1

陳家溝煤礦小煤柱工作面及分層漏風規律研究

根據工作面基礎數據，采集煤巖頂板樣品，開展MTS等巖石動載作用下破碎特性研究，得出工作面圍巖破損規律。

形成工作面圍巖破損規律實驗報告

結合工作面“垂直三帶”理論，構建陳家溝礦井小煤柱工作面條件下“垂直三帶”模型；通過現場觀測，借助SF6示蹤氣體測試技術，研究地表/上分層采空區與回采工作面的漏風通道，理論分析采空區垂直漏風通道的形成機理。

含示蹤氣體多地點釋放、多點接收試驗；形成工作面垂直漏風規律研究報告

通過現場觀測和數據模擬分析，開展工作面采空區水平方向漏風規律研究。

形成工作面水平三帶漏風規律研究報告

2

煤自燃精準分級預警方法

開展公斤級煤自然發火實驗和程序升溫試驗，模擬采空區煤氧化自燃環境，研究煤自燃過程各指標氣體生成規律，量化氣體與煤溫的關系函數，確定自然發火期及氧化放熱強度，掌握極限氧濃度、極限浮煤厚度等煤自燃極限參數。

含公斤級煤自然發火實驗和程序升溫試驗結果，煤自燃極限參數分析結論，最終形成煤層自然發火期、煤自燃指標氣體及臨界值分析報告

采用TG/DSC-FTIR-MS四聯用和XRD實驗與分析，研究煤自燃進程中質量、能量、官能團及氣體產物變化特征。

至少12組實驗，編制實驗報告1個

煤分子活性官能團超聲波輔助萃取試驗，研究煤自燃進程中活性官能團的量態演變特征。

編制實驗報告

適用于陳家溝礦的煤自燃分級預警體系構建，確定預警級別及閾值

編制煤自燃分級預警體系研究報告

3

煤自燃三帶動態判定模型及可視化呈現研究

采用采空區氣體滲流物理相似模擬和風流場等多場分布特征實驗相結合的技術手段，研究小煤柱工作面推進過程中采空區風流場、溫度場及氣體濃度場等場量的分布特征。

數值模擬研究，編制研究報告

采用束管監測法現場觀測采空區氣體，掌握采空區氣體濃度場分布特征，融合現場參量，構建采空區煤自燃動態三帶判定模型。

開發出采空區動態三帶可視化呈現軟件模塊，形成采空區三帶及危險區域研究報告1個

基于研究得到的采空區煤自燃動態三帶判定模型，及其隨實際開采條件等的演變規律，提出采空區動態三帶的可視化呈現方法，構建煤自燃三帶可視化呈現的軟件功能模塊設計。

采空區自燃“三帶”現場觀測及危險區域判定。

4

礦井煤自燃多參數網絡化實時在線監測技術

研發集溫濕度、CO、O2、CH4、C2H4、壓差等環境多參數實時在線監測系統；構建井下重點區域網絡化實時在線監測體系，以實現井下重點區域全方位連續自動化監測。

5

煤自燃智能預警與輔助決策系統研發

借助煤自燃智能監測及預警模型研究成果，開發預警與輔助決策軟件。軟件主要由用戶管理、系統設置、通信設置、溫度監測、煤自燃特征信息監測、微壓差監測、歷史查詢、分級預警、輔助決策等主要功能模塊組成；可實現煤自燃特征氣體比值等指標參數，能以趨勢曲線、數據列表等形式顯示，可通過現場數據的動態輸入，實時查看煤自燃危險區域的分布區域；可根據監測信息和預警結果，給出建議處理煤自燃火災的技術方案。

含采空區煤自燃智能預警模型，形成煤自燃智能預警與輔助決策軟件

系統性能測試主要包括礦用泵吸式本安型多參數傳感器通信性能測試、丟包率、響應時間、魯棒性、精度等，在煤礦井下部署該系統進行工業性試驗。確定出煤自燃隱蔽區域早期隱患監測點布置的關鍵參數，優化測點布置方案，通過軟硬件系統的現場安裝、調試與試運行，考察監測數據采集、通訊的時效性、可靠性，以及整個系統運行的穩定性；并對系統在現場應用情況進行總結、分析和整理。

煤自燃網絡化實時在線智能監測預警系統的工業性試驗，含試驗報告1個

煤自燃多參數無線監測技術與裝備1套（其中，礦用環境多參數無線監測傳感器內置抽氣泵，無需外接抽氣泵即可同時監測氣體、壓差、濕度、溫度等7種煤自燃特征參數）。

配備1個面的監測系統，含9個多參數傳感器，4個主機

6

匹配推釆速度的采空區煤自燃主動分級防控技術

基于煤自燃智能監測預警與輔助決策系統研究成果，研究煤自燃自動化智能防控技術體系，研發N2或CO2等注惰控氧技術的自動化控制系統，利用煤自燃智能輔助決策軟件，可實現采空區不同煤自燃階段惰性氣體關停、流量控制等自動化運行。

注惰控氧技術的自動化控制系統設計，融合于礦井火災智能管控平臺，具有遠程控制功能

采用“動態推進、端頭封堵、注惰降溫、分段隔離、灌漿抑溫、主動封面”等技術手段的最優協同防控組合和最佳實施時間，建立高產高效礦井采空區煤自燃精準分級預警和智能監測系統的多技術手段協同主動防控方法。

采空區煤自燃自動化智能防控方法，形成設計方案，提供液態二氧化碳20噸

新型高水膠囊滅火劑研發，及專用注膠設備研制

提供材料10噸，注膠專用設備1臺

三采區已封閉采空區與相鄰巷道漏風規律研究，提出相應防滅火措施。

形成防滅火技術方案

7

瓦斯及粉塵防治技術研究

對工作面瓦斯涌出源進行分析，利用FLUENT軟件對工作面采場瓦斯的運移情況進行模擬計算，最后基于分析與計算結果，制定出該工作面上隅角瓦斯治理技術措施。

含實驗和數值模擬、形成實驗報告和防治方案

有效封閉煤塵于特定的空間和位置控除塵實驗研究

含現場測試、模擬、實驗報告

研發新型礦用綠色高效生物泡沫降塵劑，研究確定適用于陳家溝礦主采面的降塵工藝參數

提供材料3噸