1.确定了蒙陕接壤区典型浅-深埋煤层（群组）开采顶板含水层充水模式；
2.提出了典型煤层（群组）开采顶板地下水系统扰动定量表征的数值计算方法。
王皓1,2,3，周振方1,2,3,4，杨建1,2,3，赵春虎1,2,3，曹煜1,2,3，冯龙飞1,2,3,5，尚宏波1,2,3,5，王甜甜1,2,3，王昱同1,2,3,5，薛建坤1,2,3
1. 中煤科工西安研究院（集团）有限公司
2. 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室
3. 陕西省“四主体一联合”黄河流域中段矿区（煤矿）生态环境保护与修复校企联合研究中心
4. 西安科技大学 地质与环境学院
5. 煤炭科学研究总院
生态脆弱区煤矿高强度开采扰动地下水系统，造成水资源损失。选取黄河流域中段蒙陕接壤区东南-西北走向剖面典型浅部开采和深部开采矿井为研究对象，利用覆岩破坏理论分析、数值模拟、井下实测三种方法，并通过周边地质和开采条件相似矿井实测数据对比，综合确定了浅埋复合煤层开采和深埋单一煤层开采导水裂隙带发育高度，根据导水裂隙带与顶板主要含/隔水层空间位置关系，划分出浅埋煤层开采直罗组-志丹群含水层充水模式和深埋煤层开采直罗组含水层充水模式；通过概化不同含水层充水模式地下水流系统，构建了典型煤层开采地下水三维非稳定流数学模型，并利用Visual Modflow软件建立了两种工况地下水流数值模型，对接续期2023-2024年工作面开采地下水流场和水资源损失量进行了定量预测，并利用涌水量实测数据验证了模型可靠性，结果显示：受扰动的浅埋区志丹群、直罗组含水层，以及深埋区直罗组含水层地下水呈现向采空区汇集现象的同时，流场也伴随采后煤层顶板二次稳定结构的形成而逐步恢复，但围绕采空区附近，充水含水层地下水流场表现出局部高水力梯度现象；另外，两种采煤工况接续期水资源损失量年均分别达到200万m3和730万m3以上。研究结果为区域水资源损失超前精细控制和矿井水资源化利用提供了参考。
研究员
博士生导师
王皓，1981年生，博士，研究员，博士生导师，现任中煤科工西安研究院（集团）有限公司副总经理，兼任科技创新研究院院长，中国煤炭科工集团首席科学家，三秦青年科创先进团队负责人；兼职《煤田地质与勘探》期刊副主编，国际矿井水协会、国际水文地质学家协会国际会员，中国煤炭工业协会矿区勘探与水害防治专委会委员，陕西省煤矿水害防治技术重点实验室学术委员会秘书长，陕西省煤炭学会副理事长，美国纽约大学访问学者；入选2022年度陕西省中青年科技创新领军人才，获第十九届陕西青年五四奖章、2019年度全国煤炭青年科技奖。
长期从事矿井水害防治及矿区水资源保护利用技术研发、推广和科研管理工作，取得多项创新性成果，建立了华北型煤田奥灰顶部垂向三带划分准则，形成了奥灰顶部隔水段利用与含水段注浆改造技术体系，研发出厚煤层分层开采顶板水害预测与防控技术，开发了煤矿水患远程诊断云平台，推动了煤矿水害防治技术进步，为我国及“一带一路”沿线国家（孟加拉国）煤炭安全高效开采提供技术保障。主持（或主参）国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家（省）自然科学基金、“一带一路”国际合作等科研项目20余项，发表论文80余篇，出版专著2部，授权发明专利20余项，制/修定煤炭行业标准4项，获省部级科技奖励15项。
王 皓，周振方，杨 建，等. 蒙陕接壤区典型煤层开采地下水系统扰动的定量表征[J]. 煤炭科学技术，2023，51（7）：83−93
WANG Hao，ZHOU Zhenfang，YANG Jian，et al. Quantitative characterization of the disturbance of groundwater system in typical coal seam mining in contiguous area of Inner Mongolia and Shaanxi[J]. Coal Science and Technology，2023，51（7）：83−93
责任编辑：周子博
整 理：冯春晖
责任编辑：周子博
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