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科技赋能发展创新书写新篇——低渗煤层冲压协同卸压增透瓦斯抽采技术

2022-11-18 来源:研究总院

  据统计,全国95%以上的高瓦斯和突出矿井开采的煤层属于低透气性煤层,造成了瓦斯抽采影响范围小、衰减速度快、抽采难度大等问题。随着煤矿井下开采深度的增加、应力的增高,必将进一步降低煤层渗透率,进而导致钻孔抽采的有效影响范围更小,预抽钻孔工程量将更大,抽采效率更低,直接造成矿井瓦斯抽采率低下,“抽、采、掘”比例失衡。为建设本质安全型矿井,低透气性高突矿井不得不投入大量的人力、物力、财力用于瓦斯抽采。但由于缺乏抽采技术的突破,时常出现因抽采治理不彻底导致的瓦斯超限等事故,严重威胁煤矿安全生产。

  为解决以上问题,研究总院瓦斯防治领域经过多年持续研发,坚持以抽采地质为基础、高压水为载体、钻孔为通道、煤层及其顶底板围岩为改造对象、卸压和增透为手段、高效抽采瓦斯为目的技术路线。创新提出了水力冲压协同增透的物理相似模拟试验方法、工艺设计模型、瓦斯抽采关键技术,形成了低渗煤层冲压协同增透抽采瓦斯成套理论、技术及装备,攻克了多项煤与瓦斯突出灾害防治关键技术难题。现场实践证明冲压协同增透卸压抽采瓦斯关键技术具有效率高、成本低的优势,能够实现煤层规模化增透、区域性消突,有效解决了瓦斯灾害防治领域长期致力突破的瓶颈问题。相关研究成果成功推广应用于贵州、河南等多座矿井,有效防止了煤与瓦斯突出事故的发生,为企业带来了巨大的经济和社会效益。

  研发过程中项目组提前谋划知识产权布局,积极总结阶段性成果,一步一个脚印。截至目前,已获权国家发明专利11项、软件著作权1项、实用新型专利8项,发表核心期刊学术论文10余篇。研发成果以“低渗煤层冲压协同增透抽采瓦斯关键技术与装备研究及应用”为题通过了中国煤炭工业协会组织的会议鉴定。鉴定委员会高度评价了项目研发的冲压协同增透抽采瓦斯关键技术、冲压协同增透卸压技术、冲压协同增透核心装备,认为研究成果达到国际领先水平。项目成果得到了行业内的广泛关注与认可,近三年获得省部级二等奖2项,市厅级一等奖2项。

  科研无止境,研究总院瓦斯防治研究所将继续投身瓦斯灾害防治领域的科研工作中,对瓦斯抽采技术难点开展重点攻关,为集团公司高质量发展添砖加瓦,为煤矿安全生产保驾护航。(刘晨)

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                                                                                             (冲压一体化钻具)