占比60%以上,是我國能源安全的壓艙石。隨著煤炭開采重心的戰略轉移,西北地區已成為我國能源供應的主要基地。近年來,鄂爾多斯盆地侏羅紀煤田開發不僅受頂板水害威脅,影響煤炭資源安全開采,尤其是陜北榆神府礦區由于地處黃河流域北部,生態環境脆弱,隨著工作面尺寸大、推進速度快等高強度開采,不僅導致覆巖破壞劇烈,而且也使得地表下沉速度快、移動變形量大、非連續破壞明顯,引起水資源和生態環境損害。因此,在保障侏羅紀煤田資源開發安全的前提下,減少煤礦開采對水資源的損害,實現煤炭開采與礦區生態環境協調發展,是黃河流域煤炭工業高質量發展必須破解的重大科學難題[1]。
針對受水害威脅的侏羅紀煤田,董書寧等[2]基于侏羅紀煤炭資源賦存條件、頂板含水層特征、頂板水害分布范圍與防控難題,對離層水害、薄基巖潰水潰沙、厚層砂巖水害和燒變巖水害4種典型頂板水害進行了系統研究。我國關于礦區水體保護思想的論述最早是劉天泉[3]院士團隊于1981年提出的,指出在水庫、井泉等要求保護的水體下采煤的前提是不允許導水裂縫帶波及水體,而且須針對受護水體留設防水安全煤巖柱。……