[00749623]年产百万吨缓倾斜煤层自充式胶结充填采煤技术

该项目属煤矿开采技术领域，主要解决“三下”压煤开采技术难题。中国“三下”压煤量大，采用传统垮落法开采时，地表沉陷、环境污染严重。充填开采是解决“三下”煤炭资源开采的有效技术途径，而采用的充填采煤法具有初期投入大、开采效率低、工艺复杂、开采成本高等特点。为了安全高效置换“三下”煤炭资源，同时实现地表移动变形小、开采效率高、充填成本低的目的；针对缓倾斜煤层提出了一种采充并行的自充式胶结充填采煤新技术。该技术综合了长壁开采的通风、短壁开采的高效及胶结充填开采沉降小的特点，是一种全新的绿色开采技术。 裕兴煤矿大部分煤层赋存于生态园之下，园区内有人工湖、观光塔等建筑物，地表沉陷控制等级较高。矿井剩余储量有限，最大限度地采出煤炭资源、有效控制地表变形已成为裕兴煤矿面临的最为迫切难题。该项目综合采用数值模拟、实验室试验、现场监测等研究方法，重点围绕“如何有效控制地表沉陷、如何提高充填开采效率、如何降低充填成本”三大关键技术难题，系统研究了缓倾斜煤层自充式胶结充填采煤技术，并将相关研究成果在裕兴煤矿进行现场应用。取得的主要研究成果如下： (1)研发了“连采连充分步置换煤炭资源”的新型自充式胶结充填采煤技术，建立了完善的技术装备和工艺体系。可实现采充并行作业，大幅提高充填开采矿井产能。 (2)开发了自充式充填材料与工艺，研究了充填材料的流动性及力学性能变化规律，确定了合理的充填材料配比，建立了连续的充填材料输送系统。 (3)研究了自充式胶结充填开采覆岩移动规律，阐明了胶结充填采场围岩应力动态迁移规律，揭示了连采连充分步回采机理。 (4)研究成果在裕兴煤矿得到了成功应用，并在条件适宜的矿区进行推广，取得了显著的经济与社会效益。 该项目经多年的校企联合科研攻关，取得了一系列技术水平高、实用性强的研究成果，该项目由相关领域专家鉴定为国际领先水平。可为绿色开采提供技术支撑，具有较高的推广应用价值。