關(guān)于擬申報2021年度重慶市科學(xué)技術(shù)進步獎公示內(nèi)容

2021-09-02 17:11:23

一、項目名稱

      急傾斜煤層長壁采場圍巖控制與智能高效開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備

二、提名單位與提名等級

      提名單位：
      重慶市南岸區(qū)科學(xué)技術(shù)局
      提名等級：
      提名該項目申報2021年度重慶市科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

三、項目簡介

      智能開采是實現(xiàn)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路，目前，近水平緩傾斜煤層的智能開采已取得重要進展。但受制于煤層傾角效應(yīng)制約急傾斜煤層開采難度大，機械化水平低、智能開采尚處空白。目前，該類煤層開采仍傳統(tǒng)的非機械化采煤方法為主，安全隱患多，勞動強度大、產(chǎn)能產(chǎn)效低，亟需從理論、技術(shù)、裝備體系整體突破，最終實現(xiàn)自動化智能化。項目圍繞急傾斜煤層長壁開采的巖層控制理論、關(guān)鍵技術(shù)裝備及自動化控制三個方面展開研究攻關(guān)，形成以下創(chuàng)新成果：
      （1）基于相似材料模擬實驗、數(shù)值分析、理論分析的綜合研究手段，揭示了急傾斜煤層長壁采場非對稱采動應(yīng)力路徑控制作用下的頂板變形破斷規(guī)律，覆巖巖體結(jié)構(gòu)形成與變異機制、區(qū)段煤柱失穩(wěn)破壞機制。為該類煤層的礦山壓力預(yù)測控制、“支架-圍巖”系統(tǒng)穩(wěn)定性控制、合理煤柱留設(shè)與端頭支護提供了理論指導(dǎo)依據(jù)。

1. 創(chuàng)新了以“雙向割煤，順序移架，整體推溜”為核心特征的急傾斜煤層長壁偽俯斜綜合機械化采煤工藝?；诓蓤鰟討B(tài)、多維、多目標“支架-圍巖”交互作用關(guān)系，發(fā)明了工作面非線性布置技術(shù)、端面片幫冒頂控制技術(shù)、設(shè)備限位控制及再穩(wěn)定技術(shù)、飛矸沖擊防控技術(shù)。保障了工作面的正?；夭膳c人員設(shè)備安全。
2. 研制了以“大牽引力、滾筒內(nèi)嵌、過失制動、自動卷攬”為特點的自移式交流變頻電牽引采煤機；以“輕質(zhì)高強材料整體鑄造、溜槽端-中部導(dǎo)向鏈接”為特點的煤炭自溜運輸裝置；以“頂梁底座異形設(shè)計、斜拉油缸防倒防竄、上窄下寬防扭防擺”為特點的新型掩護式液壓支架。為采煤全過程提供了針對性強、適用性好、可靠性高的成套技術(shù)裝備保障。
3. 緊跟“自動化減人”的煤炭開采技術(shù)前沿，研發(fā)了急傾斜煤層俯偽斜綜合機械化采煤工作面電液自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)解決了工作面高段供液難題，兼容了了zigbee無線組網(wǎng)技術(shù)和順槽集控中心遠程監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)了綜采工作面生產(chǎn)過程的自動化控制與數(shù)字化監(jiān)測。

      該項目在重慶能源集團所屬逢春煤礦應(yīng)用，單產(chǎn)和工效提高3倍以上；近年來已在重慶、四川、貴州、新疆等省區(qū)急傾斜煤層開采條件礦井推廣應(yīng)用。項目獲得授權(quán)發(fā)明專利10項，實用新型專利8項，制定地方性煤炭開采技術(shù)標準1項，專著1項。

四、主要知識產(chǎn)權(quán)和標準規(guī)范等目錄

知識產(chǎn)權(quán)類別	知識產(chǎn)權(quán)具體名稱	授權(quán)號	權(quán)利人	有效 狀態(tài)
發(fā)明 專利	急傾俯偽斜導(dǎo)向輸送機	ZL201611067446.1	哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責任公司、重慶市能源投資集團科技有限責任公司	有效
實用 新型	一種用于急傾斜回采工作面的液壓支架	ZL201921014997.0	重慶市能源投資集團科技有限責任公司	有效
實用 新型	采煤機主體結(jié)構(gòu)	ZL202022173288.6	重慶市能源投資集團科技有限責任公司	有效
發(fā)明 專利	一種分叉合并煤層綜采連續(xù)推進開采的方法	ZL201010530699.4	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
發(fā)明 專利	一種工作面巷道支護鋼梁安裝和回撤的方法	ZL201310072555.2	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
發(fā)明 專利	一種薄煤層煤巖界面識別及滾筒自動調(diào)高的方法	ZL201310121939.9	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
發(fā)明 專利	一種大采高綜采場頂板分類與支護阻力確定方法	ZL201310121703.5	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
發(fā)明 專利	一種急傾斜綜采工作面采空區(qū)矸石充填帶寬度的確定方法	ZL201310042460.6	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
發(fā)明 專利	急傾斜區(qū)段煤柱巷旁充填	ZL201310091619.3	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
發(fā)明 專利	一種三軟煤層仰、俯采工作面支架防插底方法	ZL201710383847.6	中國礦業(yè)大學(xué)	有效
地方 標準	急傾斜薄煤層俯偽斜綜合機械化開采技術(shù)規(guī)范	DB50/T 895-2018	重慶市能源投資集團有限公司、重慶市能源投資集團科技有限責任公司、哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責任公司、山東礦機集團股份有限公司等。	有效
專著	薄及中厚急傾斜煤層長壁綜采覆巖運動規(guī)律與控制機理研究	ISBN 978-7-56-463142-0	屠洪盛個人 排名第一

五、主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻

      主要完成單位：重慶市能源投資集團有限公司、重慶市能源投資集團科技有限責任公司、中國礦業(yè)大學(xué)、哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責任公司、山東礦機集團股份有限公司、重慶松藻煤電有限責任公司共同完成，各單位對本項 目科技創(chuàng)新和成果推廣的貢獻如下：
      1、重慶市能源投資集團有限公司為該成果第一完成單位
      根據(jù)集團所處礦區(qū)急傾斜、薄煤層、高瓦斯等極難開采的煤炭資源條件，從2010年開始，自主立項完成了“急傾斜薄煤層機械化開采技術(shù)研究”、“緩傾斜薄煤層工作面無人綜采技術(shù)研究”、“極薄煤層綜采無人開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備配套研究”、“急傾斜薄煤層俯偽斜綜合機械化開采技術(shù)研究及應(yīng)用”等科技創(chuàng)新項目的論證、核心技術(shù)研究、裝備研制、測試檢驗和工業(yè)性試驗等工作，提供了資金、人員和組織管理服務(wù)等科研條件，對項目的實施和完成、形成“急傾斜煤層長壁采場圍巖控制與智能高效開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備”創(chuàng)新成果起到了領(lǐng)導(dǎo)性、決策性作用。
      2、重慶市能源投資集團科技有限責任公司為該成果第二完成單位
      負責集團全部煤炭開采科技創(chuàng)新研究項目管理，承擔急傾斜薄煤層綜合機械化開采技術(shù)、工藝研究工作，組織了急傾斜薄煤層采煤機、液壓支架、多功能導(dǎo)向裝置和自動化控制系統(tǒng)等核心裝備的設(shè)計、制造、檢驗、煤安標志申領(lǐng)等工作，組織了“急傾斜煤層長壁采場圍巖控制與智能高效開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備
”項目技術(shù)論證、開采工藝設(shè)計、關(guān)鍵裝備研制等工作。重慶市能源投資集團科技有限責任公司機械裝備及工藝研究院科研人員對綜采裝備對45º～85º急傾斜工作面的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和安全性研究以及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做出了重要貢獻。
      3、中國礦業(yè)大學(xué)為該成果第三完成單位
      利用礦山壓力和巖石力學(xué)等理論，揭示急傾斜煤層工作面圍巖受力-變形-破斷-失穩(wěn)規(guī)律和礦壓顯現(xiàn)特征，研究了急傾斜工作面支架支護阻力、側(cè)護阻力、推移拉力等計算方法，給出了急傾斜工作面區(qū)段煤柱的合理留設(shè)方法，為采煤工藝設(shè)計、綜采裝備研制、工作面裝備選型、設(shè)備防滑防倒等提供了理論依據(jù)。
      4、哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責任公司為該成果第四完成單位
      參加項目整體設(shè)計，在研究分析急傾斜煤層綜采工作面俯偽斜開采工藝的基礎(chǔ)上，研制了急傾斜煤層大功率大牽引力電牽引采煤機、多功能導(dǎo)向輸煤裝置，解決了50º以上急傾斜綜采工作面采煤機上行開采、急傾斜綜采工作面煤炭輸送和工作面設(shè)備整體聯(lián)接和導(dǎo)向移設(shè)等技術(shù)難題。
      5、山東礦機集團股份有限公司為該成果第五完成單位
      參加項目整體設(shè)計，在研究分析急傾斜煤層綜采工作面礦壓特點和俯偽斜開采工藝的基礎(chǔ)上，研制了急傾斜煤層綜采工作面特殊型液壓支架，解決了支架傾倒、側(cè)翻、跑矸和漏矸等技術(shù)難題；開展了關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件焊接工藝、質(zhì)量檢測、性能試驗等工作，保障了急傾斜煤層綜采工作面頂板支護和設(shè)備、人員安全。
      6、重慶松藻煤電有限責任公司為該成果第六完成單位
      針對所屬礦井多為傾斜煤炭資源的開采條件，長期與科研單位、高等院校合作，開展急傾斜煤層機械化開采、綜合機械化開采的采煤方法、開采工藝、開采技術(shù)和裝備、安全生產(chǎn)方面的研究與生產(chǎn)應(yīng)用工作。主要領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員先后完成了“急傾斜薄煤層俯偽斜綜合機械化開采技術(shù)研究及應(yīng)用”、“緩傾斜薄煤層工作面無人綜采技術(shù)研究”、“急傾斜智能化液壓支架研制與應(yīng)用示范”、“急傾斜薄煤層采煤機研制”等項目研究和生產(chǎn)應(yīng)用等工作，參加了技術(shù)方案論證、裝備設(shè)計審查，提出了急傾斜煤層綜采工作面“雙向采煤、整體推溜移架”的開采工藝和安全生產(chǎn)保障措施，成果完成了項目的工業(yè)性試驗工作。

六、主要完成人情況及創(chuàng)新貢獻

      李文樹：第1完成人，教授級高工，工作單位：重慶市能源投資集團有限公司，完成單位：重慶市能源投資集團有限公司。負責項目總體設(shè)計，研究分析了急傾斜薄煤層俯偽斜長壁開采的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，提出急傾斜煤層俯偽斜綜合機械化開采方法，研究提出了急傾斜煤層俯偽斜綜合機械化開采和自動化控制技術(shù)方案，組織關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、核心裝備研制工作，組織編寫項目技術(shù)研究報告。
      張曉波：第2完成人，高級工程師，工作單位：重慶市能源投資集團科技有限責任公司，完成單位：重慶市能源投資集團科技有限責任公司。是項目的主要研究骨干，研究提出了急傾斜煤層俯偽斜綜采工藝，提出了綜采工作面設(shè)備穩(wěn)定性和人員安全性管控技術(shù)思路，負責工作面采煤機、液壓支架、推移導(dǎo)向連接裝置總體配套設(shè)計。
      屠洪盛：第3完成人，副教授，工作單位：中國礦業(yè)大學(xué)，完成單位：中國礦業(yè)大學(xué)。是項目的主要研究骨干，負責研究急傾斜工作面煤巖體的受力變形和失穩(wěn)特征，設(shè)計工作面礦壓監(jiān)測方案并分析礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，給出區(qū)段煤柱的合理尺寸留設(shè)方法和裝備設(shè)計選型的理論依據(jù)。
      楚開萬：第4完成人，高級工程師，工作單位：重慶市能源投資集團科技有限責任公司，完成單位：重慶市能源投資集團科技有限責任公司。是項目的主要研究骨干，提出了俯偽斜綜采工作面液壓支架防滑、防倒結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向裝置連接方法，參加和組織大功率急傾斜煤層采煤機、推移導(dǎo)向連接裝置設(shè)計和制造。
      毛  迅：第5完成人，高級工程師，工作單位：重慶市能源投資集團科技有限責任公司，完成單位：重慶市能源投資集團科技有限責任公司。是項目的主要研究骨干，參與項目技術(shù)方案和急傾斜綜采工作面設(shè)備配套設(shè)計，參加了綜采核心裝備研究、項目的推廣應(yīng)用。
      王小岑：第6完成人，高級工程師，工作單位：重慶市能源投資集團有限公司，完成單位：重慶市能源投資集團有限公司。是項目的主要研究骨干，參與項目總體技術(shù)方案論證和設(shè)計，提出了采煤機電纜自動同步收放技術(shù)方案，負責項目計劃管理和協(xié)調(diào)，參加了裝備測試，負責工業(yè)性試驗中安全生產(chǎn)責任。
      唐  劍：第7完成人，高級工程師，工作單位：重慶松藻煤電有限責任公司，完成單位：重慶松藻煤電有限責任公司。是項目的主要研究骨干，參加并完成采煤機、液壓支架、推移導(dǎo)向連接裝置、電纜同步導(dǎo)向裝置設(shè)計，負責設(shè)計圖的技術(shù)審定。
      劉向東：第8完成人，高級工程師，工作單位：哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責任公司，完成單位：哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責任公司。是項目的主要研究骨干，參加了急傾斜綜采工作面設(shè)備配套設(shè)計，參加和組織大功率急傾斜煤層采煤機、推移導(dǎo)向連接裝置設(shè)計和制造。
      馮  坤：第9完成人，高級工程師，工作單位：山東礦機集團股份有限公司，完成單位：山東礦機集團股份有限公司。是項目的主要研究骨干，參加了急傾斜綜采工作面設(shè)備配套設(shè)計，參加和組織急傾斜俯偽煤層綜采工作面特殊型（不對稱布置）、防下滑、防傾倒、防飛矸液壓支架設(shè)計與制造。