大倾角煤层长壁采场岩层控制研究与应用

完成单位：西安科技大学

完成人：伍永平、解盘石、王红伟、高喜才、曾佑富、贠东风、吕文玉、罗生虎、张艳丽、窦娟、郎丁

奖励类别：2018年度陕西省科学技术一等奖

项目简介：

大倾角煤层广泛赋存于我国西部矿区和东部矿区深部，其约占全国探明储量的10-20%和全国产量的5-8%，其中60%以上为优质或稀缺煤炭资源，是我国西部矿区生存和东部矿区持续发展亟待解决的重大工程问题。课题系统研究了大倾角煤层长壁采场关键层岩体结构形成与失稳机制、“支架-围岩”系统动态稳定性等岩层控制问题。

项目经过近十年的研究与实践，主要取得了如下关键创新：（1）发现了大倾角煤层 “关键层”渐变迁移现象，揭示了岩体结构“梯阶变异”机制，阐明了支护系统高位冲击和低位推垮失稳致灾机理，发展了岩层控制理论。（2）提出了大倾角煤层长壁采场“支架-围岩”系统四维稳定性控制技术，消除了大空间顶板冲击性灾害事故隐患，促进了大倾角煤层采场岩层控制技术体系形成。（3）发明了大倾角煤层走向长壁工作面降角度开采方法、厚煤层长-短壁融合开采方法，研制了异形液压支架，提升了特种成套装备研发水平，拓展了大倾角煤层长壁综采技术应用范围。

项目总体上形成了较为完善的大倾角煤层开采岩层控制理论与技术体系，提升了我国难采煤层安全高效开采理论与技术水平，填补了该领域空白。在新疆、四川、宁夏等地得到广泛应用，新增产值3.84亿元，新增利润1.37亿元，大幅提升了矿井安全保障度，具有广阔的推广应用前景和很强的竞争力。

负责人简介：

伍永平，男，1961年生，博士，二级教授，博士生导师，享受国务院特殊津贴专家，国务院学位委员会第七届学科评议组成员，全国煤炭工业先进工作者，陕西省“三秦学者”特聘岗位教授，教育部首批“新世纪优秀人才”，国家煤炭工业专业技术拔尖人才，陕西省“三五”人才（第二层次）计划，陕西省优秀博士论文指导老师。现任教育部“西部矿井开采及灾害防治”重点实验室、陕西省岩层控制重点实验室主任、陕西省煤炭资源安全绿色高效开发协同创新中心主任；兼任矿业工程一级博士点学科召集人，采矿工程博士点学科带头人，《西安科技大学学报》主编，《煤炭学报》、《采矿与安全工程学报学报》编委。长期从事采矿工程、安全技术及工程领域内的科学研究工作。先后承担完成了国家自然科学基金西部重大研究计划、国家自然科学基金重点项目、国家科技攻关计划、国家安全生产总局重大科技发展计划、教育部新世纪优秀人才支持计划、教育部重点项目以及陕西、甘肃、四川、新疆等省区重点科技攻关等科研课题60余项，主持完成了我国大倾角煤层走向长壁综合机械化开采技术研究与工程实践工作，形成了理论-技术-装备一体化集成创新成果，整体水平达到国际领先地位。获国家科技进步二等奖2项，省（部）级科技进步一等奖3项、二等奖5项，授权国家发明专利8项，发表论文100余篇，出版专著3部。研究成果除在国内的四川、甘肃、新疆、陕西、贵州、黑龙江等省区的10多个矿区推广，还被俄罗斯、印度等国家引进，使复杂难采煤层的回收率提高30～40％，为企业创造直接经济效益逾20亿元，为提升我国难采煤层开采技术水平、推动采矿科学和工程技术发展做出突出贡献。