巨厚煤层开采矿井瓦斯灾害智能防控技术研究

福建海峡技术转移中心

更新时间:2025-05-22

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所属领域

采矿与冶金

项目类型

矿业,科学研究、技术服务和地质勘查业

技术水平

其他

合作方式

合作开发,其它

项目简介

一、需求单位

兖矿新疆能化有限公司

二、需求内容及技术指标要求

1.提出针对巨厚煤层瓦斯含量多源精准测定方法,研发巨厚煤层瓦斯涌出量动态精准预测软件;响应时间:核心接口pct99小于600ms,应用延迟时间:首屏小于500ms,吞吐量:83.3,并发数:峰值 QPS 50,资源利用率:CPU99 > 85%,性能计数器:Pages/sec 0-20,cache bytes 50% mem。开发巨厚煤层瓦斯含量多源数据智能监测分析系统;巨厚煤层瓦斯涌出量预测精度≥90%。

2.巨厚煤层瓦斯富集区精准圈定与钻孔智能设计。掌握瓦斯富集区全周期动态辨识及圈定方法,搭建覆岩裂隙演化过程识别、获取、MPR重建软件平台。优化巨厚煤层钻孔封孔方式,在钻孔动态密封系统支路上安装检测传感器和电动调节阀,明确瓦斯抽采钻孔钻进监控指标临界值以及控制参数指标与动态密封工艺的耦合关系,实现巨厚煤层采卸压瓦斯抽采钻孔动态密封,提高抽采钻孔的成孔效率。

3.研发巨厚煤层瓦斯富集区动态辨识设备,设计钻孔智能设计系统,依据煤层厚度、瓦斯含量、回采速度、煤层倾角等煤层及开采参数,动态优化调整钻孔设计参数,实现巨厚煤层瓦斯富集区的精准圈定与采空区瓦斯高效抽采;卸压瓦斯富集区辨识精度≥95%,设备典型故障率<3%,设备响应时间<800ms,提高采空区瓦斯抽采率>15%。

4.试制瓦斯抽采智能调控系统一套,掌握抽采监测指标与调控指标(抽采负压、抽采浓度、抽采量、抽采速度、层位参数(如垂距、平距)等)之间的最佳耦合关系。

5.构筑井上下数据采集控制分站,实现井下瓦斯抽采系统、钻孔抽采参数的实时监测、轨迹追踪、分级预警、智能调控等功能,开展采空区瓦斯浓度的动态实时监测,掌握巨厚煤层采空区瓦斯浓度与瓦斯抽采联动演化规律;系统平均页面响应时间不超过3秒,确保瓦斯智能调控精度>85%,保证瓦斯抽采率≥30%。

6.确保试验矿井巨厚煤层开采时上隅角、回风巷瓦斯浓度保持在1%以下。

三、预期成果形式

1.围绕巨厚煤层瓦斯含量测定、涌出量预测、瓦斯富集区智能探测与动态辨识、瓦斯运移规律、抽采方法最优选择、抽采监测指标与调控指标及瓦斯抽采智能调控等技术研究。

2.揭榜方形成与项目相关的设计方案3项,技术规范2项,研究报告1项。

3.围绕各项研究成果分别发表相关论文不少于8篇。

4.申请专利不少于6项,知识产权及科技成果归属权为发榜方和揭榜方双方共有。

四、交付条件

以上述任务列出的技术指标和成果形式作为验收的主要依据。揭榜方申请专利应取得受理通知书;项目研究报告应通过技术专家联合评审。理论研究、仿真及算法、优化设计等成果以通过物理试验验证且达到预期效果为最终验收指标。项目完成后,组织专家进行评审,由专家组出具评审意见对研究开发成果进行验收。

五、项目实施周期及揭榜金额

项目实施周期为3年;揭榜金额不超过1400万元。

六、对揭榜方的要求

揭榜方应具有独立的研发团队、配套的科研条件和自主研发实力,能按要求完成揭榜任务(具体要求请与我们联系)。


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