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2010-2012
北京科技大学
四川煤业集团
项目名称
编号
主要研究内容和预期目标
起止时间
承担单位
协作单位
10-138
主要研究内容： 1. 结合煤矿井下环境，将巷道内支护设施、设备等简化为具有规则几何外形的障碍物，用统计规律给出巷道壁面粗糙程度对瓦斯爆炸的影响，建立几何模型，生成计算网格； 2. 将井下传感器系统监测到的瓦斯浓度、温度、压力及其它影响因素形成数据库并输入到计算模型中，通过分析，给出当前情况下瓦斯爆炸极限，按照标准划分瓦斯爆炸危险响应等级并进行实时预警； 3. 在上述基础上，结合以往的瓦斯爆炸事故和国家有关规定，编制煤矿井下瓦斯爆炸的应急预案，为煤矿井下安全防护提供重要依据； 4. 建立瓦斯爆炸极限测试装置，对智能专家库系统确定的瓦斯爆炸响应等级进行验证，完善智能专家库； 5. 建立真实尺寸实验巷道，布置相关传感器，进而研发出可以用于对矿井瓦斯爆炸成因、预报、危险等级进行评估及防护的预案系统。 预期目标： 该系统可以对不同环境条件下瓦斯的爆炸极限进行预估，结合统计规律，给出井下瓦斯浓度的危险等级并进行实时预报，对瓦斯连续与多次爆炸等问题进行仿真计算，给出瓦斯爆炸后冲击波的波及范围、巷道内设施的损坏程度以及对井下人员的危害程度，为煤矿井下安全防护设施的设计、实施快速救援提供重要的理论依据，进而为煤矿的安全生产提供智能的决策支持，有效地实现事故的提前预防，减少、避免事故的发生，提高煤炭企业的安全生产能力。
2011-2015
北京理工大学
晋城煤业集团寺河矿
10-139
主要研究内容： 基于信息化的煤矿安全瓦斯监控系统，利用自主开发的具有自主知识产权、非常适合于模拟气体爆炸和结构在爆炸载荷作用下的破坏的爆炸与冲击问题仿真软件系Explosion-2D和Explosion-3D，集成开发出适应煤矿井下复杂环境下瓦斯爆炸成因、预报、危险等级评估及防护预案系统，该系统可以对不同环境条件下瓦斯的爆炸极限进行预估，结合统计规律，给出井下瓦斯浓度的危险等级并进行实时预报，在此基础上，对瓦斯连续与多次爆炸等问题进行仿真计算，给出瓦斯爆炸后冲击波的波及范围、巷道内设施的损坏程度以及对井下人员的危害程度，经过智能专家库的优化分析，为煤矿井下安全防护设施的设计、实施快速救援提供重要的理论依据，进而为煤矿的安全生产提供智能的决策支持，有效地实现事故的提前预防，减少、避免事故的发生。 预期目标： 本项目基于信息化的煤矿安全瓦斯监控系统，集成开发出适应煤矿井下复杂环境下瓦斯爆炸成因、预报、危险等级评估及防护预案系统，该系统可以对不同环境条件下瓦斯的爆炸极限进行预估，结合统计规律，给出井下瓦斯浓度的危险等级并进行实时预报，在此基础上，对瓦斯连续与多次爆炸等问题进行仿真计算，给出瓦斯爆炸后冲击波的波及范围、巷道内设施的损坏程度以及对井下人员的危害程度，为煤矿井下安全防护设施的设计、实施快速救援提供重要的理论依据，进而为煤矿的安全生产提供智能的决策支持，有效地实现事故的提前预防，减少、避免事故的发生，降低人为不科学、不合理的干扰和影响，确保煤矿协调、稳定、健康、可持续的发展。
10-140
主要研究内容：
无损检测信息特征量和设备状态异常信息特征量之间的相关性研究；无损检测多信息特征量的融合和解耦；基于无损检测信息量的承压设备状态评估和预测模型的建立方法。
预期目标：
构建基于无损检测多信息源的设备状态安全监控、评估和预测技术平台，并进行实用化、工程化研究和推广，具有现实意义。
北京市特种设备检测中心
10-141
系统集成、时间温度压力实时采集、显示、报警。
提供烟花炮竹监测预警与数据采集系统。
2010-2011
10-142
主要研究内容： 1. 实测数据处理方法的研究。由于测量数据量很大，需在对测试数据进行处理，提选并建立数据处理模型。关键技术问题是确定合适的数据预处理方法； 2. 矿井中测点分布的研究。根据井巷布置、通风网络、瓦斯分布等，确定测点，进行最优化分析，提出测点分布网络并给出相邻测点传感器之间信息冗余率及互补率的确定方法。关键技术问题是要解决瓦斯监测点的优化布置； 3. 巷道截面布置模型的研究； 4. 监测区域瓦斯报警、断电、复电浓度的研究； 5. 全矿井分级分区断电控制模型与方法的研究。 预期目标： 1. 提出在巷道轴向上测点的布置方法，并提出相邻传感器间信息冗余率及互补率的计算模型。提出低瓦斯矿井、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井和不同通风网络条件下，具有最小冗余率瓦斯测点的布置方法； 2. 提出瓦斯传感器在巷道截面上的布置模型，给出巷道类型、截面形状及尺寸、粗糙度、风速、瓦斯比重、瓦斯涌出等不同条件下传感器吊挂方法； 3. 提出不同控制区域对瓦斯报警、断电、复电浓度的要求，建立矿井不同监控区域中瓦斯报警模型、断电模型、复电模型。根据不同控制区域瓦斯浓度的相关性，提出各监控区域报警、断电、复电浓度确定方法； 4. 建立全矿井分级分区断电控制模型，并提出分级分区控制方法。
中国矿业大学（北京）
10-143
主要研究内容： 1. 研究宣东二矿综采工作面煤层的特点，煤层瓦斯基本参数及瓦斯抽放现状； 2. 综采工作面脉动注水参数和工艺研究； 3. 脉动注水提高抽放效果考察； 4. 考察煤层注水和回采工艺之间的关系。 预期目标： 1. 得出宣东二矿综采工作面煤层脉动注水提高煤层瓦斯抽放率的技术工艺和方法； 2. 得出脉动注水润湿半径、煤体含水量与瓦斯抽放效果的关系。
2010
冀中能源张家口矿业有限公司
10-144
主要研究内容： 1. 研究与现场应用的钻机相匹配的水射流辅助钻进工艺； 2. 解决钻杆的连接密封问题、设计加工耐高压的高强度钻杆及辅助钻进钻头，组装高压水射流辅助钻进设备； 3. 选取水射流所需的动力系统和水泵，组装能够下井使用的水射流装备； 4. 研究设备的匹配性及其简易操作性问题，完善该设备及系统； 5. 形成一套较成熟的水射流辅助钻进技术及方法。 预期目标： 1. 提高掘进工作面推进度10～20%； 2. 提高煤尘降尘率10～20%； 3. 形成一套适合于田庄煤矿地质和煤层条件的高压水射流辅助钻进技术、工艺及装备体系。
临沂矿业集团田庄矿
10-145
主要研究内容： 1. 煤矿采空区中挡水设施和引流设施研究； 2. 煤矿采空区充填物去除矿井水中悬浮物及金属离子的效果和机理研究； 3. 改性滤料处理高铁锰矿井水效能和机理研究； 4. 高浊、高铁高锰矿井水井下处理就地回用工艺。 预期目标： 1. 编写出煤矿采空区中挡水设备和引流设施设计规范，提出煤矿采空区去除悬浮物和金属离子的机理； 2. 建立高浊、高铁猛、高矿化度矿井水井下处理就地回用工艺； 3. 建成示范工程并提交结题报告； 4. 编写出矿井水井下处地回用工程设计规范。
10-146
主要研究内容： 1. 当电网电源断电后，能在5秒钟内启动，继续给局部通风机供电，实现瓦斯的排放及通风需要； 2. 系统能根据工作面的瓦斯浓度，控制局部通风机转速实现智能变频排放； 3. 应急电源的供电时间一般应不小于1个小时，保障人员撤离或检修时间； 4. 装置应具有将数据传输到煤矿监控中心的功能，同时煤矿监控中心可发送命令及时启动或停止应急电源输出； 5. 解决装置的防爆、散热、防潮等问题。 预期目标： 根据井下电压等级开发具有瓦斯浓度智能排放的井下采掘工作面应急电源装置。
上海交通大学、河北金牛能源股份有限公司、北京利德华福电气技术有限公司、邢台思达电子有限公司、天津托普帕尔电气自动化设备有限公司
10-147
主要研究内容： 1. 研究一种快速、安全的新型自动封闭装备； 2. 火区密闭材料及成套的输送、施工设备； 3. 研究远距离充填密闭爆炸性火区技术及工艺。 预期目标： 1. 以高强度材料为面料，以组合式代替整体结构，以高压气体为动力源，配备胶囊压力自动平衡装置，研制出爆炸性火区快速封闭装置，实现灾区无人自动封闭，增强灾区封闭时的人身安全； 2. 用于火区密闭隔风堵漏的喷涂、充填材料及设备； 3. 远距离充填高分子化学材料，以及充填、封闭爆炸性火区技术及工艺。
中国矿业大学
10-148
主要研究内容： 1. 对大水矿区水害类型及分布特征研究；从瞬变电磁法理论出发，分析全空间瞬变电磁场特征； 2. 通过物理模拟和井下试验，研究井下巷道内各种噪声瞬变响应特征和处理技术；通过理论分析和物理模拟，研究超前探查采掘巷道迎头前方水害体的矿井瞬变电磁工作装置和探查技术； 3. 建立快速、可靠的时间--深度转换算法与技术，研制矿井瞬变电磁数据处理与解释系统； 4. 矿井防爆瞬变电磁仪器采集系统试验。 预期目标： 1. 研究出轻便的、非接触式矿井瞬变电磁超前探查仪器及工作装置； 2. 研究出采掘巷道前方不同位置隐伏赋水构造的超前探查技术； 3. 研究出矿井瞬变电磁超前探查资料快速处理与解释系统，特别是成果图件的显示要求直观、清晰，适用煤矿技术人员读图。
皖北煤电（集团）公司、淮北矿业（集团）公司
10-149
主要研究内容： 1. 矿井瓦斯突出多指标分析和气体浓度主动追踪研究； 2. 矿井瓦斯监测多传感器信息融合体系结构研究； 3. 建立矿井瓦斯突出危险专家知识库，瓦斯突出预测多指标多规则融合模型； 4. 建立并优化自主移动机器人在矿井气体环境中的气体追踪算法； 5. 矿井瓦斯监测预警系统软件开发。 预期目标： 1. 总结出一套瓦斯突出事故成因及关系的数据库，数据范围从1995年起始； 2. 建立基于多规则决策融合的瓦斯突出预测模型，并能适用于大多数矿区，实验区至少达到3个高瓦斯煤矿，5个矿区； 3. 用D-S证据理论做瓦斯突出事故的决策估计，其技术指标；不确定性概率，大多数矿区预测准确率：大于等于90％； 4. 开发出一套完善的实时矿井瓦斯突出预测智能软件。
10-150
主要研究内容： 基于WiFi技术的煤层气遥控系统主要由远程控制分站、本安型监控主站、本安型监控分站以及各种传感器节点组成；系统的工作过程拟设计如下：本安型监控主站布置在距工作煤壁1-2千米的距离外的安全区域，在工作煤壁两侧100米范围内布置音/视频监测装置以及气体、离层等传感器节点。各种传感器节点采集到的数据通过WiFi技术传输至本安型监控分站，本安型监控分站实现无线到有线的协议转换，并将数据通过工业以太环网传输至本安型监控主站，工作人员通过本安型监控主站监测工作面压裂设备的工作状况，并根据情况通过远程控制分站对设备发送远程控制命令以及语音。 预期目标： 1. 最终将研制出煤层气压裂状态监控系统一套； 2. 各个智能传感器或音/视频监测装置自成体系，可以独立作为产品使用； 3. 研究多媒体图像信号的编解码模型以及无线传输组网技术，为WiFi多媒体传感器网络的应用打下基础； 4. 在国内外刊物发表论文10篇，申请专利3项。
南京北路自动化系统有限责任公司
10-151
主要研究内容： 1. 超声雾化喷嘴的流量特性及雾化特性的理论与实验研究； 2. 建立极细雾粒蒸发过程的数学模型； 3. 极细雾粒在采掘空间降温效果进行实验研究和数值模拟； 4. 现场应用研究，用实践结果对实验室和数值模拟结果可靠性进行验证。 预期目标： 1. 构建一套基于超声雾化极细雾粒相变降温的液-气两相流数值摸拟和“极细雾粒变相降温”试验平台； 2. 为实际应用和降温设备研制奠定理论和技术基础。
永城煤电集团
10-152
主要研究内容： 1. 岩体应力释放过程中的动力学规律； 2. 岩体应力释放新模式、新技术研究； 3. 多因素影响条件下岩体应力释放控制方法及施工关键技术。 预期目标： 提出深部矿山岩体冲击性动力灾害防治关键技术，发展和完善动力灾害综合防治技术体系，建成1个深部岩体动力灾害防治示范工程。
平煤集团、同煤集团
