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我院6项科研成果达到国际领先和先进水平
发布时间:2020/12/07 11:51:49 来源: 点击次数:

11月,我院6项科研成果经中国煤炭工业协会专家鉴定,5项达到国际领先、1项达到国际先进水平。这些成果覆盖了煤矿安全开采相关领域,有的填补了我国相关专业领域的技术空白,有的已经在现场实际应用并产生了较好的社会经济效益,充分展现了我院在煤矿安全领域的科研实力。

科研成果展示1:低渗煤层超高压水力割缝高效抽采瓦斯技术及装备  

“低渗煤层超高压水力割缝高效抽采瓦斯技术及装备”项目来源于“十三五”国家重点研发计划项目。该项目构建了适用于不同煤层条件的超高压水射流割缝深度预测模型,获得了水力割缝煤层应力场和瓦斯渗流场演化规律,揭示了煤层超高压水射流环形网状深缝切割卸压增渗机制。

项目研制出适用于煤矿井下的工作压力达到100MPa的超高压水力割缝装备,实现了钻割一体化功能,中硬煤层3~5min割缝半径2.0~2.5m;首创了动力源头、传输通道、传输连接、割缝操作四重安全防护技术及装置,形成了安全可靠、操作简便的系列化水力割缝成套装备。

项目形成了煤层水力割缝控制技术、顺层钻孔固液两相流高效协调排渣技术、顺层钻孔割缝封孔工艺技术,提出了割缝效果评价方法及指标,建立了石门揭煤、煤巷条带、回采面等应用条件下的超高压水力割缝卸压增透工艺技术体系。

    该研究成果被成功应用于安徽新集二矿、河南赵固二矿、陕西桑树坪二号井、山西余吾矿、贵州绿塘矿等9省市50余对矿井,结果表明:本项目技术装备实现了高效割缝、快速卸压、均匀增渗,钻孔工程量减少40%,抽采达标时间缩短30%,解决了低渗煤层安全高效抽采难题,社会经济效益显著。

该项目成果经过鉴定达到国际领先水平。

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科研成果展示2:多源信息融合的煤与瓦斯突出智能预警技术及系统装备  

“多源信息融合的煤与瓦斯突出智能预警技术及系统”项目来源于国家科技计划。项目通过攻关研究,建立了跨时空、多参量的煤与瓦斯突出危险预警指标体系,包含短期、中期、远期三大类、十三小类预警指标,分别用于指导工作面危险等级判定、重点防突头面确定、采掘部署调整,实现了突出主要风险因素的全覆盖,满足了煤矿生产不同时期对预警的时效性要求。

项目研发了物探、钻孔轨迹、瓦斯含量、突出预测等便携式设备的数据采集接口;开发了安全监控、矿压、瓦斯抽采、声发射、采掘进度等监测系统的数据采集接口;研制了具备数据传输功能的隐患检查记录仪;构建了突出危险预警的动态信息采集系统,实现了多源预警信息的全面、及时、准确获取,提高了预警的自动化水平。

项目构建了基于关联规则和证据理论的突出多源信息融合动态预警模型,实现了突出多指标自动优选与融合分析、半监督学习自动调优,以及隐患自动追溯,提升了对多源、多样、复杂信息协同处理能力,提高了预警的智能化水平,保证了预警的准确性和科学性。开发了跨Windows、Android及IOS等平台运行的突出智能预警系统,实现了突出相关信息动态采集、多指标自动融合分析、实时智能预警、多终端联动发布等功能。

该成果在新景、石壕等9座矿井进行了试验应用,漏报率为0,突出危险预警准确率达到了91%,社会经济效益显著,具有较好的推广应用前景。

该项目成果经过鉴定达到国际领先水平。

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科研成果展示3:煤矿井下遥控智能钻进技术及装备研发 

“煤矿井下遥控智能钻进技术及装备研发”项目来源于2017年重庆市重点产业共性关键技术创新专项重点研发项目。研发了基于多自由度装卸钻杆机械手与强力对顶双夹持器,确定了高效自动上下钻杆流程,运用刚柔耦合的动力学模型优化了机械手动态强度和控制性能,实现了钻杆的-40°~+90°自动上下装卸。研发了煤矿钻机远距离控制技术,实现了地面控制和井下无线遥控两种操作模式,并实时监控钻机参数与视频画面。通过量化分析卡钻概率、自适应调整控制参数,研发了基于参数自适应调节的全自动钻进技术,结合高精度电液比例控制技术精确控制钻机实现高效、稳定钻进。研发了倾角、方位角和高度独立驱动的自动调姿装置,实现了钻孔姿态智能调节和开孔精准定位。项目成果在谢桥、赵楼等煤矿得到成功应用,取得了显著的经济和社会效益。

该项目成果经过鉴定达到国际领先水平。

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科研成果展示4:采动区煤层气储量评估及地面井抽采关键技术研究  

“采动区煤层气储量评估及地面井抽采关键技术研究”项目来源于油气开发国家科技重大专项课题。通过攻关研究,揭示了采动区煤层气储层特点及储气空间的分布特征,建立了煤层气储量评估模型,提出了“双采收率”可采储量计算及关键参数取值方法。

阐明了分层开采条件下的采场覆岩运动特征,构建了重复扰动下地面井套管变形破坏力学模型,从位移及应力的角度提出重复扰动下的地面井破坏判识准则及失效判据,研发了基于“避、抗、让、防、疏”理念的安全防护系列技术,开发出采动区地面井设计软件平台。

明确了采动区地面井抽采条件下的煤层气流场分布规律,获得了地面井抽采影响半径的判别指标。研究成果成功应用于晋城市岳城矿、端氏煤矿等矿井,煤层气资源量评估准确率80%以上,地面井完好率85%以上,经济和社会效益显著,具有广泛的推广应用前景。

该项目成果经过鉴定达到国际先进水平。

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科研成果展示5:金属抛光打磨粉尘监测技术与装备研究  

“金属抛光打磨粉尘监测技术与装备研究”项目来源于“十三五”国家重点研发计划项目。项目研发了适应抛光打磨高防爆标准环境(D20区)的高可靠可燃性粉尘浓度检测技术,解决了环境光干扰及检测精度的问题,解决了金属抛光粉尘弱感应信号检测的难题,实现了抛光打磨浮游金属铝粉浓度的连续监测;研究的可燃性粉尘环境管道、开放空间的沉积粉尘监测技术及方法,解决了沉积粉尘监测过程中的振动干扰、连续加载蠕变干扰、零点漂移等影响,实现可燃性粉尘环境D20防爆区域粉尘沉积的连续监测;研制了金属抛光打磨场所的粉尘监测成套技术装备,粉尘浓度传感器量程0-1000mg/m3、误差小于15%,沉积粉尘传感器厚度监测量程0.1-20mm,误差≤0.1mm,填补了该领域的空白。

该研究成果被成功应用于重庆嘉泰精密机械有限公司等企业,结果表明:本项目技术装备实现了抽尘管道沉积粉尘厚度、车间环境浮游粉尘浓度的实时在线监测及超标预警,降低了抛光打磨生产线的粉尘爆炸安全隐患,社会经济效益显著。

该项目成果经过鉴定达到国际领先水平。

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科研成果展示6:抛光打磨车间铝镁粉安全高效除尘技术研究  

“金属抛光打磨粉尘监测技术与装备研究”项目来源于“十三五”国家重点研发计划项目。项目开发了管道沉积粉尘沉积率数值技术平台,解决了目前管道沉积粉尘数值模拟只能得到定性沉降规律的缺陷;研制的非接触式电压扫描静电测试技术,实现了对可燃性粉尘抽尘管道的静电实时监测,填补了国内外空白;研制出管道履带自动行走清灰装置,实现了爆炸环境不同直径管网沉积粉尘安全高效清理,解决了目前可燃性粉尘抽尘管网沉积粉尘难以清扫的技术难题,填补了国内外空白。

该研究成果在重庆嘉泰精密机械有限公司成功应用,应用表明:本项目技术及装备实现了抛光打磨工位粉尘高效治理、抽尘管道沉积粉尘自动清灰及管道系统静电监测,有效避免了管道及车间粉尘沉积,消除了爆炸隐患,改善了工作环境,推动了可燃性粉尘爆炸防控技术进步,社会经济效益显著。

     该项目成果经过鉴定达到国际领先水平。

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