關于拟申報2021年度重慶市科(kē)學(xué)技(jì )術進步獎公(gōng)示内容

2021-09-02 17:11:23

一、項目名(míng)稱

      急傾斜煤層長(cháng)壁采場圍岩控制與智能(néng)高效開采關鍵技(jì )術及裝(zhuāng)備

二、提名(míng)單位與提名(míng)等級

      提名(míng)單位：
      重慶市南岸區(qū)科(kē)學(xué)技(jì )術局
      提名(míng)等級：
      提名(míng)該項目申報2021年度重慶市科(kē)學(xué)技(jì )術進步獎二等獎。

三、項目簡介

      智能(néng)開采是實現煤炭行業高質(zhì)量發展的必由之路，目前，近水平緩傾斜煤層的智能(néng)開采已取得重要進展。但受制于煤層傾角效應制約急傾斜煤層開采難度大，機械化水平低、智能(néng)開采尚處空白。目前，該類煤層開采仍傳統的非機械化采煤方法為(wèi)主，安(ān)全隐患多(duō)，勞動強度大、産(chǎn)能(néng)産(chǎn)效低，亟需從理(lǐ)論、技(jì )術、裝(zhuāng)備體(tǐ)系整體(tǐ)突破，最終實現自動化智能(néng)化。項目圍繞急傾斜煤層長(cháng)壁開采的岩層控制理(lǐ)論、關鍵技(jì )術裝(zhuāng)備及自動化控制三個方面展開研究攻關，形成以下創新(xīn)成果：
      （1）基于相似材料模拟實驗、數值分(fēn)析、理(lǐ)論分(fēn)析的綜合研究手段，揭示了急傾斜煤層長(cháng)壁采場非對稱采動應力路徑控制作(zuò)用(yòng)下的頂闆變形破斷規律，覆岩岩體(tǐ)結構形成與變異機制、區(qū)段煤柱失穩破壞機制。為(wèi)該類煤層的礦山(shān)壓力預測控制、“支架-圍岩”系統穩定性控制、合理(lǐ)煤柱留設與端頭支護提供了理(lǐ)論指導依據。

1. 創新(xīn)了以“雙向割煤，順序移架，整體(tǐ)推溜”為(wèi)核心特征的急傾斜煤層長(cháng)壁僞俯斜綜合機械化采煤工(gōng)藝。基于采場動态、多(duō)維、多(duō)目标“支架-圍岩”交互作(zuò)用(yòng)關系，發明了工(gōng)作(zuò)面非線(xiàn)性布置技(jì )術、端面片幫冒頂控制技(jì )術、設備限位控制及再穩定技(jì )術、飛矸沖擊防控技(jì )術。保障了工(gōng)作(zuò)面的正常回采與人員設備安(ān)全。
2. 研制了以“大牽引力、滾筒内嵌、過失制動、自動卷攬”為(wèi)特點的自移式交流變頻電(diàn)牽引采煤機；以“輕質(zhì)高強材料整體(tǐ)鑄造、溜槽端-中(zhōng)部導向鏈接”為(wèi)特點的煤炭自溜運輸裝(zhuāng)置；以“頂梁底座異形設計、斜拉油缸防倒防竄、上窄下寬防扭防擺”為(wèi)特點的新(xīn)型掩護式液壓支架。為(wèi)采煤全過程提供了針對性強、适用(yòng)性好、可(kě)靠性高的成套技(jì )術裝(zhuāng)備保障。
3. 緊跟“自動化減人”的煤炭開采技(jì )術前沿，研發了急傾斜煤層俯僞斜綜合機械化采煤工(gōng)作(zuò)面電(diàn)液自動控制系統。該系統解決了工(gōng)作(zuò)面高段供液難題，兼容了了zigbee無線(xiàn)組網技(jì )術和順槽集控中(zhōng)心遠(yuǎn)程監控技(jì )術，實現了綜采工(gōng)作(zuò)面生産(chǎn)過程的自動化控制與數字化監測。

      該項目在重慶能(néng)源集團所屬逢春煤礦應用(yòng)，單産(chǎn)和工(gōng)效提高3倍以上；近年來已在重慶、四川、貴州、新(xīn)疆等省區(qū)急傾斜煤層開采條件礦井推廣應用(yòng)。項目獲得授權發明專利10項，實用(yòng)新(xīn)型專利8項，制定地方性煤炭開采技(jì )術标準1項，專著1項。

四、主要知識産(chǎn)權和标準規範等目錄

知識産(chǎn)權類别	知識産(chǎn)權具(jù)體(tǐ)名(míng)稱	授權号	權利人	有(yǒu)效 狀态
發明 專利	急傾俯僞斜導向輸送機	ZL201611067446.1	哈爾濱博業科(kē)技(jì )開發有(yǒu)限責任公(gōng)司、重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司	有(yǒu)效
實用(yòng) 新(xīn)型	一種用(yòng)于急傾斜回采工(gōng)作(zuò)面的液壓支架	ZL201921014997.0	重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司	有(yǒu)效
實用(yòng) 新(xīn)型	采煤機主體(tǐ)結構	ZL202022173288.6	重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司	有(yǒu)效
發明 專利	一種分(fēn)叉合并煤層綜采連續推進開采的方法	ZL201010530699.4	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
發明 專利	一種工(gōng)作(zuò)面巷道支護鋼梁安(ān)裝(zhuāng)和回撤的方法	ZL201310072555.2	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
發明 專利	一種薄煤層煤岩界面識别及滾筒自動調高的方法	ZL201310121939.9	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
發明 專利	一種大采高綜采場頂闆分(fēn)類與支護阻力确定方法	ZL201310121703.5	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
發明 專利	一種急傾斜綜采工(gōng)作(zuò)面采空區(qū)矸石充填帶寬度的确定方法	ZL201310042460.6	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
發明 專利	急傾斜區(qū)段煤柱巷旁充填	ZL201310091619.3	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
發明 專利	一種三軟煤層仰、俯采工(gōng)作(zuò)面支架防插底方法	ZL201710383847.6	中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)	有(yǒu)效
地方 标準	急傾斜薄煤層俯僞斜綜合機械化開采技(jì )術規範	DB50/T 895-2018	重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司、重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司、哈爾濱博業科(kē)技(jì )開發有(yǒu)限責任公(gōng)司、山(shān)東礦機集團股份有(yǒu)限公(gōng)司等。	有(yǒu)效
專著	薄及中(zhōng)厚急傾斜煤層長(cháng)壁綜采覆岩運動規律與控制機理(lǐ)研究	ISBN 978-7-56-463142-0	屠洪盛個人 排名(míng)第一

五、主要完成單位及創新(xīn)推廣貢獻

      主要完成單位：重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司、重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司、中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)、哈爾濱博業科(kē)技(jì )開發有(yǒu)限責任公(gōng)司、山(shān)東礦機集團股份有(yǒu)限公(gōng)司、重慶松藻煤電(diàn)有(yǒu)限責任公(gōng)司共同完成，各單位對本項 目科(kē)技(jì )創新(xīn)和成果推廣的貢獻如下：
      1、重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司為(wèi)該成果第一完成單位
      根據集團所處礦區(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(jì )術研究”、“緩傾斜薄煤層工(gōng)作(zuò)面無人綜采技(jì )術研究”、“極薄煤層綜采無人開采關鍵技(jì )術及裝(zhuāng)備配套研究”、“急傾斜薄煤層俯僞斜綜合機械化開采技(jì )術研究及應用(yòng)”等科(kē)技(jì )創新(xīn)項目的論證、核心技(jì )術研究、裝(zhuāng)備研制、測試檢驗和工(gōng)業性試驗等工(gōng)作(zuò)，提供了資金、人員和組織管理(lǐ)服務(wù)等科(kē)研條件，對項目的實施和完成、形成“急傾斜煤層長(cháng)壁采場圍岩控制與智能(néng)高效開采關鍵技(jì )術及裝(zhuāng)備”創新(xīn)成果起到了領導性、決策性作(zuò)用(yòng)。
      2、重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司為(wèi)該成果第二完成單位
      負責集團全部煤炭開采科(kē)技(jì )創新(xīn)研究項目管理(lǐ)，承擔急傾斜薄煤層綜合機械化開采技(jì )術、工(gōng)藝研究工(gōng)作(zuò)，組織了急傾斜薄煤層采煤機、液壓支架、多(duō)功能(néng)導向裝(zhuāng)置和自動化控制系統等核心裝(zhuāng)備的設計、制造、檢驗、煤安(ān)标志(zhì)申領等工(gōng)作(zuò)，組織了“急傾斜煤層長(cháng)壁采場圍岩控制與智能(néng)高效開采關鍵技(jì )術及裝(zhuāng)備
”項目技(jì )術論證、開采工(gōng)藝設計、關鍵裝(zhuāng)備研制等工(gōng)作(zuò)。重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司機械裝(zhuāng)備及工(gōng)藝研究院科(kē)研人員對綜采裝(zhuāng)備對45º～85º急傾斜工(gōng)作(zuò)面的适應性、穩定性和安(ān)全性研究以及關鍵結構設計方面做出了重要貢獻。
      3、中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)為(wèi)該成果第三完成單位
      利用(yòng)礦山(shān)壓力和岩石力學(xué)等理(lǐ)論，揭示急傾斜煤層工(gōng)作(zuò)面圍岩受力-變形-破斷-失穩規律和礦壓顯現特征，研究了急傾斜工(gōng)作(zuò)面支架支護阻力、側護阻力、推移拉力等計算方法，給出了急傾斜工(gōng)作(zuò)面區(qū)段煤柱的合理(lǐ)留設方法，為(wèi)采煤工(gōng)藝設計、綜采裝(zhuāng)備研制、工(gōng)作(zuò)面裝(zhuāng)備選型、設備防滑防倒等提供了理(lǐ)論依據。
      4、哈爾濱博業科(kē)技(jì )開發有(yǒu)限責任公(gōng)司為(wèi)該成果第四完成單位
      參加項目整體(tǐ)設計，在研究分(fēn)析急傾斜煤層綜采工(gōng)作(zuò)面俯僞斜開采工(gōng)藝的基礎上，研制了急傾斜煤層大功率大牽引力電(diàn)牽引采煤機、多(duō)功能(néng)導向輸煤裝(zhuāng)置，解決了50º以上急傾斜綜采工(gōng)作(zuò)面采煤機上行開采、急傾斜綜采工(gōng)作(zuò)面煤炭輸送和工(gōng)作(zuò)面設備整體(tǐ)聯接和導向移設等技(jì )術難題。
      5、山(shān)東礦機集團股份有(yǒu)限公(gōng)司為(wèi)該成果第五完成單位
      參加項目整體(tǐ)設計，在研究分(fēn)析急傾斜煤層綜采工(gōng)作(zuò)面礦壓特點和俯僞斜開采工(gōng)藝的基礎上，研制了急傾斜煤層綜采工(gōng)作(zuò)面特殊型液壓支架，解決了支架傾倒、側翻、跑矸和漏矸等技(jì )術難題；開展了關鍵結構件焊接工(gōng)藝、質(zhì)量檢測、性能(néng)試驗等工(gōng)作(zuò)，保障了急傾斜煤層綜采工(gōng)作(zuò)面頂闆支護和設備、人員安(ān)全。
      6、重慶松藻煤電(diàn)有(yǒu)限責任公(gōng)司為(wèi)該成果第六完成單位
      針對所屬礦井多(duō)為(wèi)傾斜煤炭資源的開采條件，長(cháng)期與科(kē)研單位、高等院校合作(zuò)，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(gōng)藝、開采技(jì )術和裝(zhuāng)備、安(ān)全生産(chǎn)方面的研究與生産(chǎn)應用(yòng)工(gōng)作(zuò)。主要領導和技(jì )術人員先後完成了“急傾斜薄煤層俯僞斜綜合機械化開采技(jì )術研究及應用(yòng)”、“緩傾斜薄煤層工(gōng)作(zuò)面無人綜采技(jì )術研究”、“急傾斜智能(néng)化液壓支架研制與應用(yòng)示範”、“急傾斜薄煤層采煤機研制”等項目研究和生産(chǎn)應用(yòng)等工(gōng)作(zuò)，參加了技(jì )術方案論證、裝(zhuāng)備設計審查，提出了急傾斜煤層綜采工(gōng)作(zuò)面“雙向采煤、整體(tǐ)推溜移架”的開采工(gōng)藝和安(ān)全生産(chǎn)保障措施，成果完成了項目的工(gōng)業性試驗工(gōng)作(zuò)。

六、主要完成人情況及創新(xīn)貢獻

      李文(wén)樹：第1完成人，教授級高工(gōng)，工(gōng)作(zuò)單位：重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司，完成單位：重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司。負責項目總體(tǐ)設計，研究分(fēn)析了急傾斜薄煤層俯僞斜長(cháng)壁開采的礦壓顯現規律，提出急傾斜煤層俯僞斜綜合機械化開采方法，研究提出了急傾斜煤層俯僞斜綜合機械化開采和自動化控制技(jì )術方案，組織關鍵技(jì )術研發、核心裝(zhuāng)備研制工(gōng)作(zuò)，組織編寫項目技(jì )術研究報告。
      張曉波：第2完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司，完成單位：重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，研究提出了急傾斜煤層俯僞斜綜采工(gōng)藝，提出了綜采工(gōng)作(zuò)面設備穩定性和人員安(ān)全性管控技(jì )術思路，負責工(gōng)作(zuò)面采煤機、液壓支架、推移導向連接裝(zhuāng)置總體(tǐ)配套設計。
      屠洪盛：第3完成人，副教授，工(gōng)作(zuò)單位：中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)，完成單位：中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)。是項目的主要研究骨幹，負責研究急傾斜工(gōng)作(zuò)面煤岩體(tǐ)的受力變形和失穩特征，設計工(gōng)作(zuò)面礦壓監測方案并分(fēn)析礦壓顯現規律，給出區(qū)段煤柱的合理(lǐ)尺寸留設方法和裝(zhuāng)備設計選型的理(lǐ)論依據。
      楚開萬：第4完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司，完成單位：重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，提出了俯僞斜綜采工(gōng)作(zuò)面液壓支架防滑、防倒結構和導向裝(zhuāng)置連接方法，參加和組織大功率急傾斜煤層采煤機、推移導向連接裝(zhuāng)置設計和制造。
      毛  迅：第5完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司，完成單位：重慶市能(néng)源投資集團科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，參與項目技(jì )術方案和急傾斜綜采工(gōng)作(zuò)面設備配套設計，參加了綜采核心裝(zhuāng)備研究、項目的推廣應用(yòng)。
      王小(xiǎo)岑：第6完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司，完成單位：重慶市能(néng)源投資集團有(yǒu)限公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，參與項目總體(tǐ)技(jì )術方案論證和設計，提出了采煤機電(diàn)纜自動同步收放技(jì )術方案，負責項目計劃管理(lǐ)和協調，參加了裝(zhuāng)備測試，負責工(gōng)業性試驗中(zhōng)安(ān)全生産(chǎn)責任。
      唐  劍：第7完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：重慶松藻煤電(diàn)有(yǒu)限責任公(gōng)司，完成單位：重慶松藻煤電(diàn)有(yǒu)限責任公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，參加并完成采煤機、液壓支架、推移導向連接裝(zhuāng)置、電(diàn)纜同步導向裝(zhuāng)置設計，負責設計圖的技(jì )術審定。
      劉向東：第8完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：哈爾濱博業科(kē)技(jì )開發有(yǒu)限責任公(gōng)司，完成單位：哈爾濱博業科(kē)技(jì )開發有(yǒu)限責任公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，參加了急傾斜綜采工(gōng)作(zuò)面設備配套設計，參加和組織大功率急傾斜煤層采煤機、推移導向連接裝(zhuāng)置設計和制造。
      馮  坤：第9完成人，高級工(gōng)程師，工(gōng)作(zuò)單位：山(shān)東礦機集團股份有(yǒu)限公(gōng)司，完成單位：山(shān)東礦機集團股份有(yǒu)限公(gōng)司。是項目的主要研究骨幹，參加了急傾斜綜采工(gōng)作(zuò)面設備配套設計，參加和組織急傾斜俯僞煤層綜采工(gōng)作(zuò)面特殊型（不對稱布置）、防下滑、防傾倒、防飛矸液壓支架設計與制造。