陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室：王双明院士-论煤–水–土多资源协调开发

地球资源与地质活动 · 公众号 · 科技自媒体 · 2024-12-02 00:27

正文

煤炭及其伴生资源是地质体的重要组成部分，大规模和高强度开采会引起近地表岩石圈、土壤圈、水圈的联动响应，进而反向制约煤炭及其伴生资源的安全开采与开发。围绕煤矿区的煤–水–土多资源协调开发，基于多学科知识交叉的地球关键带理念，阐述煤–水–土协调开发的必要性以及多圈层、多过程、多尺度、多目标的耦合关系，为煤炭安全绿色开发和生态环境可持续发展提供战略思考。

①立足煤炭安全高效开采、土壤–水资源安全和生态环境保护多目标多维度角度，剖析大规模、高强度开发背景下采前、采中、采后地质条件动态演化、多资源时空关系、生态环境响应特征，提出煤炭资源开发生命周期条件下的煤炭资源区的地质调查战略和开发策略。

②开展煤–水–土多资源量的系统调查和地质结构精细表征，全面理解和综合评价煤–水–土赋存特征和相互依存关系，形成集资源禀赋、生态环境、人口经济等于一体的地质调查评价体系和方法，提出基于煤炭开发、多资源利用、水土保护、生态屏障、土地安全等一体化的全链条调控措施和开发策略与开发政策。

③监控开发过程中地层地质功能结构变化，理解煤–水–土空间组合结构及分层界面效应和煤（岩）–水–土相互作用的动态演化规律，构建复杂地层结构煤炭安全开采和水–土资源协调开发覆岩变形的演化模型，厘清煤–水–土空间结构及其对开采活动的约束效应，发展地球科学、采矿学、生态学、水文学等多学科交叉的煤炭绿色开发地质保障理论与技术。

煤–水–土协调开发研究服务于煤炭安全开采与地质环境保护协调发展，破解多资源开发瓶颈及其地质环境制约之间矛盾，通过对煤炭开采全生命周期内的地质条件和环境效应的关键影响因素、状态参数阈值、演化驱动机制的理解，构建地质环境约束、开采模式调控、系统规划利用的煤–水–土多资源协调开发时空格局。

结论与展望

（1）煤–水–土多资源协调开发立足煤炭安全高效开采、土壤–水资源安全和生态环境保护多目标多维度角度，重点剖析了煤炭大规模、高强度开发背景下采前、采中、采后地质条件动态演化、多资源时空耦合关系、生态环境响应特征，探索了煤炭资源开发生命周期条件下的煤炭资源区的地质调查战略和开发策略，提出了基于煤炭开发、多资源利用、水土保护、生态屏障、土地安全等一体化的全链条调控措施和开发策略与开发政策。

（2）煤–水–土多资源协调开发需要从地球关键带的理念出发，认识水–土（岩）界面、土–岩界面、土–植物界面、土–气–水–植物界面、隔水层–含水层关系、潜水–承压水关系、底板水–顶板水关系等对煤炭煤高强度、大规模开发影响下地质结构扰动的响应特征，厘清煤–水–土空间结构及其对开采活动的约束效应，为煤炭开发全生命周期下煤–水–土资源协调开发提供地质基础支撑。

（3）煤–水–土多资源协调开发需要理解煤炭开采全生命周期内的地质条件和环境效应的关键影响因素、状态参数阈值、演化驱动机制；通过煤–水–土多资源量的系统调查和地质结构精细表征综合评价煤水–土赋存特征和相互依存关系，形成集资源禀赋、生态环境、人口经济等于一体的地质调查评价体系和方法；构建地质环境约束、开采模式调控、系统规划利用的煤–水–土多资源协调开发时空格局。

引用本文

王双明，孙强，袁士豪，等. 论煤–水–土多资源协调开发[J]. 西北地质，2024，57（5）：1−10.

WANG Shuangming，SUN Qiang，YUAN Shihao，et al. On the Coordinated Development of Coal-Water-Soil Multiple Resources[J]. Northwestern Geology，2024，57（5）：1−10.