根据课题的研究成果,已在吕家坨进行了建筑物下深部压煤开采试验,在林南仓矿和钱家营矿进行了缩小保护煤柱开采试验,现场试验验证了研究成果的正确性和可行性,并取得了巨大的经济效益,也为研究成果在开滦矿区广泛推广应用奠定了基础,为开滦矿区的可持续发展提供了资源保证。
该项目曾获中国煤炭工业协会科学技术二等奖
本项目属于“三下”压煤开采技术与理论研究。课题根据实测资料分析,提出了极不充分开采和临界采动系数的概念,揭示了极不充分开采地表移动的基本特征,并首次提出了适合极不充分开采的地表移动和变形预计方法——概率密度函数法。
根据极不充分开采地表沉陷理论,并结合对深部开采上覆岩层中应力分布状态的数值模拟计算,提出了建(构)筑物下深部压煤开采的综合开采技术体系。方法是将建筑物下深部压煤开采划分为两个阶段进行,前期开采和后续开采。前期开采是通过工作面合理尺寸设计及在各工作面之间留设适当的间隔煤柱使工作面的开采成为相互独立的极不充分开采,达到减少地表移动和变形的目的。后续开采是通过协调开采技术或配合其它采矿措施在保证建筑物安全的前提下,视具体情况实现对间隔煤柱的开采。采用该技术进行建筑物下深部压煤开采与过去采用的方法相比可以大大提高采出率,降低掘进率,减少工作面搬家次数,提高工作面产量和效率。
课题开发了开采沉陷分析系统(MSAS),并将开采沉陷分析系统与地理信息系统相结合,实现了开采沉陷分析的数字化和可视化,为建筑物下压煤开采方案对比及快速决策提供技术支持。目前,该系统已应用到开滦建筑物下压煤开采决策以及开采沉陷环境影响分析中。
课题对开滦矿区地表移动规律进行了科学总结,求得了地表移动和变形的部分参数以及预计参数,特别是根据实测资料分析将林南仓矿和钱家营矿的松散层移动角由35°提高了10°到45°,可以解放这两个矿大量建筑物和村庄下压煤。
课题研究了开滦矿区建筑物下压煤开采特点,对开滦建筑物下压煤开采适用技术进行了分析,对开滦建筑物下压煤可持续开采进行了整体规划。