兖州矿区工程建设技术获国家科技进步特等奖 兖州矿区是国家重点建设的大
型煤炭生产基地。自1975年进入大规模开发建设到1989年15年间，已建设投产新井
6对、大型洗煤厂2座及各项配套工程，形成具有综合生产能力的现代化矿区。6对
矿井全部按预定建设计划完成，成功率100%，均被国家验收委员会评为优良工程，
其中4对矿井建设工期比定额工期提前0.4～13.4个月，共缩短工期20.38个月，21
个井筒施工无一发生质量事故，表土冻结施工平均月成井37.07米，有7个井筒超过
百米，并创出167.5米全国最好水平。基岩施工最高月成井80.8米；6对矿井吨煤投
资均低于国外同类矿井水平，累计节约投资8900多万元。
1987年、1988年，兖州矿务局先后被煤炭工业部命名为质量标准化矿务局、现
代化矿务局，并晋升为国家二级企业。矿区建设的15年间，国家共投资28.05亿元，
建成1255万吨生产能力，共生产原煤6971万吨，创工业产值19.8亿元，上交利税2
亿元，取得投资省、工期短、质量好、建设快的显著经济效益和社会效益。矿区的
技术水准从总体上达到80年代世界先进水平，并在以下方面有新的突破和发展。
(一)矿井建设实现了“一全二改”的矿区总体设计决策指导思想，即全部采用
现代化技术装备，缩小了与世界先进技术装备水平的差距，改革矿井开拓布局和开
采工艺，实现了合理集中生产。
(二)立井特殊凿井综合技术达到世界先进水平。兖州煤田冲击层厚，含水含砂
层多，涌水量大，煤层埋藏深，井筒最大荒断面66.48平方米，最深785.6米。针对
这些特点，采用“先注浆后冻结凿井法”，创新形成了“少孔、高压、大流量”、
“不等距注浆布置”、“间歇注浆”、“间歇定量注浆”和“短波高压膨胀水泥注
浆”等施工新技术，完善和发展了地面预注浆技术；创造了控制冻土发展，造成最
佳凿井条件的“挖溏心”冻结施工新技术；采用先进技术装备，实行大型机械化作
业线；首创拉杆式滑模和新型混凝土掺合材料，采用提高混凝土入模温度及引水、
导水等一系列技术手段，解决了低温有淋水下液压滑模筑壁的难题，使矿井综合施
工技术达到80年代世界先进水平。
(三)巷道和硐室施工发展了锚喷支护技术。1976年建成全国第一个支护锚喷化
矿井北宿煤矿。此后，进行了平巷锚喷支护整体加载试验及立井井筒锚喷支护可靠
性测试，在锚喷支护技术理论上有一定发展。全局井筒、岩巷、煤巷支护锚喷率达
90%以上。
(四)井下长距离贯通测量技术有创新和突破。在理论上推导了舒勒值相关平差
计算公式NO=(2N1-N2+2N3)3。此公式被能源部收入《煤矿测量规程》。贯通精度
达到国内先进水平。在12～17KM导线长度，贯通测量最高精度达中线差9毫米，腰
线差11毫米。
(五)大型钢筋混凝土井塔施工，采用预应力组合梁、预应力叠合板、自动调平、
激光指向新技术，首创随升浮塔、千斤顶集中布置和双重爬引、韧性骨架支模等新
技术，顺利完成4个大型矿井高36～66米、建筑体积12394～15931立方米的承交动
载荷的井塔施工，在滑模技术和工艺上属创新，走在了国内煤炭行业的前列。
(六)精心组织提升设备和井筒设施的安装并成功地解决一些关键性技术难题，
全矿区来自4个国家的20台主副井提升机及每个井筒近1100吨设备、管线、罐道等
安装全部1次试运行成功。投产后运行良好。
(七)中美联合设计、吸收消化世界先进选煤工艺和设备的兴隆庄煤矿大型钢结
构选煤厂，施工速度达到世界先进水平，获得国家建筑行业最高奖鲁班奖。
(八)工程建设管理，采用先进的统筹法、优选法制定矿区总体建设规划，运用
网络理论、系统工程方法编制控制单项工程和重点工程施工组织设计，强化目标管
理，确保了工程质量。
带瓣通气道急救呼吸器 该急救呼吸器可用于各种心脏病发作猝死急救，呼吸
衰竭、药物中毒等心跳呼吸骤停病人的现场初期急救。
该器械由通气管道、进气装置、吸痰装置、吸气总线、面罩总线、通气总线等
部件组成，操作简单，使用方便，经山东医科大学附属医院等4家省级医院108例病
人临床试用效果良好。病人在完全无自主呼吸的情况下，使用本器5～10分钟，病
人的动脉血氧分压可维持在正常水平。起到抢救及时、提高复苏率、降低死亡率的
作用。该项发明，由兖州矿务局岗山医院主治医师刘宝印为主，1983年7月至1987
年12月研究成功。1988年荣获山东省发明一等奖，1990年荣获国家发明三等奖。
煤矸石制浆新工艺 南屯煤矿为防止厚煤层开采后自然发火，原设计用地面黄
土灌浆，1980年与重庆煤炭科学研究所合作，利用井下排出的矸石代替黄土制浆，
经过化学、物理处理，其性能与黄土基本相同，遂报经煤炭工业部批准，列入重大
安全技措项目，投资98万元于1982年5月建成煤矸石制浆站，6月初进行工业性试验，
7月20日试验成功投入正常生产。制浆工艺是先将矸石破碎，用球磨机进行湿式，
粒度为0.1～0.5毫米，设有两个300立方米储浆池，用4寸至5寸无缝钢管输浆，日
设计制浆量100立方米，泥水比为1∶4至1∶5，矸石浆通过管路利用自然压力输送
到防灭火地点。矸石制浆比黄泥制浆成本降低41～47%，并减少地面矸石山对环境
的污染。该项成果1985年荣获煤炭工业部科技进步一等奖。
井口上下运输联动化 1966-1969年，肥城矿务局陶阳煤矿以老工人为主体的
“双革”小组，对井口上下提升运输系统进行革新改造。经过几年反复试验，井口
上下填车、提升、翻车等系统实现了联动化。
联动化由4大部分12项组成：
井底车场：单臂推车机、自动阻车器、摇台自动支撑装置。
井口：自动托罐器、罐笼内外阻车器、自动罐笼门、双臂推车器、自动分车道
岔。
翻车机：内外阻车机器联动、自动提闸延时翻车、爬车机自动开停。
滑行路：设置风动缓车器和摩擦式减速器。
实现联动化后，每班可减少8名工人，提升效率由原来提升每钩55秒降为30秒，
而且操作轻便，作业安全，减轻了工人体力劳动。该项目于1978年获全国科学大会
奖。
回采工作面动水注浆堵水 1969年6月29日，肥城矿务局大封煤矿9204回采工
作面发生突水，涌水量每小时1628立方米，使矿井的一翼处于半停产状态，突水后，
该矿立即组织了注浆堵水的班子，7月11～18日完成动水注浆工程设计。7月19～30
日建成地面注浆站，进行打钻注浆，共施工注浆孔8个1464米，注水泥、水玻璃双
液浆976.12立方米，注石子102.43立方米，于1970年1月18日堵水成功，其效果为
百分之百，属全国首例，有重大的经济效益和社会效益，1978年获全国科学大会奖。
高档普通机械化采煤 1976年12月，肥城矿务局查庄煤矿采煤二区试验装备了
国产DY-100型单摇臂采煤机组、SGW-150型可弯曲运输机和DZ-22型单体液压支柱配
套的高档普采工作面，成为全国应用最早的一套高档普采设备，最高月产60705吨，
创全国最高纪录，1978年获全国科学大会奖。到1982年，全局8个生产矿有6个矿用
上高档普采设备，6年采出27个面，产煤3692988吨。1982年全局高档普采面产煤
1209726吨，占全局机采产量的48.91%；平均单产21633吨，比一般普采增加11448
吨，提高112.4%，效率达到6.01吨工，比一般普采增加1.7吨工，提高28.3%；
工作面安全状况有了突出改变。实践证明，高档普采较一般普采具有产量高、效率
高、安全好、消耗低、适应性强等优点，对于改善采煤工作面环境，减轻工人笨重
体力劳动，改变煤矿形象起了积极作用，深受广大职工欢迎。
采区660伏升压供电 1970年6月，新汶矿务局率先实现380伏提高到660伏的采
区供电升压，节省开关94台，节约断面35平方毫米橡套电缆7.66万米，每年可节电
236万度，当年节约开支130万元，该项目于1972年11月参加第32届广州秋季交易会，
1978年获全国科学大会奖。
井下综合防尘技术 1979年，新汶矿务局孙村煤矿采用煤层注水、水封爆破、
湿式凿岩，修建防尘设施，净化通风，坚持潮料喷浆，定期清理巷道硐室积尘等项
措施制度，使矿井综合防尘进入全国先进行列，连续7年保持甲级防尘矿井称号，
先后有西德、日本等国矿业专家到矿参观，1988年被命名为国家特级防尘矿井，新
汶矿务局被中国统配煤矿总公司命名为综合防尘标准化矿务局，该局的井下综合防
尘技术研究与推广项目获国家科技成果二等奖。
单体支柱工作面支护质量与顶板动态监控技术 1987-1988年，新汶矿务局张
庄煤矿副总工程师潘耀才运用矿压理论，将计算机引入顶板管理系统，探索顶板来
压规律，研究出能预报支护质量状况与顶板有无冒落危险的单体支柱工作面支护质
量与顶板动态监控技术，经部级鉴定认为，该项技术达到国内先进水平，于1990年
获能源部科技进步三等奖。该项技术以顶底板移近量与活柱缩量的比值为指标监测
支护质量；监测顶板动态主要应用两个方面：一是依据顶沉、顶沉速度，柱缩、柱
缩速度，用类比法预报老顶来压；二是用临界顶沉预报局部冒顶危险。此外，还可
依据煤层具体条件，用预报平行工作面断层的方法预报压垮型冒顶危险和按断裂与
悬顶情况预报旋转推垮型冒顶危险等。
该项技术与常规矿压观测相比，其特点是：能预报支护质量状况及顶板有无冒
落危险；测线多，观测获得数据多，能更全面总结顶板活动规律；观测方便，井下
用钢卷尺、井上用PC-1500A袖珍计算机即可。
“三下采煤” 60年代以来，枣庄矿务局枣庄煤矿建筑物下采煤、山家林与甘
霖煤矿铁路下采煤、柴里煤矿含水冲积层下采煤取得成功，均于1978年获全国科学
大会奖。
60年代，国内对含水冲积层下开采特厚煤层缺乏实际经验，为寻求采用倾斜分
层冒落开采浅部第三层煤的可能性及合理确定安全开采上限，1964年煤炭工业部决
定柴里煤矿为试验矿井。试采分两个阶段进行。第一阶段为1964年12月至1968年3
月在301工作面试验，留设防水煤岩柱35米，分4个分层，累计采厚8.0～8.5米，试
采成功。第二阶段为1968-1978年进一步缩小防水煤岩柱的试验，留设防水煤岩柱
在304工作面为20米，在311工作面为21～24米，在312工作面为16～20米，3个工作
面均为5～6个分层回采，累计采厚9～10米，也取得试采成功。
通过试验，不仅查明了试采区段第四系含水冲积层上、下部岩性、涌水量、补
给条件、补给关系及隔水层性能等水文地质特征，首次总结出缓倾斜特厚煤层分层
开采覆岩破坏主要规律、中硬和软弱顶板覆岩导水裂缝带的经验计算公式，而且经
济效益显著，试采4个工作面，多采出煤炭363万吨；若按防水煤岩柱由原设计缩小
到20米计算，全矿可解放地质储量2766万吨。该矿由年产30万吨试验井1968年扩建
为75万吨，1976年又改扩建为150万吨。
单孔单列长距离通风 1966年4月开始，枣庄矿务局陶庄煤矿在西井东225大巷
16个月的掘进中，用1台TBT-52型11千瓦风机和一列直径500毫米胶质风筒，创单机
单列独孔送风2880米先进水平，送风距离分别比苏联、加拿大、法国最高纪录多
191米、174.6米、127米。1975年，枣庄煤矿在此基础上予以改进，单孔单列通风
距离达到3900米，刷新了这一世界纪录，于1978年获全国科学大会奖。
易燃厚煤层自燃火灾的早期监测预报及综合治理 枣庄矿务局柴里煤矿自1967
年以来工作面采后均有自燃情况，严重影响安全生产，因而将此列入“六五”国家
重点科技攻关项目，1983-1985年获得主要成果：①找到了无煤柱开采中易燃带的
分布规律，即自燃发火点中的高温点在采煤工作面的两道一线(即上下顺槽及停采
线)上；②无煤柱开采的巷道采用底板岩石上山，对岩石集中巷的分层巷道重叠布
置，联络巷内错，工作面以U型、D型、W型布置方式。1983年以来安全回采7个采区
13个工作面，采出煤炭540万吨，比有煤柱开采多采出煤155万吨，采区煤炭资源回
收率为80～82%。③调整通风设施，改变风流路线，调整压风方法，有效控制无煤
柱开采条件下采空区漏风中有害气体的泄出，采区巷道各类有害气体控制在安全浓
度以下；④利用集中岩巷在工作面采空区打仰斜密集钻孔注浆，防治自燃发火。
1985年11月15日，煤炭工业部和山东省科委联合对该项目鉴定认为，课题研究
完成国家攻关合同规定，技术资料齐全，经济效益和社会效益显著，达到国内先进
水平；新的指标气体(乙烯)用于矿井煤层内对火灾早期预测预报，属国内首创；浅
孔密集钻注浆防治自燃发火，对“U”型易燃带的注浆防灭火，具有节约注浆量，
易于掌握注浆位置，与回采工作面互不干扰，施工迅速，直接灭火等特点。该项研
究成果于1986年5月荣获国家“六五”攻关科技项目优秀成果奖。
XH-Ⅲ型采煤机 XH-Ⅲ采煤机是淄博矿务局西河煤矿于70年代初在多种型式的
“土机组”基础上研制成功的。该机适用于薄煤层，既可爬底板单向截割，又可骑
溜子双向截割，在0.5～0.9米煤层时可爬底板，在0.9～1.3米以上煤层时可骑溜子，
最大特点是正面截割空顶距离小，螺旋滚筒安装在截割部正前方，爬底板时下行单
向割煤，因此又叫“单头拱”。该机主要技术特征：
采高：爬底板：0.5～0.9米
骑溜子：09～1.3米
工作牵引速度：0～1.12米分
调动牵引速度：11.2米分
电机型式：MA-19110JB19111
电机功率：65千瓦
电机电压：380伏660伏
牵引锚链： 18×64(毫米)
滚筒直径：0.74～1米(爬底板)，0.85米(骑溜子)
截深：0.8米
外形尺寸：3205×720×385(毫米)
螺旋滚筒采用双头螺旋，装有镐型截齿，截齿间距35毫米，滚筒端盘齿座，根
据不同直径安装12～16个，其角度为-10°、0°、+15°、+35°、+45°。
西河煤矿推广使用该机，采煤机械化程度由1976年的46%提高到1978年的88%。
该机研制于1978年获全国科学大会奖。
煤矿许用乳化炸药 1981年，淄博矿务局五二五厂研制成功的煤矿许用乳化炸
药，是以硝酸铵、硝酸纳为氧化剂，以炭质燃料为燃化剂，通过乳化剂和乳化工艺
形成的油包水型乳胶体，经气泡敏化而制成的新型工业抗水炸药，适用于高沼气和
煤尘突出矿井的爆破作业。
该炸药具有抗水性能强、容量威力大，原材料来源广泛，生产、运输、使用安
全可靠，生产过程中产生的“三废”少等特点，爆炸性能达到部颁标准，与铵梯炸
药相比，乳化炸药炮孔利用率提高10～15%，米耗下降19%，经济效益和社会效益显
著，1985年获国家科学进步一等奖。
脊柱支撑器研制及其临床应用 1979年，淄博矿务局中心医院研制出国内第二
代脊柱支撑器。它采用比重轻、强度大的特种钢材纯钛(TA2型)制成，抗拉强度
为45公斤平方毫米，生物相容性好，作为紧固件长期置于体内无任何影响；采用
可调式螺旋结构，旋转可调螺母利用支撑棒本身强度及螺纹闭锁作用，缓慢持续的
撑开，使移位人脊椎或侧弯脊椎得以复位，达到纠正畸形之目的。经山东省人民医
院、北京军区总医院等55个单位临床应用证实，用于脊椎骨折损伤与脱位的手术治
疗，具有保持复位、支撑、固定牢固等功能，亦可用于脊椎侧凸畸形矫正等手术。
该项成果于1985年获煤炭工业部科技进步二等奖。
软岩巷道支护技术研究与应用 龙口矿区系老第三系沉积软岩含煤地层，煤层
顶底板岩层松软，巷道开拓后岩层暴露易风化、潮解、遇水膨胀，给巷道支护带来
严重困难。1971年，该矿区建设的第一对矿井--洼里煤矿，采用直墙半圆拱料石砌
碹的-108米水平运输大巷，施工不到1年，巷道严重变形，直墙压弯，顶碹挤扁，
底鼓膨胀，后改为料石砌圆碹，半年后又被压坏，被迫返碹。二层煤顺槽巷道支护
更为困难，开始用木支架顶梁被压断，改用钢筋混凝土支架，但不到3个月多数顶
梁被压折，再用对棚并列加强支护也无济于事，后又试用钢木混合支护、干茬料石
砌碹、锚杆、甩浆、喷浆等支护形式均未获得满意效果。1979年，矿区工程处在北
皂矿井巷道施工中试用锚喷联合支护获得成功，到1983年移交生产时共施工巷道
18882米，其中锚喷巷道13832米，占73.26%，软岩巷道支护技术问题得以解决，于
1985年获国家科技进步三等奖。1989年，北皂煤矿锚喷巷道占掘进总进尺的比例上
升到92%，基本实现锚喷化。1990年，龙口矿务局共完成掘进总进尺26087米，其中
锚喷巷道21114米，占81%。
煤矿电网谐波危害防治技术 山东省煤炭科学研究所副总工程师贺守正自1980
年开始从事煤矿电网谐波危害规律、预测与防治技术理论研究及其分析软件研究，
并在理论与实践的结合上提出预测及防治方法，于1988年获煤炭工业部科技成果三
等奖。
煤矿使用的大功率变流设备是主要的谐波源，大量的感应电气设备和分布较广
的矿井电力电缆所具有的较大容抗构成谐波阻抗网络，即使供电网短路容量与谐波
容量之比在1∶30～40之间，由于存在共振放大的条件，亦应进行谐波测试与防治。
兖州矿务局东滩煤矿在建设过程中系统实施谐波防治工程实践证明，该项研究成果
理论观点明确，技术方法合理，工程效果满意。
用数学地质方法研究勘探区内隐伏断层 采用钻探单一手段进行煤田勘探时，
钻孔之间有无断层、褶曲，一直靠人为推断，随意性大，可靠性差。本课题采用数
学地质的方法，通过多项式趋势面分析和样条函数插值分析找出不同类型断层以及
褶曲的不同差值特征，根据这些特征来解释断层和褶曲，提高了构造勘探的可靠程
度，为查明隐伏煤田构造情况提供了新思路新方法。该项目于1986年通过部级鉴定，
1987年获煤炭工业部科技进步三等奖。