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國家安全監管總局公式一批煤礦先進技術
發布時間:2017-04-20   新聞摘自:互聯網

為貫徹落實《中共中央國務院關于推進安全生產領域改革發展的意見》,進一步發揮先進技術產品對防范遏制重特大生產安全事故的作用,根據重點工作安排,國家安全監管總局會同科學技術部組織開展了安全生產先進適用技術與產品遴選工作,經項目征集、形式審查、專家評審、綜合評審等程序,現將通過評審,擬發布的技術與產品目錄予以公示,公示期為10414-423日)。

 

在公示期內任何單位或個人對上述結果有異議的,請于423日前(以特快專遞郵戳為準)以書面形式提出,郵寄至國家安全生產監督管理總局規劃科技司,單位提出的應加蓋公章,個人提出的須本人簽字并附身份證復印件及聯系方式。

郵寄地址:北京市東城區和平里北街21A124郵編:100713

電話:010-64464109傳真:010-64464011

附件:

1.安全生產先進適用技術與產品指導目錄(第一批)

2.安全生產先進適用技術與產品指導目錄(第一批)技術成果報告

 

 

附件1

 

安全生產先進適用技術與產品指導目錄

(第一批)

 

 

 

安全生產事關人民群眾生命財產安全,事關改革開放、經濟發展和社會穩定大局,事關黨和政府的形象和聲譽,是全面建成小康社會的內在要求,是“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念應有之義。我們組織有關科研單位對近年來依托國家、省部級科技計劃項目研制開發的先進適用技術與產品進行較為系統的歸類、整理和凝練,并組織專家進行了評審,篩選出41項技術成果編制形成了《安全生產先進適用技術與產品指導目錄(第一批)》(以下簡稱《指導目錄》)。

《指導目錄》涵蓋了煤礦安全、非煤礦山安全、危險化學品安全、職業危害等5個方面,是我國安全生產領域當前迫切需要的相關技術、工藝和裝備,具有較好的實用性。由于時間有限,未對各項技術成果的經濟指標和實際運行情況進行現場核實。

任何機構使用本目錄所列技術成果,請認真研究分析該技術在相關應用中的適用性,并根據《合同法》等相關法律法規,與技術咨詢方約定雙方權利義務,在技術交易和使用中嚴格履行供需雙方的責任與義務。


一、煤礦安全

序號

技術名稱

主要功能特點

適用范圍

1

分體式履帶鉆機及瓦斯抽采鉆孔快速鉆進技術

采用適用于軟、中、硬煤層的三種快速鉆進工藝技術方法,研制了4款分體式履帶鉆機。其中兩款型號的鉆機采用兩體三部分結構形式,井下使用更加靈活和安全;另外兩款型號鉆機寬度僅為0.85m,是目前國內最窄的坑道履帶鉆機。鉆機采用緊湊型多變幅整機結構,可實現主機水平開孔高度、主機與孔口距離、主機仰俯角度、水平角度的大范圍調整,可實現巷道全斷面鉆孔施工。鉆機最大扭矩為4300Nm,具有在本煤層施工300m深瓦斯抽采鉆孔的能力。

適用于類似兩淮礦區、西南礦區狹窄巷道和煤與突出煤層等復雜地質條件下本煤層、鄰近層瓦斯抽采鉆孔施工。

2

煤礦采動區瓦斯地面井抽采成套技術

集采動區瓦斯資源評估、地面井布井位置優選、井型結構優化設計、鉆井高危位置判識及工程防護、鉆完井施工控制和安全抽采等技術于一體。基于采場圍巖破壞和井筒套管變形的耦合作用機理,優化設計地面井結構及防護工藝,通過在采煤工作面前方提前施工地面井或直接在老采空區地表施工鉆井,并安設配套的地面井負壓抽采系統,實現煤層采動卸壓區、工作面上隅角和采空區的瓦斯抽采。可提高采動區地面井抽采運行周期,保證地面井成功率不低于80%,發揮持續抽采煤層采動卸壓區、工作面上隅角和采空區瓦斯的“一井多用”功能。

適用于地形地貌相對平坦的丘陵或平原區域;煤礦主采煤層上方有承壓含水層;單一開采煤層或煤層群條件礦區。

3

煤礦井下大電流瞬變電磁探測技術

通過對井下小回線電磁場的數值模擬,利用全區視電阻率計算和深度轉換、surfer成圖等技術,實現煤礦井下災害水源的超前探測。主要技術指標:(1)主機采用收發一體設計,采集部分采用24AD轉換接收,最高采樣頻率2MHz;發射部分最高電流可達4.5A,數據處理部分可實現即時成像;(2)探頭采用高磁導率的磁芯,接收等效面積達450m2;(3)利用曲線斜率與時間指數冪項的相關性,擬合正演曲線,修正線框過渡過程影響,解決了電感效應影響;(4)通過搜索算法實現全空間系數K的自適應選取,消除了人為經驗影響。

適用于煤礦井下掘進巷道超前探測、頂底板賦水性探測、工作面內部災害水源探測等。

4

多參數成圖巷道超前探測系統

采用多參數對比分析及空間多角度全面立體成圖技術,解決了單一視電阻率參數存在的淺層屏蔽及煤礦井下低阻環境含水異常不突出的問題。系統探測范圍覆蓋巷道正前、側前、斜上、斜下等多個方位,可準確探明巷道掘進波及范圍內隱伏突水隱患情況,實現對含水異常空間形態的準確刻畫,探測距離為150-220m

適用于礦山、隧道等掘進巷道前方突水隱患探測。

5

動水大通道突水鉆孔控制注漿高效封堵成套技術

采用具有自主知識產權的鉆孔控制注漿專利技術,實現動水大通道的快速封堵,并可配合高效定向鉆進技術使用。主要技術指標:(1)單次有效注漿量不小于10m3,可形成大斷面封堵體,固結體凝膠過程呈受控柔性狀態,可依受注體形狀凝膠,封堵能力、抗沖擊能力強;2)凝膠及養護條件良好,固結體強度大于5MPa;(3)單袋2-4小時可快速充滿。

適用于礦山水害治理與礦山救援工程。

6

自震式微震監測技術

突破傳統微震監測系統只能被動接受微震信號,且震源定位需要假定微震波在煤巖體傳播過程中保持波速不變的限制,采用可調頻自激震源,融合地震定位和層析成像技術,對監測區域內波速場進行實時反演與解算,可計算出煤巖體破裂發生的時間、坐標位置、能量大小和震級等特征,還可在波速場掃描的基礎上推斷給出監測區的應力場分布特點,根據建立的煤巖動力災害預警模型,實現煤巖動力災害危險性預警。主要技術指標:(1)同步授時精度為10-6s;(2)采樣頻率<35kHz;(3)配備自激震源,定位精度5-10m

適用于煤巖動力災害監測預警。

7

沖擊地壓聲電實時監測預警技術

通過對電磁輻射、聲發射等信號的分布式實時監測監測數據自動進行趨勢分析,采用區域性臨界值法和動態趨勢法實時判定危險性,實現對沖擊地壓災害的分級預警。主要技術指標:(1電磁輻射傳感器監測范圍為7-22m,最大監測50m2聲發射傳感器監測范圍為10-100m3微震傳感器監測范圍為10m-3km

適用于沖擊地壓和煤與瓦斯突出等煤巖動力災害實時監測預警。

8

沖擊地壓監測預警與解危方法

采用自震式微震監測和光纖光柵采動應力監測技術,反演出煤巖體在不同采動條件下的應力集中和能量聚集區域的時空分布規律,建立以應力監測為核心的多級分源時空監測體系,實現不同尺度下煤礦沖擊地壓的監測預警。主要技術指標:(1)震源定位精度<10m;(2)可實現1個鉆孔內5個測點的應力測量。同時,對煤巖體在不同采動條件下的應力集中和能量聚集區域的時空分布規律、防范措施作用機理進行系統的研究分析,建立起適合我國煤礦沖擊地壓的綜合防治理論和技術體系,解決了沖擊地壓礦井監測預警與解危問題。

適用于礦井(尤其是發生過沖擊地壓或有發生沖擊地壓危險礦井)沖擊地壓等煤巖動力災害的監測、預警和防治。

9

井工礦堅硬頂煤頂板水力致裂控制成套技術

采用定向致裂、增加裂縫數目與均勻致裂等水力致裂控制方法在煤巖體中人工增加裂縫,控制采煤工作面頂板的冒落,實現對煤巖體結構的改造,為堅硬頂板、沖擊地壓、臨空巷道大變形、綜放面堅硬頂煤冒放性與初采瓦斯等控制提供了新的解決思路和方法。主要技術指標:(1)致裂鉆孔最小孔徑達32mm;(2)單水路高水壓專用膠囊封孔器的效率高,能重復利用;(3)單孔控制范圍30m以上,鉆孔致裂封孔深度可達80m以上;(4)與爆破相比,頂板控制距離更遠、安全性高、管理簡單,且成本不到其1/10

適用于井工礦堅硬頂板、放頂煤開采堅硬頂煤冒放性控制,低透氣性煤層增透抽采瓦斯消突等。

10

煤礦頂板動態監測系統

針對傳統頂板監測系統數據處理不完善的技術難題,采用工作循環精確識別和多支架頂板運動規律分析技術,通過對巷道頂板離層、錨桿(索)受力、圍巖應力和表面位移等數據的綜合處理分析,實現巷道安全狀態及支護合理性分析。主要技術指標:(1)綜采工作面循環識別準確率92%以上;(2)壓力傳感器數據采集精度達1%,采集周期30s-5min可調;(3)系統設備通過了抗干擾測試(3A類),防護等級達到IP65;(4)系統支持最多4000個終端設備接入;(5)系統軟件以報表、曲線、圖譜等多種方式展現頂板動態變化過程。

適用于煤礦、金屬非金屬礦山、隧道工程等頂板參數監測。

11

煤礦巷道綜掘與錨噴作業區域控除塵技術

通過改進典型水霧捕塵機理,基于單一霧場霧滴粒徑-速度分布及塵霧耦合規律,形成綜掘工作面高效噴霧降塵技術;借助數值模擬及數據擬合分析,確定合理的綜掘工作面局部通風系統及最佳通風參數,建立附壁風筒旋流風幕封閉式控除塵系統,形成煤礦巷道綜掘與錨噴作業區域控除塵技術。主要技術指標:(1)綜掘面綜合降塵率平均達到93%左右;(2)綜掘面人員作業區域粉塵控制在20mg/m3左右;(3)錨噴作業地點粉塵濃度控制在10mg/m3以下;(4)濕式混凝土噴射機作業流量可達7-9m3/h;(5)噴層水平輸送距離達150m,垂直輸送距離30m,輸送能力較國外產品提高1倍;(6)回彈率低,僅為15%左右;(7)支護強度大于25MPa

適用于煤礦巷道綜掘工作面與錨噴作業區域,隧道、地鐵等地下工程,邊坡支護、水利工程等地面工程的噴漿作業區域。

12

礦用救災無線通信系統

采用安全信息采集、井下無線寬帶通信、音視頻數據同步傳輸等技術,可實現救護隊員體征參數、環境參數、環境視頻圖像等重要信息的無線傳輸,還可實現指揮人員、救護基地和救護隊員之間無線語音集群通話,以便正確指揮救援,避免次生災害。主要技術指標:(1)可監測救護隊員體溫、心率、姿態、活動度等生命體征;(2)可監測溫度,CH4COO2濃度等環境參數,其中CO檢測范圍:0-5000ppmCH4檢測范圍:0-100%

適用于礦區緊急救援和突發事件處理。

13

煤礦四維災害模擬與預警系統

通過建立精細的瓦斯、水文、應力、地溫分布、礦壓分布等地質模型,結合各種實時監測數據、生產數據和各種災害的發生機理,利用模態識別技術對危險源進行判識,實現對礦山頂板、煤與瓦斯突出、突水透水、沖擊地壓、煤層自燃等各種災害的超前預測和安全預警。對于突發的災害事故,系統自動匹配并啟動數字應急預案,通過四維地理信息技術平臺的技術分析,結合三維物聯網感知技術、井上下雙向通信技術、導航技術等實現各個應急單位、部門、機構的快速聯動和協同救災。

適用于各類礦山災害模擬與預警。

14

自動隔絕式壓縮氧氣自救器

采用先進的機械、電子、無線高頻傳輸技術和新型的環保材料研制而成,能使井下作業人員與有害空間隔絕,同時自動為佩戴者提供氧氣實現自救,為災變現場作業人員逃生贏得寶貴的時間。主要技術指標:(1)自動啟動、手動啟動、手動開啟功能互為補充,安全冗余度高;(2)采用硅膠半面罩連接供氧,保證了接顏密合性,避免了傳統口鼻夾具容易脫落出現意外的弊端;(3)自動啟動響應時間3s,手動啟動時間5s,手動開啟時間7s;(4)防護性能符合《隔絕式壓縮自救器》(AQ1054-2008)、《自動壓縮氧自救器(裝置)》(Q/ST-Z1001-2014)等相關規定,自救器自動開啟電氣單元達到Exia1Ma最高防爆等級。

適用于煤礦金屬非金屬礦山、冶金、化工、船舶、隧道、建筑、軍事、消防、公共安全等相關領域。

15

煤礦安全監測監控系統

基于多主通信,采用工業以太環網和現場總線型傳輸架構,實現了全數字化信息傳輸,系統的最大監控容量為255臺分站,滿足各類礦井的監控需要。主要技術指標:(1)基于多主通訊的數字分站可在10s內將井下傳感器數據變化上傳至地面,亦可在5s內完成分站之間的異地斷電功能;(2)系統終端設備具有即插即用、類型自識別、故障自診斷、數據黑匣子等功能。

適用于煤與瓦斯突出礦井的瓦斯、火等災害的監測監控和預警。

16

煤礦井下安全光纖傳感綜合監控系統

通過集成工業以太網、開放式總線傳輸、系統通信故障自診斷、中終端設備對等通信等技術,構建適用于煤礦井下環境的多環冗余與開放式總線接入、無線數據接口相結合的,高速率、多冗余的安全監控系統網絡結構,提高了煤礦安全監控系統通信結構的穩定性、抗干擾性、系統互聯互控性、監測點容量、系統巡檢時間與故障控制響應時間等性能指標,實現不同系統間的互聯、互控。主要技術指標:(1)甲烷濃度監測:范圍0-100%,誤差±0.06%0-9.99%)、真值的±6%1-100%),響應時間<7s,傳輸距離>6km;(2)一氧化碳濃度監測:范圍0-1000ppm,分辨率1ppm,誤差±10ppm;(3)乙炔濃度監測:范圍0-1000ppm,分辨率0.1ppm,誤差±0.5ppm;(4)乙烯濃度監測:范圍1-200ppm,分辨率1ppm,誤差±1ppm;(5)乙烷濃度監測:范圍0-500ppm,分辨率1ppm,誤差±1ppm;(6)氧氣濃度監測:范圍0-25%,分辨率0.1%,誤差±0.3%;(7)鉆孔應力監測:范圍0-60MPa,分辨率0.05MPa,精度0.5%F.S;(8)錨桿應力監測:范圍0-250kN,精度1%F.S;(9)頂板離層監測:范圍0-200mm,分辨率0.1mm,精度0.5%F.S;(10)點式溫度監測:范圍0-130℃,分辨率0.1℃,精度±1℃;(11)分布式溫度監測:范圍0-300℃,空間分辨率2m,定位精度±2m,溫度分辨率0.1℃,溫度精度±1℃。

適用于煤礦安全監控。

17

井下孔底馬達鉆孔鉆進技術

采用高壓水驅動孔底馬達的形式進行孔底鉆進施工,配合隨鉆測量裝置實現了鉆孔軌跡可控的定向鉆進。主要技術指標:(1)按輸出扭矩及結構形式研發出4種型號鉆機;(2)鉆機輸出轉速50-240r/min,最大鉆孔深度可達1500m;(3)鉆機定向鉆孔直徑最大120mm,擴孔直徑最大300mm;(4)隨鉆測量系統測量方位角:0-360°(精度±1.5°),工具面向角:0-360°(精度±1.5°),工具傾角:-90°-+90°(精度±0.2°)

適用于煤礦井下中硬煤層施工瓦斯抽放長鉆孔及分支孔,也可用于施工地質探測鉆孔。

18

適用于少人或無人工作面的采煤機自動截割控制技術

采用現代控制技術、總線技術、抗干擾技術、數據通訊技術,使采煤機具有位置自主定位、姿態自主定位、遠程控制、自動導航、自動切割等功能,實現全工作面自動化運行截割。主要技術指標:(1)采煤機截割高度控制最大誤差<4mm;(2)采煤機水平姿態檢測最大誤差<0.1°;(3)采煤機行走位置控制最大誤差<32mm;(4)中央控制單元總響應時間<1s

適用于煤礦工作面采煤機的無人值守,全自動化自動截割。

19

礦用鉆孔測井分析系統

以自然伽馬測井(稱GR)技術為核心,采用高度集成化的硬件設計,在現場一次即可高效完成鉆孔視頻、GR、孔斜(方位、傾斜角)、孔深的采集,實現各種任意傾斜角度鉆孔的綜合測井與數據分析。主要技術指標:(1)可探測任意傾斜度的孔深150m以上;(2)采用視頻與自然伽瑪數據按深度同步分析巖層巖性的專利方法,彌補單一GR曲線劃分層位的不足,實現地層劃分并生成鉆孔巖性柱狀圖;(3)可通過視頻分析孔徑變化、巖層裂隙、離層情況、出水點特征等;(4)可自動繪制孔斜軌跡平面圖、孔斜軌跡剖面圖并生成鉆孔地質剖面圖,各類圖件可以CAD格式導出。

適用于各類煤礦、非煤礦山井下及隧道工程中的地質、防治水、頂板支護(錨索孔)、瓦斯抽放等各種任意傾斜角度鉆孔的綜合測井。

20

煤礦無人化智能開采技術

以網絡通訊為基礎,以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機及可視化遠程監控為手段,以生產系統智能化控制為核心,實現在地面(巷道)綜合監控中心對綜采設備的運行監測與遠程干預控制,確保工作面割煤、推溜、移架、運輸、消塵等智能化運行(包括“一鍵”啟停、視頻監視、數據監測、智能采高調整、斜切進刀、連續推進等功能),最終達到智能化采煤作業的目的。

適用于較薄、中厚煤層(煤層賦存、地質條件相對穩定)的智能化開采。

21

礦用本安型電磁波無線隨鉆測量技術

采用電偶極子原理在地層和鉆柱上激發出低頻電磁波的方法進行數據傳輸,通過配套高精度、高穩定性測量探管,可在定向鉆孔施工時實時調整鉆進姿態,指導鉆進;還可配套井下伽馬測井探管、井下電阻率測井探管,實現煤礦井下多參數無纜測井。可在定向鉆進鉆孔施工中實時測量、顯示鉆孔軌跡,保證鉆孔在目的層延伸,相比有線隨鉆測量,不依賴中心通纜鉆桿,可顯著降低定向鉆進成本,擴大定向鉆進技術的應用范圍。主要技術指標:(1)傳輸距離不小于500m;(2)傳輸速率可達50bps;(3)測量精度:傾角±0.2°,方位角±1.2°,工具面向角±1.2°。

適用于煤礦井下瓦斯抽采、水害防治、地質勘探及地面定向鉆孔施工。

 

 

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