学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:保水采煤关键技术及应用
提名单位: 陕西省科学技术厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 由中煤科工西安研究院(集团)有限公司等单位共同完成的保水采煤关键技术及应用项目,面向我国黄河中上游煤炭高强度开发过程中地下水保护的重大需求,围绕保水采煤理论、损伤探查、保水技术、监测保障开展研究。创建了含水层结构保护的保水采煤理论体系,为生态脆弱区煤炭开发水资源保护奠定了基础;发明了含水层结构损伤探测及定量评价技术,有效辨识煤炭开采对岩层损伤及破坏程度;研发了生态脆弱区保水采煤成套技术体系,实现了高强度开采、复杂含水介质中保护性开采;建立了群矿开采保水效果监测预警系统及信息平台,有力保障陕西全省煤矿地下水保护性绿色开发。成果有力支撑陕西、内蒙古等多个亿吨级大型煤炭基地规划建设,经行业鉴定项目成果整体达到国际领先水平。广泛应用于国内外500余座煤矿开采水资源保护设计及工程实施,促进了黄河中上游等区域的大型煤炭基地绿色发展,取得良好的社会、生态效益与经济效益,具有极为广阔的应用前景。
客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权目录:

主要完成人:
  1. 姓名:范立民
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:中国矿业大学
    完成项目时所在单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新成果1、2、3、4均做出了重要贡献。提出基于含水层结构保护的保水采煤理论技术体系,主持制定保水采煤领域系列标准;构建含水层结构采动裂隙探测与保水采煤分区评价体系;发明煤层顶板含水层结构保护技术、方法;主持建成群矿开采含水层扰动监测预警系统。主要支撑材料:附件1-1~1-3,附件2-11、2-13、2-15~2-18,附件3-1、3-2,附件4-2、4-3、4-6。
  2. 姓名:王皓
    排名:2
    行政职务:总经理
    技术职称:研究员
    工作单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    完成项目时所在单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新成果1、2、3、4均做出了重要贡献:研发煤矿区含水层结构保护与生态水位耦合定量阈值模型、采动含水层损伤定量评价及控制分区方法,发明了孔隙含(导)水介质防渗帷幕连续构筑源头保水技术、煤层底板隔水层区域治理保水技术,研发群矿开采含水层扰动水位预警方法。主要支撑材料:附件2-14,附件3-3,附件4-1、4-5。
  3. 姓名:马立强
    排名:3
    行政职务:院长
    技术职称:教授
    工作单位:新疆工程学院
    完成项目时所在单位:新疆工程学院
    对本项目技术创造性贡献:对本项目技术创造性贡献:对创新成果1、2、3、4均做出了重要贡献。作为核心成员制定了煤矿水资源保护领域系列标准;发明井下渗流场红外辐射探测防爆装备与技术;发明壁式连采连充保水采煤;参与群矿开采含水层扰动监测预警系统研发。主要支撑材料:附件1-1、1-2,附件2-12、2-16,附件3-2,附件4-2、4-4、4-6、4-7。
  4. 姓名:侯恩科
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安科技大学
    完成项目时所在单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新成果2、3、4均做出了贡献。研发含水层结构损伤探测技术;发明煤层顶板含水层结构保护技术、方法;参与陕北区域地下水监测网建设。主要支撑材料:附件2-14、2-15。
  5. 姓名:孙魁
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西省地质环境监测总站(陕西省地质灾害中心)
    完成项目时所在单位:陕西省地质环境监测总站(陕西省地质灾害中心)
    对本项目技术创造性贡献:对创新成果1、2、4均做出了重要贡献。参与制定煤矿水资源保护领域系列标准;研发保水采煤分区评价方法;参与发明煤层顶板含水层结构保护技术、方法;作为核心成员建成群矿开采含水层扰动监测预警系统。主要支撑材料:附件1-1、1-2,附件2-13~2-16,附件3-2,附件4-2、4-3。
  6. 姓名:郭小铭
    排名:6
    行政职务:副主任
    技术职称:副研究员
    工作单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    完成项目时所在单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新成果1、3、4均做出了重要贡献:创建了含水层渗流路径控制的控水开采理论,研发了孔隙含(导)水介质防渗帷幕连续构筑源头保水技术、煤层底板隔水层区域治理保水模式及选择准则,参与彬长、旬耀、黄陵等矿区的地下水监测网建设。主要支撑材料:附件2-14、2-15。
主要完成单位情况:
  1. 单位名称:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    单位贡献:中煤科工西安研究院(集团)有限公司为本项发明技术的第一完成单位。牵头制定总体技术路线;对主要创新成果1、2、3、4均有创造性贡献。 1.总体负责项目实施,制定技术方案,负责项目组织和成果推广; 2.创建煤层开采保水采煤理论体系,负责含水层结构保护与生态水位耦合定量阈值模型研究; 3.研发含水层结构损伤探测及定量评价技术,负责覆岩破坏导水裂隙带发育高度、底板破坏深度探测技术研究; 4.研发保水采煤成套技术体系,负责孔隙含(导)水介质防渗帷幕连续构筑源头保水技术,煤层底板岩溶承压水区域注浆加固源头保水技术等; 5.研发群矿开采保水效果监测预警技术与系统,负责含水层损伤预警方法研究,参与彬长、旬耀、黄陵、陕北等煤矿区地下水监测井建设; 6.负责项目成果的工业性试验及推广服务。

  2. 单位名称:中国矿业大学
    单位贡献:中国矿业大学为本项发明技术的第二完成单位。对主要创新成果1、2、3、4均有创造性贡献。 1.项目技术研发单位,对项目实施予以经费、试验条件、人员方面的支持; 2.组织制定了保水采煤系列标准,组织完善了以含水层结构保护为目标的保水采煤理论,促进了保水采煤理论技术体系的建立; 3.联合合作单位构建了“探测技术-评价模型-分区应用”三位一体的含水层结构扰动定量评价技术体系,是“一种煤层顶板含水层保水采煤分区方法”、“一种煤层底板含水层保水采煤分类方法”等多件发明专利的第一权利人; 4.联合合作单位进行保水采煤效果监测数据的分析,并提出应用建议,对本项目发明成果进行了推广应用。

  3. 单位名称:西安科技大学
    单位贡献:西安科技大学为本项发明技术的第三完成单位。对主要创新成果2、3、4均有创造性贡献。 1.采用钻孔、三维地震等手段探测了煤层开采覆岩垮落带、导水裂隙带发育高度,观测了综采工作面煤层开采浅层含水层地下水位变化特征,揭示了陕北煤炭基地采煤对含水层结构的损失规律和地下水水位采动变化规律,掌握了地下水位变化与覆岩移动破坏之间的关系,提出了适合陕北煤炭基地的含水层结构损伤与保水采煤分区评价方法; 2.针对不同保水采煤类型,提出了限高、分层、局部充填等保水采煤技术和综采工作面含水层地下水监测预警方法; 3.主要承担了陕北煤炭基地保水采煤方面部分科研项目的实施和应用推广。在陕西小保当一号、二号、曹家滩、红柳林、柠条塔、张家峁、袁大滩等煤矿对成果进行了推广应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处