5月13日,中国煤炭工业协会五届理事会第二次会议在北京会议中心召开,大会对2018年度中国煤炭工业科学技术一等奖获奖者进行了表彰,我校能源学院黄庆享教授主持完成的“浅埋煤层岩层控制理论与技术”荣获一等奖。该成果创立了浅埋煤层岩层控制理论,相关论著入选《煤炭学报》创刊50周年百篇论文,被国际著名检索机构日本JST全文翻译转载,独立建章编入国家规划教材《矿山压力与岩层控制》和《煤矿总工程师技术手册》,发表的专著作被著名采矿与岩层控制大师钱鸣高院士和美国工程院Syd.S Peng院士评价为填补国际空白的代表性著作,相关专利荣获陕西省职工发明创造金奖,建立的浅埋煤层岩层控制技术荣获全国煤矿支护成果一等奖,经中国煤炭工业协会鉴定达到国际领先水平。
此次获奖是我校能源学院采矿系黄庆享教授团队继2016年获得陕西省科学技术一等奖后所取得的又一次重大突破,是中国煤炭工业协会对该团队20多年在浅埋煤层岩层控制领域所作出的科研攻关的充分肯定,标志着米兰网页版,米兰(中国)矿业工程学科在浅埋煤层岩层控制领域具有鲜明特色和重要影响力。
校长蒋林、副校长王贵荣、科技处负责人及获奖人员代表陈杰教授等参加了大会。
提出了浅埋煤层定义,建立了浅埋煤层顶板结构基本理论
掌握了浅埋煤层覆岩结构特征,提出了浅埋煤层定义;建立了初次来压的“非对称三铰拱”结构模型(图1),周期来压的“台阶岩梁”结构模型(图2);测定了端角挤压和摩擦系数,提出了厚松散层载荷传递因子(图2),确定了支架合理支护阻力,揭示了采场埋藏浅压力大的机理。
建立了浅埋煤层保水开采岩层控制理论,开发了柔性条带充填保水开采技术
发明了固液耦合模拟装置(图4),揭示了隔水岩组“上行裂隙”和“下行裂隙”规律(图5),提出了隔水岩组隔水性判据,建立了浅埋煤层保水开采岩层控制基本理论。建立了条带充填隔水岩组连续梁模型(图6),开发了柔性条带充填保水开采技术。
建立了浅埋煤层大采高和近距离煤层群开采的岩层控制理论与技术
提出了大采高“等效直接顶”概念,建立了“高位台阶岩梁”结构模型(图7),发明了大采高工作面支护阻力确定方法。提出了以间采比和关键层为指标的浅埋煤层群分类方法,建立了近距离煤层群顶板结构模型,确定了煤层群顶板支护方法。提出了基于煤柱群布置,减轻地层非均匀沉降的方法(图8),实现了煤层群井下减压和地表减损绿色开采。提出了工作面初采和末采等特殊条件的采场岩层控制技术,发明了含夹矸煤层巷道支护方法(图9)和井下立交巷道施工方法,保障了安全高效开采。
图7 高位台阶岩梁结构模型
图9 含夹矸煤巷锚网支护方法
成果针对我国陕北榆神府煤田浅埋煤层条件,创立了浅埋煤层岩层控制理论。2015~2017年,成果在大柳塔煤矿、榆树湾煤矿、张家峁煤矿、哈拉沟煤矿、三道沟煤矿、柠条塔煤矿、海湾煤矿共7个矿井中应用,三年新增销售额共计77亿元,新增利润共计38.5亿元,取得了巨大的经济效益。
西部浅埋煤田的安全高效绿色开采,对西部经济可持续发展具有重要战略意义。项目针对陕北浅埋煤层开采的顶板控制和环境保护问题,建立了浅埋煤层岩层控制理论与技术,取得了显著的社会效益:
科技进步效益。创立了浅埋煤层绿色开采岩层控制理论,开发了顶板支护、保水开采、减损开采等关键技术。研究成果编入国家规划教材和《煤矿总工程师技术手册》,丰富了教科书知识,在工程技术界得到广泛应用,促进了煤炭绿色开采科技进步,为浅埋大煤田10亿吨产能提供了科技支撑。
安全开采效益。浅埋煤层岩层控制理论与技术,揭示了来压机理,建立了采场支护阻力确定方法,保障了安全开采。实践表明,降低了顶板事故率,提高了工作面推进速度,降低了开采成本,树立了科学安全开采的理念。多年来,神东矿区顶板事故很少,具有良好的安全效益。
绿色环保效益。浅埋煤层保水开采岩层控制理论,浅埋煤层群减损开技术,为实现环境友好的浅埋煤层开采提供了科学方法,取得了重要的绿色环保效益。