复杂条件下遗煤开采岩层控制理论与关键技术研究

作     者：冯国瑞 侯水云 梁春豪 白锦文 张玉江 王朋飞 贺志宏 马占元 戚庭野 康立勋 FENG Guorui;HOU Shuiyun;LIANG Chunhao;BAI Jinwen;ZHANG Yujiang;WANG Pengfei;HE Zhihong;MA Zhanyuan;QI Tingye;KANG Lixun

作者机构：太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山西省绿色矿山工程技术研究中心山西太原030024 山西焦煤集团有限责任公司山西太原030024 同煤大唐塔山煤矿有限公司山西太原037001 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2020年第48卷第1期

页      面：144-149页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金-山西煤基低碳联合基金重点资助项目(U1710258) 国家自然科学基金优秀青年科学基金资助项目(51422404) 国家自然科学基金面上基金资助项目(51574172) 山西省重点研发计划资助项目(201803D31044) 山西省应用基础研究资助项目(201801D221342) 

主　　题：遗煤 复采 岩层控制 岩层结构 充填 

摘      要：为解决我国老矿区资源枯竭,优质稀缺煤种匮乏、矿井服务年限不足等问题,通过理论分析、实验、数值模拟等方法系统研究了我国遗煤储量及类型、复杂条件下遗煤资源开采矿山压力显现规律、岩层控制机理及判定方法、构造充填岩控技术及工艺装备。取得了以下创新性成果:①首次摸清了我国遗煤储量、分布及类型等,遗煤资源开采可增加我国30%的煤炭储量,其开采将增加主要产煤省的煤炭储采比,提出了遗煤资源开采急需解决的技术难题;②揭示了复杂条件下遗煤开采的应力场-结构场-变形场时空演化与矿压显现规律,建立复杂条件下遗煤开采岩层移动预测模型;③发现复合残采区整层遗煤资源开采存在主控岩层结构,建立了扰动块体梁结构模型和上控制层+下承载层结构模型,揭示复杂条件下遗煤开采岩层控制机理,构建了以主控岩层结构稳定为核心的复杂条件下遗煤开采可行性定量判定理论体系;④研发了综合柱旁充填、梁-柱式充填岩移控制技术、固体资源化充填材料和制备输送系统,充填效果监测技术,发明了复杂条件下遗煤开采构造充填岩控技术及工艺装备,形成了复杂条件下遗煤开采关键技术体系。该成果对延长服务年限、保证国家能源供给具有重要意义。