国家科技进步奖简介——高瓦斯矿井的特大型火区灭火抑爆技术研究及应用

作者:发布时间:2010-04-01浏览次数:2031



    简介:本项目研究高瓦斯矿井特大型火区的灭火、抑爆、缩封、启封及防复燃技术,涉及矿山开采、矿山安全、防灾减灾等学科领域。

    我国煤层赋存的地质条件复杂多变,95%以上为井工开采,受瓦斯、火等自然灾害的威胁。针对高瓦斯矿井的火区治理,国内外缺少系统的、有效的技术研究,本项目以宁夏白芨沟矿高瓦斯特大型火区的治理为切入点,开展了灭火、抑爆、启封及防复燃的技术研究,形成了高瓦斯矿井特大型火区灭火抑爆的成套技术:

    1.创建了远距离水封进风侧低位巷道的抑爆技术,能安全、快速地封闭火区,解决了高瓦斯火区封闭难、近距离封闭安全无保障的难题;

    2.首创三相泡沫灭火抑爆新技术,发明了三相泡沫发泡装置(专利:ZL02 148411.2),提出了地面钻孔大流量注三相泡沫的灭火工艺,建立了由制浆、制氮和发泡组成的三相泡沫制备系统,解决了特大型火区燃烧强度大、范围广、火源隐蔽、高位火点难扑灭的问题;

    3.建立了高瓦斯矿井特大型火区的惰化理论模型,系统地提出了惰化指标和注氮技术参数,能科学地评价和控制火区的惰化状态;提出了大流量注氮联合均压、堵漏的抑爆技术,能有效地防止瓦斯再爆炸,加速火的熄灭;

    4.集成应用了高瓦斯封闭区域启封的锁风注氮、逐段解封、氮气喷雾降温、均压启封等成套技术,解决了高瓦斯封闭区域启封的技术难题,防止了复燃和爆炸,确保了安全。

    应用上述技术,白芨沟矿扑灭并安全启封了封闭空间达1000多万m3的火区,抢救出价值5100万元的设备,灾后1个多月恢复了生产,两年新增利润63,162.51万元,取得显著的社会和经济效益。经宋振骐院士、张铁岗院士、徐精彩教授等专家鉴定,研究成果达到国际领先水平。该项目的实施保障了人民生命安全与国家财产免遭重大损失,提升了我国煤矿重大灾害治理的科技水平,推动了行业的科技进步,对建设和谐社会、保证我国煤炭事业的持久发展,具有重大意义。截止目前,该成果已在宁夏、河南、辽宁、陕西、安徽、新疆、贵州等地97个煤矿获得广泛应用;这些应用均取得了显著的经济效益和社会效益,促进了安全技术及工程国家重点学科的快速发展,推动了煤炭行业的科技进步与安全发展。

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