成果形式:国家科技进步奖提名、辽宁省科技进步一等奖
实验室参与人员:齐庆杰、周西华、洪林、王继仁、李宗翔、韩光
煤自燃火灾是煤矿开采中最为严重的热动力灾害之一,具有隐蔽性、突发性、难以控制和易引发瓦斯、煤尘爆炸等次生灾害等特点。针对复杂开采条件下综放工作面自然发火防治技术难题,建立了复杂开采条件下采空区自燃一体化防治理论与成套技术,取得如下主要技术创新成果:
(1)实验研究了煤的低温氧化自燃特性,首次提出了煤自燃“三阶段”理论。建立了煤自燃化学反应动力学模型,提出了以活化能为指标的煤自燃难易程度判定新方法和自然发火期预测新方法,解决了现有吸氧法判定煤自燃难易程度准确性不高、现场统计法预测自然发火期指导性不强的技术难题。
(2)创新了煤自然发火定量预测预报方法,建立了基于红外光谱技术和气相色谱分析技术的煤自然发火定量预测预报指标体系。首次提出了采空区自燃“三带”动态预测和优化方法,获得了复杂开采条件下综采放顶煤工作面采空区自燃“三带”的分布特征和规律,提高了煤自然发火预测预报的准确率。
(3)创新研发了大倾角、火区影响和孤岛开采条件下易自燃厚煤层群综采放顶煤开采自燃防治成套技术,优化确定了复杂条件下采空区自燃防治技术关键工艺参数。
研究成果在阜新矿业集团、辽宁九道岭煤业有限公司、平庄煤业集团、兖州煤业集团、沈阳煤业集团、铁法煤业集团等自然发火严重的矿井推广应用,增产原煤1286万吨,创造产值60.11亿元,新增利润17.09亿元,新增税收5.70亿元。参与编制了《煤矿防灭火细则》。