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                    灰?guī)r承壓水上開采水害防治與地下水資源保護技術(shù)實現(xiàn)重大突破

經(jīng)過4年多的艱苦攻關(guān)，淮北礦業(yè)煤礦深部灰?guī)r承壓水上開采水害防治與地下水資源保護技術(shù)實現(xiàn)新突破，有效解決了煤礦深部復雜水文地質(zhì)條件下煤層開采時灰?guī)r高承壓水對采掘活動的安全威脅，煤礦開采過程中地下水資源保護成效顯著。該技術(shù)的研發(fā)，對我國華北型煤田深部灰?guī)r承壓水上開采的水害防治工作極具指導意義，為實現(xiàn)煤礦開采的地下水資源保護提供了可靠的工程方法，使淮北礦業(yè)煤礦水害防治與地下水資源保護技術(shù)達到全國領(lǐng)先水平。

我國煤礦水文地質(zhì)條件復雜、水害類型多樣，水害威脅嚴重，煤炭開采與地下水資源保護始終是一對矛盾。煤礦進入深部開采后，隨著灰?guī)r含水層水壓的逐步增加，傳統(tǒng)的灰?guī)r承壓水上開采的水害防治方法，已無法滿足煤礦深部開采的安全需要，礦井排水量逐年上升。特別是在當前安全生產(chǎn)、環(huán)境保護的形勢下，如何保障煤礦職工的生命安全，確保灰?guī)r高承壓水上“零突水”的安全開采，同時實現(xiàn)煤礦災害防治與地下水資源保護的雙重目標，已成為煤礦企業(yè)迫在眉睫必須解決的技術(shù)難題。為解決這一難題，2014年開始，淮北礦業(yè)與西安煤科院合作研發(fā)地面定向鉆孔注漿改造薄層灰?guī)r水防治技術(shù)，針對煤礦深部灰?guī)r水壓大，井下鉆探揭穿高承壓含水層施工效率低，安全風險大，地下水資源流失嚴重等難題，率先在煤炭行業(yè)應用地面定向鉆進技術(shù)，采取實驗研究、預測評價、理論與工法創(chuàng)新和綜合治理的技術(shù)路線，突破傳統(tǒng)觀念與方法，形成了集探查、治理、驗證、評價的煤礦深部開采薄層灰?guī)r水害預測與防治、地下水資源保護的理論和關(guān)鍵技術(shù)體系。

該項目研發(fā)組成員，淮北礦業(yè)股份公司副工程師倪建明介紹，地面定向鉆孔注漿改造薄層灰?guī)r水害防治技術(shù)破解了定向鉆進技術(shù)在煤田薄層灰?guī)r中精準判層、連續(xù)順層鉆進、水文地質(zhì)評價、注漿改造與效果驗證等技術(shù)難題，滿足淮北礦區(qū)煤層900米埋深的安全開采需要，確立了礦井深部開采煤層下覆灰?guī)r承壓水害防治“遠堵近疏、查治結(jié)合、資源開采與保護并重”的技術(shù)原則，形成了裝備與工藝選擇、鉆孔設計與順層鉆進、連續(xù)精準判層、水文地質(zhì)條件評價、注漿材料篩選、注漿改造設計、工程效果驗證與評價等成套技術(shù)，實現(xiàn)了我國礦井水害防治技術(shù)更新?lián)Q代，有力推動了煤礦水害防控和環(huán)境保護技術(shù)的科技進步。

目前該成果已在淮北礦業(yè)及相鄰礦區(qū)得到推廣應用。地面定向鉆孔注漿改造薄層灰?guī)r技術(shù)的研發(fā)成功，不但從根本上解決了煤礦深部灰?guī)r承壓水上開采的水害防治和地下水資源保護的技術(shù)難題，也為生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的如隱伏陷落柱、斷層滯后突水的快速封堵，地質(zhì)異常體、高水位區(qū)的超前查治等特殊情況處理，提供了高效、快捷的工程方法。2014年以來，淮北礦業(yè)完成了朱莊礦、桃園礦6個標段的底板承壓水害區(qū)域超前治理工程，累計區(qū)域超前治理面積351.8萬平方米，解放可采儲量849.15萬噸，已安全采出煤量410萬噸，礦井正常排水量下降40%,預計開采后可獲得邊際經(jīng)濟效益448715.4萬元。采用定向鉆進技術(shù)查治隱伏陷落柱2個，快速治理突水事故4起，處理井下巷道漏漿、治理灰?guī)r高水位區(qū)各1處。該技術(shù)在全國推廣應用后，經(jīng)濟和社會效益巨大。

地面定向鉆孔注漿改造薄層灰?guī)r技術(shù)的研發(fā)，從根本上扭轉(zhuǎn)了底板灰?guī)r承壓水害防治的被動局面，實現(xiàn)了底板灰?guī)r承壓水害防治從井下查治向井上查治、井上下聯(lián)合驗證的轉(zhuǎn)變，從措施防范向工程治理的轉(zhuǎn)變，從逐面治理向區(qū)域治理的轉(zhuǎn)變，從采前治理向掘前治理的轉(zhuǎn)變，從被動防治向治保結(jié)合的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了災害防治與地下水資源保護的雙重目的，為實現(xiàn)煤礦“零突水”的目標提供了可靠的技術(shù)支撐。

據(jù)淮北礦業(yè)技術(shù)中心負責人臧明甫介紹，淮北礦業(yè)集團高度重視科研創(chuàng)新工作，近5年來，累計完成研發(fā)項目190余項，推廣應用117項，73項科技成果獲省級以上獎勵。 （責編 徐成貴）