中国煤炭科工集团安全科技汇报材料

中国煤炭科工集团煤矿安全科技情况汇报中国煤炭科工集团有限公司一、中国煤炭科工集团概况中国煤炭科工集团是由原煤炭科学研究总院、中煤国际工程设计研究总院2家中央企业于2008年6月合并组建成立—天地科技股份有限公司。所属企业分布于北京、上海、太原、重庆、西安、南京、沈阳、武汉、银川等20多个大中城有专业技术领域的技术创新体系，是我国煤炭行业唯一大型术中心、国家工程实验室、国家质检中心等国家级研发试验平台，承担了煤炭行业70%以上的国家行业重大科技项目，95%以上矿用新产品检测检验工作，92%以上煤炭行业标准的制修订工作，成为我国煤炭科技装备原始创新的主要来源。中国煤炭科工以设计与工程总包、煤机装备、安全技术务，正由单纯科研设计类企业转制为科工贸一体化、产学研用一条龙的科技型企业集团，是煤炭行业唯一能够提供一体化解决方案的工程服务商和装备供应商。2014年全年实现收入230亿元，利润27亿元，连续多年位于国资委科研设计类二、煤矿安全科技创新工作现状(一)建设了较完善的科技创新体系在原煤炭部、安监总局、科技部、国资委等的领导和支持下，中国煤科从创新机构、创新环境和创新机制等方面入手，不断推进科技创新体制与机制建设，从无到有建立了我国煤炭科技创新体系以及煤矿安全科技创新体系，成为我国煤炭科技创新的国家队，成为具有国际领先水平和国际影响力的大型综合性研究机构。特别是在煤矿安全科技方面，重庆研究院、沈阳研究院、西安研究院、北京研究院、北京开采所、常州研究院等单位各有分工和侧重，涵盖了煤矿安全科技全部专业领域，构建了完善的煤矿安全科技研发体系。应急救援、矿井通风、安全监控等领域的研究；沈阳研究院致力于煤矿火灾、矿井通风、瓦斯抽放、矿山救护、矿井热水害防治、煤层气(瓦斯)抽采装备等领域的研究；北京研究院致力于煤矿安全技术及装备等领域的研究；北京开采所的作为煤矿安全各领域的技术归口单位，中国煤科已成为煤矿安全先进适用技术的研发主体，重大技术装备的开发主体。在用煤矿安全技术及装备90％以上来源中国煤科。(二)搭建了较完备的科技支撑平台设一大批国家级研发机构(实验室)，详见表1，形成了较为完善科研条件/实验室一览表室(在建)心利用国家程实验室勘探、采定中心井水灾等灾害分析鉴定实验室10个准入分全部质检中心共13个瓦斯参数测定等24个重点实验室技术、矿井水害防治等6局委局局局个实验室省、辽宁省等沈阳研究院验室等主要包括3个国家重点实验室(煤矿安全技术国家重点实验室、煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室、瓦斯灾害应急信息技术国家重点实验室)、2个国家工程实验室(煤矿深井建设技术国家工程实验室、煤矿机械装备国家工程实验室)、1个国家能源重点实验室(国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室)、7个国家能源技13个矿用新装备新材料安全准入分析验证中心实验室(在建)，显著增强了中国煤科科技创新基础条件。加上已有的2个工程研究中心(煤矿安全技术国家工程研究中心、水煤浆国家工程技术研究中心)、10家国家安全生产甲级检测检国煤科的基础实验条件，同时也是煤炭行业的主体科技资2014年，在国家安全监管总局的支持下，集团公司有史公司9家单位承担的13个实验室建设任务，总投资100791和强化集团公司在行业科技创新和检测检验领域的技术领先性和权威性。此外，矿山事故与职业危害分析鉴定实验室建设项目可行性研究和论证也在进行中，有望进一步提高集团公司在煤矿重大事故和职业危害方面的分析鉴定能力。(三)承担了一批国家科技攻关任务“十一五”以来，中国煤科承担了“973”、“863”、国家科技支撑计划、国家科技重大专项等各类国家科技计划项目(课题)400余项，获批国拨经费35亿元，占煤炭行业方面，在科技部、国家安监总局、国家煤监局的支持和组织下，中国煤科先后牵头承担了国家科技支撑计划“煤矿瓦斯治理技术集成与示范”、“煤矿瓦斯、火灾与顶板重大灾害防治关键技术研究”、“安全生产检查检验与物证分析关键“矿井老空区探测与水害防治关键技术及装备”、“煤矿安全生产监控及预警关键技术研究”、“深部及中小煤矿灾害防治关键技术研发与示范”和973计划“预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究”等国家科技计划项目，国家财政经费支持技水平发挥了重要作用。厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发”、“深厚冲积层千米深井快速建井关键技术”、“煤炭高效采选关键技术与与装备”、“矿山复垦关键技术开发及示范应用”等一批资源环境领域国家科技支撑计划，以及863计划重大项目“煤矿智能采掘技术与装备”，相关项目的实施对提升煤炭行业安全、高效、洁净开发利用水平发挥了重要作用。“特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发”项目成果获得2014年国家科学技术进步一等奖，是煤炭行业时隔11年再次获此殊荣。科技部、发改委、财政部通过大型油气田及煤层气开发国家科技重大专项对煤矿区煤层气开发利用进行了大力支持，由集团公司牵头承担煤的矿区煤层气项目包括2个研(四)取得了一批煤矿安全科技成果降到2014年的931人，煤炭百万吨死亡率从最高点的5左右1.煤矿瓦斯治理方面煤与瓦斯突出防治技术、瓦斯煤尘爆炸防治技术、安全监控预警技术等是瓦斯治理的重点和难点。中国煤科率先开展了瓦斯灾害防治的研究，引领着我国煤矿瓦斯治理理论和技术近年来，煤矿瓦斯抽采“三大类钻机”取得重大突破。研制成功国内首台最大扭矩12000Nm大功率定向钻机，开发了煤矿井下防爆型泥浆脉冲无线随钻测量系统，实现定向长钻孔由“探着打”到“看着打”、随钻测量信号由“有线传输”到“无线传输”的跨越，在晋城寺河煤矿完成1881m井下近水平长钻孔施工，创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度新世界纪录。针对松软煤层成孔深度不足、成孔率和抽采率低等难题，研制了适用于f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺装备，松软煤层钻孔深度最深达271米，钻孔成孔率达到地面煤层气井和深度500m、孔径710mm的地面救援井施工技术，现场煤层气抽采效果显著，抽采浓度最高达93%，平3.11万m3/天，平均2.5万m3/天，实现了本煤层采动影响区、采空区连续抽采，工作面瓦斯浓裂增透技术提高煤层透气性10-1000倍，瓦斯抽采浓度提高为促进煤矿瓦斯“以用带抽，以抽保安”，研制成功低浓度瓦斯除氧浓缩工艺技术与装备，一次吸附脱氧率90%以阳泉筹建原料气日处理能力15万m3、年产1800万m3CNG示范装置。研制成功低浓度瓦斯含氧深冷液化技术，建成首套原料气处理能力4800Nm3/d含氧煤层气混合工艺制冷液化中试装置，液化后产品纯度达99.10%以上，甲烷回收率达98.75%，目前正在贵州水矿集团建设日处理原料气30万m³的含氧煤层气深冷液化项目，年产LNG2.5万吨。2.煤矿水害防治经过几十年的深入研究，水害预测、水源和导水通道探矿井充水规律的防治水技术体系；形成了无线电波透视、水成的水文地质探测技术体系。发的自记式地震仪及数据处理与解释软件，显著提高了断3.煤矿火灾防治早期预测预报技术、新型防灭火材料和装备、火灾监测预警技术等是矿井火灾防治的关键技术。目前已形成了以自然发火早期预测预报、阻化剂防火、氮气防灭火、凝胶防灭火、黄泥灌浆防灭火技术为主体的内因火灾防治技术体系。煤矿井下移动式碳分子筛制氮装置关键性能指标达到国际先进水平，氮气出口浓度≥98%，出口流量≥2000m3/h，填补我国煤矿井下移动式大流量制氮装置的空白。形成了以胶带机火灾预测与自动灭火技术，惰气灭火、泡沫灭火、燃气惰泡灭火技术为主体的外因火灾防治技术体系。4.煤矿粉尘防治建立了较完备的粉尘研究实验室和机构，形成了以煤层注水防尘、喷雾降尘、通风除尘、个体防护等技术为主的防降尘技术体系。形成了被动式隔煤技术、自动抑爆技术两大尘检测技术取得重要突破，实现了对作业环境粉尘浓度的实时测定和在线监测，实现了设限喷雾。研制出国内首套煤矿2013年随EBH315掘进机出口加拿大。5.冲击地压及顶板灾害形成了以岩石力学方法和地球物理方法为主的冲击地压监测预警与评价体系，建立了包括区域防治与局部防治的冲击地压防治体系。针对目前国内外已有微震监测系统只能被动接受煤岩体破裂产生的微震信号和震源定位精度不高的现状，研发出自震式微震监测系统，实现了监测区域内波速场的实时反演与解算，提高微震监测系统的定位精度；实时显示监测区域内应力分布云图，便于煤岩动力灾害的实时动态预警。成功应用于神东公司石圪台煤矿、河南能化新疆公司龟兹煤矿的煤岩动力灾害预警，微震监测系统的震源定位精度达到5-10m。6.煤矿热害防治形成了矿井热害基础理论、热害预测技术与评价、矿井热害控制成套技术和装备，为改善工作环境，提升职业健康水平提供了重要技术和装备支持。研制成功国内首套地面集范7.煤矿应急救援线救灾通讯、应急避灾信号引导、应急救援指挥系统、井下移动式救生舱等领域取得一系列先进技术和装备。采用无线区域队和多个矿业公司救护队得到应用。基于甚低频通信技设备检测检验中心检验，经过松藻现场试验验证垂直透地通(五)加快了科技成果转化步伐近近年来，集团公司坚持走创新驱动的发展道路，在地质保障、矿井建设、煤矿开采、煤矿安全、洁净利用等领域攻果，获得国家和省部级奖励1000余项，获授权专利2443余企矿井火灾防治研究院、矿井水害防治研究院；为服务新疆矿业技术服务机构，系统解决全国主要矿区的煤矿灾害防治的安全产业的年产值超过70亿元/。三、煤矿安全科技问题及需求要产煤国家存在较大差距，依然十分严峻。随煤炭开采深度深已达1500米。特别是在煤矿开采地质条件复杂地区更加严超90人，5省市煤矿事故共死亡494人，占全国的46%，而5省市煤炭产量仅占全国的11.54%。事故，共造成162人死亡，分别占总数的64.3%和70.7％。突出事故继发瓦斯爆炸事故已成为防治瓦斯事故的重点。随着开采深度和强度加大，以应力为主导煤与瓦斯突出事故的防治难度加大。在有效遏制重特大瓦斯爆炸事故的同时，严控煤与瓦斯突出事故成为科技攻关的重点。煤与瓦斯突出机理、两个“四位一体”防治技术与装备、瓦斯灾害监控预警水文地质条件复杂。全国11504个矿井水文地质普查结果表明：极复杂矿井78个，占0.68%，复杂型矿井827个，占7.19%，中等型矿井4141个，占36%，简单型矿井64584%。受水害威胁的矿井煤炭储量达到250亿吨，其中华北地区受底板承压水威胁的煤炭储量就达到150亿吨。开采深度的增加，矿井水压显著增大，高承压奥灰岩溶导水通道的精确探查和快速堵水治理技术与装备是重点。省中，占26个产煤省的65.4%。统计了86个冲击地压矿井的348次冲击地压事故，工作面巷道冲击地压约占冲击地压总数的80.5%。随着开采深度的增加和生产工艺的变化，冲击地压和煤与瓦斯突出事故交织在一起，且呈增长趋势，进一步增大灾害防治难度。冲击地压定量评价、监测预警及快速解危技术与装备是科技攻关难题。煤矿热害已成为矿井新的灾害。随着开采深度的增加、围岩温度提高，矿井热害问题越来越突出。大部分生产矿井采掘工作面气温均超过《煤矿安全规程》规定的26℃要求，将进入二级热害区(围岩温度超过37℃)。热害防治机理、高效可靠和低耗低成本矿井热害治理技术与装备是科技攻关重点。职业危害防治成为安全生产工作的重点。煤炭开采过程的职业危害对职工安全健康造成严重威胁。2013年共报告职其中尘肺病13955例。煤矿尘肺病占新发尘肺病总数60%。安全生产工作的重点。煤矿井下粉尘分级控制和作业场所、产尘区域高效除尘技术与装备是研发重点。隐蔽致灾因素复杂多样，难以精确普查。煤矿隐蔽致灾的特点，探测和预防难度大。煤矿开采过程中的几大灾害事故，多数情况下都与隐蔽致灾地质因素紧密相关，近年来隐蔽致灾因素已成为引发煤矿水害、瓦斯和顶板等重大灾害事故的主要原因。据不完全统计，在煤矿重大事故中，与地质条件有关的各类重大事故占90%。隐蔽致灾因素的致灾机理和预防机制、隐蔽致灾地质因素的快速精细探查技术与装备结合科技部技术预测工作，建议“十三五”加大以下几火灾、瓦斯、顶板、冲击地压等灾害的隐蔽致灾因素，动态探测技术与装备；对富水采空区智能探测精度达到95%，对富水陷落柱和应力异常区(带)探测精度达到90%。2.基于大数据的煤矿重大灾害灾变判识及监测预警技预警准确率达到85%以上。3.深部矿井煤岩及热动力灾害防治理论和技术。研究技术、工艺与装备相配套的两个“四位一体”煤与瓦斯突出综素耦合火灾防治技术体系。4.煤矿瓦斯煤尘爆炸防控技术。开发快速灵敏(装置动作时间≤15ms)机载式抑爆装置和高效抑爆(喷洒持续时间≥1000ms，喷雾浓度≥150g/m3)的巷道式隔爆装置，研究采掘工作面和巷道主动隔抑爆技术适应性及规范。5.低透气性煤层增透及瓦斯高效抽采技术。研发煤层瓦斯含量地面快