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关于发布贵州省煤矿瓦斯防治新技术、 新工艺、新装备推广目录(第一批) 的通知

2020-08-01 11:13:23    来源:贵州省能源局      关注

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  各产煤市(州)煤炭行业管理部门、煤矿安全监察分局,各有关企业:

  为强化贵州省煤矿瓦斯防治科技支撑保障作用,有效防范遏制煤矿瓦斯重特大事故,根据《省人民政府关于强化煤矿瓦斯防治攻坚进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(黔府发〔2020〕3号)、《省人民政府办公厅关于开展煤矿瓦斯防治攻坚年行动进一步提升瓦斯治理能力的实施意见》(黔府办发〔2020〕6号)等有关文件要求,省能源局、贵州煤监局组织开展了贵州省煤矿瓦斯防治新技术、新工艺、新装备征集工作。专家根据其成熟度、适用性、安全性等方面进行初评遴选和终评审定,形成《贵州省煤矿瓦斯防治新技术、新工艺、新装备推广目录(第一批)》,共70项,现予发布。请结合实际,推广应用。

  本推广目录中申报单位不具有推荐性和排他性,任何机构使用本目录所列成果,应认真研究分析该成果在相关应用中的适用性,并根据相关法律法规,与技术咨询方约定双方权利义务,在技术交易和使用中严格履行供需双方的责任和义务。

  贵州省能源局

  附件:贵州省煤矿瓦斯防治新技术、新工艺、新装备推广目录(第一批)

  序号

  技术/工艺/装备名称

  技术特点

  适用条件

  应用效果情况

  推荐单位

  联系人及电话

  备注

  一

  瓦斯高效抽采技术与装备

  贵州中小煤矿瓦斯抽采关键技术

  针对西南地区煤层瓦斯地质赋存特点,解决了中小煤矿瓦斯抽采浓度低、抽采量小、抽采效率不高、瓦斯抽采技术使用和搭配不合理、软煤层抽采钻孔钻进困难等技术难题。

  中小煤矿瓦斯抽采

  完成水城、盘江、黔北等7个矿区41个主要含煤构造单元瓦斯抽釆技术方案和专用瓦斯抽釆巷合理布置层位推荐。通过在义忠煤矿应用,采用“两堵一注”的封孔技术及工艺,抽采瓦斯浓度平均达48.7%,瓦斯抽采率达61.4%,相同条件下,抽采浓度及抽采效率均提高了近1倍以上。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、贵州省矿山安全科学研究院

  韩真理13608515056

  赵训13595093816

  国家煤矿安监局煤矿安全生产先进适用技术推广目录(2016年);专利:一种采面瓦斯涌出量动态分源预测方法、一种快速石门揭煤工艺及防突方法;立项情况:“十二五”国家科技支撑计划。

  煤矿井下复杂地层复合定向钻进技术及装备

  本技术装备依据无线电磁波随钻测量系统及一体式泥浆泵车,实现了顺煤层定向长钻孔“看着打”、“无线传输”及复合定向钻进的跨越。型号:ZYL-25000D、ZYL-17000D、ZYL-15000D、ZYL-12000D、ZYL-6000D、ZYL-4000D型煤矿用履带式全液压定向钻机;BLY485、BLY480、BLY360、BLY290型矿用履带式泥浆泵车。技术国际先进,成熟可靠。取得煤安认证。

  适用于f≥0.2煤岩层。

  山西晋煤、山西晋能、山西华晋、山西汾西、甘肃窑街、河北冀中能源、陕西韩城及崔家沟矿区进行了应用,结果表明:钻孔直径可实施范围98mm~300mm,钻孔深度可实施范围300m~800m。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司。

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  国家科技支撑计划、国家科技重大专项成果。

  碎软低渗煤层地面顶板水平井分段压裂高效抽采技术与装备

  在地面施工水平井,井眼轨迹位于碎软煤顶板0.3~3.5m范围,提高钻井安全性和成孔率;通过套管固井,可有效提高压裂施工规模;通过定向射孔和分段水力压裂对碎软煤层进行储层改造,压裂段长60~90m/段,压裂施工压力20~45MPa,排量8~13m?/min,使裂缝网络在煤层中延伸,裂缝半长可达80~120m;该技术可有效降低施工风险,大大提高抽采效率。

  适用于构造复杂程度中等的煤矿;适应各类坚固性系数的煤层;重点解决井下抽采困难、碎软高突煤层的瓦斯预抽;适合对工作面条带进行高效抽采消突,以保障工作面正常生产接续;对复杂地形条件适应性强。

  该技术工艺安全性好、储层改造效果显著,抽采效率高,先后在淮北矿区芦岭煤矿、皖北矿区祁东煤矿、晋城矿区赵庄煤矿、潞安矿区余吾煤矿等碎软高突煤层发育区推广应用,取得了良好的抽采效果,单井日抽采量达到5000m3以上(纯甲烷)。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  发明专利:一种煤层气分段压裂水平井强化抽采方法;

  获奖:中国煤炭工业科学技术奖 一等奖;

  碎软煤层瓦斯抽采孔压风定向钻进技术与装备(碎软煤层定向钻进)

  该技术以矿用空压机作为动力源,以矿用小直径风动螺杆马达作为核心动力钻具,由压风驱动风动螺杆马达带动钻头回转破碎煤层,降低了对孔壁的扰动和喷孔发生的频率,实现了碎软煤层顺层定向钻进成孔,提升了碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度、成孔率和瓦斯抽采效果。

  主要配套装备:ZDY6000LD、ZDY12000LD全液压定向钻机或者ZDY4000LD(C)窄体定向钻机、矿用空压机等。

  适用于地质条件复杂,煤层较为松软破碎(坚固性系数f值大于0.3),同时煤层瓦斯含量高、施工瓦斯抽采钻孔易垮孔、坍塌的矿井,可实现碎软煤层定向钻进。

  本套技术装备可满足《防治煤与瓦斯突出细则》关于“定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施”的要求,在贵州青龙煤矿进行的现场试验和技术示范,最大深度达到406m。平均瓦斯抽采浓度均保持90%左右,纯量0.3 m3/min左右,且衰减速度慢,单孔瓦斯抽采纯量是普通回转钻孔的10倍,单孔瓦斯抽采浓度提高了50%左右,瓦斯抽采效果显著,为碎软煤层瓦斯区域高效治理提供技术支撑。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  碎软煤层瓦斯抽采孔筛管完孔技术与装备(不提钻下筛管技术)

  该技术有效解决松软煤层孔壁稳定性差,易塌孔、抽采周期短、钻孔利用率低、裸孔筛管下入阻力大、时间长、强度大、下入率低等难题,实现“打多深、管多深、抽多深”的瓦斯治理理念,是一套简单、高效、可行的松软煤层瓦斯抽采治理新方法与配套装备,提高钻孔利用率,减少瓦斯事故,降低工人劳动强度,消除工作面抽采盲区和空白带,保证井下采煤工作面安全高效开采。

  主要配套装备:ZDY3500LQ、ZDY4000S、ZDY4000LR(B)、ZDY4500LQ、ZDY6500LP等大功率履带钻机,大通孔(螺旋)钻杆、孔底悬挂装置、YQG1手持式浅孔轨迹仪、YHQ-X(C)全方位钻孔测斜仪等。

  适用于地质条件复杂,煤层松软破碎(坚固性系数f值小于1),同时煤层瓦斯含量高、施工瓦斯抽采钻孔易垮孔、坍塌的矿井。

  该技术装备在淮南、淮北、山西、陕西、贵州、云南地区的煤矿广泛推广应用。通过应用表明,采用该技术装备完全能够满足快速全程下套管工艺,在碎软煤层钻进进尺快、排粉效果好、成孔率高,钻进过程事故少。筛管从钻杆内孔人工下入顺畅,悬挂装置保证安设筛管牢靠,安设筛管长度平均达到钻孔孔深的96%以上,下管时间由原来提钻下管只能下70-80m用时2h,缩短到下管深度与钻孔孔深相接近的35-50min,钻孔有效率提高了30%以上,下套管效率提高了2倍以上。抽采效果表明,使用该技术后工作面瓦斯抽采浓度平均提高10%~20%,经济效益明显,对煤矿安全生产具有重要意义。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  手持式瓦斯抽采管道多参数测定仪

  YZC5抽采管道多参数测定仪采用“闭式内循环采样”新技术,采用激光甲烷传感器、红外一氧化碳传感器等低功耗传感技术,在30s内一次快速测定管道(钻孔)中的瓦斯浓度、CO浓度、负压、流量、温度等抽采关键参数,体积是国内外同类仪器的1/10,真正实现了手持;测定速度提升5倍,实现了快速。解决了长期困扰矿井管道参数测定中“测不准、测不快、仪器重”的难题。

  该装备适用于单孔及抽采管道内瓦斯抽采参数测试,体积小,操作简单、方便。

  已在重庆、贵州等部分煤矿应用,操作方便、结果准确,效果良好。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  已申请专利3项

  深孔顺层定向钻孔技术及装备

  该技术主要依靠定向钻进轨迹可控的优势,实现本煤层长距离顺层钻进,提高煤层钻遇率,改善抽采效果。配套研制的ZYWL-6000D型定向钻进装备,外形尺寸为3700×1450×2100(长×宽×高),最大成孔深度≥1000m,可较好地满足煤矿生产需要,且该装备已取得煤安认证。

  该技术主要用于煤层长距离预抽,可较好地适应煤层起伏变化,还可以对煤层构造发育进行前探,为工作面回采提供保障。

  该技术在晋城煤业集团寺河煤矿使用过程中,采用ZYWL-6000D定向钻机共施工主孔13个,分支孔62个,累计总进尺超过14000m,其中,主孔深度超过1000m的钻孔共施工4个,其最深孔深为1017m,分支孔最长施工深度240米。治理效果:瓦斯抽采流量为35m3/min,为普通钻场抽采量的3-5倍;瓦斯抽采总量为普通钻场的3-5倍。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  陈鱼

  18580300366

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获国内发明专利2项

  顶/底板梳状定向钻孔技术及装备

  该技术于煤层顶、底板稳定地层(常选择砂岩层)布置主孔,然后开分支进入煤层,并沿煤层钻进,可有效解决碎软煤层成孔深度浅、抽采效果差的难题。配套研制的ZYWL-6000D型定向钻进装备,外形尺寸为3700×1450×2100(长×宽×高),最大成孔深度≥1000m,可较好地满足煤矿生产需要,且该装备已取得煤安认证。

  该技术运用定向钻进精准开分支技术,可用于碎软煤层(f为0.5左右)钻进,且可用于探明煤层顶底板地层、构造、地层水发育状况。

  2017年9月起,在贵州青龙煤矿施工了39个底板梳状定向长钻孔,最大孔深达651m,总进尺48056m。单个底板梳状定向钻孔最大瓦斯抽采纯量3.76m?/min,平均抽采纯量1.03m?/min,截止2018年12月20日,定向钻孔瓦斯抽采总量达703万m?。实现了大区域瓦斯治理模式,节省直接经济成本约830万元,节省了瓦斯治理时间,保证了巷道安全掘进及生产。此外,该技术还在恒泰煤矿、发耳煤矿、金佳煤矿得到了推广应用,并取得了较好的效果。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  陈鱼

  18580300366

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  安全生产科技成果一等奖、重庆市科技进步三等奖、获国内发明专利2项

  煤矿回转钻进钻孔轨迹测量技术

  针对普通回转钻机施工中钻孔轨迹不易掌握难题,开发出的回转钻进轨迹参数测定装备由孔底测量探管、无磁钻杆及孔口主机配套组成,能实现钻孔三维轨迹的实时测量、存储、显示或上传,便于分析钻孔实际施工参数与设计参数的偏差,及时发现钻孔布置不满足设计要求的安全隐患。测量精度:倾角0.1°,方位角1°;测 量 范 围 : 倾 角-90°~ +90°,方 位 角0°~360°。满足50mm及以上钻杆随钻测量;可精确测量钻孔轨迹(包括倾角、方位角),自动生成可旋转三维轨迹图;设备轻便,一人即可完成测量工作。

  适用于所有煤层条件

  该技术及装备已在山西、贵州、河南等多个矿区推广应用,现场应用情况表明,可准确实时测定钻孔轨迹,及时发现钻孔布置不满足设计要求的安全隐患。测量精度高。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  无线电波透视技术

  该技术利用高频无线电波在煤层中的传播时断层、陷落柱等地质体与周围介质对无线电透射波的吸收差异,可以实现采煤工作面内的断层、陷落柱、煤层产状变化带、煤层厚度变化带等地质异常体的探测。巷道间的探测距离150~500m、钻孔间的探测距离100m以内;数据采集时大型采煤机械应该停止作业,以避免电磁干扰的影响。工 作 频 率 :0.3MHz、0.5MHz、1.5MHz可选择;接收灵敏度:0.05μV/m;透视距离:100-500m。发射机:240×235×95mm,约4kg;接收机:235×190×110mm,约4kg。

  主要应用于煤矿回采工作面的地质异常体探测工作,也可用于非煤矿山井下两巷道之间的地质异常体探测工作

  该技术在山东、山西、内蒙、安徽江西、贵州等多个矿区推广应用,现场应用请表明,该技术及装备可准确探测地质异常体,精确度高。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  煤炭工业部科学技术进步二等奖

  采空区截控式抽采技术及装置

  通过调控采空区抽采管上的截控式抽采装置,实现截断对采空区深部的过度抽采,防止采空区遗煤自燃发火;当采空区瓦斯浓度增加时,对本装置进行复位,可以继续抽采采空区瓦斯,确保瓦斯浓度不会超限,保证安全生产。经查,该技术及装置为首创,达到国内先进水平,国外未查到。

  采空区瓦斯抽采;用于自燃煤层采空区瓦斯抽采时,能够有效防止过度抽采造成采空区遗煤自燃。

  目前该技术及装置在盘江煤电集团有限责任公司下辖的盘江精煤股份有限公司所属各矿推广使用,有效防止过度抽采造成的采空区自燃发火,对于防止采煤工作面上隅角瓦斯超限效果显著,保证了安全生产,提高安全系数,节省了采空区留管安设旁通管的人力物力的费用,取得了很好的安全、经济效果。

  盘江煤电集团有限责任公司

  罗卫东13984635167

  发明专利名称:一种用于采空区抽采管上的可调控结构

  申请公布号:CN110118101A

  瓦斯抽采智能化调控技术及装备

  响应国家《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(发改能源〔2020〕283号)要求,智能调控瓦斯抽采系统,实现精准抽采;即实时感知抽采系统工况参数的变化,借助管网抽采优化模型及智能控制算法,对关键目标参数进行优化与修正,实现瓦斯抽采的智能化控制;同时将瓦斯抽采数据全程实时传输至地面,达到瓦斯治理效果的直观表征;并通过大数据分析,对瓦斯抽采异常区域进行判识。设备具有煤安标志。

  该技术装备主要应用于高瓦斯、突出矿井瓦斯抽采,适用于瓦斯抽采负压分配不合理、调控依赖人工经验、抽采效率低、抽采数据监控不全面、抽采智能化程度不高的矿井。

  技术装备在山西潞安集团、中能能源集团部分矿井进行推广应用。借助智能化调控装备实现管路负压调节的自动化,极大提高抽采钻孔和抽采管网的效率,而且将瓦斯抽采数据集成建立瓦斯治理的数字化平台,提高了工作面瓦斯治理效率和灾害预警水平,保证煤矿安全生产的同时改善了煤矿经济效益。

  贵州大学矿业学院、中国矿业大学(北京

  孔德中

  18511072876

  周爱桃15210567636

  抽采瓦斯钻孔的随钻轨迹及钻孔开孔定向测量技术与装备

  随钻轨迹测量技术是一种先进三维地质罗盘、三维加速度、三维陀螺技术的融合,能准确测量钻孔的轨迹数据。开孔定向技术采用惯导陀螺技术测量钻孔的开孔方位和倾角,具有体积小、重量轻、携带方便、不受电磁与铁磁材料影响的特点。数字显示钻孔的开孔倾角和方位角,测试数据具有上传功能。

  测量范围:倾角:±89°;方位角:0°~360°,测量精度:倾角:±0.1°;方位角:±1°。

  适用于煤矿所有钻孔轨迹测量和钻孔开孔角度测量。

  《防治煤与瓦斯突出细则》中已详细规定必须使用,现已在山东、河南、安徽、河北、山西、陕西、内蒙、甘肃、新疆等省使用。

  贵州大学(贵州一和科技有限公司)、武汉长盛煤安科技有限公司

  张义平18685159703

  专利号:ZL 201410214911.4,

  软件著作权号:2015SR010862,

  项目参与的《进下超前探放水和水害监测关键技术系统研发》获2017年度中国地质十大地质科技进展奖。

  基于视频自动验钻的钻场智能管理系统技术与成套装备

  钻场智能管理系统集深度学习、视频监控、语音广播、环境监控、智能计数、通信传输、计算机信息管理等技术于一体。①实现了基于视频自动计数与手动计数相结合的辅助验钻、视频的可视对讲通信、双绞线的远距离传输、打钻过程中参数记录、视频智能分段存储与查询、数据报表等功能。

  ②实现了对瓦斯抽采作业过程的钻孔数量、钻孔位置、钻孔角度、钻孔深度、终孔位置、钻杆钻进速度等参数测量。

  适用于所有煤矿钻场的打钻监测。

  全国各省的智能化矿山建设已规定要建设钻场视频智能监测系统。

  贵州大学(贵州一和科技有限公司)、武汉长盛煤安科技有限公司

  张义平18685159703

  水力压裂裂缝预测提高煤层气采收率技术

  通过室内真三轴水力压裂仪器,模拟研究多级螺旋射孔组合下的分段压裂裂缝扩展规律,借助FEM手段,结合有限元软件Abaqus和裂缝扩展模拟软件Fran-3d,模拟并实现水力压裂裂缝的扩展预测。依据煤储层特征,通过实验与数值模拟的有机结合,制定水力压裂方案,实施压裂,提高煤层气采收率。

  该技术方法对深部较厚煤层适用性更好。由于深部煤层压裂裂缝监测难度大,该技术能有效地预测裂缝扩展,具有较好的应用推广性。

  目前该技术在中石油长庆油田致密油区块和中石油沁水盆地南部煤层气区块开展试验研究,效果较好。

  贵州省地矿局一一五地质大队、东北石油大学

  金 波

  13885348599

  地面规模化水力压裂煤层增透消突技术

  地面规模化水力压裂技术是一种区域瓦斯治理技术。它与煤层气开发中储层改造压裂装备类似,但压裂液、泵注参数和程序截然不同,具有大液量、大排量特点。通过瓦斯驱赶、抑制解吸、造缝增透等方法,降低煤层瓦斯突出风险,以大幅提高巷道掘进和工作面回采效率。

  规模化水力压裂后,煤层钻孔瓦斯浓度、钻孔瓦斯纯量和平均单孔瓦斯抽采量是原来的1.3倍、1.9倍和3.0倍,大幅缩短巷道掘进施工周期。装备较为成熟,施工后不会对煤层顶板造成破坏。

  对实行“先抽后采”的矿区,具有较好的应用与推广前景。

  贵州省地矿局一一五地质大队、中国地质大学(武汉)、贵州贵煤矿山技术咨询有限公司

  金 波

  13885348599

  煤层瓦斯原位测压装置

  煤层瓦斯原位测压装置由水力密封装置、探测与存储装置和自动取样装置三部分组成,利用该仪器能够在钻孔中做到随钻随测,具有重复使用的特点。

  瓦斯原位测压装置可准确测量某一深度瓦斯压力,记录压力随时间的变化,节省人力、物力和测试时间。

  对煤勘钻孔和地面煤层气井,具有较好的应用与推广前景。

  贵州省地矿局一一五地质大队、中国地质大学(武汉)、贵州贵煤矿山技术咨询有限公司

  金 波

  13885348599

  地面煤层气低产井负压抽采技术

  负压抽采技术作为一种低产井提产及瓦斯治理技术手段,工艺简单,成本低,可行性高,见效快。在无法采用排水降压的前提下,利用负压抽采和气水分离器等装置,降低井底流压,突破水膜和消除水敏影响,增大储层和井筒之间的生产压差和解吸气量,达到提高煤层气井产量和煤层气井采收率目的。为煤矿瓦斯治理及煤层气开发产等问题提供解决方案。

  适用于经过压裂及排水降压作业,前期产气量等排采效果较好,排采时间长,后期效果较差、井底流压低、套压低、日产水量低的地面煤层气低产井。

  应用该技术在山西沁水、柳林等煤层气区块取得比较好的效果,2020年在贵州盘江矿区应用该技术,在煤层气低产井进行首次负压抽采试验,平均日产气量相比实验前,提高300-500立方米以上。

  贵州省地矿局117地质大队,西安翔鸿能源科技有限公司

  曾昭光

  13985048937

  “选层射孔、分段压裂、合层排采”煤层瓦斯(煤层气)抽采核心技术

  针对贵州省煤系地层含煤层数多、单层厚度薄、气含量高、煤层间距小及地表条件复杂等特点,结合储层含气性、煤体结构、地层压力、渗透率、产层跨度关键因素判别合层排采兼容性实施分段改造,通过在不同排采阶段采用相应的控制措施。

  适合煤层分布稳定、层间距较小的多煤层区域瓦斯治理及煤层气开发领域,适合在中等构造的原生结构及碎裂煤煤层中进行该技术的应用。

  该技术将常规的单一煤层瓦斯(煤层气)抽采转变为多煤层分段合采、从单一煤层瓦斯(煤层气)到煤层及其顶底板瓦斯共采,实现了多煤层合采、煤层及顶底板瓦斯共采工艺技术的新突破,并成功应用于我省首个瓦斯(煤层气)地面丛式井组抽采先导性示范工程,实现了单井峰值产气量3048m3/d、稳产超1500m3/d的重大突破,并在我省180余口地面抽采井中得到推广,最高提产气量5011 m3/d,累计产气240万m?,引领了我省瓦斯(煤层气)抽采技术创新。

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  获得发明授权专利2项,2019年贵州省科技进步“二等奖”

  煤矿井下瓦斯抽采关键技术与装备

  煤层瓦斯基本参数测定;抽采钻孔“两堵一注”带压封孔技术;抽采钻孔定点下套防塌孔技术;抽采钻孔单孔快速测浓技术;抽采钻孔防喷孔气渣分离装置;抽采管网自动放水装置;煤矿瓦斯等级鉴定、瓦斯地质图编制、被保护层范围考察、抽采能力核定、抽采达标评判、抽采半径考察等;具有瓦斯治理技术及工程施工专业化服务队伍。

  煤与瓦斯突出、高瓦斯矿井,为采煤工作面、掘进工作面、石门揭煤工作面、岩溶瓦斯等采用钻孔抽采瓦斯矿井。

  在重庆能投下属矿井全面推广应用后,顺层钻孔成孔深度提高了42.5%,平均单孔抽采量提升了3.08倍;新型封孔技术在石壕煤矿和南桐煤矿应用后,浓度在71%~90%的钻孔所占比例88%,平均抽采浓度较常规钻孔提高了50%~64%,有效的提高了矿井瓦斯抽采效果;自动放水装置及快速测浓技术极大的减轻了工人的劳动强度,提升了工作效率。

  重庆市能源投资集团科技有限责任公司

  周俊杰13996366569

  张尚斌

  13696463428

  “十五”国家科技支撑项目、“十一五”国家科技重大专项、国家安监总局项目、重庆市煤炭发展专项资金项目、专利5项、省部级以上奖励2项

  ZDY4000LD(C)、ZDY6000LD(B)、ZDY12000LD型定向钻机在贵州煤矿灾害治理中的应用

  该钻机采用钻车和泵车两体式布局结构,分别具备独立行走能力,搬迁方便、现场布置灵活。具备施工定向长钻孔能力,满足本煤层和顶板高位瓦斯抽放钻孔施工需要,提高瓦斯抽采效率。可用于探测煤矿地质构造、煤层厚度探测及探清煤层倾向,为以后工作面安全采掘打下坚实基础。

  应用于煤矿井下瓦斯抽采钻孔、地质超前钻探钻孔施工和探测地质构造及煤层倾向等

  目前在贵州省毕节地区黔西县新田煤矿、高山煤矿、黔西南州普安县糯东煤矿施工本煤层和高位瓦斯抽采钻孔,单孔孔深达532米,创下西南地区本煤层钻孔孔深记录,单孔瓦斯抽采纯量达5.6m?/min,为矿井瓦斯发电提供了保障。

  贵州豫能黔西分公司、

  中煤科工集团西安研究院有限公司

  刘雨涛15939097627

  ZYWL6000D/4000D型煤矿用履带式全液压坑道定向钻机

  ZYWL6000D/4000D型煤矿用履带式全液压坑道定向钻机可实现钻孔轨迹可控、精准定向、成孔率高、预抽面积大、集中抽采、消除抽采盲区、开分支孔、抽采效率高、一孔多用。钻机均已取得煤安认证。

  ZYWL6000D额定转矩/Nm ? 6000~1700

  外形尺寸(长×宽×高)/mm

  整体式3700×1300×1900

  分体式

  主 车3230×1360×1870

  动力车2870×1410×1500

  ZYWL4000D额定转矩/Nm 4000~ 1800

  整体式外形尺寸(长×宽×高)/mm

  3900×945×1900

  煤层坚固性系数f=0.3~0.8适合配备空气压缩机及空气螺杆马达进行风打工艺定向钻孔。当坚固性系数f﹥0.5适合配备泥浆泵、液动螺杆马达进行水打工艺定向孔。也可用于煤矿井下探放水、地质构造和煤层厚度探测、煤层注水、顶底板注浆等各类高精度定向钻孔的施工。配套空压机及空气螺杆马达,适合在松软煤层中定向钻孔施工。配套泥浆泵及水马达适合在软煤以上硬度的煤或岩石进行定向钻孔施工。

  ZYWL4000D钻机在贵州安顺煤矿9305进风巷进行顺层软煤薄煤层(煤层厚度=1.5m)进行定向钻孔风动工艺施工,200~300m本煤层抽采单孔孔浓度91~80.2 %混合流量0.25~0.23M3/min,使用效果良好。

  贵阳林海机械制造有限

  公司

  陈玉珍

  135 9519 911

  软煤防塌孔顺层下筛管瓦斯抽采技术

  软煤防塌孔顺煤层下筛管抽采瓦斯技术采用大通径钻杆及配套的开闭式钻头施工,钻孔施工到位并充分排渣,将长度匹配的整体式筛管从钻杆内下至孔底并通过筛管抵开钻头中心翼片,将筛管留在孔内,钻杆及开闭式钻头取出。此技术解决了软煤塌孔瓦斯抽采效果不理想难题。

  适用于松软煤层、易塌孔钻孔的瓦斯抽采钻孔。

  下筛管技术在盘江精煤、水矿集团、大方县石坪煤矿、迎峰煤矿等矿使用,效果良好。

  现场实测单孔浓度10天内基本无衰减,有效抽采时间可达3个月以上。单元干管浓度在20%以上,单孔浓度60%以上,百孔纯流量超过1m3/min。与常规技术相比钻孔抽采浓度及抽采纯量衰减较慢,有利于顺层钻孔防火管理。抽采期间,孔内煤体的氧化程度与常规抽采相比变小,有利于煤层注水,提高注水效果,实现了“一孔三用”。

  贵阳林海机械制造有限公司

  陈玉珍

  135 9519 911

  ZDY4200LS型煤矿用履带式大功率全液全方位坑道钻机

  ZDY4200LS型煤矿用履带式全液压坑道钻机能自动调节倾角和方位角,球形360?全方位设计,属于全方位钻孔钻机,液压系统具有联动功能操作简单方便 。适用于煤矿井下钻瓦斯抽、排放孔,煤层注水孔,地质勘探孔和各种工程孔。已取得煤安认证。

  额定转矩/Nm ?4200~1800

  参考钻孔深度/m 300~350

  外形尺寸(长×宽×高)/mm

  4200×1000×2000

  钻机是一种全方履带钻机,适用于坚固性系数f≤10的各种煤层和岩层,尤其更适用于各种倾角及方位角钻孔施工。

  钻机在贵州水矿集团、盘江精煤公司、川煤集团等国内多家单位使用,其钻孔最大孔深达300米以上,用户反映钻机效果好。

  贵阳林海机械制造有限公司

  陈玉珍

  135 9519 911

  碎软高瓦斯突出煤层顶板水平井快速抽放瓦斯技术

  为了避免碎软煤层在钻井、固井、压裂方面出现的问题,借鉴页岩气和致密气的开发技术,沿紧邻煤层顶板岩层施工水平井,下套管固井,向下定向射孔,分段实施高强度压裂改造

  适用煤层厚度较大、煤的坚固性系数低于0.5、地层倾角20°以内、单斜构造、断层稀少的赋存地质条件

  在1年内实现平均瓦斯消突200万m3

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  高瓦斯煤层地面水平井预抽瓦斯技术

  根据煤矿开采计划及储层特征,针对首采层,在一个工作面内布置1-2口水平井,优化井眼轨迹、井身结构、钻井液等钻井工艺技术,通过后期压裂、排采,可以有效对工作面区域内目的煤层进行预抽。该技术单井有效控制区域大,1-2口井即可有效完成1个工作面的瓦斯预抽工作。有效降低了瓦斯防治成本,提高地面瓦斯抽采的效率。

  适用煤层厚度较大、煤的坚固性系数大于0.5、地层倾角30°以内、单斜构造、断层稀少的赋存地质条件

  在3年内累计实现平均瓦斯消突1000万m3

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  采动卸压区及采空区瓦斯地面抽采技术

  利用采动裂隙“O”型圈理论及“卸压增透”机理,实现采前泄压抽采、采动卸压抽采和采后采空区抽采的地面钻井“一井三用”抽采技术

  适应于高瓦斯低透气性煤层群开采。

  通过大口径地面钻井抽采采动卸压及采空区瓦斯,可有效控制工作面回风巷风流中的瓦斯流量,浓度可远低于安全浓度极限,在淮南矿区得到广泛应用。

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  煤矿瓦斯井上、井下联合立体抽采技术

  主要包括煤矿三区(规划区、准备区、生产区)联动抽采技术、小三区(回采区、采动区、采空区)井上下立体化抽采技术。

  适应于山区高瓦斯低透气性煤层群开采。

  不仅提高了煤炭安全生产的效率,降低了煤矿瓦斯治理投资,大大减少了瓦斯超限即事故发生率,同时可取得煤层气商业化开发。在山西晋城实现了煤层气与煤炭协调开发,环境和安全、经济效益显著。

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  煤矿用履带式液压坑道全方位高精度定向钻机

  煤矿用履带式液压坑道定向钻机,型号从4200~7000Nm,配备防爆电脑、测斜系统、定向通缆钻具、孔底马达及泥浆泵车,适合孔径96mm的深孔定向钻孔施工。测斜精度方位角误差范围±1.5°,倾角误差范围±0.2°,工具面角误差范围±1.5°。该系列煤矿用履带式液压坑道定向钻机长度在4m以内,宽度在1.4m以内,适合多数矿井的设备下井及运输要求。

  煤矿用履带式液压坑道定向钻机可用于f在0.5~10的煤层及岩层,可采用本层钻孔、顶板高位、底板穿层等钻探工艺方法。

  煤矿用履带式液压坑道定向钻机在黑龙江、内蒙、新疆、陕西、山西、河南等多个我国煤炭主产地进行应用,凭借其定向功能,孔深可达500~1000m,并可开分支对治理区域进行更合理的钻孔覆盖,相比采用常规钻机治理瓦斯效率高出60%以上。

  沈阳北方重矿机械有限公司

  滕艳丽13998802646

  沈阳北方重矿机械有限公司首台“煤矿用履带式液压坑道定向钻机”经鉴定达到了国内领先、国际先进水平。

  小断面高抽巷硬岩型窄矮机身掘进机

  EBZ230硬岩型窄矮机身掘进机,整机尺寸11.46x2.6x1.85m,截割部水平最大高度2m,铲板最大宽度2.6m,总装机功率377kW,总重达68t。该装备尤其适用于岩石硬度高,掘进断面小的瓦斯抽放巷掘进施工。整机配置高,机身矮、重心低、截割作业稳定性强,破岩能力强。截割部为避免截割电机及减速机受冲击载荷,采用电机架结构和截割臂不伸缩结构,有效提高整机的硬岩掘进能力。由该装备施工的瓦斯抽放巷道效率高,断面积小,掘进成本低,瓦斯抽排率高。

  该装备适用于:

  适用巷道断面8-17.5㎡;巷道坡度不大于18°;岩石硬度≤85MPa的巷道掘进施工

  该设备在山东、山西等区域的瓦斯抽放巷掘进中月进尺约200米左右,与常规掘进机相比工程量降低约30%,进尺提高约25%。投入使用后的抽放巷瓦斯抽排效果较好,解决了瓦斯超标的问题。

  沈阳北方重矿机械有限公司

  滕艳丽13998802646

  二

  煤层瓦斯和突出参数检测技术与装备

  贵州中小煤矿防突关键技术

  对西南地区中小型煤矿煤层赋存条件复杂,煤与瓦斯突出灾害严重,通过贵州煤与瓦斯突出规律及主控因素研究,构建了煤层(群)突出危险性程度评价技术及合理开采程序优选方法,并以两个“四位一体”的基本程序为框架,从技术、装备、人员管理等方面提出了适合贵州中小煤矿特点的防突关键技术。

  煤与瓦斯突出防治

  完成水城、盘江、黔北等7个矿区78个含煤构造单元保护层推荐和合理开采顺序优选,提出了贵州煤矿区主要含煤构造单元保护层选择和合理开采程序以及贵州各地区突出矿井工作面预测预报指标敏感性排序及管理值建议。义忠煤矿通过调整开采顺序(9煤→11煤→14煤),11号煤层在被保护范围内局部预测指标由保护层开采前的0.6~1.7ml/g.min1/2降至0.27~0.4ml/g.min1/2

  ,掘进速度由40m/月提升至120m/月,提高3倍。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、贵州省矿山安全科学研究院

  韩真理13608515056

  赵训13595093816

  国家煤矿安监局煤矿安全生产先进适用技术推广目录(2016年);专利:一种煤层预抽后残余瓦斯含量分布动态预测方法、瓦斯含量快速测定仪;

  立项情况:“十二五”国家科技支撑计划

  灵便型瓦斯抽采管道多参数测定仪

  本仪器质量0.5Kg,应用于瓦斯抽采管道内部参数测定,可20s内一次快速测定管道中的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、流量、温度等抽采关键参数。技术国际领先,成熟可靠。取得煤安认证。

  适用于井下各种尺寸抽采管道。

  山西焦煤、陕西韩城矿区进行了应用,结果表明:测量元件寿命长,精度高,待机时间10小时以上,数据可自动保存、上传电脑。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司。

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  国家科技支撑计划、国家科技重大专项成果。

  防治煤与瓦斯突出信息化管理系统

  该系统实现了煤矿防突信息的全过程管控,具有防突参数井下自动上传、表单自动生成、钻孔布置图自动绘制和防突表单云审批等先进功能。该系统可有效解决目前煤矿防突技术员面临的数据录入量大、绘图复杂、资料管理混乱、签字审批难、数据分析困难等问题,显著提高防突技术员的工作效率。得益于系统的云端架构设计,使相关人员可以随时随地完成防突信息的查询、录入和审批工作,实现矿井防突参数全覆盖、审批内容全包含、监管时间全天候。该系统符合《防治煤与瓦斯突出细则》第四十四条要求,破解了煤炭集团公司层面难以直接、准确掌控一线井下防突关键信息的困局。

  适用高瓦斯和突出矿井

  系统在贵州盘江集团响水煤矿首次应用,提高了防突工作效率,确保了防突参数准确性,统一科学归档防突资料,提升防突信息化水平。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得发明专利5项;获2018年贵州省安全专项资金支持。

  瓦斯涌出异常态势智能分析及突出预警系统

  该系统能够对煤矿采掘工作面的突出危险进行超前预警,保障采掘作业的安全生产。系统通过对矿井安全监控系统的瓦斯浓度监测数据进行智能滤噪、综合分析,自动计算瓦斯涌出动态指标信息,并实现工作面突出危险性的实时、动态及智能分析和无人化管理。该系统建立了反映煤体瓦斯含量、解吸速度、瓦斯紊乱程度和瓦斯发展趋势的4类16种敏感指标,创建了敏感指标的优选方法和临界值确定方法。

  适用高瓦斯和突出矿井

  系统在全国应用300余对矿井,跟踪采掘进尺累计超过20万米,经过234次动力现象、11次突出事故验证,未出现有隐患未发出预警的漏警现象,预警总准确率达85%。系统可满足《防治煤与瓦斯突出细则》关于“建立突出预警机制,监测和发现瓦斯涌出异常,及时发出煤层突出危险性动态预警”的要求。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得发明专利6项;获2018年贵州省安全专项资金支持。

  深孔定点取样技术及装备

  深孔定点取样是利用煤矿井下现有压风通过正压反循环工艺快速采取煤样的一项新技术,适用于煤矿井下顺层钻孔、穿层钻孔取样,广泛应用于煤矿井下取样测定煤层瓦斯含量。该技术已形成SDQ-73、SDQ-63、SDQ-50型等系列化装备,可实现2min之内150m孔深的定点、快速取样,解决了目前井下瓦斯含量测定“取样困难、取样深度浅、测定误差大”的难题,是符合GB/T 23250《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》标准和《防治煤与瓦斯突出细则》(2019版)关于定点取样相关规定的配套支撑装备。

  该技术适用于各类硬度煤层结构,不受地质构造影响,随钻随取,装备可与目前煤矿井下应用的各类普通回转钻机配套。

  已在贵州、山西、安徽、河南、重庆、四川、黑龙江等高瓦斯、突出矿区得到推广应用300余套,为突出预测、抽采达标评价准确测定煤层瓦斯含量提供了装备支撑。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得国家自然科学基金项目、国家十一五和十二五科技支撑计划等项目支持;成果已被列入2016年度国家煤监局煤矿安全生产先进适用技术推广目录;获得授权国内发明专利6项;获得中国专利优秀奖和重庆市科技进步一等奖等省部级奖励4项。

  煤层瓦斯含量自动化直接测定装备

  DGC-A型煤层瓦斯含量自动化直接测定装备采用工业自动化控制、传感技术和软件程序,实现瓦斯含量测定流程关键节点自动控制,各环节瓦斯解吸量、大气压力、环境温度等数据的自动采集、自动存储及测定结果的自动计算。该装备具有自动化程度高、易于操作、性能稳定等优点,已取得煤安标志和防爆合格证,与人工测定相比,精度提高1倍,数据及结果可通过多种接口进行共享、井下网络实时上传矿井安全监控系统和手机APP实时发布,符合GB/T 23250《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》标准,是《防治煤与瓦斯突出细则》(2019版)关于防突信息化的重要支撑装备。

  该装备适用于煤层瓦斯含量的直接测定,操作简单、便捷,不受人员专业水平限制等。

  已在黑龙江、山西、河南、河北、贵州、甘肃等高瓦斯、突出矿区得到推广应用,为突出预测、抽采达标评价准确测定煤层瓦斯含量及防突信息化系统建立提供了装备支撑。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得授权国内发明专利2项、软件著作权2项;获得安徽省科技进步一等奖1项。

  瓦斯突出参数自动化测定仪

  WTC-Ⅰ型瓦斯突出参数自动化测定仪主要用于钻屑瓦斯解吸指标K1值测定,包括测定主机和采集终端。装置采用传感技术、蓝牙传输技术和计算程序,可实现数据自动采集、实时传输和测定结果的自动计算,具有体积小、重量轻、操作简单、性能稳定、电池续航时间长等优点,已取得煤安标志和防爆合格证。测定结果可通过井下网络实时上传矿井安全监控系统,并可实现手机APP实时发布,是《防治煤与瓦斯突出细则》(2019版)关于防突信息化的重要支撑装备。

  该装备适用于突出矿井区域验证、工作面突出预测和工作面措施效果检验,操作简单、方便,不受人员专业水平限制等。

  已在黑龙江、山东、山西、河北、贵州、重庆、新疆等突出矿区得到推广应用,为区域验证、工作面突出预测和效果检验准确测定钻屑瓦斯解吸指标K1值以及防突信息化系统建立提供了装备支撑。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得授权国内发明专利2项、软件著作权1项。

  钻孔瓦斯涌出初速度测定装置

  ZWC-2型钻孔瓦斯涌出初速度测定装置主要用于突出矿井工作面突出预测和工作面措施效果检验中涉及钻孔瓦斯涌出初速度q指标的测定,也可用于钻孔瓦斯自然涌出量的测定。装置具有装配方便快捷、封孔迅速、重量轻等优点,满足《防治煤与瓦斯突出细则》(2019版)及煤炭行业标准MT/T 639-2019《钻孔瓦斯涌出初速度的测定方法》关于钻孔瓦斯涌出初速度q指标测定钻孔相关参数的要求和规定。

  该装备适用于突出矿井区域验证、工作面突出预测和工作面措施效果检验,操作简单、方便,不受人员专业水平限制等。

  已在山西、河南、安徽、四川、贵州等突出矿区得到多年推广应用,为区域验证、工作面突出预测和措施效果检验准确测定钻孔瓦斯涌出初速度q指标提供了装备支撑。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得国家科技支撑计划等项目支持。

  煤与瓦斯突出危险预报仪

  TWY型煤与瓦斯突出危险预报仪主要用于突出矿井工作面突出预测和工作面措施效果检验中涉及钻孔瓦斯涌出初速度q指标的测定,也可用于钻孔瓦斯涌出衰减系数及钻孔自然瓦斯流量的测定。装置采用传感技术和计算程序,可实现自动测定,具有操作简单、数据自动采集、性能稳定、电池续航时间长等优点,已取得煤安标志和防爆合格证。符合煤炭行业标准MT/T 639-2019《钻孔瓦斯涌出初速度的测定方法》相关规定,是《防治煤与瓦斯突出细则》(2019版)关于防突信息化的重要支撑装备。

  该装备适用于突出矿井区域验证、工作面突出预测和工作面措施效果检验,操作简单、方便,不受人员专业水平限制等。

  已在黑龙江、山西、河南、安徽、四川、贵州等突出矿区得到多年推广应用,为区域验证、工作面突出预测和措施效果检验准确测定钻孔瓦斯涌出初速度q指标提供了装备支撑。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得国家科技支撑计划等项目支持。

  煤岩动力灾害声发射监测预警系统

  YSFS(A)煤岩动力灾害声发射监测预警系统利用声发射技术对采掘工作面煤岩动力灾害进行实时监测和超前预警。系统主要包括声发射传感器、井下采集仪、地面上位机和预警软件等。井下采集的声发射信号通过工业环网传输至地面上位机,经软件分析处理后,对煤岩动力灾害危险性发出预警。该系统已取得煤安标志和防爆合格证,具有实时监测、超前预警等优点,与目前工作面突出危险性预测方法相比,无需人工干预,监测预警结果可实时发布,是矿井信息化和智能化水平提升的有效支撑。

  该装备适用于煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害的实时监测和预警,也适用于坚硬顶板稳定性监测,设备安装方便、系统操作简单、人工干预少,不受人员专业水平限制等。

  已在辽宁、河南、重庆、四川等突出、冲击地压以及复合型动力灾害矿井得到成功应用。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得国家十五~十二五科技支撑计划等项目支持;成果已被列入国家煤监局煤矿安全生产先进适用技术推广目录(第三批);获得授权国内发明专利3项、软件著作权2项;获得河南省科技进步奖及中国煤炭工业协会科学技术奖等省部级奖励2项。

  高压容量法瓦斯吸附装置

  HCA-1型高压容量法瓦斯吸附装置是通过测定恒定温度不同压力条件下煤样的吸附瓦斯量,根据Langmuir吸附理论计算煤样瓦斯吸附常数(a、b值)的自动化装置,是瓦斯实验室的必备装备之一,可为掌握煤层瓦斯赋存特征提供准确的实验数据。装置包括称量系统、真空烘干系统、脱气系统、充气系统、吸附系统和监测系统等,可实现测定过程的自动化控制,性能稳定、操作简单,杜绝了传统测定方法的汞害问题,符合煤炭行业标准MT/T 752-1997煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)。

  该装备适用于瓦斯矿井瓦斯实验室建设;适用于各类煤的瓦斯吸附常数(a、b值)测定,装置操作简单、方便,不受人员专业水平限制等。

  已在山西、河南、贵州、内蒙古、四川等高瓦斯、突出矿区煤矿企业(煤矿)以及科研院所的瓦斯实验室得到普遍应用。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  三

  瓦斯地质条件探测技术与装备

  基于GIS的瓦斯地质及瓦斯动态预测可视化系统

  针对西南地区复杂地质条件下近距离突出煤层群开采,以瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测技术研究为基础,结合GIS空间分析技术,研发了一套具备煤矿瓦斯地质动态分析、瓦斯涌出量动态预测、超限预警等瓦斯治理业务的可视化系统,实现了西南地区复杂地质条件下煤矿瓦斯信息的动态化、智能化分析及预测,为煤矿瓦斯灾害的防治提供了有效手段,满足煤矿瓦斯治理信息化升级的政策导向。

  煤矿瓦斯防治、瓦斯地质及瓦斯涌出预测、数字矿山。

  通过在林华煤矿应用,实现了矿井图纸的半自动化更新、基础数据维护、瓦斯含量预测、工作面瓦斯涌出量预测、瓦斯超限原因智能分析等功能,其中,对工作面瓦斯涌出量预测的准确率达到92.35%。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、贵州省矿山安全科学研究院

  韩真理

  13608515056

  李青松

  15885526860

  国家煤矿安监局煤矿安全生产先进适用技术推广目录(2016年);专利:一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统、一种基于GIS的煤矿瓦斯涌出量动态预测方法;立项情况:“十二五”国家科技支撑计划。

  突出应力集中区弹性波透视CT探测技术

  本技术依据震动波波速与应力间的耦合关系,测定采掘区域应力集中程度。技术国际先进,成熟可靠。取得煤安认证。

  适用于采煤工作面、具有底抽巷的掘进工作面。

  河南平顶山矿区进行了应用,结果表明:应力集中区预测精度达到95%以上,可图形展示应力集中区域分布。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司。

  赵训,13595093816

  董国伟,17792549172

  国家自然科学基金项目成果。

  煤矿井下槽波探测技术与YTZ-3矿用存储式无缆遥测地震仪

  该技术利用在煤层中激发和传播的导波,探查工作面内断层、陷落柱、煤厚变化等地质异常、煤层不连续、探查煤层分叉、采空区、挠曲及应力集中、瓦斯富集、废弃巷道等地质构造探测。

  设备轻便:无主机、无通信、无大线,极大减少人力和运输设备的投入。

  操作简单:地面GPS时间同步授时,现场数据自动采集,人机交互简单,操作快捷。

  施工高效:放炮速度快,人员投入少,劳动强度低,施工周期短。

  功能齐全:可实现槽波数据提取、预处理、精细处理和CT成像;

  操作简单:数据处理流程化,操作简单。

  界面直观:多视图标签式界面,可实现三维成果显示。

  1、工作面内煤层厚度大于等于2米且煤层结构较简单,若有夹矸,其厚度须远小于煤层厚度;

  2、顶底板较完整且岩性与煤层有较大的物性差异,最好不是泥岩;

  3、上组煤未采动或高、低抽巷距煤层顶底板较远。

  该技术在两淮、山西、陕西、贵州等地均有应用。比如在孙疃煤矿成功发现30米直径含水陷落柱,经揭露验证误差在1米以内,减少打钻费用4300余万元,时间节省4个月。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  国家推广目录第四批第14项、获得发明专利2项、实用新型专利3项、软件著作权4项、获煤炭科学技术一等奖一项奖、省科技进步奖1项。

  地下空洞综合电磁法精准探测技术

  地下空洞综合电磁法精准探测技术是以煤矿地下采空区、溶洞等为探测目标,通过目标体与围岩的物性差异,采用地面大定源瞬变电磁、地孔三分量瞬变电磁、高精度三维激光/声呐扫描等技术手段紧密配合,对地下空洞从靶区定位、钻探揭露、三维精细扫描等步骤逐级实现目标体精准三维建模,实现了探测结果从常规定性解释到精准定量质的突破。

  该技术适合复杂地质条件,煤矿各类型采空区/溶洞(含水与否均可)精准探查、地下空洞治理、采空区复采探查等高标准要求。

  应用该技术对陕西陕北矿业韩家湾煤矿房柱式采空区进行了精准探测,通过此次探测查明了勘探区内煤柱、采空区及采区内纵置巷道具体位置及参数,采空区积水高度、范围、积水量,采空区顶板冒落情况。煤柱、房仓等边界勘探精度达到厘米级。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  正在申请相关发明专利,已申报2021年陕西省自然科学基础研究计划面上项目。

  多级瓦斯地质智能分析与管理系统

  该系统是一套高度集中矿井瓦斯地质信息、展示瓦斯地质规律和瓦斯治理成果的软件系统,能够大幅提高瓦斯地质图的绘制速度和精度。实现了矿井瓦斯地质图的智能绘制和自动更新、矿井瓦斯地质信息全方位预测、多维度瓦斯地质要素栅格图评价、区域防突措施效果智能判识及评价和工作面瓦斯地质异常预警,为煤矿安全生产和指挥决策提供基础依据。系统支持《防治煤与瓦斯突出细则》第二十五条要求,可快速裁剪采区、工作面瓦斯地质数据库,实现了多级别瓦斯地质图图幅之间的数据动态交互,图形智能生成,并与CAD图形数据无差别转换,方便防突预测图、防突措施竣工图编制。

  适用低瓦斯、高瓦斯、突出矿井

  系统在水矿集团、潞安集团、阳煤集团、神华集团等全国二百余对矿井进行了应用,瓦斯地质参数预测准确率达80%以上。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得软件著作权3项、专利5项;获十二五重大专项支持。

  基于钻孔电视成像与钻孔雷达融合的煤矿瓦斯地质条件精细探测技术与装备

  钻孔电视成像技术可以弥补因无钻孔取芯带来无法进行地质编录的问题。钻孔电视成像可对钻孔孔壁岩性、裂隙、断层等地质信息再现。钻孔雷达可以对钻孔孔壁以外0~20米范围内的复杂地质构造进行精细探测。因此,利用一个瓦斯抽采钻孔,采用先进的钻孔电视成像和钻孔雷达探测技术可以实现瓦斯钻孔地层的地质再现和钻孔周围地质构造的物探精细探测,实现抽采瓦斯钻探与物探的有机结合,具有非常实际意义和应用价值。

  适用于所有煤矿瓦斯抽采钻孔,钻孔孔径从50~200mm,钻孔深度从0~500米。

  已在山西、内蒙、陕西、河南、重庆、甘肃、宁夏、新疆等省的煤矿和北京煤科总院、重庆煤科院、西安研究院使用。

  贵州大学(贵州一和科技有限公司)、武汉长盛煤安科技有限公司

  张义平18685159703

  专利号:ZL 201610090741.2,软件著作权号:2013SR149720,

  项目参与的《进下超前探放水和水害监测关键技术系统研发》获2017年度中国地质十大地质科技进展奖。获山西同煤集团科研项目一项。

  煤矿开采超前预警、预报系统建立方法技术研究

  基于地表探测与地下探测技术相结合的物探方法。利用地表高密度电法、瞬变电磁法、音频大地电磁法等,探测深部不良地质体的分布位置及其展布形态,达到瓦斯防治提前预警的目的。在采掘过程中,利用地质雷达、地震波法等物探方法,定期探测采掘工作面前方不良地质体分布,建立长期的煤矿开采超前预报系统,提前开展隐患处理及预防工作,达到实时预报目的。

  一般适用于450米以浅地质信息的探测。地下探测技术需在开采工作面开展,煤层厚度应大于2m。

  地表探测技术已广泛应用于金属矿、非金属矿、页岩气等矿产勘查中,用以查明断裂构造、溶洞、采空区等,在煤矿的应用相对较少。地下探测技术已广泛应用于公路、铁路隧道挖掘的超前地质预报,以探明隧道前方地质情况,为隧道挖掘提供地质信息,该技术在煤矿的应用相对较少。

  贵州省地质调质调查

  蒋开源13984017108

  煤矿井下孔内地质雷达精细探测技术

  采用孔内地质雷达及孔内窥视(电视)仪,综合探孔周围煤体电磁波探测波形图及孔壁可视化高清影像,判断前方地质体岩溶、裂隙特征;探孔孔径大于50mm,探测范围为掘进工作面前方60m内、半径15m内地质体岩溶和裂隙情况;该工艺探测准确、精度高、范围大、可以有效减少超前探孔工程量,达到国内领先水平;该装备体积小、重量轻、测定方便快捷、易于使用。

  硬岩(f>8)岩巷掘进工作面前方60m、半径15m范围岩溶、裂隙探测,预防岩溶裂隙瓦斯。

  在重庆能投集团下属打通一矿、逢春煤矿、松藻煤矿等11对矿井进行应用,共探测地质异常孔32个,在实际掘进中均发现有岩溶、裂隙等地质构造存在,裂隙的方位、大小等探测结果与现场实际情况基本吻合。

  重庆市能源投资集团科技有限责任公司

  周俊杰13996366569

  重庆市煤炭发展专项资金项目、专利2项

  四

  煤层增透技术与装备

  SF-1型高压水射流钻扩一体化技术及装备

  本技术装备额定工作流量为40L/min,额定工作压力为30MPa,应用于石门揭煤、穿层及顺层钻孔卸压增透强化抽排瓦斯。技术国际先进,成熟可靠。取得煤安认证。

  适用于f=0.2~0.7松软、中硬煤层。

  安徽淮南矿区进行了应用,结果表明:扩孔后形成的孔洞直径在300~900mm,是扩孔前的3~9倍;单孔扩孔后瓦斯浓度是扩孔前的10倍,扩孔后百米煤孔最大瓦斯流量为扩孔前5倍。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司。

  赵训13595093816

  董国伟,17792549172

  国家科技支撑计划、国家科技重大专项成果;取得省部级一、二等奖。

  突出煤层顶板分段水力预裂成套技术及装备

  本技术装备额定工作流量为120m3/h,额定工作压力最高可达70MPa,通过底抽巷钻孔分3~5段进行预裂突出煤层顶板进而增大煤层透气性。技术国际先进,成熟可靠。取得煤安认证。

  适用于f≥0.2煤岩层。

  陕西韩城矿区进行了应用,结果表明:松软突出煤层透气性增大10倍以上。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司。

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  国家科技支撑计划项目成果;取得省部级一、二等奖。

  井下定向长钻孔水力压裂高效抽采技术与装备

  采用ZDY4000LD(C)、ZDY6000LD(B)、ZDY12000LD等全液压定向钻机和大排量高压力压裂泵组,结合自主研发的井下裸眼封隔压裂工具组合,实现井下水力压裂长钻孔定点、快速封孔与分段压裂,单孔最大压裂段数达12段,封孔时间小于20min,压裂工具串下入深度大于500m。该技术综合了定向钻进高效抽采技术和水力压裂增透强化抽采的技术优势,使得井下水力压裂强化瓦斯抽采技术由传统的点式压裂转变为区域压裂,实现了碎软煤层、中~硬煤层的大区域煤层增透与瓦斯高效抽采。

  适用于地质构造简单、煤层透气性差的碎软和中等硬度煤层(煤层坚固性系数≤1.5,顶底板以砂岩为主)、硬煤层(煤层坚固性系数>1.5)的煤层区域增透与强化抽采

  在阳泉、韩城、黄陵、新疆、焦作、神东等典型矿区进行了应用,煤层可抽性显著改善、瓦斯抽采量大幅提升、抽采达标周期缩短、接续紧张局面有效缓解;坚硬顶板弱化方面,顶板周期来压步距和支架阻力明显减小,底鼓及片帮现象显著减弱(或消除);,为矿井的安全高效开采提供了技术支撑。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  超高压水力割缝卸压增透技术及装备

  超高压水力割缝装置以高压水为动力,对煤体进行切割、剥离,在煤体中形成不规则缝槽,显著增大钻孔内煤体暴露面积,切割形成的缝槽使钻孔内煤体得以充分卸压、增透,为煤体中瓦斯排放创造了有利条件,达到煤层卸压、增透的目的。创新研发了高低压转换装置及超高压远程操控装置,可实现钻-冲-割一体化割缝,缩短工艺流程,实现了100m以上远程操控,装备连接处均设有安全防护,成套装备承压150MPa以上,形成了超高压水力传输及安全防护系统,确保施工安全。装置最大工作压力100MPa(煤矿领域国内最高),切割时间3min~5min、中等硬度煤层割缝半径达1.0m~2.5m,切割缝槽宽度2cm~6cm,单刀割出煤量0.3~0.8t。

  适用于高地应力、高瓦斯、低透气性煤层(煤层硬度f>0.3)工作面顺层钻孔、穿层钻孔及石门揭煤卸压增透、冲击地压防治等,顺层钻孔割缝深度80~120m,穿层钻孔割缝深度80~140m。

  该技术及装备已在安徽、山西、贵州、河南等30余对矿井推广应用,可显著提高钻孔瓦斯抽采效果。现场应用情况表明,采用超高压水力割缝技术及装备可提高钻孔瓦斯抽采浓度约2.5倍,提高钻孔瓦斯抽采纯量约3倍,减少钻孔工程量40%以上,缩短抽采达标时间40%以上,提高钻孔有效抽采半径约2.5倍。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  19923107273

  获得国内发明及实用新型专利共计13项。获得中国安全生产协会二等奖1项,中国煤炭工业科学技术二等奖1项,中国安全生产协会安全科技进步奖三等奖1项。

  井下煤层水力压裂增透技术及装备

  该技术是一种通过外在机械力产生的高压水在原岩煤体中实现压裂造缝,形成瓦斯流动的通道,能够有效的增加煤层透气性,提高瓦斯抽放量的一种增透措施。

  在弹塑性断裂力学理论基础上分析了影响松软煤层压裂的主控因素,结合数值试验与现场工艺,形成了基于起裂压力、扩展压力、最小流量、裂纹开度与裂纹数目等参数的压裂参数设计体系与井下低透煤层施工的三原则。从水力压裂的可行性评价、设计、装备、压裂工艺、排水工艺、效果评价方法等方面形成了成套技术。研究表明,实施压裂后煤层透气性大幅增加,在钻孔工程量缩减1/3的条件下,抽采达标时间可缩短1/3,经济效益与时间效益显著。

  ①坚固性系数小于0.3的极软煤也可以压裂;②增透效果随着煤体强度的增加而增加;③压裂过程中压力主要影响因素为地应力,与煤体强度影响较小;④适用于无断层、火成岩侵入、溶洞等地质异常区。

  在平煤12矿水力压裂后该区域抽采一年里平均浓度达到44.48%,相比未进行水力压裂抽采浓度11.36%提高了3.92倍;平均单孔抽采纯量为0.0348m3/min,相比未进行水力压裂区域单孔抽采纯量0.0023m3/min提高了15.13倍,抽采效果提升显著。

  中煤科工集团重庆研究院有限公司

  刘志伟

  17300234335

  韩承强

  1992310727

  获得国内发明及实用新型专利共5项。

  获中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖、二等奖各一项。

  在研项目包括:三个国家重大专项任务、两个国家局NB标准、一个山东省重大专项任务等。

  软煤层可控冲击波渗透性改造技术

  该技术应用于软煤层储层改造,其特点:以冲击波增透孔为中心向外,煤层流场由井巷采动流场向冲击波改造流场过渡,扩展了原有的有效流场半径,冲击波改造流场类似于地面井煤层流场,可以通过排水降压形式产出煤层瓦斯;冲击波改造流场为抽采影响带流场提供了更为充足的瓦斯气源,有效阻滞瓦斯流量衰减系数的快速降低,显著提高抽采效果。

  适用于软煤层压裂改造。由于软煤层压裂改造难度大,技术应用前景好。

  可控冲击波技术是一种物理法储层改造技术,以幅值、冲量、作用区域和作业次数方便控制为特点,在储层中以“单点多次、多点连续”的方式对储层进行冲击作用,提高对储层的作业效果。目前该技术在中海油西山煤层气区块已开展试验研究,效果较好。

  贵州省地矿局一一五地质大队,贵州大学

  金 波

  13885348599

  构造煤煤层气压裂改造技术

  运用常规水力压裂对构造煤(软弱煤层、碎裂煤)和煤的层改造效果有限。构造煤顶板完整,岩性多为砂岩时,在构造煤顶板采用水平井多段压裂施工技术,可以产生较长且与煤层沟通良好的压裂缝,具有降低入井液对煤层的伤害、提高排采效。

  适用于构造煤(软弱煤层、碎裂煤等)煤层气开发,煤层顶板为砂岩等较硬岩层,顶底板岩性稳定。

  淮北矿区芦岭井田,采用构造煤顶板压裂技术,获得稳定气量超过5000方/天的构造煤层气水平井产气记录,贵州省内还没有相关研究或成果。

  贵州省地矿局117地质大队,中煤科工集团西安研究院

  曾昭光

  13985048937

  煤矿井下控制水力压裂增透技术、工艺与装备

  掌握了水力压裂应力演化及裂缝扩展规律,摸清了水力压裂增透控制机制;形成了煤矿井下控制水力压裂增透技术、工艺与装备体系,达到国际先进水平。其中,压裂泵组单泵最大施工压力78MPa、最大施工流量70.5m3/h,达到了5级精细化控制,实时监控压裂数据和远程智能精细化控制压裂;压裂最大影响半径达80m;具有控制水力压裂全过程安全保障技术;形成了重庆地方标准《煤矿井下水力压裂技术安全规范》。

  适用于结构类型I~IV,煤体硬度f>0.2的煤体增透,主要为顺层压裂、穿层压裂、石门和隧道揭煤块段压裂、顶(底)板长钻孔压裂等,是一项煤层区域增透措施。

  在重庆、贵州、河南、山西、四川等20余对矿井中推广应用,增透后煤层透气性系数增加了75~366倍,平均单孔瓦斯抽采纯量提高了6~15倍,抽采达标时间平均缩短25~50%;在山西阳煤新元煤矿顶板长钻孔压裂增透后,抽采浓度高达85%以上,单孔抽采纯量达700m3/d以上;贵州新凉风垭高铁隧道大断面揭煤,10.8个月即完成了9层煤的揭煤工作及180m的煤系地层开挖工作。在贵州天城坝、云南翠屏、云南红崖山等隧道揭煤中进行应用,取得了较好效果。

  重庆市能源投资集团科技有限责任公司

  张尚斌

  13696463428

  国推广目录第四批、重庆市技术创新指导目录第三批、“十二五”国家科技重大专项、发明专利7项、实用新型专利20余项、省部级以上奖励8项

  煤矿井下水力割缝增透技术与装备

  掌握了不同硬度条件下水力割缝破煤岩压力值、流量值大小及水力割缝破煤岩的最佳割缝时长的计算方法;掌握割缝宽度、深度、间距等参数与缝槽周围煤岩体内应力应变(卸压)的关系;形成水力割缝钻孔有效抽采半径确定的方法;形成煤矿井下水力割缝增透技术与装备,该技术达到了国内领先水平。

  适用于煤层硬度f>0.4的低透气性煤体增透,主要为工作面顺层钻孔、穿层钻孔及石门揭煤增透等,是一项煤层局部增透措施。

  该技术已实现重庆能源集团所属突出矿井全覆盖,并在贵州桐梓、贵州金沙、河南登封、重庆合川等地开展技术推广应用。覆盖不同硬度的煤体增透,直接割缝半径可达2.5~3.5m,影响半径可达5~6m。其中:在贵州桐梓万顺煤矿对煤体实施超高压水力割缝增透后,最大单孔瓦斯抽采浓度高达100%,平均单孔抽采浓度达60%,区域内平均瓦斯抽采纯量提高了137%。

  重庆市能源投资集团科技有限责任公司

  张尚斌13696463428

  “十一五”国家科技重大专项、重庆市煤炭发展专项资金项目、专利3项、省部级以上奖励1项

  松软低透气性突出煤层机械水力一体化造穴增透技术

  机械打钻造穴、水力冲孔合为一体,在常规打钻中采用2-4MPa的低压水,起到排粉降尘、冷却钻头的作用;机械扩孔时注水泵站处于8-12MPa高压状态,机械刀臂打开,进行煤体切割产生孔洞。通过在钻孔周围形成孔洞,孔洞周围煤体在地应力的作用下发生挤压变形,媒体向孔洞方向发生大幅度的移动,使钻孔周围煤层充分卸压,从而使裂隙增加,大幅度提高煤层透气性,从而提高抽采效果。采取机械造穴后,单孔抽采浓度提高,对瓦斯控制效果显著;水力一体化扩孔工艺流程简单、施工强度小、适应性强、应用效果好。

  应用于高瓦斯、突出煤层增透卸压强化瓦斯抽采

  目前在贵州省黔西南州普安县糯东煤矿12000底抽巷和贵州省毕节地区黔西县新田煤矿1901工作面和1405运顺底抽巷应用本技术进行瓦斯治理,通过机械水力一体化造穴技术的实施有效提高了瓦斯抽采效率,减少了瓦斯抽采钻孔施工数量,降低了瓦斯治理投入,确保矿井实现了安全生产。

  贵州豫能黔西分公司

  刘雨涛15939097627

  松软煤层可控冲击波增渗瓦斯抽采技术

  可控冲击波增渗技术将较难抽采煤层转变为可以抽采-容易抽采煤层。能够改变瓦斯流场,依次由采动流场向冲击波改造流场过渡,该技术有效影响范围远超出煤层采动破裂范围,提供了更为充足的气源,有效缓解流量衰减系数快速降低,具有提高煤层渗透率、促进煤层气解吸、提高煤层流体流动性、安全快速,低成本,简便无污染等特点和技术优势。

  适合在井下进行冲击波增透,提高煤层的透气性系数,降低煤层瓦斯抽采难度;适合对煤层气地面开发井进行解堵增渗,降低煤层气井排采过程中通道堵塞对产气量造成的影响,提高煤层气井抽采效果。

  该技术在贵州中井矿得到有效应用,最高抽采瓦斯纯量达到7917m3/d,降低煤层瓦斯效果明显。该技术将较难抽采煤层转变为可以抽采-容易抽采煤层。单孔日均瓦斯抽采量最高提升6.54倍,平均3.37倍;单孔平均抽采总量提高3.24倍;瓦斯浓度平均提高2.33倍,抽采影响半径可达40-60m,钻孔工程量减少4-9倍。

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  煤层瓦斯液态CO2致裂增透抽采技术

  利用液态CO2受热成为气体后体积膨胀600倍和CO2对煤层吸附性比CH4高8倍的亲煤特性,产生应力波向周围传播,应力波和高能气体一方面使煤体产生新的裂隙,促使原生裂隙扩展、发育,进而达到致裂增透的效果。其工作过程为致裂器组装、液态CO2气体充装、井下安装及起爆致裂4个阶段,使煤层透气性和瓦斯游离度双重提高,达到安全快速抽采和消突的目标。该技术取得单孔最高浓度为85.5%,最高纯量为1.16m?/min,比非致裂区域瓦斯抽采效率提高30倍以上,瓦斯利用率达到90%以上。

  基本适用于所有煤体结构煤层,软煤煤体被破坏通常成塑性,不存在原生的规则裂隙,常规水力增透技术不能开启新裂缝或者扩展已有裂缝,而是在某点形成压力集中;对于软煤来说采用气体介质能使煤层透气性和瓦斯游离度双重提高,达到释放地应力、增透的目的。

  该技术在贵州多个矿得到有效应用,增透施工后单孔瓦斯最高浓度95.3%,最高纯量为1.2m?/min,致裂半径可达18m,比非致裂区域瓦斯抽出效率提高35倍,瓦斯利用率达到92%以上。

  贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心

  陈捷13984074200

  五

  其 它

  煤矿井下密闭墙快速构筑成套技术及装备

  形成了一套完整的“机械化掏槽+人工支模+上料搅拌泵送”于一体的煤矿井下密闭墙快速构筑成套技术及装备,可防止漏风、瓦斯等气体扩散。技术国际先进,成熟可靠。取得煤安认证。

  适用于所有煤矿。

  陕西陕煤矿区进行了应用,结果表明:永久密闭材料2h时凝固强度大于4MPa,28天时抗压强度不低于55MPa;临时密闭材料10min内浆液失去流动性,28d抗压强度可达到2.4MPa。使用新型密闭材料施工的密闭墙体不易产生裂纹。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  突出煤层注浆加固技术及材料

  技术开发了新型超低温、阻燃、高抗压强度煤岩体注浆加固材料及注浆工艺,可增强突出煤层强度。技术国际先进,成熟可靠。

  适用于f≥0.2煤岩层。

  陕西陕煤矿区进行了应用,结果表明:材料反应时间短(1~2分钟),抗压强度高(10MPa左右),注浆后加固半径达到了4m。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  突出煤层沿空留巷围岩控制技术及装备

  技术开发了一套突出松软煤层沿空留巷专用单体液压支柱、组合式液压支架及机械臂、采空区封闭工艺及喷涂材料等技术及装备,解决了突出煤层沿空留巷技术难题、采空区瓦斯扩散、易于发生火灾问题。技术国际先进,成熟可靠。

  适用于f≥0.2煤岩层。

  陕西陕煤矿区进行了应用,结果表明:巷道底鼓量由原来的1.5m减小到0.2m,采空区密闭良好。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  突出煤层巷道表面薄喷封闭材料及技术

  技术开发了一种新型煤矿安全功能性无机复合材料及技术,可用于突出煤层巷道表面薄喷,解决了采空区瓦斯扩散、易于发生火灾问题。技术国际先进,成熟可靠。

  适用于f≥0.2煤层。

  陕西韩城进行了应用,结果表明:材料表干时间短(小于40分钟),抗拉强度高(大于3MPa),涂层无开裂,表面平整,光滑,解决了突出煤层小煤柱漏风问题。

  贵州省煤矿设计研究院有限公司、西安科技大学、西安赛菲矿业科技有限公司

  赵训13595093816

  董国伟17792549172

  “微震-视电阻率”联合监测系统

  系统能够实时、动态、三维立体监测整个矿井区域采掘活动引起的矿震事件,通过时间、空间、强度三维可视化展示,实时掌握采场围岩应力集中程度、危险区域,确定震源机制及顶底板水情变化情况。可以对矿山冲击地压灾害进行分级预警。

  KJ959在线微震监测系统适用煤矿动力灾害监测预警、顶底板破坏深度监测,ZDJ11-Z电阻率监测系统适用于工作面顶底板围岩富水性动态变化监测

  该系统在国能集团、皖北煤业集团、龙煤集团、陕北矿业、阳煤集团等下属煤矿进行了推广应用,主要涉及越界开采、冲击矿压监测预警、顶底板“两带”破坏深度、顶底板富水性动态监测等多个领域,取得了较好效果,理想情况下空间定位精度能达到10m。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  微震数据显示软件MicSeisView,专利号:2013SR101636基于矿井电法监测的水害分级实市预警方法及系统,专利号:ZL2017-1-1265780.2

  矿用孔中电磁法探测技术

  矿用孔中电磁法探测技术包含钻孔瞬变电磁技术、钻孔直流电测深技术和孔间音频电透视技术,该套技术可以将常规电磁物探技术和现有钻孔结合,大幅减少巷道内金属、电磁干扰,对钻孔径向30m范围或两孔间距60m范围的孔旁隐伏地质构造进行精细探查,间接提高钻孔的探测半径。可用于探查断层、岩层裂隙带、陷落柱、煤矿采空区等灾害地质构造,保障煤矿安全生产。

  该技术可用于井下掘进、回采工作面附近水文地质条件探查。适用于孔径大于69mm的,孔深小于120m的探放水孔、瓦斯抽放孔径向探查,也可适用于孔径大于89mm,孔深小于500m的定向钻孔探测。

  该技术与装备在山西、内蒙、陕西、河北等地的国有大中型煤炭企业得到了推广应用,有机地将钻探和物探技术相结合,实现了一孔多用。对单个钻孔周边以及多孔之间的采空区、含水断层构造的探查效果明显。

  中煤科工集团西安研究院有限公司、贵州省煤矿设计研究院有限公司

  张振勇

  15291186342

  赵训

  13595093816

  煤矿井下钻孔中径向含水异常体探测方法,国家发明专利,专利号:ZL201410310745.8一种基于钻孔的煤矿井下孔中电磁波透视方法,专利号:ZL2017-1-0564517.7

  基于平板电脑的煤矿钻探数据采集与人员安全跟踪系统

  基于手持平板电脑的煤矿勘探钻孔编录系统,采用标准化数据库结构,应用语音智能识别数字化技术,在野外现场编录钻孔。其核心技术是基于地质学语料库的语音识别录入与基于Android设备的钻孔数据智能化采集。采用私有云存储技术,建立移动端、云端数据双存储与云端数据库汇总;采用多平台交互技术,实现钻孔数据实时上云和实时共享。同时采用卫星辅助定位技术,实现数据采集人员的野外实时定位与轨迹跟踪管理。

  所购置手持平板需支持GPS、北斗双模体系;井巷内需采用传感器进行定位并提供定位数据接入接口。无网络状态下可采用本地存储,然后上传与汇总。

  实现钻探数据的实时采集;提供语音识别与现场钻探编录;数据实时上传与汇总。

  贵州省地质矿产勘查开发局、武汉地大坤迪科技有限公司

  陈国勇

  13765156599

  基于探采全过程的三维数字矿山信息管理与服务平台

  这是矿山勘探开采一体化的地质大数据云平台,可实现勘探、采掘过程的地质数据一体化存储、管理和服务。平台提供数据服务框架,支撑矿山企业数字化转型和智能化管理;提供分布式协同的数据服务一体化和分析、管控智能化技术,支持探采过程的全部数据实时入库、专题图件编绘、三维矿山建模、三维储量动态估算、三维露采境界分析、井巷模拟仿真、开采计划编制、采空区实时模拟分析,以及矿山生产过程跟踪服务。

  需收集煤矿前期所有勘查相关数据,如地、物、化、遥等数据,并实现标准化与数字化;煤矿开采过程中,需专人负责数据实时收集、整理和入库工作。

  可实现煤矿的探采数据的一体化管理;

  通过实时数据更新,进行三维矿山透明化、信息化管理。

  贵州省地质矿产勘查开发局

  武汉地大坤迪科技有限公司

  陈国勇

  13765156599

  高效防尘防爆干式除尘系统

  KCG-600Q干式除尘系统,可有效改善巷道的工作环境,预防威胁人身安全的瓦斯煤尘爆炸的发生。产品工作不需消耗水(或其他液体),粉尘回收处理简单。由控尘和除尘两大部分组成。采用特殊过滤介质,除尘效率高,对5μm以下的呼吸性粉尘除尘效率可达97%以上,综合除尘效率可达99%以上。滤芯具有阻燃、防静电特、防水、防油、对粘度大粉尘易清理、刚性好、使用寿命长等特点。全自动清灰系统、大功率的防爆抽出式风机保证了系统的高效除尘。完善的电控系统提高整机运行的可靠性,降低操作和维护难度。

  该装备适用于:工作面粉尘的处理,对呼吸性粉尘、疏水性粉尘、遇水易板结类粉尘处理更具优势;要求环境温度为-5℃~+40℃;海拔高度不超过2000米;周围空气相对湿度不大于95%(25℃);

  巷道底板能承受系统的振动且与垂直面的安装倾斜度不超过15°。

  该设备在山东区域工作面进行应用的过程中,综合除尘效率达到了99.9%,呼吸性粉尘的除尘效率达到98%以上,有效地解决了煤尘聚集易产生粉尘爆炸和有效地保障了作业人员的身体健康。

  沈阳北方重矿机械有限公司

  滕艳丽13998802646

  已获得1项国家发明专利,3项实用新型专利权




(责任编辑:中钢网)
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资讯编辑:田甜 15981879377

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