《煤炭科学技术》“矿井水防治与资源化利用”研究领域 · 热文精选

煤矿防治水工作是煤矿安全高效生产的重要保障。为了协助读者了解矿井水防治与资源化利用研究领域内的研究热点和前沿问题，促进学术交流与合作，编辑部根据论文的下载、引用等指标，整理了20篇《煤炭科学技术》2022年至今刊出的“矿井水防治与资源化利用”研究领域最受关注论文，以飨读者。以刊期排序。

行业视野: 煤炭科学技术
类别; 99个
关键词; 101位
专家; 20篇
论文; 4580IP
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我国煤矿水害事故特征、致因与防治对策

作者(Author)：曾一凡, 武强, 赵苏启, 苗耀武, 张晔, 梅傲霜, 孟世豪, 刘晓秀

摘要：水害作为煤矿“五大灾害”之一，在威胁煤矿安全生产和职工生命安全方面，已成为仅次于瓦斯事故的第二大“杀手”。2000—2022年，全国煤矿共发生水害事故1205起、死亡5018人，其中较大以上水害事故102起，死亡2039人。为总结事故教训，探寻事故规律，用事故教训推动水害防治工作，从地理区域、年代、季节、水文地质类型、突水水源和煤矿企业所有制等对水害事故特征进行了不同维度的统计和分析。结果表明，在事故特征方面，矿井水文地质类型复杂程度与水害事故发生频率高度一致；华南地区事故起数和伤亡人数位居首位，且全年内水害事故高发期主要集中在3—5月和7—8月；老空水是水害事故的主要充水水源，具有极强的隐蔽性和危害性，并且主要发生在技术探查及管理能力更弱的乡镇所有制煤矿中。在事故致因方面，客观上开采环境复杂，主观上重视不够，即管理不当和违法违规开采，是事故发生的主要原因；点状的陷落柱和线状断层构造等隐蔽导水内边界以及老空水等未按规定探放，是事故发生的主要技术原因。最后，采用文献计量学可视化分析发现，当前煤矿水害方面聚焦的研究主题可以很好地对应“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的煤矿防治水原则。从破解煤矿水害“风险查不清”“有险断不准”“出险治不了”等困境出发，相应从矿井充水因素和隐蔽致灾地质因素普查、立体充水水文地质条件分析以及分类源头精准防治等三大方面提出相应的对策；并顺应水害防控信息化和智能化发展趋势，提出透明矿山、水害灾变监测预警和应急救援等保障技术措施。

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2023年第07期

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矿井水防治学科基本架构及内涵

作者(Author)：尹尚先, 徐斌, 尹慧超, 曹敏, 丁莹莹, 梁满玉

摘要：我国矿井水防治学科整体经历了20世纪的起步发展期和21世纪的成长成熟期2个大的发展历程，其基本架构及内涵已然成熟。按照系统论，拓展了矿井水广义内涵，规范了矿井水防治术语及科学范畴，提出了矿井水系统，即从水源补给到涌水排泄所涉及范围为边界且内部介质结构时变的高度复杂系统，水源输入和涌水输出齐备，采矿扰动激发而系统及时响应；构建了矿井水防治基本架构，即理论技术体系及技术管理体系等两大核心体系；理论技术体系涵盖理论基础、技术依托及工程支撑，致灾机理、条件评价、预测预报为理论基础，条件探查、预防治理、地质保障为技术依托，探水、防水、堵水、疏水、排水、截水、监水等七类为工程支撑；技术管理体系包括先进理念、总体思路和工作体系，按照“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”十六字总体思路，以源头预防区域治理井上下结合工程治理治保结合先进理念为引导，建设理念先进，基础扎实，勘探清楚，科技攻关，综合治理，效果评价及应急救援“七位一体”水害防治工作体系，实现减少矿井水影响、防止水害事故、减轻环境影响的总体目标。展望未来，水灾变物理机制，数据驱动的灾变规律，或者二者融合，是基础理论突破的重点方向，将带动技术及工程全面突围。

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2023年第07期

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基岩风化带性质对顶板突水溃砂的影响研究--以赵固一矿为例

作者(Author)：许延春, 马子民, 李小二, 苗葳, 张二蒙, 姜文浩, 卓运亮, 田雨果

摘要：基于赵固一矿上覆巨厚冲积层多含水层（组）薄基岩的特点，冲积层下部砂砾含水层水压达到4.0 MPa，为高水压含水层。为确定基岩性质对顶板突水溃砂的影响，保证多含水层（组）薄基岩区的正常回采，对水文勘察孔所取基岩岩样进行点荷载、干燥饱和吸水率和室内崩解试验，通过分析岩样各项试验指标随深度的变化曲线，确定基岩性质及其对留设防砂煤柱的影响。试验表明：基岩风化深度超过20 m；距离冲积层底界面0～6.5 m垂深范围内的泥类岩干燥饱和吸水率大于15%，遇水崩解多呈泥状、碎岩片和碎块泥，隔水性能良好，可以有效弥合采动裂缝，可以作为防水煤柱的保护层；冲积层底界面下部0～11.4 m的风化泥岩强度低于4.0 MPa的冲积层下部细砾含水层水压力，防砂煤柱的保护层不能全部由风化泥岩构成，提出防砂煤柱保护层厚度需要大于11.4 m；砂岩耐崩解性强，干燥饱和吸水率远小于泥类岩，阻隔水性能较差，防水煤柱保护层不可以全部由风化砂岩构成。风化砂岩强度大于4.0 MPa的冲积层下部砂砾含水层水压，可以有效抵御上覆水头压力。

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煤炭科学技术

2023年第07期

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我国大水矿山侧向帷幕截水技术及水资源保护效果研究

作者(Author)：王海, 董书宁, 孙亚军, 王皓

摘要：我国矿山种类多、数量多，涵盖煤炭、冶金、有色金属、化工等，大部分矿山采用疏干排水方式控制地下水，部分大水矿山矿井每天疏排水量数万立方米到数十万立方米，疏干排水引发地下水位下降、水资源枯竭、岩溶塌陷和地面沉降、地表水污染、地下水环境恶化等问题。为解决大水矿山的安全开采和水资源浪费问题，自20世纪60年代开始进行矿山截水帷幕技术研究，经过近60 a的发展，由单一的地面直钻孔注浆发展为地面定向钻孔注浆、井下钻孔注浆、井上下联合钻孔注浆、桩排、连续墙、防渗膜等多种截水帷幕技术，先后在80余座矿山成功应用了半封闭式、封闭式、落底式和悬挂式截水帷幕，截水率大多在60%以上，帷幕外侧水位显著抬升，取得非常好的应用效果，保护了矿山水资源和矿区生态环境。选取金属矿岩溶裂隙水全封闭帷幕、煤矿基岩落底式注浆帷幕、松散层与岩溶地层定向水平孔注浆帷幕、松散层防渗膜落底式帷幕等4种典型截水帷幕案例进行了详细阐述，分析了典型截水帷幕案例的截水技术及水资源保护效果，有效截水率均在75%以上。基于帷幕截水技术发展趋势，提出了大水矿山侧向帷幕截水技术将朝着松散层侧向无接头连续截水帷幕、基岩侧向截水帷幕定向扩散注浆、低渗厚基层侧向截水帷幕等技术方向发展，践行“绿水青山就是金山银山”理念，保护矿山地下水资源，实现矿山保水、保生态、减损、绿色开采。

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2023年第07期

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