乌海能源采空区遗煤自燃与瓦斯灾害耦合机理及综合防治技术研究公开招标项目招标公告
1.招标条件
本招标项目名称为：乌海能源采空区遗煤自燃与瓦斯灾害耦合机理及综合防治技术研究公开招标，招标人为乌海能源有限责任公司，项目单位为：乌海能源有限责任公司，资金来源为自筹。本项目已具备招标条件，现对该项目进行国内资格后审公开招标。
本招标项目名称为：乌海能源采空区遗煤自燃与瓦斯灾害耦合机理及综合防治技术研究公开招标，招标人为乌海能源有限责任公司，项目单位为：乌海能源有限责任公司，资金来源为自筹。本项目已具备招标条件，现对该项目进行国内资格后审公开招标。
2.项目概况与招标范围
2.1项目概况、招标范围及标段（包）划分： 项目主要研究内容如下：
以乌海能源公司高瓦斯易自燃矿井为研究对象（乌达矿区选取五虎山矿9#、12#煤层工作面作为试验场地、海勃湾矿区放顶煤工作面选取老石旦矿综放工作面作为试验场地）开展采空区自燃与瓦斯灾害耦合的研究。此研究分为两个阶段，即在稳定风流条件下和非稳定风流条件下。本项目研究重点从稳定-非稳定风流条件下采空区瓦斯和自燃灾害耦合作用机理入手，对采空区环境变动条件下煤自燃变动过程和瓦斯向工作面涌出进行研究，找出采空区瓦斯涌出、边界漏风条件变化（包括瓦斯抽放、导流和开区注氮等）对自燃和瓦斯两方面灾害存在的影响和内在所遵循的规律性。主要包括如下具体内容：
（1）内含非均匀变化热源的多孔介质传热传质过程实验研究
在两个研究地点现场铺设监测设备（束管、监测设备长度不小于100m），采集煤样、采空区各项含量等数据，对采空区煤炭自燃规律及引爆瓦斯过程进行研究，并整理分析现场观测数据。对采空区煤炭自燃的发火期、“三带”划分特点、采空区各场分布规律、煤层及采空区气体运移规律及相关参数等资料进行测定、收集和总结。利用试验装置，依据非热平衡模型对气体在非金属颗粒填充的立体流场中气-固热交换过程及热微循环流形成过程进行实验研究，得到不同热源温度条件下的气—固热交换的计算方法和气体扩散及热量传输规律、内含非均匀变化热源的流场中热微循环流形成的条件及判据等。
（2）建立内含非均匀变化热源的多孔介质传热传质过程数学模型及模拟分析
以实验的研究结果为依据，建立内含非均匀变化热源的多孔介质双浮升力热微循环流数学模型，包括气体的渗流方程、气-固热量传输方程、热效应能量环流扩散方程、双浮升力气体运移扩散方程、环流判据方程及边界条件和初始条件等。对内含非均匀变化热源的多孔介质双浮升力热微循环流数学模型进行数值求解，通过改变数值模型中的参数，得到热附加扩散效应和扩散附加热效应对内含非均匀变化热源的多孔介质传热传质过程的影响规律、适合研究采空区煤炭自燃及引爆瓦斯过程的参数及环流发生的判据等，并与前面的实验研究结果进行对比分析，以验证模型的可靠性及对相关参数进行调整。
（3）采空区参数动态变化条件下遗煤自燃与瓦斯灾害耦合规律的实验研究
构建采空区模拟实验台，通过现场采集数据（数据采集时间不少于3个月，且保留原始数据台账），在采空区模拟实验台内设置瓦斯释放装置，用于模拟采空区瓦斯涌出。在采空区模拟实验台内铺放粒径不等的碎石。按照实际采空区应力场及岩石粒度的影响，将碎石孔隙率制成非均质。利用此实验装置进行相关实验研究。
① 不同瓦斯涌出量、供风量及瓦斯抽采量条件下采空区遗煤的耗氧速率、升温速率及放热强度的演化规律。利用内含非均匀变化热源的采空区模拟实验台进行遗煤自燃实验，在实验过程中对煤炭附近的氧浓度、瓦斯浓度、煤炭温度、碎石温度及气体温度进行观测，通过对观测数据分析得到不同条件下遗煤的耗氧速率、升温速率及放热强度的演化规律。
② 不同瓦斯涌出量、供风量及瓦斯抽采量条件下采空区气体运移规律及温度场、浓度场的确定。利用采空区模拟实验台对前面多孔介质实验中所得到的气体环流发生条件及判据进行验证和修正，得到适用于采空区条件的气体环流发生的条件及判据。在实验过程中，对实验台采空区内的气流速度、气体温度、气体浓度进行测定，通过对观测数据的分析得到采空区瓦斯涌出量及工作面供风量对采空区渗流场、温度场及浓度场的影响规律，采空区“三带”的移动规律、气体运移规律及瓦斯爆炸的形成过程。
（4）采空区遗煤自燃—热扩散—气体运移—瓦斯爆炸数学模型的建立及数值求解
以多孔介质双浮升力热微循环流数学模型为基础，建立非均质多孔介质内含非均匀变化热源的采空区煤炭自燃—热扩散—气体运移—瓦斯爆炸数学模型，包括双浮升力气体运移方程、热效应能量环流扩散方程、质量守恒方程、能量守恒方程、动量守恒方程、 气—固热量传输方程、 耗氧速率方程、升温速率方程、放热强度方程、对流判据方程、瓦斯爆炸判定方程及边界条件和初始条件等，并数值求解数学模型。
（5）考虑参数变化条件下的采空区煤炭自燃与瓦斯灾害耦合规律及瓦斯爆炸过程模拟研究
对参数变化条件下采空区煤炭自燃过程的各场分布及演化过程、自燃危险区域及“三带”移动规律、遗煤升温特性、气体运移规律、瓦斯爆炸形成条件及特性等进行模拟研究，将模拟结果与实验结论和现场数据进行对比分析，以验证采空区煤炭自燃—热扩散—气体运移—引爆瓦斯数学模型及数值求解过程的可靠性，并对模型及求解过程进行修正。
（6）针对乌海能源矿井的现场实际情况提出采空区煤炭自燃及瓦斯灾害综合防治的安全、高效、经济的技术方案
① 基础参数的试验研究。以矿井煤样为研究对象，对煤样进行程序升温试验、封闭耗氧实验等，获得煤样指标气体的释放规律、煤样在不同氧浓度下的氧化升温速率、采空区煤炭自燃“三带”划分的氧浓度指标等，并对煤炭的自然倾向性、最短自然发火期等进行测定。
② 现场基础参数观测。对现场研究的采空区进行基础参数测定，首先在采空区内铺设管路及各参数传感器，以获得采空区内的气体成分、分布规律、煤炭自燃的氧化升温过程、温度场的变化规律、采空区自燃“三带”的划分规律等。然后对采场的基础参数进行测定，包括工作面的进风量、回风量、采空区的漏风量、采空区应力场的分布规律、工作面及巷道的几何参数等。
③ 以基础试验参数及现场观测数据为基础，利用前面所得到的理论分析成果对现场采空区煤炭自燃与瓦斯灾害的耦合规律进行研究，并依据研究结果及现场实际条件提出具有针对性的安全、高效、经济的一体化综合防治技术方案。
服务周期：自签订合同之日起1年内完成全部研发工作，具体开始日期以招标人通知时间为准。
服务地点：招标人指定地点。
2.2其他：/
2.1项目概况、招标范围及标段（包）划分： 项目主要研究内容如下：
以乌海能源公司高瓦斯易自燃矿井为研究对象（乌达矿区选取五虎山矿9#、12#煤层工作面作为试验场地、海勃湾矿区放顶煤工作面选取老石旦矿综放工作面作为试验场地）开展采空区自燃与瓦斯灾害耦合的研究。此研究分为两个阶段，即在稳定风流条件下和非稳定风流条件下。本项目研究重点从稳定-非稳定风流条件下采空区瓦斯和自燃灾害耦合作用机理入手，对采空区环境变动条件下煤自燃变动过程和瓦斯向工作面涌出进行研究，找出采空区瓦斯涌出、边界漏风条件变化（包括瓦斯抽放、导流和开区注氮等）对自燃和瓦斯两方面灾害存在的影响和内在所遵循的规律性。主要包括如下具体内容：
（1）内含非均匀变化热源的多孔介质传热传质过程实验研究
在两个研究地点现场铺设监测设备（束管、监测设备长度不小于100m），采集煤样、采空区各项含量等数据，对采空区煤炭自燃规律及引爆瓦斯过程进行研究，并整理分析现场观测数据。对采空区煤炭自燃的发火期、“三带”划分特点、采空区各场分布规律、煤层及采空区气体运移规律及相关参数等资料进行测定、收集和总结。利用试验装置，依据非热平衡模型对气体在非金属颗粒填充的立体流场中气-固热交换过程及热微循环流形成过程进行实验研究，得到不同热源温度条件下的气—固热交换的计算方法和气体扩散及热量传输规律、内含非均匀变化热源的流场中热微循环流形成的条件及判据等。
（2）建立内含非均匀变化热源的多孔介质传热传质过程数学模型及模拟分析
以实验的研究结果为依据，建立内含非均匀变化热源的多孔介质双浮升力热微循环流数学模型，包括气体的渗流方程、气-固热量传输方程、热效应能量环流扩散方程、双浮升力气体运移扩散方程、环流判据方程及边界条件和初始条件等。对内含非均匀变化热源的多孔介质双浮升力热微循环流数学模型进行数值求解，通过改变数值模型中的参数，得到热附加扩散效应和扩散附加热效应对内含非均匀变化热源的多孔介质传热传质过程的影响规律、适合研究采空区煤炭自燃及引爆瓦斯过程的参数及环流发生的判据等，并与前面的实验研究结果进行对比分析，以验证模型的可靠性及对相关参数进行调整。
（3）采空区参数动态变化条件下遗煤自燃与瓦斯灾害耦合规律的实验研究
构建采空区模拟实验台，通过现场采集数据（数据采集时间不少于3个月，且保留原始数据台账），在采空区模拟实验台内设置瓦斯释放装置，用于模拟采空区瓦斯涌出。在采空区模拟实验台内铺放粒径不等的碎石。按照实际采空区应力场及岩石粒度的影响，将碎石孔隙率制成非均质。利用此实验装置进行相关实验研究。
① 不同瓦斯涌出量、供风量及瓦斯抽采量条件下采空区遗煤的耗氧速率、升温速率及放热强度的演化规律。利用内含非均匀变化热源的采空区模拟实验台进行遗煤自燃实验，在实验过程中对煤炭附近的氧浓度、瓦斯浓度、煤炭温度、碎石温度及气体温度进行观测，通过对观测数据分析得到不同条件下遗煤的耗氧速率、升温速率及放热强度的演化规律。
② 不同瓦斯涌出量、供风量及瓦斯抽采量条件下采空区气体运移规律及温度场、浓度场的确定。利用采空区模拟实验台对前面多孔介质实验中所得到的气体环流发生条件及判据进行验证和修正，得到适用于采空区条件的气体环流发生的条件及判据。在实验过程中，对实验台采空区内的气流速度、气体温度、气体浓度进行测定，通过对观测数据的分析得到采空区瓦斯涌出量及工作面供风量对采空区渗流场、温度场及浓度场的影响规律，采空区“三带”的移动规律、气体运移规律及瓦斯爆炸的形成过程。
（4）采空区遗煤自燃—热扩散—气体运移—瓦斯爆炸数学模型的建立及数值求解
以多孔介质双浮升力热微循环流数学模型为基础，建立非均质多孔介质内含非均匀变化热源的采空区煤炭自燃—热扩散—气体运移—瓦斯爆炸数学模型，包括双浮升力气体运移方程、热效应能量环流扩散方程、质量守恒方程、能量守恒方程、动量守恒方程、 气—固热量传输方程、 耗氧速率方程、升温速率方程、放热强度方程、对流判据方程、瓦斯爆炸判定方程及边界条件和初始条件等，并数值求解数学模型。
（5）考虑参数变化条件下的采空区煤炭自燃与瓦斯灾害耦合规律及瓦斯爆炸过程模拟研究
对参数变化条件下采空区煤炭自燃过程的各场分布及演化过程、自燃危险区域及“三带”移动规律、遗煤升温特性、气体运移规律、瓦斯爆炸形成条件及特性等进行模拟研究，将模拟结果与实验结论和现场数据进行对比分析，以验证采空区煤炭自燃—热扩散—气体运移—引爆瓦斯数学模型及数值求解过程的可靠性，并对模型及求解过程进行修正。
（6）针对乌海能源矿井的现场实际情况提出采空区煤炭自燃及瓦斯灾害综合防治的安全、高效、经济的技术方案
① 基础参数的试验研究。以矿井煤样为研究对象，对煤样进行程序升温试验、封闭耗氧实验等，获得煤样指标气体的释放规律、煤样在不同氧浓度下的氧化升温速率、采空区煤炭自燃“三带”划分的氧浓度指标等，并对煤炭的自然倾向性、最短自然发火期等进行测定。
② 现场基础参数观测。对现场研究的采空区进行基础参数测定，首先在采空区内铺设管路及各参数传感器，以获得采空区内的气体成分、分布规律、煤炭自燃的氧化升温过程、温度场的变化规律、采空区自燃“三带”的划分规律等。然后对采场的基础参数进行测定，包括工作面的进风量、回风量、采空区的漏风量、采空区应力场的分布规律、工作面及巷道的几何参数等。
③ 以基础试验参数及现场观测数据为基础，利用前面所得到的理论分析成果对现场采空区煤炭自燃与瓦斯灾害的耦合规律进行研究，并依据研究结果及现场实际条件提出具有针对性的安全、高效、经济的一体化综合防治技术方案。
服务周期：自签订合同之日起1年内完成全部研发工作，具体开始日期以招标人通知时间为准。
服务地点：招标人指定地点。
2.2其他：/
3.投标人资格要求
3.1资质条件和业绩要求：
【1】资质要求：投标人须为依法注册的独立法人或其他组织，须提供有效的证明文件。
【2】财务要求：/
【3】业绩要求：2016年1月1日至投标截止日（以合同签订时间或成果文件时间为准），投标人须至少具有矿井瓦斯及自燃灾害防治技术研究或技术开发业绩（或技术研究成果）1项。业绩合同扫描件须至少包含：合同买卖双方盖章页、合同签订日期、服务范围等信息；成果证明须至少包含：项目承担人，项目实施日期，项目实施范围。
【4】信誉要求：/
【5】项目负责人的资格要求：（以下两项满足其中1项即可）
（1）项目负责人须参与过至少1项国家级矿井瓦斯及自然灾害防治技术研究或技术开发项目业绩，提供合同或第三方盖章的证明文件（合同或证明文件内容至少包含项目名称、项目负责人名字等内容） 。
（2）2018年1月1日至投标截止日（以合同签订时间为准）项目负责人须获得过至少1份省部级及以上矿井瓦斯自燃灾害防治技术研究方面的科技成果奖的合同业绩，提供业绩及获奖证书（文件）。（合同或证明文件内容至少包含项目名称、项目负责人名字等内容）
【6】其他主要人员要求：项目组研发人员不少于5人，其中：至少配备1名具备正高级职称的研究人员；至少1名项目期间常驻煤矿进行技术指导、数据观测和效果考察的研究人员，常驻研究人员具有高级职称，提供职称证明文件。
【7】设备要求：/
【8】其他要求：/
注：母子公司资质业绩不得互相借用。
3.2本项目不接受联合体投标。
3.1资质条件和业绩要求：
【1】资质要求：投标人须为依法注册的独立法人或其他组织，须提供有效的证明文件。
【2】财务要求：/
【3】业绩要求：2016年1月1日至投标截止日（以合同签订时间或成果文件时间为准），投标人须至少具有矿井瓦斯及自燃灾害防治技术研究或技术开发业绩（或技术研究成果）1项。业绩合同扫描件须至少包含：合同买卖双方盖章页、合同签订日期、服务范围等信息；成果证明须至少包含：项目承担人，项目实施日期，项目实施范围。
【4】信誉要求：/
【5】项目负责人的资格要求：（以下两项满足其中1项即可）
（1）项目负责人须参与过至少1项国家级矿井瓦斯及自然灾害防治技术研究或技术开发项目业绩，提供合同或第三方盖章的证明文件（合同或证明文件内容至少包含项目名称、项目负责人名字等内容） 。
（2）2018年1月1日至投标截止日（以合同签订时间为准）项目负责人须获得过至少1份省部级及以上矿井瓦斯自燃灾害防治技术研究方面的科技成果奖的合同业绩，提供业绩及获奖证书（文件）。（合同或证明文件内容至少包含项目名称、项目负责人名字等内容）
【6】其他主要人员要求：项目组研发人员不少于5人，其中：至少配备1名具备正高级职称的研究人员；至少1名项目期间常驻煤矿进行技术指导、数据观测和效果考察的研究人员，常驻研究人员具有高级职称，提供职称证明文件。
【7】设备要求：/
【8】其他要求：/
注：母子公司资质业绩不得互相借用。
3.2本项目不接受联合体投标。
4.招标文件的获取
4.1凡有意参加投标者，购标前必须完成供应商注册。
4.2购标途径：已完成注册的投标人请在线完成招标文件的购买。
4.3招标文件开始购买时间2021-05-18 09:00:00，招标文件购买截止时间2021-05-24 17:00:00。
4.1凡有意参加投标者，购标前必须完成供应商注册。
4.2购标途径：已完成注册的投标人请在线完成招标文件的购买。
4.3招标文件开始购买时间2021-05-18 09:00:00，招标文件购买截止时间2021-05-24 17:00:00。
