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作者(Author)：
蘇現波, 宋金星, 郭紅玉, 藺海曉, 劉曉, 韓穎, 張雙斌, 李賢忠, 于世耀
摘要：瓦斯抽采是煤礦瓦斯災害治理的主要途徑。長期以來，廣大科技與工程技術人員研制了多種瓦斯抽采技術，為我國煤礦安全生產提供了有力保障。但是對于一些突出嚴重的低滲煤層仍存在抽采效率低、成本高的問題，迫切需要形成一套系統的、能夠實現瓦斯抽采由“抽得出向抽得快、抽得省、抽得純、抽得凈”轉化的技術體系。為此，首先系統介紹了煤巖體結構的定量表征、瓦斯運移產出機制和基于煤巖體結構的瓦斯運移產出過程，并以此瓦斯抽采增產理論為基礎，從物理、生化和表面改性等方面厘清了瓦斯抽采增產機制，最后結合團隊近20年從事瓦斯治理工作的研究成果，系統分析了水力壓裂、鉆沖壓一體化、老孔修復、三堵兩注固液兩相封孔、下向瓦斯抽采孔自動排水排渣氣驅、地面以孔代巷等六項瓦斯抽采技術的增產原理，簡要介紹了研制的相關裝備、裝置和器材以及現場應用效果。指出煤體結構決定了煤層的可改造性，決定了瓦斯的運移產出流態，進而決定了瓦斯抽采增產技術的選擇，是瓦斯治理技術體系建立的基礎。揭示了瓦斯抽采的多重增產機制：造縫增透、增容增透、氣驅增產、氣脹致裂增透、微生物降解增產、強氧化劑氧化增產和表面改性增產等，指出水力壓裂、鉆沖壓一體化、地面以孔代巷三項技術是以增透增產為主要途徑的水力強化措施；三堵兩注固液兩相封孔、老孔修復增透、下向孔自動排水排渣三項技術則是以多重增產機制為基礎，以延長抽采鉆孔使用壽命、提高抽采瓦斯的質和量為途徑的增產技術；氣驅技術的本質是增加瓦斯壓力梯度、實現抽采后期低壓煤層瓦斯抽采增產。已經完成的工程試驗和推廣應用充分顯示出這一技術體系的潛在優勢，隨著這一技術體系進一步的標準化和程序化，將成為煤礦瓦斯高效抽采的一種普適性技術，其推廣應用將大幅度降低瓦斯治理成本。
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作者(Author)：
王步康
摘要：“采掘失衡”是影響煤炭開采效率的主要原因，通過回顧煤巖截割理論與截割機構的發展歷程，歸納了鎬型截齒截割機理與截割滾筒研究現狀與進展。介紹了地質條件、掘進裝備、掘進工藝之間的相互關系，闡述了適應不同地質條件的掘進裝備與掘進工藝發展現狀，通過對當前懸臂式掘進機、掘錨一體機等煤礦巷道主力掘進裝備及其配套工藝的研究，分析了掘進技術裝備與工藝在提高巷道掘進效率中產生的作用效果。通過對比國內外掘進裝備技術標準，指出標準的缺失落后已成為制約我國煤炭掘進技術與裝備發展的重要因素，可通過國際對標，解決掘進技術裝備可靠性問題。在總結掘進技術與裝備現狀的基礎上，結合現階段國家政策、行業發展、市場需求、新技術應用等方面的現狀，從巷道掘進基礎理論研究、裝備智能化與成套化、掘進機器人、現代感知技術等層面，預測了掘進技術與裝備未來發展方向與趨勢。
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作者(Author)：
張玉軍, 張志巍
摘要：采動覆巖破壞規律與控制技術是煤礦安全生產、地表防護、地下水資源保護的重要基礎。從水體下采煤視角，重點介紹了采動覆巖破壞規律和控制技術的發展現狀及最新研究成果。包括采動覆巖破壞結構演化及破壞特征，覆巖破壞類型及形態，覆巖破壞發育規律及預計方法，重點論述了不同開采工藝和特殊地質以及高強度開采條件下的覆巖破壞規律及預計方法；介紹了覆巖破壞實測方法，表明探測手段已由傳統的單一技術向著鉆探和物探多手段結合，地面和井下相結合，傳統手段與微震監測，微電阻率掃描，光纖測試等新技術專業解釋相結合等方向發展；從三下采煤角度闡述了覆巖破壞控制技術的進展。研究與實踐表明：經過近60年的研究與實踐，我國已經形成了較為完整的采動覆巖破壞與控制體系，為煤礦安全、高效、綠色開采提供了可靠的技術保障。最后，提出了采動覆巖破壞規律和控制技術的未來發展趨勢。研究認為我國深部礦井、高強度開采、西部特殊地質條件，低損害以及智能化等將成為未來采動覆巖破壞及控制技術研究領域的焦點和發展方向。
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作者(Author)：
許家林
摘要：煤層開采引起的巖層破斷運動導致了一系列采動損害與環境問題。綠色開采從廣義資源的角度出發，通過控制或利用采動巖層破斷運動，從源頭減輕采煤對環境的影響，實現對煤層及共伴生資源的共采或保護。該理念得到了業界的廣泛認同，綠色開采技術的研究與應用也取得了重要進展。從廣義資源概念、基于巖層破斷運動規律原則、源頭減損及全生命周期理念等方面進一步論述了綠色開采的內涵，提出了全生命周期綠色開采技術框架，包括保水采煤、煤與瓦斯共采、矸石減排、減沉開采與環境修復，對近20年來我國煤礦綠色開采的研究歷程進行了回顧。關鍵層理論是綠色開采技術研究的重要理論基礎，其基本學術思想強調將覆巖作為整體進行研究，將采動礦壓、水與瓦斯及地表沉陷研究有機統一起來；同時強調抓主要矛盾，即找出覆巖中對巖層運動起控制作用的關鍵層，避免采用傳統研究中對覆巖巖性進行均化處理的方法。綜述了在巖層移動與采動裂隙演化規律方面的理論研究成果，主要包括基于關鍵層位置的導水裂隙帶高度預計方法、覆巖卸荷膨脹累積效應與瓦斯卸壓抽采“三帶”原理，論述了保水采煤、煤與瓦斯共采、充填減沉開采等方面的技術進展、現狀及工程應用成效。提出了促進綠色開采技術進一步發展的建議，包括深化采動巖層運動規律研究、確定適合不同礦區特點的綠色開采技術模式、建立煤礦綠色開采的評價指標體系、開展煤礦全生命周期綠色開采設計、綠色開采技術的高效率和低成本化研究等，為我國煤礦綠色開采指明了方向。
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作者(Author)：
郭文兵, 馬志寶, 白二虎
摘要：我國“三下一上”（建筑物、水體、鐵路等線性構筑物下及承壓水上）煤炭資源儲量大，“三下一上”采煤是我國煤炭資源枯竭型礦井提高資源采出率，延長礦井服務年限及實現可持續發展的有效舉措。在分析建筑物下采煤現狀的基礎上，闡述了源頭減沉控損開采技術措施，主要包括充填開采、部分開采，協調開采及弱化建筑物變形環境的覆巖離層注漿技術措施等。結合我國不同地區對水資源保護的要求，將水體下采煤分為地表水下開采和含水層下開采，通過分析煤炭開采引起的覆巖破壞傳遞過程，提出了基于該過程的覆巖破壞充分采動程度判據及其高度計算方法，揭示了煤層開采覆巖破壞高度形成機制，采用地面鉆孔觀測及協調開采法成功進行了水體及壩體下等不同地質采礦條件下采煤，并針對西北高強度開采對松散含水層破壞特征進行了大地電磁探測，分析了采動影響下松散含水層破壞特征，揭示了松散含水層破壞機理并驗證了大地電磁法用于探測含水層破壞的可行性。結合我國在“三下一上”采煤研究現狀及進展，總結了煤層安全開采的預測方法及安全技術措施。研究認為我國煤礦“三下一上”采煤技術將以源頭減沉控損開采方法，覆巖破壞控制技術及采空區穩定性評價及其利用研究為主，地下煤炭原位保護開采技術將是未來含水層下開采的發展趨勢。
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作者(Author)：
胡炳南, 劉鵬亮, 崔鋒
摘要：煤礦充填開采技術在固體廢棄物處置、控制采煤沉陷、提高資源采出率和建設生態礦山等方面發揮著舉足輕重的作用。自20世紀初至今，世界礦山充填開采技術已有百年的發展歷史。根據資料分析，按照充填材料類型劃分，20世紀礦山充填技術經歷了廢石干式充填、水砂充填、低濃度尾砂膠結充填和膏體充填4個發展階段，回顧了當時我國充填采煤技術的應用和發展歷程以及水砂充填、矸石自溜充填等主要充填工藝。21世紀以來，我國充填采煤技術取得了快速發展，形成了固體、膏體和超高水3種充填材料和應用于綜采、連采工作面的2種充填工藝，固體廢棄物利用種類、充填效果、機械化程度、整體技術水平大幅提升，對充填材料及其制備輸送，工作面充填工藝特點進行了歸納總結，尤其是剖析了綜采面充填的特點及生產效率制約因素，提出應從新型裝備研發、臨時護頂技術、充填空間高效密封措施等方面減少充填各環節時間。最后，結合實踐效果，從充填采煤能力、地表下沉系數、充填開采增加成本、資源采出率和技術適用條件方面對固體充填綜采、膏體充填綜采、超高水充填綜采、固體充填連采、膏體充填連采5種充填采煤方式進行了分析，為各礦選擇適合自身的充填方式提供了依據。
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作者(Author)：
孫?？?/a>
摘要：基于國家綠色工業和循環經濟發展的要求，從煤炭工業綠色開采的科學內涵與技術體系出發，闡明了煤炭開采后形成的采空區是造成巖層移動變形、礦區地表沉陷、水土流失、矸石堆排、土地壓占等生態環境問題的根源，指明了礦山采空區充填是有效保護礦區生態環境的根本途徑。綜述了礦山充填發展主要歷程及我國煤礦綠色充填開采的主要類型，重點介紹了膏體充填、矸石固體充填、超高水充填及覆巖離層分區隔離注漿充填4種充填開采方法的技術原理、工藝流程及技術特點，并分別介紹了相應的研究現狀與應用成果。重點從充填設備特點、充填工序特征、材料來源、膏體輸送特性及穩定性、精準控制及標準化建設等9個方面明確了煤礦綠色充填開采當前面臨的主要問題與挑戰。指出了實現煤礦綠色充填開采需要從大采高充填巖層控制理論研究、生態脆弱區充填技術、智能化充填工藝、充填物料的精準輸送及充填政策保障5個方面進行重點研究，從創新開發新型充填材料、關鍵充填裝備的研發、構建智能化充填新工藝、標準化體系建設與政策扶持及研發矸石高效充填處理技術5個方面進行關鍵突破，并對煤礦綠色充填開采技術的發展與應用前景進行了展望。
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作者(Author)：
徐振剛
摘要：發展現代煤化工是國家能源發展戰略的重要組成部分，是充分發揮煤炭能源相對資源優勢，保障國家能源安全的必要措施，是緩解石油和天然氣供需矛盾的現實手段。中國現代煤化工發展始于20世紀末，貫穿“九五”至“十三五”共5個“五年計劃”近25年?，F代煤化工區別于傳統煤化工，包括煤直接液化、煤氣化、費托合成、大型煤制甲醇、甲醇制烯烴、甲醇制芳烴、煤制乙二醇、煤制天然氣等?；仡櫫酥袊F代煤化工近25年的發展歷程，分析了各個“五年計劃”期間在國家政策引導和宏觀調控下開展的科技創新和產業發展工作的時代特征；介紹了中國現代煤化工從實驗室研究、工程化開發、工業化示范到產業化發展再到進一步升級完善的歷史脈絡。概述了中國現代煤化工的發展現狀，梳理了近25年現代煤化工快速發展過程中所取得的豐碩成果包括煤化工核心技術、專用催化劑、關鍵設備等方面實現的重大突破。煤直接液化、煤氣化、合成氣費托合成、甲醇制烯烴、煤制乙二醇等工藝路線的核心技術與關鍵設備均已實現重大突破，技術水平總體上已位居世界前列，其中煤直接液化、甲醇制烯烴、煤制乙二醇等已達到世界領先水平。闡述了5個具有特殊意義的典型現代煤化工工業化示范項目，匯總了中國現代煤化工各主要技術方向已建成投運的工業化示范項目及產業規模。最后對近25年的快速發展歷程進行了反思，總結了各個不同發展階段所取得的寶貴經驗和值得關注的工作要點。面對煤炭工業轉型升級、煤化工行業高質量發展的新機遇，分析了中國現代煤化工仍然存在總體技術水平需進一步升級，主要產品檔次需進一步提高，項目經濟效益需進一步改善等主要問題與面臨的產業核心競爭力需進一步提升的嚴峻挑戰，據此指出了中國現代煤化工未來科技創新的技術方向及工作重點?，F代煤化工科技創新的突破口應是煤化工高端差異化新產品的開發，特別是高性能、高附加值類新產品的開發，這也是煤化工行業的本質特征。
