煤炭学报

作者：李怀展, 李锐恒, 郭广礼, 唐路, 查剑锋, 刘文锴, 殷和健, 胡青峰, 薄怀志, 刘峰建,

关键词：煤粮复合区, 耕地保护, 主动适应性开采, 耦合机制, 优化设计,

耕地是粮食安全的根本基石，煤炭是能源安全的坚实保障，是国家发展与社会稳定的坚实基础。但我国平原地区煤炭和耕地资源分布重合的煤粮复合区面积大，采动引起的地表沉陷易导致耕地损毁、农田生态系统失衡，对区域可持续发展构成了重大挑战，如何实现煤炭开采和耕地保护协同是区域发展亟待解决的瓶颈难题。针对目前耕地下采煤设计时缺乏统筹考虑地上地下协调问题，以山东省某矿为研究对象，以采动影响下耕地100%复耕为目标，以区域地表变形量为纽带协调井下控制措施与地面复垦措施，以提出的主动适应性开采区域沉陷控制模式为方法，分析了主动适应性开采耦合耕地保护机制，提出了平原煤粮复合区主动适应性开采耦合耕地保护新策略；在此基础上，兼顾煤炭地下开采和地面耕地复垦效益，创建了煤粮复合区煤炭开采与复垦耦合数字模型，实现了主动开采协同地下保护机制的综合成本收益计算，并利用白鲸优化算法完成了模型的准确计算及效益最优设计。工程案例结果表明：相较于煤粮复合区传统的“先开采，再复垦”治理模式，新方法不仅可以实现煤粮复合区耕地100%复耕且耕地下压覆资源能全部采出，而且从长期视角看具有显著的经济效益和社会效益。研究成果可为我国煤粮复合区耕地保护和煤炭稳定供应提供技术支撑。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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