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作品名称：煤水共生——智慧矿山地下水综合管控系统
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：矿水智控队
队伍编号：224990
参赛学生：刘延义陈玉堂刘正炀曹志飞
指导老师：李杨杨陈冲
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

在我国经济与生态格局里，西北地区地位关键却困难重重。此地资源丰富，作为重要能源等基地，生态环境却极为脆弱，缺水严重限制其发展，煤炭开采还致使地下水资源受损、生态恶化，陷入恶性循环，并且经济社会发展滞后，脱贫与产业升级担子沉重。在此背景下诞生的煤海夺水 — 地下水封存技术及设备项目意义非凡。其核心设备包括采动煤层底板突水相似模拟可视化试验系统、采动顶板涌水溃砂模拟试验系统、破碎岩石变形渗流试验系统、CT 扫描、MTS 岩石伺服试验机（含剪切模块）、声发射监测、FRACOD 固液耦合模块分析系统等，各有独特功能与应用优势；核心技术涵盖基于F准则的FRACOD系统等多方面创新成果，涉及岩石破裂模拟到煤层突水防治等众多领域；核心工艺有智能煤矿含水层冻结防治水工艺、液氮冻结工作系统、地下水回收系统、氮气回收系统、智能液氮计算地表工作站及地表加压泵加压注入液氮设备、冻结范围及地表及钻孔分布规律计算方法等。在竞争方面，技术上能突破传统局限模拟煤矿突水全过程，对煤矿安全与生态保护极为关键，成本较传统设备降低 20%，规模扩大与技术改进后优势将更突出。该项目志在保护西北地下水与生态，凭借创新技术与工艺，为煤炭开采与水资源保护协调发展给出全面方案，有望促进西北地区生态与经济可持续发展，推动黄河流域生态保护与高质量发展战略的施行。