XXXX年度濟(jì)寧市科學(xué)技術(shù)獎(煤炭評審類)推薦項(xiàng)目簡介

1、2013 年度濟(jì)寧市科學(xué)技術(shù)獎（煤炭評審類） 推薦項(xiàng)目簡介一、千米埋深高應(yīng)力礦井巷道圍巖穩(wěn)定監(jiān)控技術(shù)項(xiàng)目簡介： 本項(xiàng)目所屬領(lǐng)域?yàn)榈V山支護(hù)工程。 安居礦地面標(biāo)高為 +38m ，開采水平 -940m ，主要巷道、硐室埋深在 993m 以下，是 目前國內(nèi)新建礦井第一水平開采較深的礦井之一，地應(yīng)力高達(dá) 36.69MPa ，屬于典型的深井高應(yīng)力礦井。圍巖多屬于不穩(wěn)定或極不 穩(wěn)定的類型。 -940m 水平褶曲發(fā)育，較大斷層有 46 條，落差大于 50m 以上的有 28 條，工程穿過的巖層多為泥巖、泥頁巖、粉砂巖、 細(xì)砂巖交互層， 多數(shù)巖層 f 值不超過 6，而且層理、 節(jié)理、裂隙發(fā)育， 圍巖多屬于不穩(wěn)定或

2、極不穩(wěn)定的類型。目前國內(nèi)外在軟巖巷道中大多采用錨噴加砌壁、 雙層錨網(wǎng)噴加金 屬支架的支護(hù)方式， 這些支護(hù)方式不僅支護(hù)成本高， 工人勞動強(qiáng)度大， 不易實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械化。 研究認(rèn)為應(yīng)在大埋深軟巖巷道中采用以錨注支 護(hù)為核心的支護(hù)體系， 充分調(diào)動圍巖自身的承載能力， 實(shí)現(xiàn)主動支護(hù)， 保證巷道的穩(wěn)定。這種支護(hù)方式易于實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械化，且成本較低， 易維護(hù)，是一種可靠有效合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)。 在大埋深軟巖巷道中采用 這一技術(shù)尚有許多地方需進(jìn)一步研究，以期取得更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效、人益。由于大埋深軟巖巷道采用常規(guī)支護(hù)方式， 多發(fā)生嚴(yán)重破壞， 既嚴(yán) 重影響礦井的正常施工和安全，又需投入太多的人力、物力、財力進(jìn) 行修復(fù)和

3、加固， 而采用以錨注為核心的支護(hù)體系， 從施工到動壓作用 結(jié)束均不需修復(fù)，保證了礦井正常施工，提高了安全性。該技術(shù)如能 全面推廣應(yīng)用，必能取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。完成單位： 1.濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司安居煤礦； 2 . 山東科技大 學(xué)； 3. 濟(jì)南貝克礦山工程技術(shù)服務(wù)有限公司完成人貢獻(xiàn)及工作量： 殷然、王世華、林登閣、劉向強(qiáng)、孫守增、 孫磊、吳劍平、黃洪濤、梁立博1. 殷然，作為本項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，從整體上對本項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用 規(guī)劃，研究和分析支護(hù)技術(shù)預(yù)案，并確定最優(yōu)化的施工預(yù)案，全面組 織井下施工和推廣應(yīng)用。在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 63%。2. 王世華，具體負(fù)責(zé)項(xiàng)目現(xiàn)場的各項(xiàng)研究

4、工作；安排人員進(jìn)行 工程調(diào)研，組織施工隊伍進(jìn)行現(xiàn)場施工。確定施工方案和施工工藝， 并進(jìn)行工程質(zhì)量檢驗(yàn)， 對施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計及方案實(shí)施過程的指 導(dǎo)控制，在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 61% 。3. 林登閣，對軟巖支護(hù)理論分析、錨注支護(hù)機(jī)理與工藝研究、 注漿技術(shù)方案研究設(shè)計與實(shí)施進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。 在該項(xiàng)目投入的工作量 占本人工作量的 60% 。4. 劉向強(qiáng)，具體負(fù)責(zé)項(xiàng)目現(xiàn)場的各項(xiàng)研究工作；安排人員進(jìn)行 工程調(diào)研，組織施工隊伍進(jìn)行現(xiàn)場施工。確定施工方案和施工工藝， 并進(jìn)行工程質(zhì)量檢驗(yàn)； 對施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計及方案實(shí)施過程的指 導(dǎo)控制，在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 49% 。5. 孫守

5、增，主要承擔(dān)了地應(yīng)力實(shí)測、地應(yīng)力分布規(guī)律及地應(yīng)力 與巷道破壞關(guān)系的研究工作。 在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 49%。6. 孫磊，對支護(hù)技術(shù)方案進(jìn)行規(guī)劃組織會審及方案實(shí)施過程的 指導(dǎo)控制。在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 46% 。7. 吳劍平，現(xiàn)場測試及方案實(shí)施，測試儀器儀表維修，數(shù)據(jù)采 集與處理，為合理選擇支護(hù)方案和調(diào)整支護(hù)參數(shù)提供了第一手資料， 在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 22% 。8. 黃洪濤，主要開展了大斷面硐室支護(hù)的調(diào)研，支護(hù)方案設(shè)計 論證與實(shí)施，組織檢查驗(yàn)收， 在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 20%。9. 梁立博，主要開展了支護(hù)技術(shù)的調(diào)研，支護(hù)方案設(shè)計論證與 實(shí)

6、施，組織檢查驗(yàn)收，在該項(xiàng)目投入的工作量占本人工作量的 18%二、固體（煤矸石）充填工作面沿空留巷技術(shù)研究與應(yīng)用項(xiàng)目簡介： 結(jié)合花園礦的實(shí)際情況，決定在一采區(qū) 1312 工作面 進(jìn)行固體（廢棄物） 充填采煤技術(shù)的試驗(yàn)。 1312 工作面已布置完成， 工作面傾角719 °,平均12。，有俯斜開采和仰斜開采兩種方式。 如果采用俯斜開采， 不利于工作面的充填工作， 自充填輸送機(jī)卸料孔 卸下的物料,容易落至壓實(shí)機(jī)上,并進(jìn)入支架的行人空間內(nèi)；同時, 不利于壓實(shí)機(jī)對充填物料的壓實(shí), 難以保證充填質(zhì)量, 導(dǎo)致地表控制 情況差。鑒于以上情況,確定 1312 工作面采用仰斜開采。仰斜開采 必須對 131

7、2 工作面兩順槽進(jìn)行沿空留巷,以保證工作面的運(yùn)煤、通 風(fēng)、運(yùn)料及運(yùn)矸通道, 沿空留巷是在工作面采煤后沿采空區(qū)邊緣維護(hù) 原回采巷道的護(hù)巷方法, 由于留巷期間所留巷道維護(hù)難度較大, 需要 在巷旁支護(hù)。 根據(jù)巷旁支護(hù)位置及支護(hù)特點(diǎn)不同, 一般有兩種巷旁支 護(hù)方式,一種是在采空區(qū)內(nèi)巷旁支護(hù), 另一種是在原巷道內(nèi)巷旁支護(hù), 在采空區(qū)內(nèi)進(jìn)行巷旁支護(hù)相比在原巷道內(nèi)沿空留巷較困難, 但在采空 區(qū)內(nèi)進(jìn)行巷旁支護(hù)能夠保持或擴(kuò)大原巷道的斷面尺寸。 根據(jù)花園煤礦 1312 工作面充填開采區(qū)域的實(shí)際情況及充填開采對巷道寬度的要 求,選擇采用采空區(qū)內(nèi)巷旁支護(hù)的沿空留巷方式。在 1312 順槽原有 支護(hù)方案的基礎(chǔ)上（ 13

8、12 工作面順槽原采用錨網(wǎng)梁聯(lián)合支護(hù)方式） , 巷道內(nèi)設(shè)計采用錨索帶, 巷旁采用壘砌矸石墻的方式進(jìn)行留巷, 留巷 寬度可增加 300 500mm 。完成單位： 濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)花園井田資源開發(fā)有限公司 主要完成人： 李常華、楊繼龍、戈海賓、陳錫桃、李如軍；鞏玉 華、侯明明、安磊1 李常華,作為項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人,對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整 個項(xiàng)目工作量的 23% 。其中主要對科技創(chuàng)新中所列的第一、第二項(xiàng) 做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn), 完成了項(xiàng)目的總體設(shè)計與施工方案的制定, 重點(diǎn) 在工作集中在沿空留巷支護(hù)參數(shù)的設(shè)計。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工 作量占本人工作總量的 60% 以上。2. 楊繼龍,對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整

9、個項(xiàng)目工作量的 20% 。其中 主要對科技創(chuàng)新中所列的第一、 第二項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn), 參與完成 了項(xiàng)目的總體設(shè)計, 重點(diǎn)在工作集中在沿空留巷支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化及施 工進(jìn)度的管控。其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人工作總量的60% 以上3. 戈海賓，對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 16% 。其中 主要對科技創(chuàng)新中所列的第二項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 參與完成了項(xiàng)目 的總體設(shè)計， 重點(diǎn)在工作集中在沿空留巷巷旁支護(hù)參數(shù)的確定， 提出 了采用錨網(wǎng)梯及鋼帶聯(lián)合支護(hù)的方式進(jìn)行矸石墻的加固。 其在該項(xiàng)目 工程中投入的工作量占本人工作總量的 60% 以上。4. 陳錫桃，對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 11

10、% 。其中 主要對科技創(chuàng)新中所列的第一、 第二項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 具體負(fù)責(zé) 項(xiàng)目的實(shí)施及施工參數(shù)的研究，為支護(hù)參數(shù)的確定提供了重要依據(jù)。5. 李如軍，對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 8% 。其中 主要對科技創(chuàng)新中所列的第三項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 完成了留巷巷道 巖層移動監(jiān)測方案的設(shè)計。6. 鞏玉華，對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 8% 。其中 主要對科技創(chuàng)新中所列的第二項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 具體負(fù)責(zé)項(xiàng)目的 實(shí)施，提出了巷旁支護(hù)參數(shù)優(yōu)化方案。7. 侯明明，對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 7% 。其中 主要對科技創(chuàng)新中所列的第三項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 具體負(fù)責(zé)留巷巷 道監(jiān)測方案的實(shí)

11、施及監(jiān)測數(shù)據(jù)的觀測與分析， 為留巷方式及參數(shù)的進(jìn) 一步優(yōu)化提供了有力依據(jù)。8. 安磊，第八候選人。對該項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 7% ，具體負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)施，主要進(jìn)行了現(xiàn)場的監(jiān)督。三、城市及周邊地區(qū)下壓煤由條帶變固體密實(shí)充填采煤關(guān)鍵技 術(shù)研究 項(xiàng)目簡介：濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)有限公司花園煤礦礦井煤炭資源均 為“三下 ”壓煤，前期礦井設(shè)計采用條帶開采方法， 采出率僅為 30% 左右，嚴(yán)重影響資源利用率的提高及礦井的可持續(xù)發(fā)展； 針對上述問 題，研發(fā)了“城市及周邊地區(qū)下壓煤由條帶變固體密實(shí)充填采煤關(guān)鍵 技術(shù)”，將礦井開采方法整體由條帶開采轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w密實(shí)充填采煤， 該技術(shù)是將地面及井下矸石等固體廢棄

12、物直接充填入采空區(qū)， 置換出 城市及周邊地區(qū)下的壓煤，在確保地表建（構(gòu)）筑物的安全使用的前 提下，最大程度的提高了采出率，延長了礦井服務(wù)年限。本項(xiàng)目的主 要研究成果如下：（ 1）在系統(tǒng)分析一、二采區(qū)條帶開采方案及地表控制效果的基 礎(chǔ)上，設(shè)計了一、 二采區(qū)的固體密實(shí)充填采煤系統(tǒng)布置方案，實(shí)現(xiàn)了 條帶開采系統(tǒng)直接向固體密實(shí)充填采煤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變；（2）根據(jù)花園充填物料產(chǎn)出地點(diǎn)及物理力學(xué)特性，設(shè)計了矸石 山地面篩分破碎與轉(zhuǎn)載輸送系統(tǒng)、 固體充填物料主井下料系統(tǒng)及井下 皮帶雙向輸送系統(tǒng)；（ 3）設(shè)計出了 ZZC9600/16/32 反四連桿雙通道六柱支撐式充 填與采煤一體化液壓支架， 加大了充填作業(yè)面的操

13、控與可視空間， 減 小了充填與采煤操控作業(yè)的相互干擾，較大幅度的提高了充填效率；（4）設(shè)計了與固體充填采煤工作面相匹配的完全無煤柱沿空留 巷技術(shù)及工藝，進(jìn)一步提高了煤炭資源的采出率， 降低了巷道掘進(jìn)率， 解決了工作面接替緊張的問題。（5）本項(xiàng)技術(shù)在花園煤礦 1312 、1316 、2302 等充填采煤工作 面進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)， 通過對工作面礦壓及地表沉陷的連續(xù)監(jiān)測分析 發(fā)現(xiàn)：充實(shí)率達(dá)到并超過了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)， 確保了地表各類建筑物在安全 使用的標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。該技術(shù)在花園煤礦實(shí)施以來， 已開采出煤炭 20.2 萬 t ，充填矸石 26.7萬t，取得了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益，花園煤礦“三下”壓煤儲量 達(dá)3369

14、萬t，濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)有限公司“三下”壓煤達(dá)1.9億t， 該技術(shù)具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。完成單位： 1.濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)有限公司， 2 .中國礦業(yè)大學(xué)完成人排序及貢獻(xiàn)： 虢洪增、張吉雄、張廣宇、陳士軍、周楠、 巨峰、李常華、周長國、鄧雪杰1. 虢洪增：、項(xiàng)目的主要完成人及項(xiàng)目的總體規(guī)劃，負(fù)責(zé)制訂及 主持項(xiàng)目研究， 組織課題按計劃開展工作。 在本項(xiàng)目的主井提煤下料 的雙向輸送系統(tǒng)、 礦井固體密實(shí)充填采煤方法開采方案和預(yù)掘兩巷仰 采俯充前進(jìn)式充填采煤技術(shù)方面做出了主要貢獻(xiàn)， 參與本項(xiàng)目研究的 工作量占本人工作總量的 65% 。2. 張吉雄：項(xiàng)目主要完成人， 負(fù)責(zé)制訂研究方案及主持項(xiàng)目研究， 組織課

15、題組按計劃開展工作。 在本項(xiàng)目的矸石山地面篩分破碎與轉(zhuǎn)載 輸送系統(tǒng)、 井下運(yùn)煤與運(yùn)料雙向系統(tǒng)、 礦井固體密實(shí)充填采煤方法開 采方案和反四連桿雙通道六柱支撐式充填與采煤一體化液壓支架支 架方面做出了主要貢獻(xiàn)， 參與本項(xiàng)目研究的工作量占本人工作總量的 65%。3. 張廣宇：項(xiàng)目主要完成人，主持項(xiàng)目研究、相關(guān)設(shè)備研發(fā)改造 及組織課題組按計劃開展工作。 在本項(xiàng)目的礦井固體密實(shí)充填采煤方 法開采方案和預(yù)掘兩巷仰采俯充前進(jìn)式充填采煤技術(shù)方面做了主要 貢獻(xiàn)，參與本項(xiàng)目的工作量占本人工作量的 65% 。4. 陳士軍：項(xiàng)目主要完成人， 負(fù)責(zé)制訂研究方案及主持項(xiàng)目研究， 組織課題組按計劃開展工作。 在本項(xiàng)目的井下

16、矸石不升井系統(tǒng)、 在系 統(tǒng)分析礦井原條帶開采地表沉陷變形特征的基礎(chǔ)上、 確保地表建（構(gòu)） 筑物安全的前提下， 優(yōu)化設(shè)計出了固體密實(shí)充填采煤巷道布置， 設(shè)計 了整個礦井采用固體密實(shí)充填采煤方法的開采方案方面做出了重要 貢獻(xiàn)，參與本項(xiàng)目研究的工作量占本人工作總量的 49% 。5. 周楠：項(xiàng)目主要完成人，負(fù)責(zé)建（構(gòu)）筑物下采煤方案設(shè)計和 地表沉陷分析。對本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)為優(yōu)化設(shè)計出了反四連桿雙通道六 柱支撐式充填與采煤一體化液壓支架支架， 減小了充填與采煤操控作 業(yè)的相互干擾， 加大了充填作業(yè)面的操控與可視空間， 提高了充填效 率，參與本項(xiàng)目研究的工作量占本人工作總量的 48% 。6. 巨峰：項(xiàng)目主要

17、完成人，組織實(shí)施該項(xiàng)目相關(guān)測試工作、組織 項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)施及研究報告總結(jié)撰寫工作。 對本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)主要為提出 并設(shè)計出了整個礦井采用固體密實(shí)充填采煤方法的開采方案、 優(yōu)化設(shè) 計出了反四連桿雙通道六柱支撐式充填與采煤一體化液壓支架支架、 設(shè)計了充填采煤工作面無煤柱沿空留巷支護(hù)方案， 參與本項(xiàng)目研究的 工作量占本人工作總量的 47% 。7. 李常華：項(xiàng)目主要完成人，主持項(xiàng)目研究、相關(guān)設(shè)備研發(fā)改造 及組織課題組按計劃開展工作。 對本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)在系統(tǒng)分析礦井原條 帶開采地表沉陷變形特征的基礎(chǔ)上、確保地表建（構(gòu)）筑物安全的前 提下，優(yōu)化設(shè)計出了固體密實(shí)充填采煤巷道布置，實(shí)現(xiàn)了建（構(gòu)）筑 物下壓煤的安全開采并

18、優(yōu)化設(shè)計出了反四連桿雙通道六柱支撐式充 填與采煤一體化液壓支架支架， 減小了充填與采煤操控作業(yè)的相互干 擾，加大了充填作業(yè)面的操控與可視空間，提高了充填效率，參與本 項(xiàng)目的工作量占本人工作量的 45% 。8. 周長國:項(xiàng)目主要完成人， 組織實(shí)施該項(xiàng)目相關(guān)測試工作、 組織 項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)施及研究報告總結(jié)撰寫工作。 對本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)主要為在系 統(tǒng)分析礦井原條帶開采地表沉陷變形特征的基礎(chǔ)上、 確保地表建（構(gòu)） 筑物安全的前提下， 優(yōu)化設(shè)計出了固體密實(shí)充填采煤巷道布置及開采 方案，實(shí)現(xiàn)了建（構(gòu)）筑物下壓煤的安全開采，對二采區(qū)進(jìn)行了優(yōu)化 設(shè)計并設(shè)計了充填采煤工作面無煤柱沿空留巷支護(hù)方案， 參與本項(xiàng)目 研究的工

19、作量占本人工作總量的 45% 。9. 鄧雪杰：項(xiàng)目主要完成人，參與主持項(xiàng)目生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計、相 關(guān)設(shè)備研發(fā)改造及現(xiàn)場實(shí)施工作。 對本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)主要為創(chuàng)造性的研 發(fā)了預(yù)掘兩巷仰采俯充前進(jìn)式充填采煤技術(shù)， 探索出了與之配套的充 填采煤無煤柱沿空留巷方案及工藝設(shè)計， 并設(shè)計了預(yù)掘兩巷仰采俯充 前進(jìn)式充填采煤工藝，參與本項(xiàng)目的工作量占本人工作量的 43% 。四、項(xiàng)目名稱：深部大傾角綜放工作面礦壓控制技術(shù) 項(xiàng)目簡介： 課題“深部大傾角綜放工作面礦壓控制技術(shù)”研究 針對陽城煤礦北三采區(qū)下部的大傾角煤層綜放開采時強(qiáng)烈的礦壓顯 現(xiàn)，進(jìn)行了科學(xué)、 系統(tǒng)的研究和分析。項(xiàng)目通過系統(tǒng)研究判別深部大 傾角煤層綜放采場來壓

20、時間、 來壓規(guī)模及來壓演化規(guī)律的技術(shù)； 現(xiàn)場 綜合信息監(jiān)測反饋技術(shù)和大傾角綜放工作面支架失穩(wěn)控制技術(shù)等， 提 高了工作面頂板來壓預(yù)測的精準(zhǔn)度， 保證了工作面支架的良好工作狀 態(tài)，大大減少的頂板事故等發(fā)生的可能，減少了巷道返修的次數(shù)，在 保證礦壓控制效果的同時降低了工作面的運(yùn)營成本。 研究的技術(shù)成果 和成功經(jīng)驗(yàn)為今后深部大傾角煤層綜放開采時的礦壓控制提供了重 要的借鑒，具有重大的應(yīng)用推廣價值。陽城煤礦主水平標(biāo)高 -650m ，北三采區(qū)開采標(biāo)高達(dá) -950m ，主 采煤層3煤厚6.58.3m，平均7.5m，為穩(wěn)定的厚煤層，工作面采 用綜采放頂煤回采工藝。 根據(jù)勘探報告資料， 陽城煤礦北三采區(qū)內(nèi)地

21、質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，煤巖層整體賦存形態(tài)為走向NE，傾向SE的單斜構(gòu)造，傾角 17°36°，平均22°。淺部煤層傾角小，深部煤層傾角大， 其中 3301 工作面平均傾角 29°，局部最大可達(dá) 40°。北三采區(qū)屬典 型的深部大傾角煤層綜放開采， 因此研究深部大傾角綜放工作面礦壓 控制技術(shù)，對陽城煤礦安全、高效生產(chǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用 價值。主要創(chuàng)新點(diǎn)：（1）成功揭示了深部大傾角綜放工作面采動覆巖破裂高度與工作面推進(jìn)距離且大致呈S型關(guān)系曲線的增長發(fā)展規(guī)律，達(dá)到國際領(lǐng)先 水平；（2）探索深部大傾角綜放工作面周期來壓“大小顯現(xiàn)交替”規(guī) 律，為頂板來壓預(yù)報

22、與控制提供了決策依據(jù)；（3）針對深井大傾角綜放工作面控頂與支架防滑、防倒，推導(dǎo) 建立了液壓支架擦頂移架立柱最小支撐力 Fm 公式，開發(fā)了大傾角綜放 工作面液壓支架失穩(wěn)控制的關(guān)鍵技術(shù)；（4）設(shè)計了一套針對深井大傾角超長綜放工作面的設(shè)備防倒防 滑設(shè)施，有效控制了綜放設(shè)備的“上竄下滑” ；（5）研究工作面回采過程中煤壁前方支承壓力變化規(guī)律和上下順槽的位移變化等礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律，取得了一些有益的成果；（ 6）結(jié)合陽城煤礦 3301 工作面生產(chǎn)實(shí)際情況， 通過對 KJ-345 礦用液壓支架壓力在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理分析， 繪制支架工作阻力 頻度分布直方圖，得出礦山壓力顯現(xiàn)及分布規(guī)律；（7）優(yōu)化了深井大傾

23、角超長綜放工作面過斷層工藝； （8）制定深井大傾角綜放工作面放頂煤管理制度，煤質(zhì)與回采 率管理兩并重，提高礦井綜合經(jīng)濟(jì)效益；（ 9 ）建立了大傾角超長綜放工作面工程質(zhì)量評價體系，有效保 證了工作面的工程質(zhì)量；（ 10 ）建立了深井大傾角綜放工作面安全管理體系，豐富了采 煤工作面安全回采閉環(huán)管理模式。本課題通過對大傾角煤層及頂、 底板巖層的煤巖物理力學(xué)性能試 驗(yàn)研究，揭示了大傾角綜放工作面煤巖的物理力學(xué)性能； 研究得出采 動覆巖破裂高度隨工作面推進(jìn)而增大，且大致呈“ S”曲線發(fā)展規(guī)律 和采動覆巖破裂高度受工作面傾斜長度所控制的結(jié)論， 為大傾角綜放 工作面開采礦壓控制提供了依據(jù)； 分析了大傾角綜放

24、開采液壓支架失 穩(wěn)的主要影響因素， 推導(dǎo)建立了大傾角液壓支架防滑、 防倒最小支撐 力的計算公式，改進(jìn)了大傾角綜放支架的防滑、防倒控制技術(shù)，為大 傾角綜放安全高效開采提供了保障； 研究成果在山東濟(jì)礦魯能煤電股 份有限公司陽城煤礦進(jìn)行了成功應(yīng)用和驗(yàn)證。 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)社會 效益，具有很好的推廣應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。完成單位： 1.山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦， 2 . 山東 科技大學(xué)完成人排序及貢獻(xiàn)： 高立群、 顧士彬、丁希陽、王振清、馬新偉、 劉巖、李永輝、周波、楊雷1. 高立群：主要對科技創(chuàng)新中所列的第一項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 完成了項(xiàng)目的總體設(shè)計， 成功揭示了深部大傾角綜放工作面采動覆

25、巖 破裂高度與工作面推進(jìn)距離且大致呈 S型關(guān)系曲線的增長發(fā)展規(guī)律， 并進(jìn)行深井大傾角綜放工作面礦壓控制技術(shù)工業(yè)性試驗(yàn)， 創(chuàng)造性的將 深井大傾角綜放工作面礦壓控制技術(shù)研究應(yīng)用于煤炭企業(yè)， 其在該項(xiàng) 目工程中投入的工作量占本人工作總量的 60%。2. 顧士彬：主要對科技創(chuàng)新中所列的第一項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 完成了項(xiàng)目的總體設(shè)計， 成功揭示了深部大傾角綜放工作面采動覆巖 破裂高度與工作面推進(jìn)距離且大致呈 S型關(guān)系曲線的增長發(fā)展規(guī)律， 并進(jìn)行深井大傾角綜放工作面礦壓控制技術(shù)工業(yè)性試驗(yàn)， 創(chuàng)造性的將 深井大傾角綜放工作面礦壓控制技術(shù)研究應(yīng)用于煤炭企業(yè)， 其在該項(xiàng) 目工程中投入的工作量占本人工作總量的 6

26、0% 。3. 丁希陽：主要對科技創(chuàng)新中所列的第三項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 推導(dǎo)建立了液壓支架擦頂移架立柱最小支撐力 Fm 公式，開發(fā)了大傾角 綜放工作面液壓支架失穩(wěn)控制的關(guān)鍵技術(shù)，有效控制了綜放設(shè)備的 “上竄下滑”。其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人工作總量的 56%。4. 王振清：主要對科技創(chuàng)新中所列的第四項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 設(shè)計了一套針對深井大傾角超長綜放工作面的設(shè)備防倒防滑設(shè)施， 有 效控制了綜放設(shè)備的“上竄下滑” 。其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量 占本人工作總量的 49% 。5. 馬新偉：主要對科技創(chuàng)新中所列的第五項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 研究工作面回采過程中煤壁前方支承壓力變化規(guī)律和上下順槽

27、的位 移變化等礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人 工作總量的 48% ，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施和推廣應(yīng)用做出了突出貢獻(xiàn)。6. 劉巖：主要對科技創(chuàng)新中所列的第六項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，結(jié) 合陽城煤礦 3301 工作面生產(chǎn)實(shí)際情況，通過對 KJ-345 礦用液壓支 架壓力在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理分析， 繪制支架工作阻力頻度分布直 方圖，得出礦山壓力顯現(xiàn)及分布規(guī)律。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工作 量占本人工作總量的 46% 。7. 李永輝：主要對科技創(chuàng)新中所列的第七項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 在本項(xiàng)目中優(yōu)化了深井大傾角超長綜放工作面過斷層工藝。 其在該項(xiàng) 目工程中投入的工作量占本人工作總量的 45

28、% ，為本項(xiàng)目的順利實(shí) 施和推廣應(yīng)用做出了突出貢獻(xiàn)。8. 周波主要對科技創(chuàng)新中所列的第八項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 在本 項(xiàng)目中制定深井大傾角綜放工作面放頂煤管理制度， 煤質(zhì)與回采率管 理兩并重， 提高礦井綜合經(jīng)濟(jì)效益。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量 占本人工作總量的 45% ，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施和推廣應(yīng)用做出了突 出貢獻(xiàn)。9. 楊雷：項(xiàng)目主要參與者，主要對科技創(chuàng)新中所列的第九項(xiàng)做出 了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，在本項(xiàng)目中建立了大傾角超長綜放工作面工程質(zhì)量評 價體系，有效保證了工作面的工程質(zhì)量。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人工作總量的 43% ，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施和推廣應(yīng)用做出 了突出貢獻(xiàn)。五、義橋煤礦 2

29、304 綜放工作面頂板透水機(jī)理與控制技術(shù)研究 項(xiàng)目簡介：于能源技術(shù)領(lǐng)域， 研究運(yùn)用了國內(nèi)外頂板透水機(jī)理的 最新成果， 尤其是綜放工作面開采頂板透水機(jī)理的研究成果， 以濟(jì)寧 能源發(fā)展集團(tuán)義橋煤礦現(xiàn)場工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ)， 采用理論分析、 數(shù) 值模擬及現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的綜合研究方法， 運(yùn)用數(shù)值分析、巖石力學(xué)、 彈塑性力學(xué)的有關(guān)原理， 深入研究了義橋煤礦 2304 綜放工作面頂板 透水機(jī)理與控制技術(shù)，根據(jù)勘查、補(bǔ)勘階段和礦井開采暴露的地質(zhì)、 水文地質(zhì)信息， 綜合分析和研究了綜放工作面的充水水源、 突水通道 和突水量， 預(yù)測頂板危險區(qū)的處理前后涌水量變化， 研究綜放開采斷 層附近頂板破壞規(guī)律及斷層活化導(dǎo)水

30、機(jī)理， 以及斷層破碎區(qū)域回采巷 道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)； 通過理論計算確定了義橋煤礦綜放工作面導(dǎo) 水裂隙最大高度在不受斷層影響時為 52m ，留設(shè)的斷層保護(hù)煤柱寬 度應(yīng)為 50m ；根據(jù)研究區(qū)水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件，建立綜放開采 斷層附近頂板破壞模型， 通過模擬結(jié)果得出， 在對頂板含水層疏放水 后，斷層煤柱寬度留設(shè)可不小于 20m ；研究回采巷道變形破壞力學(xué) 機(jī)理，確定回采巷道支護(hù)參數(shù)， 并通過數(shù)值模擬對巷道支護(hù)進(jìn)行優(yōu)化， 分析支護(hù)效果； 通過現(xiàn)場實(shí)測頂板涌水情況， 動態(tài)掌握控制頂板涌水 量，觀測順槽圍巖應(yīng)力及位移變形情況， 為工作面安全生產(chǎn)提供了保 障。主要技術(shù)性能指標(biāo)：（ 1）借助礦山地質(zhì)學(xué)

31、相關(guān)理論，調(diào)查分析工作面頂?shù)装鍘r性、 斷層構(gòu)造等工程地質(zhì)條件， 研究義橋煤礦 2304 綜放工作面頂板透水 機(jī)理與控制技術(shù)；（ 2）結(jié)合義橋煤礦 2304 綜放工作面開采工程地質(zhì)條件的基本 情況，利用材料力學(xué)中固支梁理論建立水壓作用下斷層張開位移方 程；根據(jù)斷裂力學(xué)中 D-M 模型，提出斷層附近巖體裂隙的起裂判據(jù)， 分析水壓、巖性和斷層傾角等因素對斷層活化的影響規(guī)律；（ 3）在分析義橋煤礦 2304 綜放工作面工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條 件的基本情況， 對 2304 綜放工作面頂板危險區(qū)的處理前后涌水量變化進(jìn)行預(yù)測，通過研究綜放開采斷層附近頂板破壞規(guī)律及斷層活化導(dǎo) 水機(jī)理，提出頂板涌水控制技術(shù)參數(shù)；

32、（ 4）依據(jù)義橋煤礦 2304 綜放工作面的基本條件，建立相應(yīng)的 數(shù)值計算模型， 通過三維數(shù)值分析在對頂板含水層疏放水后， 斷層煤 柱合理留設(shè)寬度可不小于 20m ；（ 5）綜合義橋煤礦 2304 綜放工作面開采地質(zhì)條件，研究回采 巷道變形破壞力學(xué)機(jī)理， 總結(jié)回采巷道圍巖穩(wěn)定性控制相關(guān)理論， 確 定回采巷道支護(hù)參數(shù)；（6）通過三維數(shù)值模擬對巷道支護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，分析支護(hù)效果； 通過現(xiàn)場實(shí)測頂板涌水情況， 動態(tài)掌握控制頂板涌水量， 觀測順槽圍 巖應(yīng)力及位移變形情況，為工作面安全生產(chǎn)提供了保障。本課題研究開發(fā)了綜放工作面頂板透水機(jī)理與控制技術(shù)， 在縮小 斷層防水煤柱時能夠?qū)崿F(xiàn)頂板透水情況下斷層附近巷道

33、穩(wěn)定能夠達(dá) 到有效控制的目標(biāo)， 避免斷層活化引起的突水災(zāi)害， 實(shí)現(xiàn)了安全高效 回收傳統(tǒng)采煤方法無法采出的煤炭資源， 提高了煤炭資源回收率， 對 義橋煤礦及其他類似地質(zhì)條件下的煤層安全開采具有重要的指導(dǎo)價 值。完成單位： 1.汶上義橋煤礦有限責(zé)任公司， 2 . 山東科技大學(xué) 完成人： 張新華、林東才、王連奎、張培森、劉尊欣、林惠立、 趙振偉、梁賽江、劉奉銀完成人對項(xiàng)目所做貢獻(xiàn)：1. 張新華：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主要承擔(dān)方案制定及實(shí)施工作，對項(xiàng)目 的所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 30% 。其中主要對科技創(chuàng)新中所 列的第一項(xiàng)及第四項(xiàng)做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)， 對本項(xiàng)目進(jìn)行了系統(tǒng)的指導(dǎo) 和整體的規(guī)劃，共同提出了頂板涌

34、水控制技術(shù)以及斷層破碎區(qū)域回采 巷道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)方案， 組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘查、 地 質(zhì)采礦條件調(diào)查及鉆探工作， 并對提出的研究方案進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。 其 在該項(xiàng)目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的 62% 。2. 林東才：對本項(xiàng)目進(jìn)行了系統(tǒng)的指導(dǎo)和整體的規(guī)劃，對項(xiàng)目的 所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 18% ，完成項(xiàng)目的總體設(shè)計主要貢 獻(xiàn)體現(xiàn)在第三項(xiàng)及第四項(xiàng)。 重點(diǎn)分析了研究區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)采礦條件及 工程地質(zhì)力學(xué)條件。 對綜放開采斷層帶附導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律進(jìn)行分 析，研究了綜放開采斷層活化導(dǎo)水機(jī)理以及綜放開采頂板涌水控制技 術(shù)，對綜放開采斷層破碎區(qū)域回采巷道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)進(jìn)行研

35、究，并對回采巷道支護(hù)參數(shù)及支護(hù)效果進(jìn)行分析。 其在該項(xiàng)目工程工 作中投入的工作量占本人工作總量的 55%3. 王連奎：對本項(xiàng)目進(jìn)行了系統(tǒng)的指導(dǎo)，對項(xiàng)目的所做貢獻(xiàn)量占 整個項(xiàng)目工作量的 12% 。積極配合山東科技大學(xué)項(xiàng)目研究課題組和 礦方完成現(xiàn)場勘查、 地質(zhì)采礦條件調(diào)查， 組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場 試驗(yàn)數(shù)據(jù)觀測，并對相關(guān)控制技術(shù)及改進(jìn)措施進(jìn)行初步的工業(yè)試驗(yàn)， 其在該項(xiàng)目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的 54% 。4. 張培森：主要承擔(dān)數(shù)值模擬分析工作，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在第二項(xiàng) 及第三項(xiàng)。對項(xiàng)目的所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 8% 。重點(diǎn)分析 了研究區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)采礦條件及工程地質(zhì)力學(xué)條件， 對綜

36、放開采斷層 活化導(dǎo)水機(jī)理以及頂板涌水控制技術(shù)進(jìn)行分析； 采用國際上先進(jìn)的計 算軟件對綜放開采斷層破碎區(qū)域回采巷道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)進(jìn)行 研究。其在該項(xiàng)目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的 45%5. 劉尊欣：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的指導(dǎo)及現(xiàn)場實(shí)施工作，對項(xiàng)目的所做貢 獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量的 9% ，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在第一項(xiàng)及第四項(xiàng)。積 極配合山東科技大學(xué)項(xiàng)目研究課題組和礦方完成現(xiàn)場勘查、 地質(zhì)采礦 條件調(diào)查，積極組織配合完成了對斷層 YF20 的鉆探、探放水鉆孔設(shè) 計施工以及出水鉆孔水質(zhì)分析， 組織相關(guān)人員對研究方案進(jìn)行現(xiàn)場試 驗(yàn)，其在該項(xiàng)目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的40% 。6. 林惠立：主

37、要負(fù)責(zé)項(xiàng)目基礎(chǔ)資料的收集和項(xiàng)目報告的整理工 作，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在第四項(xiàng)， 對項(xiàng)目的所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量 的 6% 。利用目前巖土界廣泛認(rèn)可的 Flac3D 軟件，結(jié)合義橋煤礦實(shí) 際的工程地質(zhì)條件， 對開采過程中斷層以及工作面回采巷道穩(wěn)定性進(jìn) 行數(shù)值模擬， 并對回采巷道支護(hù)參數(shù)及支護(hù)效果進(jìn)行分析。 其在該項(xiàng) 目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的 35% 。7. 趙振偉：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的現(xiàn)場實(shí)施工作，對項(xiàng)目的所做貢獻(xiàn)量占 整個項(xiàng)目工作量的 5% ，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在第一項(xiàng)。積極組織配合完成 了對斷層 YF20 的鉆探、探放水鉆孔設(shè)計施工以及出水鉆孔水質(zhì)分析， 組織相關(guān)人員對研究方案進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，

38、其在該項(xiàng)目工程工作中投入 的工作量占本人工作總量的 35% 。8. 梁賽江：參與項(xiàng)目綜放開采斷層帶附導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律的研 究，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在第二項(xiàng)。 對項(xiàng)目的所做貢獻(xiàn)量占整個項(xiàng)目工作量 的 2% 。結(jié)合義橋煤礦實(shí)際的工程地質(zhì)條件，對開采過程中巷道穩(wěn)定 性進(jìn)行數(shù)值分析， 并協(xié)助提出了回采巷道支護(hù)方案及對支護(hù)效果進(jìn)行 分析；為頂板涌水控制技術(shù)以及斷層破碎區(qū)域回采巷道圍巖穩(wěn)定性控 制技術(shù)的提出奠定了堅實(shí)的實(shí)踐及理論依據(jù)， 參與模擬數(shù)據(jù)分析及報 告撰寫工作。其在該項(xiàng)目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的 30%。9. 劉奉銀：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的現(xiàn)場實(shí)施工作，對項(xiàng)目的所做貢獻(xiàn)量占 整個項(xiàng)目工作量的 2%

39、，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在第一項(xiàng)。配合項(xiàng)目組對研究 區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場勘查、地質(zhì)采礦條件調(diào)查，帶領(lǐng)相關(guān)人員完成對斷層 YF20 的鉆探工作、探放水水質(zhì)分析，組織相關(guān)人員對研究方案進(jìn)行 現(xiàn)場試驗(yàn)，其在該項(xiàng)目工程工作中投入的工作量占本人工作總量的 30%。六、深井井底車場軟弱破碎巖體巷道及硐室圍巖主動控制技術(shù)項(xiàng)目簡介： 針對魯西南地區(qū)煤田軟弱破碎巖體工程地質(zhì)條件， 通 過圍巖力學(xué)及變形特性分析，在深井軟巖巷道支護(hù)基本理論的基礎(chǔ) 上，運(yùn)用圍巖彈塑性力學(xué)、 軟巖工程力學(xué)、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力學(xué)等理論分析， 采用計算機(jī)數(shù)值模擬分析、 現(xiàn)場綜合測試等手段， 對軟弱破碎巖體深 井井底車場巷道及硐室工程的變形力學(xué)機(jī)制、 圍巖控制理論

40、與方法等 方面進(jìn)行了深入研究。主要創(chuàng)新點(diǎn)：1. 針對本區(qū)具體地質(zhì)條件， 研究了因地制宜的深井軟弱破碎巖體 巷道支護(hù)方法及工藝， 建立了以人工施加圍巖約束外力與充分發(fā)揮破 碎巖體自身承載力相結(jié)合的協(xié)同支護(hù)理論與方法， 逐步形成了軟弱破 碎巖體新型支護(hù)理論體系。2. 研究了新型的錨桿支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵問題：第一時間支護(hù)；第 一時間施加合理的安裝應(yīng)力。3. 研究了軟弱破碎巖體圍巖控制技術(shù)， 開發(fā)了支護(hù)專利產(chǎn)品 精鑄阻尼螺母、塑料減阻墊圈等，自主研發(fā)了扭矩倍增器，使錨桿安 裝預(yù)緊力全部達(dá)到 40kN 以上。4. 研發(fā)的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力防沖讓壓支護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在維持原有預(yù)應(yīng) 力錨桿 （索）高安裝應(yīng)力的基礎(chǔ)上，使巷

41、道圍巖壓力和變形盡可能地、 有控制地釋放，又防止圍巖發(fā)生過大的下沉或變形破壞，錨桿 （索 ）既 充分發(fā)揮了其支護(hù)性能，又避免因過載而遭到破壞。完成單位： 1. 肥城礦業(yè)集團(tuán)楊營能源有限責(zé)任公司； 2.山東科技 大學(xué)； 3.泰安方舟礦業(yè)科技有限公司。主要完成人及貢獻(xiàn)： 劉輝、劉培海、孫立田、王建亭、李登月、 張小波、竇俊濤、程梅梅、秦忠誠1劉輝：項(xiàng)目現(xiàn)場工作總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施總體協(xié)調(diào)；參 與方案設(shè)計；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等。針對楊營礦井井底車 場層段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形 力學(xué)機(jī)制的研究，提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合理關(guān) 系。基于巷道支護(hù)的結(jié)

42、構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控 制的新型平衡支護(hù)技術(shù)。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人工作 總量的 65% 以上。2、劉培海：項(xiàng)目現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案實(shí)施、組織協(xié) 調(diào)；參與方案設(shè)計；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等。針對楊營礦井 井底車場層段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù) 合變形力學(xué)機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合 理關(guān)系?；谙锏乐ёo(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主 動控制的新型平衡支護(hù)技術(shù)。 其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人 工作總量的 60% 以上。3、孫立田：項(xiàng)目主要成員之一，負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案實(shí)施、落實(shí)；參 與方案設(shè)計

43、；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等； 參與資料整理、總 結(jié)等工作； 參與項(xiàng)目總結(jié)報告的編寫工作。 針對楊營礦井井底車場層 段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形力學(xué) 機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合理關(guān)系。 基 于巷道支護(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控制的新 型平衡支護(hù)技術(shù)。 研究了錨索與錨桿的協(xié)同作用， 實(shí)現(xiàn)錨索與錨桿的 讓壓距離協(xié)同。其在該項(xiàng)目工程中投入的工作量占本人工作總量的 65% 以上。4、王建亭：項(xiàng)目主要成員之一，負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案實(shí)施、落實(shí)；參 與方案設(shè)計；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等； 參與資料整理、總 結(jié)等工作； 參與項(xiàng)目總結(jié)報告

44、的編寫工作。 針對楊營礦井井底車場層 段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形力學(xué) 機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合理關(guān)系。 基 于巷道支護(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控制的新 型平衡支護(hù)技術(shù)，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施做出了突出貢獻(xiàn)。5、李登月：項(xiàng)目主要成員之一，負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案實(shí)施、落實(shí)；參 與方案設(shè)計；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等； 參與資料整理、總 結(jié)等工作； 參與項(xiàng)目總結(jié)報告的編寫工作。 針對楊營礦井井底車場層 段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形力學(xué) 機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合理關(guān)系。 基 于

45、巷道支護(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控制的新型平衡支護(hù)技術(shù)，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施做出了突出貢獻(xiàn)。6、張小波：項(xiàng)目主要成員之一，負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案實(shí)施、落實(shí)；參 與方案設(shè)計；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等； 參與資料整理、總 結(jié)等工作； 參與項(xiàng)目總結(jié)報告的編寫工作。 針對楊營礦井井底車場層 段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形力學(xué) 機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合理關(guān)系。 基 于巷道支護(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控制的新 型平衡支護(hù)技術(shù)，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施做出了突出貢獻(xiàn)。7、竇俊濤：項(xiàng)目主要成員之一，負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案實(shí)施、落實(shí)；參 與

46、方案設(shè)計；負(fù)責(zé)現(xiàn)場組織實(shí)施、措施落實(shí)等； 參與資料整理、總 結(jié)等工作； 參與項(xiàng)目總結(jié)報告的編寫工作。 針對楊營礦井井底車場層 段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形力學(xué) 機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù)時序與自身承載能力的合理關(guān)系。 基 于巷道支護(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控制的新 型平衡支護(hù)技術(shù)，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施做出了突出貢獻(xiàn)。8、程梅梅：參與了項(xiàng)目實(shí)施過程中重大技術(shù)難題解決方案的技 術(shù)分析與方案制定， 主要完成了科技創(chuàng)新點(diǎn)： 研發(fā)的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力防沖 讓壓支護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在維持原有預(yù)應(yīng)力錨桿 （索 ）高安裝應(yīng)力的基礎(chǔ) 上，使巷道圍巖壓力和變形盡可能地、有控制

47、地釋放，又防止圍巖發(fā) 生過大的下沉或變形破壞，錨桿 （索 ）既充分發(fā)揮了其支護(hù)性能，又避 免因過載而遭到破壞，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施做出了突出貢獻(xiàn)。9、秦忠誠：項(xiàng)目研究總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)課題組人員及分工協(xié)調(diào)； 負(fù)責(zé)方案總體設(shè)計、理論分析、支護(hù)方案設(shè)計等；負(fù)責(zé)指導(dǎo)現(xiàn)場工業(yè) 性試驗(yàn)實(shí)施；負(fù)責(zé)研究報告撰寫；負(fù)責(zé)項(xiàng)目鑒定時的準(zhǔn)備、匯報及有 關(guān)工作等。針對楊營礦井井底車場層段典型深井軟弱破碎巖體特點(diǎn)， 通過對該類巖體工程的復(fù)合變形力學(xué)機(jī)制的研究， 提出實(shí)施圍巖支護(hù) 時序與自身承載能力的合理關(guān)系?；谙锏乐ёo(hù)的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性， 提出了基于圍巖應(yīng)變與主動控制的新型平衡支護(hù)技術(shù)。 研究了錨索與 錨桿的協(xié)同作用， 實(shí)現(xiàn)

48、錨索與錨桿的讓壓距離協(xié)同， 為本項(xiàng)目的順利 實(shí)施做出了突出貢獻(xiàn)。七、深部礦井沿空掘巷工程理論基礎(chǔ)及關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用項(xiàng)目簡介： 本課題針對東部礦區(qū)普遍面臨的采深大、 構(gòu)造應(yīng)力復(fù) 雜，開采困難等存在的難點(diǎn)，以山東能源臨礦集團(tuán)王樓煤礦 12303 綜采工作面為具體研究對象和實(shí)驗(yàn)對象， 針對王樓煤礦大采深、 高應(yīng) 力、煤柱留設(shè)不合理等問題，結(jié)合井下的現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際情況，采用理 論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場觀測、工業(yè)性試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行綜合研 究，多種研究方法相互補(bǔ)充，相互印證。對大采深、高應(yīng)力條件下采 場空間覆巖結(jié)構(gòu)時空運(yùn)動規(guī)律、 支承壓力分布特征、 沿空巷道合理煤 柱寬度、沿空巷道合理支護(hù)進(jìn)行了深入、系

49、統(tǒng)的研究。主要技術(shù)內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)： （1）建立了無煤柱沿空掘巷技術(shù)“大、小結(jié)構(gòu)”理論，明確了 沿空掘巷巷道變形失穩(wěn)的力源和產(chǎn)生力源的巖層結(jié)構(gòu)組成。（2）完善了采場結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，根據(jù)“拱結(jié)構(gòu)”理論將采場模 型空間形態(tài)劃分為“裂斷拱”和“應(yīng)力拱” ，討論了四種覆巖結(jié)構(gòu)類 型“應(yīng)力拱”形態(tài)，確定了影響采場結(jié)構(gòu)模型形態(tài)的影響因素作用程 度；（ 3 ）建立了“內(nèi)應(yīng)力場”范圍是否擴(kuò)展判斷準(zhǔn)則，并利用 Sierpinski 分形幾何建立了煤壁突出范圍求解公式； 提出了通過煤體 應(yīng)力實(shí)時監(jiān)測、 巷道斷面變形量監(jiān)測相結(jié)合方法， 分析研究采場覆巖 運(yùn)動和應(yīng)力場分布演化規(guī)律； 提出了一種新的思路來研究分析采場模 型“

50、時空”效應(yīng)。（4）科學(xué)定量地確定了影響采場覆巖空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。 本項(xiàng)目的研究成果在王樓煤礦， 山東省邱集煤礦、 山東省田莊煤 礦、山東東山新驛煤礦有限公司等多家單位均得到了成功應(yīng)用， 每個 工作面減小煤柱損失達(dá)25萬噸，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益上千萬元，消 除了掘進(jìn)過程中煤炮頻繁、冒頂嚴(yán)重、支護(hù)變形破壞嚴(yán)重的現(xiàn)象，避 免了工作面因接續(xù)緊張的被動局面；實(shí)現(xiàn)了安全、高效生產(chǎn)。以優(yōu)化 沿空巷道煤柱寬度、巷道計劃維修、松動卸壓、錨網(wǎng)支護(hù)為核心的主 動控制思想與技術(shù)， 以及深部礦井覆巖空間結(jié)構(gòu)和應(yīng)力場時空穩(wěn)定性 預(yù)測理論、通過側(cè)向煤體應(yīng)力顯現(xiàn)特征反演覆巖結(jié)構(gòu)運(yùn)動等新理念， 是一次重大的技術(shù)革新， 產(chǎn)生了巨

51、大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)與社會效益。 為其他 類似條件礦井的工作面開采提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，有極高的推廣使用價 值。完成單位： 山東東山王樓煤礦、山東科技大學(xué) 完成人排序及貢獻(xiàn)：1、肖慶華：項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，提出了針對具體煤層條件和采動條 件（包括巷道開掘位置、采高和開采程序等） ，參與建立起該結(jié)構(gòu)模 型并確定相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)， 充分考慮了無煤柱開采圍巖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)， 根 據(jù)建立的無煤柱開采力學(xué)結(jié)構(gòu)模型重新定義了無煤柱沿空掘巷“大、 小結(jié)構(gòu)理論”。投入的工作量占本人工作總量的 56% 。2、丁學(xué)賢：項(xiàng)目主要實(shí)施、應(yīng)用、推廣者。提出了工作面開采 過程分兩個階段即非充分采動階段及充分采動階段。 采場覆巖空間結(jié) 構(gòu)主要是由工作

52、面寬度決定的， 工作面寬度一定時， 覆巖空間結(jié)構(gòu)最 大發(fā)展高度一定， 研究了相互之間的關(guān)系。 投入的工作量占本人工作 總量的 54% 。3、文志杰：本項(xiàng)目主要研究人員。建立了 “內(nèi)應(yīng)力場 ”范圍是 否擴(kuò)展判斷準(zhǔn)則， 并利用 Sierpinski 分形幾何建立了煤壁突出范圍求 解公式；提出了通過煤體應(yīng)力實(shí)時監(jiān)測、 巷道斷面變形量監(jiān)測相結(jié)合 方法，分析研究采場覆巖運(yùn)動和應(yīng)力場分布演化規(guī)律； 提出一種新的 思路來研究分析采場模型 “時空 ”效應(yīng)。投入的工作量占本人工作總 量的 58% 。4、諸葛祥華：項(xiàng)目主要實(shí)施、應(yīng)用、推廣者。提出了針對不同 開采深度和覆巖結(jié)構(gòu)情況等既定條件的煤層，在不同采動條件（

53、包括巷道開掘位置、采高、工作面長度及開采程序等 ）下巷道圍巖破壞和 礦山壓力大小、分布及其隨采場推進(jìn)發(fā)展規(guī)律的模型定義為巷道結(jié)構(gòu) 力學(xué)模型。針對具體煤層條件和采動條件（包括巷道開掘位置、采高 和開采程序等），科學(xué)正確地建立起該結(jié)構(gòu)模型和確定相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)， 是實(shí)現(xiàn)該工作面推進(jìn)過程中沿空掘巷事故災(zāi)害控制的基礎(chǔ)。 投入的工 作量占本人工作總量的 52% 。5、董勤凱：項(xiàng)目的現(xiàn)場主要負(fù)責(zé)人以及項(xiàng)目的推廣者。對該項(xiàng) 目中利用課題組研發(fā)的柔性探測單元對采場推進(jìn)過程中支承壓力演 化進(jìn)行了實(shí)測，得到了“內(nèi)外應(yīng)力場”分布范圍。將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行回 歸分析， 成功研究采場推進(jìn)過程中應(yīng)力分布規(guī)律。 投入的工作量占本 人

54、工作總量的 66% 。6、呂玉廣：負(fù)責(zé)項(xiàng)目水文地質(zhì)的研究。提出了若煤（巖）體所 承受的總應(yīng)力超過其強(qiáng)度，則發(fā)生破壞，支承壓力高峰向外側(cè)轉(zhuǎn)移。 揭示了每一巖梁裂斷皆伴隨這一過程， 形成由 “裂斷拱 ”外各巖層支 承壓力高峰組成的 “應(yīng)力拱 ”，指出其范圍在開采走向和傾向上的垂 直平面內(nèi)以拋物線形狀不斷向上擴(kuò)展。 投入的工作量占本人工作總量 的 34% 。7、秦念成：具體負(fù)責(zé)沿空掘巷工作面的統(tǒng)籌規(guī)劃，總體方案的 設(shè)計人。給出了垮落巖層運(yùn)動計算公式、 斷裂巖梁斷裂步距計算公式、 老頂“巖梁”構(gòu)成及各巖梁厚度的判定，采用上述運(yùn)動條件可判斷出 工作面巖層運(yùn)動的 “傳遞巖梁”結(jié)構(gòu)組成。通過實(shí)驗(yàn)室模擬仿真實(shí)

55、驗(yàn)， 證實(shí)模擬結(jié)果與理論計算結(jié)果基本一致。 并通過現(xiàn)場實(shí)測， 獲得了工 作面覆巖運(yùn)動相關(guān)參數(shù)。投入的工作量占本人工作總量的 31%8、郭東亮：負(fù)責(zé)沿空掘巷工作面的生產(chǎn)、接續(xù)及統(tǒng)籌規(guī)劃，組 織沿空掘巷的施工設(shè)計。 認(rèn)為采空區(qū)巖層變形與煤層開采高度、 工作 面寬度、上覆巖層力學(xué)特性、巖體力學(xué)參數(shù)、地應(yīng)力大小等諸多因素 相關(guān)，特別是在復(fù)雜開采技術(shù)條件下， 采空區(qū)巖層變形往往受不確定 性的隨機(jī)因素影響， 既有確定性的特征， 同時又表現(xiàn)出不確定性與隨 機(jī)性。為此，根據(jù)采空區(qū)邊緣煤層變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，用非線性理論分析 采空區(qū)巖層變形規(guī)律， 建立了采空區(qū)巖層變形的灰色預(yù)測模型， 預(yù)測 采空區(qū)穩(wěn)定狀態(tài)。投入的工作

56、量占本人工作總量的 46% 。9、王光齊：負(fù)責(zé)沿空掘巷工作面的生產(chǎn)、接續(xù)及統(tǒng)籌規(guī)劃，方 案設(shè)計及圖紙的繪制。深部采場煤巖體力學(xué)特性與淺部有較大差異， 傳統(tǒng)力學(xué)理論、 方法與技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)于深部煤巖體， 而應(yīng)該運(yùn)用 非線性力學(xué)理論。 確定采場覆巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時間是無煤柱開采技術(shù)成功 的關(guān)鍵。投入的工作量占本人工作總量的 34% 。八、高地壓低孔隙率煤層注水理論及工藝技術(shù)研究公示內(nèi)容項(xiàng)目簡介： 該項(xiàng)目屬于煤礦災(zāi)害防治尤其是煤塵防治方面的研 究。本項(xiàng)目主要針對星村煤礦高地壓低孔隙率煤層，具有沖擊傾向， 工作面產(chǎn)塵濃度大和地溫高等問題， 通過對煤層注水理論及工藝技術(shù) 研究，運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，采用理論分

57、析、實(shí)驗(yàn)室測定、現(xiàn)場觀測 等方法和手段，進(jìn)行了如下幾個方面的研究：1. 研究了深地壓低孔隙率煤層注水技術(shù)的理論進(jìn)行，其中主要包 括：煤層注水技術(shù)的基本理論、煤層注水方式、煤層注水設(shè)計參數(shù)、 煤層注水影響因素、 注水過程分析、 注水濕潤機(jī)理以及濕潤劑特性研 究等。2. 測定了 3 煤層理化性能，針對星村煤礦具體的地質(zhì)情況，采用 理論與實(shí)驗(yàn)室研究方法，進(jìn)行 "3 煤層理化性能測定 " ，為星村煤礦煤 層注水提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3 優(yōu)選了濕潤劑除塵機(jī)理及注水用滲透劑配方， 研究了表面活性 劑與煤塵表面作用的機(jī)理、 表面活性劑的結(jié)構(gòu)與濕潤煤塵性能之間的 關(guān)系等理論， 并以此為基

58、礎(chǔ)， 通過表面活性劑的單體優(yōu)化實(shí)驗(yàn)及其復(fù) 配實(shí)驗(yàn)，研發(fā)了注水用表面活性劑配方。4. 研究了高地壓低孔隙率煤層注水工藝技術(shù)，其中主要包括：鉆 孔參數(shù)對煤層注水效果影響的研究、 注水壓力與注水流量以及與時間 的關(guān)系研究、注水方式對煤層注水效果研究等。5. 對工作面煤體高壓注水預(yù)裂與防塵、防沖、降溫技術(shù)、涉及 煤層高壓注水技術(shù)的各方面影響因素進(jìn)行定量或定性分析， 制定出相 應(yīng)的防治和改進(jìn)措施， 進(jìn)而形成一套高壓注水預(yù)裂與綜合防災(zāi)害技術(shù) 體系，最終建立一整套煤層注水安全保障技術(shù)體系。本項(xiàng)目的研究成果具有較強(qiáng)的理論性、 實(shí)用性、可操作性和綜合 兼顧防塵、防沖、降溫技術(shù)等特點(diǎn)。該項(xiàng)目的研究成功，有利于保證

59、 礦山企業(yè)安全生產(chǎn)， 改善綜放工作面的工作環(huán)境， 防止煤塵爆炸事故 的發(fā)生，緩解煤層的沖擊危險性及降低過高的地溫， 同時也保障了現(xiàn) 場工作人員的職業(yè)安全與健康，具有廣闊的推廣應(yīng)用市場和應(yīng)用前 景，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益巨大。完成人排序及貢獻(xiàn)：1. 楊子祥：對高地壓、低孔隙率煤層的地質(zhì)構(gòu)造、煤質(zhì)形成等 影響煤層孔隙率的相關(guān)因素進(jìn)行調(diào)研， 研究煤層注水機(jī)理的相關(guān)理論 及濕潤過程；高地壓低孔隙率煤層注水工藝技術(shù)研究， 其中主要包括： 鉆孔參數(shù)對煤層注水效果影響的研究、 注水壓力與注水流量以及與時 間的關(guān)系研究、注水方式對煤層注水效果研究；提出動、靜壓相結(jié)合 的注水技術(shù)工藝； 提出采用先進(jìn)的馬麗散結(jié)合膨脹式封孔器的封孔方 式；投入該項(xiàng)目技術(shù)研究工作量占本人工作量的 60% 。2. 程衛(wèi)民：