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[成果] 1700300419 山东
TD3 应用技术 其他煤炭采选 公布年份:2016
成果简介:项目来源: 该项目来源于国家自然科学基金项目2项及企业委托项目2项。 项目背景: 十二五期间,中国煤矿每年新掘回采巷道超过6000km。煤柱护巷不仅造成煤炭资源严重浪费,而且导致冲击地压等动力灾害事故频发。无煤柱开采技术不仅可有效防止煤柱应力集中带来的冲击动力灾害,而且能减少巷道掘进工程量、显著提高煤炭资源回收率,是中国煤矿安全高效开采的重要方向。然而,无煤柱沿空巷道服务时间长,并经受两次采动压力影响,维护难度大。特别是大埋深、坚硬顶板等复杂条件下,巷旁支护结构往往承受更大静载及冲击动载荷,支护更为困难,这严重制约了无煤柱开采技术的推广应用。 创新性技术内容: 该项目从破解无煤柱沿空巷道支护难题出发,一是发明了探测顶板显著运动厚度范围及侧向断裂位置方法,创新性地构建了具有“让压-承载”双特征的巷旁支护力学模型,达到了沿空巷旁支护结构承载变形特性与顶板运动特征相适应的控制目标,发展了沿空留巷支护理论与设计方法;二是在发明保障顶板及实体煤帮锚固支护可靠性试验方法的基础上,创新性地提出了缓倾斜柔强组合巷旁支护厚度及强度定量设计技术和大倾角巷旁冒落堆砌矸石注浆成墙技术,拓展了沿空留巷技术应用范围;三是发明了巷道顶板破裂离层监测预警方法、巷旁充填体及底板承载性能原位测试技术,并获得了沿空留巷滞后动压影响范围,为保障沿空巷道支护系统的安全性与可靠性提供了有力支持。 技术经济指标: (1)发明的覆岩破裂范围与结构特征探测装备,克服了原双端堵水测漏技术中存在的封孔管路易挤断和封孔胶囊易爆裂等问题,封孔有效性达95%,探测效率提高40%以上;发明的工作面侧向顶板断裂位置探测方法安全可靠性好、易施工,成本仅为现有探测技术的70%左右。(2)创建的沿空留巷巷旁支护适应性力学模型及巷旁柔强支护设计方法,有效保障了巷旁支护安全性,巷道返修率降低65%。(3)研制的锚固体承载性能试验装置,可实现对锚固体流变拉拔界面应力等的试验测试,为沿空巷道锚固失稳工程监测提供了有力技术支撑。(4)发明的大倾角巷旁冒落堆砌矸石注浆成墙技术及预紧式伸缩梁支护技术,为大倾角煤层沿空留巷围岩控制提供了可靠保障,巷道总维护成本降低了约48%。(5)创建的巷道顶板冒落失稳预报方法,消除了因监测位置不同带来的偏差,有效预报率达90%。 应用及效益情况: 技术成果已在兖州、新汶矿区多个煤矿得到了直接推广应用,巷道掘进率降低30%以上,回采率提高12%左右,基本杜绝了片帮、冒顶等事故。近三年,为企业多回采煤炭300多万吨,取得直接经济效益5.5亿多元,为矿井的安全高效生产和可持续发展提供了可靠保障。 对科技进步推动作用: 该成果已获得国家授权发明专利10项、发表高水平SCI论文7篇,在巷旁“柔-强”组合支护理论与技术、巷道顶板破裂失稳预警等方面达到了国际领先水平,具有很强国际竞争力和示范性,大大推动了中国煤矿安全生产的科技进步。
[成果] 1500210063 北京
TQ53 应用技术 [煤制品制造, 化工、木材、非金属加工专用设备制造] 公布年份:2015
成果简介:该成果属于新能源及节能技术领域。为解决原有单磨机制浆工艺存在的单线规模小、浓度偏低、流变及稳定性差等问题,开发水煤浆提浓工艺,研制大型高效制浆关键设备及专用添加剂,达到了拓宽制桨煤源,降低制浆成本,改善煤桨质量的目标。主要创新点有:引入分形理论建立水煤浆研磨能耗及粒度级配模型,开发出分级研磨级配制浆工艺,实现了粒度级配的控制与优化;研制出沖击式锤破与悬臂式粉磨组合的高细破碎机、大型高效卸落式选择性粗磨机、立式高填充率超细磨机等关键设备;通过优选合成原料及合成路线等方法,合成出性价比高的专用添加剂,降低成本20%以上;开发出级配自优化的智能控制系统,配套核心设备完成单线百万吨级制浆成套技术的系统集成。成果获授权发明专利2顶,实用新型专利9顶;现已成功应用在燃料和气化水煤荥领域,先后建成汕头桂宇、东莞电力等5家燃料水煤浆厂,为兖矿集团等多家大型煤炭企业提供水煤浆提浓技术和装备,投产规模达850万t/a,在建顶目规模达3000万t/a。
[成果] 1500210150 北京
TQ53 应用技术 技术检测 公布年份:2015
成果简介:由煤炭科学研究总院完成该成果属于资源与环境技术领域。成果以研发高准确度化学计量溯源烟煤特性指标系列标准物质为目的,解决了烟煤质量分析控制、仪器校准与量值溯源等技术难题,其主要创新点包括:具有多煤种、多曲线类型、线性量值分布特性的烟煤粘结指数系列标准物质、胶质层指数系列标准物质8种标准物质产品的研发;烟煤特性指标国家一级标准物质产品生产制备方法、工艺研发;完成《烟煤粘结指数测定方法》、《烟煤胶质层指数测定方法》的技术标准制定。研发出“辊式防氧化破碎技术”、“二分器经典缩分技术”、“双层除氧密封包装技术”等烟煤标准物质生产技术,结合“夏皮罗-威尔克正态性检验法”、“科克伦等精度检验法”等先进检验分析方法,成果研制出的标准物质具有最高计量学水平,并发布国家标准2项。成果已推广服务于行业内神华集团等数百家企业,产生直接经济收入300万元,带动企业产生的间接收益巨大,具有重要的社会效益。
[成果] 1500210166 北京
TD7 应用技术 [专用仪器仪表制造, 通信设备制造] 公布年份:2015
成果简介:该成果属于煤矿安全技术领域。成果针对煤矿灾后事故救援与安全指挥问题,突破生命体征监测、环境监测、无线宽带自组织网络、数据、语音、视频数据融合等关键技术研究,研制出救护队员生命体征与救护环境安全信息采集,音视频通信及无线自动传输等装备,开发了可视化救护安全信息软件平色,实现了救护队员生命体征、环境参数、环境视频图像等重要信息的实时上传,以及指挥人员、救护基地和救护队员无线语音通话,为科学救援提供重要依据,保障救援有效展开及救护队员救援时的自身安全。其主要创新点有:无线混频多数据通信技术;高浓度一氧化碳气体监测技术;全面罩骨传导语音采集与噪声滤除技术及装置;救护队员生命体征信息监测技术。成果获得授权发明专利2项,授权实用新型专利6项,软件著作权1项,论文6篇,EI检索1篇。已在内蒙、山西、陕西、山东等省市14个国家区域队、3个地方救护队及中国黄金集团应用,对提高救援技术水平,最大限度救援井下被困人员,减少人员伤亡具有重要意义。
[成果] 1500210167 北京
TD3 应用技术 [技术检测, 通用仪器仪表制造] 公布年份:2015
成果简介:该成果所属科学技术领域为资源与环境技术领域。成果以开发强力液压支架检测技术及装备,解决强力液压支架技术发展难题为核心目标,主要创新点包括:适应于最大载荷及复合加载等复杂力学条件下虚似样机的三维设计、动态仿真及“三梁四箱式+侧支撑”主体承载框架研发;强力液压支架试验装备“五大功能”系统与技术研发;具有“升架——进架——落架——出架”自动循环功能的进出架装置开发。该成果创造性的开发成功了“间隙可调的抗偏载导向技术”、“抗偏心载荷双球铰垂直油缸技术”、“大负载多缸同步加载控制技术”、“导向双线式递进分配强制润滑减摩技术”、“双层插销差级调高技术”5大核心技术,首次成功解决了制约中国高端液压支架技术发展的科学试验及性能考核等核心技术难题,研制出国内外外加载能力最强、工作高度最大、同步调高间距最小、唯一具备垂直、水平、侧向三维复合外加载、自动同步调高、自动进出架功能高端液压支架综合性试验装置。成果研究过程中申报发明专利6项,授权实用新型专利6项。
[成果] 1400220168 北京
TQ51 应用技术 煤制品制造 公布年份:2014
成果简介:该成果属新能源与高效节能领域。成果主要应用于固体生物质燃料的制备与应用行业,主要创新点包括:首次提出并研制出固体生物质燃料样品制备方法和装置,解决了固体生物质燃料难破碎、破碎过程中易变质等技术问题;首次研究制定出固体生物质燃料的全水分等9项特性指标的测定方法,促进了固体生物质燃料的开发应用;制定出相应的国家标准,有效提高了固体生物质燃料的贸易应用范围。该成果已获批国家立项标准10项,发表论文11篇。成果的推广为固体生物质燃料的科研、生产和利用提供了更好的基础条件平台,对提高生产企业的产品竞争力和品质、适应用户的安全生产和发展产生了积极作用,至今已服务于本行业数百家企业,经济效益显著,同时为中国节能减排、低碳环保的政策实施开辟了一条新途径。
[成果] 1400590020 北京
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2014
成果简介:开发的活性焦联合脱硫脱硝及再生工艺属国内首创,技术水平达到国际先进水平,为中国烟气净化领域提供了新的技术。国内已经有工业应用的活性焦干法脱硫技术,但是活性焦干法脱硝技术还是空白,只有少数学者在实验室进行过少量研究。课题承担单位已经在联合脱硫脱硝技术上取得了大量研究成果,该课题将活性焦联合脱硫脱硝集成在一个工艺流程中,活性焦联合脱除烟气污染物工艺在国内属于首创,脱除效率高,脱硫效率高达95%,脱硝高达70%以上,技术成果可用于燃煤烟气多种污染物联合脱除,没有二次污染,可资源化回收硫资源,属于较为先进的烟气净化技术。
[成果] 1600080165 河北
TD6 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2015
成果简介:为了推进高产高效本质化安全矿井建设,峰峰集团于2009年立项并开展了“数字矿山工程关键技术集成”技术研究,建成了以数据中心为纽带集综合自动化、三维GIS可视化、虚拟现实安全培训为一体的数字矿山工程。项目关键技术如下:开发成功了以数据中心为纽带集综合自动化、三维GIS可视化、虚拟现实安全培训为一体的数字矿山工程,创建了集技术装备、安全培训、管控为一体的空间信息管理平台,提高了矿井的综合现代化精细管控能力。以数据中心为基础,通过三维GIS与组态软件的交互融合,研究开发了以现场数据采集和矿井工程图为基础自动生成三维可视化图像的空间信息展示平台,在此平台上真实再现井上下环境情况。通过对三维场景内任意对象的选择、剖切、抽取、旋转等动作,实现对三维平台所对应的真实生产安全相关数据的查询、分析、模拟推演等功能,最终为矿井生产安全提供决策支持。基于数据中心技术、元数据及主数据管理技术、ETL数据处理技术、OLAP联机分析处理技术、数据挖掘技术以及J2EE三层架构,开发了数据中心,实现综合自动化、虚拟现实安全培训、三维GIS数据集成融合,系统基于矿井多协议转换(CMPT)技术,研发了矿井通用数据集成接口,通过此接口集成了全矿井大量多源异构生产安全软硬件数据,并在三维GIS平台以及数据中心平台进行实时动态集中传输、监测与展示。开发成功了以数据中心为基础的综合自动化系统。该系统采用千兆工业以太环网技术使各系统设备工况参数及控制信号、视频信号、语音信号、在同一网络平台上传输共享;以iFIX自动化软件为基础平台,采用软交换技术及数据集成技术进行二次开发,实现矿井各个系统数据的综合集成,为数字矿山工程提供了一体化的管、控、监模式。通过数据中心与三维GIS系统和综合自动化系统进行数据融合,开发成功了基于三维GIS、双通道立体投影、120°弧形可视化交互平台、六自由度PPT追踪定位技术的虚拟现实安全培训系统,研发了《井下避灾应急救援仿真系统》、《煤矿安全技术可视化仿真培训软件》等培训软件,让学员在仿真环境中进行事故模拟与逃生抢险、综合自动化正规操控,在一个系统平台上,实现多场景多功能多任务的培训、演练和考核。峰峰集团有限公司梧桐庄矿通过技改和数字矿山工程关键技术集成研究与应用达到了安全高产高效矿井建设目标,每年增加产值50400万元,创利税15768万元。节省工资性支出2000万元。中澳煤矿安全培训示范中心原归属梧桐庄矿管理,2012年移交峰峰集团教育培训中心,中澳煤矿安全培训示范中心通过组织各种培训共计收入824万元,创利516万元;虚拟安全培训系统减少了煤矿现场硬件环境搭建费用3000万元。该项目的应用提高了矿井的综合现代化精细管控能力,工作效率大幅提高,提高了员工隐患辨识与预防、事故模拟与逃生抢险、综合自动化正规操控的能力,员工的整体素质明显提高,管理由粗放型向精细化模式转变,树立了煤矿新形象,在峰峰集团及国内煤炭行业有广阔的推广应用前景。
[成果] 1400020210 北京
TD7 应用技术 [公共软件服务, 工程技术与规划管理] 公布年份:2013
成果简介:该项目所属资源与环境技术领域,主要研究煤矿通风安全问题。矿井通风是煤矿生产的一个重要环节,为了科学化、数字化、智能化管理矿井通风系统,提高矿井通风安全管理水平,该项目开展了大规模通风网络图形交互式网络解算技术、风量按需调节的智能分析技术、循环风路快速识别技术、角联风路快速识别技术等矿井通风智能分析关键技术的研究,开发了矿井通风数据库与可视化图形操作管理软件系统,并在王坡煤矿进行通风系统数字建模和通风智能分析系统的应用,解决矿井通风现代化管理的技术难题。该项目主要的创新成果体现通风智能化网络解算、大规模网络的快速收敛技术、风量按需调节的智能分析技术、基于智能分析的通风网络实时监测技术、循环风风路智能识别技术、角联风路快速识别技术。该项目成功申请了3项软件著作权。矿井通风智能分析系统于2011年6月通过了煤炭工业协会组织的成果鉴定,技术水平为到国际先进;矿井通风智能分析系统实时监测版于2012年11月18日通过了山东省煤炭工业局组织的成果鉴定,技术水平为国际先进。产品在王坡煤矿成功应用后,先后推广应用了中煤平朔安家岭一号井、平朔井东煤业、山东唐口煤矿、中煤金海洋五家沟煤矿等多个矿井,解决了矿井通风阻力过大、通风系统管理困难、风流紊乱、通风网络容易形成监测盲区、网络解算滞后于瞬息万变的井下实际情况、监控数据无法三维图形化显示等技术难题,累计保障矿井安全高效回采煤炭7000多万吨。为煤矿企业产生经济效益37800万元,同时为煤炭科学研究总院累计创收1478万元,产品正在应用于鄂尔多斯蒙大矿业纳林二号井、中天合创葫芦素煤矿、中煤金海洋马营煤矿等多个矿井。该项目的研究对推动通风网络理论、现代化矿井通风的建设、提高矿井通风科学管理水平和优化设计水平、确保矿井安全生产具有极其重要的意义,成果可在所有机械通风的矿山井下开采的矿井(如:煤矿、有色金属矿、非金属矿、铁矿等)推广应用。
[成果] 1400020207 北京
TD7 应用技术 [专用仪器仪表制造, 环保、社会公共安全及其他专用设备制造] 公布年份:2013
成果简介:该项目属于能源科技与节能技术领域,主要研究高可靠性煤矿安全监控系统关键技术问题。煤矿安全生产监控系统在中国煤矿安全生产中起到了关键作用。但由于煤矿生产特殊性一定程度上制约了产品升级换代,致使现有监控系统在技术先进性、可靠性等方面还存在不足,该项目通过研究GEPON网络集成、开放式总线传输及多环冗余、通信故障自诊断、井下电网故障在线诊断、网络结构中终端设备对等通信及互控等技术,自主研发形成新一代高可靠性煤矿安全监控系统,提高煤矿安全监控系统通信结构的稳定性、高抗干扰性、冗余性、系统互联互控性、监测点容量、系统巡检时间与故障控制响应时间等性能指标,实现不同系统间的互联、互控,确保煤矿安全生产监控系统稳定、可靠地运行。其主要创新性有:(1)提出了适用于煤矿井下巷道实际网络结构的分站间对等通信技术,实现了分站间对等通信,网络终端设备(分站)之间通信响应时间小于2s。(2)首次利用CAN总线CSMA/CD的冲突检测方法,同时结合自识别软件协议及软件防冲突技术,实现了网络终端设备(传感器)属性信息、设备状态等信息自动上传、故障自诊断功能,解决了设备故障状态不能实时获取的缺点。(3)提出了电网对地绝缘阻抗算法,结合全波傅里叶变换和快速FFT两者的特点,实现了井下低压电网漏电故障及故障区域判断,基于CAN总线对等通讯技术和多主通讯协议上形成一整套完整可靠的数据交互方式,实现了低压电网监测分站与安全监控系统的联动联控,危险区域异地断电控制时间:不大于5s。系统网络平均无故障时间:不小于1000h。该项目获得实用新型专利3项,已受理发明专利2项。项目成果已在山西、内蒙、山东、陕西、安徽等省市地区70余家煤矿推广应用,2012年实现销售收入10000万元,利润670万元,据统计,该项目成果在煤矿应用后,因瓦斯、火灾、水害等事故造成的伤亡人数大幅下降,且各煤矿平均每年产煤量增加10万吨以上,经济和社会效益显著。
[成果] 1400170085 北京
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2013
成果简介:该成果属于能源科技与节能技术领域,自主开发形成高效煤粉工业锅炉系列化成套技术及装备。其主要创新点有:1.开发形成4t/h-35t/h煤粉锅炉系统的成套技术,包括煤粉储送、煤粉燃烧、锅炉本体、布袋除尘及自控等单元技术,系统整体实现连续、稳定、高效、低污染排放运行。2.开发适用于中小型煤粉锅炉的全密闭无脉动煤粉输送系统,解决了实现高效稳定燃烧的技术关键。3.开发“旋流空气分级煤粉燃烧器”,实现了煤粉的低温、低NOx、稳定燃烧等。其技术经济指标为:燃烧效率≥98%,锅炉热效率≥90%,烟尘(TSP)排放≤50mg/Nm3,SO2、NOx排放满足国家和地方标准,节煤率30%以上。该成果获得授权专利27项,其中发明专利4项,该技术已在鄂尔多斯、天津、山西、山东等10个省市地区完成近100套,约1000蒸吨的建设规模,销售额3.8亿元,利润7000万元以上。各系统运行状态良好,节能效果显著,取得了良好的经济效益和社会效益。
[成果] 1500520551 山东
TD7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2015
成果简介:该项目属于煤矿开采、矿山安全和地球物理观测仪器等学科交叉领域。中国华北、华东地区煤矿水文地质条件复杂,随开采深度增加,底板高承压水突出威胁日趋严重,近10年发生重特大突水事故52起,死亡人数近千人,直接经济损失30多亿元,突水已成为煤矿安全生产重大隐患。深部开采岩体高应力-强渗流突水灾变过程极其复杂,以往浅部开采突水理论及防治技术体系,不能适应深部高承压水及其复杂的地质力学环境,难以实现重特大突水灾害的有效防治。该项目依托国家科技支撑计划、973前期计划及一批重点煤矿水害防治课题,围绕深部开采高应力、高水压特征及理论技术难题,历经多年科研攻关与工程实践,形成了深部开采高承压突水动力灾害预测理论与防治关键技术,主要创新成果如下:理论研究。分析大量突水案例和实验基础上,建立了基于采动应力场转移的深部岩体结构形变演化底板突水致灾动力学模型;给出了高应力-强渗流复杂条件岩体断裂面滑剪与裂隙尖点突变判据,揭示了采动岩体突水通道时空演化规律;提出了突水孕育过程水-岩-应力相互作用致灾机理和灾变模式。实验方法。首创了大比例数控机械动压模拟与三维柔性加载相似材料实验装置,研发了岩石真三轴流固耦合裂隙扩展实验系统,攻克了采动传递岩梁结构形变与应力场演化及大尺度试件多场耦合渗流实验技术难题;研制了双向加载底板流固耦合突水模拟实验系统及新型试验材料,揭示了高应力条件下断层滑剪、散面裂隙扩展等突水通道形成机制及灾变演化规律。监测技术。攻克了含水体位置、规模与导水通道精细探査技术难题,研发了构造水力性质判识预报信息系统;研制了煤岩应力在线监测、分布式广域网微地震及地音监测系统、底板三维电法水文动态监测及岩体破裂导水智能监测系统,实现了水-岩-应力相互作用时空在线综合监测与突水点的精确定位。工程防治。建立了集应力-微震-地音-裂隙在线监测、地质超前预报、矿井水文自动监测为一体的深部突水动力灾害综合预警平台;研发了新型注浆加固、快速封堵系列高分子材料及成套装备;提出了以合理开拓布局、无煤柱开采及柔性充填开采为核心的控制断层滑剪、散面裂隙扩展诱发突水为目标的新型采矿方法,形成了深部突水灾害综合防治工程技术体系。中国工程院张铁岗院士认为项目成果达到国际领先水平:澳大利亚联邦科学院首席采矿科学家Guo Hua及著名岩石力学专家Ove Stephansson评价该项目在深部突水动力灾害防治基础理论方面取得了实质性进展,建立了实验、监测和治理体系,具有很高应用价值。成果在开滦集团、肥矿集团、新矿集团等四十多对矿井应用,近三年安全采出原煤2200多万吨,新增产值105.6亿元:研发仪器装备在国内外矿山和科研院所得到广泛应用,经济社会效益巨大。项目授权发明专利16项,发表论文76篇,出版著作5部,获省部级一等奖2项、二等奖3项,编写了《煤矿防治水规定释义》,建立了工程示范基地。
[成果] 1500520572 河北
TD7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2015
成果简介:煤炭是中国的基础能源,安全生产是国家的基中国策。中国煤炭开采以井工为主,56%的煤矿煤层具有自燃倾向性,煤自燃引发的矿井火灾超过90%。中国各矿区多采用近距离煤层群、浅埋藏厚煤层开采方式,由于小煤窑或上部煤层开采遗留大量煤柱和采空区,现有生产矿井在地层裂隙通导下大多漏风严重,形成多源漏风,其引发的复杂采空区下开采煤层自然发火及连带瓦斯灾害已经成为煤矿安全生产急需解决的重大技术难题。该项目在国家科技支撑项目和国家自然基金项目支持下,产学研联合攻关,攻克了复杂采空区下容易自燃煤层开采火灾防治技术难题,在典型矿区取得良好应用效果。主要创新成果如下:(1)首次提出了煤自燃阶段跃迁理论及其预警决策体系,建立了煤自燃隐蔽高温区域分析与圈定数值仿真模型,研发了煤自燃隐蔽(潜在)高温区域分析与圈定技术数值仿真系统,构建了煤自燃阶段跃迁理论及其预警决策体系。(2)自主研发了适用于多源漏风条件下、能与煤岩体有效黏合形成堵漏、阻燃隔离层的粘结性防灭火材料,保证了复杂采空区与生产区域间隔离阻燃层在采动垮落后的封闭有效性和可靠性。(3)创新研发了适用于容易自燃复杂采空区下开采的采掘工作面风压自动调节技术,解决了采区风压调压不精确、不及时的技术难题,有效控制多源漏风及采空区CO气体对生产区域的危害。(4)研发了非间隔连续拖管注氮防火装备与工艺,创新设计的拖管牵引方式将“滑动阻力转化为转动阻力”,使拖动长度从约25m提高到80m,确保注氮出口稳定保持在最佳位置,缩短了采空区惰化时间。该项成果建立了复杂采空区下容易自燃煤层开采火灾防治技术体系。该项目获国家授权发明专利5项、实用新型专利4项、软件著作权3项,在学术核心期刊和国际学术会议发表论文47篇(其中SCI检索4篇,EI检索18篇);项目核心成果曾获省部级科技进步奖4项。有关的专家评价和考察认为,核心技术成果达到国际领先水平。该项成果在河北、山西、内蒙、新疆等10多个煤炭主产区进行了推广应用,有效遏制了易自燃煤层矿井因采空区漏风引发的重大灾害发生,取得了直接经济效益41672万元,经济和社会效益十分显著。研究成果对提高中国煤矿安全生产水平具有重要示范和推动作用。
[成果] 1500250364 宁夏
TD8 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2014
成果简介:该项目属煤矿开采和矿山综合利用领域。随着中国经济快速发展,煤炭消费持续增长,石油对外依存度不断提升,煤化工面临诸多技术瓶颈,煤炭产业链延伸动力不足,科学合理的开发利用现有煤炭资源迫在眉睫。宁东煤田是中国西部能源“金三角”的重要组成部分,是以无烟煤、焦煤、烟煤等优质煤种为主的罕见整装煤田,含煤面积约3500平方公里,煤炭探明储量273亿吨,预测资源量1394亿吨。但宁东煤田地质构造复杂、地层松软富含水、煤层易自燃且赋存形态多变,矿井快速建设和安全高效生产难度极大,煤炭气化等煤炭深加工产业化发展面临严重技术瓶颈。该项成果是在宁东特大型煤炭基地开发建设实践中,经过十年的创新研究和科技攻关取得了以自主创新为主具有国际领先水平的技术成果,支撑了国家立项的多个大型产业化工程,实现了宁东煤田安全高效开发利用、提高了优质煤炭资源产能和加工利用水平、延长了煤炭产业链,对保障国家能源安全,促进煤炭产业升级,实现煤炭向燃料和原料并举转变,推动区域经济发展具有重要的战略意义。主要创新成果如下:首创宁东特大型整装煤田亿吨级煤炭雄地高效开发关键技术。自主研发了系列千万吨级大倾角大起伏大采高工作面系列国产成套装备;开发了高韧性难冒放厚顶煤“多方位分区域可控顶煤弱化”技术;首创了井上下综合液氮防灭火工艺和千米定向钻进探放水技术,实现了复杂厚煤层的安全高效回采。首创西部复杂地层大断面井筒快速施工技术。自主开发了热盐水循环控制冻土边界、花管释放冻胀压力等关键技术,首创了软岩地层保护既有井筒的非全井控制冻结设计与信息化施工关键技术;首次将靶域钻进技术等引入650m深大直径降水井和疏导孔施工中,开发出深孔疏降水凿井技术。首次实现煤制丙烯技术的集成创新及规模化应用。创新了煤粉密相稳定输送和煤气洗涤技术;开发了甲醇制丙烯工艺中的激冷和关键杂质的去除技术;研制了甲醇转化烃类裂解分子筛催化剂的设计与制备技术。首次以超低灰无烟煤取代传统工艺原料,自主研发了活性炭炭活化炉大型化制备技术、无烟煤冶炼绿质碳化硅生产技术、无烟煤石墨化工艺技术和高温可燃烟气回收利用技术。实现了煤炭从燃料到炭基材料的高附加值转化。项目在宁东成功实施后,2011〜2013年累计新增产值832.6亿元,新增利润183.57亿元,增缴税收142.85亿元。煤炭开采技术成功应用于陕西、甘肃、新疆等多个矿区,煤化工技术在陕西等地得到推广,煤化工产品已替代石油化工产品在国内广泛应用,以无烟超低灰纯煤为原料的绿质碳化硅和石墨化产品主要指标优于传统工艺及传统原料生产的同类产品,具有较强的市场竞争力。该项目获授权专利93项(发明专利8项),发表论文240篇,出版专著4部。项目的核心成果获省部级特等奖1项、一等奖4项、二等奖6项。煤炭、化工领域院士及专家经现场实地考察和鉴定认为:“项目整体达到国际领先水平”。
[成果] 1500400233 辽宁
TD7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2014
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。
[成果] 1400020208 北京
TD3 应用技术 [专用仪器仪表制造, 环境监测] 公布年份:2013
成果简介:该项目属于能源科技与节能技术领域,主要研究煤矿围岩动力灾害监测技术问题。项目针对煤矿围岩动力失稳引发的安全问题和现有围岩动力监测系统存在的不足,开展了采场压力监测方法和工艺、围岩动力变化规律研究,自主开发形成了煤矿围岩动力灾害监测预警成套技术及装备,解决了现有围岩动力灾害监测系统监测预报成功率低而引发的安全问题。其主要创新点有:(1)研制了围岩动力灾害监测系统,实现了围岩稳定性连续监测和灾害实时预警。离层传感器量称0-150mm,锚杆(索)应力0-300kN,顶板支架(柱)压力0-50MPa,超前支撑应力0-50kN。(2)研发了有线/无线相结合的围岩动力灾害监测传感技术及煤矿井下低功耗、无线自组网技术,实现多达12级的无线多级网络传输,每跳最大距离达到210米,传感器续航能力达到60天以上。(3)研发基于MSSQLServer的数据库实时同步技术,实现了主备机的数据同步,通过记录主备机最后同步时间,可将数据记录的时间控制在毫秒级的差异范围。(4)数据传输采用CAN总线传输、局部采用无线传输方式,可接入工业以太网络,并研制出无线网关传输关键设备,实现CAN总线/无线通信数据的透明转换传输。该项目获得实用新型专利2项,软件著作权2项。该项目于2011年8月通过在北京大安山煤矿建立技术示范点,扩大示范范围,提高示范作用,同时在全国山西、内蒙、新疆、吉林等省市煤矿推广应用。项目完成后在煤炭科学研究总院北京采育园区建成年生产能力200套的生产线,2012年实现销售收入2300万元,预期2013年实现销售收入2500万元,经济效益显著。该课题研究成果最大限度地降低了掘进和回采过程中的煤矿围岩动力灾害影响,对预防事故的发生,加强安全生产全员、全过程、全方位管理,促进社会进步具有重要意义,社会效益显著。
[成果] gkls123696
U45 应用技术 公布年份:2010
成果简介:我国许多城市的地铁需要建设在软土等复杂地层中。对于软土中的长距离隧道一般可采用盾构法施工。但是,对于一些隧道节点,如隧道联络通道和地铁站换乘交叉点等,不适合用盾构法施工,并且也没有其它可以不占用地面的施工方法。因此,开发一种适合于软土地层和复杂地面环境、可不占用地面的地铁隧道关键节点施工工法是很有必要的。  本课题主要做对以下6项内容进行了研究:(1)市政地下工程冻结设计方法研究;(2)冻结施工对环境影响控制技术的研究;(3)含水层中水平冻结孔施工技术研究;(4)复杂边界条件下冻结壁质量保证技术研究;(5)冻结条件下大断面开挖与支护技术研究;(6)市政冻结工程风险控制技术研究。  本项技术显著提高了软土中地铁隧道关键节点施工的安全性,对消除施工对城市交通与环境的影响、优化地铁网络设计和促进地层冻结技术进步具有重要作用,社会效益显著。本项技术成果通过在80多项工程中应用,为国家节约投资约2.9亿元,为施工企业增加利税8228万元,共取得经济效益达3.7亿元。  目前,我国每年竣工的地铁大约有200km,有大量的节点工程需要施工。其中,上海市在2010年前有近100个联络通道需采用冻结法施工。本项成果具有广阔的应用前景。
[成果] gkls123697
TD7 应用技术 公布年份:2010
成果简介:“煤与瓦斯突出区域预测的地质动力区划和可视化技术”为国家 “十五”重点科技攻关课题。研究内容为:用地质动力区划方法提出煤与瓦斯突出多因素模式识别方法;研究煤与瓦斯突出区域预测决策分析系统和可视化技术。研究成果实现了煤与瓦斯突出区域预测的可视化,可及时、迅速、准确地为矿井开采提供煤与瓦斯突出危险区域预测和安全开采决策分析。并在淮南矿区进行示范应用,预测不发生煤与瓦斯突出灾害准确率达到100%;预测发生煤与瓦斯突出灾害准确率达到70%,为矿井高效安全生产提供保障。  该成果为一套完整、可靠、实用、先进的煤与瓦斯突出区域预测方法,提高了突出区域预测准确率和预测工作效率,提高了煤矿预防煤与瓦斯突出灾害的能力,利用该成果,可使预测无突出危险的准确率达100%。减少防突措施工程量90%以上,极大地解放生产力,可取得显著的经济效益和社会效益。该研究成果,可在全国类似条件的矿井推广应用,必将产生巨大的经济与社会效益。该成果解决了长期困扰煤与瓦斯突出区域预测方面的关键技术难题,保障了矿井高效安全生产,研究成果整体处于国际先进水平,部分研究内容已达到国际领先水平。
[成果] 1500250365 北京
TD8 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2014
成果简介:该项目属于矿山工程技术领域,应用于煤炭资源开发。厚及特厚煤层是中国煤矿高产高效开采的主体煤层,储量占全国的45%, 其中厚度14m以上的特厚煤层又占50%左右。厚度14m以下煤层的开采技术中国已基本解决,但厚度14m以上的特厚煤层,安全、高效、高回收率机械化井 工开采在国内外尚无先例,是世界性技术难题。该项目针对中国特厚煤层开采的关键技术及装备,进行了系统攻关,创立了特厚煤层大采高综合机械化放顶煤开采(简称特厚煤层大采高综放开采)围岩控制理论,发明了大采高综放开采技术,实现了综放开采千万吨工作面全国产化装备的突破,解决了复杂条件大断面煤巷支护与工作面安全保障技术难题,取得了如下重大创新性成果:1.首次开发了14〜20m特厚煤层大采高综放开采技术。创立了特厚煤层大采高综放开采三维放煤理论、围岩控制理论体系,建立了特厚煤层大采高综放开采技术标准,解决了特厚煤层大采高综放开采围岩控制、厚顶煤高效与高回收率放出等关键难题,首次实现特厚煤层工作面年产千万吨的安全高效开采。2.开发了世界首套年产千万吨特厚煤层大采高综放开采成套装备。研制成功支撑高度5.2m抗冲击大采高综放液压支架、高可靠性采煤机、综放工作面后部大功率刮板输送机及新型综合配套设备,首次研制成功国产大功率刮板输送机阀控液力偶合器,解决了特厚煤层大采高综放开采装备的技术难题,实现了千万吨综放工作面装备的全国产化。3.首次开发了特大断面全煤巷道高强度锚杆锚索联合支护技术及材料。揭示出特厚顶煤、特大断面全煤巷道变形特征,建立了全煤巷道预应力锚杆支护理论,开发了高强度、高延伸率锚杆专用材料,发明了锚杆液压张拉器,解决了大采高综放开采全煤巷道支护技术难题,保障了巷道安全与工作面快速推进。4.开发出大采高综放工作面瓦斯防治与综合防火安全保障技术。首次揭示出特厚煤层大釆高综放工作面瓦斯分布规律与瓦斯涌出不均衡特征,采用顶板抽放等综合技术,解决了“低瓦斯赋存、高瓦斯涌出”高强度综放开采瓦斯治理难题;首次研发出大流量井下移动式制氮装置,解决了千万吨大采高综放工作面防火难题,保障了安全开采。项目在大同塔山煤矿20m特厚煤层进行了工业试验,工作面设备平均开机率为92.1%,工作面回收率达88.9%,平均月产量超过90万吨,年产量达1084.9万吨。项目成果在大同、平朔、神东、新疆等13个大型矿区得到推广应用,实现了安全高效开采。近三年共采出煤炭4亿吨以上,新增利税221.2亿元。项目获得授权发明专利22项,实用新型专利61项;制修订行业标准15项;出版专著6部,发表论文237篇,其中SCI、EI收录68篇。项目在特厚煤层开采技术与装备方面取得重大突破,形成了世界首套具有自主知识产权的大采高综放开采技术与装备。项目成果达到国际领先水平,对实现中国厚及特厚煤层安全高效开采、推动煤炭科技进步具有引领作用。
[成果] gkls098707
TK2 应用技术 公布年份:2009
成果简介:高效煤粉工业锅炉成套装备主要包括煤粉储供、燃烧器、测控、锅炉、布袋除尘器及热力子系统,分为2~35t/h蒸汽锅炉和1.4~24.5MW热水锅炉。该产品的诞生是燃煤工业锅炉的一次技术革命,为我国传统燃煤工业锅炉行业注入新的活力、提供了新的发展机遇。目前在北京建立了产业化生产基地,已达到年产300台(套)以上成套装备的生产能力。同时已完成30余套工业化应用装置的建设和优质运行。
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