所属领域：煤矿安全

成果简介：

1. 成果的基本情况

自2014年开始就对近距离下位特厚煤层回采巷道非对称破坏破坏及工程调控着手开始研究，目前此项技术已经成熟并在全国部分矿井开始推广应用。该项目申请专利7项，计算机软件著作权3项。项目研究成果在山西煤炭进出口集团、神东矿区李家壕煤矿、国投塔山煤矿等多个煤矿进行了井下实验与应用，大量应用结果表明，项目研究成果符合现场生产实际，对于保障巷道安全、降低支护成本、提高支护速度具有显著效果。

2. 主要技术指标

（1）揭示了近距离下位特厚煤层开采回采巷道区域应力场分布规律

基于矿压理论，结合近距离煤层群上位煤层采空区遗留煤柱分布等实际情况，研究了煤柱下位煤层区域应力场主应力大小与方向的分布规律，发现了围岩最大、最小主应力比值大和主应力发生偏转的非均匀区域应力场特征，为分析回采巷道围岩塑性破坏区的分布提供了理论依据。

（2）获得了近距离煤层回采巷道顶板非对称变形与冒顶机理

非均匀应力场致使巷道塑性区分布在顶板位置，且该塑性区具有非对称分布、范围大的特点，顶板塑性破坏区内岩石的碎胀作用导致顶板强烈变形，当支护体不能承受该变形时，巷道发生非对称性冒顶。

（3）提出了以巷道塑性区形态转化为目标的工程调控方法

针对回采巷道顶板非对称大变形和冒顶特点，将下位煤层回采巷道蝶型破坏调控为非蝶型破坏是减轻非对称变形与破坏的有效手段，提出了通过调整巷道位置，改善巷道围岩应力环境的方法，以降低巷道围岩主应力比值，减小巷道围岩塑性破坏区，提高巷道稳定性。

（4）研发了刚性长螺纹锚杆和高延伸率组合锚索

研发了用于大变形煤帮支护的刚性长螺纹锚杆，很好地解决了扩帮后锚杆螺母无法继续拧紧，需要重新补打新锚杆的难题，有效地避免了锚杆安装时因螺纹长度不够、难于紧固托盘导致的锚杆报废，可大幅度降低巷修成本和提高施工进度。研发了高延伸率组合锚索，有效保证剧烈变形巷道围岩能量释放过程中的持续稳定。

3. 应用范围：煤矿巷道支护工程领域。

4. 市场需求及经济效益分析

项目研究成果在多个煤矿进行了井下实验与应用，大量应用结果表明，项目研究成果符合现场生产实际，对于保障巷道安全、降低支护成本、提高支护速度具有显著效果。据不完全统计，近3年应用该技术杜绝了冒顶事故的发生，促进了工作面的顺利推进，三年因减少停工误时增加煤炭产量约二十余万吨，累计增加销售额近亿元，新增利润和累计税收近千万元。该成果具有极强的推广应用前景，在采用近距离煤层开采的全国各地煤矿均具有推广应用价值，为近距离煤层开采条件下回采巷道的合理布置形式及布置位置提供了借鉴意义。

表1 主要应用单位情况

应用单位名称	应用的起止时间	经济效益（万）
山西铺龙湾煤业有限公司	2016.01-2018.12	5610
山西霍尔辛赫煤业有限责任公司	2016.01-2018.12	6380
合计		11990

5. 合作方式：合作开发

6. 联系方式

负责人姓名：潘红宇 电  话：13201744223 E-mail：pan05016@126.com