煤炭学报

作者：孙建, 陈运生, 赵光明, 杜文凤, 王期祥, 鲁海峰, 孟祥瑞,

关键词：生态脆弱区, 保水开采, 烧变岩含水层, 导水裂隙带, 分级防控,

西部矿区匮乏的水资源与脆弱的生态环境难以支撑高强度煤炭开采活动，易引发地下水位下降、植被退化等连锁生态损伤。为实现西部生态脆弱矿区煤炭开发与含水层保护的协同目标，在总结前人研究成果基础上，结合工程实践，依据“保水开采”理念，构建涵盖“源头探查评估—工艺优化减损—损伤分级防控”的井工保水开采全过程技术框架，并以新疆榆树泉煤矿为载体开展工程实践：源头探查评估方面，依据地球物理勘探结果确定煤层与含(隔)水层空间组合关系，并通过含水层保护等级评价指标，划分含水层重要性，确定烧变岩含水层为榆树泉煤矿地下水系统保护核心；室内试验发现烧变岩具有“宏观强导水−微观弱渗透”的二元分异特征，其脆性特征显著，破坏具有突发性，受到开采扰动后具有突水风险。工艺优化减损方面，结合经验公式及关键层理论预测导水裂隙带发育高度，通过相似试验及数值模拟，设计开采方式与工艺参数以抑制导水裂隙带发育，并依据结构完整度划分下10煤开采后各含水层损伤等级。损伤分级防控方面，对不同损伤等级含水层，制定针对性保护措施，即重度损伤区地下水转移储存，中度损伤区采前改性加固隔水层、采后注浆封堵原位再造含水层，轻度损伤区含水层通过化学沉淀自我修复。实践表明：通过应用井工保水开采全过程技术框架，可以有效保护榆树泉煤矿烧变岩含水层，维持其结构完整性，减少水资源损耗。

来源：2026年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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