巖層控制的關鍵層理論與實踐
作者：佚名
2011-05-15 20:43
來源：中國礦大
巖層控制的關鍵層理論與實踐
簡介：獲省部級科技進步（包括自然科學）一等獎3項、二等獎3項、三等獎3項；獲國家技術創(chuàng)新優(yōu)秀項目獎1項；獲國家專利5項。隨著大范圍地下煤炭的采出，會造成覆巖的劇裂變形、破斷和移動，從而引發(fā)采場頂板冒落、瓦斯突出、突水、地下水資源流失、地面建筑物和環(huán)境破壞、向大氣排放大量瓦斯及有害氣體等重大災害性事故。在巖層控制的關鍵層理論與實踐研究中，針對煤系地層的特殊地質構造特征，創(chuàng)造性地把采動覆巖整體視作受特殊結構控制的多相介質，是這種特殊結構隨采動的演化而引起采場礦壓顯現、巖層和地表移動以及水和瓦斯在裂隙內的運移等采礦工程問題，從而可以在實踐中指導開發(fā)有關煤礦開采、安全和環(huán)境保護等方面的創(chuàng)新技術。目前，本項研究已經指導開發(fā)成功并取得顯著經濟和社會效益的技術有：高產高效超長綜放工作面開采技術；綜放大斷面沿空留巷技術；治理綜放工作面瓦斯超限的J型通風系統(tǒng)；煤與瓦斯共采新技術；神東礦區(qū)厚風積沙、薄基巖淺埋煤層特殊礦壓控制技術城鎮(zhèn)地區(qū)密集建筑物下不搬遷采煤等。
主要技術特點：針對煤礦開采中覆巖復雜的破斷與運動特征，抓住起主要控制作用的硬巖層作為主要研究對象，建立了巖層控制的關鍵層理論，由此獲得了采動巖層變形破斷全過程及破斷后的結構運動規(guī)律，實現了礦山壓力、巖層與地表移動、采動巖體裂隙內水與瓦斯的運移、卸壓瓦斯開采、突水防治等方面研究的有機統(tǒng)一。利用關鍵層的破斷規(guī)律與結構特征，開發(fā)了能實現安全高效生產的超長綜放工作面開采巖層控制技術；開發(fā)了綜放大斷面沿空留巷新技術；開發(fā)了神東礦區(qū)厚風積沙、薄基巖淺埋煤層開采的特殊礦壓控制技術；開發(fā)了基于綜放小斷面沿空留巷技術的治理工作面瓦斯超限的J型通風系統(tǒng)。揭示了采動覆巖裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律和卸壓瓦斯流動的“O”形圈通道，開發(fā)了能實現資源開采和瓦斯災害防治并舉的煤與瓦斯共采新技術。揭示了覆巖關鍵層與表土層對開采沉陷的耦合作用機理，建立了以主關鍵層穩(wěn)定為基礎的建筑物下采煤設計原則，并指導城鎮(zhèn)地區(qū)密集建筑物下不搬遷采煤實踐。
應用情況：本項研究已出版專著3部（其中1部已獲江蘇省優(yōu)秀圖書一等獎）；發(fā)表論文100余篇，其中被SCI、EI、ISTP收錄60篇，被他人引用100多次，其標志性論文《巖層控制中的關鍵層理論研究》已被引用39次，《巖層控制的關鍵層理論》專著被引用9次，他人引用“關鍵層”一詞的文獻共計97篇；獲國家專利5項。本項研究指導開發(fā)成功，并取得顯著經濟和社會效益的技術已在潞安、兗州、平頂山、徐州、淮北、淮南、陽泉以及神東礦區(qū)得到推廣應用。
服務方式：合作開發(fā)、技術指導
簡介：獲省部級科技進步（包括自然科學）一等獎3項、二等獎3項、三等獎3項；獲國家技術創(chuàng)新優(yōu)秀項目獎1項；獲國家專利5項。隨著大范圍地下煤炭的采出，會造成覆巖的劇裂變形、破斷和移動，從而引發(fā)采場頂板冒落、瓦斯突出、突水、地下水資源流失、地面建筑物和環(huán)境破壞、向大氣排放大量瓦斯及有害氣體等重大災害性事故。在巖層控制的關鍵層理論與實踐研究中，針對煤系地層的特殊地質構造特征，創(chuàng)造性地把采動覆巖整體視作受特殊結構控制的多相介質，是這種特殊結構隨采動的演化而引起采場礦壓顯現、巖層和地表移動以及水和瓦斯在裂隙內的運移等采礦工程問題，從而可以在實踐中指導開發(fā)有關煤礦開采、安全和環(huán)境保護等方面的創(chuàng)新技術。目前，本項研究已經指導開發(fā)成功并取得顯著經濟和社會效益的技術有：高產高效超長綜放工作面開采技術；綜放大斷面沿空留巷技術；治理綜放工作面瓦斯超限的J型通風系統(tǒng)；煤與瓦斯共采新技術；神東礦區(qū)厚風積沙、薄基巖淺埋煤層特殊礦壓控制技術城鎮(zhèn)地區(qū)密集建筑物下不搬遷采煤等。
主要技術特點：針對煤礦開采中覆巖復雜的破斷與運動特征，抓住起主要控制作用的硬巖層作為主要研究對象，建立了巖層控制的關鍵層理論，由此獲得了采動巖層變形破斷全過程及破斷后的結構運動規(guī)律，實現了礦山壓力、巖層與地表移動、采動巖體裂隙內水與瓦斯的運移、卸壓瓦斯開采、突水防治等方面研究的有機統(tǒng)一。利用關鍵層的破斷規(guī)律與結構特征，開發(fā)了能實現安全高效生產的超長綜放工作面開采巖層控制技術；開發(fā)了綜放大斷面沿空留巷新技術；開發(fā)了神東礦區(qū)厚風積沙、薄基巖淺埋煤層開采的特殊礦壓控制技術；開發(fā)了基于綜放小斷面沿空留巷技術的治理工作面瓦斯超限的J型通風系統(tǒng)。揭示了采動覆巖裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律和卸壓瓦斯流動的“O”形圈通道，開發(fā)了能實現資源開采和瓦斯災害防治并舉的煤與瓦斯共采新技術。揭示了覆巖關鍵層與表土層對開采沉陷的耦合作用機理，建立了以主關鍵層穩(wěn)定為基礎的建筑物下采煤設計原則，并指導城鎮(zhèn)地區(qū)密集建筑物下不搬遷采煤實踐。
應用情況：本項研究已出版專著3部（其中1部已獲江蘇省優(yōu)秀圖書一等獎）；發(fā)表論文100余篇，其中被SCI、EI、ISTP收錄60篇，被他人引用100多次，其標志性論文《巖層控制中的關鍵層理論研究》已被引用39次，《巖層控制的關鍵層理論》專著被引用9次，他人引用“關鍵層”一詞的文獻共計97篇；獲國家專利5項。本項研究指導開發(fā)成功，并取得顯著經濟和社會效益的技術已在潞安、兗州、平頂山、徐州、淮北、淮南、陽泉以及神東礦區(qū)得到推廣應用。
服務方式：合作開發(fā)、技術指導
