神东矿区地处毛乌素沙地与黄土高原过渡地带，干旱缺水、地表植被退化严重，生态环境十分脆弱，矿区建设面临超大规模开采与极脆弱生态环境保护的矛盾，如果仍走传统煤炭开采的老路，先采后治，势必会造成矿区地面矸石山林立、污水横流、煤尘飞扬、地下水严重流失、地表植被枯黄，脆弱的生态环境必将面临毁灭性破坏；加之矿区煤层埋藏浅，开采漏风严重，煤层极易自燃,使矿区的快速和谐发展受到严峻挑战。神东煤炭分公司通过与中国矿业大学、内蒙古农业大学、北京市环境保护科学研究院联合攻关，突破了制约矿区健康发展的“荒漠化地区大型煤炭基地生态环境综合防治技术”和“特大井田浅埋藏易自燃防灭火关键技术”两大关键技术，取得了创造性成果。

　　“荒漠化地区大型煤炭基地生态环境综合防治技术”以地处毛乌素沙地边缘、生态环境脆弱、自然条件恶劣、而煤炭资源丰富的大型煤炭基地———神东矿区生态环境为研究对象，创造性地应用生态系统健康理论，成功解决了在生态环境极度脆弱条件下大规模煤炭开采与生态环境保护之间矛盾的世界性难题，创建了荒漠化地区煤炭开采过程中的“井上井下互动，大范围生态环境防治，控制采矿沉陷造成的局部沙化”的主动型生态环境综合防治技术体系———神东环境防治模式。该项目实现了多项创新：1.首创井下煤炭开采与地面生态环境相互响应的综合防治技术，研发出采前生态防护功能圈构建、采中生态保护性采煤、采后生态修复与功能优化等技术，成功解决了大规模开采与脆弱生态环境的矛盾，构建了可持续发展的生态环境系统。2.开创性地将“三圈”模式应用于荒漠化地区大型煤炭生产基地生态环境防治，研发出生态防护功能圈划分指标体系与构建技术体系。开发出植被人工调控与导向演替、林分结构优化配置、植物种优化选择、抗逆生态建设等技术。构建了以外围防护圈、周边常绿圈、中心美化圈为基础的矿区生态防护功能圈。增强了矿区生态系统对大规模开采扰动影响的抵抗能力。3.首创保护地表生态环境的煤矿清洁开采技术。研发出井下辅运系统无轨化、立交巷道平交化的无岩巷布置技术，结合矸石井下处理技术，与传统煤炭开采相比，从源头上消除了因大规模开采产生的大量煤矸石外排造成的占用土地和环境污染；研发出煤炭生产运输系统封闭式防尘技术，有效控制了煤尘污染。4.首创保护荒漠化矿区水资源开采技术。研究揭示了矿区水资源承载力与生态环境的关系，研发了控制地下水流失的开采技术、井下水采空区过滤净化技术与矿井污水回用技术，构建了矿区水循环利用系统，为大规模开采与生态建设用水提供了保障。该项目经过近18年的技术开发与工程实践，实现了特大型矿区地面矸石零堆放、污水零排放与矿井水资源化利用。在沙漠化地区治理生态面积185km2，接近开采面积的3倍（65km2），矿区植被覆盖率由建设前的11%提高到目前的59.4%,矿区生态环境得到明显改善，近3年产生经济效益66.6亿元。获国家专利11项，其中发明专利6项、实用新型专利5项。

　　“特大井田浅埋藏易自燃防灭火关键技术”是针对神东矿区井田面积大、埋藏浅、漏风严重、煤层极易自燃，地表多砂少土，常规防灭火技术难以实施而开发的新技术，项目通过技术攻关实现了“降压”防火、以“快”防火、以“砂”治火，为亿吨级矿区建设和可持续发展提供了重要的技术保障，确保了安全生产。项目核心创新点：1.首创稠化砂浆防灭火技术。针对矿区多砂少土的条件，首次开发出一种能完全悬浮山砂的稠化剂，获得国家发明专利。悬砂稠化剂是从天然植物中提取出来的多糖聚合物，亲水性极强，在水中形成松散的三维网状结构，可使砂粒完全悬浮，形成稠化砂浆。稠化剂溶液具有屈服假塑性流体特性，在低剪切速率下粘度高，能在煤体表面形成稳定覆盖层隔氧；在高剪切速率下具有剪切稀化特性，能降低管路输送阻力，可泵性好、易于喷洒；稠化剂在管道周边形成边界层，减小山砂与管壁摩擦、降低磨损；稠化砂浆吸水性高、保水时间长，具有优良的阻化防火功能，无毒无味无害，不污染环境。2.研制出自动控制的稠化剂制备和砂浆生产系统，其制备方法及装置获得国家发明专利，可以从原料经过消化反应直接制备出稠化剂，并经上料、上砂、搅拌和出浆等工艺环节，生产出稠化砂浆。通过可编程控制器对整个工艺流程实现定量控制。开发出适合特大井田特点的地面相对固定制浆，井下灵活移动运浆、注浆的防灭火新技术工艺。3.发明综采工作面辅巷多通道快速搬家技术，缩短了采空区煤炭氧化时间。在停采线预掘出平行于工作面的回撤辅巷和运输辅巷，在两条辅巷之间再掘若干条联巷。靠工作面停采线一侧的回撤辅巷作为液压支架回撤时的调向通道，运输辅巷作为工作面液压支架的撤出通道，两辅巷之间的联巷则成为工作面多头作业、分段放顶的运输出口。4.集成创新了特大井田“降压防火”技术。突破传统的井田开拓设计理念，取消多盘（采）区布置方式，直接在大巷两侧布置超大综采工作面，优化了矿井开拓与通风系统，采用“大断面、多通道”巷道设计，创建了低风压、大风量的特大矿井通风模式，降低了矿井通风阻力。5.集成创新了特大井田“以快防火”技术。优选大功率高强度重型综采设备、首创井下信息化技术，提升了装备水平和系统的可靠性，工作面平均日推进17m，实现了快采；采用巷道快速隔风装置和永久密闭施工新工艺。在达到安全高效的同时，实现了主动防火，极大地缩短煤氧化时间，有效地防止煤炭自燃。该项成果在神东矿区获得了成功应用，实现了零自然发火，并取得重大经济效益。2005—2007年，通过在矿区大柳塔矿、补连塔矿、石圪台矿、上湾矿、榆家梁矿、哈拉沟矿、乌兰木伦矿和保德矿的推广应用，创经济效益159688万元。为特大井田建设和矿井火灾防治提供了新的技术途径。