代表性成果
首创深井突出煤层群首采关键层全采动区域、大尺度(1:1)、井上下立体同步综合监测技术方法,以地表深孔多点位移计、水压计和井下(轨顺和顶板巷)应力计、多基点位移计、巷道收敛仪及微震等实时监测手段,全面获得了采动应力、围岩运动及孔隙流体压力变化等的同步实测数据。
研究揭示了首采层开采后应力场、裂隙场及其形成的应力降低区和裂隙发育区,建立卸压解吸瓦斯流动通道、形成瓦斯富集区模型,创建了首采层瓦斯富集及高效抽采的“高位环形裂隙体”理论体系。
创新提出了阶段性沿空留巷技术、采前巷道强化支护技术、沿空留巷卸压瓦斯抽采钻孔施工技术体系等煤与瓦斯共采关键技术。
以“‘煤与瓦斯共采’为核心的淮南矿业瓦斯综合治理与利用”荣获第三届中国工业大奖(2013年);煤与瓦斯共采核心技术——“沿空留巷Y型通风采空区顶板卸压瓦斯抽采的方法”获中国专利金奖(2013年);2011年袁亮院士个人因在煤与瓦斯共采方面取得的杰出成就,荣获第22届“世界采矿大会突出贡献奖”。
深部煤与瓦斯突出机理与防治
提出了“有效潜能”的概念,得出了瓦斯含量与突出的量化关系,建立用瓦斯含量预测煤与瓦斯突出的科学技术体系,提出煤层瓦斯含量指标作为突出临界值的新方法。
研制完成具有国际领先水平大全封闭、真三维、大尺度、遵照相似准则煤与瓦斯突出大型科学实验装置,全球首次试验成功大尺度真三维煤与瓦斯突出物理模拟。
提出了深部破碎软弱围岩地应力测试的流变应力恢复法,发明了复杂巷道围岩表面-内部变形同步监测预警与掘进支护放样自动一体化技术,创新发展了深部破碎软弱围岩稳定性分步联合控制成套技术。
研究成果获得2010年度国家科技进步二等奖。
首次在淮南矿区丁集矿轨道大巷(埋深955m,地应力30MPa)探测出巷道开挖后围岩内部产生分区破裂现象,自主研发了国内外首台真三轴深部巷道围岩破裂机理与支护技术模拟试验装置,研发系列关键试验技术,首次通过模型实验验证了分区破裂现象,得出分区破裂现象发生条件,研发了深部破碎软弱围岩稳定性分步联合控制系列关键技术。
研究成果获得2013年度山东省科学技术发明一等奖、2017年度安徽省科技进步一等奖。
研究揭示了污染物进入沉陷区途径及不同生态系统演变过程,集成开发了采煤沉陷区地质生态环境监测与预警系统,创新了表土层生态环境修复、实地生态系统重构、生态农业利用、固体废弃物资源化等关键技术。
研究成果获得2016年度安徽省科技进步二等奖。
揭示了厚冲积层矿区导水裂缝带高度降低和沉陷范围扩大机理,创立了地表沉陷的Boltzmann函数预测模型,形成了开采损害预测及安全评价体系,建立了覆盖矿区的河道变形、堤基及内部变化和堤防结构变化的CORS监测跟踪体系研发了适用不同工况的河道下采煤综合治理模式,成功应用于工程实践。
研究成果获得2014年度中国煤炭工业协会科技进步二等奖。