我国煤矿安全科技需求与对策（PPT）

1、 宁宁 宇宇 博导、研究员博导、研究员煤炭科学研究总院院长煤炭科学研究总院院长国家安全生产专家组综合组副组长国家安全生产专家组综合组副组长二二OOOO九年六月三十日九年六月三十日一、前言一、前言二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度三、煤矿灾害事故基本特征三、煤矿灾害事故基本特征四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析五、煤矿安全科技对策和发展方向五、煤矿安全科技对策和发展方向1.煤炭工业的地位和作用煤炭工业的地位和作用煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业，支撑着国煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业，支撑着国民经济持续高速发展。民经济持续高速发展。煤炭在我国

2、一次能源生产和消费结构中一直占煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占70%左右：左右：煤炭提供了煤炭提供了76%的发电能源、工业燃料和动力、的发电能源、工业燃料和动力、60%的民的民用商品能源、用商品能源、70%的化工原料。的化工原料。2008年煤炭产量年煤炭产量27.2亿吨，约占世界煤炭产量的亿吨，约占世界煤炭产量的42%，其，其增量占世界增量占世界80%以上，分别占一次能源生产和消费的以上，分别占一次能源生产和消费的76.7%和和68.7%。我国煤炭资源占已探明化石能源总量的我国煤炭资源占已探明化石能源总量的96%以上以上 。一、前言一、前言中国煤炭资源一直占化石能源总量的96%以上2.

3、煤炭在我国能源结构中的比例煤炭在我国能源结构中的比例2008年我国能源生产总量年我国能源生产总量260000万万tce,其中煤炭占其中煤炭占76.7%，原油占原油占10.4%，天然气占，天然气占3.9%，水电、核电、风电等一次，水电、核电、风电等一次电力占电力占9.0%。与与2002年相比，年相比，2008年煤炭产量增加年煤炭产量增加92%，石油产量仅，石油产量仅增加增加14%。2008年我国能源消费总量年我国能源消费总量285000万万tce，其中煤炭占，其中煤炭占68.7%，石油占，石油占18.0%，天然气占，天然气占3.8%，水电、核电、风，水电、核电、风电等一次电力占电等一次电力占9.

4、5%。一、前言一、前言 一、前言一、前言3.煤炭工业主要特征煤炭工业主要特征煤炭是不可再生的资源，煤炭工业属资源型、高煤炭是不可再生的资源，煤炭工业属资源型、高危险性、投资风险高的行业，生产环节复杂。危险性、投资风险高的行业，生产环节复杂。煤炭需求持续增长，煤炭生产与消费逆向布局的煤炭需求持续增长，煤炭生产与消费逆向布局的矛盾更加突出。矛盾更加突出。2010年全国煤炭需求总量为年全国煤炭需求总量为30亿吨亿吨, 2020年中国年中国煤炭需求约为煤炭需求约为34亿吨左右，比目前增加约亿吨左右，比目前增加约6亿吨。亿吨。煤矿数量多、分布广，产业集中度较低。煤矿数量多、分布广，产业集中度较低。200

5、82008年底全国共有各类煤矿年底全国共有各类煤矿1735217352处（包括改扩建设和新处（包括改扩建设和新建矿井），其中国有重点建矿井），其中国有重点10511051处，国有地方和乡镇煤矿处，国有地方和乡镇煤矿1630116301处。处。煤矿在我国煤矿在我国2626个省（直辖市、自治区）、个省（直辖市、自治区）、12601260个县均有个县均有分布。分布。煤矿自然条件差，井工开采比重大。我国露天矿井仅占煤矿自然条件差，井工开采比重大。我国露天矿井仅占0.3，产能占，产能占6左右。美国露天开采比重左右。美国露天开采比重67，印度，印度80%。生产力水平发展不平衡。国有重点煤矿的装备水平和集约

6、化生产力水平发展不平衡。国有重点煤矿的装备水平和集约化程度在不断提高，生产规模在逐步扩大；小煤矿技术装备水程度在不断提高，生产规模在逐步扩大；小煤矿技术装备水平较低，开采方法落后，基本上采用非机械开采，缺乏足够平较低，开采方法落后，基本上采用非机械开采，缺乏足够的安全保障。的安全保障。一、前言一、前言4.煤炭工业煤炭工业“十一五十一五”发展战略发展战略国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，优坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，优化生产和消费结构，构筑稳定、经济、清洁、安全的化生产和消费结构，构筑稳定、经济

7、、清洁、安全的能源供应体系。能源供应体系。 有序发展煤炭。有序发展煤炭。 加强煤炭资源勘探，统筹规划，合理加强煤炭资源勘探，统筹规划，合理开发，提高回采率，减少煤炭开采对生态环境的影响。开发，提高回采率，减少煤炭开采对生态环境的影响。加强煤矿瓦斯综合治理，加快煤层气开发利用。加强煤矿瓦斯综合治理，加快煤层气开发利用。二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度 我国是世界上煤矿灾害严重、灾害多的我国是世界上煤矿灾害严重、灾害多的国家，主要灾害有：国家，主要灾害有： 瓦斯灾害、顶板灾害、瓦斯灾害、顶板灾害、矿井火灾、水害、冲击地压、尘害、热害等。矿井火灾、水害、冲击地压、尘害、热害等

8、。二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度1. 瓦斯灾害瓦斯灾害n我国煤矿几乎都有瓦斯涌出，年涌出量超过我国煤矿几乎都有瓦斯涌出，年涌出量超过150亿方；亿方；n国有重点煤矿中，高瓦斯突出矿井占国有重点煤矿中，高瓦斯突出矿井占49.5%左右；左右；n全国煤矿中高瓦斯矿井全国煤矿中高瓦斯矿井4462处，突出矿井处，突出矿井911处，国有重处，国有重点煤矿中约点煤矿中约250处突出矿井；处突出矿井；n我国煤矿是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一我国煤矿是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一始突深度最小；始突深度最小；瓦斯压力高，已测得的数据为瓦斯压力高，已测得的数据为13.8MPa；

9、至至2007年底累计突出年底累计突出16400余次，占世界总突出次数的余次，占世界总突出次数的40%左右。左右。煤层瓦斯含量：1. 16m3/t；6.发生过煤和瓦斯突出的矿区；7.瓦斯大区界线；8.瓦斯带（亚区）界线二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度2. 尘害尘害n采掘工作面产尘强度大，导致矿工患尘肺病；采掘工作面产尘强度大，导致矿工患尘肺病；n2007年不完全统计累计尘肺病例年不完全统计累计尘肺病例61.3万人，其中煤矿万人，其中煤矿尘肺病例约占一半；尘肺病例约占一半；n87.37%的国有重点煤矿的煤尘存在爆炸危险性；的国有重点煤矿的煤尘存在爆炸危险性；n煤尘与瓦斯共存

10、时，相互促进爆炸危险性；煤尘与瓦斯共存时，相互促进爆炸危险性；n发生过世界上最大的煤尘爆炸和瓦斯煤尘爆炸事故。发生过世界上最大的煤尘爆炸和瓦斯煤尘爆炸事故。二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度3. 自然发火自然发火72.05%的大中型煤矿、煤层自然发火严重或较的大中型煤矿、煤层自然发火严重或较严重；严重；51.3%的国有重点煤矿存在自然发火危险；的国有重点煤矿存在自然发火危险；几乎所有产煤区都存在自然发火危险、重点产煤几乎所有产煤区都存在自然发火危险、重点产煤区尤为严重；区尤为严重；北方煤田火灾问题突出；北方煤田火灾问题突出；露天矿也存在自然发火危险。露天矿也存在自然发火危

11、险。1.褐煤；2.低变质烟煤；2.炼焦用煤；4.贫煤；5.无烟煤I-东北褐煤-烟煤自燃区；II-华北烟煤自燃区；III-西北低变质烟煤自燃区；IV-南方高硫煤自燃区 二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度4. 水害水害我国煤矿水文地质条件比较复杂；我国煤矿水文地质条件比较复杂；大中型煤矿中，水文地质条件属复杂或极其复杂大中型煤矿中，水文地质条件属复杂或极其复杂类型的占类型的占25.04%，属于简单的仅占，属于简单的仅占39.49%；华北煤田受奥灰岩溶水威胁的矿井占矿井总数的华北煤田受奥灰岩溶水威胁的矿井占矿井总数的80%；采空区、老窑积水已成为煤矿一大隐患。采空区、老窑积水已

12、成为煤矿一大隐患。I-东北裂隙水水害区；II-华北奥灰水-裂隙水水害区：东部亚区（IIa），西部亚区（IIb）；III.-华南岩溶水水害区：江南亚区（IIIa），西南亚区（IIIb）；IV.-西北裂隙-孔隙水水害区；V.-滇藏裂隙水水害区二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度5. 冲击地压冲击地压以煤岩急剧猛烈破坏为特征的另一种动力灾害；以煤岩急剧猛烈破坏为特征的另一种动力灾害；102处煤矿发生过程度不同的冲击地压；处煤矿发生过程度不同的冲击地压；大中型煤矿中大中型煤矿中5%的矿井存在冲击地压灾害的矿井存在冲击地压灾害,最大达到了最大达到了4.3级；级；冲击地压容易诱发其它灾

13、害。冲击地压容易诱发其它灾害。二、煤矿的主要灾害及危害程度二、煤矿的主要灾害及危害程度6. 主要灾害的变化趋势主要灾害的变化趋势我国煤矿的平均开采深度我国煤矿的平均开采深度450m左右，每年增加左右，每年增加1020m；地应力、瓦斯压力、瓦斯涌出量随之增大；地应力、瓦斯压力、瓦斯涌出量随之增大；煤与瓦斯突出、冲击地压危险增加；煤与瓦斯突出、冲击地压危险增加；热害成为煤矿新的灾害；热害成为煤矿新的灾害；容易导致多种灾害的耦合。容易导致多种灾害的耦合。 I-东部高地温-热害区；II-中部中地温-热害区；III-西北低地温热害区；IV-青藏中地温-热害区 三、煤矿灾害事故基本特征三、煤矿灾害事故基本

14、特征1.煤矿灾害事故现状煤矿灾害事故现状煤矿安全生产形势在我国工业企业中最为严峻；死亡人数煤矿安全生产形势在我国工业企业中最为严峻；死亡人数是世界主要采煤国中最高的，长期以来我国煤矿的死亡人是世界主要采煤国中最高的，长期以来我国煤矿的死亡人数占世界煤矿死亡人数的数占世界煤矿死亡人数的80%；煤矿安全生产形势持续好转，事故起数和死亡人数大幅下煤矿安全生产形势持续好转，事故起数和死亡人数大幅下降。全国煤矿死亡人数由降。全国煤矿死亡人数由2002年的年的6995人，减少到人，减少到2008年的年的3215人，下降了人，下降了54.05%；百万吨死亡率由；百万吨死亡率由4.94下降到下降到1.18，下

15、降，下降76.11%。三、煤矿灾害事故基本特征三、煤矿灾害事故基本特征（1）灾害事故类型多、瓦斯是）灾害事故类型多、瓦斯是“第一杀手第一杀手”存在各类自然灾害事故（瓦斯、水、火等）存在各类自然灾害事故（瓦斯、水、火等）生产性不安全因素导致事故（机械伤害、触电等）生产性不安全因素导致事故（机械伤害、触电等）灾害事故的主要类型是顶板和瓦斯事故灾害事故的主要类型是顶板和瓦斯事故 顶板事故发生频率最高，瓦斯事故死亡人数多；顶板事故发生频率最高，瓦斯事故死亡人数多； 顶板和瓦斯事故起数之和和死亡人数之和均占顶板和瓦斯事故起数之和和死亡人数之和均占事故起数和死亡人数的事故起数和死亡人数的60%60%70%

16、70%左右。左右。顶板 ，1032起，52.8%瓦斯 ，182 起，9.3%机电 ，106起 ，5.4%运输 ，348 起，17.8%放炮 ， 39起 ，2.0%水害 ，59起，3.0%火灾 ，11 起，0.6%其他 ，177起 ，9.1%运输 ，400 人，12.4%放炮，55人，1.7%顶板，1222人，38.0%瓦斯 ，778人，24.2%机电 ，109 人，3.4%水害 ， 263人，8.2%火灾，111人，3.5%其他，277人，8.6%瓦斯事故危害性大，顶板事故发生率最高瓦斯事故危害性大，顶板事故发生率最高2001200120062006年，一次死亡年，一次死亡1010人以上的特大

17、（重大）事故人以上的特大（重大）事故中，瓦斯事故占中，瓦斯事故占80%80%，一次死亡，一次死亡3030人以上的特别重大事故人以上的特别重大事故中，瓦斯事故占中，瓦斯事故占83%83%； 2424起死亡百人以上的特别重大事故中，瓦斯煤尘事故起死亡百人以上的特别重大事故中，瓦斯煤尘事故2121起，事故起数和死亡人数分别占起，事故起数和死亡人数分别占88%88%和和90%90%。顶板事故发生率最高（占事故总起数顶板事故发生率最高（占事故总起数55%55%），死亡人数最），死亡人数最多（多（ 占总事故死亡人数的占总事故死亡人数的43%43%）。）。瓦斯事故危害性最高（平均每起事故造成瓦斯事故危害性最

18、高（平均每起事故造成3.303.30人死亡）人死亡）顶板事故和瓦斯事故的发生起数和死亡人数占总数的顶板事故和瓦斯事故的发生起数和死亡人数占总数的66%66%和和69%69%。一次死亡一次死亡3 3人以上的事故中，瓦斯、顶板和水害事故占人以上的事故中，瓦斯、顶板和水害事故占90%90%以上。以上。三、煤矿灾害事故基本特征三、煤矿灾害事故基本特征（2）采掘工作面事故最多）采掘工作面事故最多近年来的数据表明，国有煤矿发生的一次死亡近年来的数据表明，国有煤矿发生的一次死亡3人的人的事故中，采掘工作面事故起数和死亡人数均占事故中，采掘工作面事故起数和死亡人数均占75%以以上；其中掘进工作面事故起数和死亡

19、人数分别占上；其中掘进工作面事故起数和死亡人数分别占40.92%和和42.62%；2008年年17起重大以上瓦斯事故中，掘进工作面发生起重大以上瓦斯事故中，掘进工作面发生11起，占起，占65%；25起较大煤与瓦斯突出事故中，起较大煤与瓦斯突出事故中，16起发生在掘进工作面，占起发生在掘进工作面，占64%。三、煤矿灾害事故基本特征三、煤矿灾害事故基本特征（3）小煤矿事故多发、非法开采矿井安全问题严重）小煤矿事故多发、非法开采矿井安全问题严重2008年乡镇矿事故起数和死亡人数分别占年乡镇矿事故起数和死亡人数分别占74%和和73。4%， 2007年为年为72.7%和和76.6%；2008年年38起重

20、大以上事故中，违法生产矿井起重大以上事故中，违法生产矿井20起，死亡起，死亡361人，分别占重大以上事故总量的人，分别占重大以上事故总量的52.6%和和51.1%；非法矿井；非法矿井3起，死亡起，死亡73人，分别占重大以上事故总量的人，分别占重大以上事故总量的7.9%和和10.3%。 三、煤矿灾害事故基本特征三、煤矿灾害事故基本特征（4）安全生产发展不平衡，存在显著的区域性差异）安全生产发展不平衡，存在显著的区域性差异2008年年26个产煤省区中，有个产煤省区中，有20个地区死亡人数减少，个地区死亡人数减少， 6个省个省市同比上升。市同比上升。贵州、四川、山西、重庆、湖南、河南等贵州、四川、山

21、西、重庆、湖南、河南等6个地区煤矿死亡率个地区煤矿死亡率仍较高，人数超过仍较高，人数超过250人，人，6省市共死亡省市共死亡1925人。死亡人数占人。死亡人数占全国总数的全国总数的60%。一大批矿区百万吨死亡率已降至平均水平以下，神东、兖州一大批矿区百万吨死亡率已降至平均水平以下，神东、兖州等矿区安全生产达到世界先进水平；等矿区安全生产达到世界先进水平；一些矿区百万吨死亡率仍然居高不下。一些矿区百万吨死亡率仍然居高不下。四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析1.自然条件差、伴生灾害多，容易引发事故自然条件差、伴生灾害多，容易引发事故 我国大陆是由众多小型地块多幕次汇集形成，煤盆地经我

22、国大陆是由众多小型地块多幕次汇集形成，煤盆地经受了多期次、多方面、强度较大的改造，受了多期次、多方面、强度较大的改造，“先天性先天性”条件条件较差。较差。正因为这种地质构造，造成我国地质灾害严重。正因为这种地质构造，造成我国地质灾害严重。大地构造的特点决定了煤矿地质条件的复杂性，井工矿大地构造的特点决定了煤矿地质条件的复杂性，井工矿的生产条件又增加了安全生产的难度。的生产条件又增加了安全生产的难度。国有重点煤矿中地质构造复杂或极其复杂的占国有重点煤矿中地质构造复杂或极其复杂的占36%，地，地质构造简单的只占质构造简单的只占23%。JG.准噶尔地块；TH.吐哈地块；IL.伊犁地块；TR.塔里木地

23、块；MZ.马鬃山地块；HB.好比如地块；TA.塔河地块；JM.佳木斯地块；SL.松辽地块；AL.阿拉善地块；MQ.中祁连地块；TD.达肯达坂地块；QD.柴达木地块；NC.华北地块；SC.华南地块；HN.海南地块；QT.羌塘地块；LS.拉萨地块；HM.喜马拉雅地块；BS.保山地块由由30多个地块组成多个地块组成图图中国现今地壳运动基本上受喜马拉雅系统和太平洋系统的共同影响中国现今地壳运动基本上受喜马拉雅系统和太平洋系统的共同影响四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析2.煤矿生产条件复杂煤矿生产条件复杂 我国煤矿以井工矿为主，占产能的我国煤矿以井工矿为主，占产能的95%；美国统计资料露；

24、美国统计资料露天矿百万吨死亡率为天矿百万吨死亡率为0.0138、井工矿为、井工矿为0.0623、后者是前者、后者是前者的的4.54倍；倍；每年以每年以1020m的速度延深，深井数量逐年增加，千米深的速度延深，深井数量逐年增加，千米深井已超过井已超过20个；个；煤矿巷道呈管网式的空间布置，多种致灾因子共存于同一煤矿巷道呈管网式的空间布置，多种致灾因子共存于同一环境，一旦发生灾害事故容易发生致灾因子作用的耦合，形环境，一旦发生灾害事故容易发生致灾因子作用的耦合，形成更大灾难。成更大灾难。四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析3.生产力整体水平低生产力整体水平低 开采方式落后；开采方式落后

25、；采用房柱式或非机械长壁采煤法的矿井百万吨死亡率高采用房柱式或非机械长壁采煤法的矿井百万吨死亡率高；国有重点煤矿非机械长壁采煤的百万吨死亡率分别为普国有重点煤矿非机械长壁采煤的百万吨死亡率分别为普采、高档普采和综采的采、高档普采和综采的2.262.26倍、倍、4.184.18倍和倍和6.446.44倍。倍。矿井超能力生产，系统超负荷运转，采掘失调，采抽失调矿井超能力生产，系统超负荷运转，采掘失调，采抽失调的现象普遍。的现象普遍。全国平均采煤机械化程度不到全国平均采煤机械化程度不到50%。研究表明，采煤机械程度提高，百万吨死亡率下降。装研究表明，采煤机械程度提高，百万吨死亡率下降。装备水平提高，

26、自然灾害类事故所占比例下降，生产性事备水平提高，自然灾害类事故所占比例下降，生产性事故所占比例上升。故所占比例上升。国有重点煤矿的自然灾害事故起数约占国有重点煤矿的自然灾害事故起数约占55%55%，死亡人数约，死亡人数约占占73%73%，而国有地方分别占，而国有地方分别占78%78%和和75%75%，乡镇煤矿分别占，乡镇煤矿分别占78%78%和和86%86%；机电事故在事故总量中所占比例，国有重点、国有地方机电事故在事故总量中所占比例，国有重点、国有地方、乡镇煤矿分别为、乡镇煤矿分别为8.71%8.71%、2.86%2.86%和和2.08%2.08%，运输事故分别，运输事故分别为为24.62%

27、24.62%、14.11%14.11%和和10%10%。四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析4. 灾害防治能力不足，防灾系统不健全灾害防治能力不足，防灾系统不健全近近15%国有煤矿超通风能力生产；国有煤矿超通风能力生产；技术会诊的技术会诊的462处煤矿处煤矿“三量三量”合理的只占合理的只占18.19%；存在存在“剃头剃头”开采的矿井占开采的矿井占16.54%；通风富余系数比较合理的仅占通风富余系数比较合理的仅占38.32%；矿井瓦斯抽放率在矿井瓦斯抽放率在20%以上的矿井只占以上的矿井只占40%；大部分矿井井下供电线路，机电设备仍是建井时期的。大部分矿井井下供电线路，机电设备仍是建

28、井时期的。四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析5. 科技支撑能力不足科技支撑能力不足煤矿安全基础理论研究薄弱，对灾害发生机理、演化过程煤矿安全基础理论研究薄弱，对灾害发生机理、演化过程尚不能全面认识，导致治本技术少，治表技术多；尚不能全面认识，导致治本技术少，治表技术多；灾害防治的许多技术难题没有得到突破；灾害防治的许多技术难题没有得到突破；先进适用灾害防治技术没有得到全面推广应用；先进适用灾害防治技术没有得到全面推广应用；据初步估算，科技进步对煤矿安全生产贡献率仅为据初步估算，科技进步对煤矿安全生产贡献率仅为25%。四、煤矿灾害事故原因分析四、煤矿灾害事故原因分析 6.安全管理水

29、平低安全管理水平低 管理技术手段落后，大多停留在事后总结教训的被动管理管理技术手段落后，大多停留在事后总结教训的被动管理模式上；模式上；现场管理混乱、安全技术措施不到位、隐患未及时整改；现场管理混乱、安全技术措施不到位、隐患未及时整改；劳动组织管理较乱。劳动组织管理较乱。安全管理体制有待完善，有效的社会制约机制急待建位。安全管理体制有待完善，有效的社会制约机制急待建位。7.安全投入不足，安全欠帐巨大安全投入不足，安全欠帐巨大安全历史欠账问题解决难度大；遗留的安全工程缺口和设安全历史欠账问题解决难度大；遗留的安全工程缺口和设备老化等深层次问题突出。备老化等深层次问题突出。四、煤矿灾害事故原因分析

30、四、煤矿灾害事故原因分析 8.行业技术标准不能满足安全生产需要。行业技术标准不能满足安全生产需要。9.煤矿安全科技创新体系及运行机制不健全，对安煤矿安全科技创新体系及运行机制不健全，对安全生产支撑不足。全生产支撑不足。10.职工素质不高、技术人员匮乏。职工素质不高、技术人员匮乏。 11.煤矿基础设施和安全保障能力不能满足国民经煤矿基础设施和安全保障能力不能满足国民经济高速发展对煤炭能源的需求。济高速发展对煤炭能源的需求。五、煤矿安全技术对策和发展方向五、煤矿安全技术对策和发展方向（一）我国煤矿安全的科技需求（一）我国煤矿安全的科技需求在瓦斯防治技术方面在瓦斯防治技术方面我国煤层透气性差、预抽瓦

31、斯难度大，缺乏效果好的抽放我国煤层透气性差、预抽瓦斯难度大，缺乏效果好的抽放技术；技术；松软突出煤层钻孔施工困难、缺乏钻进工艺技术和装备；松软突出煤层钻孔施工困难、缺乏钻进工艺技术和装备；定向长钻孔（定向长钻孔（1000m）钻进钻机与钻孔工艺缺乏；）钻进钻机与钻孔工艺缺乏；未全面实现未全面实现“先抽后采先抽后采”，采抽比例失调，采掘部署调整难，采抽比例失调，采掘部署调整难度大；度大；低浓度瓦斯利用缺乏安全保障技术；低浓度瓦斯利用缺乏安全保障技术；瓦斯抽放、利用成本较高，需要政策支持。瓦斯抽放、利用成本较高，需要政策支持。（一）我国煤矿安全的科技需求（一）我国煤矿安全的科技需求 在煤与瓦斯突出防

32、治技术方面：在煤与瓦斯突出防治技术方面：对构造煤、瓦斯地质、地应力场等基本问题的研究深度对构造煤、瓦斯地质、地应力场等基本问题的研究深度不够，煤与瓦斯突出机理未完全认识不够，煤与瓦斯突出机理未完全认识延期突出发生次数增加，缺乏有效的技术对策延期突出发生次数增加，缺乏有效的技术对策需要提高突出预指标临界值的准确性和指标的可靠性；需要提高突出预指标临界值的准确性和指标的可靠性；保护层开采技术应用条件苛刻，适用范围受到限制。保护层开采技术应用条件苛刻，适用范围受到限制。（一）我国煤矿安全的科技需求（一）我国煤矿安全的科技需求在矿井火灾防治方面在矿井火灾防治方面煤的自然发火的致灾机理尚未完全攻克煤的自

33、然发火的致灾机理尚未完全攻克实际自燃环境条件下，火灾的预测指标和方法实际自燃环境条件下，火灾的预测指标和方法煤炭自燃初期识别技术尚未突破煤炭自燃初期识别技术尚未突破隐蔽火源探测与定位技术仍是难题隐蔽火源探测与定位技术仍是难题 火灾与瓦斯爆炸相互转化的规律尚未掌握，缺乏相关火灾与瓦斯爆炸相互转化的规律尚未掌握，缺乏相关控制手段。控制手段。（一）我国煤矿安全的科技需求（一）我国煤矿安全的科技需求 在粉尘防治和防隔爆技术方面：在粉尘防治和防隔爆技术方面：矿井粉尘的高效除尘技术、粉尘在线监测技术装备仍矿井粉尘的高效除尘技术、粉尘在线监测技术装备仍需提高需提高被动式隔爆棚的正确应用；解决棚架快速、方便移

34、设被动式隔爆棚的正确应用；解决棚架快速、方便移设的方法；提高自动抑爆装备抗干扰能力和进一步减小的方法；提高自动抑爆装备抗干扰能力和进一步减小动作滞后时间。动作滞后时间。 在矿井水防治方面在矿井水防治方面矿井水害形成机理认识不清；对老窑水和奥灰岩溶水矿井水害形成机理认识不清；对老窑水和奥灰岩溶水的分布规律和富水性尚未掌握，缺乏有效探测技术。的分布规律和富水性尚未掌握，缺乏有效探测技术。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策建立示范点、推广先进适用技术建立示范点、推广先进适用技术突破灾害防治关键技术，实现支撑发展突破灾害防治关键技术，实现支撑发展加强防灾基础研究，引领防灾技术发展

35、加强防灾基础研究，引领防灾技术发展强化技术基础性工作，支撑煤矿安全监管监察强化技术基础性工作，支撑煤矿安全监管监察（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策1.建立示范点、重点推广先进适用技术建立示范点、重点推广先进适用技术瓦斯抽放技术，开采保护层技术，突出预测预报技术；瓦斯抽放技术，开采保护层技术，突出预测预报技术；煤矿安全监控系统，合理配置监控系统功能，有条件的矿煤矿安全监控系统，合理配置监控系统功能，有条件的矿区，地区实现联网，促进信息共享；区，地区实现联网，促进信息共享；推广自然发火早期预测预报技术、注浆、阻化剂、凝胶、推广自然发火早期预测预报技术、注浆、阻化剂、凝胶、氮

36、气等综合防更火技术；氮气等综合防更火技术；全面采用被动式隔爆技术，提高安全保障能力。全面采用被动式隔爆技术，提高安全保障能力。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策（1）“煤矿瓦斯治理技术集成与示范煤矿瓦斯治理技术集成与示范”项目项目 项目对瓦斯治理技术进行梳理，并对先进适用技术进行完善提高和推项目对瓦斯治理技术进行梳理，并对先进适用技术进行完善提高和推广应用广应用项目设置四个课题：项目设置四个课题：煤矿瓦斯治理技术筛选及适用性研究煤矿瓦斯治理技术筛选及适用性研究高瓦斯矿区瓦斯灾害诊断及治理方案研究高瓦斯矿区瓦斯灾害诊断及治理方案研究瓦斯治理适用技术完善提高及应用研究瓦斯治理

37、适用技术完善提高及应用研究煤矿瓦斯治理技术管理规范及标准的研究煤矿瓦斯治理技术管理规范及标准的研究建立五个示范工程：建立五个示范工程：沈阳煤业集团、郑州煤炭集团、松藻煤电公司、铜川矿务局、鹤岗矿沈阳煤业集团、郑州煤炭集团、松藻煤电公司、铜川矿务局、鹤岗矿业集团业集团取得显著的效果：对我国瓦斯防治技术进行筛选，形成了瓦斯治理先进适用技对我国瓦斯防治技术进行筛选，形成了瓦斯治理先进适用技术与装备体系术与装备体系 、建立了推广平台。、建立了推广平台。对对16项瓦斯防治共性、关键性技术进行完善提高。项瓦斯防治共性、关键性技术进行完善提高。形成了重点监控煤矿企业所属高瓦斯突出矿井的瓦斯灾害隐形成了重点监

38、控煤矿企业所属高瓦斯突出矿井的瓦斯灾害隐患诊断报告和瓦斯治理技术方案，成为国债资金投入、隐患患诊断报告和瓦斯治理技术方案，成为国债资金投入、隐患治理的基础和依据。治理的基础和依据。 构建煤矿安全技术标准框架，制修订构建煤矿安全技术标准框架，制修订11项重要急需的技术标项重要急需的技术标准、规范。准、规范。建立了沈阳、郑州、松藻、铜川、鹤岗五个示范工程。瓦斯建立了沈阳、郑州、松藻、铜川、鹤岗五个示范工程。瓦斯抽放率增加抽放率增加3050%，矿井瓦斯超限次数下降，矿井瓦斯超限次数下降50%以上。以上。 培训一批瓦斯管理与技术的人才队伍，已出版了培训一批瓦斯管理与技术的人才队伍，已出版了5本专著本专

39、著 。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策 （2）10个煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设项目个煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设项目 根据各示范点的特点和条件，集成瓦斯治理与利用的先进适用技术，并总结推广应用。龙煤集团鹤岗分公司、沈阳煤业集团、抚顺矿业集团龙煤集团鹤岗分公司、沈阳煤业集团、抚顺矿业集团淮南矿业集团、淮北矿业集团淮南矿业集团、淮北矿业集团郑州煤炭集团、焦作煤集团郑州煤炭集团、焦作煤集团阳泉煤业集团、晋城煤业集团阳泉煤业集团、晋城煤业集团松藻煤电公司松藻煤电公司示范工程建设取得阶段性效果：推广了一批瓦斯治理、瓦斯抽采、瓦斯利用的先进适用技术推广了一批瓦斯治理、瓦斯抽采

40、、瓦斯利用的先进适用技术和装备。和装备。示范矿井的瓦斯治理工程得以建设和完成，如瓦斯抽采钻工示范矿井的瓦斯治理工程得以建设和完成，如瓦斯抽采钻工施工施工500万米以上。矿井采掘部署得到了调整，采掘失调、采万米以上。矿井采掘部署得到了调整，采掘失调、采抽失调得到有效的缓解。抽失调得到有效的缓解。示范矿井瓦斯抽采率平均达到示范矿井瓦斯抽采率平均达到50%，利用率提高了，利用率提高了30%以上。以上。瓦斯治理的技术人才得到了培养和锻炼，一批瓦斯治理的科瓦斯治理的技术人才得到了培养和锻炼，一批瓦斯治理的科研和技术机构得到组建。研和技术机构得到组建。示范矿井安全生产形势得到显著改善示范矿井安全生产形势得

41、到显著改善,瓦斯治理技术和水平得瓦斯治理技术和水平得到显著提高到显著提高,带动了全国瓦斯治理技术的提升和能力的提高。带动了全国瓦斯治理技术的提升和能力的提高。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策2.突破灾害防治关键技术、实现支撑发展突破灾害防治关键技术、实现支撑发展提高热催化元件的寿命和稳定性，开发红外，光纤等原理提高热催化元件的寿命和稳定性，开发红外，光纤等原理的新型的新型CH4、CO、CO2测定仪和传感器。测定仪和传感器。尽快突破宽带网络型煤矿安全监控系统的技术关键，研究尽快突破宽带网络型煤矿安全监控系统的技术关键，研究处理能力强，智能化程度高的煤矿灾害预警技术，提高监

42、处理能力强，智能化程度高的煤矿灾害预警技术，提高监控系统对瓦斯等灾害的预警能力。控系统对瓦斯等灾害的预警能力。研究适合高地应力、高瓦斯、松软突出煤层条件的钻机和研究适合高地应力、高瓦斯、松软突出煤层条件的钻机和钻进工艺及瓦斯抽放技术。钻进工艺及瓦斯抽放技术。研究超长定向水平钻孔钻机与钻进工艺及预抽瓦斯技术。研究超长定向水平钻孔钻机与钻进工艺及预抽瓦斯技术。研究井下、地面，采煤采气协调开发技术，把高瓦研究井下、地面，采煤采气协调开发技术，把高瓦斯煤层转化为低瓦斯煤层实现安全生产的技术与装斯煤层转化为低瓦斯煤层实现安全生产的技术与装备。备。研究探测矿井小构造和瓦斯富集区的地球物理方法研究探测矿井小

43、构造和瓦斯富集区的地球物理方法及装备。及装备。完善煤与瓦斯突出预测预报技术，提高预报准确性；完善煤与瓦斯突出预测预报技术，提高预报准确性；研究延期突出的预测和预防技术。研究延期突出的预测和预防技术。突破煤层自然发火初期的预测预警技术，研究基于突破煤层自然发火初期的预测预警技术，研究基于气味检测技术的早期预测方法。气味检测技术的早期预测方法。研究矿井隐伏导水构造长距离精细探查与空间定位研究矿井隐伏导水构造长距离精细探查与空间定位技术与装备；研究探测老空区的空间展布、位置、技术与装备；研究探测老空区的空间展布、位置、深度、富水状态等关键信息的高精度物探技术。深度、富水状态等关键信息的高精度物探技术

44、。研究应对煤矿突发瓦斯异常涌出的技术对策，提高研究应对煤矿突发瓦斯异常涌出的技术对策，提高处置因冲击地压、初次放顶等引发瓦斯涌出异常的处置因冲击地压、初次放顶等引发瓦斯涌出异常的能力。能力。研究煤矿安全产品与装备的安全检测检验关键技术，研究煤矿安全产品与装备的安全检测检验关键技术，提高安全装备的保障能力。提高安全装备的保障能力。突破煤矿抢险救灾、事故调查、物证分析、模拟验突破煤矿抢险救灾、事故调查、物证分析、模拟验证等关键技术，提高煤矿事故应急救援能力。证等关键技术，提高煤矿事故应急救援能力。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策 围绕12个方面的关键技术问题，科技部、国家发

45、展改革委、国家安监总局适时地启动并实施了一批煤矿灾害治理的关键技术研发、重大装备研制项目。“十一五十一五”国家科技支撑计划国家科技支撑计划重大装备研制与关键技术研发重大装备研制与关键技术研发国家重大科技专项国家重大科技专项（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策“十一五十一五”科技支撑重点项目科技支撑重点项目（1）煤矿瓦斯、火灾与顶板重大灾害防治关键技术研究）煤矿瓦斯、火灾与顶板重大灾害防治关键技术研究煤矿瓦斯灾害基础条件测定关键技术研究煤矿瓦斯灾害基础条件测定关键技术研究煤矿重大灾害综合监测预警关键技术煤矿重大灾害综合监测预警关键技术 煤与瓦斯突出防治和瓦斯抽放关键技术与装备

46、煤与瓦斯突出防治和瓦斯抽放关键技术与装备瓦斯煤尘爆炸预防及继发性灾害防治关键技术瓦斯煤尘爆炸预防及继发性灾害防治关键技术 煤矿火灾综合防治关键技术煤矿火灾综合防治关键技术 深部开采煤岩动力灾害多参量识别与解危关键技术及装备深部开采煤岩动力灾害多参量识别与解危关键技术及装备 煤矿安全管理关键技术与标准研究煤矿安全管理关键技术与标准研究 抚顺、淮南、淮北、峰峰、松藻五个示范点抚顺、淮南、淮北、峰峰、松藻五个示范点（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策 （2）安全生产检测检验体系与技术规范研究）安全生产检测检验体系与技术规范研究安全生产检测检验体系与技术规范研究安全生产检测检验体系

47、与技术规范研究重点领域安全生产检测检验关键技术与规范研究重点领域安全生产检测检验关键技术与规范研究典型在用设备安全检测检验关键技术与规范研究典型在用设备安全检测检验关键技术与规范研究典型灾害事故调查与物证分析关键技术与规范研究典型灾害事故调查与物证分析关键技术与规范研究典型灾害事故模拟仿真与虚拟现实关键技术研究典型灾害事故模拟仿真与虚拟现实关键技术研究（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策（3）矿井老空区探测与水灾防治关键技术与装备）矿井老空区探测与水灾防治关键技术与装备 矿区水害防治技术方法矿区水害防治技术方法矿井水害电磁法探测关键技术与装备矿井水害电磁法探测关键技术与装备

48、矿井水害弹性波探测关键技术与装备矿井水害弹性波探测关键技术与装备矿井水害监测预警技术与装备矿井水害监测预警技术与装备矿井水害快速治理技术与装备矿井水害快速治理技术与装备 （二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策（4）矿井重大灾害应急救援关键技术研究）矿井重大灾害应急救援关键技术研究 矿井重大事故救援指挥辅助决策技术矿井重大事故救援指挥辅助决策技术井下灾区探测与灾害抑控技术与装备井下灾区探测与灾害抑控技术与装备人员遇险区域定位及救灾通讯关键技术与装备人员遇险区域定位及救灾通讯关键技术与装备遇险人员快速救护关键技术与装备遇险人员快速救护关键技术与装备矿井重大灾害事故应急救援关键技术

49、规范研究矿井重大灾害事故应急救援关键技术规范研究 （二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策（5）煤矿安全高可靠性监控系统关键技术研究）煤矿安全高可靠性监控系统关键技术研究 （正在启动）（正在启动）传感器自诊断及安全检测仪表无线接入技术研究传感器自诊断及安全检测仪表无线接入技术研究本质安全设备配接关键技术研究本质安全设备配接关键技术研究基于监控系统的煤岩动力灾害监测技术研究与示范基于监控系统的煤岩动力灾害监测技术研究与示范监控系统网络结构可靠性及抗干扰技术研究与集成示范监控系统网络结构可靠性及抗干扰技术研究与集成示范监控系统数据可靠性和挖掘技术研究及示范监控系统数据可靠性和挖掘技

50、术研究及示范（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策8项项“煤矿瓦斯综合治理与利用关键技术研发和装备研制项目煤矿瓦斯综合治理与利用关键技术研发和装备研制项目”松软突出煤层中风压空气钻进装备研制与配套工艺开发松软突出煤层中风压空气钻进装备研制与配套工艺开发井下水平长钻孔钻机研制及配套工艺开发井下水平长钻孔钻机研制及配套工艺开发低透气性煤层瓦斯抽采增效技术开发低透气性煤层瓦斯抽采增效技术开发低浓度瓦斯输送安全保障成套技术开发与装备研制低浓度瓦斯输送安全保障成套技术开发与装备研制防突远距离控制钻机研制及配套工艺开发防突远距离控制钻机研制及配套工艺开发松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备研

51、制与配套工艺开发松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备研制与配套工艺开发瓦斯抽采矿井的风流监测与智能控制关键技术研制瓦斯抽采矿井的风流监测与智能控制关键技术研制地面瓦斯抽采的欠平衡车装钻机研制地面瓦斯抽采的欠平衡车装钻机研制（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策“大型油气田及煤层气开发大型油气田及煤层气开发”国家重大科技专项国家重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”是国家十六项重大科技专项之一。共设43项目22个示范工程。煤层气10个项目、6个示范工程，其中煤矿区2个项目、3个示范工程。煤矿区煤层气开发与利用主要内容煤矿区煤层气开发与利用主要内容煤层气与煤炭协调开发关键技术煤层气与

52、煤炭协调开发关键技术煤矿区煤层气高效抽采、集输技术与装备研制煤矿区煤层气高效抽采、集输技术与装备研制山西晋城矿区采气采煤一体化煤层气开发示范工程山西晋城矿区采气采煤一体化煤层气开发示范工程两淮矿区煤层群开采条件下煤层气抽采示范工程两淮矿区煤层群开采条件下煤层气抽采示范工程 重庆松藻矿区复杂地质条件下煤层气开发示范工程重庆松藻矿区复杂地质条件下煤层气开发示范工程（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策3.加强防灾基础研究，引领防灾技术发展加强防灾基础研究，引领防灾技术发展研究煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害发生机理；研究煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害发生机理；研究构造煤

53、的成因、分布规律、物化特性等科学问题；研究构造煤的成因、分布规律、物化特性等科学问题；系统研究煤层瓦斯赋存、运移及涌出规律；系统研究煤层瓦斯赋存、运移及涌出规律；研究瓦斯煤尘爆炸特性及其演化、传播规律；研究瓦斯煤尘爆炸特性及其演化、传播规律；研究冲击地压等煤岩动力灾害与瓦斯异常涌出的相关性，研究冲击地压等煤岩动力灾害与瓦斯异常涌出的相关性，以及多种致灾因子藕合发生继发性灾害的机理；以及多种致灾因子藕合发生继发性灾害的机理；研究煤矿隐蔽火源特性及探测技术；研究煤矿隐蔽火源特性及探测技术；研究大埋深快速机械化采煤条件下的突水机理；研究大埋深快速机械化采煤条件下的突水机理；研究煤层隔水底板的防水效应

54、。研究煤层隔水底板的防水效应。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策 国家安监总局组织，科技部在国家安监总局组织，科技部在973计划中支持了计划中支持了3项煤矿灾害治理的重大基础研究项目。包涵中项煤矿灾害治理的重大基础研究项目。包涵中8项基础问题的有关瓦斯、水灾害、冲击地压等灾项基础问题的有关瓦斯、水灾害、冲击地压等灾害防治内容。害防治内容。（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策（1）973国家重大基础研究国家重大基础研究“ 预防煤矿瓦斯动力灾害预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究的基础研究”项目设置项目设置6个课题：个课题：煤矿瓦斯灾害的地质构造作用机理煤矿瓦斯

55、灾害的地质构造作用机理含瓦斯煤体物理力学特性及本构关系含瓦斯煤体物理力学特性及本构关系采动裂隙场时空演化与瓦斯流动耦合效应采动裂隙场时空演化与瓦斯流动耦合效应煤岩瓦斯动力灾害的动力学演化机理煤岩瓦斯动力灾害的动力学演化机理煤岩动力灾害演化过程的地球物理响应规律煤岩动力灾害演化过程的地球物理响应规律瓦斯（煤尘）爆炸动力学演化及多相耦合效应瓦斯（煤尘）爆炸动力学演化及多相耦合效应（二）我国煤矿安全的技术对策（二）我国煤矿安全的技术对策（2）国家）国家973计划项目计划项目“煤矿突水机理与防治基础理论煤矿突水机理与防治基础理论研究研究”项目设置项目设置8个课题：个课题：矿井突水的水文地质结构模式及形成条件矿井突水的水文地质结构模式及形成条件 矿井突水的动力学特征及控制因素矿井突水的动力学特征及控制因素 采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件