山东省科学技术进步奖公示材料 - 山东省煤炭技术服务有限公司.doc

山东省科学技术进步奖公示材料 一、项目名称 二、、项目简介 山东虽然是产煤大省，但却是资源小省，按目前的生产能力和回收率，仅能维持20年左右。在山东地区仍存在着留设煤柱护巷、且煤柱尺寸过大等煤炭资源浪费严重的现象。因此，在山东矿区研究区段间不留煤柱、实现无煤柱护巷，是提高矿井煤炭资源回收率，降低巷道掘进率的重要技术手段，对实现矿井安全高效生产和可持续发展具有重要的意义。无煤柱开采技术不仅能减少巷道掘进工程量、显著提高煤炭资源回收率，而且可以消除煤柱应力集中，解决工作面隅角瓦斯积聚等问题，是我国煤矿安全高效开采与资源可持续发展的重要方向。然而，无煤柱沿空巷道服务时间长，并经受两次动压影响，维护难度较大。特别是大埋深、坚硬顶板等复杂条件下，巷旁支护往往承受更大静载及冲击动载荷，安全事故时有发生，严重制约着无煤柱开采技术的广泛推广。 “山东矿区无煤柱安全高效开采关键技术”项目，是中国煤炭工业协会2013年度科学技术研究指导性计划项目。 主要创新成果： （1）针对坚硬灰岩顶板，提出了一种薄煤层巷旁充填无煤柱护巷方法，巷旁支护为高水材料袋式充填，充填体在荆芭和充填袋的作用下成型，实现了灰岩顶板沿空留巷； （2）针对复合顶板，发明了一种复合顶板薄煤层综采工作面沿空留巷方法，巷旁通过架设木垛及充填矸石袋，实现了复合顶板沿空留巷； （3）针对三软煤层，研究提出了一种三软煤层往复式无煤柱综采方法，实现了三软煤层沿空留巷，同时少掘了巷道，减少了工作面搬家次数； （4）提出了采空区矸石条带充填开采方法，并研发了充填材料，实现了矸石条带充填的无煤柱开采； （5）发明了高强度金属粗尾让压锚杆、双端锚固型锚杆以及大断面巷道软岩支护技术。 四、 2015年12月20日，中国煤炭工业协会组织有关专家对山东科技大学、山东省煤炭技术服务有限公司、新汶矿业集团有限责任公司和山东鲁泰控股集团有限公司共同完成的“山东矿区无煤柱安全高效开采关键技术”项目进行了鉴定。专家组听取了项目汇报，审阅了有关资料，经质询、讨论，形成如下鉴定意见： 1、针对坚硬灰岩顶板，研究提出了薄煤层巷旁充填无煤柱护巷方法，巷旁支护为高水材料袋式充填，实现了灰岩顶板沿空留巷。 2、针对复合顶板条件，研究提出了复合顶板薄煤层综采工作面沿空留巷方法，巷旁通过架设木垛及充填矸石袋，巷内采用补强与临时支护方式，实现了复合顶板沿空留巷。 3、研究提出了“三软”煤层往复式无煤柱沿空留巷方法。巷内采用高强度金属粗尾让压锚杆、让压免张拉预应力锚索、金属网和W型钢带联合支护；巷旁用木垛和混凝土块充填，实现了“三软”煤层沿空留巷。 4、研究提出了采空区矸石条带充填开采方法，采用矸石袋沿空留巷方法，实现了矸石条带充填的无煤柱开采。 5、项目成果在华恒矿业、滨湖煤矿、赵官煤矿、济阳煤矿等得到了成功应用，有效控制了围岩变形，取得了良好的经济效益。 项目整套技术达到了国际领先水平。 五、推广应用情况 本研究成果在山东矿区多个煤矿现场进行了推广应用，其中复合顶板沿空留巷技术在军城矿和济阳矿进行了应用，石灰岩顶板高水材料沿空留巷技术在滨湖、里彦、泉上等煤矿进行了应用，矸石袋+混凝土充填留巷技术在赵官煤矿进行了应用，三软煤层往复式无煤柱综采在永安煤矿进行了应用并推广在软岩巷道内实施钢带连桥支护方法，无煤柱矸石条带充填开采技术在华恒矿业进行了应用，在巷道支护困难矿井均推广使用高强度金属粗尾让压锚杆。近三年，仅在8个煤矿推广应用效益就达到了29313.94万元，经济效益十分显著。 无煤柱护巷是采煤技术的一项重大改革，沿空留巷是回采巷道支护技术改革的主要方面。通过实施沿空留巷无煤柱开采技术，能有利于合理开发煤炭资源，缓解矿井采掘接续紧张局面，提高矿井煤炭资源回收率，减少巷道掘进工程量。从根本上改善矿井生产面貌，延长矿井服务年限，保证职工就业， 社会效益显著。 六、主要知识产权证明目录 序号 名称 发明人 知识产权号 1 发明专利 郭忠平，闫莎莎，陈道志，黄万朋，杨永杰 201310056284.1 2 一种三软煤层往复式无煤柱综采方法 发明专利 郭忠平，王效勇，亓宪寅，段会强，王发达 201310370844.0 3 一种复合顶板薄煤层综采工作面沿空留巷方法 发明专利 郭忠平，张帅，段会强，陈道志 201210581396.4 4 大断面拱形软岩巷道钢带连桥支护方法 发明专利 郭忠平，张涛，文志杰，张玉江，俎华 201310056190.4 5 一种高强度金属粗尾让压锚杆 发明专利 郭忠平，张川，段会强，庄启恒，张玉江 201210160338.4 6 一种短壁箱式采煤法 发明专利 郭忠平，李家卓，李常华，王?，戈海滨 201210160316.8 7 一种矿用沿空留巷用充填材料 张国玉王国军刘敏于相坤 8 用于巷