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石門及井筒揭煤突出危險性快速預測技術研究

2013-06-05 發布人:系統管理員 點擊數:

成果簡介:

石門及井筒揭煤突出危險性快速預測技術研究屬于煤與瓦斯突出預測與防治領域。與同類技術相比具有預測速度快、參數測定準確、預測準確率高、能提供定量最低排放率及給出準確可揭煤時間等特點。本技術依據突出的球殼失穩機理,以初始釋放瓦斯膨脹能為預測指標。從開始預測至預測結束在7天以內,瓦斯壓力測定不但能夠在3天內完成,而且可以避開水系等復雜地質條件的影響,從預測基礎參數入手保證突出預測準確無誤,預測指標經科學檢驗,準確度較高,同時本技術可以根據最低排放率給出礦井可以揭煤的準確時間,礦井可根據自身情況組織生產,大大加快了揭煤進度,避免了無謂的時間浪費。以有突出危險的石門為例,成功揭煤時間可節約三分之一以上。

技術特點:

本技術具有以下技術特點:(1)以初始釋放瓦斯膨脹能為預測指標,初始釋放瓦斯膨脹能是指和突出最為相關的瓦斯膨脹做功拋出煤體的能量大小,一般認為煤體具有的初始釋放瓦斯膨脹能達到42.98mJ/g,煤體具有突出危險,本指標經46次突出模擬試驗得到,經過嚴格的科學檢驗,配合法定指標,預測準確率高,能避免低指標突出發生。(2)本技術預測過程為首先在3天內完成瓦斯壓力快速測定,同時在測定過程中采集煤層的完整煤芯,準確把握軟分層厚度和位置,然后利用軟分層煤樣進行相關參數測定,以法定指標和初始釋放瓦斯膨脹能指標進行預測,并給出最低排放率。預測時間十分快捷,在7天內完成,并能給出準確的揭煤時間。 

知識產權及獲獎情況:

本技術具有自主知識產權。本技術經中國煤炭工業協會鑒定達到了國際先進水平,獲得的知識產權及獎勵如下:

(1)石門及井筒揭煤突出危險性快速預測技術,發明專利,專利號:ZL2008 1 0195650.0;

(2)采集井下突出煤層完整煤芯的取芯方法及其裝置,發明專利,專利申請號:200810195651.5;

(3)井下突出煤層完整煤芯的取芯裝置,實用新型專利,專利號:ZL2008 2 0039613.6;

(4)煤樣初始釋放瓦斯能測定裝置,實用新型專利,專利號:ZL94 2 42173.6;

(4)石門及井筒揭煤突出危險性快速預測技術,中國煤炭工業協會,科技進步二等獎,2009年。

應用前景:

本技術是一種石門及井筒揭煤突出危險性快速預測技術,目前已經研究完成,屬于技術推廣階段。采用該項技術能夠快速地對石門及井筒揭煤期間的突出危險性作出準確預測,避免突出帶來的危害,減緩了工人對煤與瓦斯突出的恐懼;同時該技術預測期間占據時間較短,只要37天即可,比原先的突出預測方法減少了三分之二的時間,增加了進尺時間,大大提高了施工進度。本技術技術前景廣闊,全國按300個突出煤礦計算,每個礦井每年揭開2個石門或者井筒,其中50%的煤層無突出危險,每個石門或井筒的防突費用為3萬元,即使不算發生突出帶來的損失,減少的防突費用就達3萬元×2(石門)×300(礦井)×50%=900萬元。而由于減少了預測時間,增加的進尺時間按每個石門按10天計算,每天進尺4米,每米巷道的價值為10000元,則全國每年將新增產值為:1萬元×4(米)×20(天)×2(石門)×300(礦井)×50%=24000萬元。本技術投資回收期快,基本在7日內,投資成本低,單個石門僅30萬元左右,但可節約防突費用163萬元,并能保證安全生產,所以投資回報率高。

應用情況: 

本技術自研究成功以來,已經成功為神火、淮南、潞安、平頂山、鶴壁、新疆等礦務局進行石門及井筒揭煤30次以上,直接經濟效益1000萬元,為礦井節約防突費用及加快掘進速度創造的間接經濟效益在1億元以上。

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