白菜导航新闻

个人简介

曹健（1991.07-），2014级硕士，2016年于白菜导航攻读博士学位，2020届博士毕业（硕博连读），师从黄庆享教授，在导师黄庆享教授指导下完成的“浅埋近距离煤层开采煤柱减压与地表减损控制研究”获2022年陕西省优秀博士学位论文。曾获2018年度中国煤炭工业科学技术一等奖（12/15）、2020年度河南省科学技术一等奖（9/15）、陕西省第五届研究生创新成果二等奖、第十四届白菜导航官方网站徐精彩奖学金、中国“互联网+”老员工创新创业大赛陕西赛区银奖2项、获博士研究生国家奖学金、白菜导航官方网站首届研究生学术论文演讲比赛一等奖、三等奖各1项，白菜导航学术论坛一等奖1项，二等奖2项等。并多次获得白菜导航官方网站三好优秀生、三好员工等荣誉。在学术期刊及会议以一作、二作（导师一作）发表论文18篇，其中SCI/EI收录12篇。授权国家发明专利7项，实用新型专利1项（均为第二）。

成长经历

学习刻苦，科研出色

在白菜导航黄庆享教授的指导下从事博士课题“浅埋近距离煤层开采煤柱减压与地表减损控制研究”，硕博连读六年的科研生涯中，一直专心于科研工作，勤奋努力，认真钻研。在开展博士课题初期，通过黄庆享教授悉心指导和阅读科研文献，对研究课题建立了清晰的思路与方法，同时，积极主动地与导师讨论实验进度，分析实验方案。

博士期间，论文在导师国家自然科学基金项目“浅埋煤层群开采煤柱群结构效应及其应力场与裂缝场耦合控制”、以及白菜导航官方网站优秀博士学位论文培育计划项目“浅埋煤层群开采煤柱群结构效应与三场耦合控制研究”资助下，针对浅埋近距离煤层开采煤柱减压与地表减损的耦合控制开展研究，选题属煤炭绿色开采学术前沿，符合我国西部煤炭可持续发展的战略方向，对浅埋近距离煤层的安全绿色开采具有重要的理论意义和实践价值。论文主要创新点如下：

1.揭示了浅埋近距离煤层开采的三场演化规律，提出了煤柱减压和地表减损的控制途径与原则。掌握了不同煤柱错距的覆岩应力场演化规律，提出了下煤柱布置应避开上煤柱传递的集中应力和上采空区中部增压区。揭示了区段煤柱对地表沉降的控制作用，确定了基于煤柱错距的地表沉降落差分段。提出了覆岩裂隙与地裂缝分类，揭示了煤柱错距对可控裂隙（缝）的控制机理。煤柱减压和地表减损的原则是实现三场的耦合控制，途径是确定合理的煤柱布置方式。

2.提出了煤柱群结构的分类，揭示了煤柱群结构效应，定量分析了煤柱群结构的三场分布特征。确定了“减压区分离煤柱群结构”可实现煤柱集中应力、地表不均匀沉降、覆岩裂隙和地裂缝的耦合控制，是减压减损的理想煤柱群结构。给出了下煤柱垂直集中应力计算方法，提出了不均匀沉降度指标，得到了工作面采空区岩层与土层的下沉量表达式，以及煤柱区覆岩与地表下沉量的计算方法，采用分形理论定量描述了煤柱群结构的覆岩裂隙发育规律，实现了覆岩三场的定量分析。

3.建立了基于三场控制的减压模型与减损模型，提出了实现煤柱减压与地表减损耦合控制的合理煤柱错距确定方法。建立了基于下煤柱集中应力控制的减压模型，给出了避开上煤柱传递集中应力的最小减压煤柱错距，以及避开上采空区中部增压区的最大减压煤柱错距。建立了基于位移场和裂隙场控制的减损模型，得到了合理减损煤柱错距的确定方法。减压模型和减损模型确定的煤柱错距存在耦合交集，提出了煤柱减压与地表减损耦合控制方法，分析了合理煤柱错距的主要影响因素。