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1煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录(第四批)序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位1煤矿重大灾害防治技术装备突出煤层回采工作面松动爆破注水一体化技术及装备采面松动爆破注水一体化技术是在采掘工作面前方一定卸压煤体防护下,在前方接近应力集中位置处装入炸药并引爆.
爆破后,炮眼周围煤体的破裂与松动,形成卸压圈,其煤层透气性系数大大增加,使煤体瓦斯得以提前缓慢排放,瓦斯压力下降,瓦斯含量减少,为后续的煤层注水工艺奠定了基础;其次松动爆破后煤体原集中应力带及高压瓦斯带移向煤体深部,降低煤体瓦斯梯度和应力梯度,有利于防止煤与瓦斯突出的发生.
采面松动爆破后采面卸压带增加5m左右.
据统计,爆破后30min内绝对瓦斯涌出量由0~19.
3m3增至10.
3~38.
52m3,平均涌出量由3.
38m3增至20.
19m3.
突出煤层消突中国平煤神马集团、中国矿业大学2煤矿井下水力压裂控制技术及装备该技术装备适用于低透气性突出煤层增透和瓦斯抽采工作,可根据井下瓦斯防治实际要求,确定压裂安全边界及薄弱区域边界的计算模型,为井下水力压裂控制提供安全高效的技术,研制的集压裂泵、液力变速器、防爆电机等为一体的控制水力压裂泵组,实现了施工压力在16~78MPa、施工流量在12~70.
5m3/h范围内的5级精细化控制,形成了煤矿井下水力压裂控制关键技术及装备体系.
现场应用表明,该技术装备可使平均瓦斯抽采量提高30%以上、抽采工程量减少30%以上,实现了压裂范围的准确监测和安全控制,降低了压裂施工安全风险,提升了水力压裂增透效果.
井下水力压裂施工重庆市能源投资集团科技有限责任公司序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位3煤矿重大灾害防治技术装备煤矿用履带式全液压坑道钻机该装备可应用于顺煤层钻孔,底板、顶板抽放巷穿层钻孔,邻近层穿层钻孔、扩孔等防突和瓦斯治理钻孔施工工程.
装备采用一体设计,车身尺寸小,更适合于狭窄巷道使用;自带履带行走功能,有效提高移钻效率;全液压操作,施工效率高,工人劳动强度低;大盘回转水平±装备可应,导轨仰俯±导轨仰,钻孔范围更广;导轨液压锁紧装置,联动操作,锁紧可靠、效率高;打钻控制部分采用负载敏感控制及一体化操作,操作简单且低功率、高效率,有效提高煤矿井下钻孔施工效率.
此外,探放水等有钻探要求的煤岩场所,配套机械钻扩一体化装备使用效果较好.
井下钻孔施工1.
河南铁福来装备制造股份有限公司2.
兖州煤业股份有限公司3.
中煤科工集团重庆研究院有限公司4钻孔轨迹(参数)智能校验仪技术装备一:引入低速惯性导航误差消除技术、大数据云分析技术、人工智能深度学习技术,对易耗件进行经济化设计,从而实现了装备傻瓜式操作、轨迹参数精准无人化测量、井下打钻无人智能化监管、成本显著降低、自动成图和假钻识别等.
提高了井下地质勘探精度,有效避免了误揭煤层、误入构造、误穿水害源等引起的安全隐患和事故问题;从技术手段上基本解决了目前由于打钻不到位而引起的煤与瓦斯突出、瓦斯超限、瓦斯爆炸等安全问题;智能化水平的提高,有效降低了工程技术管理人员上图、分析、监管验收等工作的劳动强度.
技术装备二:探管内部采用高精度电子罗盘,有效提高了测斜仪的测量精度,稳定性好,系统带有硬件校正和软件校正功能,可有效去除干扰,保障数据准确性;配备高清液晶显示的智能手持终端,可提供打点功能,记录现场施工中的各种工况,并在现场导出轨迹数据并成图,提供钻孔轨迹等结果显示;探管和主机之间通过蓝牙通讯,主机可检查探管工作状态、设置探管采集参数;配套有专用的处理软件,可方便的将测量数据就行成像和后续分析;可以实现超量测量数据存储;电脑可直接读取相关数据.
井下钻孔施工及测量1.
贵州矿安能创科技有限公司2.
安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位5煤矿重大灾害防治技术装备煤与瓦斯突出实时诊断系统该系统通过实时分析工作面瓦斯浓度、风量等数据,实时计算工作面地压、瓦斯、煤体结构指标,实现煤与瓦斯突出危险性动态分析与预警;系统可实现井上下一体显示预警参数、声光报警,以及短信通知报警等功能;系统全部采用无量纲指标,可适用于不同的矿井、煤层、采掘生产条件;系统提供专家分析服务,与企业共同建立突出预警分析与处理制度,实现预警信息的分析与处理;系统可满足《防治煤与瓦斯突出细则》关于"通过监测瓦斯涌出异常变化,实现煤层突出危险性动态预警,建立突出预警分析与处置制度"的要求.
煤与瓦斯突出预警重庆梅安森科技股份有限公司6引射式瓦斯稀释器及引射部件该设备以压缩空气作为动力,无活动部件且能产生较大风量,不带电工作,不产生摩擦火花,在有爆炸危险性气体的环境中使用安全可靠、节能环保.
设备采用涡旋气流增压结构设计,通孔直径0.
05~7.
3mm,通孔间距1~8cm,环形空腔壁厚≥环形空腔.
低瓦斯矿井、深度不超过6m的硐室等山西正大恒通科技有限公司7环保型相变凝胶钻孔密封技术环保型相变凝胶钻孔密封技术是以保型相变凝胶为钻孔密封材料的一种新型钻孔密封技术.
该技术实现了不同封孔阶段对材料性能的需求,即在浆液形成30min内粘度小于30mPa凝胶,之后粘度快速增加至30万mPa粘度以上保持稳定,可实现封孔过程中的低阻注浆、高效渗透和动态密封,使平均抽采浓度长期高达30%以上.
此外,单孔干料使用量仅为2~3kg,平均单孔抽采成本降低30%~50%以上,且具有良好的降解特性,对于解决当前密封材料煤层条件适应性差、成本高、劳动量大、密封效果差等问题优势明显,可真正实现钻孔瓦斯抽采的绿色、环保、高效、低耗的可持续发展目标.
煤矿井下钻孔密封工程煤炭科学技术研究院有限公司8矿用本安双频激电探测仪YSH85V(A)矿用本安双频激电探测仪主要用于探测隐伏矿体和矿井下断层、岩层裂隙带、陷落柱、煤矿采空区、烧变岩等含水异常地质体;该设备基于双频激电法,集成超前探测、电测深和电透视等多种勘探技术,将特殊波形的高、低两种频率电流信号同时发送和接收,具有抗干扰能力强、受发送电流变化影响小、测量精度高、观测速度快、工作效率高、装置轻便等优点.
可实现双频发送同时测量极化率和二个频率的电阻率,信息更丰富;实现双道共地同时观测,可有效提高施工效率;可自动消除感应耦合对测量的影响.
井下超前探、测深、工作面电透视等郑州一维光电科技有限公司序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位9煤矿重大灾害防治技术装备煤矿综掘面智能化、模块化除尘技术装备该系统与煤矿综掘机配套使用,基于PLC自动控制,将涡流控尘、除尘风机、水循环利用、自动清洗、高压喷雾水质过滤等模块集成一体,实现综掘工作面产尘集中控制、分步综合处理,避免粉尘随风流向其他地点扩散.
总粉尘降尘效率大于97%,呼吸性粉尘降尘效率大于80%,有效提高了综掘工作面能见度,减少了粉尘对生产工人的危害,降低了尘肺病的发病几率.
系统所有动作均由PLC实现逻辑化控制,提高了智能化水平,可靠性高,减少了工人的劳动强度,为煤矿高效清洁安全生产提供条件.
粉尘治理山东天河科技股份有限公司10煤矿高位顶板巨厚岩层定向长钻孔分段水力压裂、矿震综合防治技术该技术装备适用于煤层顶底板、煤层水力压裂增透,水力压裂防治矿震,降低顶板来压强度等领域,主要装备包括:1.
钻机、泵车、泥浆脉冲随钻测量系统、宽叶片螺旋钻杆等定向钻进技术装备;2.
钻孔孔内压裂工具串、高压泵等拖动式分段压裂成套装备.
定向钻进装备具有大扭矩(最大额定转矩12000N·m)、低转速(额定转速50rpm~150rpm)、1500m以上超长钻孔的能力,定向钻孔倾角测量误差±上超长钻、方位角测量误差±方位角测.
分段压裂装备压裂压力0~60MPa,有效排量0~1450L/min;配备智能操作系统,具有压力、流量、油温、水位等监测功能;采用分体设计,集成平衡稳固装置,结构紧凑、体积较小;采用电气控制、步进式换档,实现流量压裂精准调节.
井下关键层压裂施工、矿震防治兖州煤业股份有限公司11高瓦斯矿井综放柔模无煤柱煤与瓦斯共采技术该技术是以一次性纤维柔性模板代替传统钢模板或机械模板,在端头支护效应消失前,紧跟工作面支架尾快速浇筑混凝土连续墙,利用柔性模板透水不透浆特性和泵压强制接顶,及时主动支撑顶板,密闭采空区,以便该巷用于下一个工作面回采.
该技术可以实现无煤柱开采,提高资源回采率,延长矿井服务年限;在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,可以实现Y型通风,消除回风隅角瓦斯积聚,改善矿井安全条件;降低巷道掘进率,减少空顶作业,降低冒顶、片帮几率,提高矿井技术经济指标和安全水平.
无煤柱煤与瓦斯共采技术潞安集团高河能源序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位12深部软岩巷道强力锚注材料与关键工艺技术该技术主要应用于深部开采、地质条件复杂、应力水平高、围岩松软等条件下的巷道支护,形成以高强度支护、高灰水比、高压力扩散和大范围锚注加固为核心的"三高一大"强力锚注支护体系,包含多种高强锚注支护材料和支护方法,使锚注支护施工机具、注浆材料、注浆参数与注浆工艺等关键工艺和参数进一步优化.
该技术成果在河南平顶山矿区推广应用高强锚注支护巷道累计12140m,取得了良好的现场应用效果.
巷道支护中国平煤神马集团13煤矿重大灾害防治技术装备全负压短壁联采密实充填分步置换"三下"采煤法该采煤法是一种采充并行的"三下"采煤充填技术,具有"长壁布置、短壁开采、势能充填、巷式胶结"的特点,技术装备和工艺体系较为完善,采煤和充填互不干扰、采充平行,实现了地连续开采和连续充填,提高了充填采煤效率,降低了充填开采成本.
该采煤法可安全高效置换"三下"煤炭资源,最大限度解放工厂井筒压覆的煤炭资源,延长矿井的服务年限,煤炭资源置换采区采出率达到97%以上,通过实施充填开采,有效解决地表环境被破坏的问题,可将地表变形控制在I级变形范围内,充填系统及设备相对简单、充填成本较低,经济效益和社会效益显著.
煤矿充填开采、"三下"采煤新汶矿业集团有限责任公司14矿用地震仪该设备体现"分布式采集、集中回收、无缆遥测"等先进的设计理念,实现了对地震波信号的不间断采集、存储、处理等功能;采用32位嵌入式技术、结合24位A/D、海量FLASH存储等技术构建稳定的硬件平台;运用先进的MEMS震动传感技术和弱信号提取技术,保证了仪器的各项性能指标的可靠.
设备轻便,无主机、无通信、无大线,极大减少人力和运输设备的投入;操作简单,地面GPS时间同步授时,现场数据自动采集;施工高效,人员投入少,劳动强度低,施工周期短;适用于井下地质构造全方位探测.
井下地质构造全方位探测中煤科工集团西安研究院有限公司15露天煤矿边坡合成孔径雷达监测预警系统该系统采用合成孔径雷达零基线差分干涉原理,监测边坡位移速度变化趋势,并据此触发滑坡预警.
通过遥感非接触监测方式快速获取数据,最大监测距离5km,数据采集间隔短;具有高精度和高分辨率,精度0.
1mm,距离向分辨率30cm,对边坡面域进行网格化,获取百万量级监测数据;满足IP65防护要求,实现全天候无人值守持续稳定监测;采用点和面相结合方式进行分级预警,滑坡预测准确率提高20%以上;融合全站仪、GNSS等多传感器数据,开发云平台系统,支持远程专家会诊和实景三维展示,可自动生成变形曲线和数据报表.
露天煤矿采场边坡、排土场边坡的安全监测预警中国安全生产科学研究院序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位16煤矿重大灾害防治技术装备高温矿井采区大焓差集中降温关键技术装备该技术装备利用湿空气与湿壁传热传质机理、风水冷量交换可控风阻集中空调原理,进行湿壁与空气传热传质、采区集中降温除湿,系统将余热回收、自然冷量用于降温.
有效解决了六采区井下热害问题,达到了降温目的和规范要求,可有效实现节能减排与经济效益,在深部开采热害矿井采掘工作面具有较高的推广应用价值.
煤矿井下降温冀中能源峰峰集团有限公司17采场围岩破裂三维应力动态监测与智能预警系统该系统能够精确监测煤层顶板三维应力的长期动态变化,可实时掌握采场围岩应力集中程度及危险区域,具有连续(频率:0~25Hz)、稳定、测量精度高(0.
01MPa)、抗电磁干扰、抗震、耐腐蚀等特点.
系统基于冲击地压发生的机理,根据岩体强度、极限储存能及岩煤体应力间的相关关系,提出了基于顶板岩层三维应力的冲击地压预警方法,可对冲击地压灾害进行分级预警.
提高了冲击地压预警准确性,为煤矿安全监测监控提供了新的手段.
冲击地压监测预警中国科学院武汉岩土力学研究所18矿井通风智能决策与远程控制系统该系统布置有远程定量调节自动风窗(过风面积调控精度:0.
02m2)、抗火灾自动平衡风门(火灾发生时可远程解除闭锁)、多点移动式测风装置(9点运动测风,风速测量误差解决网荷间能量快速、高效双向流动问题;建立超大功率多电平变流器本体安全架构,开发中压超大功率三电平系列变频器,容量达24MW;通过提升机容器零速悬停及钢丝绳张力释放控制方法,杜绝起停车冲击蠕动、重载倒转和钢丝绳弹性形变引起容器回弹等安全隐患;建立基于物联网4M远程故障预测诊断系统,为智能矿山和提升机无人化运行提供技术保障.
矿山提升输运系统徐州中矿大传动与自动化有限公司序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位45煤矿"四化"技术装备和煤矿机器人矿用隔爆型永磁同步变频智能驱动系统该系统采用永磁同步电动机代替传统的异步电机+减速机、液力耦合器等多级驱动模式,实现直接驱动负载,提高传动效率约20%,降低维护量约80%,高效节能,可靠性高;装备采用无传感器矢量控制技术变频启动,避免启动瞬间的大电流和机械冲击,降低电网故障和装备机械故障,实现起动转矩达到2.
2倍额定转矩,过载转矩达到2倍额定转矩;装备多机驱动时,通过主从控制,实现功率平衡,不平衡率≤额定;具备多种控制方式可选择,采用物联网技术,可实现无人值守、远程控制、在线监控、故障诊断等.
带式输送机、提升机、刮板机、乳化液泵站、等矿山设备山东欧瑞安电气有限公司46煤矿供电分布式网络保护防越级跳闸技术该技术采用智能微机保护装置(以下简称装置)分布式安装,网络综合识别故障点技术防止供电越级跳闸,装置之间通过以太网实时共享信息,当发生供电故障时,各装置之间相互实时共享信息,进行故障点横向定位和纵向定位,故障点定位后由离故障点最近的装置切除故障线路,其他供电线路不跳闸,从而防止因供电故障引起的越级跳闸事故的发生,该技术打破了传统的微机保护装置"信息孤岛"独自判别故障点的模式,实现了故障点定位高准确率,防越级速断跳闸低延时;该技术可满足矿井电缆短路防越级、电缆接地选线、低压漏电选线的要求.
矿井供电安全保护北京国力矿安科技有限公司47矿用隔爆兼本安型摄像仪该装备适用于煤矿井下低照度、高粉尘、高水汽等恶劣环境中,有效解决了摄像机镜头前端玻璃镜面在该环境中易污染、难清洗、采集图像模糊、采集质量低的问题,为煤矿生产调度指挥系统提供现场实地、实时、清晰的视频图像.
设计采用了镜面自旋转无痕除尘结构,除尘过程不遮挡,水力与机械动力旋转相结合,镜面内外双清洁,镜面除尘频度连续可控,具有自清洁特性,可以实现煤矿井下大粉尘作业环境下较为清晰的视频监控,为井下无人开采技术提供有效手段,通过视频可以实现远程遥控,减少了工作面人员数量.
井下高粉尘作业环境视频监控山西科达自控股份有限公司序号专业类别技术装备名称技术装备特点及推广理由适用领域推荐单位48煤矿"四化"技术装备和煤矿机器人智慧胶轮车管理系统该系统包括硬件设备和软件系统,实现煤矿的井下"滴滴",用车申请环节已经全部做到了无纸化,车辆标识卡配合定位读卡器可实现30cm以内高精度定位,有效解决了车辆精确定位问题,车载终端不仅可以实现司机与后台双向信息和视频通话交互,还具备导航和避障提示等功能,较为彻底地解决了调度和司机沟通难、司机很难反馈任务执行情况和车辆故障等难题,交通信号灯实现井下传统交通信号指示功能,能够依据车辆精确位置,智能控制路口通行状态,避免车辆拥堵,提升了井下无轨胶轮车交通智能化水平.
煤矿辅助运输辽宁瑞华实业集团高新科技有限公司49煤矿用锚杆转载机组该装备集锚杆锚索支护、转载、破碎及履带行走于一体,与掘锚机组进行合理的支护分工,由掘锚机支护顶锚杆或部分顶锚杆(根据地质条件在保证安全的前提下)及侧帮上部锚杆,锚杆转载机组完成剩余的锚杆和锚索支护,采用"一次支护保安全,二次支护保成巷"的理念,有效解决掘锚机开机率低的问题.
作为以掘锚机组为主体的快掘装备系统的后配套设备,适用于高产高效矿井半煤岩巷道的快速掘进,特别是对于顶板、侧帮不很稳定的巷道,能够做到即时支护,减少了安全隐患,适用与我国西北部地区大部分矿井.
井下钻孔施工、物料破碎、运输廊坊景隆重工机械有限公司