近日，在中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的科技成果鑒定會(huì)上，中國(guó)煤科西安研究院與國(guó)家能源集團(tuán)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(rèn)定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

長(zhǎng)久以來，我國(guó)露天煤礦地下水控制方式粗獷單一，對(duì)水資源造成極大破壞，嚴(yán)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(shí)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(duì)露天煤礦境界外河流濕地常年補(bǔ)水及對(duì)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(huì)現(xiàn)場(chǎng)

“露天煤礦帷幕截水關(guān)鍵技術(shù)”是我國(guó)露天煤礦首次采用帷幕截水綜合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)截水減排的重大專項(xiàng)研究和實(shí)踐工程。該技術(shù)揭示了截水減排影響機(jī)制，實(shí)現(xiàn)帷幕墻抗?jié)B與抗變形性能的量級(jí)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(shí)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(chǎng)

技術(shù)研發(fā)成功后在內(nèi)蒙古大雁礦業(yè)集團(tuán)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(dāng)?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(jìn)了植被生長(zhǎng)，并且有效保護(hù)了地下水資源，降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。礦坑疏排水量的減少，降低了邊坡滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，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(fèi)7800萬(wàn)元以上，相當(dāng)于減排約1933.5×104kg“碳”，2021年度后預(yù)計(jì)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(chǎng)

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(jìn)一步完善和豐富了露天煤礦帷幕截水技術(shù)儲(chǔ)備和體系，截水效果顯著，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯。

該技術(shù)的成功研發(fā)和應(yīng)用，開創(chuàng)了我國(guó)露天煤礦利用帷幕截流進(jìn)行地下水控制的先河，從根本上解決了露天煤礦長(zhǎng)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(hù)技術(shù)理論，促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，對(duì)我國(guó)露天煤礦開發(fā)中的生態(tài)環(huán)境與水資源保護(hù)和水害預(yù)防與控制有重要的示范意義。