近日，在中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定會上，中國煤科西安研究院與國家能源集團雁寶能源聯(lián)合開發(fā)的“露天煤礦帷幕截水關(guān)鍵技術(shù)”被認定達到國際領(lǐng)先水平。

長久以來，我國露天煤礦地下水控制方式粗獷單一，對水資源造成極大破壞，嚴重影響生態(tài)環(huán)境。如何優(yōu)化、轉(zhuǎn)變露天煤礦地下水控制方式，減少礦坑疏排水量成了露天煤礦實現(xiàn)綠色開采過程中普遍面臨的嶄新課題。西安研究院針對露天煤礦境界外河流濕地常年補水及對露天煤礦安全開采和區(qū)域水文環(huán)境的影響，開發(fā)了“露天煤礦帷幕截水關(guān)鍵技術(shù)體系”。

技術(shù)研發(fā)討論會現(xiàn)場

“露天煤礦帷幕截水關(guān)鍵技術(shù)”是我國露天煤礦首次采用帷幕截水綜合技術(shù)，實現(xiàn)截水減排的重大專項研究和實踐工程。該技術(shù)揭示了截水減排影響機制，實現(xiàn)帷幕墻抗?jié)B與抗變形性能的量級提升。通過截水帷幕建造新工藝的研發(fā)，突破了防滲膜大深度垂向隱蔽密貼鋪設(shè)與連接技術(shù)，實現(xiàn)了防滲膜高效完全連接，革新了超高壓角域變速射流注漿技術(shù)，解決了墻體厚度不均的技術(shù)難題。為露天煤礦地下水控制、安全綠色開采、生態(tài)修復(fù)及節(jié)能降碳提供了新思路、新技術(shù)。

扎尼河露天煤礦帷幕截水施工現(xiàn)場

技術(shù)研發(fā)成功后在內(nèi)蒙古大雁礦業(yè)集團扎尼河露天礦得到了應(yīng)用，截水帷幕形成后，帷幕墻外圍約20km2范圍內(nèi)地下水位回升至生態(tài)水位，解決了當?shù)啬撩袢∷щy的問題;帷幕外圍歸一化植被指數(shù)由0.1增加至0.4，植被多樣性增加15%以上，生態(tài)環(huán)境得以改善，促進了植被生長，并且有效保護了地下水資源，降低了環(huán)保風(fēng)險。礦坑疏排水量的減少，降低了邊坡滑動的風(fēng)險，邊坡穩(wěn)定系數(shù)增加至1.2以上，有效保障了邊坡穩(wěn)定和安全生產(chǎn)。自2019年以來，扎尼河露天煤礦結(jié)余疏排水電費7800萬元以上，相當于減排約1933.5×104kg“碳”，2021年度后預(yù)計平均每年減排約863.6×104kg“碳”。由截水帷幕帶來的生態(tài)修復(fù)、節(jié)能降碳效果顯著。

元寶山露天煤礦帷幕截水施工現(xiàn)場

2021年，該技術(shù)又在內(nèi)蒙平莊煤業(yè)元寶山露天煤礦成功應(yīng)用。這次應(yīng)用突破了防滲膜磁吸式水下隱蔽連接技術(shù)，進一步完善和豐富了露天煤礦帷幕截水技術(shù)儲備和體系，截水效果顯著，社會經(jīng)濟效益明顯。

該技術(shù)的成功研發(fā)和應(yīng)用，開創(chuàng)了我國露天煤礦利用帷幕截流進行地下水控制的先河，從根本上解決了露天煤礦長期大量疏排水引起的一系列難題，豐富了露天煤礦防治水與水資源保護技術(shù)理論，促進了行業(yè)技術(shù)進步，對我國露天煤礦開發(fā)中的生態(tài)環(huán)境與水資源保護和水害預(yù)防與控制有重要的示范意義。