科创中国

一、成果简介 含硫化铁结核薄煤层短壁综采技术是开发难采煤炭资源、提高煤炭资源采出率、延长矿井服务年限的关键技术，研究涉及采煤方法、机械设计与制造、地质勘探、矿山压力与岩层移动、岩体力学、爆破工程等系统工程。主要有以下研究：（1）采用地震 CT技术探测薄煤层工作面含硫化铁结核硬夹矸厚度和分布规律；（2）对建筑物下、承压水上16薄煤层工作面进行了开采方案设计；（3）进行薄煤层综采工作面设备选型配套，采用加强型滚筒和截齿采煤机；（4）采用多物理场耦合系统模拟分析含硫化铁结核硬夹矸顺槽超前预裂爆破机理，实施顺槽超前深孔预裂爆破技术；（5）采用离散单元法程序模拟分析岩层移动变化规律，优化工作面设计参数，确保了地面建筑物避免受采动破坏；（6）对含硫化铁结核薄煤层综采进行现场试验，分析薄煤层综采技术经济社会效益。二、技术特点 （1）首次在含硫化铁结核硬夹矸、建构筑物下及承压水上薄煤层中应用综合机械化开采技术。（2）首次研究并实现了短壁工作面顺槽超前深孔爆破预裂技术，采用地震 CT 技术探测薄煤层中含硫化铁结核硬夹矸分布规律，实施顺槽深孔预裂爆破后实现了安全高效综采。（3）研制了适应于硫化铁结核硬夹矸薄煤层采煤机的加强型镐型截齿和强力滚筒。三、知识产权及获奖情况 该技术荣获“2010 年山东省科技进步二等奖”及“2010 年中国煤炭工业协会科技进步二等奖”。四、应用前景 该研究成果为含硫化铁结核硬夹矸薄煤层实现综合机械化开采提供了新的有效的开采方法，是确保回采工作面安全高效生产的必要基础工作，对提高机械化水平、健康持续发展具有重要意义，同时也改善了井下作业环境和提高了生产效率，取得了显著的经济效益和社会效益，具有广阔的推广应用前景。该技术在淄博矿业集团葛亭煤矿建筑物下、承压水上、含硫化铁结核薄煤层进行短壁综采技术应用，实现了安全高效生产，形成的技术体系为济宁、枣庄等矿区类似条件下的薄煤层综采提供了重要的理论依据和实践经验，具有广阔的应用前景。