保水采煤研究30年回顾与展望

　第４７卷第７期煤炭科学技术Ｖｏｌ􀆰４７　Ｎｏ􀆰７　　２０１９年７月ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｕｌ.２０１９　特约综述　　范立民(１９６５—)ꎬ山西曲沃人ꎬ教授级高级工程师(二级)ꎬ保水采煤与煤矿区地质灾害防治技术专家ꎮ１９８８年毕业于中国地质大学矿产系煤田地质学专业ꎮ现任自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室学术委员会委员(２０１３至今)、矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室副主任、学术委员ꎬ陕西省地质环境监测总站党委书记、站长ꎻ担任«煤炭学报»«煤炭科学技术»«中国煤炭地质»编委ꎮ范立民同志是陕西省先进工作者、首届陕西省优秀科技工作者、陕西省有突出贡献专家ꎬ曾获孙越崎青年科技奖、李四光地质科学奖、国家科学技术进步二等奖１项、全国矿产储量委员会矿产勘探报告质量一等奖１项、陕西省科学技术一等奖４项、中国煤炭工业协会科学技术一等奖３项、国家安监总局安全生产科技成果一等奖１项等ꎮ发表论文１１０余篇ꎬ其中ＳＣＩ和Ｅｉ检索２０余篇ꎬ４篇论文５次入选Ｆ５０００平台ꎬ３篇论文获得中国煤炭学会、«煤炭学报»年度影响力优秀论文ꎮ获国家授权发明专利４项ꎬ出版专著９部ꎮ主持制定了«煤矿地下水监测规范»等地方及团体标准ꎮ范立民同志及其团队长期从事西部矿区保水采煤基础研究、矿区地质灾害调查与研究工作ꎬ提出了保水采煤问题及实现途径ꎬ初步建立了保水采煤技术体系ꎻ主持建设了涵盖陕西境内三大煤炭基地的地下水监测网ꎬ实时监控矿区地下水位动态变化ꎻ系统调查研究了陕西矿山地质灾害发育规律及成因特征ꎬ提出了矿山地质灾害致灾机理与防控技术ꎮ上述成果的推广应用促进了矿区生态文明建设ꎮ移动扫码阅读范立民ꎬ马雄德ꎬ蒋泽泉ꎬ等.保水采煤研究３０年回顾与展望[Ｊ].煤炭科学技术ꎬ２０１９ꎬ４７(７):１－３０.ｄｏｉ:１０􀆰１３１９９/ｊ􀆰ｃｎｋｉ􀆰ｃｓｔ􀆰２０１９􀆰０７􀆰００１ＦＡＮＬｉｍｉｎꎬＭＡＸｉｏｎｇｄｅꎬＪＩＡＮＧＺｅｑｕａｎꎬｅｔａｌ􀆰Ｒｅｖｉｅｗａｎｄｔｈｉｒｔｙｙｅａｒｓｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ[Ｊ]􀆰ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１９ꎬ４７(７):１－３０.ｄｏｉ:１０􀆰１３１９９/ｊ􀆰ｃｎｋｉ􀆰ｃｓｔ􀆰２０１９􀆰０７􀆰００１保水采煤研究３０年回顾与展望范立民１ꎬ２ꎬ马雄德３ꎬ４ꎬ蒋泽泉５ꎬ孙　魁１ꎬ２ꎬ冀瑞君６(１.矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室ꎬ陕西西安　７１００５４ꎻ２.陕西省地质环境监测总站ꎬ陕西西安　７１００５４ꎻ３.长安大学环境科学与工程学院ꎬ陕西西安　７１００５４ꎻ４.长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室ꎬ陕西西安　７１００５４ꎻ５.陕西省一八五煤田地质有限公司ꎬ陕西榆林　７１９０００ꎻ６.陕西煤业化工技术研究院有限责任公司ꎬ陕西西安　７１００６５)摘　要:煤炭是我国工业化过程中最重要的能源ꎬ在我国经济发展中一直发挥着重要作用ꎮ但所有工业化国家所面临的一个主要问题是矿区环境退化ꎬ短期的经济利益都是以巨大的环境损失为代价获得的ꎮ保水采煤是针对陕北侏罗纪煤田开发过程中出现的环境问题而提出的科学采矿思路与方法ꎬ在过去２０多年的时间中有了长足的发展ꎮ回顾了煤田发现历程ꎬ分析了其资源特征ꎬ重点强调了煤炭开发过程中出现的突出环境问题ꎬ如土地荒漠化和水资源供需矛盾ꎮ简述了保水采煤问题的提出和发展过程ꎬ解释了保水采煤的概念及科学内涵ꎮ以ＣＮＫＩ文献检索结果为准ꎬ详细梳理了围绕保水采煤问题而开展的科研项目、发表的论文、论著及学术会议ꎬ并指出了该领域主要关键科学问题ꎮ进一步介绍了矿区生态水位及阈限研究、浅埋煤层岩层控制、导水裂隙带发育高度、保水开采条件分区、保水采煤技术及地下水监测网建设等方面取得的主要成果ꎮ保水采煤是维护和提升矿山生态系统功能和环境质量的重要手段ꎬ必须长期坚持ꎬ持续实施ꎮ今后保水采煤技术工程实施ꎬ需要深入贯彻落实“山水林田湖草是一个生命共同体”重要理念ꎬ推广试点工程成功经验和实践模式ꎬ全方位推进国土收稿日期:２０１９－０２－１２ꎻ责任编辑:杨正凯基金项目:陕西省科学技术推广计划资助项目(２０１１ＴＧ－０１)ꎻ陕西省公益性地质科研专项资助项目(２０１３０２０１０１ꎬ２０１６０４０３ꎬ２０１６０４０４)作者简介:范立民(１９６５—)ꎬ男ꎬ山西曲沃人ꎬ教授级高级工程师ꎮＥ－ｍａｉｌ:[e-mail]１２０１９年第７期煤炭科学技术第４７卷空间的生态保护修复ꎮ关键词:保水采煤ꎻ神府煤田ꎻ生态水位ꎻ导水裂隙带中图分类号:ＴＤ８２１　　　文献标志码:Ａ　　　文章编号:０２５３－２３３６(２０１９)０７－０００１－３０Ｒｅｖｉｅｗａｎｄｔｈｉｒｔｙｙｅａｒｓｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇＦＡＮＬｉｍｉｎ１ꎬ２ꎬＭＡＸｉｏｎｇｄｅ３ꎬ４ꎬＪＩＡＮＧＺｅｑｕａｎ５ꎬＳＵＮＫｕｉ１ꎬ２ꎬＪＩＲｕｉｊｕｎ６(１.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬＸｉ’ａｎ　７１００５４ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｈａａｎｘｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎬＸｉ’ａｎ　７１００５４ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＸｉ’ａｎ　７１００５４ꎬＣｈｉｎａꎻ４.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｂｓｕｒｆａｃｅＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔｓｉｎＡｒｉｄＲｅｇｉｏｎꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＣｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉ’ａｎ　７１００５４ꎬＣｈｉｎａꎻ５.Ｎｏ.１８５ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＴｅａｍꎬＳｈａａｎｘｉＢｕｒｅａｕｏｆＣｏａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬＹｕｌｉｎ　７１９０００ꎬＣｈｉｎａꎻ６.ＳｈａａｎｘｉＣｏａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＸｉ’ａｎ　７１００６５ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＣｏａｌｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｉｎＣｈｉｎａ’ｓｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｈａｓｂｅｅｎｐｌａｙｉｎｇｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎＣｈｉｎａ’ｓｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.Ｂｕｔｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｆａｃｉｎｇａｌｌｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚｅｄｃｏｕｎｔｒｉｅｓｉｓｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｔｈａｔｈａｓｂｅｅｎｇｅｎｅｒａｌｌｙｔｅｒｍｅｄａｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｔｔｈｅｅｘｐｅｎｓｅｏｆｈｕｇｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｏｓｓｅｓ.Ｗａｔｅｒ－ｐｒｅ￣ｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｉｓａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｍｉｎｉｎｇｉｄｅａａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｏｃｃｕｒｒｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＪｕ￣ｒａｓｓｉｃｃｏａｌｆｉｅｌｄｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎＳｈａａｎｘｉ.Ｉｔｈａｓｍａｄｅｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｐａｓｔ２０ｙｅａｒｓ.ＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｄｉｓｃｏｖｅｒｙｏｆＳｈｅｎｆｕｃｏａｌｆｉｅｌｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｉｔｓｒｅｓｏｕｒｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓｔｈｅｐｒｏｍｉｎｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｏｃｃｕｒｒｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌꎬｓｕｃｈａｓｌａｎｄｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄｃｏｎｆｌｉｃｔｓ.Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｐｒｏｐｏｓａｌａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇꎬａｎｄｅｘｐｌａｉｎｓｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ.ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆＣＮＫＩｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓｅａｒｃｈꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｊｅｃｔｓꎬｐｕｂｌｉｓｈｅｄｐａｐｅｒｓꎬｔｈｅｓｉｓａｎｄａｃａｄｅｍｉｃｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｗａｔｅｒ－ｐｒｅ￣ｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｄｅｔａｉｌꎬａｎｄｔｈｅｍａｉｎｋｅｙｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｉｓｓｕｅｓｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ.Ｔｈｅｍａｉｎａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｃｏ􀆼ｌｏｇｉｃａｌｗａｔｅｒｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｍｉｎｉｎｇａｒｅａꎬｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｈａｌｌｏｗｂｕｒｉｅｄｃｏａｌｓｅａｍｓꎬｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔｈｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ－ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｚｏｎｅꎬｔｈｅｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ－ｒｅｔａｉｎｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬｔｈｅｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌ￣ｏｇｙａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ.Ｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｔｏｍａｉｎｔａｉｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｎｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｉｔｍｕｓｔｂｅｓｕｓｔａｉｎｅｄａｎｄｉｍｐｌｅ￣ｍｅｎｔｅｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ.Ｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅꎬｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒｏｊｅｃｔｎｅｅｄｓｔｏｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｃｅｐｔｏｆ“ｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｓꎬｒｉｖｅｒｓꎬｆｏｒｅｓｔｓꎬｌａｋｅｓａｎｄｇｒａｓｓａｒｅａｌｉｆｅｃｏｍｍｕｎｉｔｙ”ꎬａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｍｏｄｅｏｆｔｈｅｐｉｌｏｔｐｒｏｊｅｃｔꎬｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｏｉｌｓｐａｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｅｒｖｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇꎻＳｈｅｎｆｕｃｏａｌｆｉｅｌｄꎻｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｗａｔｅｒｌｅｖｅｌꎻｗａｔｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅ０　引　　言保水采煤理念和技术体系、工程实践孕育于陕北侏罗纪煤田(榆神府矿区)ꎬ发展和形成于陕北侏罗纪煤田ꎬ也在这里得到了较全面推广应用ꎬ因此ꎬ论述保水采煤的研究进展ꎬ笔者首先介绍陕北侏罗纪煤田的发现、勘探与开发简史ꎬ在此基础上ꎬ回顾保水采煤研究历史和成果ꎬ展望保水采煤研究方向ꎮ１　保水采煤问题的提出１.１　陕北侏罗纪煤田的发现１９８０年煤炭工业部提出把鄂尔多斯盆地列为全国３大找煤区域之一ꎬ要求在２~３ａ有所突破ꎮ当年６月ꎬ陕西煤田地质勘探公司一八五队(下称“一八五队”)在榆林ꎬ开始进行陕北侏罗纪煤田的勘查工作ꎮ１９８２年１２月８日一八五队提交了«陕北侏罗纪煤田榆(林)神(木)府(谷)勘探区普查找煤地质报告»ꎬ提交Ｄ级储量