新近系含水层下厚煤层综放安全绿色开采及水资源清洁利用

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 50; no. 5; pp. 30 - 37
• Main Authors: 郭文兵, 白二虎, 张璞, 侯建军, 张要展, 李萌
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454003%河南省新郑煤电有限责任公司,河南 郑州 451100%河南省煤科院检测技术有限公司,河南 郑州 450001 22.06.2022; 河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454003
• Subjects: 新近系含水层; 水资源利用; 地表沉陷; 安全绿色开采; 厚煤层综放
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021-1474

TD823; 煤炭开采在支撑国民经济和社会高质量发展的同时,也对矿区安全、生态环境造成严重影响.为加快推进绿色矿山建设进程,基于安全绿色开采与可持续发展理念,对新近系含水层下采煤的安全性进行了区域划分,提出了将顶板水转化为矿井水的井上、井下联合贯通疏放水及利用技术,解决了松散含水层水害威胁问题,实现了安全高效开采.分析了综放开采地表响应特征,阐明了地表动态演化规律,得到了地表动态移动变形参数;通过对沉陷区破坏程度进行区域划分,以工程复垦与生态复垦相结合的原则,对开采沉陷区实施了土地复垦措施;结合水资源与清洁能源综合利用理念,以全寿命周期理论为基础,建立了矿井供热方式的全寿命周期成本模型,分析研究了合理的矿井热源供应方式.结果表明:疏干排水解放了5.99 Mt的水体下压煤资源,且为覆岩含水层水资源的清洁利用提供了丰富的矿井水余热资源,以不同供热方式的全寿命周期成本进行分析,确定了余热利用是矿井热源供应的最佳方式,具有运行成本少、高效节能、绿色环保等特点,实现了清洁能源的高效利用;同时,以地表移动变形角量参数指导沉陷区土地复垦不仅提高了土地生产力,而且有效改善了矿区生态环境,加快了绿色矿山建设进程.