1

陳家溝煤礦小煤柱工作面及分層漏風規(guī)律研究

根據(jù)工作面基礎數(shù)據(jù)，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(guī)律。

形成工作面圍巖破損規(guī)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(xiàn)場觀測，借助SF6示蹤氣體測試技術，研究地表/上分層采空區(qū)與回采工作面的漏風通道，理論分析采空區(qū)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(guī)律研究報告

通過現(xiàn)場觀測和數(shù)據(jù)模擬分析，開展工作面采空區(qū)水平方向漏風規(guī)律研究。

形成工作面水平三帶漏風規(guī)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(fā)火實驗和程序升溫試驗，模擬采空區(qū)煤氧化自燃環(huán)境，研究煤自燃過程各指標氣體生成規(guī)律，量化氣體與煤溫的關系函數(shù)，確定自然發(fā)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(shù)。

含公斤級煤自然發(fā)火實驗和程序升溫試驗結果，煤自燃極限參數(shù)分析結論，最終形成煤層自然發(fā)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(lián)用和XRD實驗與分析，研究煤自燃進程中質(zhì)量、能量、官能團及氣體產(chǎn)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(tài)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(tài)判定模型及可視化呈現(xiàn)研究

采用采空區(qū)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(qū)風流場、溫度場及氣體濃度場等場量的分布特征。

數(shù)值模擬研究，編制研究報告

采用束管監(jiān)測法現(xiàn)場觀測采空區(qū)氣體，掌握采空區(qū)氣體濃度場分布特征，融合現(xiàn)場參量，構建采空區(qū)煤自燃動態(tài)三帶判定模型。

開發(fā)出采空區(qū)動態(tài)三帶可視化呈現(xiàn)軟件模塊，形成采空區(qū)三帶及危險區(qū)域研究報告1個

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

采空區(qū)自燃“三帶”現(xiàn)場觀測及危險區(qū)域判定。

4

礦井煤自燃多參數(shù)網(wǎng)絡化實時在線監(jiān)測技術

研發(fā)集溫濕度、CO、O2、CH4、C2H4、壓差等環(huán)境多參數(shù)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)；構建井下重點區(qū)域網(wǎng)絡化實時在線監(jiān)測體系，以實現(xiàn)井下重點區(qū)域全方位連續(xù)自動化監(jiān)測。

5

煤自燃智能預警與輔助決策系統(tǒng)研發(fā)

借助煤自燃智能監(jiān)測及預警模型研究成果，開發(fā)預警與輔助決策軟件。軟件主要由用戶管理、系統(tǒng)設置、通信設置、溫度監(jiān)測、煤自燃特征信息監(jiān)測、微壓差監(jiān)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(xiàn)煤自燃特征氣體比值等指標參數(shù)，能以趨勢曲線、數(shù)據(jù)列表等形式顯示，可通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)的動態(tài)輸入，實時查看煤自燃危險區(qū)域的分布區(qū)域；可根據(jù)監(jiān)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(qū)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(tǒng)性能測試主要包括礦用泵吸式本安型多參數(shù)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(tǒng)進行工業(yè)性試驗。確定出煤自燃隱蔽區(qū)域早期隱患監(jiān)測點布置的關鍵參數(shù)，優(yōu)化測點布置方案，通過軟硬件系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝、調(diào)試與試運行，考察監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、通訊的時效性、可靠性，以及整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；并對系統(tǒng)在現(xiàn)場應用情況進行總結、分析和整理。

煤自燃網(wǎng)絡化實時在線智能監(jiān)測預警系統(tǒng)的工業(yè)性試驗，含試驗報告1個

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

配備1個面的監(jiān)測系統(tǒng)，含9個多參數(shù)傳感器，4個主機

6

匹配推釆速度的采空區(qū)煤自燃主動分級防控技術

基于煤自燃智能監(jiān)測預警與輔助決策系統(tǒng)研究成果，研究煤自燃自動化智能防控技術體系，研發(fā)N2或CO2等注惰控氧技術的自動化控制系統(tǒng)，利用煤自燃智能輔助決策軟件，可實現(xiàn)采空區(qū)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(tǒng)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(tài)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(yōu)協(xié)同防控組合和最佳實施時間，建立高產(chǎn)高效礦井采空區(qū)煤自燃精準分級預警和智能監(jiān)測系統(tǒng)的多技術手段協(xié)同主動防控方法。

采空區(qū)煤自燃自動化智能防控方法，形成設計方案，提供液態(tài)二氧化碳20噸

新型高水膠囊滅火劑研發(fā)，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(qū)已封閉采空區(qū)與相鄰巷道漏風規(guī)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(shù)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(xiàn)場測試、模擬、實驗報告

研發(fā)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(shù)

提供材料3噸