1、附 件 2推 广 先 进 安 全 技 术 装 备 目 录 技 术 成 果 报 告一、煤矿安全（一）煤矿井下 1500m 深孔大功率定向钻进装备 1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该技术装备适用于中硬煤层顺层定向长钻孔、顶板高位定向长钻孔等瓦斯抽采钻孔施工，已成功在山西兰花煤业集 团 、 陕 西 长武亭 南 煤业 有 限责任 公 司 、 山 西晋煤 集 团等 大 型 煤炭企业成功推广 20 台套，实现产值近 2 亿元。随着各大 煤矿降本增效的推进和安全生产向高效化发展，尤其是煤层 气区域抽采及顶板高位长钻孔替代高抽巷施工技术的推广， 该技术装备的应用前景良好。2.技 术 内 容（1）主要功
2、能 主 要 用 于 煤 矿 井 下 大 直 径 瓦 斯 抽 放 钻 孔 及 其 它 工 程 孔的施工，为我国煤矿井下煤层气区域抽采及走向长钻孔替代 高抽巷提供可靠的技术和装备。（2）主要技术指标具 备 施 工 1500m 定向长钻孔的能力。 给进装置行程：1200mm 最大输出转矩：12000Nm主 轴 通 孔 直 径 ： 135mm， 可 以 通 过 73mm 和 89mm的通缆钻杆、95mm、102mm 和 127mm 的 打 捞 钻 具 泥浆介质输出流量： 390L/min，压力 12MPa3.典 型 应 用 案 例2014 年 8 月2015 年 12 月间，在山西晋城无烟煤矿集 团有
3、限责任公司寺河煤矿进行现场工业性试验，完成了孔深 超 过 1500m 的 能力 孔两个 ， 分 别创 造了本 煤层瓦斯 抽采长 钻 孔 孔 径 120mm， 1881m 和 顶 板 高 位 瓦 斯 抽 采 长 钻 孔 孔 径 153mm，1026m 的 纪 录 。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 联系人：任亚平电话：029-81778018地址：西安市高新区锦业一路 82 号 邮编：710077E-mail：（二）矿用本安型电磁波无线随钻测量技术与装备 1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该技术装备适用于煤矿井下定向钻孔、瓦斯抽放钻孔、超前探测孔等
4、钻孔施工，同时可适用于地面勘探钻孔、煤层 气开采水平分支孔等钻孔施工。全国煤矿每年中等距离钻孔 瓦斯抽放孔和探放水孔进尺达到了百万公里以上，其中大部 分定向钻进随钻测量是利用中心通缆钻杆（有线）传输轨迹 测量信号，采用无线随钻测量技术后，以 500m 孔深钻进为 例，可直接节省成本 80 余万元；可与不同型号普通钻机配 套使用，市场应用前景广阔。2.技 术 内 容（1）主要功能 该装备运用无线电磁波的信号传输方式，信号传输速率可 达 50bit/s、单次测量时间 25s，可对钻孔施工过程中的钻 孔倾角、方位角、工具面向角等参数进行无线随钻测量，同 时可实现钻孔参数、钻孔轨迹的即时显示功能。（2
5、）主要技术指标 测 量精 度 （绝对 误 差 ） ：方位角： 1.2（测量范围：0360） 倾角：0.2（测量范围： -9090） 工具面向角： 1.2（测量范围： 0360）传输距离：500m 传输速率： 50bit/s。3.典 型 应 用 案 例2014 年 6 月2015 年 11 月间，在山西晋城无烟煤矿集 团 有 限 责 任 公 司 寺 河 煤 矿 进 行 现 场 工 业 性 试 验 ， 累 计 进 尺 16646m，单孔最深 525m，连续随钻测量时间达 420h。2015 年 12 月2016 年 1 月间，在神华亿利能源有限责 任 公 司 黄 玉 川 煤 矿 进 行 现 场 工
6、 业 性 试 验 ， 贯 穿 孔 深 度 为 516m， 钻 孔 的 终 孔 出 口 点 位 置 的 水 平 距 离 偏 差 5.66m、 上 下 距离偏差为 0.34m，创造了煤矿井下电磁波无线随钻测量孔 深超过 500m、终孔位置误差 1.1%的世界记录。2017 年 5 月 16 日2017 年 9 月间，在淮南矿业集团潘 三 矿 进 行 基 于 空 气 螺 杆 马 达 的 松 软 煤 层 条 件 下 定 向 钻 进 工 业性示范试验，累计进尺约 1500m，最大孔深 231m，下筛 管 220m，煤孔段进尺 197m，煤层钻遇率达到 85.3%。钻孔 日抽采瓦斯纯量 700 余 m3，
7、是常规钻孔的 5 倍以上。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：中煤科工集团西安研究院有限公司联系人：任亚平 电话： 029-81778018地址：西安市高新区锦业一路 82 号 邮编：710077E-mail：（ 三 ） 高 瓦 斯 突 出 煤 层 “钻 -冲 -割 ”耦 合 卸 压 及 瓦 斯 高 效 抽采技术1.适 用 范 围 及 推 广 前 景该技术装备适用于高瓦斯突出煤层造缝增透，其安全、 经 济 、 环 境效益 显 著 ， 可 提高瓦 斯 资源 抽 采效率 ， 实现 突 出 矿井井下瓦斯高效抽采。2.技 术 内 容（1）主要功能由 “钻 -冲 -割 ”一 体 化 作 业 专
8、用 钻 头 、 耐 高 压 密 封 水 辨 、 耐高压密封钻杆、安全控制装置等在内的高压水射流系统等 组成，可实现低压钻进、中压冲孔和高压割缝的耦合作业， 完 成 抽 采 钻 孔 “钻 -冲 -割 ”一 体 化 成 孔 ， 减 少 喷 孔 现 象 发 生 ， 同时增加抽采钻孔影响范围，提高瓦斯抽采率。（2）主要技术指标1） 使 用 “低 压 钻 孔 +中 压 冲 孔 +高 压 割 缝 ”耦 合 工 艺 的 网 络 化致 裂 增透模 式 ， 实现 煤 矿井 下 瓦斯 抽 采钻孔 钻 进 、 冲 孔 、 割缝一体化作业。2） 在 单 一 煤 层 “底 板 巷 道 +穿 层 钻 孔 钻 冲 割 ”协
9、 同 卸 压 增透模式的基础上，采用底板穿层普通钻孔与钻冲割钻孔之 间 协 同 的 “逐 级 卸 压 ”和 “递 进 掩 护 ”等 耦 合 卸 压 模 式 ， 可 破 解 普通钻孔瓦斯抽采存在的“孤岛” 效应。3） 通 过 研 究 石 门 揭 煤 过 程 中 应 力 、 瓦 斯 的 分 布 和 演 化 规律，发现了 “强圈越强，弱圈越弱 ”则突出危险性越小的规 律 ； 提 出 了 基 于 “钻 冲 割 ”一 体 化 技 术 的 “弱 圈 让 、 强 圈 抗 ”的 高瓦斯突出煤层强弱耦合石门安全揭煤模式。4） 针 对 钻 孔 在 动 载 荷 下 的 破 裂 机 制 ， 研 制 出 能 适 应 钻
10、 孔裂隙动态变化的柔性膨胀封孔材料，提出返渣封孔和封隔 一体主动式组合封孔方法，可有效解决封孔技术难题。3.典 型 应 用 案 例该技术装备在平煤股份八矿、十矿、十二矿、十三矿、 河南平宝煤业有限公司、义煤集团新义煤矿、新安煤矿和孟 津 煤 矿 推 广 应 用 ， 2013 年 1 月至今增加产量 239.9 万 吨 ， 实 现了突出矿井瓦斯高效抽采。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 联系人：武浩电话：0375-2787633地址：河南省平顶山市矿工中路 21 号 邮编：467000E-mail：（四）矿用分布式激光甲烷监控装置 1.适 用 范
11、围 及 推 广 前 景 该 技 术 装 备 适 合 于 恶 劣 条 件 下 甲 烷 浓 度 分 布 式 测 量 及精 确定 位 。 激光 和 光纤 传 感器对 电 磁干 扰 、 工业 干 扰具 有 很 强 的 抵 御 能 力 ， 适 宜 在 易 燃 易 爆 、 高 温 、 高 压 、 潮 湿 、 强 电 磁 场 、 强 腐蚀性 等 恶劣 条 件下使 用 ， 可 实 现较大 空 间范 围 的 连续监测，具有独特的应用价值。2.技 术 内 容（1）主要功能1） 采 用 高 分 辨 率 激 光 吸 收 光 谱 技 术 ， 消 除 气 体 交 叉 干 扰，避免甲烷监测误报；2） 采 用 波 长 调 制
12、 光 谱 技 术 ， 提 高 甲 烷 监 测 的 灵 敏 度 、 精度和速度；3） 采 用 分 布 式 光 纤 传 感 技 术 ， 激 光 器 和 测 量 元 件 同 采 样 气室 分 开 ， 实现 远 方 、 长距 离 （ 5000 米 ） 无源 瓦斯准 确 监测；4） 主 机 内 置 智 能 分 析 ， 将 多 只 监 测 探 头 数 据 进 行 关 联 分析，提供瓦斯积聚预警和故障自检，降低误诊误报；5） 装 置 和 主 机 能 支 持 本 地 /远 程 配 置 、 支 持 地 面 中 心 站 发出的各种控制指令；6）具有甲烷超限报警及甲烷风电闭锁功能；7）主机采用 4.3 寸真彩 TF
13、T 液晶显示屏，单屏显示监 测信息，便于现场安装与维护；8）探头具有本地显示和声光报警功能。（2）主要技术指标 1）监控容量： 甲烷监测探头数量：7 个； 模拟量接口：8 个 ； 开关量接口：6 个 ； 控制接口数量：8 个 ； 2）甲烷监测量程： 0.0010.0%3） 甲 烷监测 误差 ： 0.001.00%时 ， 0.03%； 1.0010.0%时，真值的3%4）甲烷监测 T90： 25s（7 路 探 头 ）5） 甲 烷超限 断电 及 甲烷风 电闭锁的 控制执 行时间 ： 2s。3.典 型 应 用 案 例 分 别 在 中 煤 集 团 葫 芦 素 矿 、 淮 南 集 团 顾 北 矿 、 开
14、 滦 集 团林南仓矿进行了示范性试用，在中煤集团葫芦素矿使用情况 如下：装 置 于 2014 年 10 月 25 日开始安装试用，现场持续监 测 27 天。试用装置为 1 台主机+2 个探头模式，2 个测点均 为固定测量，分别位于 21102 主运巷掘进回风处。该装置在 运行过程中，与甲烷标准气样几次对比并与巷道内其它环境 甲烷传感器对比发现：激光甲烷传感器相较于传统催化燃烧 传感器在测量精度、响应时间、监测数据的稳定性、受交叉 及 其干 扰 方面都 具 有明 显 优势 ， 测 量更 加 准确和 稳 定 ， 自 校 验功能更加完备、更方便使用和提高工作效率。4.申 报 单 位 联 系 方 式申
15、报单位：光力科技股份有限公司 联系人：李晓华电话：0371-67858887地址：郑州高新区长椿路 10 号 邮编：450001E-mail：（五）复杂地质条件下瓦斯压力测定新技术 1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该技术装备适用于郑州矿区 “三软 ”煤层复杂地质条件下的瓦斯压力测试，解决了煤层松软塌孔、钻孔含水和裂隙发 育对测压结果造成的影响，提高了复杂地质条件下瓦斯压力测定结果的准确性和可靠性，为矿井安全生产创造了有利条 件。不仅适用于试验矿井，也适用于类似条件的其他矿井， 应用前景广阔。2.技 术 内 容（1）主要功能 采用以 “高低位双测压管 ”为核心的测压理论和配套的快速注浆封
16、孔装置，利用实验室试验和现场实测相结合的瓦斯 压力测定可靠性评价指标体系，准确测定复杂地质条件下煤 层瓦斯压力。（2）主要技术指标 采用 “两堵一注 ”囊带式封孔装置和膨胀封孔材料，实现测压钻孔的带压快速密封，注浆压力可达 2MPa 以上，钻孔 封孔和压力表的安装同时完成，实现了提前 24h 安 表 。 其 中 膨 胀材料 由膨胀剂 （膨 胀率不 低于 0.02%） 、 水泥 （ 硅酸 盐水 泥 、 标 号 不 低 于 425 号 ） 与 水 按 一 定 比 例 制 成 ， 水 灰 比 为 1:11:1.5。 封 孔 器 采 用 “两 堵 一 注 ”封 孔 器 ， 由 注 浆 管 、 单 向
17、阀、爆破阀、膨胀袋、堵头等构成，能承受不小于 2MPa 的 注浆压力。压力表量程为预计煤层瓦斯压力的 1.5 倍，准确 度优于 1.5 级，并符合 JJG52 的规定。3.典 型 应 用 案 例该 技 术 装 备 已 在 郑 煤 集 团 新 郑 煤 电 有 限 责 任 公 司 、 振 兴 二 矿 、 磴 槽矿进 行 工业 性 试验 。 实 验结 果 表明 ， 该 装置 有 效 排除了测压过程中测压孔内水压力的干扰，提高了复杂地质 条件下瓦斯压力测定结果的准确性和可靠性，为矿井安全生 产创造了有利条件，取得了良好的效果。新郑煤电有限责任 公 司 矿 二 1 煤层 14 采区瓦斯压力测定工作于 2
18、014 年 2 月开展 进 行 ， 测 压 地 点 选 取 在 14 采 区 运 输 上 山 与 回 风 上 山 二 1煤层。振兴二矿瓦斯压力测定于 2014 年 11 月份进行，测压地点选取在 11131 底抽巷 1 号钻场内。蹬槽煤矿瓦斯压力测 定 于 2014 年 3 月 份 开 展 实 施 ， 测 压 地 点 位 于 21 采区轨道下 山 。4.申 报 单 位 联 系 方 式 申报单位：郑州煤炭工业（集团）有限责任公司 联系人：张安生电话：0371-87788922地址：河南省郑州市中原西路 188 号 邮编：450042E-mail：（六）煤矿井下煤层密闭取心瓦斯含量测定技术及装置
19、1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该 技 术 及 装 置 适 用 于 煤 矿 井 下 原 始 条 件 和 抽 采 泄 压 后煤层瓦斯含量的精准测定，采用密闭方式采取煤样可避免因 煤样暴漏瓦斯含量测试不准的问题，提高煤层瓦斯含量测试 准确性。随着煤矿井下区域瓦斯赋存规律预测及区域瓦斯抽 采效果检测与评价工作的深入开展，该技术及装置的应用前 景良好。2.技 术 内 容（1）主要功能 主 要 用 于 煤 矿 井 下 煤 层 瓦 斯 含 量 或 煤 系 地 层 页 岩 气 含量 的测 定 ， 为我 国 煤层 瓦 斯参数 测 定 、 瓦 斯赋存 规 律预 测 及 瓦斯抽采达标效果检测与评价提供可靠
20、技术和设备保障。（2）主要技术指标 设备密闭压力：6MPa； 井下密闭取心钻孔深度： 500m； 煤样采取率：80%以上。3.典 型 应 用 案 例该装置在山西晋煤集团寺河煤矿、成庄煤矿，安徽淮北 芦岭煤矿，陕西彬长胡家河煤矿和河南焦作赵固二矿等，开 展 了 不 同 地 区 、 不 同 煤 阶 、 不 同 煤 体 结 构 和 不 同 钻 孔 工 艺 的 试验和应用，并分别进行普通取心和密闭取心两种方法的对 比研究。2016 年 6 月2016 年 8 月，在河南焦煤集团赵固二矿 井 下 区 域 瓦 斯 含 量 测 定 中 进 行 了 工 业 性 应 用 。 完 成 了 500m 顺煤层长钻孔的
21、密闭取样煤层瓦斯含量测定，采用密闭取心 方式采取煤样 8 个 ， 密 闭 取 心 方 式 瓦 斯 含 量 测 定 结 果 较 常 规 取心方式提高了 30%70%。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 联系人：任亚平电话：029-81778018地址：西安市高新区锦业一路 82 号 邮编：710077E-mail：（七）煤层瓦斯突出参数测试仪1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该 技 术 装 备 适 用 于 煤 与 瓦 斯 突 出 矿 井 采 掘 工 作 面 区 域突出危险性验证及局部突出危险性预测，是煤与瓦斯突出防治的重要安全仪器，推广前景较好。2.
22、技 术 内 容（1）主要功能便携手持式矿用本质安全型仪器，主要用于井下测定钻屑瓦斯解吸指标 K1、 h2 和钻屑量指标 S 值 。 实 现 K1 和h 2双指标双通道同时测定，提出了 h2 电算算法，平行样测量结果具有较高的一致性。罐内压力测量精度等级 1.5 级，压力测量范围 010kPa，电池供电连续工作时间 8h。（2）主要技术指标1）双通道双参数（两路 K1 和h 2）测量；2）测压范围：80120kPa；3）手持便携式，主机重量600g；4）罐内压力测量精度等级：1.5 级；5）罐内压力测量范围：010kPa；6）电池供电连续工作时间8h。3.典 型 应 用 案 例 该 装 备 已
23、在 山 西 焦 煤 集 团 、 太 原 华 润 煤 业 有 限 公 司 、 阳煤集团、潞安集团、吉煤集团、河南能源永煤集团、龙煤集 团 鹤岗 分 公司等 应 用 ， 取 得好的 效 果 。 以 山西华 润 煤业 原 相 煤矿使用为例，该矿主采煤层为二叠系下统山西组 02 号煤 层 ， 煤 质为焦 煤 。 经鉴 定， 02 号煤 属于 类破坏煤 ， 瓦 斯压 力 1.08MPa ， 煤 的 坚 固 性 系 数 0.27 ， 瓦 斯 放 散 初 速 度 17.6mmHg-。2016 年 4 月 25 日，在 10209 皮带顺槽掘进工 作 面 PS13 点 后 49m 处进行了突出预测指标测定时，
24、 K1 为0.46mL/gmin1/2， h2 为 234Pa， 钻 孔 期 间 伴 有 响 煤 炮 、 卡 钻等 钻 孔 动 力 现 象 。 而 同 期 在 10209 皮带顺槽其他测点测值均未超过临界值，且未发生钻孔动力现象。4.申 报 单 位 联 系 方 式 申报单位：煤炭科学技术研究院有限公司 联系人：孙家恺电话：010-84262881地址：北京和平里青年沟东路 5 号 邮编：100013E-mail：（八）瓦斯抽放参数在线计量技术及装备 1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该 技术 装 备适用 于 瓦斯 抽 放输送 总 管 、 干 管 、 支 管 、 钻场及钻孔内的流量、瓦斯浓
25、度、压力、温度等参数的在线监 测及瓦斯利用 CDM 项 目 的 计 量 结 算 ， 2017 年被授予煤炭工 业协会科技进步三等奖。装备已在多个瓦斯抽放监测计量和 煤层气利用项目中应用，为煤矿瓦斯治理和瓦斯利用结算提 供了可靠数据支撑和凭据。2.技 术 内 容（1）主要功能 具有采用微差压和激光检测技术测量管道介质的流量、瓦斯浓度、纯流量、压力、环境大气压、温度等参数并实时 显 示和 传 输上述 参 数的 功 能 ； 具 备 差压 自 校准功 能 ， 设 备 日 常 维护 量 小 ； 浓 度 测量 具 有内置 标 准气 样 实时校 准 功能 ， 测 量精度高、稳定周期长；具有测量低流速流体的功
26、能，可测 量低至 0.3m/s 的介质流体，流量测量适用范围宽。（2）主要技术指标 流量测量量程比： 10:1；精度等级：1.5 级； 压力测量范围： 20kPa 200kPa，精度 1.5%； 温度测量范围：-1060，误差0.5； 浓度测量范围 0100%，测量精度为 5%；防 护等 级 ： IP65， 不 受水 汽 、 其它 气 体 （包 括 烷烃 气 体 ） 的影响；设 备 达 到 AQ6201 中的抗干扰要求并具有故障自诊断指 示功能。3.典 型 应 用 案 例2014 年 4 月 在 重 庆 能 投 集 团 松 藻 煤 电 公 司 渝 阳 煤 矿 N3704 东瓦斯巷（上）先行安装
27、了该套具有动态自修正功能 的 瓦斯 抽 采在线计 量装备 ， 在 近 6 个 月对测 量效果观 察期间 ， 未对该套设备进行过任何的调试与维护作业，装备未出现过 任何异常情况，流量、浓度、压力、温度等参数的测量精度 均分别保持在 1.5%、5%、1.5%，2%以内。2014 年 11 月渝 阳煤矿又安装了 13 套该计量设备，设备安装后一直保持准 确 测量 、 稳定运 行 状 态 ， 人工维 护 量极 少 。 2016 年 初松 藻 煤 电 公 司 根 据 这 些 抽 放 在 线 计 量 设 备 在 渝 阳 煤 矿 的 良 好 应 用 表现，开始在公司下属矿井的其他煤矿进行推广应用，1 次 性
28、采购了近 60 套 。 随 后 于 2017 年 8 月 ， 松 藻 煤 电 公 司 再 次 追加采购该抽放在线计量设备 66 套，要求全公司下属矿井 抽放在线计量设备全部采用该设备。目 前 该 套 装 备 已 经 在 川 煤 集 团 、 山 西 晋 煤 集 团 、 阳 煤 集 团、淮北矿业集团、水城矿业集团、盘江煤电公司、新疆焦 煤集团等全国多个国有大型煤炭企业应用。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：中国煤炭科工集团重庆研究院 联系人：王自亮电话：023-68683268地址：重庆市九龙坡区二郎科城路 6 号 邮编：400039E-mail：（九）自震式微震监测系统1.适 用 范
29、围 及 推 广 前 景 该 技术 装 备 可广 泛 应用 于 深部矿 井 ， 顶 板 坚 硬 （ 或 坚硬煤 层 ） 条 件的矿 井 、 地 质 构造复 杂 矿井 以 及高瓦 斯 或具 有 突 出危险性的矿井。自 2013 年开始推广至今，该系统先后用 于 浅埋 工 作面动 载 矿压 监 测预警 、 冲击 地 压灾害 防 治 、 顶 板 大面积来压灾害监测预警、上行开采安全措施优选等多个领 域 ， 取 得 了较好 的 效 果 ， 具有较 大 的推 广 价值和 广 阔的 推 广 前景。2.技 术 内 容（1）主要功能可对矿井范围内发生的能量大于 100J、频率 0-150Hz、 动 态 范 围
30、110dB 的 煤岩体 破坏现象 进行 实 时在线监 测， 能 同 时实现对矿井区域和局部区域微震事件的高精度监测。软件 能 够实 现 监测结 果 的二 维 、 三维 可 视化 实 时动态 显 示 ， 直 观 展 示监 测 区域应 力 场变 化 趋势 。 首 次配 备 了自激 震 源 ， 具 有 自主发射自激震动信号的功能，可自动校对系统参数功能， 大大提高系统整体监测精度。（2）主要技术指标1）拾震器频域范围 01500Hz，不需供电，安装在锚杆上 ， 可 回 收 ， 耐 振 动 加 速 度 50m/s2 ， 耐 冲 击 峰 值 加 速 度 500m/s2，接收灵敏度-15dBm ；2） 拾
31、震 器 具有六 种 不同 主 频 ， 分别为 4.5Hz、 10Hz、 14Hz、40Hz、60Hz、100Hz ，监测矿井不同范围的微震活动；3）震源定位精度 810m；4）采用千兆网络光通讯传输数据。3.典 型 应 用 案 例 神 华 能 源 股 份 有 限 公 司 神 东 煤 炭 分 公 司 石 圪 台 煤 矿 在开 采 3-1 煤时，受上覆 2-2 煤层遗留采空区和煤柱的影响， 多次发生动载矿压。其中，2013 年 12 月 16 日 ， 31201 工 作 面突发的动载矿压在 20s 内使得 100 多架工作阻力 18000kN 的支架被压死，活柱行程由原来 1.31.5m 减 少
32、到 00.2m。 为 了避免 同类安全 事故的 再次发生 ， 采 用 KJ768 微 震监测 系 统在该矿开展了动载矿压预测。微震监测系统安装完成后， 在现场测试的基础上，结合上覆岩层大范围运动的宏观观测 结 果 ， 选 取微震 事 件频 次 和能量 作 为预 警 指标 ， 确 定了 动 载 矿压和周期来压预警阈值。微震监测系统安装完成到该工作 面回采结束，共预测了 3 次动载矿压和近 20 次周期来压， 根 据预 测 结果提 前 采取 措 施 ， 避 免 了压 架 事故的 发 生 ， 取 得 很好的安全和经济效益。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：煤炭科学技术研究院有限公司 联系人
33、：孙家恺电话：010-84262881地址：北京和平里青年沟东路 5 号 邮编：100013E-mail：（ 十） 矿 井 、 隧道 灾害水 源双波场 联合直 接超前探 测技术1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该技术装备适用于低电磁噪声（电磁噪声干扰幅度小于10000nV） 的 矿 井 、 隧 道 进 行 探 测 ， 探 测 目 标 可 以 是 矿 井 、 隧 道的 掘 进 面 、 掌 子面 前 方水体 ， 也可 以 对侧壁 、 顶底 板 的 诱灾水体进行超前探测。目前已形成了一套较完备的矿井、 隧道灾害水源直接探测预警技术体系与工作方法，取得了显 著的应用开发效果，应用推广前景广阔。2
34、.技 术 内 容（1）主要功能 利 用磁 共 振与瞬 变 电磁 相 结合方 法 ， 对地 下 工 程 （ 煤 矿、隧道）中的诱灾水源进行直接超前探测。根据灾害水体中所 富含的氢质子受激跃迁产生核磁共振现象作为找水原理，与 传 统电 法 、 微震 方 法相 比 ， 能够 定 量获 得 灾害水 体 的埋 藏 位 置 、 水 量 大 小 等 重 要信 息 ， 为避 免 煤矿 、 隧道生 产 掘进 过 程 中发生突水事故提供重要支撑。（2）主要技术指标 隧 道 磁 共 振 与 瞬 变 电 磁 联 合 探 测 技 术 ： 探 测 天 线 直 径6m，旋转角度30；发 射系统 最大发射 电流大 于 400
35、A， 联合 探测深 度 100m； 矿 井 超 前 探 测 技 术 ： 天 线 直 径 2m， 旋 转 角 度 30， 最大激发脉冲矩 18426Ams，本底噪声 0.86nV/(Hz)1/2，定量解 释深度 30m，与瞬变电磁联合解释深度 70m。3.典 型 应 用 案 例已委托中铁十三局有限公司进行实际应用，先后在沪昆 铁 路 斗 磨 隧 道 、 锦 屏 水 电 站 、 金 温 铁 路 泽 雅 隧 道 、 宝 兰 铁 路 麦 积 山 隧 道 、 沪 昆 铁 路 大 独 山 隧 道 、 宁 定 高 速 禾 丰 隧 道 、 利 万高速铁炉坡隧道、利万高速齐岳山隧道等 9 条隧道 15 个 洞
36、段 开 展 了 隧 道 掘 进 过 程 中 灾 害 水 超 前 预 报 工 作 ， 并 辅 以 tsp、 地 质 雷 达 的 结 果 对 比 验 证 ， 开 挖 结 果 表 明 ， 隧 道 灾 害 水 源 双 波 场 超 前 探 测 仪 能 够 准 确 地 探 测 隧 道 掌 子 面 前 方 一 定 距 离 的 不 良 含 水 体 的 水 量 、 位 置 ， 确 保 隧 道 的 安 全 施 工 ， 获 得用户的一致好评。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：吉林大学 联系人：易晓峰 电话： 0431-88502473地址：吉林省长春市前进大街 2699 号 邮编：130012E-mail
37、：（十一）煤矿井下透视槽波技术与装备 1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该 技 术 装 备 适 用 于 煤 矿 井 下 工 作 面 内 构 造 的 探 测 ， 借 助于节点式槽波地震仪可以适应复杂井巷条件的优势，槽波地 震探测技术可以推广孔 -巷、盘区、越层等全新的探测模式， 为今后进一步精细解决构造问题、超前解决应力集中区问题 等创造了条件。已在全国 50 多 个 煤 矿 、 11 个大型煤炭基地 开展了煤层内的陷落柱、小断层、煤厚变化等构造探测技术 服务。2.技 术 内 容（1）主要功能 主要用于煤矿井下工作面构造的探测，可以精确定位煤层 内的 陷 落 柱 、 小 断层 、 煤层变
38、化 等的 构 造位置 及 大小 ， 可 快速实现对工作面勘探、盘区勘探、越层勘探，提前探测清 楚 煤 层 内 的 构 造 发 育 情 况 ， 及 时 进 行 综 合 治 理 。 节 点 式 地 震 仪 采用 独 立采 集 、 集中 回 收和时 间 同步 的 方法 ， 克 服了 原 有 煤 矿井 下 地震仪 器 笨重 、 带道能 力 少等 问 题 ， 减 轻 了井 下 地 震装备的重量。（2）主要技术指标 节点式地震仪的主要技术参数如下： 带道能力：单站 3 道（三分量）或单分量； 采集分辨率：24 位 A/D； 采样间隔： 0.25ms， 0.5ms， 1ms， 2ms， 4ms 可选； 放大
39、倍数：064 倍可选；本 底噪声 ：不大于 1uV（有效 值） ； 动态范围：优于 120dB；存储能力：0.25ms 采样，连续记录 48 小时； 工 作时 间 ：不小于 10h（ 电 池供 电 ） ， 支持 定 时开 关 机； 防爆类型：本质安全型，防爆标志 ExbiI。3.典 型 应 用 案 例（1）陷落柱槽波探测在山西天地王坡煤业 3204 工作面进行陷落柱槽波探测， 工 作面 内 含有多 个 陷落 柱 ， 直径为 30m60m， 根 据 槽波 记 录 以 及 槽 波 层 析 成 像 结 果 ， 结 合 巷 道 揭 露 情 况 ， 共 解 释 了 4 个 陷落柱，并计算出各个陷落柱的位
40、置、走向和倾向。后经采 掘验证，所解释的陷落柱的个数、位置和形态大小均与实际十分吻合。（2）断层槽波探测在皖北煤电刘桥一矿 45301 工作面进行断层槽波探测， 工作面在布置通风巷道和运输巷道时揭露断层，采用槽波地 震透射处理方法，根据成像结果以及相关地质资料最终解释 了 5 条断层，解释出的断层，与实际揭露非常吻合。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 联系人：任亚平电话：029-81778018地址：西安市高新区锦业一路 82 号 邮编：710077E-mail：（十二）矿用钢丝绳磁性探伤仪1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该 技术 装 备适用
41、于 煤矿 、 非煤矿 山 、 石 油 化 工 、 特 种设备、安全执法、索道、桥梁、水利、起重、电梯等行业中， 对于提升运输、牵引、斜拉、锚固等重要用途钢丝绳检测， 凡是导磁体金属材料加工捻制的钢丝绳均可使用。对钢丝绳 进行无损检测和用绳过程监控，是保证钢丝绳用绳安全的必 要条件，也是了解用绳状况的重要途径。该装备可指导企业 安全用绳、延长钢丝绳的使用寿命、科学维保和合理报废， 推广应用前景广阔。2.技 术 内 容（1）主要功能 采 用 电 磁 检 测 原 理 ， 强 磁 场 饱 和 磁 化 被 测 钢 丝 绳 ， 通 过双通道检测检测技术，对钢丝绳的金属横截面积损失和局部 损伤双通道同时进行
42、检测；分别采用高性能霍尔传感器和电 磁 线 圈 传 感 器 ， 充 分 保 证 了 检 测 结 果 的 准 确 性 ， 填 补 了 国 内 的技术空白。不仅能够为安全使用钢丝绳提供有效的数据保 障，而且能为钢丝绳的报废判定提供依据。（2）主要技术指标 该 技 术 装 备 通 过 高 精 度 霍 尔 传 感 器 或 霍 尔 线 圈 复 合 传感 器 检 测 钢 丝 绳 的 金 属 横 截 面 积 损 失 （ LMA） 和 局 部 损 伤（ LF） 两个参 数。 通过检 测数据的 量值来 判定钢丝 绳存在 缺 陷 的 严 重 程 度 。 其 中 ， LMA 检 测 分 辨 率 ： 钢 丝 绳 有
43、效 金 属 容 积的 0.5%； LMA 检 测 精 度： 钢 丝绳有 效金属容 积的 1%； LF 检 测 分辨 率 ： （ 32/D） %（ D 为钢 丝绳公 称直径 ） 。 防护 等 级 为 IP65，最大检测速度 2m/s。3.典 型 应 用 案 例该技术装备已在国家客运索道检测检验中心、中煤科工 集团重庆研究院有限公司、中国人民解放军海军工程大学、 淮南矿业（集团）有限公司、内蒙古交通大学、中煤集团郑 州 金属 制 品研究 院 有限 公 司 、 山 东 兖州 煤 业 、 甘 肃 平凉 煤 业、 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司、中国船级社、 浙江特检院、甘肃特检院等在各单位得到
44、广泛应用。2013 年 6 月对山东兖州煤业股份有限公司东滩煤矿主井 提 升 机 提 升 钢 丝 绳 进 行 无 损 检 测 ， 从 外 观 观 察 钢 丝 绳 无 断 丝 、 钢 丝 绳 表 面 良 好 ， 经 无 损 检 测 发 现 该 钢 丝 绳 金 属 横 截 面 积 损 失 （ LMA） 已 经达 到 12%， 达 到报废 标准 ， 该 矿更换 钢 丝 绳 ， 对 旧 绳 拆 绳 观 察 发 现 内 部 部 分 钢 丝 已 经 磨 损 只 剩 1/3 直径，如若不更换钢丝绳后果将十分严重。2016 年 10 月对皖北煤电钱营孜煤矿主井提升钢丝绳进 行 无 损 检 测 ， 从 外 观
45、观 察 钢 丝 绳 无 断 丝 、 钢 丝 绳 有 锈 蚀 ， 经 无损检测发现该钢丝绳有 257 处断丝。后该矿更换钢丝绳， 对 旧 绳 拆 绳 观 察 发 现 截 取 部 分 断 丝 数 量 和 位 置 与 检 测 数 量 吻合。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：洛阳百克特科技发展股份有限公司 联系人：张晓雷、刘凯电话：0379-65196693地址：洛阳高新开发区河洛路 288 号 邮编：471000E-mail：（十三）矿井提升机钢丝绳张力在线监测装置 1.适 用 范 围 及 推 广 前 景 该 技 术 装 备 适 用 所 有 具 有 平 衡 油 缸 的 多 绳 提 升 机
46、。 该 装置有利于提高钢丝绳使用寿命和使用的可靠性，避免了多绳 摩擦式提升机超载、超载重差、张力差超限导致的钢丝绳滑 绳、断绳等重大事故。2.技 术 内 容（1）主要功能 可 根 据 煤 矿 现 场 情 况 ， 经 过 多 种 方 案 优 选 ， 张 力 传 感 器能够直接监测每根钢丝绳的张力及总载荷，解决了钢丝绳运 行 过 程 中 卡 绳 、 卡 缸 、 活 塞 伸 缩 到 极 限 位 置 时 的 钢 丝 绳 张 力 不平衡问题；实时监测提升载荷值，提升超载、卸煤不净等 故 障 时 预 警 ， 超 载 严 重 时 控 制 提 升 机 不 启 动 ； 显 示 每 根 钢 丝 绳张力的实时变化曲
47、线，对张力不平衡及时报警、提示停车检修；诊断平衡油缸是否到极限位置等功能。（2）主要技术指标1） 座 式 传 感 器 探 头 （ 多 绳 摩 擦 式 提 升 机 选 用 ） 测 量 范 围 ： 0 15T， 供 电 电压 ： 5V.DC， 输 出信 号 ： （ 0.8 4） V.DC， 基 本误 差 ： 1.0%F.S.。2）电源箱，额定电压： 12.8V，容量 60Ah。3） 将 罐 笼 压 力 信 号 通 过 无 线 发 射 、 接 收 ， 发 射 和 接 收 远 程 遥 测 检 测 数 据 ， 工 作 频 率 ： （ 433.0002） MHz， 发 射 功 率：30dBm ，距离 10
48、00m。4） 显 示 每 根 钢 丝 绳 张 力 的 实 时 变 化 曲 线 ， 张 力 范 围 在025t 之间，精度 2%，张力突然减小或增大到非正常值时 及时报警、提示停车检修。5） 超 载 时 预 警 ， 超 载 严 重 （ 如 50%） 时 控 制 提 升 机 不 启 动 ， 卸 载到正 常 载荷 时 允许启 动 ， 每 勾 次载重 差 过大 时 及 时报警；6） 具 备 实 时 数 据 浏 览 、 历 史 数 据 浏 览 功 能 ， 便 于 查 询 、 打印及作为提升系统的技术数据资料，实时语音报警提示。3.典 型 应 用 案 例已在平煤、永煤、霍州、枣庄、新汶、晋城、潞安、河 南龙宇、大屯煤电公司、淄博等矿业集团已推广应用，安装 50 多套。在 某 矿 应 用 时 ， 对 副 井 提 升 机 多 绳 钢 丝 绳 进 行 张 力 监 测 ， 发 现 3 号钢丝绳张力值超出平均值的 20%， 经 检 查 发 现 是平衡油缸已伸到极限位置，致使无法自动调节油缸长度， 维修并重新调绳后，所有钢丝绳张力误差恢复到 10%以内。4.申 报 单 位 联 系 方 式申报单位：徐州大恒测控技术有限公司 联系人：张晓光电话：13813451762地址：江苏徐州市铜山新区华夏路 8 号 邮 编 ： 221116E-mail：doctorzx
