获奖情况:
完成单位:新汶矿业集团有限责任公司、山东科技大学、新汶矿业集团协庄煤矿
第一完成人:
成员:
鉴定意见:该成果整体研究达到了国际先进水平,在协庄煤矿应用后,治理效果显著,取得了显著经济效益和社会效益。在类似条件下的矿井有推广应用价值。
该项研究应用现代地球物理技术,计算力学理论与方法,结合先进的加固技术,形成了从边界煤柱完整性探测方法,稳定性评价到加固完善全方位矿井边界煤柱安全治理保障体系。其主要成果:
1.优化组合了EH4连续电导率电磁法、探地雷达、高密度电阻率成像技术、可控源高分辨率地震技术四种地球物理探测方法,建立了适用于不同埋藏深度、不同尺度、复杂地表的地质条件煤柱的完整性高分辨率探测的矿井边界煤柱综合探测技术体系。
2.对探地雷达信息处理技术、裂隙识别技术和强干扰地区压制电磁干扰的技术方法的研究,提高了岩溶裂隙通道探测分辨率和探测精度,改善了资料处理结果。
3.采用综合地球物理技术方法对露头盗采区、大巷煤柱盗采破坏范围及可能的位置和对三采一灰和四灰岩溶裂隙通道进行的探测,查明了盗采范围及岩溶裂隙通道,其探测精度和分辨率高,为矿井水害防治提供了可靠的技术保障。
4.采用Drucker-prager弹塑性模型的有限元方法对煤层露头区现存残余安全煤柱稳定性状态进行了分析计算,并结合有关规程,确定了安全煤柱尺寸,划分了隐患煤柱范围,对露头煤柱进行了全面安全评价。
5.研究了边界露头煤柱加固技术方法,首次提出并实施利用高水材料进行煤柱加固技术方案。并根据溃水条件的轻重缓急分出四类治理区域,提出了因地制宜,分区实施的综合治理方案。