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【中国煤炭报】科学研判动力灾害,让深井开采不再难——探访煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台
【发布日期: 2018年10月12日 08:27】 【浏览次数:次】

《中国煤炭报》 2018年10月9日 第4版

    本报讯 记者丁继民 通讯员 张向阳 谢尚志 “深井煤岩体动力微破裂是煤与瓦斯突出等矿山动力灾害的共性特征。我们的思路是开展动静载荷组合诱发煤岩动力灾害的机制研究,揭示动静组合作用下煤岩体动力微破裂劣化成灾过程及机理,获得煤岩体冲击破坏声发射及微震的前兆规律,建立基于声发射、电磁辐射以及微震检测的冲击矿压多参量预测预报体系,研究冲击地压、煤与瓦斯突出、矿井突水等矿山动力灾害机理,揭示矿山动力灾害孕育的内在动因和前兆规律。”煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台负责人、安徽理工大学能源与安全学院院长华心祝接受记者采访时说。

煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台于2014年依托安徽理工大学创建,2018年5月被应急管理部列入首批安全科技支撑平台名单。

    很多煤矿进入深部开采

    我国95%的煤矿采用井工开采方式,煤层赋存条件复杂多变并伴有瓦斯。目前,绝大多数地区的煤矿已经进入深部开采,受煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害威胁,易诱发瓦斯爆炸事故。

    随着开采不断延伸,采场结构日趋复杂,煤岩动力灾害日趋严重,已经成为煤矿安全生产的主要威胁。区别于传统的煤与瓦斯突出和冲击地压灾害,应力与瓦斯动力耦合的压出性动力灾害具有更加复杂、多变的特征。目前,国内外对灾害演化过程、致灾机理、预警和防控等方面缺乏系统研究。

    如何更有效地为煤炭开采保驾护航?将瓦斯灾害发生率降到更低?对此,煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台紧密围绕煤矿深井开采灾害防治技术发展前沿,购置和研发各类设备450台(套)以上,致力于研究并解决该领域的关键工程技术问题和重大科学问题。

    据介绍,该平台现有研发人员69人,其中包括中国工程院院士、皖江学者特聘教授1人,引进中国工程院院士1人,入选国家“千人计划”创新人才1人,百千万人才工程国家级人选2人,高级职称人员比率占总研发人员的68.1%以上,已形成学术背景丰富、学术研究方向明确的煤炭智能安全精准开采团队、深部矿山压力与岩层控制团队、深部开采动力灾害防控机理与技术团队。

    研发瓦斯防治技术装备

    目前,我国探明的5.9万亿吨煤炭资源储量中,1000米以下的煤炭资源占53%。深部开采瓦斯致灾机理复杂,不同开采条件下的构造场、应力场、裂隙场和瓦斯场缺乏科学定量描述,亟待研发深部条件的煤矿瓦斯治理技术及装备。

    “我们需要加强深部煤炭开采基础理论研究,研发深部煤炭开采瓦斯防治关键技术及装备,加强深部煤与瓦斯共采示范工程建设,推动我国主要产煤矿区深部煤层的煤与瓦斯共采技术整体进步。此外,还要加大对深部煤炭开采和瓦斯防治工作的政策支持力度,继续健全体制机制,完善政策法规,创新人才培养模式,重视科学技术研究。”煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台学术委员会主任、中国工程院院士袁亮说。

    在袁亮的指导下,该平台致力于研究卸压开采抽采瓦斯、无煤柱煤与瓦斯共采技术。

    “制约淮南矿区安全高效开采的因素主要是瓦斯治理、巷道支护和矿井设计理论与技术难题。我们一直沿用传统的瓦斯抽采技术和方法,导致采煤效率不高,抗灾能力弱。”袁亮说,“我们一定要创新设计理念,实现安全高效开采矿井设计技术的突破,攻克低透气性高瓦斯煤层瓦斯治理世界性难题。”

    该平台的科研人员开始着手煤层透气性研究。在开采煤层,他们通过远程采动卸压和顶板卸压,使煤岩层下沉变形破裂,其透气性提高数千倍,从而形成了卸压开采及煤与瓦斯共采的深井安全开采模式。

 

(供稿、审稿:宣传部 夏雅凤、董淑平)