近日，從國家能源集團寧夏煤業紅柳煤礦了解到，由中煤科工集團西安研究院有限公司承擔、紅柳煤礦協作研制的煤層頂板含水層涌水動力學機制及水害防控關鍵技術取得新突破，為煤礦水害防控技術提供了新手段，是當前煤礦企業急需的前沿技術，在寧夏、陜西等地多個煤礦區進行了有效推廣使用，取得了良好的經濟和社會效益。

據了解，全國范圍內，可采侏羅系煤炭資源占煤炭總儲量的67%以上，主要分布在晉陜蒙、新甘寧6個省份，侏羅系延安組上組煤開采過程中，普遍面臨頂板水害威脅。其中，頂板水害威脅相對嚴重的典型區域主要包括寧夏鴛鴦湖礦區和馬家灘礦區、陜西榆神府礦區和黃隴彬長礦區、內蒙古上海廟東部等礦區，這些礦區頂板水威脅嚴重，致使部分礦井未能達產甚至被迫停產。

工作面采動過程中出現頂板集中涌水，目前采用的常規防治水方法為“采前頂板水鉆孔預疏放”加“采動過程工作面涌水強排”模式，這種粗放模式，雖保障了工作面安全回采，但礦井無效生產時間和經濟成本增加顯著，生產效率較低，急需科學合理、經濟高效的頂板水害防治水技術體系。

2017年1月至2019年12月，項目組研究了區域頂板含水層擾動卸壓涌水動力學機制，從基礎理論上形成了頂板巨厚含水層水害防控關鍵技術體系。

為解決煤礦涌水量預測精度低、動態性不強問題，項目創新性提出了采煤工作面涌水量多階動力學動態預測技術，將工作面涌水量預測誤差縮小至10%以內，實現了工作面采動過程涌水量的精準動態預測；為解決頂板含水層過度疏放、疏放水周期長、疏放水工程投入過大等問題，提出了基于沉積和構造耦合的含水層富水性評價方法，減少了超過60%的鉆探工程量、近40%的疏放水總量，超過31%的疏放水時間，充分體現了技術的先進性，為我國西部礦區水害防治提供了依據。

這些技術在紅柳、錦界、哈拉溝煤礦得以應用，對紅柳煤礦4個工作面涌水量進行了預測，涌水量預計準確率均在88%以上，節省排水設備投入160萬元，節約排水費用210萬元；對錦界煤礦對3個工作面的防治水工程進行了優化，節省探放水鉆孔約800個，減少探放水鉆孔投資及排水費用總計6414.08萬元；對哈拉溝煤礦2個工作面開展了頂板含水層富水性分區，在保證安全回采的同時，多回收了50萬噸煤炭資源量。