關于召開 2024 山西省煤炭學會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務站工作會的通知

項目名稱: 白家莊煤礦6#煤層蹬空綜采技術

申報單位: 白家莊礦業(yè)有限責任公司

主要完成人：宮來喜   原國政   李建功   梁椿豪   楊保華

主要完成單位：山西焦煤集團公司白家莊礦業(yè)有限責任公司

太原理工大學

所屬國民經濟行業(yè)：B類型

任務來源：自選

項目起止時間：2003年-2007年

項目簡介: 白家莊礦6# 煤層厚度為1.30-2.1m，煤層結構復雜，內含一層夾矸層。由于歷史和技術的原因，當時越過6#煤層開采了其下部的8#煤層。而目前白家莊礦資源嚴重不足，為拓寬主業(yè)渠道，延長礦井服務年限，提高資源回收率，白家莊礦對中組棄采的6#煤層進行了蹬空開采。

為解決6#煤層蹬空開采技術難題，通過對歷史資料的收集以及現(xiàn)場探測，分析了6#與8#煤層之間巖層的跨落情況，研究了6#煤層底板移動變形規(guī)律，制定了6#煤層36703工作面蹬空開采的技術措施和礦壓監(jiān)控方案，最終實現(xiàn)了6#煤層36703工作面的安全回采。

主要創(chuàng)新點：1、針對6#煤層地質條件復雜、處于蹬空狀態(tài)的現(xiàn)狀，創(chuàng)造性的提出了在長壁采空區(qū)上方進行蹬空廢棄資源的直接綜采，即蹬空綜采。提供了解決白家莊礦以及類似條件礦井資源短缺的新思路、新方法，為建設節(jié)約形礦井提供了理論基礎。

2、首次運用概率積分法對蹬空綜采上位煤層底板變形規(guī)律進行了預測，發(fā)現(xiàn)其變形后形成典型的“底板盆地”，并且定量的預測了白家莊礦6#煤層蹬空綜采底板變形盆地的具體變形值。

3、首次用“三帶”影響范圍分析法、圍巖平衡法、比值法、數(shù)理統(tǒng)計分析法等理論，綜合分析了白家莊礦8#煤層開采后，其上方處于“蹬空”狀態(tài)的6#煤層進行蹬空綜采的可靠性，基本構建了蹬空綜采可行性判別的理論框架。

4、應用計算預測與變形實測相結合的方法研究了蹬空綜才上位煤層底板變形規(guī)律，為相應的礦壓控制技術提供了理論依據(jù)。

5、通過蹬空綜采上位煤層底板變形規(guī)律與礦壓顯現(xiàn)研究，提供了響應蹬空綜采的開采控制措施，為36703工作面的蹬空綜采技術的成功實施提供了技術保障。

立項背景：白家莊礦6#煤層厚度為1.30-2.1m，煤層結構復雜，內含一層夾矸層。由于歷史和技術的原因，當時越過6#煤層開采了其下部的8#煤層。而目前白家莊礦資源嚴重不足，為拓寬主業(yè)渠道，延長礦井服務年限，提高資源回收率，白家莊礦只能對七盤區(qū)棄采的6#煤層實行回采。為此，我們開展了該項目的研究。

應用情況：該項目在白家莊礦6#煤層工業(yè)性試驗以來，已安全開采煤炭30萬噸，創(chuàng)產值6300萬元。

發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點：⑴提出并實現(xiàn)了在長壁及刀柱負責采空區(qū)上方進行蹬空遺棄資源的直接綜采；

⑵首次運用概率積分法研究了8#層開采后6#煤層底板變形盆地的具體形態(tài)，依次為基礎，對蹬空綜采工作面底板變形規(guī)律進行了預測；

⑶用“三帶”影響范圍分析法、圍巖平衡法、比值法、數(shù)理統(tǒng)計分析法等理論，綜合分析論證了白家莊礦8#煤層開采后，其上方6#煤層進行蹬空綜采的可行性，提出并構建了蹬空綜采可行性辨別的理論框架；

⑷提出了針對蹬空綜采的技術措施和礦壓監(jiān)控方法，為蹬空綜采提供了技術保障。

應用情況：該項目在白家莊礦6#煤層成功實現(xiàn)了蹬空開采。

經濟效益：回收煤炭資源30萬噸，創(chuàng)產值6300萬元

社會效益：該項目的成功實施，盤活了山西省首家破產的煤炭企業(yè)，進一步提高了我國殘采廢棄可采資源回采的技術水平。其研究方法、實踐數(shù)據(jù)、經驗和措施對于其他類似條件的蹬空綜采的情況有重要的借鑒價值，對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和建設節(jié)約形礦井有重要的指導意義和社會意義。

該技術適應性強，適用于生產實踐中由于各種原因，造成置留有蹬空狀態(tài)煤層的煤礦，其層間巖層的厚度、巖性構造和下層煤的采高滿足“三帶”影響范圍分析法、圍巖平衡法、比值法、數(shù)理統(tǒng)計分析法等方法綜合判定可行的理論，尤其對與資源鄰近枯竭的老礦井，或者需要平衡產量實行可持續(xù)發(fā)展的礦井，對于我國各種礦山由于歷史和技術原因棄采的發(fā)面積蹬空狀態(tài)的廢棄資源的開采技術具有指導意義。

獎勵情況：2008年2月榮獲山西省科學技術獎勵委員會“山西省科學技術獎”二等獎。

太原理工大學