矿山地质层改性的理论架构、关键技术与工程应用
王佟1
韩效忠2
吴兆剑3
赵欣4
曹安业5
张彪6
程彦1
李聪聪7
孙鹏杰6
王伟超8
宁建鸿2
1.中国煤炭地质总局,北京 1000382.中煤地质集团有限公司,北京 1000403.中广核铀业发展有限公司,北京 1000484.中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 1000395.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 2211166.北京大地高科地质勘查有限公司,北京 1000407.西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054;中国煤炭地质总局航测遥感局,陕西西安 7101998.中国煤炭地质总局青海煤炭地质局,青海西宁 810001
摘要：新时代煤炭工业高质量发展对煤炭地质勘查工作提出了新要求,以资源勘查为主的传统地质勘查理论与技术方法需进一步优化、创新与发展,以适应矿山绿色勘查、高效安全智能化开采及生态环境友好绿色开发的新需求.研究指出,矿山开发过程中的资源、安全和生态问题归根结底是地质问题,与岩层等地质层(体)的地质属性密切相关,通过人工措施实现地质属性的定向改造已成为地质勘查工作的又一新内容,可有效提升矿山地质保障能力.据此,从地质条件变化研究入手,提出矿山地质层改性的概念,从理论架构、研究内容、工程技术应用和发展方向等方面尝试建立矿山地质层改性理论和技术体系.地质层改性的科学内涵是在不改变地壳浅层空间系统稳定性的前提下实现区域局部或部分岩层地质属性的正向改良,科学问题是先天条件和采动影响下地质层(体)地质属性的制约机制,核心技术是基于地质属性差异的矿山地质层(体)的精细识别和精准改良技术,技术目标是实现地质层(体)由不利于开发的负向属性向符合预设条件的正向属性转化,以改良制约资源综合利用的不良资源地质属性,弱化采动引发的冲击地压、水害、瓦斯突出等有害安全地质属性,消减地表沉降、地形地貌破坏、水系断流、矿井水污染等失衡生态地质属性,为矿山资源综合利用、煤炭安全开发以及生态环境友好提供地质保障.矿山地质层改性理论将地壳浅层空间地质层(体)系统的观念贯穿整个改性过程,突出场效应和多场叠加制约下的地质属性及演变规律的重要性,强调基于自然优良属性的仿生改良和近似恢复重构等改性技术的系统性,从源头保障地壳浅层空间系统的整体稳定性,一体化推进资源、安全和生态地质属性的系统改性,为矿山绿色安全高效生产地质保障提供全新的理论和技术支撑.
关键词：地质层改性资源地质层安全地质层生态地质层多场叠加效应地质保障
分类号：P536(历史地质学、地层学)P611(矿床学)
资助基金：国家科技重大专项(2024ZD1002000)国家重点研发计划(2023YFC2906701)
论文发表日期：2025-01-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 491-505 )
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