科技成果

1、矿井瓦斯综合防治技术

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成果介绍：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。所属领域：矿山灾害预测与防治技术创新点： （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、高位钻孔瓦斯抽放与防灭火一体化技术等的深部综放工作面瓦斯与火灾害协同防控技术，并成功进行了工程应用。应用场景：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成果介绍：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。

2、综采工作面尘源局部雾化封闭与活性磁化水基质联合降尘技术

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成果介绍：通过采煤机水动力除尘器、负压卷吸除尘器、雾化引射喷雾装置等高效控除尘装备构筑局部雾化空间封闭截割、移架粉尘的逸散区域，抑制截割粉尘向液压支架方向的人员作业区域逃逸，并将滞留于人行道中的移架粉尘带离人员作业区域。此外，为进一步提高雾化捕尘效率，研发了与之配套的高效环保型降尘剂与活性磁化水高效磁化装置，制备得到了具有强湿润性、高雾化能力的新型活性磁化水降尘介质。最终构建了尘源局部雾化封闭与活性磁化水基质联合高效降尘技术体系。所属领域：矿山安全；职业健康；节能环保技术创新点：研发了采煤机新型水动力除尘器、负压卷吸除尘器、雾化引射喷雾装置以及活性磁化水基质自动添加装置等高效控除尘装备，构建了尘源局部雾化封闭与活性磁化水基质联合高效降尘技术体系。应用场景：煤矿井下综采(放)工作面、非煤矿山主要作业区域成果介绍：通过采煤机水动力除尘器、负压卷吸除尘器、雾化引射喷雾装置等高效控除尘装备构筑局部雾化空间封闭截割、移架粉尘的逸散区域，抑制截割粉尘向液压支架方向的人员作业区域逃逸，并将滞留于人行道中的移架粉尘带离人员作业区域。此外，为进一步提高雾化捕尘效率，研发了与之配套的高效环保型降尘剂与活性磁化水高效磁化装置，制备得到了具有强湿润性、高雾化能力的新型活性磁化水降尘介质。最终构建了尘源局部雾化封闭与活性磁化水基质联合高效降尘技术体系。

3、煤矿巷道机械化掘进粉尘污染控除关键技术

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成果介绍：（1）发明了可快速覆盖巷道全断面的多向旋流风幕控尘技术，短距离内快速形成风流，方向均指向工作面、阻隔粉尘扩散的风幕，提高了抽尘净化效果；构建了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备体系；（2）研究了减阻调堵技术，发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂等装备；实现了管道堵塞和喷射粉尘的有效预防和主动调控，破解了井下施工水泥尘无法源头上根本控制的难题。所属领域：矿山安全 综合防尘技术创新点： （1）发明了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备。（2）发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂、速凝剂自动添加装置等湿式喷射设备。实现了井下狭小巷道空间低尘化快速高质量混凝土喷射。应用场景： 该科技成果包括高效小型化风雾双幕协同增效控除尘装备以及成套混凝土湿式喷射装备体系分别应用于对煤矿综掘工作面和喷浆作业区域粉尘污染的高效控除，解决煤矿矿工尘肺病高发难题成果介绍：（1）发明了可快速覆盖巷道全断面的多向旋流风幕控尘技术，短距离内快速形成风流，方向均指向工作面、阻隔粉尘扩散的风幕，提高了抽尘净化效果；构建了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备体系；（2）研究了减阻调堵技术，发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂等装备；实现了管道堵塞和喷射粉尘的有效预防和主动调控，破解了井下施工水泥尘无法源头上根本控制的难题。

4、近距离煤层上行卸压开采防治冲击地压关键技术

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成果介绍：本成果采用声波速度和裂隙分形特征修正Hoek-Brown准则，并用于研究煤矿大范围岩层受多次采动影响损伤破坏演化规律；揭示上下煤层两次采动影响下间隔层内破裂分布及梯度变化规律，获得满足有效卸压与间隔层稳定并举的厚度力学判据,为深部科学上行卸压开采提供理论支持。所属领域：煤矿开采领域技术创新点： 采用岩石波速与不同加载水平下岩石破裂展布分维对Hoek-Brown准则进行了修正；发明了间隔层破裂范围与结构特征探测系统；建立了煤层群开采间隔层破断结构演化模型，得到了满足有效卸压与间隔层稳定并举的厚度力学判据，为通过上行卸压开采防治冲击地压提供了有力技术支持。应用场景： 主要应用于解决多次采动条件下间隔层破断造成的强矿压采煤工作面支护难题，可显著提高煤炭开采效率和安全性，极大减少了煤炭资源的浪费，有效的避免了冲击地压等动力灾害的发生成果介绍：本成果采用声波速度和裂隙分形特征修正Hoek-Brown准则，并用于研究煤矿大范围岩层受多次采动影响损伤破坏演化规律；揭示上下煤层两次采动影响下间隔层内破裂分布及梯度变化规律，获得满足有效卸压与间隔层稳定并举的厚度力学判据,为深部科学上行卸压开采提供理论支持。