顾大钊：煤矿地下水库理论框架和技术体系

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1、第40卷第2期煤炭学报Vol.40No.22015年2月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYFeb.2015顾大钊.煤矿地下水库理论框架和技术体系[J].煤炭学报,2015,40(2):239-246.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2014.1661GuDazhao.Theoryframeworkandtechnologicalsystemofcoalmineundergroundreservoir[J].JournalofChinaCoalSociety,2015,40(2):239-246.doi:10.1

2、3225/j.cnki.jccs.2014.1661煤矿地下水库理论框架和技术体系顾大钊(神华集团有限责任公司科技发展部,北京100011)摘要:针对我国西部(晋陕蒙宁甘)地区富煤缺水,且蒸发量是降雨量的6倍左右的条件,以及西部煤炭规模化开采产生的裂隙场,破坏了原有的地下水系统,产生大量矿井水,为保障煤矿安全,解决将大量矿井水外排地表蒸发损失的问题,提出了“导储用”为核心的煤矿地下水库地下水保护利用理念,研究开发了涵盖煤矿地下水库设计、建设和运行的技术体系,包括水源预测、水库选址、库容设计、坝体构建、安全运行和水质保障等六大关键技术,并在神东矿

3、区成功建设了示范工程,累计建成32座煤矿地下水库,为矿区提供了95%以上用水,且实现了长期低成本安全稳定运行。工程实践表明,煤矿地下水库是充分利用地下自然空间和自然力储存和净化矿井水的安全、低成本、规模化的储水技术,为西部地区煤炭开采地下水资源保护利用提供了有效技术支撑。关键词:煤炭地下水库;西部地区;煤炭现代开采;地下水保护利用中图分类号:TV623;TD74文献标志码:A文章编号:0253-9993(2015)02-0239-08Theoryframeworkandtechnologicalsystemofcoalmineundergrou

4、ndreservoirGUDa-zhao(ScienceandTechnologyDevelopmentDepartment,ShenhuaGroupCorporationLimited,Beijing100011,China)Abstract:InwesternChina(Shanxi,Shaanxi,InnerMongolia,NingxiaandGansu),therearerichcoalresources,whiletherearealsowaterresourceshortage.Asurfaceevaporationcapacit

5、yisabovesixtimesofrainfall.Thelarge-scale,in-tensive,moderncoalminingcanresultintheformationofcrack,destroytheoriginalundergroundwatersystem,andthegenerationoflotsofminewater.Inordertoensuretheundergroundproductionsafety,minewateristraditionallydis-chargedtothesurface.Howeve

6、r,duetolargeevaporationcapacityinthewesternarea,thedischargedminewatercanquicklybeevaporatedandisthereforelostafterbeingdischarged.Therefore,atechnicalapproachofstorageandutili-zationofminewaterusingundergroundreservoirsofcoalminewasproposed,whichincludeddesign,constructiona

7、ndoperationtechnology.Thetechnicalsystemiscomposedofwaterresourceprediction,reservoirsiteselection,reservoircapacitydesign,damconstruction,safetyguarantees,waterqualitycontrol,etc.Currently,32coalmineundergroundreservoirshasbeenestablishedinShendongMiningArea,whichcanprovide

8、95percentoftotalwaterconsumption,andbeeninoperationsafelywithalowcost.Itiss