(1)为实现煤矿矸石不出井,从煤炭生产源头减少碳排放与单位产出能源资源消耗,实现煤炭的绿色低碳智能开采,本文在现有煤矸石井下分选充填技术的基础上提出了煤矸石井下原位绿色智能分选、充填新方法,并详细阐述了煤矸智能分选机及新型充填液压支架的结构及原理,以最大化缩短矸石无效运输距离。
(2)为处理采煤工作面矸石,预防煤岩动力灾害,提出了包含少矸化智能开采系统、原位智能分选系统、工作面矿压反演系统、精准科学充填系统四大子系统的煤矿井下采选充智能一体化系统,并探讨了各子系统间的新环逻辑关系,以形成采煤利于分选、分选利于充填、充填利于采煤的良性循环。
(3)为处理掘进工作面矸石,提出了包含智能快掘系统、智能分选系统、煤矸分运系统、智能充填系统四大子系统的煤矿井下掘选充智能一体化系统,并对各子系统所负责工作及智能化实现进行了阐述。所提出的新工艺有望实现煤矿矸石不出井,并为煤矸石原位智能分选充填方法及采选充一体化系统的研究提供新思路。
煤矸石井下原位智能分选充填技术研究进展
传统井下煤矸石需运输至地面处理,不仅占用地面国土空间、自燃或雨水淋滤造成大气与环境污染,而且长距离无效运输造成的能源消耗问题已成为制约煤矿低碳发展的关键瓶颈。为实现煤矿矸石不出井,从煤炭生产源头减少碳排放与单位产出能源资源消耗,实现煤炭的绿色低碳智能开采,回顾了煤矸石井下分选充填技术现状及智能化进展,并在此基础上展望煤矸石井下分选充填技术发展趋势,提出了煤矸石井下原位绿色智能分选、充填新方法,详细阐述了煤矸智能分选机及新型充填液压支架的结构及原理,以最大化缩短矸石无效运输距离。为处理采煤工作面矸石,预防煤岩动力灾害,提出了包含少矸化智能开采系统、原位智能分选系统、工作面矿压反演系统、精准科学充填系统四大子系统的煤矿井下采选充智能一体化系统,并探讨了各子系统间的新环逻辑关系,以形成采煤利于分选、分选利于充填、充填利于采煤的良性循环。为处理掘进工作面矸石,提出了包含智能快掘系统、智能分选系统、煤矸分运系统、智能充填系统四大子系统的煤矿井下掘选充智能一体化系统,并对各子系统所负责工作及智能化实现进行了阐述。所提出的新工艺有望实现煤矿矸石不出井,并为煤矸石原位智能分选充填方法及采选充一体化系统的研究提供新思路。
二级教授
博士生导师
梁卫国,男,1972年2月生,山西盂县人,博士,二级教授,博士生导师,国务院政府特贴专家,国务院学位委员会矿业工程学科评议组成员。全国百篇优秀博士学位论文获得者,国家杰出青年基金获得者,第十一届中国青年科技奖获得者,科技部中青年科技创新领军人才,“三晋学者”特聘教授,中组部“万人计划”第一批科技创新领军人才,山西省第二届新兴产业领军人才,原位改性采矿理论与技术科技创新团队带头人。历任太原理工大学矿业工程学院院长、原位改性采矿教育部重点实验室主任、太原理工大学党委常委、副校长、山西能源学院党委副书记、院长。现任太原师范学院党委副书记、院长。
主要从事原位改性采矿理论与技术、CO2致裂驱替开采煤层气、绿色采矿方面的研究,建立了原位溶浸采矿多场耦合作用理论与注能改性驱替开采煤层气理论,发明了水力/CO2致裂改性驱替开采煤层气系列实验装置与方法,揭示了超临界CO2致裂驱替开采煤层气的相关机理规律,为煤层气等非常规能源高效开采提供了理论基础与技术支持。先后主持国家自然科学基金项目4项,留学回国人员项目1项,企业委托项目30余项。国内外重要学术刊物发表论文150余篇,其中SCI、EI收录80余篇;出版专著3部;申请获得国家发明专利30余项;获国家技术发明二等奖1项、省自然科学与科技进步一等、二等奖3项。
梁卫国,郭凤岐,于永军,等. 煤矸石井下原位智能分选充填技术研究进展[J]. 煤炭科学技术,2024,52(4):12−27.
LIANG Weiguo,GUO Fengqi,YU YongJun,et al. Research progress on in-situ intelligent sorting and filling technology of coal gangue underground[J]. Coal Science and Technology,2024,52(4):12−27.
END 责任编辑:朱恩光
整 理:冯春晖
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