您所在的位置: 首页 科技奖励 详情

项目名称：坚硬顶板动载波扰机理及沿空巷道围岩控制

发布时间： 2024-01-25

获奖证书编号：2020-HJC-1-02

本项目来源于国家自然科学基金项目，主要研究方向是深部地下空间开发与灾害防护，本项目研究了采动侧向坚硬顶板板活化型动载形成机理，揭示了动载应力在煤系地层中传播的影响因素及规律，探明了活化型动载扰动沿空巷道灾变机制，开发了采动沿空巷道弱化动静载控制技术体系，形成了以下创新点：

（1） 建立了采动侧向坚硬顶板结构力学模型，分析了侧向坚硬顶板结构特征，揭示了侧向坚硬顶板结构失稳破断机制，解析了采动引起的侧向坚硬顶板结构失稳破断动载特征。

（2） 建立了侧向坚硬顶板活化型动载的时空演化理论模型，研究了应力波在不同承压煤岩体传播衰减规律，确定了沿空巷道动载显现强度与动载源强度间的定量关系， 揭示了采动侧向坚硬顶板活化型动载时空演化机理。

（3） 建立了动静耦合数值计算模型，研究了动静叠加应力场下沿空巷道围岩的响应机制，确定了在不同静载应力场下沿空巷道对动载应力的响应安全阈值，揭示了动载应力波扰动沿空巷道的大变形机理。

（4） 提出了以弱化动载和静载为核心的预控原理，开发了采动沿空巷道预控技术体系：预裂控顶消波减载、煤柱减宽减载承波及让压支护减波承载技术。

本项目出版专著 4 部，授权国内外发明专利及其他知识产权 20 余项，在国内外权威期刊发表高水平论文 150 余篇，其中 SCI 收录 30 篇，EI 收录 85 篇。8 篇代表作论文共被引用 672 次，其中 SCI 论文数据库被引用 319 次，EI 论文数据库被引用 64 次， 具有重要的理论价值和工程应用前景。研究成果在理论与技术上取得了重要突破，整体达到国际先进水平。研究成果成功推广应用至山西同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司、山西阳泉煤业（集团）有限责任公司下属多座煤矿等，创造直接经济效益超过5000 万元，解决了坚硬顶板板条件下厚煤层开采动压巷道的优化布置及支护难题，对于减小工作面动载对回采巷道的剧烈影响，改善回采巷道围岩的恶劣应力环境，控制巷道围岩大变形有重要现实意义，为矿井的安全高效生产提供了技术保障。

该项目获得第七届淮海科学技术奖一等奖，主要完成人：于洋、张连英、毕晓茜、柏建彪、王襄禹、陈勇、闫帅、神文龙、夏红春、张自政，完成单位：徐州工程学院、中国矿业大学。

来源：淮海科学技术奖委员会办公室