[00365706]固体密实充填采煤岩层控制理论与实践

该项目属于煤矿开采、岩石力学、矿山安全生产、矿区资源与环境保护以及高效节能减排等交叉学科。固体废弃物充填采煤技术是中国具有自主知识产权的重大创新成果，是解决中国大规模煤炭开采造成十分严重的矿区资源浪费和生态环境破坏问题的主要途径之一，但是创新充填采煤技术的关键科学问题是要建立与充填采煤相关的岩层移动控制基础理论，因此，相关基础理论研究受到了国家的高度重视，以缪协兴教授为首席的科技创新团队连续获得国家重大基础研究“973计划”项目（编号：2007CB209400、2013CB227900）和高等学校学科创新引智“111计划”（编号：B07028），以及国家自然科学基金重点项目（编号：50834004）等资助，经过十多年的协同攻关，取得了如下基础理论创新成果：（1）建立了固体密实充填采煤采场矿压控制的结构力学模型，通过对不同采深、不同采厚、不同充实率条件下岩层移动的物理模拟、数值分析及工程实践，揭示了固体充采煤覆岩移动规律与采场矿压显现规律。（2）建立了岩层移动与地表沉陷的连续介质力学模型，提出了基于等价采高理论的岩层移动与地表沉陷预计与分析方法；基于固体密实充填覆岩运动的结构关键层连续变形分析和现场实测等研究，给出了固体密实充填采煤等价采高预计地表沉陷的参数确定方法，主要包括下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切等。（3）建立了回收“三下”压煤的固体充填采煤岩层移动控制设计方法，其中包括建（构）筑物下保护结构关键层稳定的固体充填采煤设计流程以及水体上（下）保护隔水关键层稳定的设计流程，形成了固体充填采煤的理论与技术体系。该项研究出版学术著作6部，发表学术论文450余篇，被SCI收录52篇、EI收录359篇（2012年1月1日以前发表论文320余篇，SCI收录30篇、EI收录269篇），主要论著被他引7200余次）；已获授权国家发明专利17项；编写国家能源行业标准8项；研究成果被特邀在国际著名学术刊物《Science》上发表，基础研究成果被列入《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编（五）》；培养了一批理论和技术创新人才。应用成果推广到徐州、淮北、济宁以及兖州等20多个大型矿区，取得了显著的经济、社会和环境效益。国家能源局发布第159期信息（专报中办、国办、中财办），专题介绍项目相关创新成果及推广应用情况。国家能源局、财政部、国土资源部和环境保护部联合发文推广以固体充填采煤为核心的充填采煤创新技术，并在发文通知中指出：“为推进煤炭生产方式变革，解决“三下”压煤和边角残煤等资源开采问题，提高煤炭资源开发利用水平，改善矿区环境，促进煤炭工业健康发展，建设和谐社会……”，四部委联合研究制定了《煤矿充填开采工作指导意见》。