矿井煤自燃精准分级预警及多灾害主动防控关键技术研究招标公告

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陈家沟煤矿小煤柱工作面及分层漏风规律研究

根据工作面基础数据，采集煤岩顶板样品，开展MTS等岩石动载作用下破碎特性研究，得出工作面围岩破损规律。

形成工作面围岩破损规律实验报告

结合工作面“垂直三带”理论，构建陈家沟矿井小煤柱工作面条件下“垂直三带”模型；通过现场观测，借助SF6示踪气体测试技术，研究地表/上分层采空区与回采工作面的漏风通道，理论分析采空区垂直漏风通道的形成机理。

含示踪气体多地点释放、多点接收试验；形成工作面垂直漏风规律研究报告

通过现场观测和数据模拟分析，开展工作面采空区水平方向漏风规律研究。

形成工作面水平三带漏风规律研究报告

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煤自燃精准分级预警方法

开展公斤级煤自然发火实验和程序升温试验，模拟采空区煤氧化自燃环境，研究煤自燃过程各指标气体生成规律，量化气体与煤温的关系函数，确定自然发火期及氧化放热强度，掌握极限氧浓度、极限浮煤厚度等煤自燃极限参数。

含公斤级煤自然发火实验和程序升温试验结果，煤自燃极限参数分析结论，最终形成煤层自然发火期、煤自燃指标气体及临界值分析报告

采用TG/DSC-FTIR-MS四联用和XRD实验与分析，研究煤自燃进程中质量、能量、官能团及气体产物变化特征。

至少12组实验，编制实验报告1个

煤分子活性官能团超声波辅助萃取试验，研究煤自燃进程中活性官能团的量态演变特征。

编制实验报告

适用于陈家沟矿的煤自燃分级预警体系构建，确定预警级别及阈值

编制煤自燃分级预警体系研究报告

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煤自燃三带动态判定模型及可视化呈现研究

采用采空区气体渗流物理相似模拟和风流场等多场分布特征实验相结合的技术手段，研究小煤柱工作面推进过程中采空区风流场、温度场及气体浓度场等场量的分布特征。

数值模拟研究，编制研究报告

采用束管监测法现场观测采空区气体，掌握采空区气体浓度场分布特征，融合现场参量，构建采空区煤自燃动态三带判定模型。

开发出采空区动态三带可视化呈现软件模块，形成采空区三带及危险区域研究报告1个

基于研究得到的采空区煤自燃动态三带判定模型，及其随实际开采条件等的演变规律，提出采空区动态三带的可视化呈现方法，构建煤自燃三带可视化呈现的软件功能模块设计。

采空区自燃“三带”现场观测及危险区域判定。

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矿井煤自燃多参数网络化实时在线监测技术

研发集温湿度、CO、O2、CH4、C2H4、压差等环境多参数实时在线监测系统；构建井下重点区域网络化实时在线监测体系，以实现井下重点区域全方位连续自动化监测。

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煤自燃智能预警与辅助决策系统研发

借助煤自燃智能监测及预警模型研究成果，开发预警与辅助决策软件。软件主要由用户管理、系统设置、通信设置、温度监测、煤自燃特征信息监测、微压差监测、历史查询、分级预警、辅助决策等主要功能模块组成；可实现煤自燃特征气体比值等指标参数，能以趋势曲线、数据列表等形式显示，可通过现场数据的动态输入，实时查看煤自燃危险区域的分布区域；可根据监测信息和预警结果，给出建议处理煤自燃火灾的技术方案。

含采空区煤自燃智能预警模型，形成煤自燃智能预警与辅助决策软件

系统性能测试主要包括矿用泵吸式本安型多参数传感器通信性能测试、丢包率、响应时间、鲁棒性、精度等，在煤矿井下部署该系统进行工业性试验。确定出煤自燃隐蔽区域早期隐患监测点布置的关键参数，优化测点布置方案，通过软硬件系统的现场安装、调试与试运行，考察监测数据采集、通讯的时效性、可靠性，以及整个系统运行的稳定性；并对系统在现场应用情况进行总结、分析和整理。

煤自燃网络化实时在线智能监测预警系统的工业性试验，含试验报告1个

煤自燃多参数无线监测技术与装备1套（其中，矿用环境多参数无线监测传感器内置抽气泵，无需外接抽气泵即可同时监测气体、压差、湿度、温度等7种煤自燃特征参数）。

配备1个面的监测系统，含9个多参数传感器，4个主机

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匹配推釆速度的采空区煤自燃主动分级防控技术

基于煤自燃智能监测预警与辅助决策系统研究成果，研究煤自燃自动化智能防控技术体系，研发N2或CO2等注惰控氧技术的自动化控制系统，利用煤自燃智能辅助决策软件，可实现采空区不同煤自燃阶段惰性气体关停、流量控制等自动化运行。

注惰控氧技术的自动化控制系统设计，融合于矿井火灾智能管控平台，具有远程控制功能

采用“动态推进、端头封堵、注惰降温、分段隔离、灌浆抑温、主动封面”等技术手段的最优协同防控组合和最佳实施时间，建立高产高效矿井采空区煤自燃精准分级预警和智能监测系统的多技术手段协同主动防控方法。

采空区煤自燃自动化智能防控方法，形成设计方案，提供液态二氧化碳20吨

新型高水胶囊灭火剂研发，及专用注胶设备研制

提供材料10吨，注胶专用设备1台

三采区已封闭采空区与相邻巷道漏风规律研究，提出相应防灭火措施。

形成防灭火技术方案

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瓦斯及粉尘防治技术研究

对工作面瓦斯涌出源进行分析，利用FLUENT软件对工作面采场瓦斯的运移情况进行模拟计算，最后基于分析与计算结果，制定出该工作面上隅角瓦斯治理技术措施。

含实验和数值模拟、形成实验报告和防治方案

有效封闭煤尘于特定的空间和位置控除尘实验研究

含现场测试、模拟、实验报告

研发新型矿用绿色高效生物泡沫降尘剂，研究确定适用于陈家沟矿主采面的降尘工艺参数

提供材料3吨