主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

预告| 《煤炭学报》“煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术”专题

2020-03-24   来源:煤炭学报

  “煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术”专辑特邀主编致读者

  ——康红普


  深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向,深部煤炭资源安全高效开采是煤炭行业必须攻克的关键技术。我国埋深1000m以下的煤炭资源非常丰富,主要分布在中东部地区。该地区的大部分煤矿已进入深部开采,最大开采深度超过1500m,带来一系列开采与岩层控制难题。为保证我国煤炭工业的可持续发展、国家能源安全及中东部经济发达地区的能源供给,千米深井煤炭资源安全高效开发势在必行。


  与浅部煤矿相比,千米深井最大的特点是地应力高、采动影响强烈。已有的地应力测量数据表明,有些千米深井的最大主应力超过40MPa,明显高于煤层和一些岩石的单轴抗压强度,致使围岩变形与破坏特征发生显著变化,突出表现为流变性、扩容性和冲击性。巷道开挖后即表现为变形大、持续时间长、稳定性差,受到工作面强烈采动影响后,围岩变形与破坏进一步加剧,甚至出现冒顶、冲击地压等灾害;采煤工作面矿压显现强烈,煤壁片帮、顶板冒落及支架损坏现象突出。适用于中浅部煤矿的开采与围岩控制技术不能解决千米深井难题。此外,智能开采是煤矿实现安全高效开采的有效途径,近年来该项技术在我国煤矿发展迅速,在一些中浅部或地质条件相对简单的矿井得到推广应用。然而,由于千米深井开采环境的特殊性,目前还没有适合高应力、强采动矿井的智能化开采技术。


  鉴于此,国家在“十三五”期间,将“煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术”列入国家重点研发计划项目,吸纳了10家我国煤矿围岩控制与智能开采领域一流的科研机构、高等院校和煤炭企业,形成了多学科、多层次的高水平产学研攻关团队。围绕千米深井围岩控制与智能开采,综合考虑巷道和采煤工作面相互影响,以合理加大工作面长度,实现生产集约化,降低掘进率、提高煤炭采出率为思路,以“应力场―围岩变形―围岩控制―开采与围岩控制的智能化―井下试验”为主线,系统研究4个关键科学问题:高地应力与超长工作面强采动应力叠加作用下巷道围岩大变形机理;高应力、强采动巷道围岩支护—改性—卸压“三位一体”协同控制原理;千米深井超长工作面应力与覆岩结构演化机理;超长工作面多信息融合的智能开采模式,研发形成千米深井巷道围岩支护-改性-卸压“三位一体”协同控制及基于千米深井超长工作面矿压规律的智能开采技术体系。目前,项目研发时间已经过半,取得了一些阶段性研究成果,并在中煤新集口孜东煤矿进行了井下示范工程。


  《煤炭学报》第3期前16篇论文集中报道了“煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术”研究团队的阶段性研究成果,包括千米深井高应力强采动巷道围岩大变形理论、超长工作面采动应力演化规律、巷道围岩控制原理与技术、巷道围岩注浆改性材料、超长工作面岩层控制与智能开采技术等5个方面的内容,希望专题的刊出可为煤矿千米深井开采与围岩控制提供借鉴。


  在本专辑出版之际,衷心感谢行业有关专家学者在百忙之中对论文的认真评审。同时,感谢为项目提供技术指导和帮助的所有专家,及完成井下示范工程的技术人员和施工队伍。


专题目次


  煤矿千米深井巷道围岩支护-改性-卸压协同控制技术(康红普,姜鹏飞,黄炳香,等)

  千米深井大采高俯采工作面四柱液压支架适应性分析(王国法,胡相捧,刘新华,等)

  千米深井超长工作面采动应力旋转特征及应用(王家臣,王兆会,杨杰,等)

  深部巷道围岩锚固结构失稳破坏全过程试验研究(靖洪文,尹乾,朱栋,等)

  高性能无机-有机复合注浆材料研究(管学茂,张海波,杨政鹏,等)

  深井采动巷道围岩流变和结构失稳大变形理论(黄炳香,张农,靖洪文,等)

  煤矿砂岩横向切槽真三轴定向水力压裂试验(吴拥政,杨建威)

  扰动诱发高应力岩体开挖卸荷围岩失稳机制(赵光明,许文松,孟祥瑞,等)

  微纳米无机注浆材料研发与应用(张海波,狄红丰,刘庆波,等)

  智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真控制技术(任怀伟,赵国瑞,周杰,等)

  千米深井巷道高压劈裂注浆改性技术研发与实践(张振峰,康红普,姜志云,等)

  深井冲击载荷下液压支架底板比压分布特性(谢云跃,孟昭胜,曾庆良,等)

  微裂隙中水泥浆液渗滤效应的可视化试验研究(王凯,王连国,陆银龙,等)

  高应力巷道岩爆过程及时空演化规律试验研究(刘崇岩,赵光明,许文松,等)

  基于锚固力学效应巷道围岩稳定性分析(陈登国,高召宁,赵光明,等)

  千米深井软岩大巷围岩锚架充协同控制原理、技术及应用(姜鹏飞,康红普,王志根,等)


  


  责任编辑:宫在芹

特别声明:

本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
今日专家

山西省地质环境监测中心总工程师,教授级高级工程师,博士研究生,山西...

亮点论文

掌握人才流动特征,追踪人才流动轨迹和原因,对于建立合理的人才流动机制,推动和完善高端人才组织和人事管理制度意义重大。

今日企业

主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院出版传媒集团 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联