最新成果丨崔峰教授：冲击地压矿井科学产能确定及科学提升产能研究

冲击地压矿井科学产能确定及科学提升产能研究

作者

崔峰^1,2,3,4, 罗钟^1,2, 来兴平^1,2, 陈建强⁵, 彭宝山⁵, 邹磊⁶, 刘旭东⁷

单位

1. 西安科技大学能源学院；
2. 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室；
3. 新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室；
4. 新疆工程学院新疆煤炭绿色智能开采工程研究中心；
5. 国家能源集团国源电力有限公司；
6. 陕西彬长矿业集团有限公司；
7. 国家能源集团新疆能源有限责任公司

长按识别二维码阅读全文

摘要

我国埋深1000m以上的煤炭资源储量占总储量的50%以上，未来将是煤炭资源供应的主要部分，开展冲击地压矿井科学产能确定研究并科学提升冲击地压矿井产能，对于保障我国深部煤炭资源的安全高效开采具有重要意义。针对冲击地压矿井产能确定与产能提升问题，利用理论分析、现场监测等研究方法，完成了含有冲击地压煤层的矿井井田范围科学划分，分析了冲击地压矿井不同的采煤方法、开采顺序、开采布局下采煤面扰动响应特征，建立了冲击地压矿井科学产能的确定方法，提出了冲击地压矿井产能科学提升的顶层设计与实践方法。研究结果表明：明确了冲击地压矿井冲击倾向性鉴定与冲击危险性确定的必要性，实现含有冲击地压煤层的矿井井田范围科学规划；研究了采煤方法、开采顺序与布局以及开采参数对采煤面扰动响应特征，得出了冲击地压矿井采煤面科学设计的系统性方法，为冲击地压矿井产能提升创造条件；提出了冲击地压矿井产能确定的技术路径，基于采动力学构建了“分阶段、分区域、分时期、看卸压力度、看历史防控水平”的冲击地压矿井采煤面推进速度确定方法；构建了冲击地压矿井产能提升的顶层设计，明确指出了控制产能的关键是产能提升所带来的冲击危险性，实现采动强度与卸压力度平衡，降低冲击危险性，从而有效的进行产能提升。构建了冲击地压矿井从井田范围科学规划、采煤面科学设计到产能科学确定及科学提升产能的一体化技术路径，为冲击地压矿井科学产能确定及科学提升产能提供了科学指导。

文章目录

0 引言

1含有冲击地压煤层的矿井井田范围科学规划

1.1 当前含有冲击地压煤层的矿井井田范围划分问题

1.2 冲击地压煤层勘探的重要性与确定冲击倾向性鉴定

1.3 井田范围科学划分

2 冲击地压矿井采煤面科学设计

2.1 科学的选择采煤方法

2.2 冲击地压矿井工作面合理开采顺序、布局

2.3 煤面开采参数综合确定

3 冲击地压矿井科学产能确定

3.1 基于采动力学的冲击地压矿井产能确定方法

3.2 基于采动力学的采煤面推进速度分阶段确定

3.3 基于采动力学的采煤面推进速度分区域确定

3.4 基于采动力学的采煤面推进速度分时期确定

3.5 基于采动强度与卸压力度耦合的采煤面推进速度确定

3.6 基于历史防控水平的采煤面推进速度确定

4 冲击地压矿井产能科学提升

4.1 冲击地压矿井科学提升产能的意义与顶层设计

4.2 有效控制产能提升带来的冲击危险性

5 结论

部分附图

图1 基于三分两看的冲击地压矿井产能确定

图2 基于加载响应比的工作面推进速度确定

图3 采动强度与卸压力度耦合调控采煤面推进速度

图4 冲击地压矿井产能科学提升顶层设计

图5 科学产能提升下的冲击地压矿井风险调控示意

作者简介

崔峰

教授、博士生导师

崔峰，1986年生，河南新乡人，教授、博士生导师。现任西安科技大学科技处副处长，担任中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会理事、煤炭工业技术委员会动力灾害预警与防治专家委员会委员、中国岩石力学与工程学会岩石破碎工程专业委员会委员等，兼任《煤炭科学技术》、《煤炭学报》、《中国矿业大学学报》、Deep Underground Science and Engineering等学术期刊中青年编委。

研究方向

主要从事特厚煤层综放开采、动力灾害控制、矿山多源灾害监测与智能化分析等方面的研究。

主要成果

致力于西部地区采动煤岩动力学响应规律及其控制研究，探索煤矿动力灾害“三突一冲击”的共性科学问题，建立融合工程设计/采掘扰动控制/煤岩改性三维联动的动力灾害控制技术体系。研究揭示了急倾斜特厚煤层动力灾害发生机理，研发了急倾斜特厚煤层耦合致裂技术，提出了冲击地压矿井科学产能确定方法，开发了基于采动加卸载响应比的动力灾害预警与调控技术，研究成果在陕西、新疆等地的煤矿转化应用，取得了良好的应用效果，促进了西部地区煤炭资源的安全开采与稳定供给。主持国家级项目3项，重点参与973计划项目等。以第一作者发表论文40余篇，SCI/EI期刊收录30余篇，论文入选最受关注论文、中国精品科技期刊顶尖学术论文平台、获陈宗基奖等。出版著作4部，授权专利20余项。研究成果获省部级一等奖6项，二等奖5项，获煤炭青年科技奖等。

引用格式

崔峰，罗钟，来兴平，等.冲击地压矿井科学产能确定及科学提升产能研究[J].煤炭科学技术，2025，53（2）：80−94.
CUI Feng，LUO Zhong，LAI Xingping，et al. Study on scientific productivity determination and scientific productivity improvement of rock burst mine[J]. Coal Science and Technology，2025，53（2）：80−94.

策划：朱恩光

责编：李雅楠

编辑：李莎

审核：常琛