所属领域:煤矿安全

成果简介:

1.成果的基本情况

西安科技大学自2005年开始对综放开采大面积采空区有害气体控制技术的研究与应用进行研究。该技术经中国煤炭工业协会组织鉴定，认项目整体上达到国际先进水平。成果于2012年9月获山东省科学技术进步三等奖，该项目申请专利24项。该技术有效预防大面积采空区灾害事故，提高采空区密闭的安全可靠性。

2.主要技术指标

（1）确定了兖州矿区3层煤采空区有害气体主要来源于松散煤体氧化自热，其产生量与煤温和氧气浓度有关。明确提出了封闭采空区内气体处于微作用力下的弱平衡状态，易受采空区周边压能分布、热力风压及大气压力变化等因素的影响，搞清了这些影响因素与大面积采空区有害气体分布、运移和涌出的关系。

（2）实验研究了煤氧化自热过程中有害气体的产生规律，分析了低瓦斯矿井采空区浮煤自燃引发局部气体燃爆的条件和环境，测试了煤氧化自热产生的、以CH4为主的、多元可燃可爆性混合气体的爆炸特性，建立了采空区封闭空间的矿井瓦斯爆炸模型，测算出不同条件下的爆炸冲击压力。

（3）分析了覆岩失稳引发冲击灾害机理，提出了采空区气体体积计算方法，建立了气体冲击灾害的力学和数学模型，计算出大面积顶板来压引发采空区气体的冲击压力。

（4）提出以密闭为根本的大面积采空区气体灾害控制技术，确定了以柔性与刚性相结合的密闭墙构建方式，设计的钢筋混凝土密闭墙结构，具有足够抗冲击强度和气密性能，杜绝了大面积采空区浮煤自燃与气体冲击的灾害。

（5）制定了大面积采空区气体监测与密闭控制技术规范。

3.应用范围

该项成果应用于矿井火灾防治工程领域

4.市场需求及经济效益分析

随着采空区范围不断增加，由矿震、自燃或其它灾害引发大面积采空区有害气体涌入矿井，造成人员伤害或其它生产事故的危险性增大，由此而引发的安全隐患受到更大重视。因此，题对采空区有害气体的监测、隔离、封闭和控制技术进行系统研究，并在各矿区得到了应用，具有推广应用价值。

合作方式:技术服务

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