項(xiàng)目名稱: 白家莊煤礦6#煤層蹬空綜采技術(shù)
申報單位: 白家莊礦業(yè)有限責(zé)任公司
主要完成人：宮來喜 原國政 李建功 梁椿豪 楊保華
主要完成單位：山西焦煤集團(tuán)公司白家莊礦業(yè)有限責(zé)任公司
太原理工大學(xué)
所屬國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)：B類型
任務(wù)來源：自選
項(xiàng)目起止時間：2003年-2007年
項(xiàng)目簡介: 白家莊礦6# 煤層厚度為1.30-2.1m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)含一層夾矸層。由于歷史和技術(shù)的原因，當(dāng)時越過6#煤層開采了其下部的8#煤層。而目前白家莊礦資源嚴(yán)重不足，為拓寬主業(yè)渠道，延長礦井服務(wù)年限，提高資源回收率，白家莊礦對中組棄采的6#煤層進(jìn)行了蹬空開采。
為解決6#煤層蹬空開采技術(shù)難題，通過對歷史資料的收集以及現(xiàn)場探測，分析了6#與8#煤層之間巖層的跨落情況，研究了6#煤層底板移動變形規(guī)律，制定了6#煤層36703工作面蹬空開采的技術(shù)措施和礦壓監(jiān)控方案，最終實(shí)現(xiàn)了6#煤層36703工作面的安全回采。
主要創(chuàng)新點(diǎn)：1、針對6#煤層地質(zhì)條件復(fù)雜、處于蹬空狀態(tài)的現(xiàn)狀，創(chuàng)造性的提出了在長壁采空區(qū)上方進(jìn)行蹬空廢棄資源的直接綜采，即蹬空綜采。提供了解決白家莊礦以及類似條件礦井資源短缺的新思路、新方法，為建設(shè)節(jié)約形礦井提供了理論基礎(chǔ)。
2、首次運(yùn)用概率積分法對蹬空綜采上位煤層底板變形規(guī)律進(jìn)行了預(yù)測，發(fā)現(xiàn)其變形后形成典型的“底板盆地”，并且定量的預(yù)測了白家莊礦6#煤層蹬空綜采底板變形盆地的具體變形值。
3、首次用“三帶”影響范圍分析法、圍巖平衡法、比值法、數(shù)理統(tǒng)計分析法等理論，綜合分析了白家莊礦8#煤層開采后，其上方處于“蹬空”狀態(tài)的6#煤層進(jìn)行蹬空綜采的可靠性，基本構(gòu)建了蹬空綜采可行性判別的理論框架。
4、應(yīng)用計算預(yù)測與變形實(shí)測相結(jié)合的方法研究了蹬空綜才上位煤層底板變形規(guī)律，為相應(yīng)的礦壓控制技術(shù)提供了理論依據(jù)。
5、通過蹬空綜采上位煤層底板變形規(guī)律與礦壓顯現(xiàn)研究，提供了響應(yīng)蹬空綜采的開采控制措施，為36703工作面的蹬空綜采技術(shù)的成功實(shí)施提供了技術(shù)保障。
立項(xiàng)背景：白家莊礦6#煤層厚度為1.30-2.1m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)含一層夾矸層。由于歷史和技術(shù)的原因，當(dāng)時越過6#煤層開采了其下部的8#煤層。而目前白家莊礦資源嚴(yán)重不足，為拓寬主業(yè)渠道，延長礦井服務(wù)年限，提高資源回收率，白家莊礦只能對七盤區(qū)棄采的6#煤層實(shí)行回采。為此，我們開展了該項(xiàng)目的研究。
應(yīng)用情況：該項(xiàng)目在白家莊礦6#煤層工業(yè)性試驗(yàn)以來，已安全開采煤炭30萬噸，創(chuàng)產(chǎn)值6300萬元。
發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)：⑴提出并實(shí)現(xiàn)了在長壁及刀柱負(fù)責(zé)采空區(qū)上方進(jìn)行蹬空遺棄資源的直接綜采；
⑵首次運(yùn)用概率積分法研究了8#層開采后6#煤層底板變形盆地的具體形態(tài)，依次為基礎(chǔ)，對蹬空綜采工作面底板變形規(guī)律進(jìn)行了預(yù)測；
⑶用“三帶”影響范圍分析法、圍巖平衡法、比值法、數(shù)理統(tǒng)計分析法等理論，綜合分析論證了白家莊礦8#煤層開采后，其上方6#煤層進(jìn)行蹬空綜采的可行性，提出并構(gòu)建了蹬空綜采可行性辨別的理論框架；
⑷提出了針對蹬空綜采的技術(shù)措施和礦壓監(jiān)控方法，為蹬空綜采提供了技術(shù)保障。
應(yīng)用情況：該項(xiàng)目在白家莊礦6#煤層成功實(shí)現(xiàn)了蹬空開采。
經(jīng)濟(jì)效益：回收煤炭資源30萬噸，創(chuàng)產(chǎn)值6300萬元
社會效益：該項(xiàng)目的成功實(shí)施，盤活了山西省首家破產(chǎn)的煤炭企業(yè)，進(jìn)一步提高了我國殘采廢棄可采資源回采的技術(shù)水平。其研究方法、實(shí)踐數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)和措施對于其他類似條件的蹬空綜采的情況有重要的借鑒價值，對于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)節(jié)約形礦井有重要的指導(dǎo)意義和社會意義。
該技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，適用于生產(chǎn)實(shí)踐中由于各種原因，造成置留有蹬空狀態(tài)煤層的煤礦，其層間巖層的厚度、巖性構(gòu)造和下層煤的采高滿足“三帶”影響范圍分析法、圍巖平衡法、比值法、數(shù)理統(tǒng)計分析法等方法綜合判定可行的理論，尤其對與資源鄰近枯竭的老礦井，或者需要平衡產(chǎn)量實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的礦井，對于我國各種礦山由于歷史和技術(shù)原因棄采的發(fā)面積蹬空狀態(tài)的廢棄資源的開采技術(shù)具有指導(dǎo)意義。
獎勵情況：2008年2月榮獲山西省科學(xué)技術(shù)獎勵委員會“山西省科學(xué)技術(shù)獎”二等獎。
太原理工大學(xué)
