矿山安全先进适用技术及装备推广目录(2024年).docx
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1、矿山安全先进适用技术及装备推广目录(2024年)序号名称技术要点推广理由适用范围应用案例推广领域I煤层瓦斯含量井下一站式自动化涌定仅1)采用瓦斯解吸分数阶扩散动力学模型、井下煤样保压密封破碎系统,在拈杆内孔形成煤渣反循环快速取样通道;2)一站式测定自然解吸瓦斯量、粉碎解吸瓦斯量、损失瓦斯量、残余瓦斯量等,现场直接生成瓦斯含量测定报表;3)测定叶间由10余小时缩短至30分钟以内,满足对瓦斯含量快速、精准的测量羯求。该仪器采用井下煤样保压密闭破碎系统,无需打开曜体.实现,井下煤样一体化快速粉碎,突破现有煤层瓦斯含量测定技术缚要井下、地面分阶段测量的版软,具有基于高灵敏度气体检测传感器的瓦斯解吸自动
2、化计量系统,无第使用排水法测量解吸气量,在井下自动完成瓦斯参数测定全过程,实现了自动化、高精度、快速测量煤层瓦斯含量,符合煤层瓦斯含量井下直接测定方法(GBZT23250)和煤层瓦斯含盘井下一站式自动化测定方法(NB/TI1329).高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的突出危险性子直测、瓦斯抽采效果评价、瓦斯涌出量预测等方面的煤层瓦斯含量测定。山西潞安矿业李村煤矿,山西华皆焦煤吉宁煤矿,山西西山煤电乌兰煤矿,安诚淮河能源潘三煤矿、朱集东煤矿等。煤矿2超商压水力制能卸压*造技术1)高压水传输和动密封;2)高压水射流割建卸压增透成套工艺;3)通过超商压水射流切割煤层形成箕槽,改善煤层中的瓦斯流动模式。该
3、技术攻克了高压水传输及动密封等技术难题,具备动力源头、传输通道、传输连接、远程操作等四重安全防护功能.提高了原有物缝装备的工作压力(工作压力可达100MPa),中硬煤层割缝半径1.52.5m,实现了钻一冲一副一体化,建立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,形成高压水射流匏缝卸压增透成套技术体系,基本解决了水力割缝作业操作复杂、煤矿皓孔瓦斯抽采达标时向长、抽采效率低、钻孔工程量大的难题。高地应力、高瓦斯、低透三性操层(煤层硬度f0.4)工作面顺层钻孔、穿层钻孔及石门揭煤卸压墙透、冲击地压防治等。河南神火煤电薛湖媒矿,安冷恒源煤电祁东煤矿.安徽皖北煤电任楼煤矿,山西潴安余吾煤业,贵
4、州桐梓万顺煤矿,贵州六盘水发耳煤矿。煤矿3煤矿瓦斯安全高效抽果智能化监测Ik控技术D基于三维瓦斯地度模型的抽采钻孔智能设计,具有动态安全管理与调节系统,实现对钻孔状态的精准辨识、智能调节和异常处理;2)实现管路瓦斯浓度、流量、温度、压力、一氧化碳浓度、火焰等监测预警,并监测抽放泵、循环水以及阀门开闭状态,无人值守;3)将监测系统与矿井安全监控系统并网运行,可随时随地查看瓦斯抽采数据,换算标准状态下的滉合瓦斯流量和纯流量,并计算累计抽放量;4)利用分布式控制系统进行智能调控与效率监测,实现智能转换和管路动态平衡,在抽采境量最大化的同时显著降低抽采能耗。该技术可监控并下任一瓦斯抽采点,一旦瓦斯浓度
5、、一氧化碳浓度、抽采负压及抽采量发生变化.可及时发现和确定位置,并采取针对性处理措施;可分析抽采系统运行情况,实现声光报瞽:实现了对瓦斯抽采各项数据的实时、全面和有效监测;同时解决了目前瓦斯抽采存在的钻孔设计耗费大量人力、拍果泵全功率运行能耗高、拍果负压与流量难以调节、抽采系统智能化水平低、人工劳动强度大、叁数调整周期长等难题,智能设计钻孔.智能调节抽采进度,使柚出的瓦斯浓度最高、植采学最大.保障瓦斯高效抽采与智能也控。需进行瓦斯抽采的煤矿。中煤华晋山西王家岭煤矿,中煤新集能源安浸新集二矿、刘庄煤矿,中煤山西公司大宁煤矿,山西汾西矿业水峪煤业。煤矿4EGF煤层增剂1)井下增添;2)减少钻孔工程
6、资金投入:3)缩短瓦斯预抽采时间,降低瓦斯灾害风险;4)井下使用简易,可宜接使用已有相关设备;5)绿色环保型溶液,对作业环境和设备无污染.该材料是一种以有机酸为主要成分、辅以多种假化剂及稳定剂改性后的新型、高效、像色、环保增港剂,能广泛应用在井下以水为载体的技术领域,如水力压裂、水力割缝、水力造穴、工作面浅孔注水等,融合了水力化增渗煤体的物理增透技术与增渗剂溶蚀煤体中矿物质的化学增透技术,通过潸浴剂与不同水力化增透装备的融合,形成针对不同煤层条件的物化复合增透技术,提商漕透效果,增加拈孔拍呆半径,降低钻孔施工量,有效解决低潺透煤层抽采效率低的难题,且不含氯、氮等元素,不易燃烧,产品安全、环保,
7、能减少瓦斯治理资金投入,促迸安全高效生产。煤矿井下以水为载体的水力压裂、水力割水力道穴、工作面浅孔注水等。山西马堡煤业,山西三元煤业,山西长治三元中转煤业,映西旬邑青岗坪矿业。煤矿5顶板岩卷下向孔砧犷一体化仲压防突技术1)高抽巷大扭矩可变径扩孔;2)机械式造穴卸压一体化技术。该技术通过顶板岩巷下向钻扩和钻孔一体化作业进行掘进条带瓦斯抽来治理来枪护掘进,实现1天板岩巷一巷多用,利用顶板岩巷实现回风巷照进条带治理:同时通过钻扩一体化作业,实现下向孔造穴,施工下向大直径穿层钻孔至煤层顶板,显著提高煤层透气性,提高瓦斯治理效率;同时利用商插巷达到治理回风巷条带瓦斯和治理工作面上隅角瓦斯的双重功效,为煤
8、矿井下瓦斯治理、卸压增透提供新思路和新设备,降低瓦斯治理成本。高瓦斯突出矿井.硬度系数fW2的各种煤层和岩层。安徼皖北煤电朱集西煤矿,山西阳泉煤业寺家庄煤矿,河南平顶山天安煤业八矿,陕西韩城煤业下峪口煤矿。煤矿6煤矿地面井瓦斯抽果技术D抽采高透气性煤层。第一.井工厂开发模式:通过“一台多井”方式降低工程成本,缩短施工周期,同时实现井间干扰整体降压,提升产量;笫二,体积改造模式:通过优化改进压裂工艺,提高储层改造范图和程度,维持导流能力:第三,稳定高效排采模式:通过研究线液固三相运移规律,制定相应排采制度,实现流体高效稳定运移和储层基质动杰渗透率自改善:2)抽采松软低透气性煤层。沿采煤工作面轨顺
9、、运顺分别施工水平井,全跟盖工作面;水平段分段射孔压裂:实时监测裂缝扩展方向和长度,确保上、下顺槽压裂扩散半径相互交圈.全覆盖工作面宽度;排水降压排采,在地面提前35年预抽工作面瓦斯,抽采瓦斯全利在离透气性煤层抽采时,根据煤层气及操炭资源禀赋特点,结合煤层气抽采技术与煤炭开采工艺,对全矿区所有可果煤层气进行采前抽、采中抽、采后抽等精准科学抽采,形成全矿区、全层位、全时段整体抽采模式,实现块层气与煤炭两种资源的安全高效协调开发。在松软低透气性煤层抽枭时,三维精细刻画水平井钻井轨迹,在煤层。2m钻遇率85%以上:采用旋转下套管工艺和石油固井(管)技术,确保各开次工作套管和技术套管全部下置到位,固井
10、质量合格;以井底流压为核心,实施阶梯化提产、阶段性稳产,大幅提升单井稳产期,对降低燥层瓦斯压力和含量效果显著。在果动区抽果时,通过增强套管制级、提高固井质量、堵设止水工艺,形成上“让“、中抗”、下“避”的总体结构,让上部松散层让出变形量、中部基岩段提高抗剪切和抗拉伸强度、下梯目标.煤层掏穴段留出避让空间,实现全周期高效抽采.提升地面井抽采效果。煤矿地面区域瓦斯治理。山西啬能控股寺河煤矿、成庄煤矿、郑庄煤矿、谐底煤矿,安微淮河能源顾桥煤矿、港三煤矿、朱集东煤矿,安徽淮北矿业集团,安微宿州煤电界沟煤矿,河南平煤集团等。煤矿用;3)抽采采动区。坚持上“让”、中“抗、下“避”技术思路:实施集“固井、防
11、护、完井”于一体的地面井施工工艺;确立不同煤层瓦斯赋存及地质条件下的五种井型结构:优化井位布置,强化井壁结构,加强质量管控。7井下站孔地面压裂区域瓦斯治理技术1)将油气(含煤层气)地面压裂培透与煤矿弁下瓦斯治理有机融合的新型大区域超前瓦斯治理技术;2)井下钻孔一地面压裂快速抽采成套技术及装备。压裂流量可达6-9m3min,井下单孔瓦斯抽采纯量可达16m1nin,携砂能力强.增透范围大(单孔增透范围可达1.200m,抽采范围可达I5OX250m),可实现快速抽采达标:3)自动监控压裂全过程,实时监测控制压裂范围,保障施工安全:4)在地面压裂井下钻孔钻遇的煤层,实现大区域、多煤层、多用途、立体化、
12、大规模增透,大幅提高瓦斯抽果效率,将瓦斯抽采浓度提高到90%以上。该技术具有增透范围大、应用范国广、产出瓦斯快、达标时间短(若实施协同瓦斯抽采孔,抽采达标叶间缩短一半以上)、抽采效率高、超前治理优、综合成本低(可大幅;成少瓦斯抽果钻孔数量,全部或部分取代底/顶抽巷)、增加可利用瓦斯量、经济效益高、安全有保障(压裂施工安全可控)、减排效果好等优点,可实现煤矿采据抽平衡和区域瓦斯快速消突.为陵解煤矿采掘抽接续紧张和瓦斯高效抽采与利用提供了新技术路径。高瓦斯及突出矿井生产区、准各区、本煤层及邻近层立体化增透预抽瓦斯。贵州安晟能源龙凤煤矿,贵州林华矿业,山西金地煤焦赤峪煤矿。煤矿8煤矿及合高承压根,含
13、水层椎暮榄1)利用煤矿巨厚复杂介质商承压板强含水层条件下帷幕截流建造方法,在松散含水层建造有限宽度该技术实现了断层防克流注浆、动水合龙注浆、“五位一体”然合快速疏降水和帷幕外同层同质回潦,健立了琉干开采条件下高承压帷幕截流效存在侧向强补给水源的煤矿复合极强含水安微淮北矿业朱仙庄煤矿、杨柳煤煤矿流技术的隔水帷幕;2)帷幕“内降外灌”保水开臬;3)截流效果评定和秘定性动杰监测预警评价.果评价和稳定性动态监测子贡警体系,可在井工煤矿帷幕延造和稳定性监测、断层软注浆和松散含水层下溃水溃砂防治方面发挥重要作用。层水害治理、顶板松散层渍水溃砂防治、开采上限提商。矿.安徽恒源煤电五沟煤矿等。9洪矿底板水害地
14、面娅酋区域舞交治理技术1)地面定向钻孔多叁数融合判层及构造识别;2)高速涡流精细制注浆系统及集中控制;3)地面定向钻孔多层立体探查治理及效果评价。该技术集地面定向钻孔多参数融合列层、高速涡流精细制注浆系统及集中控制技术为一体,通过对生产地区隙伏导水构造及目标含水层的超前探查治理,实现了“先治后挹、先治后采、一果区一治理”,为受水害威胁的深部煤炭费源开采提供了技术支撑.受底板岩溶水害威胁的煤矿。河北冀中能源集团,河南平煤神马梁北二井煤业,河南平禹煤电一矿。煤矿IO基于微复的矿井水害风险火流Si警技术1)微震监测网络搭建及数据分析:2)矿井水害感知多源数据接入及信息融合:3;京井水害做震多参数综合
15、预警。该技术集水害感知数据采集、智能分析、技警等功能为一体,构建矿井水害多卷数缘合预警指标体系和动态风险预警平台。通过对微震、降水量、涌水量、棒水量、含水层水位/水温等数据的实时采集处理,判别矿井突水水源和突水通道发育,实现矿井水害感知多元数据融合及全时空预警,为矿井水害防控及应急救援提供技术支撑。受水害威胁的煤矿和非煤矿山.河北真中能源集团,河北堞科院,安徽中煤新集能源,河南能源焦煤赵固一矿,河南新郑煤电赵家褰煤矿,山西晋能龙泉煤矿等。煤矿和非煤矿山I1.煤矿漏风测定仪D采用非色散红外传感技术,性能更稳定,寿命更长;2)响应时间快,分辨率达109级别,抗干扰能力强,不受井下环境影响,准确率高
16、;3)为手持式仪器,实现井下原位测试。该仪器基于非色散红外光话技术,SFG分析精度高,可实现对井下漏风的定性和定量测定,准确辨识矿井漏风轨迹,有效解决井下原位漏风测试的技术难题,在煤矿井下火灾防治、瓦斯抽果半径测定、漫岩裂隙发行高度测试等方面发挥重要作用。煤矿井上下漏风逋道查找、漏风量测定、瓦斯抽采半径测定等。河北开深唐山矿业,黑龙江龙煤杏花块矿.黑龙江龙煤双瞪山矿业,山西阳泉煤业等。煤矿12矿井火灾精准此测着能披警系就1)激光多光谐气体检测和本安型分布式光纤测温;2)便携式激光多参数巡检;3)煤自然发火预警模型。馁系统能实现对井下采空区、密闭区等易发火区域的甲烷等多种气体和温度的实时监测和巡
17、检,以及对输煤皮带、机电设备等区域温度的连续监测,具有异常智能诊断和自动处置功能,能准确捕捉束管堵塞、渐气等异常现象,并触发自动处置功能疏通束管,解决了传统束管监测系统束管堵漏和维护工作难度大的问题,精准感知矿井内外因火灾监测卷效,实现自然发火状态分析、火灾异常预警、火灾发展态势预测。开采容易自燃、自燃煤层的井工煤矿以及储燥场、洗选煤场等的自然发火监测;分布式光纤测温装置同时适用于输煤皮带、井下输电线路的外因火灾监测。河北冀中能源集团,辽宁铁法煤业小肯煤矿,山西皆能控,股皆华宫煤矿,国能亿利能源内蒙古黄玉川煤矿等。煤矿13煤矿枭空区/密闭区多套数气体监测装置1)对采空区/密闭区的甲烷、氧气、一
18、氧化碳、二乳化碳、乙烯、乙焕等气体进行不间断连续监测;2)有远程或本地控制功能,实现24小时无人值守;3)多路束管监冽通道定时切换,多路束管气体浓度分析:4)结合分布式光纤技术整测采空区/冬闭区内温度,上传至地面中心站,分析和判断气体浓度和温度变化,进行火情预警:5)A1.摄像头实时监测现场视频,实现人员非法入侵报警。该装置安装在采空区/冬闭区内,采用激光和红外气体检测技术,监测数据准确可售,有效解决了燥矿自然发火束管监测系统因束管管路长而容易漏气的问题,实现了对采空区/密闭区气体的自动化、信息化而智能化实时城测,可快速掌握采空区/密闭区瓦斯爆炸风险和煤层自然发火预兆。煤矿存在火灾或瓦斯爆炸隐
19、患的密闭空间。山西保利裕车煤业,中煤华昱能源,中煤昔阳能源山西白羊岭煤矿,华润煤业山西原相煤矿,山东济宁矿业朱家崩煤矿,陕西愉林千树塔矿业等。煤矿14矿井灾害应急区域NI声凌灾密闭系烧1)具有在复杂巷道内跨轨道、带式输送机等设施的快速隔离密闭功能:2)具有隔离灾变区域与受威胁区域火珞、有毒有害气体或水害的功该系统用于防止矿井灾害圈患较大区域的突发,故,尤其防止火与瓦斯耦合灾害矿井在封闭火区时易发生的二次爆炸伤人事故、矿井涌水量激增发生的淹井事故、瓦斯突出事故等,可减少灾区封闭作业风险.降低灾害损失、防止二次事故.高瓦斯、媒与瓦斯突出、含易自然发火煤层或有水害威胁的矿井,用于采区中煤新集能源安徽
20、刘庄煤矿,陕西茨煤彬长矿业孟村煤矿、蒲矿非矿煤和煤山能;3)具有矿井区域隔离密闭综合管理、远程联动控制、AI视觉识别、环境W数监测及应急信息发布功能;4)具有地面远控、井下电控、气控、手动控制等多种控制方式:5)具备甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、温度,压力等环境&数城测功能,并将数据与地面指挥中心联网:6)取动关闭时间不大于3min,具有一定耐高温、抗冲击性能,抗冲击性能不小于0.6MPao可将灾害葡绝在有限范围内,有效遏制火灾及瓦斯重大事故的发生,可实现在复杂巷道内路轨道、带式输送机等设施的快速隔离帝闭,具备可视化环境监测、智能远程联动控制功能,可替代井下防火密闭、采区密闭等,解决了灾害预
21、防、抢险救援与灾害治理中存在的多装备复杂巷道内抗冲击快速密闭困难、密闭时间长、施工人员安全受威胁、易发生二次事故等问题,提高旷井应急管理能力。之间隔离、工作面防火隔离、灾区应急隔离等。白矿业建新煤矿,甘附华能庆阳煤电核桃峪煤矿,安徼淮北矿业祁南煤矿、涡北煤矿。15屋更顶板矿压动力灾害超前区域卸压防治技术地面水平井分段压裂区域仲压:1)可对距煤层上方任意层位的厚硬顶板实施水平压裂半径大于100m、垂向压裂半径大于30m、走向长度大于100Om的大范围水力预裂;2)钻孔:呆用“螺杆钻具+骸钻测量系统+综合录井”等组合配套技术,形成坚固的压裂生产井筒;3)压裂:用射孔器在井身射穿套管和水泥环,沟通压
22、裂岩层与井简,通过IOmmin以上的大规模压裂最大限度切割目标岩层,产生复杂的压裂缝网。坚硬顶板井下超前区域仲压:在地面水平井分段压裂时.格工作面上及高位的厚硬顶板切割成块状,形成大区域超前卸压,处理范围可达数百米,均匀处理致灾岩层,改变区城岩层结构和强度,施工过程便利,不受井下施工空间限制,具有压裂规模大、施工压力高、健网形杰复杂、对井下生产作业影响小等特点,可实现建设矿井先压后建、生产矿井先压后掘和先压后采的全生命周期冲击地压与强矿压治理。在星接11板井下J1.nr区城仲压片.珑立井下超长工作面冲击地压与强矿压超前治理新模式,实现对煤矿井下厚硬顶板冲击地压与强矿压灾害的超前、区域和精准防治
23、,多方位监测压裂裂线在目标层中的展布特征,为煤矿井下水力压裂效果评价、钻孔平面或空间布置和压裂参数优化提供监测评价新方法。厚硬顶板冲击地压与强矿压灾害超前防治。陕西陕煤孟村煤矿、胡家河煤矿、小庄煤矿、文家坡煤矿,陕西华彬雅店煤矿.中煤西北能源内蒙古纳林河二号煤矿、母社柴登煤矿,国能神东煤炭内蒙古布尔台煤矿,山东兖矿能源东沌烧煤矿1)煤矿井下水平定向长钻孔多点拖动式裸眼分段压裂,可实现100Om以上裱眼定向长拈孔15段以上的压裂,最高输出压力达SOMPa1戢大输出排量达90300m3h;2)具备钻孔自清洗功能,裸眼耐压能力达70MPa以上,施工安全性高。矿等。16砂射流轴向切顶精准防冲技术1)可
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