煤与煤系共伴生矿产协调开采是国家重大战略需求.我国煤系共伴生有铝、铀、铁、镓等22种战略性金属矿产,种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开采方法差异大,各矿产开采的岩层活动、流体迁移等影响彼此正常开采.传统煤矿仅开采煤炭,对煤系共伴生矿产考虑较少或没有考虑,导致资源浪费;近些年国内开始出现煤与共伴生矿产开采的矛盾,煤与共伴生矿产协调开采迫在眉睫.面向煤系全部共伴生战略性金属矿产,聚焦典型代表性的煤系铝土矿和铀矿,保障研究成果的通用性.煤与共伴生矿产协调开采亟需解决的核心共性重大科学问题是:协调开采的固液气应力场、渗流场、化学场、微生物场、采动裂隙场耦合机制及岩层活动叠加影响规律.亟需攻克的关键技术包括:煤与共伴生矿产协调、协同及共采的分区错时协调开采技术、减振高效爆破开挖技术、水位主动调控技术、污染物的微生物原位还原-矿化治理技术.针对协调开采的重大科学问题和关键技术,研究揭示协调开采多相多场耦合机制与岩层活动叠加影响规律,提出协调开采成套方法,研发协调开采关键技术与装备,构建全资源、全生命周期协调开采规划理论,制定协调开采技术标准,形成通用性的协调开采理论与技术体系,保障各矿产开采活动不影响彼此正常开采.实现煤与共伴生矿产可持续绿色协调性开采,释放矿产储量,保障资源集约开发,经济社会效益显著.

协调开采;战略性金属;煤系;共伴生矿产;多相多场耦合;岩层活动叠加;全生命周期采矿

黄炳香;赵兴龙;余斌;贺桂成;岳中文;杨成祥;王长申;孟庆彬;杨玉贵;刘江峰;冯秀娟;陈大勇;邢岳堃;朱卫兵;段晓恒;鞠金峰

中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州221116;矿冶科技集团有限公司矿山工程研究设计所,北京100160;南华大学资源环境与安全工程学院,湖南衡阳 421001;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083;东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳110819;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221116;中核第四研究设计工程有限公司铀矿冶研究设计所,河北石家庄050021;中国矿业大学物联网研究中心,江苏徐州 221116

煤炭学报

[1]黄炳香;赵兴龙;余斌;贺桂成;岳中文;杨成祥;王长申;孟庆彬;杨玉贵;刘江峰;冯秀娟;陈大勇;邢岳堃;朱卫兵;段晓恒;鞠金峰-.煤与共伴生战略性金属矿产协调开采理论与技术构想)[J].煤炭学报,2022(07):2516-2533

微生物场,岩层活动叠加,多相多场耦合,多场耦合机制,全生命周期采矿

战略性金属,金属矿产,协调开采,开采理论,理论与技术,煤系,共伴生矿产,国家重大战略需求,煤层,层叠,叠置,赋存状态,开采方法,各矿,矿产开采,流体迁移,煤矿,采煤,资源浪费,铝土矿,铀矿,保障研究,通用性,重大科学问题,应力场,渗流场,采动裂隙,叠加影响,攻克,错时,开采技术,减振,爆破开挖,开挖技术,主动调控,调控技术,原位还原,矿化,治理技术,成套,技术与装备,全资,开采规划,规划理论,开采活动,矿产储量,保障资源,资源集约

0.219625