采动卸压瓦斯富集区演化机理及智能抽采关键技术

 

项目简介

针对我国中西部矿区煤炭资源丰富、赋存稳定，煤层厚度大、层数多、瓦斯含量高、渗透率较低等特点，在矿井灾害防治由被动治理到主动防控转型的大背景下，矿井生产面临瓦斯灾害压力大、覆盖范围广，抽采信息数据采集、查询、监测、预警及防控作业等基础工作大多依赖人工手段，装备效能不足、信息化手段单一、标准化建设程度达标率低等复杂难题，因此，如何科学准确的判断矿井瓦斯来源，加强矿井瓦斯灾害防控及环境保护的高效性，已成为目前矿井开采瓦斯灾害治理亟待解决的关键问题。先后在国家自然科学基金重点项目、国家仪器专项、国家自然科学基金面上项目及企业合作项目支持下，围绕矿井瓦斯灾害防控问题，从基础理论研究、关键技术攻关、设备研制、现场试验与应用等环节，系统地开展了理论研究与科技攻关。明晰了孔隙微结构特征及瓦斯解吸扩散规律，揭示了卸压瓦斯运储时空分域演化机理，构建了卸压瓦斯多元因子耦合作用抽采布置方法，形成了矿井卸压瓦斯精准抽采关键技术。同时研发了瓦斯智能探测抽采一体化系统，提供从探测、钻孔布置、抽采调控及监测的瓦斯全生命周期的防控服务。目前，该技术领域在陕西（彬长、黄陵、焦坪等矿区）、山西、贵州、新疆、山东等多个典型矿井推广应用，实现了煤炭安全高效开采，解决了瓦斯制约矿井安全生产的问题，取得了良好的社会与经济效益。该技术成果可向全国各大矿区进行推广应用，提高我国瓦斯治理防控能力和技术装备水平。

图1 瓦斯运移优势通道边界及空间形态量化表征

图2卸压瓦斯抽采多技术协同选择方法

图3 智能调控系统架构图

图4 矿井卸压瓦斯精准抽采关键技术

个人简介

李树刚，男，博士，教授，博士生导师，百千万人才工程国家级人选，国家有突出贡献中青年专家，享受国务院政府特殊津贴，国家自然科学基金项目同行评议专家，国家煤炭系统专业技术拔尖人才，国家应急管理专家组成员。西安科技大学原副校长，国家重点学科安全技术及工程博士点学科带头人，中国职业安全健康协会常务理事，教育部高等学校安全工程教学指导委员会委员，陕西煤炭学会煤矿安全工程专委会主任，《西安科技大学学报》副主编，《采矿与安全工程学报》、《矿业工程研究》、《煤》等学报编委。

主持国家自然科学基金重点项目、科学仪器专项、面上项目等国家级项目8项，省部级项目10余项，企业合作项目80余项，获国家科技进步二等奖1项，国家级教学成果二等奖2项，省部级奖10余项。发表科技学术论文400余篇，被SCI、EI、ISTP等收录80余篇。获国家发明专利、实用新型专利40余项。