于 妍 陈 薇 曹志国 陈 健 张 凯

(1.中国矿业大学(北京) 化学与环境学院，北京市海淀区，100083；2.神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京市朝阳区，100011)

1 前言

目前，煤炭仍是我国最主要的一次能源之一，研究表明，到2030年煤炭占我国一次能源消费的比重仍在50%以上。西部地区是中国的煤炭主产区，截止到2013年该地区煤炭产量约占全国煤炭产量70%，但水资源匮乏，仅占全国3.9%。随着我国煤炭开发战略的西移，西部煤炭产量占全国产量的比重还将继续上升，煤炭规模化开发与水资源短缺的矛盾更为突出。矿井水损失是煤炭绿色开采面临的重大技术难题。据统计，我国每年因煤炭开采破坏地下水约80亿t，而利用率仅为25%左右，损失的矿井水资源相当于我国每年工业和生活缺水量(100亿t)的60%。西部矿区气候干旱，蒸发量是降雨量的6倍左右。为了保障安全生产，已有的方法是将矿井水外排地表，由于蒸发量较大，外排的矿井水很快蒸发损失。如何实现煤炭开发与水资源保护相协调，是西部煤炭科学开发的重大难题之一，也是煤矿区生态文明建设的核心内容。

针对西部矿区煤炭开采矿井水外排损失的问题，神华集团顾大钊院士首先提出了煤矿地下水库和矿井水井下储存利用的理念，该理念是利用煤矿采空区中冒落岩体空隙作为储水空间，将安全煤柱利用人工坝体连接形成水库坝体，充分利用采空区岩体对矿井水的自然净化作用，建设煤矿地下水库工程。……