学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:特厚硬煤超大采高全工作面综放开采关键技术研究及应用
提名单位: 榆林市人民政府
提名等级:三等奖
提名单位意见: 榆神矿区特厚煤层厚度大、煤体坚硬,传统综放开采存在采放比例不合理、顶煤破碎与放落不充分、工作面两端部过渡段顶煤难以回收以及超大采高条件下支护装备承载能力不足等技术难题,制约了煤炭资源回采率和工作面安全高效生产。 项目围绕特厚硬煤超大采高综放开采理论、开采工艺、关键装备研发及工程示范开展了系统研究,主要创新工作为:①首次提出了特厚硬煤层“采大放小”高效开采工艺理论,实现了采放参数由经验选取向定量优化的转变;②首创了全工作面放煤综放开采新模式,研制了目前世界最大采高7.2m全工作面放顶煤开采成套装备,突破传统综放工作面过渡段不能放煤的技术局限,实现工作面中部至两端部过渡段连续放煤;③揭示了特厚硬煤层悬臂梁平衡尺寸效应及顶煤破坏机理,研发了工作面端头破网和快速破顶装备,实现了两端部过渡段顶煤高效放落与安全控制。 项目的工程应用效果良好,研制的7.2m超大采高放顶煤液压支架、大功率永磁半直驱刮板输送装备、端头破网快速破顶系统及全工作面放煤成套装备有效解决了特厚硬煤顶煤难放出、端部资源损失大、支护和运输能力不足等工程难题,取得了显著的经济、社会和行业示范效益,为陕、蒙、新等地区类似赋存条件特厚硬煤层安全高效开采提供了技术与装备方案。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:訾怀光
    排名:1
    行政职务:总经理
    技术职称:工程师
    工作单位:榆林市神树畔矿业投资有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、二、三项科技创新均有核心贡献。牵头开展特厚硬煤超大采高综放开采技术体系总体设计与工程应用研究,组织攻关采放高度优化、全工作面放煤工艺及端部顶煤回收等关键技术;统筹7.2m超大采高全工作面放顶煤成套装备研发与现场应用。附件1.专利1、附件3.专利3、附件11.专利5等。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业科学技术奖一等奖,7.2米超大采高全工作面放顶煤开采关键技术与装备,排名2,证书编号2025-126-R02。
  2. 姓名:崔建军
    排名:2
    行政职务:机电副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:榆林市神树畔矿业投资有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、二项科技创新均有核心贡献。负责特厚硬煤层超大采高综放开采工艺优化及工程实施,推动“采大放小”采放比例优化理论在工程中的应用;组织协调采煤、支护、运输、放煤系统协同设计,保障7.2m超大采高全工作面放顶煤成套装备在现场工程应用的稳定运行。附件1.专利1等。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业科学技术奖一等奖,7.2米超大采高全工作面放顶煤开采关键技术与装备,排名4,证书编号2025-126-R04。
  3. 姓名:马端志
    排名:3
    行政职务:所长
    技术职称:研究员
    工作单位:中煤科工开采研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第二、三项科技创新有核心贡献。围绕7.2m超大采高放顶煤成套装备研发开展关键技术攻关,负责超大采高液压支架结构设计与性能优化,主导研制中心距2.4m、工作阻力28000kN的强力放顶煤液压支架;开展支架稳定性、承载能力及大采高条件下围岩适应性研究。附件1.专利1、附件10.专利4、附件13.专利7、附件15.标准1等。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业科学技术奖一等奖,7.2米超大采高全工作面放顶煤开采关键技术与装备,排名3,证书编号2025-126-R03。
  4. 姓名:刘永安
    排名:4
    行政职务:副总经理
    技术职称:无
    工作单位:榆林市神树畔矿业投资有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、三项科技创新有贡献。参与特厚硬煤层顶煤破碎、运移及放落机理研究,开展超大采高综放工作面矿压显现规律、两端部悬臂三角区应力演化及顶煤裂隙扩展规律分析;参与建立端部顶煤高效放落与安全控制技术体系,为解决过渡段顶煤损失及顶板难垮等工程问题提供理论依据。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:马梓焱
    排名:5
    行政职务:项目经理
    技术职称:研究实习员
    工作单位:中煤科工开采研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第二、三项科技创新有贡献。参与全工作面放煤成套装备及端部顶煤回收技术研发,围绕过渡段空间布置、三机协同设计及端部顶煤放落难题开展技术研究;参与开发端头破网和快速破顶系统,完善了两端部悬臂三角区顶煤裂隙贯通控制方案。附件1.专利1、附件3.专利3、附件11.专利5、附件13.专利7等。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业科学技术奖一等奖,7.2米超大采高全工作面放顶煤开采关键技术与装备,排名7,证书编号2025-126-R07。
  6. 姓名:解鸿章
    排名:6
    行政职务:公司党委委员、 总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中煤张家口煤矿机械有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第二项科技创新有贡献。负责超大采高综放工作面智能化装备及运输系统相关技术研究,参与1200kW大功率永磁变频半直驱技术在放顶煤开采领域的首次应用,优化刮板输送设备动力系统结构,提高装备传动效率和可靠性;参与SGZ1250系列永磁半直驱刮板输送装备研发。附件2.专利2、附件12.专利6、附件14.专利8、附件16.专利9等。
    曾获国家科技奖励情况:获2023年度、2025年度河北省科学技术进步奖二等奖;获2023年度辽宁省科学技术进步奖一等奖;获2021年度、2024年度、2025年度中国煤炭工业科学技术奖二等奖;获第六届安全科学技术奖二等奖、三等奖;获2025年度河北省装备制造行业科学技术进步奖二等奖;获2025年度河北省高新技术企业科学技术进步奖一等奖;获2024年度中国能源行业高价值专利(技术)成果。
  7. 姓名:马东升
    排名:7
    行政职务:矿长
    技术职称:工程师
    工作单位:榆林市神树畔矿业投资有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目第一、二项科技创新有贡献。参与特厚硬煤超大采高综放开采技术集成与工程示范应用,开展采放参数优化、装备适配及现场生产组织研究;参与神树畔煤矿3115等工作面工业化应用验证,推动7.2m超大采高全工作面放顶煤技术成果转化。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业科学技术奖一等奖,7.2米超大采高全工作面放顶煤开采关键技术与装备,排名6,证书编号2025-126-R06。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:榆林市神树畔矿业投资有限公司
    单位贡献:作为本项目依托单位和工程示范应用单位,榆林市神树畔矿业投资有限公司为项目的技术验证和成果工程化应用做出了重要贡献,表现为:1)围绕榆神矿区特厚硬煤层采放比例不合理、顶煤破碎放落困难、两端部过渡段资源损失大及超大采高支护能力不足等工程难题,组织实施超大采高全工作面放顶煤开采关键技术研发项目,为项目技术攻关提出工程需求并提供试验研究和工程示范条件;2)参与特厚硬煤“采大放小”采放参数优化、中心辐射式非线性放煤工艺、全工作面放煤工艺及两端部顶煤高效放落技术的现场试验与参数优化,组织开展7.2m超大采高液压支架、前后部刮板输送设备、端头破网及快速破顶装备等成套装备现场安装、联合调试和工况适配;3)承担项目成果工业性试验和工程示范,在神树畔煤矿多个工作面建成超大采高全工作面综放开采示范工程,实现了采煤、支护、放煤、运输等系统的高效协同,为项目技术体系成熟定型及在类似特厚硬煤层矿井推广应用提供了重要工程支撑。

  2. 单位名称:中煤科工开采研究院有限公司
    单位贡献:作为本项目核心技术研究与关键装备研发单位,中煤科工开采研究院有限公司为项目理论创新、关键技术突破和成套技术体系构建做出了重要贡献,表现为:1)围绕特厚硬煤超大采高综放开采基础理论与关键工艺开展系统研究,研究建立了特厚硬煤层顶煤力学模型,分析超大采高工作面矿压及采动应力特性,揭示采放参数与顶煤应力、破碎运移、放煤效果及开采效率之间的关系,为“采大放小”高效开采工艺及采放参数定量优化提供理论与技术支撑;2)主导构建了7.2m超大采高全工作面放顶煤技术与装备体系,开展超大采高放顶煤液压支架、过渡支架、端头支架及两巷超前支护装备等关键装备研究,推动形成支护、采煤、运输、放煤协同的全工作面放煤新模式,为解决传统综放工作面过渡段不能放煤、两端部资源损失大的技术难题提供核心技术支撑;3)系统研究特厚硬煤层两端部悬臂三角区围岩应力分布、顶煤运移及破坏规律,提出三角区顶煤裂隙贯通控制模式,研发兼具破锚、破网及快速破顶功能的端头装备与控制方法,形成两端部顶煤高效放落与安全控制技术体系,为项目三项核心科技创新形成、工程应用及行业推广提供了系统的理论和技术支撑。

  3. 单位名称:中煤张家口煤矿机械有限责任公司
    单位贡献:作为本项目超大采高重载输送装备研发与制造单位,中煤张家口煤矿机械有限责任公司为7.2m超大采高全工作面放顶煤成套装备研制和工程应用做出了重要贡献,表现为:1)围绕超大采高综放工作面大运量、高负荷、高可靠性运输需求,参与全工作面放顶煤成套装备及“三机”协同配套研究,重点开展SGZ1250/3200型前部和SGZ1250/2400型后部刮板输送装备研发,采用2400mm长、1250mm宽中部槽及201mm节距锻造销轨等关键结构,提高超大采高条件下刮板输送设备承载能力、运输能力和运行可靠性;2)研发了适用于超大采高放顶煤工作面的永磁半直驱输送装备,实现1200kW大功率永磁变频半直驱技术在放顶煤开采领域的应用,通过减少传动环节、优化动力部结构和设备空间布局,提高系统传动效率和装备可靠性,并为过渡支架后部形成有效放煤空间、实现全工作面连续放煤提供关键装备保障;3)承担相关刮板输送装备制造、联合调试、现场适配及工程应用工作,推动大功率永磁半直驱刮板输送装备实现全国产化开发,其主要技术参数和性能指标达到国际领先水平,为首套7.2m超大采高全工作面放顶煤成套装备工程化应用以及高端煤机装备产业化推广提供了重要装备支撑。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处