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企业瓦斯开发利用项目入围国家科学技术奖(科技创新系列报道二)
发布时间:2018-04-08 10:01:47     编辑:   浏览量:3548   分享到:
    3月23日,国家科学技术奖励工作办公室发布公告,2018年度国家科学技术奖提名工作结束,共受理国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科技进步奖提名项目1446项。中国矿业大学、365bet在线手机版集团365bet手机版中文矿业企业《煤矿瓦斯资源化高效开发与阶梯式利用关键技术》项目提名为国家技术发明二等奖。这是该项目继获得教育部技术发明一等奖、中国煤炭工业科学技术一等奖、陕西省煤炭工业科学技术一等奖及365bet手机版中文矿业企业2014年—2017年度科技进步一等奖等奖项后,获得的又一殊荣。
    煤矿瓦斯(煤层气)是一种优质清洁能源,又是煤矿主要灾害源及强温室气体。我国已探明瓦斯资源总量超过50万亿方,与天然气相当,由于我国煤层地质构造复杂,煤体微孔隙、瓦斯强吸附、低渗透导致瓦斯抽采难、抽采瓦斯浓度低、利用率低。近年来。国务院先后印发《关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作的若干意见》、《关于进一步加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见)》,进一步促进煤层气等常规油气资源开发利用。攻克煤矿瓦斯高效开发利用技术瓶颈,实现瓦斯资源化开发、高效利用与近零排放,是国家在能源、安全和环境领域的重大需求。
    365bet手机版中文矿业企业辖下5对矿井均属高瓦斯矿井,据最新数据显示,365bet手机版中文大佛寺矿绝对瓦斯涌出量为190.4 m³/min。面对如此特殊的生产环境,如何让瓦斯治理与安全生产、综合利用“共舞”,365bet手机版中文矿业需要解决的是一个在国内外同行业少有的“个案”。近年来,为了实现矿区瓦斯资源的规模化开发与高效利用,365bet手机版中文矿业与中国矿大合作开展《煤矿瓦斯资源化高效开发与阶梯式利用关键技术》项目。
    该项目在国家973计划、国家自然科学基金等课题支撑下,突破了“煤矿瓦斯高效高品质开发”“低浓度瓦斯高效利用”及“能量利用最大化”三大关键技术难题,首创了煤矿瓦斯分布式高效高品质开发新模式,破解了煤矿井下准备区“长钻孔协同割强化储层网络化增透”、生产区“立体钻孔引导式抽采”、采空区“分源式卸压瓦斯主动拦截”技术难题,实现了煤矿瓦斯的分布式开采,全矿井瓦斯抽采率由小于50%提高至73%。该项目构建了单一煤层“底板巷道+穿层钻孔‘钻冲割’”协同卸压增透新方法,提出了底板穿层钻孔与冲割钻孔相协同的“逐级卸压”和“递进掩护”等耦合卸压新工艺,破解了普通钻孔瓦斯抽采存在的“孤岛”效应,提高了瓦斯抽采效率,瓦斯流量、浓度增大1.92倍、2.69倍,瓦斯利用率提高60%,钻孔量减少36.2%,巷道掘进速度提高2倍。
    该项目首次提出了煤矿稀薄瓦斯自回热储热氧化新技术,发明了自回热型低浓度瓦斯与乏风瓦斯协同氧化一体化利用关键技装备,创新了瓦斯浓度智能调节与自适应混配系统,保证了瓦斯利用装置运行的稳定,新型氧化装置启动时间由48小时缩短为36小时,减少排烟热损失近30%。该项目创立了“分布式矿区瓦斯近零排放多联产能源系统”新工艺,突破了不同浓度瓦斯利用技术装备间的耦合难题,构建了以“瓦斯浓度与能量品味”为导向的双效阶梯式利用系统工程,首次提出了“煤储层瓦斯分布式开发、煤炭资源安全开采、煤矿瓦斯阶梯式利用”“三位一体”的绿色循环经济发展新模式,煤矿瓦斯利用率由32.9%提高至34%。
    该项目获授权国际发明专利3件,授权国内发明专利32件,实用新型专利19件,获中国专利优秀奖2项。经权威部门组织专家学者评审鉴定,该项目结总体技术达到国际领先水平,实现了我国煤矿瓦斯资源化开发与能源化利用技术的跨越式发展。
    该项目相关技术先后在陕西、河南、辽宁、江苏等50余处高瓦斯矿区推广,10家应用单位近三年累计抽采瓦斯2.5亿方,累计发电21780万千瓦时,减排瓦斯折合283.5万吨CO2,新增利税4.75亿元,经济、社会及环保效益显著。该项目研究成果对我国类似矿区的瓦斯资源化开发及阶梯式利用均具有重要的引导意义和推广应用价值,将极大的推动我国煤矿瓦斯资源的开发和高效利用科技的发展与进步。(弯桂清)
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