1、礦井瓦斯綜合防治技術(shù)

成果詳情

成果介紹：針對復(fù)雜開采和地質(zhì)條件下的礦井瓦斯防治技術(shù)開展了系統(tǒng)研究，形成了以瓦斯含量快速測定、注水壓裂驅(qū)替、強化增透抽采、三維定向抽放、瓦斯-火耦合災(zāi)害協(xié)同防治、煤巖復(fù)合動力災(zāi)害防治等為核心的礦井瓦斯防治技術(shù)體系。所屬領(lǐng)域：礦山災(zāi)害預(yù)測與防治技術(shù)創(chuàng)新點： （1）通過進行煤與瓦斯突出的數(shù)值及物理模擬，構(gòu)建了煤與瓦斯突出能量條件和突出強度預(yù)測模型，揭示了瓦斯含量預(yù)測突出的基礎(chǔ)理論及其作用機制；得出了煤層瓦斯含量各影響因素的主次關(guān)系及最佳取樣工藝，構(gòu)建了測算瓦斯“損失量”的指數(shù)模型，開發(fā)了煤層瓦斯含量直接測定系統(tǒng)軟件，提出了取碎屑狀煤芯快速測定煤層瓦斯含量的方法；（2）揭示了煤體注水“損傷-滲流-驅(qū)氣”的動力學(xué)特征。研發(fā)了深部煤體水壓致裂增透-潤濕動態(tài)實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了加載控制裝置邊界效應(yīng)的消除、各向異性滲流全密封和滲流性能的動態(tài)檢測；分析了實驗圍壓和孔隙水壓對煤體結(jié)構(gòu)損傷和滲流特性的影響規(guī)律，基于分形幾何理論構(gòu)建了滲透率的分形模型，建立了含瓦斯煤層注水的非線性滲流動力學(xué)模型，揭示了煤體注水驅(qū)氣動力學(xué)特性。（3）研發(fā)了一體化深孔負壓取碎屑煤樣技術(shù)及裝備、氣水煤分離裝置等系列工藝及裝備，建立了以瓦斯含量測試為主的突出危險性區(qū)域預(yù)測技術(shù)，進行了工程應(yīng)用并擴展至保護層效果考察中。（4）提出了工作面瓦斯與火預(yù)警技術(shù)及應(yīng)急管理體系及大面積采空區(qū)瓦斯與自然發(fā)火災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測技術(shù)；形成了包含采空區(qū)動態(tài)隔離技術(shù)、高位鉆孔瓦斯抽放與防滅火一體化技術(shù)等的深部綜放工作面瓦斯與火災(zāi)害協(xié)同防控技術(shù)，并成功進行了工程應(yīng)用。應(yīng)用場景：應(yīng)用于復(fù)雜條件下礦井瓦斯災(zāi)害的高效防治，對于深部開采礦井、瓦斯-火耦合災(zāi)害威脅礦井、煤巖復(fù)合動力災(zāi)害威脅礦井的瓦斯高效治理具有重要的指導(dǎo)和工程實踐意義成果介紹：針對復(fù)雜開采和地質(zhì)條件下的礦井瓦斯防治技術(shù)開展了系統(tǒng)研究，形成了以瓦斯含量快速測定、注水壓裂驅(qū)替、強化增透抽采、三維定向抽放、瓦斯-火耦合災(zāi)害協(xié)同防治、煤巖復(fù)合動力災(zāi)害防治等為核心的礦井瓦斯防治技術(shù)體系。

2、綜采工作面塵源局部霧化封閉與活性磁化水基質(zhì)聯(lián)合降塵技術(shù)

成果詳情

成果介紹：通過采煤機水動力除塵器、負壓卷吸除塵器、霧化引射噴霧裝置等高效控除塵裝備構(gòu)筑局部霧化空間封閉截割、移架粉塵的逸散區(qū)域，抑制截割粉塵向液壓支架方向的人員作業(yè)區(qū)域逃逸，并將滯留于人行道中的移架粉塵帶離人員作業(yè)區(qū)域。此外，為進一步提高霧化捕塵效率，研發(fā)了與之配套的高效環(huán)保型降塵劑與活性磁化水高效磁化裝置，制備得到了具有強濕潤性、高霧化能力的新型活性磁化水降塵介質(zhì)。最終構(gòu)建了塵源局部霧化封閉與活性磁化水基質(zhì)聯(lián)合高效降塵技術(shù)體系。所屬領(lǐng)域：礦山安全；職業(yè)健康；節(jié)能環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新點：研發(fā)了采煤機新型水動力除塵器、負壓卷吸除塵器、霧化引射噴霧裝置以及活性磁化水基質(zhì)自動添加裝置等高效控除塵裝備，構(gòu)建了塵源局部霧化封閉與活性磁化水基質(zhì)聯(lián)合高效降塵技術(shù)體系。應(yīng)用場景：煤礦井下綜采(放)工作面、非煤礦山主要作業(yè)區(qū)域成果介紹：通過采煤機水動力除塵器、負壓卷吸除塵器、霧化引射噴霧裝置等高效控除塵裝備構(gòu)筑局部霧化空間封閉截割、移架粉塵的逸散區(qū)域，抑制截割粉塵向液壓支架方向的人員作業(yè)區(qū)域逃逸，并將滯留于人行道中的移架粉塵帶離人員作業(yè)區(qū)域。此外，為進一步提高霧化捕塵效率，研發(fā)了與之配套的高效環(huán)保型降塵劑與活性磁化水高效磁化裝置，制備得到了具有強濕潤性、高霧化能力的新型活性磁化水降塵介質(zhì)。最終構(gòu)建了塵源局部霧化封閉與活性磁化水基質(zhì)聯(lián)合高效降塵技術(shù)體系。

3、煤礦巷道機械化掘進粉塵污染控除關(guān)鍵技術(shù)

成果詳情

成果介紹：（1）發(fā)明了可快速覆蓋巷道全斷面的多向旋流風幕控塵技術(shù)，短距離內(nèi)快速形成風流，方向均指向工作面、阻隔粉塵擴散的風幕，提高了抽塵凈化效果；構(gòu)建了由輕質(zhì)三向旋流風幕裝置、高效濕式除塵風機、增潤劑定量添加裝置等構(gòu)成的高效小型化風霧雙幕協(xié)同增效控除塵成套裝備體系；（2）研究了減阻調(diào)堵技術(shù)，發(fā)明了礦用混凝土噴射機（組）及強制攪拌機、噴射輔助機械臂等裝備；實現(xiàn)了管道堵塞和噴射粉塵的有效預(yù)防和主動調(diào)控，破解了井下施工水泥塵無法源頭上根本控制的難題。所屬領(lǐng)域：礦山安全 綜合防塵技術(shù)創(chuàng)新點： （1）發(fā)明了由輕質(zhì)三向旋流風幕裝置、高效濕式除塵風機、增潤劑定量添加裝置等構(gòu)成的高效小型化風霧雙幕協(xié)同增效控除塵成套裝備。（2）發(fā)明了礦用混凝土噴射機（組）及強制攪拌機、噴射輔助機械臂、速凝劑自動添加裝置等濕式噴射設(shè)備。實現(xiàn)了井下狹小巷道空間低塵化快速高質(zhì)量混凝土噴射。應(yīng)用場景： 該科技成果包括高效小型化風霧雙幕協(xié)同增效控除塵裝備以及成套混凝土濕式噴射裝備體系分別應(yīng)用于對煤礦綜掘工作面和噴漿作業(yè)區(qū)域粉塵污染的高效控除，解決煤礦礦工塵肺病高發(fā)難題成果介紹：（1）發(fā)明了可快速覆蓋巷道全斷面的多向旋流風幕控塵技術(shù)，短距離內(nèi)快速形成風流，方向均指向工作面、阻隔粉塵擴散的風幕，提高了抽塵凈化效果；構(gòu)建了由輕質(zhì)三向旋流風幕裝置、高效濕式除塵風機、增潤劑定量添加裝置等構(gòu)成的高效小型化風霧雙幕協(xié)同增效控除塵成套裝備體系；（2）研究了減阻調(diào)堵技術(shù)，發(fā)明了礦用混凝土噴射機（組）及強制攪拌機、噴射輔助機械臂等裝備；實現(xiàn)了管道堵塞和噴射粉塵的有效預(yù)防和主動調(diào)控，破解了井下施工水泥塵無法源頭上根本控制的難題。

4、近距離煤層上行卸壓開采防治沖擊地壓關(guān)鍵技術(shù)

成果詳情

成果介紹：本成果采用聲波速度和裂隙分形特征修正Hoek-Brown準則，并用于研究煤礦大范圍巖層受多次采動影響損傷破壞演化規(guī)律；揭示上下煤層兩次采動影響下間隔層內(nèi)破裂分布及梯度變化規(guī)律，獲得滿足有效卸壓與間隔層穩(wěn)定并舉的厚度力學(xué)判據(jù),為深部科學(xué)上行卸壓開采提供理論支持。所屬領(lǐng)域：煤礦開采領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新點： 采用巖石波速與不同加載水平下巖石破裂展布分維對Hoek-Brown準則進行了修正；發(fā)明了間隔層破裂范圍與結(jié)構(gòu)特征探測系統(tǒng)；建立了煤層群開采間隔層破斷結(jié)構(gòu)演化模型，得到了滿足有效卸壓與間隔層穩(wěn)定并舉的厚度力學(xué)判據(jù)，為通過上行卸壓開采防治沖擊地壓提供了有力技術(shù)支持。應(yīng)用場景： 主要應(yīng)用于解決多次采動條件下間隔層破斷造成的強礦壓采煤工作面支護難題，可顯著提高煤炭開采效率和安全性，極大減少了煤炭資源的浪費，有效的避免了沖擊地壓等動力災(zāi)害的發(fā)生成果介紹：本成果采用聲波速度和裂隙分形特征修正Hoek-Brown準則，并用于研究煤礦大范圍巖層受多次采動影響損傷破壞演化規(guī)律；揭示上下煤層兩次采動影響下間隔層內(nèi)破裂分布及梯度變化規(guī)律，獲得滿足有效卸壓與間隔層穩(wěn)定并舉的厚度力學(xué)判據(jù),為深部科學(xué)上行卸壓開采提供理論支持。

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