[01614830]急倾斜煤层长壁采场围岩控制与智能高效开采关键技术及装备

在习近平总书记提出“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”指导和国家煤监总局“加快推进煤矿机械化智能化开采水平”的要求下，项目针对急倾斜煤层工作面覆岩运动影响范围广易于波及地表造成生态破坏、设备稳定控制困难难以形成持续的封闭作业空间、人员跟机作业效率低强度高等严重制约工作面安全高效开采因素，以紧密的产学研协同合作模式，打破传统研究的局限性，聚焦难点，开展了从矿压理论、装备制造、自动控制和生产实践的系统研究与创新，取得了多项重大研究成果与技术突破，主要体现在： (1)揭示了急倾斜煤层长壁采场围岩非对称承载结构形态变异机制及其控制作用下的支架-围岩相互作用关系，确定了区段煤柱保持长期稳定的留设要求，给出了支架工作阻力的确定方法，为急倾斜煤层与生态环境协调开采和装备选型提供依据。 (2)研制了适应不同伪斜角的专用异形液压支架、大功率高牵引力双向割煤采煤机、高强度多用途导向装置和供电电缆同步绕送装备，取消了工作面刮板输送机，颠覆了工作面由“三机”向“二机+一装置”选型转变的理念。 (3)首创了急倾斜煤层长壁工作面俯伪斜布置方法，优化了工作面开采工艺参数，提出了工作面煤壁分区域时空稳定控制、间隔阻挡和刚柔交替防护的机道人行道飞矸防护、全断面尺寸的上下端头煤矸稳定防控方法，确保了急倾斜工作面的动态全封闭安全作业条件。 (4)设计了成组固定、可全空间调底装置、支架与导向装置的铰接连接装置，研发了以导向装置整体推移和自下往上顺序移架为基础，以支架为着力点、导向装置为连接件、“二机+一装置”机体相互依托的工作面设备稳定控制技术，突破了综采技术的应用极限。 (5)攻克了急倾斜煤层工作面由机械化向智能化开采的关键技术难题，采用了zigbee无线组网、数字化感知和电液化远程控制技术，研发了工作面电液智能控制系统和顺槽远程监控中心，实现了65°倾角以上条件下煤层的智能高效开采。 经行业知名专家评价，项目研究成果属于国内外首创，达到国际领先水平。项目成果获授权发明专利11项，实用新型专利10项，发表相关高水平论文30篇，出版专著2部，制定重庆市地方技术标准1项。已在重庆、四川、贵州、新疆、黑龙江等省市的矿区推广应用。累计实现新增产值269661万元，新增利润69525万元。对中国煤炭产业发展、科技进步起到了重要促进作用，具有广阔的推广应用前景与技术经济价值。