经项目组申报，学校审核，拟推荐《煤自燃火源中心早期识别及防控关键技术》通过陕西省科技厅申报2015年度国家技术发明奖，按照2015年度国家科学技术奖励推荐工作的相关要求，对申报项目相关材料公示如下：

 

项目名称：煤自燃火源中心早期识别及防控关键技术

推荐单位（专家）：陕西省科技厅

 

完成人：邓军、马砺、翟小伟、张辛亥、金永飞、王伟峰

 

项目简介：

该项目属于矿山安全技术领域。

煤自燃火灾遍布世界各地，我国煤田火区以每年30多万平方米的速度不断扩张，每年烧损煤炭资源1000多万吨，直接经济损失达20多亿元，同时排放出大量的二氧化碳和有毒有害气体，造成巨大的资源损失和生态环境恶化，并可能诱发矿井瓦斯爆炸、山体滑坡等重大次生灾害，严重威胁着煤炭的安全生产。煤自燃具有火源隐蔽、贫氧氧化、自发产热、潜伏期长、易复燃的特点，煤自燃火源中心的确定、自燃特征信息的提取、火区热能消除一直是煤火灾害防治领域亟待解决的科技难题。传统的煤自燃火灾监测技术不能准确识别早期火源的中心位置和温度，常导致现场防灭火工作没有针对性，并容易错过实施防控措施的最佳时机，常规的灌浆、注惰气等防灭火技术又缺乏高效性与长效性，很难实现煤自燃火灾的有效防控。为此，本项目主要对煤自燃火源中心早期识别与防控关键技术进行了研究与应用，首次提出了煤自燃火源中心早期识别方法，研制出煤自燃火源中心网络化监测与控氧降温的防控成套技术，实现了煤火灾害由被动防治向主动防控的根本转变。主要技术发明如下：

（1）揭示了煤自燃火源中心形成机理与空间演化定向特征。阐明了煤自燃过程中氧气持续进入火源中心的机制；掌握了变环境条件下煤的耗氧速率、氧化放热强度、能量迁移和气体产生规律等火区非控燃烧动力学特性参数；基于非平衡热力学和多场耦合的理论，构建了火区形成演化的热流固多场耦合动力学模型，揭示了火区非控燃烧过程中能量与气体输运的空间定向特征，掌握了煤自燃火源中心发展的时空演化规律。

（2）发明了煤自燃火源中心特征信息早期识别方法及网络化监测技术。提出了基于气-温联合检测的煤自燃多源信息融合火源中心早期识别方法，发明了集温度、一氧化碳、氧气等多参数于一体的煤火灾害网络化监测系统，依据火区的能量和气体输运的空间定向特征，创新了温度和气体监测点的布置方式，实现了煤自燃隐蔽火源中心的早期识别及有效预警。

（3）发明了基于粉煤灰资源化的煤自燃降氧防控技术。开发了粉煤灰稠化胶体防灭火材料，其保水能力强且与煤体粘附性好，能有效的包裹煤体起到隔氧降温作用；发明了粉煤灰无机固化膨胀充填防灭火材料，用于松散煤体空隙与煤岩体裂隙充填和大孔洞堵漏，具有不发热、不收缩、不开裂等优点，实现了煤自燃危险区域的长效控氧；研制出多功能智能化灌浆防灭火系统，具有定量化制浆、远距离动压浆液输送、胶体阻化惰泡制备、运行参数智能化调节等功能。

（4）发明了环保无能耗煤自燃降温防控技术。针对煤自燃火源中心温度高、散热慢的特点，研发了煤化工废弃液态CO2防灭火技术，研制出矿井移动式液态二氧化碳防灭火装置，解决了液态二氧化碳在井下运输和直接释放的技术难题，达到了高效降温快速灭火的效果。开发了无能耗煤自燃热棒移热降温技术，实现了煤自燃火源中心区域残余热量的有效移除，解决了火区处理后容易复燃的难题。

 

推广应用情况：

项目获发明专利4项，实用新型专利9项，出版著作3部，发表学术论文50余篇，相关技术成果已转化形成12项产品，并在陕西、山东、新疆、内蒙、山西、宁夏和四川等全国18个省（市、自治区），100多个煤矿企业推广应用，并出口澳大利亚、俄罗斯、孟加拉等国，解放煤量3亿多吨，新增产值133.05亿元，利润46.48亿元，取得了显著的经济和社会效益。

曾获科技奖励情况：

获奖项目名称	获奖时间	奖项名称	奖励等级	主要获奖人	授奖单位
煤田火区动态演化规律及控制新技术研究	2012年	陕西省科学技术奖	一等	邓军、文虎、金永飞、马砺、张荣等	陕西省人民政府
煤矿用灌浆注胶防灭火工艺及系统装备研究	2009年	安全生产 科技成果奖	一等	文虎、邓军、张辛亥、马砺、翟小伟等	国家安全生产 监督管理总局

 

主要知识产权证明目录：

知识产权类别	知识产权具体名称	国家 (地区)	授权号	授权日期	证书编号	权利人	发明人	发明专利有效状态
发明专利	煤矿回采采空区的气体检测方法及其装置	中国	200910021274.8	2012.7.25	1015046	西安科技大学、西安森兰科贸有限责任公司	吴建斌 文虎 邓军 郑学召 马砺 许延辉 徐林生 何毅 万雷	有效
发明专利	用于矿井火灾防治的发泡膨胀充填剂	中国	200810236488.2	2012.3.21	923473	西安森兰科贸有限责任公司	文虎 邓军 刘鑫 翟小伟 张荣 马砺 韦亚洲 顾雪峰 费金彪	有效
发明专利	用于煤矿防灭火的地面制浆系统	中国	200910301321.X	2011.7.27	814307	西安森兰科贸有限责任公司	文虎 邓军  马砺 张荣 应奋 吴建斌	有效
发明专利	用于煤层火灾治理的稠化胶体	中国	200610105081.7	2010.9.8	673139	西安森兰科贸有限责任公司	文虎 张辛亥  刘鑫 邓军  张平丽 徐林生	有效
实用新型	煤田火灾无线自组网钻孔测温装置	中国	200920305493.4	2010.6.2	1452158	西安森兰科贸有限责任公司；西安科技大学	邓军 文虎 陈晓坤  王伟峰 徐林生 金永飞 张嬿妮	有效
实用新型	采空区温度场分布式光纤监测预警系统	中国	201320442018.8	2014.4.9	3497816	西安科技大学	邓军 王伟峰 马砺 陈晓坤 吴慷	有效
实用新型	采空区温度场高密度网络化无线监测装置	中国	201320445276.1	2014.1.29	3381509	西安科技大学	王伟峰 邓军 马砺 金永飞 肖旸	有效
实用新型	矿用移动式液态二氧化碳防灭火装置	中国	201020528535.3	2011.4.20	1760538	文虎	文虎 王振平 马砺	有效
实用新型	无能耗煤自然发火主动防控型煤仓	中国	201320699314.6	2014.4.30	3539867	西安科技大学	邓军 李贝 马砺 王伟峰 文虎 赫琳洁 张莹 李海涛 任立峰 李珍宝	有效
实用新型	防治煤自燃的胶体阻化惰泡制备装置	中国	201320844415.8	2014.7.9	3682068	西安科技大学；西安森兰科贸有限责任公司	邓军 文虎 王伟峰 吴林峰 张辛亥 马砺 金永飞 罗振敏 张嬿妮 费金彪 程方明 刘文永	有效

 

 

 

主要完成人情况：

第一完成人
姓名	邓军	排名	1
技术职称	教授	工作单位	西安科技大学
本项目技术 创造性贡献	对创新点1、2、3 做出贡献	曾获国家科技 奖励情况	获国家科技进步二等奖2项，国家教学成果二等奖1项，省部级科技进步一、二等奖15项。
第二完成人
姓名	马砺	排名	2
技术职称	副教授	工作单位	西安科技大学
本项目技术 创造性贡献	对创新点2、3、4 做出贡献	曾获国家科技 奖励情况	获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项，二、三等奖5项。
第三完成人
姓名	翟小伟	排名	3
技术职称	副教授	工作单位	西安科技大学
本项目技术 创造性贡献	对创新点1、2、3做出贡献	曾获国家科技 奖励情况	获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项，二、三等奖5项。
第四完成人
姓名	张辛亥	排名	4
技术职称	教授	工作单位	西安科技大学
本项目技术 创造性贡献	对创新点1、2 做出贡献	曾获国家科技 奖励情况	获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项，二、三等奖5项。
第五完成人
姓名	金永飞	排名	5
技术职称	副教授	工作单位	西安科技大学
本项目技术 创造性贡献	对创新点2、3 做出贡献	曾获国家科技 奖励情况	获省部级科技进步一等奖2项，二、三等奖5项。
第六完成人
姓名	王伟峰	排名	6
技术职称	工程师	工作单位	西安科技大学
本项目技术 创造性贡献	对创新点3、4 做出贡献	曾获国家科技 奖励情况	省部级科技进步二、三等奖3项。

公示期为10天（2014年12月19日—2014年12月29日），任何单位和个人如对拟授奖项目的真实性、知识产权归属、主要完成人等有异意，请在公示期内以书面形式实名提出，异议材料请送科技处成果科（雁塔校区行政楼211室），匿名异议不予受理。

联系人：薛力猛  赵渭泳

电  话：85583053

                          西安科技大学科技处

                                     2014年12月19日