基于控水開采的塔然高勒煤礦首采工作面優化研究

張 凱，李全生

(1.國家能源投資集團有限責任公司 2030項目辦公室，北京 100011；2.煤炭開采水資源保護與利用國家重點實驗室，北京 100011)

鄂爾多斯盆地是我國重要的能源生產供應基地，油氣、煤、鈾等礦藏主要賦存在侏羅系、三疊系、二疊系等煤系地層中，在平面投影上相互重疊，在垂向上位于不同層位[1，2]。隨著國家加大西部礦產資源勘探以及協同勘查技術的進步，煤與煤系伴生資源開采的矛盾逐漸顯現，其中煤炭與煤系鈾的矛盾尤為突出[3]。鄂爾多斯盆地砂巖型鈾礦的賦存特征只適宜采用地浸法開采[4，5]，地浸采鈾工藝需“保水”，而煤炭開采“放水”導致地下水位下降，可能使地浸采鈾喪失經濟性，甚至破壞開采條件。鄂爾多斯盆地油、氣、煤、鈾賦存關系見表1。

目前，圍繞鄂爾多斯盆地煤系伴生資源勘探開發已開展眾多研究，提出了多能源礦產協同勘查理論與技術[6，7]，分析了煤系伴生資源的分布、成因及賦存特征[8-12]，總結了開發利用現狀[13，14]，初步建立了資源共采理論框架[15]。這些研究對保障我國能源供應、推動礦產資源綜合利用發揮了重要作用。現有研究在協調開發模式和開采方法方面研究較少，煤與煤系伴生資源協調開采的矛盾凸顯，多種礦產資源協調開采尚沒有經濟可行的技術途徑。其中，煤鈾資源的協調開發，關鍵在于地下水位的控制，本文以鄂爾多斯塔然高勒井田為例，探討多資源協調開發條件下的煤炭控水開采路徑。

1 煤炭開采對鈾礦開采條件的影響

塔然高礦區是國家規劃的“十一五”重點礦區，年產量規模2600萬t，該區及周邊區域新發現多個特大型砂巖型鈾礦[17]。……