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范立民学术思想专题

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专题文章为范立民教授及其团队2010—2022年发表于《煤炭学报》《煤炭科学技术》《煤田地质与勘探》的学术成果。（注：统计时间为2022-10-19）

行业视野: 煤炭学报
类别; 98个
关键词; 84位
专家; 33篇
论文; 41177IP
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基于保水采煤的煤炭开采带与泉带错位规划问题

作者(Author)：范立民, 孙魁

摘要：榆神府矿区2017年原煤产量达到4.00亿 t，是我国西部最重要的煤炭产区，矿区地下水资源相对贫乏，具有供水和生态双重价值的含水层为第四系萨拉乌苏组含水层和侏罗系烧变岩含水层，含水层位于煤层之上，矿区中东部、东南部煤层埋藏浅，煤炭开采对含水层扰动强烈，并造成了部分含（隔）水层结构损伤，隔水层的隔水性丧失，含水层地下水渗漏，造成地下水位下降，部分泉干涸。调查发现，目前的煤炭开采主要集中于泉密集分布的窟野河、秃尾河沿岸的北东向条带内，这一条带既是泉带，也是煤炭开采带，二者的重叠，无疑加剧了煤炭开采对泉的扰动。为了保护泉及生态环境，通过煤炭对地下水的影响机理分析，提出煤炭开采带西移东进的建议，认为西部煤炭资源埋藏深度大，煤层开采形成的导水裂隙带无法导通至第四系萨拉乌苏组含水层，东部第四系含水层富水性弱-极弱，属无水开采区。错位规划后，煤炭开采带内煤层埋藏深度适中区，普遍推广保水采煤技术；浅埋、极浅埋煤层区，推广地下水库技术，并加大水资源生态利用；对于不能推广保水采煤技术和水资源综合利用的矿井，可采取有偿异地置换的模式，根本上解决泉带破坏问题。为统筹布局泉带与煤炭经济带的错位布设，建议加大榆神矿区三、四期规划区的地下水监测密度，进一步完善区内地下水监测网。

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煤炭科学技术

2019年第01期

897

859
毛乌素沙漠与黄土高原接壤区泉的演化分析

作者(Author)：范立民, 向茂西, 彭捷, 马雄德, 贺卫中, 李涛, 仵拨云, 李永红, 李成, 宁建民, 高帅, 姬怡微, 宋一民, 姚超伟, 任海香, 何意平

摘要：随着我国煤炭开发战略西移,近20 a来毛乌素沙漠与黄土高原接壤区成为我国重要的煤炭产地。区内水资源整体匮乏、生态环境脆弱,泉作为珍贵地下水资源的显现和生态、生产、生活用水的主要来源,具有重要存在意义。在1994年、2015年两次对比观测研究区2 580处泉点水文和生态的基础上,依据研究区旱季泉点补给源对泉点进行了分类,分析了泉的天然赋存特征,并结合煤炭开采影响剖析了泉点演化机理及生态效应,预测了泉点未来演化趋势。研究结果表明:依据不同旱季泉点补给源可将泉点分为3种类型,即沙地入渗补给泉点、黄土入渗补给泉点和混合入渗补给泉点。沙地入渗补给泉点单个涌水量大于10 L/s的泉数量最多,混合入渗补给泉点总体数量最多,黄土入渗补给泉点生态效应最显著。1994年前调查区分布有泉(群)2 580处,总流量为4 997.059 7 L/s。2015年残存泉(群)376处,总流量996.392 L/s,混合入渗补给泉点受含隔水层结构损坏和侧向补给截断影响大量消失是近20 a泉点大量衰减的主要原因。未来开采区主要是沙地入渗补给泉点,该区域煤炭开采含隔水层结构稳定,多受采动沉降和含水层越流影响,泉点会在波动后趋于平稳。煤炭高强度开采泉群的减少使得研究区水体、湿地面积减少,直接影响了流域生态。

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煤炭学报

2018年第01期

1671

512
高强度煤炭开采对烧变岩泉的影响

作者(Author)：范立民, 贺卫中, 彭捷, 向茂西, 仵拨云

摘要：为探明高强度煤炭开采对烧变岩泉的影响,有效保护地下水资源,采用现场调查的方法对煤炭开采前后烧变岩泉的变化情况进行分析。结果表明:1994年煤炭开采之前榆林、神木、府谷等地区有烧变岩泉405个,总流量766.182 L/s。受20年来高强度煤炭开采等多种因素的影响,2015年现存烧变岩泉62个,总流量145.176 3 L/s。20年来烧变岩泉的数量衰减了93.58%,流量衰减了81.06%。基于烧变岩裂隙含水层水文地质特征,将采煤对烧变岩泉的影响机理划分为3类,即烧变岩侧边采煤造成烧变岩补给源萨拉乌苏组疏干,烧变岩下采煤地下水渗漏,地下水分水岭袭夺造成烧变岩泉流量衰减等。

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煤炭科学技术

2017年第07期

1110

603
陕西省区域性瓦斯地质分带研究

作者(Author)：王英, 范立民, 安秀煜

摘要：瓦斯地质规律和瓦斯地质区划研究是煤矿瓦斯宏观管理和瓦斯资源科学利用的基础和依据。根据陕西省"三级"瓦斯地质编图成果,系统分析和研究了陕西省瓦斯地质规律。结果显示:陕西省瓦斯地质条件复杂,多样化特点明显;瓦斯赋存与分布受多种地质因素影响,其中地质构造是主控因素。文章还根据陕西瓦斯地质条件和瓦斯分布与变化特征,在全区划分出榆林单斜低瓦斯带、延安单斜低瓦斯带、黄河断褶高瓦斯带、渭北断隆高瓦斯带和秦巴构造系高瓦斯带等5个区域性瓦斯地质带。这不仅对全省煤矿瓦斯管理与煤层气开发利用具有重要的现实意义,而且对于全国瓦斯地质规律研究和丰富瓦斯地质理论与方法也有一定的理论意义。

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煤田地质与勘探

2013年第02期

451

745
生态脆弱矿区含(隔)水层特征及保水开采分区研究

作者(Author)：王双明, 黄庆享, 范立民, 杨泽元, 申涛

摘要：研究发现,沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性,揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0 m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实验和开采实践表明,当煤层上覆隔水岩组厚度≥33~35倍采高时,煤层开采不会导致地下水位下降;煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时,煤层开采会破坏隔水层,导致水位下降;18~35倍采高时,可采取"限制采高"等措施实现保水开采。剖析了煤层、含水层的空间关系,划分了保水开采条件分区,提出了区域采煤方法规划方案,指出以控制地下水水位为目标,以采动隔水层稳定性分区为基础,以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。

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煤炭学报

2010年第01期

630

2232
西部生态脆弱矿区保水采煤研究与实践进展

作者(Author)：范立民, 马雄德, 冀瑞君

摘要："保水采煤"是应鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田独特的矿床地质条件而提出,经过多年研究和探索,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。总结了不同阶段保水采煤研究的最新进展和存在的科学问题。基础研究阶段,查明了煤层与含(隔)水层空间关系、煤层覆岩结构类型,划分了保水采煤地质条件分区,编绘了基于地下水位保护的采煤方法规划图,提出了开采区域评价方法和采煤方法等实现"保水采煤"的途径。在工程实践阶段,以生态水位保护为原则,开展了基于含水层结构保护的充填开采、窄条带开采、限高(分层)开采、短壁机械化开采法、快速推进法等"因地制宜"的保水采煤工程实践,开展了基于岩溶承压含水层结构保护的底板注浆加固保水采煤工程实践;以水资源保护、利用为原则,开展了基于地下水转移储存、采空区储水的保水采煤工程实践。

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煤炭学报

2015年第08期

1639

7135
浅埋煤层高强度开采区地裂缝发育特征——以陕西榆神府矿区为例

作者(Author)：范立民, 张晓团, 向茂西, 张红强, 申涛, 林平选

摘要：通过遥感解译结合实地调查,对榆神府矿区采煤损害进行了分析研究,结果表明:自1993年以来,榆神府矿区塌陷区面积共94.47 km2,地面沉陷区95处,地裂缝1 802条(组);地裂缝在地表的展布具有明显的分带性,黄土沟壑区高强度开采区,地裂缝密集,地表破坏严重;风积沙地区,高强度采煤地裂缝密集,部分地裂缝自然弥合,地表表象不明显;开采强度对本区地裂缝的发育起决定性作用。本区地裂缝主要分布在石圪台—大柳塔、大昌汗—老高川、榆家梁、锦界、柠条塔煤矿北翼以及大砭窑、麻黄梁一带,均为煤炭高强度开采区。

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煤炭学报

2015年第06期

973

3507
榆神府矿区水体湿地演化驱动力分析

作者(Author)：马雄德, 范立民, 张晓团, 张红强, 张云峰, 申涛

摘要：为分析榆神府矿区生产对区内水体及湿地的影响,应用3期Spot遥感对比数据,研究了榆神府矿区1990年、2001年、2011年3个时期的水体、湿地分布及其面积动态变化规律,得出:水体面积在研究期内呈现持续下降趋势,1990—2001年及2001—2011年的减少率分别为17.73%和22.39%;湿地面积先增大后减小,即1990—2001年湿地面积增加了65.91%,2001—2011年,湿地面积减少了50.92%;水体面积在外力驱动下衰减的过程中演替为湿地及其他类型用地,使湿地面积在20 a间基本保持不变;气候变化、煤炭资源开采、生态环境建设和水源地兴建等是水体湿地面积变化的主要驱动因子。通过模糊层次分析法确定了各驱动因子对地表水体湿地面积变化的作用大小(权重)和序关系,分别为煤炭开采0.375,气候因素0.292,水源开采0.208和生态需水0.125;为保护区内水体湿地,推行保水采煤、减少地下水抽采及减少高耗水植被是行之有效的措施。

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煤炭学报

2015年第05期

739

2054