国家科技进步奖视频答辩课件.ppt
汇 报 提 纲,一、立项背景与总体思路二、主要技术内容及创新点三、技术经济指标与知识产权四、应用效益与促进行业进步,汇 报 提 纲一、立项背景与总体思路,一、立项背景与总体思路,（一）煤炭开采中的资源与环境问题（二）解决相关问题的总体思路（三）项目实施总体技术框架,一、立项背景与总体思路（一）煤炭开采中的资源与环境问题,煤矸石的露天排放问题,我国现有矸石山1600余座，堆积量超过45亿t，占地超过15000 hm2。目前每年产矸量超过2.5亿t。,（一）煤炭开采中的资源与环境问题,矸石山除了占用大量的土地资源外，还会严重污染空气和地下水，甚至存在爆炸危险。,煤矸石的露天排放问题 我国现有矸石山1600,“三下”压煤问题,我国的煤炭资源回收率仅为40%左右，“三下”（村庄下、道路下、水体下）压煤是其重要根源。,（一）煤炭开采中的资源与环境问题,新汶矿区“三下”压煤高达2.67亿吨，占可采储量的70%多。,“三下”压煤问题 我国的煤炭资源回收率仅,（二）解决相关问题的总体思路,解决问题的总体思路,（二）解决相关问题的总体思路解决问题的技 术 措 施矸石直接,（三）项目实施总体技术框架,（三）项目实施总体技术框架矸石直接充填置换“三下”压煤总体技,二、主要技术内容及创新点,（一）矸石充填开采岩层控制理论（二）矸石充填开采技术开发及应用（三）井下煤矸分离技术开发及应用（四）主要技术创新点,二、主要技术内容及创新点（一）矸石充填开采岩层控制理论,（一）矸石充填开采岩层控制理论,项目研究的难点之一 建立矸石充填开采岩层控制理论,（一）矸石充填开采岩层控制理论 项目研究的难点之一岩层移动控,充填开采,顶板下沉,等价采高,矸石充填开采等价采高的概念,（一）矸石充填开采岩层控制理论,充填开采 顶板下沉 等价采高 顶板下沉 充填开采 矸石充,矸石的松散与压实性能,自制实验系统,（一）矸石充填开采岩层控制理论,矸石的松散与压实性能自制实验系统矸石碎胀系数与压应力 矸石,矸石充填开采支架工作载荷计算公式,z充填开采支架载荷； p全高开采支架载荷。,相似材料模拟系统,（一）矸石充填开采岩层控制理论,矸石充填开采支架工作载荷计算公式pz充填开采支架载荷；,矸石充填开采等价采高Hz的理论计算公式,H实际采高； hz充填体空顶距（充实率控制参数）；k 初始压实系数（压实率控制参数）； 残余压实系数。,（一）矸石充填开采岩层控制理论,矸石充填开采等价采高Hz的理论计算公式H实际采高； 矸,（二）矸石充填开采技术开发及应用,项目研究的难点之二 矸石充入采空区的空间、通道与动力,（二）矸石充填开采技术开发及应用技 术 障 碍传,（二）矸石充填开采技术开发及应用,发明综采矸石充填技术,工作面,采空区,传统综采液压支架,掩护斜梁,（二）矸石充填开采技术开发及应用 发明综采矸石充填技术工作,综采矸石充填原理,（二）矸石充填开采技术开发及应用,矸石充填运输机充填工艺,综采矸石充填原理（二）矸石充填开采技术开发及应用矸石充填运,综采矸石充填压实原理,（二）矸石充填开采技术开发及应用,综采矸石充填压实系统工作原理,综采矸石充填压实原理（二）矸石充填开采技术开发及应用综采矸,综采矸石充填工作面井下工况,（二）矸石充填开采技术开发及应用,前部采煤,综采矸石充填工作面井下工况（二）矸石充填开采技术开发及应用,普采与充填支护系统,（二）矸石充填开采技术开发及应用,发明普采矸石充填技术,普采与充填工作面布置,充填面,开采面,普采与充填支护系统（二）矸石充填开采技术开发及应用 发明普采,应用效果实例一,新汶翟镇矿村镇下综采充填地表移动预计与实测,平均采深500m 实际采高2.1m 等价采高0.7m 采出率85%,（二）矸石充填开采技术开发及应用,综采矸石充填地表下沉曲线对比图,应用效果实例一比较项目全高开采预计综采充填预计综采充填实测,应用效果实例二,（二）矸石充填开采技术开发及应用,普采矸石充填地表下沉曲线对比图,新汶盛泉矿工广下普采充填地表移动预计与实测,平均采深450m 采高1.8m 等价采高0.4m 工作面采出率85%,应用效果实例二比较项目全高开采预计普采充填预计普采充填实测,应用效果实例三,（二）矸石充填开采技术开发及应用,巷采矸石充填地表下沉曲线对比图,金能邢东矿工广下巷采充填地表移动预计与实测,平均采深420m 采高4.5m 等价采高0.6m,应用效果实例三比较项目全高巷采预计巷采充填预计巷采充填实测,（三）井下煤矸分离技术开发及应用,井下煤矸分离方法,煤矸分选原理与工艺流程图,（三）井下煤矸分离技术开发及应用 井下煤矸分离方法煤矸分选原,（四）主要技术创新点,1、核心技术创新点 （1）发明了矸石直接充填置换煤的方法、工艺、与装备，包括：综采矸石充填、普采矸石充填和巷采矸石充填的技术与工艺，以及矸石充填液压支架、充填运输机和高速动力抛矸机等关键设备。 旁证材料：受理发明专利：200610068527.3，200410096583.9；授权实用新型专利：ZL200520083542.6，ZL200420116205.8，ZL200720018798.8，ZL200720018924.X，ZL200720003335.4，ZL200620086347.3；论文：“矸石充填采煤工艺及配套设备研究” 等3篇。,（2）建立了矸石直接充填置换煤的岩层控制理论，为充填开采设计和地表沉陷控制等提供了科学依据。 旁证材料：授权发明专利：ZL200510039249.4；授权实用新型专利：ZL200520071472.2；论文：“矸石充填采煤中的矿压显现规律分析”。,（四）主要技术创新点 1、核心技术创新点 （2）建,2、其他重要技术创新点 （3）成功开发出了井下煤矸分选设备与系统，实现了煤流矸石不出井而直接置换煤的目标。 旁证材料：受理发明专利：200710022602.7；论文：“旋转冲击式井下煤矸分离可行性研究” 等2篇。,（四）主要技术创新点,（4）将综采、普采、巷采矸石充填置换煤技术成功用于安全、高效、高采出率回收“三下”压煤和各类煤柱。 旁证材料：受理发明专利：200610097593.3、200610097687.0；论文：“建筑物下条带开采煤柱矸石置换开采的研究”。,2、其他重要技术创新点（四）主要技术创新点,三、技术经济指标与知识产权,（一）指标的先进性（二）授权与受理专利（三）获省部级奖励,三、技术经济指标与知识产权（一）指标的先进性,本项技术已经达到的指标,（一）指标的先进性,本项技术已经达到的指标技术适 用 性工作面生产能力(t,与其他“三下”开采方式的比较,（一）指标的先进性,与其他“三下”开采方式的比较（一）指标的先进性比较项目采出,井下煤矸分选技术,（一）指标的先进性,井下煤矸分选技术（一）指标的先进性比较项目成果及指标与国内,（二）授权与受理专利,授权与受理专利名称专利类别授权或受理号利用矸石置换村庄下压煤,（三）获省部级奖励,“矸石置换煤关键技术研究与应用”获2007年度中国煤炭工业协会科技进步一等奖；“煤矿井下矸石充填技术与装备研究(巷采充填)” 获2005年度中国煤炭工业协会科技进步二等奖。,（三）获省部级奖励“矸石置换煤关键技术研究与应用”获2007,四、应用效益与促进行业科技进步,（一）应用和经济社会效益（二）促进行业科技进步和竞争力,四、应用效益与促进行业科技进步（一）应用和经济社会效益,（一）应用和经济社会效益,（一）应用和经济社会效益 推广应用范围 新汶、,（二）促进行业科技进步和竞争力,本项技术是我国具有完全自主知识产权的绿色采煤技术之一，并能与现有采煤技术体系相衔接。本项目实现了提高资源回收率、提高矸石循环利用率以及保护土地资源、保护环境和保护建筑物等多重目标，大力促进了行业科技进步，形成了整体技术优势，市场需求旺盛，具有显著的市场竞争优势。,（二）促进行业科技进步和竞争力 本项技术是我国具,谢谢大家！,谢谢大家！,
