PDF《2017 年度国家科技进步奖推荐项目 一、项目名称》

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2017 年度国家科技进步奖推荐项目

一、项目名称 煤火隐蔽致灾信息动态感知及防控关键技术

二、推荐单位意见 煤火隐蔽灾害探测与防控是公共安全和环保领域内的 世界性难题.

该项目针对煤火隐蔽致灾信息动态感知及防控 需要解决的关键科学问题,在973 计划前期研究专项、科技 部重大国际合作专项、国家 十一五 科技支撑计划、国家自 然科学基金重点项目等的支持下,开创了煤自燃危险程度判 定新理论及隐蔽火源位置反演识别的新方法;

建立了煤自燃 隐蔽火源特征信息动态监测与隐患预判技术体系;

研制了粉 煤灰膨胀充填堵漏降风、液态二氧化碳惰化窒息和膏体降温 灭火的系列新技术及装备.部分研究成果达到了国际领先水 平,实现了煤火灾害从被动防治向科学监测与主动防控的根 本转变,产生了显著的社会经济和环境效益,为我国煤火隐 蔽灾害探测与防控技术发展和产业化做出了重大贡献. 该项目选题准确, 技术创新突出, 兼顾前沿性和实用性, 提高了矿井对煤火灾害的预防预控和应急处置能力,对实现 煤火灾害的早期预测、预警、火区环境安全性判定与科学救 灾决策及确保救灾安全具有重要的指导意义,应用前景广 阔. 项目符合国家科技进步奖推荐条件. 推荐该项目申报国家科学技术进步奖一等奖.

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三、项目简介 煤自燃条件决定了火源位置隐蔽、监测难度大,防治困 难,煤自燃隐蔽火源识别、特征信息提取及热能消除一直是 亟待解决的三大技术难题.针对传统煤自燃监测技术不能准 确识别隐蔽火源位置与程度、常规灌浆和注惰气等防灭火技 术缺乏高效性与长效性等问题,开展了煤火隐蔽致灾信息动 态感知及防控关键技术的研究与应用,首次提出了隐蔽火源 温度判定及反演识别方法,攻克了煤自燃特征信息动态感 知、堵漏控风、隔氧降温等关键技术,实现了煤火灾害由被 动治理向主动防控的根本转变.主要科技创新内容包括: (1)针对煤火灾害防控危险程度和高温区域判定的难 题,提出了煤自燃危险程度判定及隐蔽火源位置反演识别方 法.发现了煤温与 CO 等指标气体的对应关系,提出了表征 煤自燃温度的气体指数 q 计算方法,该计算方法通过与现场 数据的对接,确定了基于指标气体的煤自燃危险程度判定方 法和危险区域判定准则,实现了现场条件下煤自燃危险程度 和区域的直接判定;

建立了 热-固-流-化 煤自燃反演计算模 型,实现了隐蔽火源位置的准确识别. (2)针对煤火灾害早期隐患辨识和防控决策信息量不 足的问题,研发了煤火隐蔽致灾信息动态监测与隐患预判技 术.建立了煤火灾害隐患辨识预警动态模型,开发出集煤自 燃危险区域特征信息无线监测技术、采空区温度场分布式光 纤监测技术、煤自燃多组分指标气体激光光谱动态监测技术

3 于一体的煤自燃高密度网络化动态感知与隐患辨识预判系 统,突破了煤火隐蔽致灾信息多元感知、异构网络融合、特 征信息精准提取、火源精确定位等方面的多项核心关键技 术,实现了煤自燃隐蔽火源发展趋势动态感知、态势评估、 精确定位和预测预警. (3)针对灌浆注氮等常规防灭火技术缺乏高效性与长 效性的问题,研制了以隔氧降温为主的煤自燃火灾防控技术 及装备.研发了矿用无机固化膨胀充填堵漏防灭火材料及配 套装备,实现了充填材料的远距离大流量输送和动压快速充 填膨胀堵漏控风;