沿空工作面覆岩结构运移致灾和主动改性防冲机理和技术研究

信息来源：山东省科学技术厅：山东能源集团有限公司关于发布2022年度揭榜挂帅科技项目榜单（第一批）的公告

沿空工作面覆岩结构运移致灾和主动改性防冲机理和技术研究

（一）发榜单位：山东能源集团有限公司

（二）项目研究内容及考核指标：研究顶板预裂爆破对沿空工作面覆岩空间结构改性和冲击地压危险作用机制，建立健全基于覆岩空间结构改性的区段煤柱留设和巷道支护技术体系，进一步提升山东能源集团冲击地压防治水平。项目总体考核指标：覆岩空间结构类型与现场实际契合度不小于80%；沿空工作面覆岩空间结构划分类型与山东能源集团生产地质条件匹配率100%；爆破裂隙拓展规律与现场拟合度不小于80%，覆岩空间结构改性有效性（幅值）不小于60%；改性前后，不同覆岩结构条件下不同宽度煤柱应力分布与现场吻合度不小于80%，不同煤柱覆岩结构改性后巷道断面收缩率降低30%以上。

本项目包含3个课题，各课题研究内容和考核指标如下：

1.课题一：沿空工作面覆岩结构运移致冲机理及量化表征

（1）课题研究内容

①研究山东能源集团典型地层和开采条件的沿空工作面覆岩空间结构特征，构建沿空工作面覆岩结构力学模型；

②提出结构类型量化表征及划分方法；

③研究不同覆岩空间结构关系及演化运移规律；

④不同结构对煤体应力作用机制及演化特征；

⑤研究沿空工作面覆岩空间结构致冲机理；

⑥提出不同结构冲击危险性的理论（数学、力学等）模型和判据。

（2）课题研究指标

①覆岩空间结构类型与现场实际契合度不小于80%；

②沿空工作面覆岩空间结构划分类型与山东能源集团生产地质条件匹配率达到100%。

（3）课题成果指标

①授权发明专利2项（第一专利权人为山东能源集团）；

②发表EI收录学术论文不少于2篇（第一作者单位为山东能源集团）；发表其他高水平论文不少于2篇（至少1篇第一作者单位为山东能源集团，其余论文前三位作者至少有一名作者单位为山东能源集团）；

③软件著作权2项（第一作者单位为山东能源集团）。

2.课题二：沿空工作面覆岩空间结构主动改性防冲机理及技术研究

（1）课题研究内容

①研究深孔爆破对岩层裂隙产生机制、震动响应特征及影响因素；

②研究深孔爆破对岩层裂隙扩展、岩层断裂的作用机制；

③研究深孔爆破对覆岩空间结构改性机制；

④基于课题一研究成果提出覆岩空间结构改性效果的评价方法；

⑤基于课题一研究成果提出不同覆岩空间结构类型转化的主动改性方法、设计、技术，开展工业性试验。

（2）课题研究指标

①爆破裂隙拓展规律与现场拟合度不小于80%；

②覆岩空间结构改性有效性（幅值）不小于60%。

（3）课题成果指标

①授权发明专利2项（第一专利权人为山东能源集团）；

②发表EI收录学术论文不少于1篇（第一作者单位为山东能源集团）；发表其他高水平论文不少于2篇（至少1篇第一作者单位为山东能源集团，其余论文前三位作者至少有一名作者单位为山东能源集团）。

3.课题三：基于覆岩空间结构主动改性的区段煤柱留设和巷道支护技术研究

（1）课题研究内容

①研究山东能源集团典型条件不同宽度煤柱对覆岩空间结构的影响规律；

②研究改性前后不同覆岩结构条件下不同宽度煤柱应力分布特征；

③提出区段煤柱合理性的评价方法；

④不同煤柱覆岩结构改性前后支护设计优化及效果评价，开展现场研究。

（2）课题研究指标

①改性前后不同覆岩结构条件下不同宽度煤柱应力分布与现场吻合度不小于80%；

②不同煤柱覆岩结构改性后巷道断面收缩率降低30%以上。

（3）课题成果指标

①授权发明专利2项（第一专利权人为山东能源集团）；

②发表EI收录学术论文不少于1篇（第一作者单位为山东能源集团）；发表其他高水平论文不少于2篇（第一作者单位为山东能源集团的至少1篇，其它论文前三位作者至少有一名作者单位为山东能源集团）。

（三）完成时限：2024年12月31日前。

（四）承诺项目研发经费：不高于580万元。

（五）联系人：陈  洋  18653879458；

邮  箱：chenyang@shandong-energy.com。