科研开发项目立项任务书委外资金预算书..doc

项目编号： 科研开发项目立项任务书 项目名称： 基于彬长矿区低透气性松软单一煤层条件下煤 体增透技术研究与应用 承担单位： 煤炭科学研究总院沈阳研究院 开发机构： 起止年月： 2011.12～2013.12 项目负责人：王岩 项目编号： 科研开发项目立项任务书 项目名称： 基于彬长矿区低透气性松软单一煤层条件下煤 体增透技术研究与应用 承担单位： 煤炭科学研究总院沈阳研究院 开发机构： 起止年月： 2011.12～2013.12 项目负责人：王岩 一、立项的目的意义及必要性 众所周知, 抽采煤层瓦斯是治理矿井瓦斯的治本措施，但由于受煤层自身透气性和煤层自然条件的限制，抽采原始煤层瓦斯效率甚低，特别是低透气性煤层瓦斯抽采技术仍是世界各国在积极攻关解决的技术难题。 彬长集团公司目前主采4#煤层,平均煤层厚度为16m 左右, 煤层的硬度系数在0.8左右, 煤层比较松软。彬长矿区4#煤层透气性一般。总之,彬长矿区目前主采4#煤层属低透气性松软单一煤层, 具有瓦斯吸附性强、衰减快、难抽放、煤体破落时瓦斯异常涌出的特点。这些煤层的综采面由于透气性低，瓦斯抽放效果差，突出煤层打钻孔的难度大，成孔率低，现有的局部防突措施对生产影响较大，综采工作面的瓦斯预处理技术远远不能满足安全、高产、高效的要求，大大地限制了综机生产能力进一步提高。 开展“基于彬长矿区低透气性松软单一煤层条件下煤体增透技术研究与应 用”项目研究目的是通过增加低透气性煤层的透气性，进而提高煤层的预抽采瓦斯量，降低煤层开采时的瓦斯含量，减少矿井瓦斯涌出量，全面改善彬长矿区低透气性煤层难抽采的被动局面，为高瓦斯矿井高效工作面瓦斯治理提供示范工程，建立低透气性煤层瓦斯抽采工程样板，实现以点带面的作用，同时也使彬长矿区低透气性煤层强化抽采技术水平上一个新台阶，为工作面实现高产高效创造条件，为建立本质安全型矿井提供强有力的技术支撑。 本课题在对 “十五”“ 十一五”研究成果进行完善提高的基础上，针对彬长矿区煤层软、透气性差的特点，以及综采工作面较长等情况，进行综采工作面超深孔预裂爆破强化抽放瓦斯技术研究。主要研究突出煤层成孔工艺、深孔爆破装药问题、低爆速炸药、爆破工艺及控制预裂爆破提高抽放瓦斯技术等综合配套措施，减少执行防突措施对生产的影响，以大幅度提高综采工作面单产、安全与经济效益。深孔控制预裂爆破深度达到80m以上，结合煤层强化预抽瓦斯，煤层瓦斯抽放率达到40%以上，工作面平均日产量提高30%～50%的目的，基本消除综采工作面的瓦斯超限事故。 相关技术及装备等研究成果，可在全国相类似煤层矿井推广应用，不仅可以提高安全生产水平，同时可以提高煤层气产量，降低空气污染，具有重大社会及经济效益，具有广泛的应用市场及良好的推广应用前景。 二、二、课题主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势，国内现有技术基础，以及与课题有关的技术领域的国内外专利申请和授权情况（附有关专利查新结论 目前，世界各主要产煤国均把抽采瓦斯作为防止瓦斯事故及开发新能源的有效技术措施。尤其是在高瓦斯低透气性煤层和突出危险煤层矿井，各国都在研究与开发强化抽采瓦斯技术和相配套的抽采瓦斯装备，通过各种手段人为强制沟通煤层内的原有裂隙网络或产生新的网络，使煤体透气性增加，以此提高地透气性煤层瓦斯的抽采量，防止煤与瓦斯突出灾害的发生。包括：水力割缝、煤的物化处理、水力压裂、密集钻孔、交叉钻孔、松动爆破等方法。 松动爆破，过去一般把它作为局部防突措施在生产中应用较多，近年来国内外逐步将其作为解决低透气性高瓦斯煤层强化抽放瓦斯的方法进行研究，尤其在国内，在这种方法的研究上给予了越来越多的关注。在低透气性煤层中进行深孔控制预裂爆破，可以充分合理地利用炸药的爆炸能量及控制孔的导向与补偿作用，使煤体中原生裂隙得以扩展，同时产生新的裂隙，从而提高煤层透气性，达到提高抽放效果的目的。 在前苏联，1956～1958年及1988年在卡拉干煤田进行了这方面的试验，其目的是增加瓦斯流量、缩短抽放时间；方法是向钻孔内装入爆破筒（装硝铵炸药8.5kg），并注入0.5～0.6MPa的水。第一次试验于1956年进行，爆破后，19天总流量比爆破前增加了33%；1958年扩大到工业性试验，并改进了爆破筒结构、爆破技术。爆破前百米钻孔瓦斯流量为21.7 L/min，爆破后为46.7L/min，增加了一倍多。在1988年12月进行的试验中，将爆破筒改为每节1.5～2m，并用联结器连接。单孔装药20m长，药量23.1kg。这次试验表明，在爆破段内每米钻