| 学科专业评审组: | 环境与资源利用组 | | 项目名称: | 浅埋煤层群开采岩层控制理论与关键技术 |
| 提名单位: | 陕西省煤炭学会 |
| 提名等级: | 一等奖 |
| 提名单位意见: | 我国西部神府东胜煤田探明储量和产量约占全国的1/3,主要赋存浅埋近距离煤层群,是世界七大煤田之一。目前已建成4亿吨级现代化矿区,是我国最重要的能源基地。浅埋煤层群安全、高效、绿色开采,对我国能源建设和经济发展具有重要意义。该成果以亿吨级矿区浅埋煤层群安全高效绿色开采岩层控制为目标,系统提出了浅埋近距离煤层群定义及分类指标,研究掌握了近距离煤层群下煤层工作面顶板结构特征实证了薄基岩台阶岩梁顶板结构,奠定了浅埋煤层群岩层控制基本理论;掌握了煤柱群裂隙场、位移场和应力场演化规律,揭示了煤柱群结构效应,提出了浅埋煤层群井下减压与地表减损绿色开采技术;掌握了浅埋煤层群工作面过煤柱、过沟谷峁梁开采的顶板来压特征,揭示了过煤柱、过峁梁开采的强矿压机理给出了支架载荷确定方法,破解了亿吨级矿区煤层群顶板控制的重大技术难题,为提升我国神府大煤田安全高效绿色开发技术水平做出了贡献。研究成果具有很强的市场竞争力和极大推广应用价值,对于促进科学采矿和区域经济发展具有重大意义。成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技进步奖提名条件。
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| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 
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| 应用情况和效益: | 

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| 主要知识产权和标准规范等目录: |  |
| 主要完成人: | - 姓名:黄庆享
排名:1 行政职务:西安科技大学学报主编 技术职称:教授 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:(1)提出了间采比的定义,以间采比为指标将浅埋煤层群分为三类,建立了对应的煤层群顶板结构模型奠定了浅埋煤层群岩层控制理论,第1项创新(附件2-1,2-2,3-2等);(2)开发了浅埋煤层群开采井下减压和地表减损岩层控制技术,第2项创新(附件2-30,2-31,3-1等);(3)揭示了煤层群过煤柱、过沟谷峁梁工作面强矿压机理,研发了定向长钻孔分段水力压裂弱化层间硬岩技术,第3项创新(附件2-57,2-59,2-60等)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2011年度国家科技进步二等奖,鄂尔多斯盆地生态脆弱区煤炭开采与生态环境保护关键技术,第3获奖人2011-J-252-2-04-R03;(2)2020年河南省科学技术进步一等奖,采动围岩压力拱与拱内铰接岩梁承载机制及控制技术,排名1,2020-J-013-R01/15;(3)2018年中国煤炭工业科学技术一等奖,浅埋煤层岩层控制理论与技术,排名1,2018-115-R1;(4)2014年度全国优秀教师;(5)2015年度国家百千万人才;(6)2025年第六届安全科学技术奖一等奖,亿吨级矿区近距离煤层群过煤柱开采强矿压机制及调控关键技术,排名2,证书编号:2025SSTPA-1-009-R02。 - 姓名:贺雁鹏
排名:2 行政职务:采矿系副主任 技术职称:副教授 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋近距离煤层顶板结构理论的建立,完善了浅埋煤层群分类,第1项创新(附件2-13,2-16,2-22等);(2)参与完成了浅埋煤层群开采覆岩垮落和地表移动规律、覆岩和地表裂缝演化规律进行了研究,第2项创新(附件2-37,2-53等);(3)重点参与完成了浅埋煤层群过煤柱、过沟谷峁梁开采强矿压机理及控制技术,第3项创新(附件2-,83,2-85等)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2020年河南省科学技术进步一等奖,采动围岩压力拱与拱内铰接岩梁承载机制及控制技术,排名7,证书编号:2020-J-013-R07/15;(2)2025年第六届安全科学技术奖一等奖,亿吨级矿区近距离煤层群过煤柱开采强矿压机制及调控关键技术,排名3,证书编号:2025SSTRA-1-009-R03;(3)2018年中国煤炭工业科学技术一等奖,浅埋煤层岩层控制理论与技术,排名13,证书编号:2018-115-R13;(4)陕西省优秀创新创业博士后。 - 姓名:杜君武
排名:3 行政职务:实验中心主任 技术职称:高级工程师 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:(1)参与国家自然科学基金项目“浅理煤层群开采煤柱群结构效应及其应力场与裂缝场耦合控制(51674190)”和“浅埋近距离煤层群采场覆岩结构动载效应研究(52074211)”,对煤层群开采区段煤柱应力与地表裂缝耦合控制做出了贡献,第1项创新(附件2-12,3-1);(2)参与出版专著,为煤层群绿色减损开采方法做出了贡献,第2项创新(附件2-30,2-33等);(3)参与发明了“浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法”(附件1-5);(4)参与完成了陕西省科技厅陕煤联合基金项目“煤层群开采致灾机理及预警与防治技术研究(2019JLP-08)”,第3项创新(附件3-3)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2020年河南省科学技术进步奖一等奖,采动围岩压力拱与拱内铰接岩梁承载机制及控制技术,排名5,证书编号:2020-J-013-R05/15;(2)2018年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,浅埋煤层岩层控制理论与技术,排名8,证书编号:2018-115-R08。 - 姓名:罗文
排名:4 行政职务:副总经理 技术职称:教授级高工 工作单位:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群过煤柱开采强矿压机理及控制技术,揭示了不同类型过煤柱开采强矿压机理,提出了超长定向水力压裂弱化顶板技术,研发了水力压裂关键设备,提供了项目支撑,为项目的立项、研究成果查新和鉴定提供支撑,第3项创新(附件2-41,2-44);(2)参与完成了浅埋煤层群工作面过沟谷峁梁采阶段的顶板来压机理及控制技术等,第3项创新(附件2-56,2-61,2-66等)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2024年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,神东矿区顶板水力压裂成套技术体系研究及应用,排名1,证书编号:2024-123-R01;(2)2022年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,神东浅埋煤层高强度开采压架防控关键技术,排名1,证书编号:2022-113-R01;(3)2022年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,生态脆弱矿区地下水库坝体稳定性控制与净水关键技术研究与应用,排名2,证书编号:2022-115-R02;(4)国家科学技术进步奖二等奖,排名2,稀缺优质遗煤及煤层气绿色智能开发关键技术与应用,证书编号:2025-J-255-2-05-R02。 - 姓名:曹健
排名:5 行政职务:采矿系主任 技术职称:副教授 工作单位:内蒙古科技大学 对本项目技术创造性贡献:(1)参与浅埋近距离煤层群分类及其采场支护阻力确定的研究,第1项创新(附件1-1,2-7,2-15等);(2)参与国家自然科学基金项目“浅埋煤层群开采煤柱群结构效应及其应力场与裂缝场耦合控制(51674190)”,对浅埋近距离煤层开采煤柱减压与地表减损控制做出了贡献,第2项创新(附件2-31,3-1);(3)参与发明了“浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法”,第3项创新(附件1-5)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2020年河南省科学技术进步奖一等奖,采动围岩压力拱与拱内铰接岩梁承载机制及控制技术,排名9,证书编号:2020-J-013-R09/15;(2)2018年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,浅埋煤层岩层控制理论与技术,排名12,证书编号:2018-115-R12;(3)2022年陕西省优秀博士学位论文。 - 姓名:周海丰
排名:6 行政职务:总工程师 技术职称:正高级工程师 工作单位:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋近距离煤层顶板结构理论的建立,完善了浅埋煤层群分类,第1项创新(附件2-16,2-17);(2)重点参与完成了浅埋煤层群过煤柱开采强矿压机理及控制技术,提出了过平行煤柱及上覆坚硬顶板条件下的跷板模型,给出了顶板弱化关键技术参数,第3项创新(附件2-63,2-64,2-77);(3)参与完成了煤层群过峁梁沟谷开采顶板来压机理及控制技术等,第3项创新(附件1-14)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2022年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,神东浅埋煤层高强度开采压架防控关键技术,排名6,2022-113-R06;(2)2021年中国安全生产协会第二届安全科技进步奖二等奖,神东矿区大采高综采工作面安全高效回采大断面空巷群煤炭关键技术,排名2,2020-2-070-R02;(3)2021年中国职业安全健康协会科学技术奖一等奖,厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效回收关键技术研究与应用,排名2,2020-1-03-02。 - 姓名:陈杰
排名:7 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:(1)参与了浅埋煤层群井下减压地表减损的开采方法,研发了浅埋煤层群采空区充填保水材料,为浅埋煤层群绿色保水开采岩层控制作出了贡献,第2项创新(附件2-53,1-11)。(2)参与了浅埋煤层群过沟谷峁梁开采的企业创新项目,为强矿压控制技术做出了贡献,第3项创新(附件4-1) 曾获国家科技奖励情况:(1)2020年河南省科学技术进步奖一等奖,采动围岩压力拱与拱内铰接岩梁承载机制及控制技术,排名3,证书编号:2020-J-013-R03/15;(2)2018年中国煤炭工业科学技术一等奖,浅埋煤层岩层控制理论与技术,排名3,证书编号:2018-115-R03;(3)2016年陕西省科学技术进步奖一等奖,浅埋煤层开采岩层控制理论及其应用,排名3,证书编号:2016-1-08R3。 - 姓名:高彬
排名:8 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群顶板结构理论及控制技术研究,提供了项目支撑,完成了现场工业性试验,第1项创新(附件1-22);(2)参与完成了浅埋煤层群过沟谷峁梁开采顶板来压机理及控制技术,提供了项目支撑,第3项创新(附件2-72)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2021年中国煤炭工业科学技术奖二等奖,陕煤张家峁煤矿通风智能化关键技术与装备,排名3,证书编号:2021-296-R03;(2)2021年中国煤炭工业科学技术奖特等奖,浅埋深坚硬薄煤层智能开采关键技术与工程示范,排名11,证书编号:2021-T01-R11;(3)2021年中国煤炭工业科学技术奖二等奖,煤矿辅助运输智能化关键技术与装备研究,排名9,证书编号:2021-271-R09。 - 姓名:罗利卜
排名:9 行政职务:矿长 技术职称:高级工程师 工作单位:内蒙古神东天隆集团股份有限公司大海则煤矿 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群顶板结构理论及控制技术研究,第1项创新(附件2-8);(2)参与完成了浅埋近距离煤层群房柱采空区下合理的支架工作阻力确定,近距离煤层工作面沿空留巷顶板稳定性及控制技术,提供了项目支撑,第3项创新(附件1-18)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2008年5月,“十佳”青年,共青团神东天隆集团公司委员会;
(2)2010年3月,2009年度行业标兵,中共神东天隆集团公司委员会;
(3)2018年6月,2017年度优秀党员,中共神东天隆集团有限责任公司委员会;
(4)2022年4月,2021年度优秀矿级领导,中共神木市能源局党组。 - 姓名:陈苏社
排名:10 行政职务:采掘工艺研发部部长 技术职称:教授级高工 工作单位:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群过煤柱开采强矿压机理及控制技术的项目立项、现场实测和工程试验,第3项创新(附件2-62,2-76);(2)参与完成了浅埋煤层群过峁梁沟谷开采顶板来压机理及控制技术等,提出了合理的强矿压控制措施,第3项创新(附件1-15,1-16,1-28)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2014年国家科学技术进步奖二等奖,生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态保护关键技术,排名7,2014-J-25202-2-01-R07;(2)2015年中国专利金奖,一种矿井地下水的分布式利用方法,排名3;(3)2016年陕西省科学技术奖一等奖,浅埋煤层开采岩层控制理论及其应用,排名5,2016-1-08-R5;(4)2021年中国煤炭工业突出贡献总工程师;(5)2024年中国煤炭工业协会科技创新领军人才。 - 姓名:王生彪
排名:11 行政职务:生产矿长 技术职称:高级工程师 工作单位:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群过煤柱开采强矿压机理及控制技术的项目立项,现场实测和工程试验的开展,第3项创新(附件4-1);(2)参与完成了浅埋煤层群过沟谷峁梁开采顶板来压机理及控制技术等,提出了合理的强矿压控制措施,第3项创新(附件2-73)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2015年神华集团第二届职工技术创新成果二等奖,榆家梁煤矿42煤大巷煤柱回收设计研究,排名4;(2)2018年神东煤炭集团公司优秀“群众创新创效”成果二等奖,榆家梁煤矿信息化先进管理集成,排名2;(3)2018年国能神东煤炭集团科技进步奖二等奖,浅埋煤层孤岛工作面无煤柱开采技术,排名11。 - 姓名:蔚保宁
排名:12 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:河南理工大学郑州高等研究院 对本项目技术创造性贡献:(1)开展了井下减压和地表减损的矸石充填技术,支撑了浅埋煤层群绿色保水开采岩层控制技术,第2项创新(附件2-18,2-20等);(2)参与完成了浅埋煤层群过峁梁沟谷开采顶板来压机理及控制技术等,提出了合理的强矿压控制措施,第3项创新(附件2-69,2-74,4-1)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2016年陕西省科学技术奖一等奖,浅埋煤层开采岩层控制理论及其应用,排名7,证书编号:2016-1-08-R7;(2)2018年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,浅埋煤层岩层控制理论与技术,排名7,证书编号:2018-115-R07;(3)2020年陕西省科学技术进步奖二等奖,复杂条件下三软煤层沿空留巷围岩控制技术与配套装备研发,排名7,证书编号:2020-J-204600-2-R07。 - 姓名:黄克军
排名:13 行政职务:副主任 技术职称:正高级工程师 工作单位:河南理工大学郑州高等研究院 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群顶板结构理论及控制技术研究,给出了近距离煤层群顶板结构模型,确定了合理的支架工作阻力计算公式,第1项创新(附件2-4,2-19,2-68等);(2)参与完成了浅埋煤层群过沟谷峁梁开采顶板来压机理及控制技术,第3项创新(附件1-2)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2016年陕西省科学技术奖一等奖,浅埋煤层开采岩层控制理论及其应用,排名9,证书编号:2016-1-08-R9;(2)2019年陕西省科学技术奖一等奖,陕北生态-水-煤系地层结构及保水采煤类型研究,排名11,证书编号:2018-1-008-R11;(3)2014年中国煤炭工业科学技术奖一等奖,黄陇侏罗纪煤田煤油气共生矿井耦合灾害防控关键技术,排名16,证书编号:2014-118-R16。 - 姓名:韦业豪
排名:14 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:(1)参与完成了浅埋煤层群开采强矿压机理及控制技术的现场实测、物理模拟实验、数值计算和理论分析,完成了定向长钻孔分段水力压裂弱化层间硬岩效果评价,第1项创新(附件2-2,2-14等);(2)参与完成了浅埋煤层群过沟谷峁梁地表开采顶板来压机理及控制技术的物理模拟实验和理论分析工作,第3项创新(附件2-60,4-1等)。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:刘建浩
排名:15 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 对本项目技术创造性贡献:(1)参与了浅埋煤层群薄基岩台阶岩梁顶板结构实证工作,开展了相关现场实测及数据分析,第1项创新(附件1-9);(2)参与了陕煤联合基金项目“煤层群开采致灾机理及预警与防治技术研究(2019JLP-08)”的现场工业性试验,参与完成了张家峁煤矿煤层群过沟谷峁梁开采矿压现场控制措施,第2项创新(附件2-14,3-3)。 曾获国家科技奖励情况:(1)2021年,荣获张家峁矿业公司2021年度先进工作者;
(2)2019年,荣获陕北矿业公司2018~2019年度“创客积极分子”;
(3)2020年,被评为张家峁公司采矿首席工程师;
(4)2021年,编制的《4211工作面开采设计》荣获陕西煤业股份公司开采设计竞赛二等奖。
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| 主要完成单位及创新推广贡献: | - 单位名称:西安科技大学
单位贡献: 项目第一完成单位,对科技创新点1、2、3做出了创造性贡献,完成了主要理论和技术研究工作。主要包括:(1)建立了浅埋煤层群顶板结构理论,以间隔层关键层数和间采比G为指标,将煤层群分为三类:Ⅰ类为浅埋极近距离煤层,层间无关键层;Ⅱ类为单关键层近距离煤层群;Ⅲ类为双关键层近距离煤层群,存在大小周期来压,建立了对应的顶板结构模型;(2)建立了煤层群开采井下减压和地表减损岩层控制技术。系统研究了浅埋煤层群开采覆岩垮落和地表移动规律、覆岩和地表裂缝演化规律、煤柱群结构效应作用下的覆岩应力场、位移场和裂隙场协同作用机理,提出了通过合理调整煤柱错距控制煤柱集中应力和减缓地表非均匀沉降的“井下减压和地表减损”控制方法;(3)掌握了浅埋近距离煤层工作面过煤柱、过沟谷峁梁开采的矿压规律,建立了顶板结构模型,揭示了强矿压机理,提出了合理支护阻力确定方法及顶板弱化调压控制方法,形成了煤层群安全高效绿色开采关键控制技术。
- 单位名称:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
单位贡献: 项目主要完成单位,对主要科技创新点2、3做出了创造性贡献,完成了相关项目立项、现场实测及工程验证的研究工作,主要贡献在于:(1)组织技术人员在神东公司所属矿井开展浅埋煤层群赋存开采条件调查,提供了详细的生产地质与技术资料,为项目开展提供基础支撑;(2)为煤层群过煤柱开采强矿压机理及控制技术提供项目支撑和技术保障。揭示了浅埋近距离煤层过煤柱开采强矿压规律与特征,建立了上覆煤柱及层间“扇形跷板”模型,研发了定向长钻孔分段水力压裂弱化层间硬岩技术;(3)依托项目研究成果开展了现场试验,形成了企业标准1项。
- 单位名称:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
单位贡献: 项目主要完成单位,对主要科技创新点1、3做出了重要贡献,参与项目立项、论证研究工作,主要贡献在于:(1)参与完成了网格状钻场实测,掌握了浅埋煤层群薄基岩顶板破断运动规律和顶板结构形成与演化规律,实证了周期来压的“台阶岩梁”顶板结构形态;(2)掌握了浅埋近距离煤层群工作面过沟谷峁梁开采的矿压显现特征,参与完成了顶板结构模型的构建,揭示了过沟谷峁梁强矿压机理,提出了合理支护阻力确定方法及顶板弱化调压控制方法。
- 单位名称:内蒙古神东天隆集团股份有限公司大海则煤矿
单位贡献: 项目主要完成单位,对主要科技创新点1和3做出了重要贡献,主要贡献在于:(1)结合大海则煤矿浅埋煤层群房柱采空区下工作面矿压规律与支架选型方面进行了研究。掌握了房柱采空区和长壁采空区下工作面回采期间的矿压显现规律,综合确定了下部煤层工作面覆岩三带高度,为浅埋煤层群分类提供了支撑。结合浅埋煤层群分类及顶板结构模型,确定工作面支架合理工作阻力;(2)基于现场实测和工程类比,研究了浅埋近距离煤层群下煤层工作面开采的矿压显现特征,掌握了浅埋近距离煤层沿空留巷工作面矿压显现规律,提出了合理支护参数及工作面支护阻力确定方法。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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