[01082132]徐州矿区建筑物下条带开采技术研究与应用

该项目属于特殊开采(三下开采)学科。该项目为徐州矿务集团有限公司科学技术项目，项目完成单位为徐州矿务集团有限公司、中国矿业大学。项目应用领域为建(构)筑物下采煤。由于地处华东经济发达地区，徐州矿区建筑物下压煤情况严重；近年来，徐矿集团与中国矿业大学合作，先后在镇区、工广、村庄等各类保护煤柱内采用条带开采方法，开采了16个条带工作面，取得了丰硕的成果；为了及时总结条带开采经验，徐矿集团与中国矿业大学合作，立项对条带开采成功经验进行系统总结研究。 该项目主要研究内容如下：(1)徐州矿区开采沉陷规律研究；(2)徐州矿区条带开采沉陷规律模拟研究；(3)徐州矿区条带开采沉陷规律实测研究；(4)徐州矿区条带开采设计技术体系研究；(5)进行徐州矿区条带开采技术总结研究。 项目通过现场实践、地表沉陷实测、数据处理、综合分析、理论研究等工作，取得主要创新性成果如下：1)掌握了徐州矿区概率积分法预计参数的变化规律，建立了徐州矿区概率积分参数预计参数与地质采矿条件之间的系列关系式，为条带开采时预计参数的选取提供的科学依据；2)针对大采深条件下条采预计参数计算公式计算结果出现负值的问题，以条带开采地表沉陷主要影响因素为参数分别建立了GA-SVM条带开采预计参数预测模型和GA-GRNN条带开采预计参数预测模型，为条带开采预计参数求取提供了新的方法；3)在条带开采数值模拟研究基础上，通过回归分析，得到地表最大下沉值Wmax、最大水平移动值Umax及下沉率q条分别与采深H、采厚m、采宽b及留宽a之间的系列数学关系式，为条带开采方案的确定提供的科学依据；4)首次提出“一面一设一论证，一采一测一总结”的建筑物下条带采煤指导思想，明确了适合徐州矿区的建筑物下条带开采的实施步骤，确保了建筑物下安全开采；5)通过大量的条带开采实践，基本掌握了徐州矿区条带开采沉陷规律和相关岩移参数，为今后徐州矿区条带开采及类似条件开采提供了宝贵经验。徐州矿区大量条带开采实践表明，在徐州矿区400～700m左右的采深条件下，条带采宽在采深的1/10左右、回采率在40～45％时，地表沉陷变形值较小，建筑物基本不出现破坏。 与国外同类技术比较：该项目研究成果更系统全面，对条带开采的参数选取、开采设计、立项论证、开采观测、采后总结等各阶段均有严格规定，确保了建筑物下条带开采的安全，研究成果更适合于徐州矿区。 截止2017年底，徐州矿务集团在该项目研究成果的指导下，累计从建(构)筑物下采出煤量达266.0万t；共创造出企业直接经济效益46386.4万元。极大地缓解了矿井接续紧张问题，延长了矿井寿命，取得丰硕的经济效益和社会效益。2015年12月20日中国煤炭工业协会组织技术鉴定，研究成果达到国际先进水平。