1、礦井瓦斯綜合防治技術(shù)

成果詳情

成果介紹：針對(duì)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(qiáng)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(dòng)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(diǎn)： （1）通過進(jìn)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(qiáng)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(jī)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(dòng)力學(xué)特征。研發(fā)了深部煤體水壓致裂增透-潤濕動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)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(dòng)態(tài)檢測；分析了實(shí)驗(yàn)圍壓和孔隙水壓對(duì)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(dòng)力學(xué)模型，揭示了煤體注水驅(qū)氣動(dòng)力學(xué)特性。（3）研發(fā)了一體化深孔負(fù)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(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測技術(shù)，進(jìn)行了工程應(yīng)用并擴(kuò)展至保護(hù)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(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)；形成了包含采空區(qū)動(dòng)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(jìn)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(duì)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(dòng)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(shí)踐意義成果介紹：針對(duì)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(qiáng)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(dòng)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(jī)水動(dòng)力除塵器、負(fù)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(jìn)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(qiáng)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(diǎn)：研發(fā)了采煤機(jī)新型水動(dòng)力除塵器、負(fù)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(dòng)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(jī)水動(dòng)力除塵器、負(fù)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(jìn)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(qiáng)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(jī)械化掘進(jìn)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(fēng)幕控塵技術(shù)，短距離內(nèi)快速形成風(fēng)流，方向均指向工作面、阻隔粉塵擴(kuò)散的風(fēng)幕，提高了抽塵凈化效果；構(gòu)建了由輕質(zhì)三向旋流風(fēng)幕裝置、高效濕式除塵風(fēng)機(jī)、增潤劑定量添加裝置等構(gòu)成的高效小型化風(fēng)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(jī)（組）及強(qiáng)制攪拌機(jī)、噴射輔助機(jī)械臂等裝備；實(shí)現(xiàn)了管道堵塞和噴射粉塵的有效預(yù)防和主動(dòng)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(diǎn)： （1）發(fā)明了由輕質(zhì)三向旋流風(fēng)幕裝置、高效濕式除塵風(fēng)機(jī)、增潤劑定量添加裝置等構(gòu)成的高效小型化風(fēng)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(jī)（組）及強(qiáng)制攪拌機(jī)、噴射輔助機(jī)械臂、速凝劑自動(dòng)添加裝置等濕式噴射設(shè)備。實(shí)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(fēng)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(duì)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(fēng)幕控塵技術(shù)，短距離內(nèi)快速形成風(fēng)流，方向均指向工作面、阻隔粉塵擴(kuò)散的風(fēng)幕，提高了抽塵凈化效果；構(gòu)建了由輕質(zhì)三向旋流風(fēng)幕裝置、高效濕式除塵風(fēng)機(jī)、增潤劑定量添加裝置等構(gòu)成的高效小型化風(fēng)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(jī)（組）及強(qiáng)制攪拌機(jī)、噴射輔助機(jī)械臂等裝備；實(shí)現(xiàn)了管道堵塞和噴射粉塵的有效預(yù)防和主動(dòng)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(zhǔn)則，并用于研究煤礦大范圍巖層受多次采動(dòng)影響損傷破壞演化規(guī)律；揭示上下煤層兩次采動(dòng)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(diǎn)： 采用巖石波速與不同加載水平下巖石破裂展布分維對(duì)Hoek-Brown準(zhǔn)則進(jìn)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(dòng)條件下間隔層破斷造成的強(qiáng)礦壓采煤工作面支護(hù)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(fèi)，有效的避免了沖擊地壓等動(dòng)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(zhǔn)則，并用于研究煤礦大范圍巖層受多次采動(dòng)影響損傷破壞演化規(guī)律；揭示上下煤層兩次采動(dòng)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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