石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术研究

作者:系统管理员发布时间:2013-06-05浏览次数:2308

成果简介:

石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术研究属于煤与瓦斯突出预测与防治领域。与同类技术相比具有预测速度快、参数测定准确、预测准确率高、能提供定量最低排放率及给出准确可揭煤时间等特点。本技术依据突出的球壳失稳机理,以初始释放瓦斯膨胀能为预测指标。从开始预测至预测结束在7天以内,瓦斯压力测定不但能够在3天内完成,而且可以避开水系等复杂地质条件的影响,从预测基础参数入手保证突出预测准确无误,预测指标经科学检验,准确度较高,同时本技术可以根据最低排放率给出矿井可以揭煤的准确时间,矿井可根据自身情况组织生产,大大加快了揭煤进度,避免了无谓的时间浪费。以有突出危险的石门为例,成功揭煤时间可节约三分之一以上。

技术特点:

本技术具有以下技术特点:(1)以初始释放瓦斯膨胀能为预测指标,初始释放瓦斯膨胀能是指和突出最为相关的瓦斯膨胀做功抛出煤体的能量大小,一般认为煤体具有的初始释放瓦斯膨胀能达到42.98mJ/g,煤体具有突出危险,本指标经46次突出模拟试验得到,经过严格的科学检验,配合法定指标,预测准确率高,能避免低指标突出发生。(2)本技术预测过程为首先在3天内完成瓦斯压力快速测定,同时在测定过程中采集煤层的完整煤芯,准确把握软分层厚度和位置,然后利用软分层煤样进行相关参数测定,以法定指标和初始释放瓦斯膨胀能指标进行预测,并给出最低排放率。预测时间十分快捷,在7天内完成,并能给出准确的揭煤时间。 

知识产权及获奖情况:

本技术具有自主知识产权。本技术经中国煤炭工业协会鉴定达到了国际先进水平,获得的知识产权及奖励如下:

(1)石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术,发明专利,专利号:ZL2008 1 0195650.0;

(2)采集井下突出煤层完整煤芯的取芯方法及其装置,发明专利,专利申请号:200810195651.5;

(3)井下突出煤层完整煤芯的取芯装置,实用新型专利,专利号:ZL2008 2 0039613.6;

(4)煤样初始释放瓦斯能测定装置,实用新型专利,专利号:ZL94 2 42173.6;

(4)石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术,中国煤炭工业协会,科技进步二等奖,2009年。

应用前景:

本技术是一种石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术,目前已经研究完成,属于技术推广阶段。采用该项技术能够快速地对石门及井筒揭煤期间的突出危险性作出准确预测,避免突出带来的危害,减缓了工人对煤与瓦斯突出的恐惧;同时该技术预测期间占据时间较短,只要37天即可,比原先的突出预测方法减少了三分之二的时间,增加了进尺时间,大大提高了施工进度。本技术技术前景广阔,全国按300个突出煤矿计算,每个矿井每年揭开2个石门或者井筒,其中50%的煤层无突出危险,每个石门或井筒的防突费用为3万元,即使不算发生突出带来的损失,减少的防突费用就达3万元×2(石门)×300(矿井)×50%=900万元。而由于减少了预测时间,增加的进尺时间按每个石门按10天计算,每天进尺4米,每米巷道的价值为10000元,则全国每年将新增产值为:1万元×4(米)×20(天)×2(石门)×300(矿井)×50%=24000万元。本技术投资回收期快,基本在7日内,投资成本低,单个石门仅30万元左右,但可节约防突费用163万元,并能保证安全生产,所以投资回报率高。

应用情况: 

本技术自研究成功以来,已经成功为神火、淮南、潞安、平顶山、鹤壁、新疆等矿务局进行石门及井筒揭煤30次以上,直接经济效益1000万元,为矿井节约防突费用及加快掘进速度创造的间接经济效益在1亿元以上。