PDF《公示材料》

2018 年度国家科学技术进步奖提名项目 公示材料

一、项目名称 我国西部侏罗纪煤田顶板水致灾机理及精准防控关键技术

二、提名者 中国煤炭工业协会

三、提名意见 中国神华能源股份有限公司联合中国中煤能源集团有限公司和中煤科工集 团西安研究院有限公司等单位, 经过七年合作科技攻关,建立了侏罗纪煤田沉积 控水理论并提出了含水层富水性分区方法, 解决了侏罗纪煤田含水砂体识别定位 与顶板水害前瞻性预测难题;

揭示了离层水害和薄基岩溃水溃沙致灾机理并确定 了其判别标准, 为离层水害和薄基岩溃水溃沙提供了工程判据;

提出了矿井涌水 量精细预测与疏放水效果定量化评价方法, 解决了涌水量预测不准与缺乏疏放水 结束标准的难题;

发明了孔巷联合物探、数据精细处理及长距离钻孔定向追踪综 合顶板水探放技术及装备,形成了 束状钻孔,靶向探放 离层水防控技术,发 明了薄基岩与厚松散层防倒吸防沉淀的高压定位注浆工艺及配套装置, 解决了厚 层砂砾岩水害、离层水害和薄基岩溃水溃沙防控系列技术难题.

该项目研究成果先后应用于陕西、 内蒙、 宁夏和新疆等 12个矿区 35对矿井, 基本杜绝了顶板水害事故的发生. 该项目获授权发明专利

16 项、软件著作权

6 项;

制定国家标准

1 项、行业 标准

5 项(草案) 、企业标准

3 项;

出版专著

2 部;

发表论文

71 篇,其中 EI 收录6篇, 获中国煤炭工业科学技术一等奖和中国职业安全健康协会科学技术一等 奖各

1 项. 该项目在我国西部侏罗纪煤田顶板水致灾机理及精准防控关键技术领域取 得了重大突破, 极大推动了矿井水害防治理论与技术进步,具有广阔的应用前景 和重大示范意义.项目关键技术成果达到国际领先水平. 提名该项目为国家科学技术进步二等奖.

四、项目简介 该项目属于矿山安全科学技术领域. 我国西部煤田主要开发侏罗纪煤炭资源,其资源总量占全国的 60%,包括

5 个亿吨级煤炭基地,55 个千万吨级矿井,占全国特大型矿井的 83%,已成为我 国能源供给的重要保障.近十年来发生顶板水害事故

50 余起,最大突水量 3000m3 /h,最大溃沙量

30 万m3 ,一次性水害事故死亡人数多达

11 人,造成巨 大的经济损失和社会负面影响. 顶板水害问题日益突出,不仅限制了千万吨矿井 群的规模化发展, 同时制约了国家能源战略的顺利实施. 针对控水理论基础薄弱、 致灾机理及判别标准不清、 涌水量预测不准,缺乏有效的顶板水害防控技术等重 大难题,开展了产学研用协同攻关,取得了以下创新性成果: 1. 建立了侏罗纪煤田沉积控水理论并提出了含水层富水性分区方法.揭示 了沉积相及岩相古地理对矿井水文地质条件的控制作用与关联机理;

提出了基于 沉积因素的含水层富水性分区方法,通过水文地质试验验证,准确率达到 85% 以上,解决了侏罗纪煤田含水砂体识别定位与顶板水害前瞻性预测难题. 2. 揭示了离层水害和薄基岩溃水溃沙致灾机理并确定了其判别标准.揭示 了离层水害的致灾机理,确定了其主控因素为泥岩厚度,并建立了泥岩破断临界 厚度的计算公式;

揭示了薄基岩溃水溃沙的致灾机理,确定了其主控因素为导水 沙裂缝带, 并建立了其发育高度计算公式和溃水溃沙风险评估体系.准确预判了