科技項目建議書

1、科技項目建議書項目名稱：強礦壓松軟破碎煤層中受采動影響下掘進巷道的維護技術研究承擔單位：華亭煤業(yè)集團有限責任公司山寨煤礦起止年月：2011年01至2011年11月項目負責人：王利利聯(lián)系電話：項目研究意義和國內外概況、水平和發(fā)展趨勢特厚煤層綜放開采已經成為我國廣泛采用的主要采煤方法之一，這種采煤方法具有生產系統(tǒng)簡單、巷道掘進率低、生產效率高、噸煤成本低等優(yōu)點。但是這種采煤方法開采引起覆巖破壞強度大、地表沉陷破壞嚴重，給“三下”開采（建筑物、水體、鐵路下開采）帶來了一定的困難。華亭礦區(qū)地質采礦條件特殊：煤層厚度大、覆巖結構復雜、地表地形復雜；地面村莊分布較多、地表北河穿

2、越整個礦區(qū)，村莊下、河流下壓覆煤炭資源儲量巨大，嚴重制約著礦井的安全正常生產和礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。1、煤層開采引起覆巖冒落帶和裂隙帶（簡稱冒裂帶）分布形態(tài)和發(fā)育高度是水體下能否安全開采的重要判據之一，綜放開采覆巖冒落帶和裂隙帶高度的研究在國內外進行的觀測研究很少，尤其像陳家溝煤礦20多米的煤層采用分層放頂煤開采引起的覆巖冒裂帶高度的觀測研究屬于空白。特厚煤層分層放頂煤開采覆巖冒裂帶觀測研究是華亭礦區(qū)北汭河下特厚煤層開采的關鍵技術，也是水體下開采的安全保障。2、根據對已采工作面地表裂縫調查，陳家溝煤礦地表裂縫的表現(xiàn)形式就是大裂縫，大臺階，變形不連續(xù)，地表下沉有突然性，地表扒縫深度與以往常規(guī)開采有很

3、大差異。掌握地表扒縫深度是確定河下采煤安全煤巖柱高度的重要數(shù)據組成部分。3、華亭礦區(qū)煤層上覆巖層的典型特征是上第三系軟巖覆蓋層相當厚，巖移規(guī)律有其特殊性，以前因受采煤方法的限制，這方面的研究成果很少。通過地表移動觀測站的實測資料可以掌握地表移動盆地的范圍、形狀、大小、特征以及各種角值參數(shù)（邊界角、移動角、裂縫角、最大下沉角、充分采動角、起動距、超前距、超前影響角、滯后距、滯后角等）；還可求出利用概率積分法進行預計時所需的主要參數(shù)下沉系數(shù)q，拐點偏移距s，主要影響角正切tg，影響傳播系數(shù)，水平移動系數(shù)b等。因此，該課題研究具有重大的科學研究價值，研究成果的應用將產生巨大的經濟效益和社會效益。二項

4、目主要研究內容、關鍵技術、技術線路方案項目研究的主要內容：1、理論分析、模擬計算和借鑒國內外一些經驗，預計防水安全煤巖柱高度，提出防治水各項工程措施，指導工作面試驗性回采。2、冒落帶和導水裂隙帶高度實測及方法的研究。3、地表扒縫深度探測及方法的研究。4、特殊地質采礦條件下，地表移動和變形觀測站的建立方法及觀測方法。5、地質采礦條件與地表移動和變形的關系，減少地表變形措施。6、特厚煤層分層綜放開采覆巖移動和破壞特點及河堤破壞特點和治理措施。項目研究的關鍵技術：特厚煤層分層綜放開采覆巖移動和破壞規(guī)律有別于常規(guī)的“三帶”特征理論依據；研究可靠易行的探測方法，實測導水裂隙帶在采動過程中的最大發(fā)育高度和

5、形態(tài)；采用綜合物探方法對又深又大的地表扒縫深度準確探測技術研究；綜合分析確定保護層的厚度，進而給出河下工作面安全煤巖柱高度的計算公式，為判斷后續(xù)河下工作面是否能安全回采提供技術支撐和依據。項目研究的技術路線：試驗方案的初步設計Þ各項防治水措施的落實Þ地表移動和變形觀測站的建立Þ地表扒縫深度探測Þ回采過程中的冒裂帶高度觀測Þ地表觀測站的各項觀測工作 Þ回采和觀測資料整理分析Þ研究成果報告。 三主要技術指標與經濟指標通過該項目的實施可進行河下煤炭的安全開采，最大程度地減少資源損失。1、解放河下壓煤工作面6個，經濟效益巨大。2、通

6、過觀測站觀測，可提供本礦區(qū)巖移參數(shù)。3、可獲得冒裂帶高度和分布形態(tài)實測數(shù)據。4、可獲得地表扒縫深度實測值。5、制定出有效的河道破壞治理措施。四預期主要成果形式及水平1、可提供本礦區(qū)巖移參數(shù)。2、可獲得冒裂帶高度實測數(shù)據。3、可獲得地表扒縫深度探測數(shù)據。4、制定出有效的河道破壞治理措施。5、可實現(xiàn)河下工作面壓煤完全開采，不留煤柱，提高該礦的煤炭資源利用率，延長該礦三采區(qū)服務年限。以目前的市場煤價計算，其經濟收益將達到4到5億元；同時對類似水體下開采具有推廣應用價值。6、研究成果可指導礦井水體下安全開采，判斷水體下開采對井下生產的影響。7、通過地表移動觀測成果，為礦區(qū)水體下、建筑物下安全開采提供理

7、論依據。總之，項目研究成果將填補國內外在特厚煤層分層放頂煤條件下覆巖破壞規(guī)律，導水裂縫帶高度動態(tài)探測方法，很深的地表扒縫深度探測方法的空白，解決華亭礦區(qū)北汭河下特厚煤層開采的關鍵技術問題?？蛇_到國際領先水平。五項目實施進度計劃，階段目標與完成時間1、2007年912月，項目調研、論證；2、2008年13月，完成方案設計工作；3、2008年4-5月，完成地表移動和變形觀測站設立；4、2008年72012年7月，完成各項防治水工程，完成回采，完成主要巖移觀測任務，完成冒裂帶高度探測，完成地表扒縫深度探測，及項目規(guī)定的其他各項任務；5、2012年9-12月，進行項目總結，并申請鑒定。六推廣應用前景目

8、前國內外在特厚煤層綜放“三下”采煤技術方面仍然處于進一步探索階段，尤其是特厚煤層綜放水體下采煤的合理的安全開采條件仍然是一項亟待解決的課題。所以，該項目如能成功實施，在特厚煤層綜放水體下開采領域具有重要的推廣價值。七項目研究人員名單姓名工作單位職稱職務承擔內容負責人劉遠康陳家溝煤礦高工礦長項 目 參 加 人 員丁隆端陳家溝煤礦高工黨委書記李廣成陳家溝煤礦高工副礦長技術負責許 強陳家溝煤礦高工副礦長王羧淮陳家溝煤礦高工副礦長齊俊德陳家溝煤礦高工副礦長楊錦海陳家溝煤礦工程師科長周兆鋒陳家溝煤礦工程師副科長李尚志陳家溝煤礦工程師副主任李學軍陳家溝煤礦工程師主任郭鎮(zhèn)軍陳家溝煤礦工程副科長張 濤濤陳家溝煤礦助工茍小川陳家溝煤礦助工王晶晶陳家溝煤礦助工余學義西安科技大學博士教授技術負責王永申煤炭科學研究總院唐山研究院研究員主任技術負責姜 升煤炭科學研究總院唐山研究院研究員八經費預算和用途經費預算投入經費預算支出科目預算數(shù)（萬元）科目金額（萬元）備 注來源預算合計187經費支出187省科技三項經費1、人員費64