【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1）購置設(shè)備費(fèi) 100 4 （ 2）試制設(shè)備費(fèi) 40 5 （ 3）設(shè)備改造與租賃費(fèi) 40 6 材料費(fèi) 500 7 測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi) 1212 8 燃料動(dòng)力費(fèi) 210 9 差旅費(fèi) 500 10 會(huì)議費(fèi) 50 11 國(guó)際合作與交流費(fèi) 170 12 出版 /文獻(xiàn) /信息傳播 /知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi) 200 13 勞務(wù)費(fèi) 175 14 專家咨詢費(fèi) 100 15 1管理費(fèi) 63 16 1協(xié)作費(fèi) 140 17 申請(qǐng)從專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)獲得的資助 3500 六、研究經(jīng)費(fèi)概算 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) 結(jié)束語 本項(xiàng)目緊緊圍繞煤礦突水基礎(chǔ)研究的 3個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題 ， 開展 4個(gè)方面的重點(diǎn)研究 ，形成 4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn) ， 并將取得一批具有國(guó)際影響的研究成果 ， 培養(yǎng)本領(lǐng)域的優(yōu)秀科學(xué)家及創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) ， 建立具有國(guó)際水平的礦井突水防治研究平臺(tái) ， 相關(guān)成果要在實(shí)踐中得到驗(yàn)證和應(yīng)用 。 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) 新 汶 礦 業(yè) 集 團(tuán) 公 司 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 金 牛 能 源 集 團(tuán) 公 司 淄 博 礦 業(yè) 集 團(tuán) 公 司 煤 炭 科 學(xué) 研 究 總 院 二○○八年六月一日 單 位 : 題 目 : 匯報(bào)人 : 繆協(xié)興 (第一完成人 ) 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) 匯 報(bào) 提 綱 一、立項(xiàng)背景與總體思路 二、主要技術(shù)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) 三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與知識(shí)產(chǎn)權(quán) 四、應(yīng)用效益與促進(jìn)行業(yè)進(jìn)步 五、獲獎(jiǎng)候選人對(duì)項(xiàng)目的貢獻(xiàn) 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) 一、立項(xiàng)背景與總體思路 （一）煤炭開采中的資源與環(huán)境問題 （二）解決相關(guān)問題的總體思路 （三）項(xiàng)目實(shí)施總體技術(shù)框架 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 煤矸石的露天排放問題 我國(guó)現(xiàn)有矸石山 1600余座 ， 堆積量超過 45億 t， 占地超過 15000 hm2。 目前每年產(chǎn)矸量超過 t。 （一）煤炭開采中的資源與環(huán)境問題 矸石山除了占用大量的土地資源外 ， 還會(huì)嚴(yán)重污染空氣和地下水 ， 甚至存在爆炸危險(xiǎn) 。 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? “三下”壓煤?jiǎn)栴} 我國(guó)的煤炭資源回收率僅為 40%左右 ，“ 三下 ” （ 村莊下 、 道路下 、 水體下 ） 壓煤是其重要根源 。 （一）煤炭開采中的資源與環(huán)境問題 新汶礦區(qū) “ 三下 ”壓煤高達(dá) ， 占可采儲(chǔ)量的 70%多 。 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （二）解決相關(guān)問題的總體思路 解決問題的 總體思路 技 術(shù) 措 施 矸石直接充填置換 “ 三下 ” 壓煤 循環(huán)利用礦區(qū)廢棄物 保護(hù)礦區(qū)土地與環(huán)境 回收“三下”壓煤資源 實(shí) 施 目 標(biāo) 存在問題 傳統(tǒng)辦法 實(shí) 際 效 果 煤矸石的排放 露天排放 占用土地、污染環(huán)境、爆炸 制磚等 用量少、產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保等問題 “三下”壓煤 遷村開采 噸煤增加成本 50元左右，歷史與文化問題 條帶開采 采出率 50% 傳統(tǒng)充填開采 沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模化推廣應(yīng)用 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （三）項(xiàng)目實(shí)施總體技術(shù)框架 矸石直接充填置換“三下”壓煤總體技術(shù)框架 矸 石 分 選 與 輸 送掘 進(jìn) 矸 石煤 流 矸 石老 矸 石 山固 體 廢 物井 下地 面井下分矸系統(tǒng)投料系統(tǒng)井下矸石倉井下矸石運(yùn)輸普 采 矸 石 充 填矸 石 充 填 置 換 煤巷 采 矸 石 充 填綜 采 矸 石 充 填學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) 二、主要技術(shù)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) （一）矸石充填開采巖層控制理論 （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 （三）井下煤矸分離技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 （四）主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （一）矸石充填開采巖層控制理論 ? 項(xiàng)目研究的難點(diǎn)之一 ——建立矸石充填開采巖層控制理論 巖層移動(dòng)控制目標(biāo) 充填技術(shù)控制目標(biāo) 絕對(duì)不移動(dòng) 充入與開采等量的矸石 控制移動(dòng)量 建筑物損傷破壞：搬遷 建筑物局部損傷：修補(bǔ) 建筑物微小損傷：無需修補(bǔ) 1. 不同矸石充填量對(duì)應(yīng)的地表變形值 2. 同一矸石充填量對(duì)應(yīng)的地表最大變形值 理論上 需解決 的問題 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) H充填開采 頂板下沉 等價(jià)采高 頂板下沉充填開采? 矸石充填開采等價(jià)采高的概念 Hz（一）矸石充填開采巖層控制理論 ? 矸石充填開采巖層移動(dòng)控制穩(wěn)定性判據(jù) m a xzHH≤Hmax——建筑物變形能承受的最大允許采高。 等價(jià)采高學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 矸石的松散與壓實(shí)性能 自制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 1 . 01 . 21 . 41 . 61 . 82 . 00 1 0 2 0 3 0 4 0σ / M P akg 1g 3g 50 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 1 0 2 0 3 0 4 0σ / M P ang 1g 3g 5矸石碎脹系數(shù)與壓應(yīng)力 矸石孔隙率與壓應(yīng)力 （一）矸石充填開采巖層控制理論 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 矸石充填開采支架工作載荷計(jì)算公式 0 . 2 ~ 0 . 3zpp?pz——充填開采支架載荷； p——全高開采支架載荷。 相似材料模擬系統(tǒng) （一）矸石充填開采巖層控制理論 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 矸石充填開采等價(jià)采高 Hz的理論計(jì)算公式 m a x( ) ( )z z zH h k k H h H?? ? ? ? ≤H——實(shí)際采高； hz——充填體空頂距（充實(shí)率控制參數(shù)）； k ——初始?jí)簩?shí)系數(shù)（壓實(shí)率控制參數(shù)）； ——?dú)堄鄩簩?shí)系數(shù)。 k?矸石充填開采的技術(shù)控制指標(biāo) 充實(shí)率 hz 壓實(shí)率 k （一）矸石充填開采巖層控制理論 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 技 術(shù) 障 礙 傳 統(tǒng) 辦 法 開采工作面不斷移動(dòng) 采空區(qū)頂板隨采隨垮 開采面與采空區(qū)隔離 水砂充填 —— 水流為動(dòng)力 風(fēng)力充填 —— 風(fēng)流為動(dòng)力 膏體充填 —— 流體為動(dòng)力 1. 拆除開采工作面與采空區(qū)之間的隔離屏障 2. 用同一支護(hù)系統(tǒng)掩護(hù)采煤與充填并行作業(yè) 3. 用矸石重力為充填主要?jiǎng)恿?，加輔助壓實(shí)力 創(chuàng)新 與 發(fā)明 ? 項(xiàng)目研究的難點(diǎn)之二 ——矸石充入采空區(qū)的空間、通道與動(dòng)力 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 ? 發(fā)明綜采矸石充填技術(shù) 工作面 采空區(qū) 傳統(tǒng)綜采液壓支架 掩護(hù)斜梁 工作面 采空區(qū) 綜采矸石充填液壓支架 水平短梁 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 綜采矸石充填原理 （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 矸石充填運(yùn)輸機(jī)充填工藝 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 綜采矸石充填壓實(shí)原理 （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 綜采矸石充填壓實(shí)系統(tǒng)工作原理 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ? 綜采矸石充填工作面井下工況 （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 前部采煤 后部充填 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) 普采與充填支護(hù)系統(tǒng) （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 ? 發(fā)明普采矸石充填技術(shù) 普采與充填工作面布置 普采與充填支護(hù)系統(tǒng)充填系統(tǒng) 普采矸石充填高速動(dòng)力拋矸機(jī) 充填面 開采面 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ?應(yīng)用效果實(shí)例一 比較項(xiàng)目 全高開采預(yù)計(jì) 采高 綜采充填預(yù)計(jì) 等價(jià)采高 綜采充填實(shí)測(cè) 最大下沉量 /mm 1580 420 380 最大水平變形 /mm/m 建筑物破壞等級(jí) Ⅱ Ⅰ Ⅰ 新汶翟鎮(zhèn)礦村鎮(zhèn)下綜采充填地表移動(dòng)預(yù)計(jì)與實(shí)測(cè) ? 平均采深 500m ? 實(shí)際采高 ? 等價(jià)采高 ? 采出率 85% （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 綜采矸石充填地表下沉曲線對(duì)比圖 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 0005 0 01 0 0 0 1 5 0 0距 離( m )下沉量(mm)全 高 開 采 預(yù) 計(jì)綜 采 充 填 預(yù) 計(jì)綜 采 充 填 實(shí) 測(cè)全高開采預(yù)計(jì)Ⅱ綜采充填預(yù)計(jì)等價(jià)采高Ⅰ綜采充填實(shí)測(cè)Ⅰ學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ?應(yīng)用效果實(shí)例二 比較項(xiàng)目 全高開采預(yù)計(jì) 采高 普采充填預(yù)計(jì) 等價(jià)采高 普采充填實(shí)測(cè) 最大下沉量 /mm 1365 280 257 最大水平變形 /mm/m 建筑物破壞等級(jí) Ⅱ Ⅰ Ⅰ （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 普采矸石充填地表下沉曲線對(duì)比圖 新汶盛泉礦工廣下普采充填地表移動(dòng)預(yù)計(jì)與實(shí)測(cè) ?平均采深 450m ? 采高 ? 等價(jià)采高 ? 工作面采出率 85% 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 0005 0 01 0 0 0 1 5 0 0距 離( m )下沉量(mm)全 高 開 采 預(yù) 計(jì)普 采 充 填 預(yù) 計(jì)普 采 充 填 實(shí) 測(cè)全高開采預(yù)計(jì)采高Ⅱ普采充填預(yù)計(jì)等價(jià)采高Ⅰ普采充填實(shí)測(cè)Ⅰ學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) ?應(yīng)用效果實(shí)例三 比較項(xiàng)目 全高巷采預(yù)計(jì) 采高 巷采充填預(yù)計(jì) 等價(jià)采高 巷采充填實(shí)測(cè) 最大下沉量 /mm 1660 320 65 最大水平變形 /mm/m 建筑物破壞等級(jí) Ⅱ Ⅰ Ⅰ （二）矸石充填開采技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 巷采矸石充填地表下沉曲線對(duì)比圖 金能邢東礦工廣下巷采充填地表移動(dòng)預(yù)計(jì)與實(shí)測(cè) ? 平均采深 420m ? 采高 ? 等價(jià)采高 2 0 0 0 1 8 0 0 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 000 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0距 離( m )下沉量(mm)全 高 巷 采 預(yù) 計(jì)巷 采 充 填 預(yù) 計(jì)巷 采 充 填 實(shí) 測(cè)巷采充填預(yù)計(jì)等價(jià)采高Ⅰ巷采充填實(shí)測(cè) Ⅰ全高巷采預(yù)計(jì)采高1365Ⅱ?qū)W 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （三）井下煤矸分離技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 ? 井下煤矸分離方法 輸 送（ （ （ （ （ （（ （ （ （ （ （小 于 5 0 m m 的 煤 與 矸 石小 于 5 0 m m 的 煤大 于 5 0 m m 的 矸 石旋 轉(zhuǎn) 劈 裂 式 破 碎分 級(jí)煤 用 帶 式 輸 送 機(jī)矸 石 用 帶 式 輸 送 機(jī)煤矸分選原理與工藝流程圖 50mm煤矸分選系統(tǒng)設(shè)備布置示意圖 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 會(huì) （四）主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 核心技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) （ 1） 發(fā)明了矸石直接充填置換煤的