如何实现冲击地压煤层智能安全高效开采?

How to achieve intelligent and efficient mining of coal seams with rockburst risks.

问题年度:2023 问题类型:工程技术难题 学科领域:资源能源 学科细分归类:矿业工程

推荐机构:中国煤炭学会

冲击地压煤层 智能防冲 主动解危 卸压开采

问题描述

煤炭是我国能源安全的“压舱石”,冲击地压已成为制约我国煤矿安全生产和产能释放的头号杀手,而且随着开采深度的不断增加,其影响越发凸显,将严重影响我国能源战略安全和国民经济持续健康发展。因此,如何突破冲击地压煤层开采技术瓶颈,实现安全、智能、高效开采是迫切需要解决的关键工程技术难题。

问题背景

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,代表着煤炭先进生产力的发展方向,也是冲击地压矿井实现“减人、防灾、提效”发展目标的必由之路。当前,智能开采与防冲技术存在不融合、不协同的问题,受技术制约,一是难于感知煤岩冲击风险,二是难于实现风险预警、主动解危、自卸压开采,导致强采、强扰动、强冲击。因此,探索智能防冲开采新模式,将防冲预警和智能开采相结合,是实现冲击地压煤层安全高效开采的战略举措,是我国煤炭行业发展的必然方向。

最新进展(截止问题发布年度)

实现防冲智能开采需要突破精准地质、风险感知、融合预警、智能调控、卸压开采等关键技术难题,近年来,冲击地压在透明地质、优化设计、区域卸压、监测预警、智能装备方面都取得重大突破,但采掘工程的诱冲机理与灾害工程环境效应未能根本突破,造成防冲设计与采掘工程相分离、防冲预警与智能开采不相融,难于满足主动卸压、智能联动、高效开采的要求。需要从工程地质、开采设计、区域卸压、监测监控、开采装备等方面进行系统思考和整体研究,形成矿井设计、采掘工程源头防冲,过程减冲,系统无冲的防冲技术链、减灾工程链。

重要意义

防冲开采智能化是冲击地压矿井安全高效开采的核心技术支撑,通过煤岩冲击风险的智能感知与预警,以及采掘工程的自适应与自优化,形成智能防冲控采新技术,实现由工程致灾向工程防灾、减灾的根本转变,最大限度实现防冲、减冲、无冲,有助于将大量深部煤炭资源由冲击风险产能向安全产能,先进产能转变。该问题的有效突破,是破解我国煤矿深部开采与冲击地压矿井重大安全、理论与技术难题的有效途径,对实现煤炭行业高质量发展具有重要的里程碑意义。