基于保障生態地下水位的露天煤礦主動保水技術研究

董書寧，王 海,2，黃選明，王 皓，曹海東，王曉東，張 雁，苗賀朝

(1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077；2.中國礦業大學 資源與地球科學學院，江蘇 徐州 221116)

0 引 言

根據《2020年BP世界能源統計年鑒》統計[1]，2020年石油占全球一次能源消費量的33.1%、天然氣占24.2%、煤炭在世界能源結構中所占的比重降至16年來的最低水平，到2019年降至27%；2019年，我國全年能源消費總量48.6億t標準煤，煤炭消費量占能源消費總量的57.7%，比上年下降1.5個百分點；天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量占能源消費總量的23.4%[2]。煤炭仍然是我國能源消費結構中重要組成部分。我國14個大型煤炭基地煤炭產量占全國的95%以上，其中內蒙古、山西、陜西更是我國煤炭的主產區。但上述地區均處于干旱、半干旱地區，水資源匱乏，植被稀少，生態環境脆弱，煤炭及相關產業用水緊張。我國每年因煤炭開采破壞地下水約80 億t[3]，相當于西安市4年的用水總量，地下水賦存與補給、循環模式發生改變，地下水位下降，植物養分流失，加劇土壤鹽漬化和荒漠化問題。

為解決煤炭開采中的環境問題，自20世紀90時代，我國學者提出保水采煤概念，經過近30年的發展，保水采煤的研究取得豐碩成果，科學內涵進一步豐富。根據陜北侏羅紀煤田特征，劃分了無水開采區、可控保水開采區、保水限采區和自然保水開采區4種保水采煤分區類型[4]。針對神東礦區不同的水文地質結構類型，提出了神東礦區的保水采煤的基本原則，以及礦區重要水源地、厚基巖含水層、燒變巖含水層、水資源轉移存貯、礦井水資源化利用等保水采煤的關鍵技術[5]。……