神东公司安全绿色高产高效开采煤炭资源综述

神东公司1985年成立开发神东煤田的神东矿区,30年来在煤矿建设与煤炭开采过程中,实事求是地根据神东矿区特定地质与煤层赋存的开采技术条件,不断进行实用新型技术研究与应用,提高矿井防灾抗灾能力,最大限度消除采煤对自然环境和生态的破坏,实现安全绿色高产高效开采煤炭资源,为国家提供了约24亿吨的清洁煤炭能源。     

神东矿区煤炭开采水资源保护利用技术与应用

针对神东矿区矿井水外排蒸发损失的问题,分析了以往保水采煤方法的不足,系统研究了矿区水文地质条件,提出了矿区三类水(近地表土壤水、第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水)概念。在此基础上,神东矿区通过开展一系列水资源保护和利用技术研究,掌握了矿区煤炭现代开采地下水的运移规律,相继研发了采空区储水设施、煤矿地下水库和煤矿分布式地下水库的水资源保护和利用技术,形成了以煤矿地下水库为核心的矿区水资源保护和利用技术,并通过技术提升,建成了大柳塔矿分布式地下水库示范工程,实现了矿井水井下循环利用。现场工程应用表明,神东矿区煤矿地下水库安全稳定运行,提供了矿区95%以上用水,有效保障了矿区的可持续发展,为我国西部地区煤炭开采水资源保护利用技开辟了新的技术途径。     

两柱式支架放顶煤技术在保德煤矿的应用

国内第一个亿吨级大型煤炭生产基地——神华神东煤炭集团(以下简称神东),通过对保德煤矿煤层赋存及地质条件分析,经过对国内放顶煤开采设备与技术的充分调研、论证,与厂家合作设计生产了符合神东矿区资源赋存条件,适应神东矿区高产高效集约化开采模式特点的"大采高、大阻力、两柱式低位放顶煤电液控制液压支架"及其配套设备,完成了两柱式支架放顶煤开采技术和装备配套技术研究,并在神东矿区保德煤矿88300-1采面进行了成功应用,大幅度提高了生产效率和资源回收率,实现了神东矿区首个两柱式液压支架放顶煤工作面的安全高效回采,为神东矿区在中硬煤层实现放顶煤开采提供了可借鉴经验。     

神东矿区高产高效矿井建设技术

建设高产高效矿井是我国煤炭工业发展的方针。文章结合国内建成的第一个亿吨级大型煤炭生产基地神东煤炭分公司高产高效矿井建设情况,从矿井设计、生产与装备技术、信息化自动化、专业化、生产组织管理、安全管理等6个方面介绍了神东煤炭分公司高产高效矿井建设及生产经验。     

神东矿区长距离掘进通风技术应用

针对神东矿区掘进巷道“长距离、大断面”的特点,在总结国内外有关掘进通风技术的基础上,神东矿区进行了大胆的突破与创新,成功研究出适合神东矿区特点的掘进通风技术。通过该技术的应用,保证了巷道掘进工作的安全、快速、顺利进行,满足了生产的正常接续,为矿井高产高效生产提供了有力保障。     

神东矿区综采工作面合理设计原则与考虑因素

神东矿区的煤层赋存多为近水平、浅埋深煤层,矿井大多采用平硐或斜井开拓。针对矿区煤层赋存和矿井开采特点,进行科学合理地设计综采工作面,更全面地考虑各种影响因素,对于保证矿井安全高效生产和提高资源回收率具有重要意义。结合神东矿区的开采特点,分析和介绍了综采工作面合理设计的原则和设计过程中需要考虑的因素。     

国能神东煤炭集团重大科技创新成果与实践

国能神东煤炭集团有限责任公司（以下简称“神东公司”）是国家能源集团的骨干煤炭生产企业，在煤炭安全高效开采、国产高端装备制造、智能化矿井建设、安全管理模式创新与绿色低碳创新等方面取得了显著成就，引领了全国煤炭企业的科技创新，在综采采高、矿井人均工效、矿井长周期安全管理与亿吨矿区管控中心建设等方面创造了多个世界第一。系统介绍了神东公司在科技管理、创新平台、协同创新、人才队伍、知识产权、标准体系与科技成果等方面的进展，总结了神东公司创新驱动体系及螺旋加速上升的科技创新通道。在采掘技术创新与实践方面，梳理了一次采全高综采采高从6.3 m逐步提高到8.8 m的技术突破，介绍了浅埋坚硬特厚煤层上分层综采下分层综放的采煤工艺，梳理了薄煤层等高开采关键装备、技术及面临的技术问题，分析了短壁机械化全部垮落法的技术适应性及无煤柱开采方法的技术实践；介绍了快速智能掘进成套系统及掘锚一体化关键技术，提高了掘进效率，解决了“采掘失衡”的矛盾。在国产高端装备研发与应用方面，介绍了神东公司在世界首个8.8 m超大采高综采工作面装备配套方面取得的突破性成果，分析了国内首套纯水液压支架面临的技术难点与创新途径，解析了6...     

神东分公司创建本质安全型煤矿的新思路

神东煤炭分公司在神东矿区特定的优越开采技术条件与精良机电装备基础之上,正积极探索和建立一套科学的、适合神东煤矿模式的安全生产长效机制,努力打造本质安全型煤矿,实现煤炭生产企业长治久安。     

典型高强度开采矿区保水采煤关键技术与实践

神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,通过研究矿区水文地质结构特征、煤层覆岩结构类型等,提出了矿区的水文地质结构分区和保水采煤分区;以此为基础,针对不同的水文地质结构类型,提出了神东矿区的保水采煤的基本原则,以及矿区重要水源地、厚基岩含水层、烧变岩含水层、水资源转移存贮、矿井水资源化利用等保水采煤的关键技术;最后,结合典型矿井,开展了上述关键技术的现场工程实践,并取得了良好的应用效果。     

近距离煤层群超大采空区注浆防灭火技术及其应用

神东公司传统的"以快治火"方法随着复合煤层的开采,已很难发挥其原有的效果,所以需采用一种高效、长久、经济、便利的防灭火方法解决神东公司矿井内因火灾隐患。神东公司针对近距离煤层群超大采空区的矿井开采现状,深入研究了注浆范围、材料、方法、工艺、过程、注浆区排水及效果考察等相关防灭火技术,在应对矿井自燃火灾时,采取了以注浆防灭火技术为主的综合防灭火措施,并取得了较好的效果。结合注浆防灭火技术在补连塔煤矿的应用情况,进一步说明了科学、合理地应用注浆防灭火技术能够有效治理矿井煤炭自燃火灾,从而保证矿井的安全生产。     

科技创新是神东现代化矿区建设和发展的巨大动力

通过介绍获得2003年国家科学进步一等奖项目——《神东现代化矿井建设与生产技术》，阐述了神华集团科技创新的历程和总体思路，以及在矿井建设、高产高效综采技术、短壁机械化开采和矿区生产安全信息化等方面取得的科技创新成果。     

神东矿区紧急避险逃生技术与示范工程建设研究

基于神东矿区现代化生产特点,分析了特大型矿井避险逃生系统建设问题,参考国内外先进成功的矿井救援模式,对神东矿区现有的避险系统进行完善。以大柳塔煤矿大柳塔井为示范矿井对逃生通道建设的关键问题进行研究和设计,提出新型的钻孔垂直提升救援模式,确定救援提升系统的技术参数,满足《安全规程》中对人员提升的安全要求,为神东矿区现代化矿井群紧急避险与应急救援提供高效的技术支撑。     

浅埋煤层环境影响的源头控制型安全开采技术

以神东矿区为研究对象,对其生态环境的特点、影响因素等进行深入分析研究,综合运用现场观测、理论分析、物理模拟、数值计算、系统优化与工程实践等方法,开发出适合于西北部煤炭开采区的生态型矿区源头控制型安全开采技术,并在矿区建设中加以应用,取得了显著效果,为我国西部煤炭开发起到了垂范作用。     

西北矿区安全生产存在问题及对策研究

煤炭是我国重要的基础能源产业,而我国主要的煤炭生产基地在西北地区,因此研究西北矿区安全生产现状、存在问题及其对策措施,对确保我国能源安全具有重要意义．西北矿区普遍存在复杂的煤层开采条件、特殊的开采地表环境以及多发的各类事故灾害,所以该地区煤炭开采条件及安全生产状况较为恶劣．本文在分析该地区煤炭安全生产中存在问题、重大安全隐患及其产生原因的基础上,提出了一些具有可操作性、针对性的措施与建议,最后指出西北矿区今后应重点进行矿井通风系统优化技术、瓦斯综合高效抽采技术、易自燃煤层综合防灭火技术、坚硬煤层综放开采顶煤安全预裂技术、矿井瓦斯爆炸危险性监控和分析技术以及西北矿区“绿色开采技术”等科技攻关．     

地下水受煤炭开采的影响及其储存利用技术

针对神东矿区现代煤炭开采对地下水的影响和矿井水外排蒸发损失等问题,采用物探和钻探观测、模型试验和数值模拟等手段,揭示神东矿区10余年来煤炭开采的地下水运移规律,即第四系松散孔隙含水层水位在下降20%~30%时,水量补给达到平衡,水位基本保持不变;基岩裂隙水是目前矿井涌水主要来源。在掌握现代煤炭开采对地下水影响规律基础上,研发了以超大工作面采空区冒落岩体空隙为储水空间,通过建设煤柱和人工挡水坝体,构筑煤矿地下水库,实现了地下水井下储存利用。     

神东矿区合理采掘接续编制方法研究

采掘关系是煤矿开采工作中最重要的关系之一,只有处理好采掘关系,才能保证矿井正常开采,才能保证开采的科学合理。神东矿区煤层大多为浅埋深、近水平的煤层赋存条件,矿井开拓多为平硐开拓和斜井开拓。神东矿区采掘机械化程度高、采掘效率高,神东矿区矿井采掘接续的编制必须切合矿区的生产特点。文中就针对神东矿区矿井合理采掘接续编制的方法和注意事项进行分析和介绍。     

“能源金三角”地区煤炭开采水资源保护与利用工程技术

针对制约我国煤炭开发战略西移面临的水资源短缺问题,避免矿井水外排地表蒸发损失和造成土壤盐碱化,开辟节省土地资源和节约建设运行费用的矿井水储用的新途径,保护和利用西部矿区宝贵的矿井水资源,提出了矿井水井下储存利用的新理念,即利用煤炭开采形成的采空区作为储水空间,用人工坝体将不连续的煤柱坝体连接构成复合坝体,建设煤矿地下水库。开发了水库水量预测、水库选址、库容计算、坝体建设、安全运行和水质保障等关键技术,建立了煤矿地下水库技术体系,在神东矿区建设了示范工程。目前已建成32座煤矿地下水库,储水量达3100万m3,供应了矿区用水量的95%以上,为矿区发展提供水资源保障,为我国煤炭开采水资源保护利用提供了新的技术途径。     

煤矿地下水库技术原创试验平台体系研制及应用

煤炭是我国主体能源,西部是我国煤炭主产区,矿井水保护利用是煤炭开发面临的重大技术难题。国家能源集团煤炭绿色开采技术研发团队经过20多年持续技术攻关,首创了煤矿地下水库技术,在西部神东矿区推广应用,为矿区开发提供了95%以上用水,确保了矿区可持续开发。为进一步丰富完善煤矿地下水库理论和技术体系,在西部煤炭主产区不同地质和工况条件下推广应用该技术,保障国家能源安全和水资源安全,研发团队构建了煤矿地下水库原创技术试验平台体系,包括煤炭开采地下水运移与保护综合智能试验平台、多煤层开采煤矿地下水库模拟试验平台、煤矿地下水库坝体结构试验平台、西部深部井工矿井筒施工模拟试验台、地下水库水岩耦合机理试验、水处理工艺集成试验平台、煤矿地下水库冲击试验平台等,能够开展西部矿区不同煤层赋存条件下地下水运移规律、坝体结构参数优化、水库安全稳定性、水岩耦合作用机理、矿井水处理工艺参数优化、垮落岩体垮落冲击对坝体影响等研究,为煤矿地下水库建设、运行和安全提供理论支撑和技术验证。利用上述试验平台,开展了多煤层开采煤矿地下水库稳定性及渗流规律模拟、煤矿地下水库坝体结构安全、煤矿地下水库水岩耦合机理等多项试验研究,相关...     

神东矿区内因火灾防治探讨

神东矿区煤层埋藏较浅,层间距较近,煤层近似水平,采动后易形成大面积多层复合采空区,导致各层均具有自然发火可能性,火灾具有隐蔽性。神东矿区有近距离易自燃(自燃)煤层群开采工作面、综采放顶煤开采易自燃(自燃)煤层工作面、大采高开采易自燃(自燃)煤层工作面和高瓦斯矿井开采易自燃(自燃)煤层工作面等不同内因火灾类型。针对不同类型内因火灾给出常规防治技术路线,以期可杜绝神东矿区内因火灾事故,保证矿井安全生产。     

神东矿区无煤柱开采关键技术及应用研究

为了进一步提高煤炭资源回收率,减少矿井掘进队伍数量,降低巷道掘进进尺,提高掘进率,消除由于区段煤柱留设带来的采空区遗煤自燃隐患和集中压力影响,神东矿区研究应用无煤柱开采技术,通过理论设计和现场实践应用相结合的方法,持续优化施工工艺,研究得出了适合神东矿区开采条件的柔模混凝土和切顶卸压沿空留巷工艺,研发了沿空留巷液压支架、内嵌式锚索、恒阻锚索等关键创新设备,应用结果表明在神东矿区近水平、浅埋深条件下采用沿空留巷和沿空掘巷无煤柱开采工艺是完全可行的,有限提高了掘进效率,缓解了接续紧张,保证了顶板安全。