我国煤矿岩石巷道掘进技术现状与展望.ppt
煤矿巷道掘进技术发展现状及发展趋势
煤矿巷道掘进技术发展现状及发展趋势煤矿巷道掘进作为煤炭产业生产中的关键技术类型，是提升煤炭行业经济效益的主要环节，我国要在现有煤矿巷道掘进技术的基础上不断完善生产技术，更新生产设备，不断吸收各类先进的设备方案，提升掘进技术的发展速度，促进煤炭设备水平整体的提升，为煤炭行业的发展做好技术支持。
标签：煤矿巷道掘进技术;发展现状;发展趋势1 影响煤矿巷道掘进施工工程的因素1.1 施工的设备以及施工技术在开展煤矿巷道掘进施工工程的过程当中，一些施工技术以及设备都会对施工的质量产生一定的影响。
在使用这些生产技术的过程当中，要合理的使用煤矿相关的设备，准确的将采掘技术进行实施，在施工的过程当中，要合理的对其进行管理，要安排相关的工作人员对其进行管理，将施工的安全进行保证，将施工的效率进行有效的提高。
在煤矿钻眼施工过程中，一般使用的是气腿式凿岩机，这种机器适合在大部分的地质构造当中使用，但这种机器的输出功率比较小，转速比较低，而且炮眼的深度是比较小的。
如果想要将该机器的缺点进行避免，那么可以对单臂、双臂、三臂凿岩机进行使用，将气腿式凿岩机进行代替。
在对一些大断面的煤矿巷道进行采掘的过程当中，一般比较适合使用单臂、双臂、三臂凿岩机，其自动化的程度比较大。
煤矿巷道掘进生产技术当中的一个重要环节就是装运工作，装运工作也是最主要的一个环节。
在煤矿的整个采掘工作当中装运耗费的时间是最久的。
随着人们对装运设备的不断探究，装运设备也正在不断的完善和发展，逐渐将装运的机械自动化进行了实现，装运技术也得到了很大的进步，出现了自卸车作业，承载量比较大，而且承载性能较好，将煤矿巷道的掘进效率进行了有效的提高。
1.2 地质构造对施工的影响影响煤矿巷道掘进施工的一个重要因素就是地质构造，其中煤岩硬度和褶曲构造以及围岩节理等因素对其产生的影响。
如果开展施工工作地区周围的地质无法将施工的要求进行满足，那么就会导致施工进程缓慢的现象发生，对煤矿工程的整体进度产生影响。
我国煤矿岩石巷道掘进技术现状与展望78页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
我国煤矿岩石巷道掘进技术现状与展望.
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而现场较多依据经验确定： a 20 30rb
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炮孔密集系数
根据经验，光面爆破的密集系数一般取m=0.8～ 1.0。不过，根据我们的试验，光面爆破的密集系 数可适当放大，但不要大于1.2。
设备、器材：由于煤在成岩过程中，一些 有机物在腐化变质时产生了大量的可燃性
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气体（瓦斯），这些气体的存在使得煤 矿岩巷掘进变得更为复杂了，使井下所 用的设备、器材的选型受到了很多的限 制，对凿岩机具、装药运输设备、爆破 器材等性能的发挥产生了严重影响。这 是制约煤矿岩石巷道掘进速度的重要因 素。
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图 a
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图 b
图 c
图 d
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在巷道掘进过程中为了控制超欠挖，减小爆破 对围岩的损伤，普遍采用光面爆破。目前采用 的光面爆破主要有：普通光面爆破、定向断裂 控制爆破。普通光面爆破主要是通过多打眼、 少装药等办法来实现光爆目标的；定向断裂控 制爆破则是通过其他方法，首先使炮孔孔壁特 定部位产生应力集中而产生径向裂缝，随后在 爆生气体和爆炸应力波的共同作用下，使径向 裂缝持续扩展，形成预期的断裂面。目前常用 的定向断裂控制爆破方法主要有：沿炮眼纵向 的“V”型槽法和切缝药包法等两种方法。
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普通光面爆破参 P 数的确定 R r S
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中国煤矿巷道快速掘进技术与展望ppt课件
国内外机械化快速掘进发展历程：（钻眼爆破）—掘进 机—掘锚机组—连续采煤机—采掘锚一体化机。
发展年代
我国煤矿开拓部署“以煤巷为主”，减少了矿井巷道总 工程量，特别是为大力推广巷道机械化快速掘进施工，提供 了机遇。
煤矿开拓部署“以煤巷为主”例子：
潞安矿务局常村煤矿、兖州矿务局的济宁二号井和三 号井的运输大巷均布置在煤层中。
• 济宁二号煤矿设计年产400万t，服务年限67.5年，矿井采用全 煤巷布置，立井多水平开拓方式，通风方式为中央并列式。 • 矿井第一水平共有7条大巷： • 北翼4条：2条进风、2条回风，为便于运输、排水，其中有1条 轨道进风巷布置在3下煤层底板岩石中，其余均布置在煤层中。 • 南翼3条大巷：1条进风，2条回风，均布置在煤层中。
（2）一次成巷的作业方式
2.3 钻爆快速掘进的技术要点总结
(1) 组织掘进多工序平行作业
意义：充分利用循环时间，从而提高掘进速度. 可行性：
（1）交接班与工作面安全质量检查平行作业； （2）凿岩、装岩与永久支护可以部分平行作业； （3）测中线、腰线与准备凿岩、敷设风水管路平行作业； （4）用铲斗装岩机装岩时，装矸后阶段可与钻工作面中部以上炮眼平行作业。 用耙斗机装岩时，可用装左边岩，钻右边眼，装右边岩，钻左边眼，装后边岩， 钻下部眼等办法实行平行作业； （5）钻下部眼与工作面铺轨、清扫炮眼平行作业； （6）移耙斗装岩机与接长风水管路平行作业； （7）工作面打锚杆与装岩平行作业； （8）装药与搬离、保护设备和工具平行作业； （9）砌水沟与铺永久轨道平行作业。
煤矿岩巷安全高效掘进技术现状与展望
煤矿岩巷安全高效掘进技术现状与展望摘要：煤矿高效掘进技术是当前我国煤矿产业中比较先进的一种技术，是保证煤矿开采质量的关键技术。
这一技术的原理就是在煤矿开采的过程中为了方便煤炭资源的回采而打通内部通道，并且回采的通道可以反复多次使用，以保证煤炭回采工作可以顺利进行。
在挖掘回采通道的过程中，最重要的是要保证回采通道的质量安全问题，如果回采通道的质量安全无法得到保障，则不仅会对煤矿正常回采工作的开展产生影响，还会造成严重的安全事故。
随着相关领域科技的进步和实际经验的积累，我国的煤矿高效掘进技术也逐渐取得了一些新的突破，相关技术更加现代化，技术种类也更加丰富。
关键词：煤矿岩巷；安全高效；掘进技术；现状；展望引言掘进技术作为我国煤矿生产的关键技术之一，对于煤矿企业的安全生产质量、安全生产效率具有重要的意义。
掘进技术的发展直接影响到企业的发展。
在不断地的探索和实践中，高效掘进技术逐渐开始出现在人们的视野，并取得了良好的应用成果。
但同发达国家相比，我国的高效掘进技术还需要进一步得到提高，并大力提升其自动化水平。
对此，本文分析了我国煤矿企业高效掘进技术的发展现状，并探讨了我国高效掘进技术的发展趋势。
1 煤矿岩巷安全高效掘进技术现状目前我国的岩巷高效掘进技术主要分为两种：一是全液压钻车掘进技术、二是全岩巷重型悬臂式掘进技术。
全液压钻车掘进技术的核心机械设备构成主要是依赖于履带式液压钻车，目前履带式液压钻车在我国的应用范围最为广泛，也就是说全液压钻车掘进技术是目前我国煤矿企业最为常用的高效掘进技术，其主要原因在于该技术在处理岩石掘进方面具有较高的效率，同时在钻眼、支护、爆破作业等方面可以一次性完成，大大提高了煤矿企业的安全生产效率；全岩巷重型悬臂式掘进技术目前还只是处于探索阶段，仅在部分煤矿企业中有小范围应用，但在国外该技术的应用水平已经发展成熟。
2 展望2.1 掘锚一体化方向发展掘锚一体化技术作为一项高安全性的煤矿掘进技术，在美国和澳大利亚的应用最为广泛，该技术不仅在应用范围方面限制较少，同时对于提高我国煤矿掘进作业的安全性也存在重要的意义。
我国煤矿岩石巷道掘进技术现状与展望
单仁亮 博士
2019，2019，2019年先后3次获得省部级科技进步 奖。2019年荣获中央国家机关优秀青年称号（科 技类），2019年获北京市教育教学成果二等奖， 多次获中国矿业大学科技进步奖和优秀教学质量 奖。
指导毕业了21名硕士，在读硕士研究生65名，博 士研究生22名，6名博士后。
主要研究方向是：岩土工程、工程管理、爆破工 程、结构工程。
因此，要实现中深孔爆破，应当选择功率 较大的凿岩机。
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要与循环作业方式相适应
合理炮孔深度最好要保正每班或每园班完成 一个循环，实现正规循环作业。这样每班 工作任务明确，便于生产组织与管理。
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要与巷道的掘支作业方式相适应
当巷道采用锚杆或锚网支护时，使循环进尺 等于锚杆排距或网宽的整数倍，避免过大 的空顶作业。
手持式凿岩机与耙斗式装岩机为主的作业 线；
液压钻车与正装侧卸装岩机为主的作业线； 钻装锚一体化作业线。
以上三种作业线中，德国多采用钻车与正装侧卸 装岩机配套的作业线；法国、瑞典、日本等国多 采用钻装锚一体化的作业线；而我国则多以手持 凿岩机和耙斗装岩机为主的作业线。
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4.凿岩爆破技术的现状及发展
凿岩机具的现状及发展 爆破工艺的现状及优化技术 爆破器材的研究
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4.1 凿岩机具的现状及发展
风动气腿凿岩机 风动导轨式凿岩台车 液压凿岩台车
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4.1.1 风动气腿凿岩机
风动气腿凿岩机由于具有重量轻，结构紧 凑，机动灵活，适应性强等特点，是我国 应用最为广泛的一种凿岩工具。在我国较 为广泛使用的手持式凿岩机主要有：7655、 YT24、YT26、YT27、YT28、YTP26、YT25DY 等七种，其中7655（ YT24 ）凿岩机性能、 质量较为稳定。近年来市场上出现了最新 的YTP29型。
我国煤矿巷道围岩控制技术发展及展望
3、实验实施：根据数值模拟结果，设计并进行现场试验，对大断面巷道围 岩进行加固控制，记录围岩变形量和应力分布数据，验证控制技术的有效性。
参考内容三
在煤矿开采过程中，随着开采深度的增加，巷道周围岩层的压力逐渐增大， 容易导致巷道变形、破裂等问题，给煤矿生产带来极大的安全隐患。为了解决这 一问题，煤矿千米深井巷道围岩支护改性卸压协同控制技术应运而生。该技术通 过一系列先进的支护方法和控制系统，实现对巷道围岩的改性和卸压，提高围岩 的稳定性和安全性。
展望未来
未来，我国煤矿巷道围岩控制技术的发展方向主要有以下几个方面：
1、理论创新：加强围岩控制技术的理论研究，引入新的物理模型和计算方 法，提高预测和决策的准确性。同时，结合先进的数值模拟和仿真技术，对围岩 控制技术进行系统性和前瞻性研究。
2、技术应用：针对不同地质条件，研发更为高效和可靠的围岩控制技术和 装备。例如，利用物联网和大数据技术实现支护过程的实时监控和智能优化，开 发新型化学注浆材料以提高注浆效果和安全性。
2、更高的生产效率：该技术通过多种支护方法的协同作用，可以有效延长 巷道的使用寿命，提高煤炭开采效率。
3、更低的成本：该技术的应用可以降低支护材料的消耗和维修成本，提高 煤矿生产的整体效益。
4、更加灵活的应用：该技术可以根据不同的矿井条件和开采需求，采取不 同的支护方法和控制系统，以实现最优的支护效果。
3、市场前景：通过推广先进的围岩控制技术，提高煤矿企业的安全生产水 平，降低安全事故发生率，从而降低生产成本，提高企业竞争力。同时，随着绿 色开采和智能开采的不断发展，围岩控制技术将在实现煤炭资源可持续开发利用 中发挥更加重要的作用。
参考内容
引言
随着煤炭资源的不断开采，矿井向深部延伸已成为必然趋势。然而，深部开 采过程中面临着复杂的应力环境和高风险的地质条件，给巷道围岩控制带来巨大 挑战。因此，深入了解深部煤矿应力分布特征和巷道围岩控制技术对于提高矿井 安全性和开采效率具有重要意义。
岩石巷道掘进技术的应用现状及创新研究
岩石巷道掘进技术的应用现状及创新研究岩石巷道掘进技术是现代隧道工程中的重要工程技术之一，它涉及到岩石的破碎、卸载和运输等多个方面，对于提高隧道掘进效率、降低成本、提高安全性、减少环境污染具有至关重要的意义。
在隧道工程领域，岩石巷道掘进技术的应用现状和创新研究成为了业界关注的焦点。
一、应用现状1.传统巷道掘进技术传统的岩石巷道掘进技术主要包括爆破、机械掘进和液压切割等方式。
爆破是最常用的岩石破碎方式，通过安放炸药在岩石上进行爆破，达到破碎效果。
但爆破存在噪音大、振动等环境影响，并且需要对环境进行复杂的处理和保护。
机械掘进则通过机械设备进行切削和钻孔挖掘，但在硬岩层面前效率较低。
而液压切割则是应对硬岩层的掘进技术，通过液压钻头进行钻孔挖掘，但受限于泵送压力和切削性能，也存在着效率不高的问题。
2.现代巷道掘进机技术在现代巷道工程中，巷道掘进机成为了主要的掘进设备。
巷道掘进机通过刀盘和刀盘后方的拖运系统连续进行岩石切削、运输和垃圾卸载，可大大提高掘进效率，降低成本。
巷道掘进机还可以适应不同的岩石地质情况，具有灵活性和适应性。
3.智能掘进技术随着信息技术的飞速发展，智能掘进技术开始在岩石巷道掘进领域得到应用。
智能掘进技术利用传感器、控制系统和大数据分析等技术手段，实现对巷道掘进机设备、岩石地层情况以及工程施工过程的实时监测和智能控制。
通过对巷道掘进过程中的各项参数进行实时分析和调节，提高了掘进效率和安全性。
二、创新研究1.岩石巷道掘进机器人技术随着人工智能技术的快速发展，岩石巷道掘进机器人技术成为了研究的热点。
岩石巷道掘进机器人可以根据环境地质情况和巷道形态自主规划路径和掘进速度，提高了灵活性和适应性。
通过搭载多传感器系统，可以实现对岩石地层情况和设备状态的实时监测和智能控制，提高掘进效率和安全性。
2.新型岩石切削技术传统的液压切割技术在硬岩层掘进中存在着效率不高的问题，因此新型的岩石切削技术备受研究关注。
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钻装锚一体化作业线。
以上三种作业线中，德国多采用钻车与正装侧卸 装岩机配套的作业线；法国、瑞典、日本等国多 采用钻装锚一体化的作业线；而我国则多以手持 凿岩机和耙斗装岩机为主的作业线。
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凿岩机具的现状及发展 爆破工艺的现状及优化技术 爆破器材的研究
在确定炮眼深度时，要综合考虑岩石性质、 钻眼机械能力、循环作业方式、支护方式、 炸药的作功能力等。
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要与配备的凿岩机能力相适应
合理炮孔深度应保证凿岩机有较高的钻进速 度。资料表明：普通气腿式凿岩机在相同 的凿岩条件下，采用同一根钎杆钻眼时， 每增加1米炮孔，其钻眼速度就下降4%～ 10%左右。特别是当炮眼深度超过3米时， 由于钎杆与眼壁的摩擦增大，钻孔速度下 降很快。
因此，要实现中深孔爆破，应当选择功率 较大的凿岩机。
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设备、器材：由于煤在成岩过程中，一些 有机物在腐化变质时产生了大量的可燃性
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气体（瓦斯），这些气体的存在使得煤
矿岩巷掘进变得更为复杂了，使井下所 用的设备、器材的选型受到了很多的限 制，对凿岩机具、装药运输设备、爆破 器材等性能的发挥产生了严重影响。这 是制约煤矿岩石巷道掘进速度的重要因 素。
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七十年代国外出现了以液压为动力、在工作原
理上与风动冲击式凿岩机相似的液压凿岩机， 我国在八十年代也研制了YYG80、YYGJ80A、 YYG90、YYG60、SCOP1238ME-R3805、 SCOP1032HD、YYGJ145、YYG30、YYT-30等 九种液压钻机。其穿孔速度是风动凿岩机的1-2 倍，能耗为风动凿岩机的1/3，噪音和粉尘都有 所降低。液压凿岩台车有GGJ-2Y、CTJY10-2、 SCJ-2等三种已鉴定定型。煤炭系统广泛使用 CMJ-17A(J)，CTH10-2F型全液压钻车。
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从发展的角度来分：气腿凿岩机为第一代；半
液压凿岩台车为第二代；七十年代的全液压凿 岩台车为第三代；到八十年代的电子设备给大 功率全液压设备提供了先进的自动化功能，这 种设备由换钎、定位开孔，到凿岩结束、返钎 全部自动化控制，这为第四代凿岩设备，九十 年代后凿岩机的功率又有所加大。从八十年代 后我国岩巷掘进设备没有多大发展，因此，目 前我国大部分矿山的凿岩设备尚处于第一代和 第二代的水平。
等著名杂志的论文评审专家。
主持完成国家自然科学基金、煤炭科技攻关、煤 炭科学基金等5项省部级以上项目，若干企业委托
的横项项目。作为第一作者在一级期刊或行业类 核心期刊上发表了有较高影响的论文40余篇，20 多篇被SCI、EI、ISTP检索。目前负责地下工程的
安全快速掘进、岩巷中深孔一次爆破、项目管理 信息化、CAD二次开发等若干上级部门或大中型 企业委托的科研项目。
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目前，国内外矿山岩石巷道仍然以钻眼爆 破法施工为主。
岩巷钻爆法施工工序较多，但主要分为以 下三大工序：
凿岩爆破 装岩运输 支护
2020/10/13
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打眼 装药/连线
喷浆
放炮
岩巷掘进工艺流程
… 循环
通风
锚杆/挂网 出渣
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手持式凿岩机与耙斗式装岩机为主的作业 线；
中国矿业大学（北京） 单 仁 亮 教授，博导
副院长
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中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院副院 长、教授、博士生导师。国际岩石力学学会会员 ，中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员 会副主任委员、岩石破碎专业委员会副主任委员 、软岩工程专业委员会委员，中国煤炭学会支护 专业委员会特邀专家，科技部、教育部、国家自 然科学基金委员会项目评审专家，工程力学、岩 土工程学报、岩石力学与工程学报、爆炸与冲击
1. 煤矿岩巷掘进的特点 2. 岩巷钻爆法施工工序 3. 国内外煤矿岩巷常用的作业线 4. 凿岩爆破技术现状及发展 5. 装岩运输现状及发展 6. 支护技术现状及发展 7. 施工组织与管理 8. 我国岩巷单进稳步提高 9. 结语
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围岩特征：煤田均属于沉积矿床，因此围 岩以灰岩、泥岩、砂岩、页岩、煤等5种 沉积岩类为主，其节理裂隙非常丰富，强 度较低，这些岩石对支护不利，但对开拓 掘进是有利的。
2020/10/13
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风动气腿凿岩机 风动导轨式凿岩台车 液压凿岩台车
2020/10/13
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风动气腿凿岩机由于具有重量轻，结构紧
凑，机动灵活，适应性强等特点，是我国
应用最为广泛的一种凿岩工具。在我国较 为广泛使用的手持式凿岩机主要有：7655、 YT24、YT26、YT27、YT28、YTP26、YT25DY 等七种，其中7655（ YT24 ）凿岩机性能、 质量较为稳定。近年来市场上出现了最新 的YTP29型。率小，钻速
低等缺点。因此，我国在上世纪就开始研 制安装在凿岩台车上使用的风动导轨式凿 岩机，已通过鉴定的有：YGP28、YSP-45、 YGP35、YG80、YGZ40、YGZ50、YGZ70、 YGZ90等八种。其输出功率接近风动气腿 凿岩机的2倍，扭矩为其3～6倍。
2020/10/13
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最佳炮孔深度的确定 掏槽技术 光面爆破技术 全断面炮孔数量的确定 一次爆破技术
2020/10/13
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炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技术参 数之一，合理炮眼深度的确定在快速掘进 中是非常关键的，它决定着各工序的工作 量及完成时间，同时对爆破效果和循环进 尺有重要影响。
1996，2002，2006年先后3次获得省部级科技进步 奖。1998年荣获中央国家机关优秀青年称号（科 技类），2005年获北京市教育教学成果二等奖， 多次获中国矿业大学科技进步奖和优秀教学质量 奖。
指导毕业了21名硕士，在读硕士研究生65名，博 士研究生22名，6名博士后。
主要研究方向是：岩土工程、工程管理、爆破工 程、结构工程。