陕北矿区固液耦合实验：荒漠化防治与保水采煤研究

"陕北矿区荒漠化防治的固液耦合实验分析，张杰，侯忠杰，西安科技大学能源学院" 本文主要探讨了陕北矿区荒漠化防治的固液耦合实验分析，作者张杰和侯忠杰来自西安科技大学能源学院。研究基于陕北的工程地质数据，通过固液耦合实验来模拟煤炭开采对防水安全岩柱和煤柱稳定性的效应，旨在优化煤矿开采策略，以降低对水体和土地的影响。 在陕北榆神府矿区，由于浅埋煤层的存在，煤层上方仅有薄层基岩覆盖，上面则是厚达30至60米的风积沙层，下方富含潜水。传统的煤炭开采方式可能导致地下水位下降，进而引发土地荒漠化和生态环境恶化。因此，研究的目的是保护含水层，防止地质环境恶化，以及遏制荒漠化的扩散。 实验设计中，模型框架由钢座和密封框构成，便于观察覆岩破坏和地下水流动情况。模型采用1厘米厚的有机玻璃板，边缘涂有防水胶体，确保实验的密封性。实验模拟了多个开采带的情况，以分析不同开采策略对岩柱和煤柱稳定性的影响。 通过耦合实验，研究者确定了在保护水资源的条件下，榆神府矿区的最大安全开采推进距离，这有助于提高煤炭采出率，同时减少对环境的破坏。此外，他们还提出了适应不同工程地质条件的保水采煤方案，为陕北矿区的可持续发展提供了科学依据。 此项研究对于指导煤炭资源的合理开发和环境保护具有重要意义，尤其在应对土地荒漠化这一严重问题上。虽然我国已有水体下采煤的经验，但在薄基岩浅埋煤层的特殊情况下，仍需要深入研究上覆岩层的破坏机制。该研究为改善煤炭开采对环境的影响，控制土地沙化，减少地质灾害提供了理论支持和实践指导。 关键词：陕北矿区；土地荒漠化；耦合实验；保水采煤。 中图分类号：TD321.4 前言部分指出，土地荒漠化是中国面临的重大环境问题之一，严重影响经济发展和人类生存。过去煤炭开采的单一追求产量忽视环境影响，加剧了荒漠化的进程。针对陕北榆神府矿区的特殊地质条件，研究强调了对上覆岩层破坏机理的深入理解和实验验证的必要性，以便制定更有效的荒漠化防治措施。