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西安研究院牽頭研發(fā)的侏羅系煤田頂板水害防治技術(shù)獲重大突破
發(fā)布時(shí)間：2021/4/14 12:57:29 來(lái)源： 點(diǎn)擊次數(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，因缺乏有效的水害防控手段,現(xiàn)有頂板水害防治理論與技術(shù)已難以滿(mǎn)足礦井安全生產(chǎn)的需要,嚴(yán)重制約了我國(guó)西部侏羅系煤炭資源的開(kāi)發(fā)。如今，這一問(wèn)題有了新的解決方案。
近日，由西安研究院牽頭研發(fā)的“煤層頂板含水層涌水動(dòng)力學(xué)機(jī)制及水害防控關(guān)鍵技術(shù)”取得新突破，這一技術(shù)在寧夏、陜西等地多個(gè)礦區(qū)推廣使用后，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這標(biāo)志著困擾煤炭行業(yè)多年的侏羅系煤炭開(kāi)采頂板水害問(wèn)題有了系統(tǒng)有效的解決方案。
據(jù)了解，隨著我國(guó)煤炭戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，西部煤炭資源開(kāi)發(fā)力度逐年加大，而可采侏羅系煤炭資源占西部煤炭總儲(chǔ)量的60%以上，主要分布在陜、蒙、新、甘、寧等5�。▍^(qū)），侏羅系煤層開(kāi)采過(guò)程中，普遍面臨頂板水害威脅。尤其是在陜西、寧夏和內(nèi)蒙古等�。▍^(qū)）部分礦區(qū)，因頂板水威脅嚴(yán)重，部分礦井非但不能達(dá)產(chǎn)，甚至陷入被迫停產(chǎn)的尷尬境地。
據(jù)介紹，頂板水害威脅主要源自工作面采動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的頂板集中涌水，傳統(tǒng)防治方法為“采前頂板水鉆孔預(yù)疏放”加“采動(dòng)過(guò)程工作面涌水強(qiáng)排”模式，這種模式雖保障了工作面安全回采，但礦井無(wú)效生產(chǎn)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本顯著增加，生產(chǎn)效率較低。
為破解侏羅系煤炭資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的頂板水害問(wèn)題，2017年至2019年，項(xiàng)目組進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，創(chuàng)新性提出了采煤工作面涌水量多階動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工作面采動(dòng)過(guò)程涌水量的精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)；研發(fā)了基于多目標(biāo)非線(xiàn)性模型的頂板水控制疏放技術(shù)，有效緩解了含水層過(guò)度疏放、疏放水周期長(zhǎng)、疏放水工程投入過(guò)大等問(wèn)題。
這些技術(shù)已在寧夏、陜西、內(nèi)蒙古等6個(gè)煤礦區(qū)14個(gè)煤礦推廣應(yīng)用，累計(jì)節(jié)省超過(guò)15萬(wàn)米鉆探工程量，縮短了超過(guò)350天的疏放水工期，減少礦井外排水量70多萬(wàn)立方，解放受頂板水害威脅煤炭資源量超過(guò)1500萬(wàn)噸。
近日，由西安研究院牽頭研發(fā)的“煤層頂板含水層涌水動(dòng)力學(xué)機(jī)制及水害防控關(guān)鍵技術(shù)”取得新突破，這一技術(shù)在寧夏、陜西等地多個(gè)礦區(qū)推廣使用后，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這標(biāo)志著困擾煤炭行業(yè)多年的侏羅系煤炭開(kāi)采頂板水害問(wèn)題有了系統(tǒng)有效的解決方案。
據(jù)了解，隨著我國(guó)煤炭戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，西部煤炭資源開(kāi)發(fā)力度逐年加大，而可采侏羅系煤炭資源占西部煤炭總儲(chǔ)量的60%以上，主要分布在陜、蒙、新、甘、寧等5�。▍^(qū)），侏羅系煤層開(kāi)采過(guò)程中，普遍面臨頂板水害威脅。尤其是在陜西、寧夏和內(nèi)蒙古等�。▍^(qū)）部分礦區(qū)，因頂板水威脅嚴(yán)重，部分礦井非但不能達(dá)產(chǎn)，甚至陷入被迫停產(chǎn)的尷尬境地。
據(jù)介紹，頂板水害威脅主要源自工作面采動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的頂板集中涌水，傳統(tǒng)防治方法為“采前頂板水鉆孔預(yù)疏放”加“采動(dòng)過(guò)程工作面涌水強(qiáng)排”模式，這種模式雖保障了工作面安全回采，但礦井無(wú)效生產(chǎn)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本顯著增加，生產(chǎn)效率較低。
為破解侏羅系煤炭資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的頂板水害問(wèn)題，2017年至2019年，項(xiàng)目組進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，創(chuàng)新性提出了采煤工作面涌水量多階動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工作面采動(dòng)過(guò)程涌水量的精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)；研發(fā)了基于多目標(biāo)非線(xiàn)性模型的頂板水控制疏放技術(shù)，有效緩解了含水層過(guò)度疏放、疏放水周期長(zhǎng)、疏放水工程投入過(guò)大等問(wèn)題。
這些技術(shù)已在寧夏、陜西、內(nèi)蒙古等6個(gè)煤礦區(qū)14個(gè)煤礦推廣應(yīng)用，累計(jì)節(jié)省超過(guò)15萬(wàn)米鉆探工程量，縮短了超過(guò)350天的疏放水工期，減少礦井外排水量70多萬(wàn)立方，解放受頂板水害威脅煤炭資源量超過(guò)1500萬(wàn)噸。
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