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采后10 a垮裂岩体自修复特征的钻孔探测研究
——以神东矿区万利一矿为例

2021-06-18李全生鞠金峰曹志国许家林赵富强王晓振

煤炭学报 2021年5期

李全生,鞠金峰,曹志国,许家林,赵富强,王晓振

(1.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 100011; 2.国家能源投资集团有限责任公司,北京 100011; 3.中国矿业大学 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室,江苏 徐州 221008; 4.中国矿业大学 物联网(感知矿山)研究中心,江苏 徐州 221008;5.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116;6.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116)

神东矿区位于西部干旱半干旱的毛乌素沙漠地区,生态环境脆弱,但煤炭资源十分丰富。近年来,随着矿区煤炭开发强度的不断加大,生态环境保护与高效采煤之间的矛盾日益凸显;如何实现生态保护与资源开发的协调进行是矿区目前亟待解决的重大技术难题[1-2]。

矿区环境损伤与生态破坏源自采动覆岩的移动变形与垮落破裂、及其引起的地下水流失[1-4],采动垮裂岩体的导水状态(或其引起的失水程度)直接影响着区域生态环境受扰动程度,也决定了后期生态治理与修复的实施难度及其对策选择。目前已有不少研究发现,采空区垮裂岩体在采后长时间的残余沉降、压实[5-6]以及水-气-岩相互作用[7-9]等过程影响下,会发生导水能力逐步降低的“自修复”现象,部分裂隙会出现闭合、甚至消失,一些破碎岩块还会发生自胶结成岩现象,由此促使覆岩导水裂隙范围不断减小、失水程度逐步降低、地下水位缓慢回升。可见,这种自修复现象对于促进矿区采动损伤环境的恢复意义重大(尤其是类似神东的生态脆弱矿区)。……

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