首页
>
成果首页
>
生态脆弱矿区采动影响水资源保护利用与风险预警关键技术及应用
生态脆弱矿区采动影响水资源保护利用与风险预警关键技术及应用
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2500050325 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
内蒙古 |
| 中图分类号： |
S812.8 |
| 成果类别： |
基础研究 |
| 成果公布年份： |
2025 |
| 关键词： |
荒漠草原生态系统
生态修复技术
种质资源利用
|
| 成果简介： |
煤炭安全高效开采与水资源保护利用协调发展是贯彻两山理论、矿山生态文明建设和能源安全新战略的重大举措。内蒙古自治区作为中国能源安全基石和北方生态安全屏障，其煤炭资源开发利用面临着三大难题：一是大规模高强度的煤炭开采仍然面临水资源稀缺的硬性制约，二是高标准的环保要求与煤炭开采生态损害间的矛盾愈发凸显，三是薄弱的风险预警技术难以满足矿井水保护利用的迫切需求。为此，团队经过多年科技攻关，研发并创建了开采扰动区“源头控保-立体储净-综合利用”相融合的矿井水保护利用技术体系，提出了矿井水“保-净-用”风险监测预警方法。
主要创新如下：一是首次量化揭示了开采扰动“覆岩-水体-土壤-植被”演化机理。建立了采煤覆岩导水裂隙孕育及扩展临界判据，首次确定了50cm、10cm不同形态和深度的采动裂隙土壤含水量演化规律，构建了2套3层次16指标水资源承载力动态评价体系，实现了矿区水资源保护利用理论和评价“从0到1”的创新突破。二是创新构建了西部矿区保水采煤方法。确定了隔水层稳定性变化4个阶段并提出了3类等效采厚控制保水开采方法，首次研发的矸石充填材料体积可视化预测模型准确率达96.74%，将矿井排水费用降低约30%、矸石资源利用率提高约20%，推动了矿井水高效利用的科技进步。三是研发了多介质立体式矿井水储净技术体系。发明了多介质-多空间相互补的矿井水立体储净技术，提出了煤炭开采区矿井水综合调配与安全保障方法，实现了煤炭开采区水资源保护与利用，避免了缺水矿区水资源流失。四是研发了水资源高效利用技术和土壤微生物活性调控方法。提出了基于矿井水储存净化的“储-灌-用”技术体系，优选的灌溉策略可将实验农作物的产量从17575kg/ha提高至29300kg/ha，筛选了4种易受开采扰动影响的土壤细菌和真菌菌种并厘清影响通路与调控方法，地表植被覆盖度提升40%。五是研发了矿井水保护利用监测预警技术及装备。构建了短临报+中长期风险研判模型，开发了3种矿井水保护利用风险监测预警平台，支撑了生态脆弱矿区水资源“保-净-用”全流程的安全运行。
项目获授权国内发明专利27件、国际发明专利1件、实用新型3件，发表SCI/EI论文44篇，制定地区标准2项，出版专著4部，授权软件著作权5件；科技鉴定认为，“成果达到国际领先水平”。成果在自治区多个国家头部企业应用，并推广至山西、新疆、陕西等产煤大省，社会影响显著、经济效益突出、生态效益明显，为能源安全保供和北方生态屏障构筑提供了“内蒙”方案。 |
| 申报信息 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
内蒙古自治区地质调查研究院 国能神东煤炭集团有限责任公司 中国安全生产科学研究院 西安科技大学 生态环境部卫星环境应用中心 中煤西北能源化工集团有限公司 新疆大学 内蒙古大学 |
| 完成人： |
池明波 张云 宋子恒 郭斌 刘洪林 何瑞敏 李海瑞 高全武 敖嫩 褚衍玉 董少刚 石建军 刘鑫 王朝引 王黔 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
农业科学研究与试验发展 |
| 应用行业码： |
753 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
内蒙古自治区地质调查研究院 |
| 联系单位地址： |
内蒙古自治区呼和浩特市金桥开发区包头大街 |
| 邮政编码： |
010000 |
