西部煤炭开采潜水变化驱动荒漠化和石漠化研究

【作者】 李涛； 高颖；

【机构】 六盘水师范学院矿业与土木工程学院； 西安科技大学地质资源与地质工程博士后流动站；

【摘要】 2018年自然资源部颁布了《煤炭行业绿色矿山建设规范》,其中明确指出西部生态脆弱地区应采用保水开采技术,而我国西部生态脆弱地区包括西北和西南两个区域。西北地区主要面临荒漠化问题,西南地区主要面临石漠化问题,这两个问题均被列为2017年的国家重点研发项目《典型脆弱生态修复与保护研究等重点项目》的两个课题,但两个地区保水采煤研究在不同的研究阶段。西北地区煤炭开采潜水变化驱动荒漠化研究十分丰富,多个优秀团队分别提出了相关的理论和成套技术。本次研究以生态保护为出发点,依据浅表生态环境对地下水的敏感性,将保水采煤分为3个区域,即生态优势区、生态劣势区和生态过渡区。生态优势区应保护生态适生水位为主,研究了研究的导水裂隙带发育的规律和保护层留设方法。生态劣势区应保护可利用水资源量为主。生态过渡区则应两者兼顾,研究了保水煤柱留设的方法和矿区水资源管理方法。西南地区煤炭储量以贵州六盘水最为丰富,储量达500亿吨,六盘水同时也是石漠化最严重的地区。矿山石漠化研究认为煤炭开采造成潜水位下降,引发了水土流失,产生生态环境退化。通过研究发现,西南地区煤层上覆岩层厚度多大于800m,导水裂隙带之上有很厚的隔水层,且导高之上地层采动卸载后仍有较强的隔水性,但煤层有一定的倾角。因此,西南地区煤炭开采主要通过导高范围内的含水层侧向道袭夺潜水含水层产生。采用水-电相似模拟技术研究发现,典型条件下留设80m以上的煤柱才可以有效控制石漠化。研究结果表明:西北地区地表生态差异性较大,应分区域开展保水采煤工作。西南地区可以借鉴西北地区保水采煤研究经验,逐步开展相关研究。为我国西部生态脆弱矿区提供可靠的保水采煤技术。更多还原