矿井瓦斯综合防治技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-21 15:16:44
针对复杂开采和地质条件下的矿井瓦斯防治技术开展了系统研究,形 成了以瓦斯含量快速测定、注水压裂驱替、强化增透抽采、三维定向抽放、 瓦斯-火耦合灾害协同防治、煤岩复合动力灾害防治等为核心的矿井瓦斯 防治技术体系。
(1)通过进行煤与瓦斯突出的数值及物理模拟,构建了煤与瓦斯突 出能量条件和突出强度预测模型,揭示了瓦斯含量预测突出的基础理论及 其作用机制;得出了煤层瓦斯含量各影响因素的主次关系及最佳取样工 艺,构建了测算瓦斯“损失量"的指数模型,开发了煤层瓦斯含量直接测 定系统软件,提出了取碎屑状煤芯快速测定煤层瓦斯含量的方法;(2)揭示了煤体注水“损伤-渗流-驱气"的动力学特征。研发了深 部煤体水压致裂增透-润湿动态实验系统,实现了加载控制装置边界效应 的消除、各向异性渗流全密封和渗流性能的动态检测;分析了实验围压和 孔隙水压对煤体结构损伤和渗流特性的影响规律,基于分形几何理论构建 了渗透率的分形模型,建立了含瓦斯煤层注水的非线性渗流动力学模型, 揭示了煤体注水驱气动力学特性。(3)研发了一体化深孔负压取碎屑煤样技术及装备、气水煤分离装 置等系列工艺及装备,建立了以瓦斯含量测试为主的突出危险性区域预测 技术,进行了工程应用并扩展至保护层效果考察中。(4)提出了工作面瓦斯与火预警技术及应急管理体系及大面积采空 区瓦斯与自然发火灾害动态监测技术;形成了包含采空区动态隔离技术、 高位钻孔瓦斯
应用于复杂条件下矿井瓦斯灾害的高效防治,对于深部开采矿井、瓦 斯-火耦合灾害威胁矿井、煤岩复合动力灾害威胁矿井的瓦斯高效治理具 有重要的指导和工程实践意义。
技术成熟度:口初试口小试口中试0可以量产
市场前景分析:
本成果技术体系完善,能够适用于不同煤层赋存和开采条件下瓦斯灾 害防治的需求,现场应用效果好,工艺成熟,具有广阔的应用和推广空间, 市场需求巨大。
1、 专家获得的奖励及荣誉称号王刚,教授、工学博士、博士生导师,担任矿山灾害预防控制国家重 点实验室培育基地副主任,兼任山东省岩石力学与工程学会理事、《中国 煤层气》杂志编委、《中国安全科学学报》青年编委,并受邀担任《FUEL》、 等30余个行业权威期刊编委及特邀评审专家。2、 专家科研成果在《FUEL》、《INT J COAL GEOL》等行业权威期刊以第一或通讯作者 发表SCI论文27篇、EI论文28篇。以第一发明人获发明专利15项(PCT 专利2项)。获省部级及以上科研奖励13项。
在贵州、重庆、山西、新疆等不同开采条件矿井进行了应用,针对青 东煤矿、五轮山煤矿、乌东煤矿等不同矿井面临的瓦斯治理技术难题,提
出了针对性的瓦斯治理方案,在有效进行灾害防治的同时,节约了资金投 入,经济效益显著。
技术许可、技术转让;寻求资源对接,最好有明确的目标合作区域、目标合作领域、目标合作企业等;目标合作投融资机构等