長期以來，黃河流域煤炭高強度開采造成的區(qū)域性地下水水位下降，以及由此誘發(fā)的一系列生態(tài)環(huán)境問題，是我國能源安全、黃河流域生態(tài)安全中的一個重大課題，也是黃河領域環(huán)境保護和高質量發(fā)展的亟待解決的難題。這也是中國礦業(yè)大學范立民教授帶領的“保水采煤創(chuàng)新團隊”長期的事業(yè)追求和光榮使命。

近年來，該團隊系列“保水采煤技術”陸續(xù)獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權。據(jù)統(tǒng)計，2015年以來，團隊授權發(fā)明專利60余件（其中海外發(fā)明專利13件），涵蓋了從關鍵評價參數(shù)獲取、評價技術方法、保水條件分區(qū)技術、采煤保水技術、采煤擾動強度探測與評價技術、受損含（隔）水層修復裝備與技術、監(jiān)測預警裝備與技術、納米氣泡水位恢復材料與技術、煤礦全生命周期保水效果評價技術等。既有新技術，也有新工藝、新材料、新裝備，實現(xiàn)了從礦區(qū)勘探、規(guī)劃、礦井（采區(qū)）設計、開采、監(jiān)測預警、采動損傷修復、結果評價等煤礦開發(fā)全生命周期覆蓋的水資源保護與修復技術。

在含水層結構的擾動評價方面，授權有礦區(qū)生態(tài)潛水擾動程度評價方法、淺埋煤層保水開采適用條件及評價技術等領域專利技術。保水采煤室內(nèi)試驗系統(tǒng)授權有保水開采“聲發(fā)射-紅外輻射”實驗系統(tǒng)、隔水層再造效果的實驗室模擬及測試方法等專利技術，為含水層結構保護的開采區(qū)域優(yōu)選、試驗模擬等新技術。

在服務于礦區(qū)規(guī)劃的保水采煤條件分區(qū)方面，授權專利包括“五圖-三帶-兩分區(qū)”保水采煤方法、綠色低碳保水采煤優(yōu)選方法、風化基巖含水層結構保護的識別方法、煤層底板含水層結構保護的分類方法、煤層頂板含水層結構保護的分區(qū)方法等，為區(qū)域性煤炭工業(yè)規(guī)劃、礦區(qū)開采區(qū)域優(yōu)選提供了新技術。范立民教授團隊采用這一技術，先后四次編制（修訂）了榆神府礦區(qū)保水采煤地質條件分區(qū)圖，為區(qū)域性煤炭工業(yè)規(guī)劃、礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評和開采區(qū)域選擇，提供了科學依據(jù)。

在含水層結構保護技術方面，即保水采煤技術方面，授權20余項專利技術。如水位水量協(xié)同控制技術、覆巖滲流隔離帶穩(wěn)定性控制方法和滲流隔離帶阻水穩(wěn)定性控制技術、充填采場最大滯后充填距離確定方法、采空區(qū)滯后充填高效保水技術、三位一體保水采煤技術、多層位水資源協(xié)同保護采煤技術、近距離煤層與上覆區(qū)段煤柱協(xié)同開采方法、分層開采保水技術與方法等，以及專門為中小煤礦服務的無人智能化連采連充保水采煤技術等。

在采動損傷監(jiān)測、探測與評價方面，授權專利包括黃土中采煤導水裂隙高度探測方法、煤巖破裂的紅外輻射監(jiān)測裝備及技術、采動過程中地下水流速流向快速測定儀器和技術等。為實時監(jiān)測、監(jiān)控采煤工作面的含（隔）水層擾動動態(tài)提供了技術方法和部分儀器裝備。

在采區(qū)水位監(jiān)測、監(jiān)控及預警方面，授權專利包括壁式連采連充保水采煤及水資源運移監(jiān)測、水害預警方法、地質位移監(jiān)測設備和方法及軟件系統(tǒng)、保水采煤分布式監(jiān)測預警系統(tǒng)等。同時，團隊還登記了11項軟件著作權，為采煤過程中的地下水監(jiān)測、預警提供了全套技術和裝備，確保早監(jiān)測、早預警、早受益。

在含（隔）水層采動損傷修復和防控方面，授權專利包括真空預壓修復受損隔水層、旋噴再造受損隔水層、含水層頂?shù)装寮庸套{技術工藝與材料方法等，為部分確需開采，現(xiàn)階段又無法完全保障含（隔）水層結構完整的區(qū)域，采前、采后含水（隔）層加固和修復提供了新技術。

近年來，“保水采煤創(chuàng)新團隊”的技術在陜西、山西、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等省（自治區(qū)）數(shù)百處煤礦轉化應用，遏制住了礦區(qū)水位下降的趨勢，實現(xiàn)了礦區(qū)地下水水位的科學管控。（李平）