万利一矿井下储用水技术研究与示范项目项目招标公告重新招标

基于万利一矿的地质开采条件以及矿井目前在4-2煤一盘区建设地下水库的实施和运行情况，开展以下几方面内容的研究：

（1）地下水库垮裂煤岩的水净化机理研究

① 采空区遗留长焰煤微观孔隙结构及其净水机理

采用实验室测试手段对长焰煤的微观孔隙结构进行测定，研究其对污水中悬浮颗粒、油脂、游离氯、硫等的吸附净化机理，由此评价长焰煤对井下污水的净化效能。

② 采空区垮裂岩石微观孔隙结构及其净水机理

对采空区垮裂带不同岩性岩石的微观空隙结构进行实验测定，研究不同岩性岩石的吸附及其与污水离子的交换特性，由此对比评价煤与岩石、不同岩性岩石的水净化效能。

（2）地下水库水源补给性及其对地下水库库容的影响研究

① 采动覆岩导水裂隙演化规律研究

综合采用理论计算、实验室模拟和现场实测等手段，对一盘区4-2煤开采以及三盘区3-1煤和4-2煤开采引起的覆岩的裂隙演化规律进行研究。包括单独开采3-1煤、单独开采4-2煤、以及3-1煤和4-2煤重复开采后的覆岩导水裂隙带高度确定、侧向裂隙发育宽度确定，煤层采高、基岩厚度、覆岩结构、工作面宽度、煤层间距等因素对导水裂隙发育的影响规律。

② 地下水库水源补给性研究

基于采动覆岩导水裂隙的演化规律，研究分析地下水库补给水源（雨水、地表水、地下水）对水库的补给性能。包括补给水源属性（水源位置、水压等）对采动破坏岩体的渗透特性的影响规律，补给水源对水库的补给量确定等。

③ 地下水库库容确定及其影响因素研究

综合考虑工作面开采尺寸、垮裂带岩体空隙发育形态、以及垮裂破坏岩体吸水性等因素，建立地下水库库容的确定方法。研究开采参数、水库坝体强度、覆岩结构等因素对地下水库库容的影响规律。

（3）地下水库采空区群水力联系及其渗流规律研究

① 地下水库库遗留区段煤柱及其覆岩渗透特性研究

研究4-2煤一盘区地下水库内各工作面间遗留的区段煤柱的塑性破坏规律，揭示区段煤柱在采动应力和储水压力共同作用下渗透特性。基于研究内容①采动覆岩导水裂隙演化规律的研究成果，结合侧向裂隙发育特征，研究区段煤柱覆岩的渗透特性。

② 地下水库采空区群水力联系及其储水流散特性研究

基于地下水库内各工作面采空区间区段煤柱及其覆岩的渗透特性，结合水库储水的水位及其水量情况，揭示水库储水在各工作面采空区间的流动补给特性，为水库储水的疏放和转移提供理论基础。

③ 采空区群储水流散规律的地面钻孔工程探测

利用研究内容①涉及的采动覆岩导水裂隙发育的工程探测钻孔，对4-2煤一盘区不同工作面采空区的储水状态进行实时探测，包括水位变化、水位变速等，从而对前述采空区群储水的流散规律形成印证。

（4）一盘区水库转移与三盘区4-2煤安全回采协调技术研究

① 三盘区煤层采动对水库坝体的稳定性影响研究

研究三盘区煤层开采与水库储水共同作用下，水库坝体的破坏与损伤规律，确定三盘区工作面与水库间的安全坝体宽度。基于采动覆岩裂隙侧向发育规律，确定三盘区工作面安全开采的水库临界水位。

② 一盘区水库向三盘区转移的水源调配与管网布设技术

研究提出一盘区水库向三盘区转移的相关安全技术和配套措施，包括调水管路设计、三盘区合理采掘接替、合理调水水量确定等，以确保一盘区水库的高效转移以及三盘区工作面的安全回采。

③ 三盘区转移水库运行与邻近工作面安全回采并行的保障技术

研究三盘区转移水库坝体稳定性受邻近工作面开采的影响规律，煤柱留设25米，其中有5个联巷，研究联巷的封闭方案。有21个调车硐室，调车硐室处的煤柱17米，研究17米的煤柱稳定性和隔水性，在上述情况下研究向42302转移水库的时间，能保证42303面的安全回采，研究基于前述保证工作面安全回采的水库临界水位，提出三盘区转移水库水量调配与疏放的合理方案。

（5）人工坝体参数设计

①研究影响人工坝体结构稳定和使用安全的主要因素。

②研究万利一矿已有人工坝体的主要构筑形式和分析人工坝体受力情况和破坏形式。

③研究人工坝体和煤柱坝体之间结合的力学最优构筑方式。

（6）示范工程方面

①研究提出万利一矿煤矿地下水库设计报告。

②根据研究结果，设计人工坝体结构及参数，形成工程设计方案。

③在关键坝体安装安全监测装置，根据水库坝体结构稳定性（坝体受力、变形等）监控数据的分析，提出应急预警的监测指标与防范对策，包括警戒水位与水量、泄水方案与备用调水水库布置方案等，以确保地下水库运行与煤炭开采的安全协调进行。

项目总工期：

项目研究时间24个月，自技术开发合同签订后。

课题研究工作要求分阶段实施：

自技术开发合同签订后的1个月内：搜集相关资料，制定课题详细实施方案；

自技术开发合同签订后的第2~第22个月内：开展研究工作，分阶段完成地下水库垮裂煤岩的水净化机理研究、地下水库水源补给及其对地下水库库容的影响研究、地下水库采空区群水力联系及其渗流规律、一盘区水库转移与三盘区4-2煤安全回采协调技术等理论研究与现场实施工作。

自技术开发合同签订后的第22~第24个月：编制总体研究报告，进行成果评审及项目验收。