在新中國成立七十五周年之際，中國礦業(yè)大學范立民教授團隊在特厚煤層保水開采技術領域獲得重要突破，為國慶節(jié)獻上了一份厚禮。

       我國西部鄂爾多斯盆地以陜北、神東、黃隴煤炭基地為主的24個開采侏羅紀煤層的礦區(qū)，存在大面積單層厚度大于8米的特厚煤層，針對特厚煤層開采的頂板含水層結構保護和地下水水位管控，一直是一個亟待解決的難題。

       2021年以來，中國礦業(yè)大學范立民教授團隊與陜西榆林能源集團榆神煤電有限公司合作，利用地質、水文地質工程地質、采礦及大數(shù)據(jù)等多學科的理論和方法，提出了在保水、控水、減水、用水條件下提高特厚煤層采出率的目標。

       經(jīng)過3年多持續(xù)攻關和工程實踐，項目組完成的《巨厚土層覆蓋區(qū)特厚煤層保水開采關鍵技術及工程應用》，日前，通過了中關村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織的科技成果鑒定。以中國工程院彭蘇萍院士為主任委員組成的鑒定委員會，對此項成果給予高度評價，認為總體上達到國際領先水平。

        據(jù)悉，該成果以榆神煤電有限公司所屬榆樹灣、銀河煤礦為保水開采工程驗證區(qū)，在多期次含水層下礦井水來源的判別技術、巨厚土層采動間-直接釋水機理及涌水量預測技術和方法、新型保水采煤技術等方面取得了重要進展。利用微生物、同位素及全離子測試等技術，準確判斷了礦井水來源，利用采動間-直接釋水機理等技術方法預測了礦井涌水量。在準確確定礦井水來源和水量條件下，以管控薩拉烏蘇組潛水地下水水位為目標，以頂板減損開采技術為手段，以采空區(qū)巨厚土層隔水性能自修復為監(jiān)測對象，提高工作面的一次開采高度，將榆樹灣煤礦20116、20118工作面開采高度從原計劃的5.10米提高到5.80米。銀河煤礦30305、30306工作面采高從5.50米提高到6.50米。煤炭采出率分別提高13.7%和18.2%。通過開采過后15個月的實時監(jiān)測，薩拉烏蘇組潛水水位年變幅未超過0.50米，兩個煤礦均實現(xiàn)了生態(tài)潛水地下水水位的有效管控，不僅保護了含水層結構，還達到了最初提出的保水，即保護薩拉烏蘇組潛水水位和含水層結構穩(wěn)定，控水，即控制地下水流場穩(wěn)定，減水，即減少礦井涌水量和用水，即利用礦井水資源的多個目標。還大幅度提高了單個工作面的原煤產(chǎn)量，取得顯著經(jīng)濟、社會效益。

       項目還取得一批知識產(chǎn)權，包括申請國內(nèi)外發(fā)明專利28項（已授權18項），登記軟件著作權4項，制定團體標準3項，發(fā)表論文18篇（SCI/EI 收錄 13篇）。項目團隊入選陜西省秦創(chuàng)原特厚煤層保水開采“科學家+工程師”創(chuàng)新團隊。

       特厚煤層開采條件下含水層結構保護、地下水水位管控難題的破解，不僅為陜西榆林能源集團公司所屬煤礦提供了新技術，也為黃河流域煤炭基地地下水水位管控奠定了理論和技術基礎。