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煤与瓦斯突出矿井深部动力灾害一体化预测与防治关键技术
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  • 公布年份:
    2014
  • 中图分类:
    TD76, TD713
  • 关键词:
  • 成果简介:
    煤与瓦斯突出是煤矿开采中最为严重的动力灾害之一,具有突发性、规模大和易引发瓦斯、煤尘爆炸等次生灾害等特点。中国是煤与瓦斯突出灾害最严重的国家,2011年我国1404处国有重点煤矿中煤与瓦斯突出矿井共有274处。随着开采深度的增加和开采强度的增大,不仅煤与瓦斯突出灾害更加严重,同时该类矿井又出现了煤矿中另一种动力灾害——冲击地压,造成同一矿井煤与瓦斯突出和冲击地压两种灾害互为共存,互相影响,相互复合,致使矿井动力灾害的发生机理更加复杂,预测和治理难度增大。因此,煤与瓦斯突出矿井深部动力灾害一体化预测与防治成为煤矿安全开采面临的重大科技问题。该项目历经二十余年不断攻关和反复实践改进,建立了煤与瓦斯突出和冲击地压统一失稳理论,创新研发了煤与瓦斯突出矿井深部动力灾害一体化预测与防治技术。主要技术内容:煤与瓦斯突出和冲击地压统一失稳理论。煤与瓦斯突出和冲击地压一体化预测技术。煤与瓦斯突出和冲击地压一体化防治技术。授权专利及技术成果;该项目共获得3项国家发明专利,5项实用新型专利,1项国家标准,1项安全生产行业标准,1项煤炭行业标准,2项省部级科学技术一等奖,发表相关学术论文300余篇,出版专著5部。主要科技创新与技术经济指标:提出了煤与瓦斯突出和冲击地压统一失稳理论,有效地指导了煤与瓦斯突出矿井深部动力灾害一体化预测与防治技术的研发与实践。建立了基于地质动力区划的动力灾害区域预测方法,研发了工作面动力灾害钻屑法一体化预测预警技术,创新了瓦斯动态涌出监测、煤体温度动态监测和微震监测等动力灾害一体化实时连续监测技术,预测不发生动力灾害准确率达到了100%,预测发生动力灾害准确率达到了80%。首创了三维旋转水射流扩孔-压裂-注水序列化防治技术,研发了高压空气定向煤体致裂技术,创新了深孔爆破断顶-破煤-断底卸压技术,更新了传统防治技术,优化了工艺参数,创新了工艺流程,实现了两种灾害一体化防治,提高了灾害防治的有效性。应用推广及效益:该项目技术成果分别在平顶山、鹤壁、鹤岗、鸡西、沈阳、抚顺、徐州、淮南等矿区进行了推广应用,开采具有突出和冲击危险煤层,采出原煤728.6万吨,创造产值55.87亿元,新增利润11.56亿元,新增税收2.37亿元,极大地推动了煤炭行业科技进步,取得了显著的经济效益和社会效益。
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