为推动煤炭开采领域科技成果与课堂教学深度融合,近日,一场聚焦急倾斜近距离煤层群安全高效开采的教学讲座顺利开展。能源与矿业工程学院王红伟老师受邀主讲,围绕急倾斜近距离煤层群“采-放-充”协调开采方法与关键技术展开深度分享,为采矿学子理论深度与实践价值的学术盛宴。
立足行业痛点,阐释研究背景与意义
讲座伊始,王红伟老师从立项背景切入,系统解读了急倾斜煤层开采的行业现状与技术需求。他指出,急倾斜煤层埋藏条件复杂,多为焦煤、瘦煤、肥气煤、无烟煤等优质稀缺资源,保有储量约3600亿吨,占我国稀缺和优质煤炭资源的60%,在工业领域用途广泛、需求旺盛,其安全高效绿色低碳开采对保障国家能源战略安全、推动区域经济高质量发展具有关键支撑。
同时,点明了当前开采面临的核心挑战:急倾斜近距离煤层受重复开采扰动影响,采场围岩破断跨层联动效应复杂,传统开采方法与岩层控制理论已无法满足绿色高效开发需求,“单一煤层、被动控灾”模式难以适用,亟须探索“多煤层联合、主动断链”的开采新路径,这也正是本次技术研究的核心出发点。
拆解技术体系,详解研究思路与核心成果
围绕技术攻关目标,拆解了项目的总体研究思路,构建了“系统理论研究-开采方法创新-关键技术突破”三位一体的研究框架。在系统理论层面,发现了近距离复合采场重复扰动下围岩应力传递及变形运动的倾角效应,建立了近距离采场围岩“煤柱-间隔岩层-煤柱”结构模型,揭示了围岩结构迁移转化特征及跨层联动链式致灾机理,颠覆了传统“单一煤层、被动控灾”的防控理念,确定了以围岩断链控灾为目标的采煤方法创新路径,奠定了急倾斜近距离煤层群协调开采的理论基础;在开采方法上,研发了急倾斜近距离特厚煤组短壁煤矸同放联合开采方法,分析了采动作用下联合综放工作面顶部煤岩卸压破坏及裂隙网络演化特征,确定了25m的合理分段高度,揭示了多分段短壁煤矸同放采场围岩变形破坏及应力演化阶变特征,确定了50m的合理阶段高度;在高效开采技术方面,提出了顶部煤岩体“下煤密孔-岩层扩孔-上煤疏孔”的爆破压裂技术,确定了以“优先控制间隔岩层放出”为核心的顶板侧向底板侧多轮间隔高效放煤技术,研发了水平上向单元密实充填与双伪斜单元密实充填绿色排矸技术,形成了采前精准预裂、采中煤岩高效放出、采后矸石井下处理的全周期绿色开采技术体系,实现了矿井绿色可持续开采。
聚焦工程实践,彰显技术应用价值
理论研究的最终价值在于赋能产业。王红伟老师在讲座中分享了技术的实际应用成效:项目成果已在新疆天顺矿业有限公司全面落地,完成两个试验工作面开采,同时在甘肃、四川等地区的急倾斜煤层矿井试验应用,显著提升了矿井“安全-产量”综合效能。预计项目成果未来进一步推广应用后,将创造直接经济效益约6~10万亿元,有效盘活新疆、贵州、四川等地区长期难以开采的“呆滞资源”,大幅提升资源回收率与矿井安全水平,为我国西部及西南地区煤炭工业高质量发展提供有力技术支撑。
赋能行业发展,推动技术传承与创新
整场讲座内容丰富,既涵盖了前沿理论研究,又包含了可落地的工程技术,为现场师生、行业技术人员搭建了优质的学术交流平台。王红伟老师的分享不仅系统梳理了急倾斜煤层开采的技术体系,更展现了煤炭行业科研工作者攻克“卡脖子”技术、保障国家能源安全的责任与担当,激发了青年学子投身能源科技攻关的热情与使命感。