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平顶山矿区深井动力灾害统一预测方法与防治关键技术
作者:丁飞  时间:2017-05-23

 

主要完成人:潘一山 梁铁山 卫修 张宏伟 张友谊 李忠华 张建国
宋卫华 吕有厂 冠建新 张海庆 郭相斌 代志旭 朱同功
魏思详 阎海鹏  
 
该项成果由辽宁工程技术大学与平顶山天安煤业股份有限公司合作完成,获2012年中国煤炭工业科学技术一等奖。
项目形成了一整套深井动力灾害统一预测与防治关键技术,极大地推动了煤炭行业科技进步,为煤矿安全高效生产提供了技术保障,对行业科技进步具有极大的促进作用。研究成果通过对关键性技术难题突破,技术体系的完善提高和示范推广,将可以有效预防煤矿灾害事故的发生,具有广泛的推广价值。
1)研究了构造演化、构造应力场、煤岩体结构及性质对动力灾害的影响,进行了动力系统的能量分析。揭示了煤矿深井动力灾害多因素耦合灾变统一机理,提出了统一判别准则,阐明了地质动力环境对矿井动力灾害的制约关系,有效地指导了煤矿深井动力灾害统一预测与防治技术的研发和实践。
2)提出了基于地质动力区划的矿井动力灾害统一预测理论。实现了矿井动力灾害从单因素预测向多因素预测发展、从点预测向区域预测发展、从定性预测向定量预测发展。开辟了矿井动力灾害预测研究的新领域,建立了一个比较科学的矿井动力灾害预测方法。
3)建立了统一预测的模式识别概率预测方法。实现了煤与瓦斯突出等矿井动力灾害危险性的分单元概率预测,预测不发生动力灾害准确率达到100%,预测发生动力灾害根据单元危险性概率临界值来划分,预测准确率达到80%
4)创新提出了弹性能量速度指数和冲击能量速度指数两个新的冲击倾向性指标,自主研发了钻屑温度测试装置等设备和在线式统一监测预警系统,提出了钻屑温度监测法,实现了统一监测预警。
5)提出了一套适合试验矿区实际情况的深井动力灾害统一防治技术实施方案,包括水驱气注水、水力压裂、深孔爆破断顶-破煤-底卸压技术用于煤矿深井动力灾害统一防治,实现了试验矿区的安全开采。
6)针对试验矿井条件及有突出危险和冲击倾向煤层安全开采的要求,研究并形成了试验矿区(平顶山矿区)深井动力灾害统一预测与防治技术规程,优化了工艺参数,创新了工艺流程。试验矿区)应用该成果实现了安全开采。
研究成果在平顶山矿区八矿、十矿、十二矿进行了成功应用,取得了显著的经济效益和社会效益。