[01044329]控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法

该课题围绕该项目拟解决的第三个科学问题“矿井突水预测与控制的基础理论与方法”，从采煤的源头出发，研究控制煤矿突水事故和水资源保护一体化的采煤理论与方法，以实现在防治地下水对煤炭开采造成危害的同时，能有效保护和利用矿井水资源。研究目标：针对中国西部矿区严重缺水、生态环境脆弱，东部矿区含水层富水性强、水压高、矿井开采过程中突水问题突出及多数矿区和附近城镇缺水的特点，从采煤学理论和开采方法入手，系统研究矿井水害防治与水资源利用一体化的保水开采和煤水共采模式，形成固体矿物资源开采与水资源保护和开发利用理论和概念。主要研究内容：(1)保水采煤学理论与方法：根据水文地质结构特点、地下水系统的时空演化规律及重要水源与主采煤层的关系，充分利用隔水关键层及相应的变性再造方法，研究和建立适用于重要水源地保护、水资源转移存贮等主要模式的保水开采理论和技术体系，以保护矿区重要的地表和地下水资源，为矿区及附近的城乡的可持续发展奠定基础。(2)煤水共采的理论与方法：根据矿区及附近城乡对水资源的需求，将地表水、地下水和矿井水统一规划，研究不同矿井突水类型和不同水文地质结构的之间的关系；研究采动条件下底板岩层采动裂隙的产生、扩展演化规律，以及采高、采动应力水平、工作面几何尺寸和岩性等的影响规律；研究将矿井防治水对煤层顶底板含水层疏降，特别是强富水、高承压的奥灰含水层预疏降与供水结合理论和方法；为在井下实行清浊分流、矿井水循环复用、疏堵结合等，研究合理布井，优化开采，建立矿井突水防治和煤水共采的理论和方法。(3)矿井水资源化理论与方法：研究矿区地下水化学特征及煤矿开采后地下水和矿井水化学场演化规律；研究含煤地层伴生矿物溶滤机制和规律，重点研究含硫矿物、煤尘、油类和重金属成分对地下水和矿井水化学成分的影响及污染问题；研究矿井水水质特征及净化处理的物理、化学动力机制和处理方法；研究矿井水排放与循环复用的理论和方法，为矿井水资源化提供理论依据和方法。