深部煤炭资源安全高效开采科学问题及关键技术

1

作者 袁亮 张通 +3 位作者 王玥晗 王新中 王雅亭 郝宪杰 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页

在百年未有之大变局加速演变国际大背景下,我国能源行业面临“双碳”战略目标实现与能源资源稳定供给的双重挑战,向地球深部进军成为我国能源资源开发的必由之路。系统梳理了地质勘测、智能开采、灾害预警、生态修复等领域的技术发展现... 在百年未有之大变局加速演变国际大背景下,我国能源行业面临“双碳”战略目标实现与能源资源稳定供给的双重挑战,向地球深部进军成为我国能源资源开发的必由之路。系统梳理了地质勘测、智能开采、灾害预警、生态修复等领域的技术发展现状,分析了现有技术针对深部资源开发的适用性。基于现有技术现状及深部矿产资源原位贮存及采动特性,提炼出了深部矿井建设运营全过程面临的关键理论及技术问题,进一步指出了实现深部煤炭资源安全高效开采未来的技术攻关方向。通过分析数字孪生、人工智能、大算力模型等新兴技术的发展趋势,明确了地质透明化、智能开采工艺、灾害预警体系、生态环境修复等重要领域的技术突破路径,构建了深部资源安全−高效−智能−绿色开采的可行技术发展战略。未来,通过逐步在跨尺度地质体演化动态表征、非线性煤岩多相多场耦合致灾机理研究、耐高温高压多功能材料与新型勘探开采装备研发、泛适应性无人开采工艺构建、地质生态高效绿色精准修复、矿区建设−生产−修复区域智能决策大模型孕训等方向形成突破,奠定深部矿产资源稳定、高效、智能、绿色开采的基础技术保障,深部资源开采必将实现少人/无人开采及全网络分布式智能调控开采,为国家能源安全战略保障提供核心支撑。 展开更多

关键词 深部煤炭资源 安全、高效、智能、精准、绿色开采 关键技术 多相多场响应 人工智能 泛工艺

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煤矿井下工作面支护技术与安全高效开采

2

作者 安伟 《矿业装备》 2024年第2期119-121,共3页

在煤炭资源开采过程中,煤矿井下工作面支护技术与安全高效开采尤为重要。故此,详细介绍目前常用的几种支护技术,同时分析如何实现煤矿井下工作面安全高效开采,并提出一些建议和措施,以期为煤矿井下工作面支护和开采工作提供参考。

关键词 煤矿井 工作面支护技术 安全高效开采

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大倾角煤层安全高效开采技术研究进展 被引量：146

3

作者 伍永平 刘孔智 +2 位作者 贠东风 解盘石 王红伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1611-1618,共8页

在综述国内外大倾角煤层开采现状的基础上,认为综合机械化开采是大倾角煤层安全高效开采的惟一出路,并指出了实现大倾角煤层长壁综采需解决的理论与技术难题。给出了大倾角煤层的概念和工程解释。重点论述了大倾角煤层开采基础理论、关... 在综述国内外大倾角煤层开采现状的基础上,认为综合机械化开采是大倾角煤层安全高效开采的惟一出路,并指出了实现大倾角煤层长壁综采需解决的理论与技术难题。给出了大倾角煤层的概念和工程解释。重点论述了大倾角煤层开采基础理论、关键技术、成套装备等方面的研究现状及进展,系统介绍了我国大倾角中厚煤层综采、厚煤层大采高开采、特厚煤层综放开采、煤层群综采及回采巷道支护等工程实践。 展开更多

关键词 大倾角煤层 安全高效开采 综合机械化 走向长壁

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神东矿区薄煤层安全高效开采技术研究 被引量：21

4

作者 罗文 杨俊彩 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期68-74,共7页

为解决神东矿区薄煤层安全高效开采问题,对国内外薄煤层技术装备发展进行了调研,分析了薄煤层开采中面临的巷道断面大、割岩多、掘进效率低、设备适应性差、可靠度低等5大矛盾问题,提出了集薄煤层掘进、切顶成巷、工作面优化布置于一体... 为解决神东矿区薄煤层安全高效开采问题,对国内外薄煤层技术装备发展进行了调研,分析了薄煤层开采中面临的巷道断面大、割岩多、掘进效率低、设备适应性差、可靠度低等5大矛盾问题,提出了集薄煤层掘进、切顶成巷、工作面优化布置于一体的巷道布置方案,解决了薄煤层万吨掘进率高、掘进效率低的难题。在分析目前主流的滚筒采煤机、刨煤机采煤技术装备优劣的基础上,提出了采煤装备方案。等高式采煤机机身短、装煤效果好、截割能力大、煤厚适应性好,集滚筒采煤机、刨煤机两者优势于一身,可在巷道内远程控制和检修,破解了薄煤层设备检修难题。通过对波兰矿井的应用实践和神东矿区补连塔矿开采方案的技术经济分析可知,等高式采煤机及配套装备可实现月产12.4万t,年产150万t的高产量,为国内外薄煤层的安全高效开采提供了有益参考。 展开更多

关键词 薄煤层 安全高效开采 切顶成巷 等高式采煤机

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煤炭安全高效开采技术与装备发展 被引量：30

5

作者 王国法 庞义辉 《煤炭工程》 北大核心 2014年第10期38-42,共5页

基于我国煤炭工业＂黄金十年＂安全高效开采技术发展成就,阐述了液压支架与围岩刚度耦合、强度耦合、稳定性耦合关系理论的创立与应用;提出了大倾角煤层液压支架＂自撑—邻拉—底推—顶挤＂的稳定性控制策略及成套技术;解决了薄煤层超... 基于我国煤炭工业＂黄金十年＂安全高效开采技术发展成就,阐述了液压支架与围岩刚度耦合、强度耦合、稳定性耦合关系理论的创立与应用;提出了大倾角煤层液压支架＂自撑—邻拉—底推—顶挤＂的稳定性控制策略及成套技术;解决了薄煤层超大伸缩比立柱、智能化开采技术难题,研发0.6~1.3m复杂薄煤层自动化综采成套技术与装备,实现工作面有人值守无人操作;开发了7m特大采高综采成套装备及大梯度过渡配套技术,实现大采高综采技术新突破;研发了特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备,成功实现14~20m特厚煤层安全、高效、高回收率开采。基于煤炭市场发展趋势和技术发展要求,展望＂十三五＂煤炭安全、高效、集约、智能化开采技术与装备发展方向。 展开更多

关键词 安全高效开采 支架与围岩耦合 大倾角煤层综采 薄煤层综采 大采高综采 大采高综放开采

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突出矿井实现安全高效开采的技术途径探讨 被引量：23

6

作者 胡千庭 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期50-53,共4页

针对煤与瓦斯突出矿井开采成本高、开采效率低、发生事故风险高等问题,提出应正确认识突出矿井的定性,以避免矿井投资决策失误,在采掘前应采取区域性综合防治煤与瓦斯突出措施以有效消除突出危险性,在采掘中应采取突出危险性监控预警技... 针对煤与瓦斯突出矿井开采成本高、开采效率低、发生事故风险高等问题,提出应正确认识突出矿井的定性,以避免矿井投资决策失误,在采掘前应采取区域性综合防治煤与瓦斯突出措施以有效消除突出危险性,在采掘中应采取突出危险性监控预警技术,并应辅以采取专业化技术服务等措施,以实现煤与瓦斯突出矿井的安全高效开采。同时还提出应在发生突出综合作用机理和致灾机理,利用地面工程实现低成本快速准确勘测矿井各煤层不同深度、不同块段瓦斯地质参数及其变化规律测定技术等方面加强研究,以进一步实现煤与瓦斯突出矿井的安全高效开采。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 瓦斯涌出 区域突出危险性 安全高效开采

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掩护支架工作面安全高效开采技术 被引量：4

7

作者 李俊斌 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2006年第1期43-47,共5页

在总结淮南煤矿掩护支架50年安全高效开采成就的基础上,分析了合理巷道布置、优化工作面几何参数、挖潜改进、改革创新、加强生产流程控制与水、火灾害防治以及伪斜柔性掩护支架采煤法的适应条件等关键技术,介绍了以伪斜柔性掩护支架工... 在总结淮南煤矿掩护支架50年安全高效开采成就的基础上,分析了合理巷道布置、优化工作面几何参数、挖潜改进、改革创新、加强生产流程控制与水、火灾害防治以及伪斜柔性掩护支架采煤法的适应条件等关键技术,介绍了以伪斜柔性掩护支架工作面为核心的安全高效开采技术新发展以及现场试验。提出了伪斜柔性掩护支架开采技术以后的发展趋势。 展开更多

关键词 掩护支架 安全高效开采 伪斜柔性掩护开采 淮南矿区

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淮南矿区薄煤层安全高效开采技术 被引量：2

8

作者 周张庚 《中国煤炭》 北大核心 2008年第3期55-57,共3页

简要介绍了矿区薄煤层开采的意义、发展历史、安全高效技术以及存在的问题,对相似地质及技术条件下的薄煤层开采具有借鉴和指导作用。

关键词 薄煤层 安全高效开采技术 淮南矿区

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贵石沟矿高瓦斯综放面安全高效开采技术 被引量：4

9

作者 王玉禄 李月奎 +1 位作者 谢生荣 李开晴 《中国煤炭》 北大核心 2009年第3期78-79,共2页

针对贵石沟矿高瓦斯综放面生产过程中存在的问题,阐述了该矿采取加强瓦斯治理、改造通风系统及改进掘进工艺等瓦斯治理的综合技术措施,实现了煤矿的安全高效开采。

关键词 高瓦斯煤矿 安全高效开采 瓦斯抽放 通风系统

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不规则综放工作面安全高效开采技术研究 被引量：10

10

作者 王森全 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第10期102-106,共5页

为了提高煤炭资源采出率,根据煤层的赋存条件和开采状况,在多个不规则工作面采用边采边安装支架和刮板输送机、边采边撤出支架和刮板输送机的开采技术,并采用端头巷道放煤技术,对各作业环节的工序进行优化,有效解决了井下由于地质构造... 为了提高煤炭资源采出率,根据煤层的赋存条件和开采状况,在多个不规则工作面采用边采边安装支架和刮板输送机、边采边撤出支架和刮板输送机的开采技术,并采用端头巷道放煤技术,对各作业环节的工序进行优化,有效解决了井下由于地质构造因素造成煤炭不能开采的难题,使原有呆滞煤炭储量得以有效开采。工作面不规则布置和配套工艺的开采技术在保证安全的前提下,有效提高了煤炭资源的采出率,创造了显著的社会效益和经济效益,而且也为综放工作面不规则开采积累了宝贵的经验。 展开更多

关键词 不规则工作面 回采工艺 综放开采 安全高效开采

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大采高综采工作面实现安全高效开采的技术应用研究 被引量：4

11

作者 张宝春 《安徽建筑工业学院学报（自然科学版）》 2007年第4期70-73,共4页

潘一矿以技术创新为依托,经过技术论证进行设备选型,加快设备升级换代,提高科技对矿井的贡献率,首次在1521(3)工作面进行大采高综采开采。回采61d,生产原煤511180t,完成产值23003万元。工作面平均日产原煤8380t,平均月产量251400t。其中... 潘一矿以技术创新为依托,经过技术论证进行设备选型,加快设备升级换代,提高科技对矿井的贡献率,首次在1521(3)工作面进行大采高综采开采。回采61d,生产原煤511180t,完成产值23003万元。工作面平均日产原煤8380t,平均月产量251400t。其中,最高日产突破万吨,创下了建矿以来单面日产最高纪录。实践证明:1521(3)大采高综采工作面的开采成功,取得了显著的经济技术效益。 展开更多

关键词 大采高 综采工作面 安全高效开采 经济效益

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火成岩侵入煤层炮采工作面安全高效开采技术 被引量：2

12

作者 王攀峰 《煤》 2011年第11期43-45,共3页

对岱河煤矿Ⅲ3采区Ⅲ531工作面受火成岩侵蚀的特点进行了分析,并根据火成岩的侵蚀特点采取了相应的回采管理方法,对火成岩侵蚀工作面的安全回采提供了经验。

关键词 火成岩 炮采工作面 安全高效开采

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露天煤矿过渡逆断层安全高效开采的实践 被引量：3

13

作者 常永刚 《露天采矿技术》 CAS 2014年第9期11-14,共4页

安家岭逆断层是贯穿安家岭矿首采区、落差48～62 m的主要地质构造.在详细分析过安家岭逆断层期间存在主要问题的基础上,结合开采现状及开采工艺,制定了南端帮逆断层影响区域“超前掏槽、快速内排”的方案;通过合理的边坡设计、优化的电... 安家岭逆断层是贯穿安家岭矿首采区、落差48～62 m的主要地质构造.在详细分析过安家岭逆断层期间存在主要问题的基础上,结合开采现状及开采工艺,制定了南端帮逆断层影响区域“超前掏槽、快速内排”的方案;通过合理的边坡设计、优化的电铲作业布局和排土顺序、科学的生产组织管理,全部回收了煤炭资源,实现了端帮过渡逆断层期间的安全高效开采;“超前掏槽、快速内排”工程实施后,优化了原煤和端帮剥离运输系统,缩短了运距,降低了运输成本,产生了巨大的经济效益. 展开更多

关键词 露天煤矿 逆断层 安全高效开采 运输系统

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煤矿井下作业面支护技术与安全高效开采 被引量：1

14

作者 李向军 《能源与节能》 2020年第2期149-150,共2页

浅部煤炭资源开采接近尾声,深部开采成为矿井生产的主要方向,但深部开采需面临复杂的地质环境,给井下工作面支护和安全高效开采带来巨大的挑战。针对井下工作面支护不当引发安全事故率提升的现状,从支架选择、支架类型确定两个方面分析... 浅部煤炭资源开采接近尾声,深部开采成为矿井生产的主要方向,但深部开采需面临复杂的地质环境,给井下工作面支护和安全高效开采带来巨大的挑战。针对井下工作面支护不当引发安全事故率提升的现状,从支架选择、支架类型确定两个方面分析了采煤作业面支护技术,探讨了现阶段煤炭开采过程中存在的问题,阐述了煤矿作业面实现安全高效开采的途径,望对井下作业面安全生产和高效开采有所借鉴。 展开更多

关键词 井下作业面 支护技术 开采技术 安全高效开采

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大型矿山复杂地质条件的安全高效开采关键技术研究

15

作者 张晨 石强 沈华 《世界有色金属》 2019年第4期132-133,共2页

对于复杂地质条件下的大型矿山开采,由于使用传统大型矿山复杂地质条件矿山开采技术的施工效率较低,因此提出一种大型矿山复杂地质条件的安全高效开采关键技术,使用强行过断层的方法,实现了大型矿山复杂地质条件的安全高效开采关键技术... 对于复杂地质条件下的大型矿山开采,由于使用传统大型矿山复杂地质条件矿山开采技术的施工效率较低,因此提出一种大型矿山复杂地质条件的安全高效开采关键技术,使用强行过断层的方法,实现了大型矿山复杂地质条件的安全高效开采关键技术。在保证实验环境相同的情况下,进行大型矿山复杂地质条件的安全高效开采关键技术与传统大型矿山复杂地质条件矿山开采技术的对比实验,实验结果表明该技术的施工效率高于传统技术,证明了该技术的有效性。 展开更多

关键词 大型矿山 复杂地质条件 安全高效开采 关键技术

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我国中小煤矿发展现状及其安全高效开采模式研究 被引量：12

16

作者 于健浩 毛德兵 《煤矿开采》 北大核心 2014年第6期7-10,38,共5页

首先分析了我国中小煤矿发展现状,总结了制约其发展的诸多问题,在此基础上,分别从采煤方法、技术装备、安全质量标准化和安全管理信息化等方面,对中小煤矿安全高效开采模式进行研究,为中小煤矿实现安全高效健康发展提供借鉴。

关键词 中小煤矿 采煤方法 机械化 安全高效开采

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区域煤炭资源安全绿色高效开采评价指标体系与标准——以陕北侏罗纪煤田为例 被引量：5

17

作者 张金锁 张伟 宋世杰 《中国煤炭》 北大核心 2015年第6期49-54,共6页

以陕北侏罗纪煤田为例,构建了包涵3个子系统、16个评价要素、46个评价指标的陕北侏罗纪煤田煤炭资源安全绿色高效开采评价指标体系,同时分析确定了各个指标的评价标准,可为科学制定该矿区煤炭资源安全绿色高效开采模式与路径提供有效的... 以陕北侏罗纪煤田为例,构建了包涵3个子系统、16个评价要素、46个评价指标的陕北侏罗纪煤田煤炭资源安全绿色高效开采评价指标体系,同时分析确定了各个指标的评价标准,可为科学制定该矿区煤炭资源安全绿色高效开采模式与路径提供有效的决策依据。 展开更多

关键词 煤炭资源 安全绿色高效开采 指标体系 标准

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神东矿区煤炭资源安全高效绿色开采技术综述 被引量：17

18

作者 田瑞云 《煤炭工程》 北大核心 2016年第9期11-14,共4页

神东煤炭集团公司自1985年成立开发神东煤田的神东矿区,多年来在煤矿建设与煤炭开采过程中,根据神东矿区特定地质与煤层赋存的开采技术条件,不断进行浅埋深、薄基岩、安全高效开采关键技术,超大采高综采技术,低污染防爆车全面推广使用,... 神东煤炭集团公司自1985年成立开发神东煤田的神东矿区,多年来在煤矿建设与煤炭开采过程中,根据神东矿区特定地质与煤层赋存的开采技术条件,不断进行浅埋深、薄基岩、安全高效开采关键技术,超大采高综采技术,低污染防爆车全面推广使用,矿井信息化、数字化、智能化技术,井下水资源综合利用技术等实用新型技术研究与应用。这些技术的研究与应用提高了矿井防灾抗灾能力,最大限度消除采煤对自然环境和生态的破坏,实现了煤炭资源的安全高效绿色开采,截至2015年底,共为国家提供了约24亿t的清洁煤炭能源。 展开更多

关键词 安全高效开采 绿色开采 清洁利用 煤炭资源 神东矿区

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我国煤炭资源安全高效绿色开采技术研究 被引量：3

19

作者 贺小平 《中国高新技术企业》 2015年第15期79-80,共2页

制约我国煤炭工业可持续发展的主要因素是煤炭资源安全生产压力大、采出率不高、资源就地转化能力不强、生态环境破坏严重等问题,所以研究煤炭资源安全绿色高效开采技术十分必要。文章在分析煤炭资源安全绿色高效开发相关研究现状的基础... 制约我国煤炭工业可持续发展的主要因素是煤炭资源安全生产压力大、采出率不高、资源就地转化能力不强、生态环境破坏严重等问题,所以研究煤炭资源安全绿色高效开采技术十分必要。文章在分析煤炭资源安全绿色高效开发相关研究现状的基础上,探讨了煤炭资源安全高效绿色开采技术,并阐述了安全高效绿色开采技术的发展方向。 展开更多

关键词 煤炭资源 安全高效开采 绿色开采技术 煤炭行业 不可再生能源

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深部厚煤层开采底板巷道受采动影响矿压显现规律研究 被引量：5

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作者 陈登红 华心祝 +1 位作者 鲁德超 张忠浩 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第7期174-177,共4页

以丁集煤矿1282(3)工作面为工程背景,采用超前支承压力分段简化,构建了底板应力分布表达式,通过矿压实测数据代入后计算得到前方底板不同深度处应力增量集中系数,得出采动超前影响范围110m。考虑计算时忽略巷道自身开掘及长期蠕变的影响... 以丁集煤矿1282(3)工作面为工程背景,采用超前支承压力分段简化,构建了底板应力分布表达式,通过矿压实测数据代入后计算得到前方底板不同深度处应力增量集中系数,得出采动超前影响范围110m。考虑计算时忽略巷道自身开掘及长期蠕变的影响,最后通过底大巷实测、综合收作段地质条件进一步确定了合理的停采线为177m,研究成果为类似条件下的巷道维护及煤柱留设提供一定参考。 展开更多

关键词 底板应力传递 深部厚煤层 安全高效开采

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