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煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究 四川芙蓉集团实业有限责任公司 中国矿业大学（北京） 山东科大中天电子有限公司 顶板及煤与瓦斯突出占煤矿各类事故死亡人数65%，为事故之首，西南三省更严重 其中60%以上的顶板和煤与瓦斯突出事故发生在工作面顺槽，是最大安全威胁 工作面顺槽布置方式分为：常规留煤柱开采和传统无煤柱沿空留巷开采 * 第二工作面风巷前方二次复用断面图 工作面前方30m 工作面前方200m 工作面前方300m 工作面前方350m 工作面前方400m 工作面前方450m 四、主要技术经济指标及知识产权 2、试验区沿空成巷每米造价465.78元，仅为原传统方法(每米造价3075元)的15%，相比节约85%，即2609元/米，共节约120万元。 3、与常规留煤柱开采相比：①.少掘一条460米的巷道及矸石运输排放，节约182万元。②.多回收10米宽的煤柱资源10626吨，增加产值441.6万元。③.节约防突工程费312.8万元。④节约巷道施工时间3个月，使第二个工作面提前3个月开采，多出煤86742t，直接效益867万。共计1803.4万元。 4、安全威胁大幅降低，社会效益显著。采用沿空成巷后，消除了常规留煤柱开采顺槽巷道施工存在的煤与瓦斯突出等安全威胁。采用Y型通风和底板网格强力抽采瓦斯技术，瓦斯威胁大幅降低。由于采用超前作业，避免了传统沿空留巷需大量人员搬运材料设备，进入沿空留巷段长时间高强度施工作业的安全风险，安全威胁和职工劳动强度大幅降低，采煤生产效率提高15%左右。取消了传统高水充填护巷材料，减少了环境污染和能源消耗。 四、主要技术经济指标及知识产权 四、主要技术经济指标及知识产权 获国家发明专利 5项 发明专利 ZL200910088810.6 一种测试煤岩体中气体运移过程的方法及装置 5 发明专利 ZL200710119125.6 一种实时远程无线监测边坡滑坡的系统及方法 4 发明专利 ZL200710119124.1 一种深部岩体工程灾害模型实验方法 3 发明专利 ZL200610113006.5 一种用于测试地层深部软岩水理作用的测试仪 2 发明专利 ZL200610113007X 一种双向聚能张拉成型爆破管 1 专利类型 专利号 名 称 序号 公开发表学术论文3篇 四、主要技术经济指标及知识产权 2011.10 采矿与安全工程学报 白皎矿保护层沿空切顶成巷无煤柱开采技术研究 何满潮,张国锋 3 2010.5 岩石力学与工程学报 单轴应力-温度作用下煤中吸附瓦斯解吸特征 何满潮,王春光 2 2009.6 岩石力学与工程学报 滑坡地质灾害远程监测预报系统及其工程应用 何满潮,陶志刚 1 发表时间 期刊名称 论文名称 作者 序号 经国家一级查新机构，煤炭技术信息研究院科技查新中心查新，结论为:国内外未见与煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究相同内容的报道。 四、主要技术经济指标及知识产权 经省科技厅组织相关院士组成的专家组鉴定，认为：“该项目坚持理论、实验室研究、现场应用和实践检验的紧密结合，在实践中得到成功应用，消除了工作面留设煤柱引发的顶板事故、冲击地压、煤与瓦斯突出等安全隐患，经济社会效益显著。研究的创造性、系统性、科学性方面达到了新的高度，达到了国际领先水平，具有广阔的推广前景。 针对常规留煤柱开采和传统沿空留巷无煤柱开采的技术理论难点，建立了主动切顶卸压沿空成巷无煤柱开采理论。变被动支护留巷为主动切顶卸压成巷，变害为利，解决了无煤柱安全高效经济开采世界难题，为煤矿安全高效生产提供了重要的技术支撑，具有很好的示范和带动作用。由于理论先进，可操作和实用性强，安全威胁小，成本低，劳动生产效率高等优势。能较好的促进煤炭企业大规模推广应用，并提升中国煤炭行业开采的技术装备水平。由于拥有相关自主知识产权，且降低了环境污染和能耗，可提高在国际煤炭开采技术上的合作水平和竞争力。 该项目开发的恒阻锚索、聚能爆破、远程矿压实时监测预警技术，均可单独应用到煤矿和其它矿山、遂道工程等，可提高安全度和工程质量，降低工程成本，应用前景广阔。 五、推动行业科技进步的作用 1、在白皎煤矿应用：①. 2010年在试验区沿空成巷460米。②.2011年在第二个工作面实现无煤柱开采，并对第三个工作面实现切顶成巷520米。每米效益为2.3万元 。 芙蓉矿区每年需沿留巷无煤柱开采4600米，则可取得经济效益1.058亿元。若每年对全国国有重点煤矿按10%进行推广，则年可多回收煤炭资源2500万吨，增收节支效益126亿元。推广应用前景和工业价值十分巨大。 2、推广应用：已推广应用