2018年度陕西省科学技术奖一等奖

大倾角煤层长壁采场岩层控制研究与应用

项目编号：S2018JLJS0461

主要完成单位：西安科技大学

主要完成人：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

推荐单位：陕西省煤炭生产安全监督管理局

项目简介

我国大倾角煤层赋存广、储量大、煤质优，开采需求日益迫切，但长期以来岩层控制基础理论研究系统性不足，岩层控制技术发展相对滞后。项目围绕大倾角煤层长壁采场岩层控制的基本问题，在基础理论、技术体系及方法装备三个方面取得了以下主要成果：

（1）发现了大倾角煤层长壁采场 “关键层”渐变迁移现象，揭示了采动岩体结构变异机理，建立了失稳准则，进一步发展了岩层控制理论。（见图1）

图1大倾角采场空间岩体结构

（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，大幅提升了复杂条件下“支架-围岩”系统动态稳定性控制水平，促进了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（图2a）、特厚煤层长-短壁融合开采（图3）等采煤方法，研发了伪俯斜长壁开采平行四边形液压支架，拓展了大倾角煤层长壁综采技术应用范围。（图2b）

图2降角度开方法采及平行四边形液压支架

图3大倾角特厚煤层长-短壁融合开采方法

项目形成了较为完备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，取得了丰富的学术成果。相关理论与技术在西部矿区应用广泛，助力矿井生产安全向更高水平迈进，实现新增产值3.84亿元，新增利润1.37亿元，社会与经济效益显著。