西部矿区采动损害及减损开采的地质
保障技术框架体系
王双明1,2,3,孙 强1,2,3,耿济世1,2,3,
袁士豪1,2,3,谷 超1,2,3,杨多兴4,
牛 超1,2,3,路 拓1,2,3,郭 晨1,2,3,
张唤兰1,2,3,黄海鱼5,师庆民1,2,3
作者单位
(1. 西安科技大学 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室,陕西 西安 710054;2. 西安科技大学 地质与环境学院,陕西 西安 710054;3. 西安科技大学 煤炭绿色开采地质研究院,陕西 西安 710054;4. 应急管理部国家自然灾害防治研究院,北京 100085;5. 中煤能源研究院有限责任公司,陕西 西安 710054)
PART.1
创新点
1.围绕煤矿安全高效开采面临的地质环境损害预测预警难和减损开采保障压力大等难题,基于煤炭采动损害预测与减损地质保障多学科交叉特点,厘清了损害模式和预警信息关键参量的映射关系,揭示了采动效应下地质条件物质场、能量场、信息场的耦合机制,形成了安全高效开采的地质保障策略和减损控灾工程技术体系。
2.阐述了煤矿区地质条件采动损害及减损地质保障的科学内涵和研究思路,提出了西部矿区减损开采地质保障关键科学问题,构建了基于损害源、损害模式、损害动力、损害通道剖析以及减损技术与效果评价于一体的减损控灾体系,为煤矿安全高效开采和防灾减损提供地质、力学、物理基础的科学依据。
PART.2
文章主要内容
1 煤矿区地质条件损害与减损开采的科学内涵
2 减损开采地质保障的关键科学问题
2.1 煤矿孕灾地质条件结构表征与孕灾环境分析
2.2 采动效应下地质条件损害模式及演化规律
2.3 采动地质条件全时空信息场响应模型
2.4 采动地质条件损害监测及预报方法
2.5 采动减损控灾综合保障策略及工程技术方法
3 减损开采地质保障技术研究总体思路
4 减损开采地质保障关键技术
4.1 矿区地质环境条件研究
4.2 采动效应下地质条件响应及动态反演
4.3 采动效应下地质条件损害全时空信息场响应监测及判识
4.4 采动效应下地质条件损害监测方法与预警预报
4.5 减损控灾保障策略及工程技术体系
PART.3
主要附图
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图 1 煤炭资源开发、地质条件演化与灾害预测预警的内在关系
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图 2 煤炭开采减损保障技术体系
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图 3 减损开采地质保障亟待突破的瓶颈问题
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图 4 损害预测与减损地质保障实现途径
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图 5 总体技术路线
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图 8 地质条件损害全时空信息场响应及判识标准研究技术路线
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图 9 地质条件采动损害监测方法及预报模型研究技术路线
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图 11 减损控灾保障策略及工程技术体系研究技术路线
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PART.4
作者简介
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王双明,中国工程院院士,教授,博士生导师,国家煤炭工业技术委员会煤田地质专家委员会副主任委员,西安科技大学学术委员会主任、煤炭绿色开采地质研究院院长。国家新世纪百千万人才工程煤炭行业专业技术拔尖人才、国家有突出贡献中青年专家,享受国务院政府特殊津贴,荣获国家科技进步二等奖3项、省部级一等奖6项、李四光地质科学奖等。
长期从事煤炭地质与矿区环境保护研究,在鄂尔多斯盆地找煤、探煤、保水采煤方面取得重要研究成果。揭示了鄂尔多斯盆地煤炭资源总体分布特征和赋存规律,为煤炭工业战略西移提供了科学依据和资源保障。建立了煤田综合勘查技术体系,将煤炭地质勘查引领到了高效高精度勘查新阶段。提出了以生态水位保护为核心的矿区生态环境保护新技术,为煤炭绿色开采提供了理论基础和技术支撑。提出了富油煤作为煤基油气资源的绿色低碳开发技术、煤矿采动空间CO2封存技术等,推动了西部煤炭绿色低碳开发。
引用格式
王双明,孙强,耿济世,等. 西部矿区采动损害及减损开采的地质保障技术框架体系[J]. 煤田地质与勘探,2024,52(9):1−13.
doi: 10.12363/issn.1001-1986.24.03.0181