市場星報(bào)、安徽財(cái)經(jīng)網(wǎng)(mjvf.cn)、掌中安徽記者 5月16日，能源城淮南傳來重磅消息，全球大尺度真三維煤與瓦斯突出物理模擬試驗(yàn)在淮南市取得成功。
記者從新聞發(fā)布會(huì)上獲悉，這是全球首次在加載充氣保壓條件下，進(jìn)行的一次巷道掘進(jìn)揭煤誘發(fā)煤與瓦斯突出模擬試驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)將為促進(jìn)煤與瓦斯突出發(fā)生機(jī)理與規(guī)律研究、提升煤礦瓦斯災(zāi)害防控水平起到巨大的推動(dòng)作用。
據(jù)了解，煤炭是我國的主體能源，但我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，煤與瓦斯突出災(zāi)害嚴(yán)重，特別是隨著我國煤礦普遍進(jìn)入深部開采，煤與瓦斯突出已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)的最大威脅。煤與瓦斯突出在極短時(shí)間內(nèi)，由煤體向巷道或采場突出大量煤炭，涌出大量瓦斯，產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力，瞬時(shí)摧毀巷道設(shè)施，造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。
中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮介紹，煤與瓦斯突出機(jī)理研究是災(zāi)害防控的前提和關(guān)鍵，鑒于突出事故的巨大破壞性，長期以來，對(duì)煤與瓦斯突出機(jī)理研究僅停留于對(duì)事故資料的收集整理上，已經(jīng)成為世界采礦界亟待突破的重大科學(xué)問題和工程技術(shù)難題。
針對(duì)這些難題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出采用全過程相似的物理模擬試驗(yàn)，對(duì)煤與瓦斯突出機(jī)理進(jìn)行研究，并提出研發(fā)科學(xué)有效的突出模擬試驗(yàn)儀器，用以解決突出物理模擬的技術(shù)與儀器瓶頸，為揭示突出災(zāi)害發(fā)生機(jī)理及規(guī)律提供公共試驗(yàn)平臺(tái)。該研究得到了國家自然基金委資助，并于2014年8月獲批國家重大科研儀器研制項(xiàng)目。該項(xiàng)目由中國礦業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、淮南礦業(yè)集團(tuán)共同承擔(dān)。
據(jù)悉，項(xiàng)目研究以綜合假說和基礎(chǔ)理論為科學(xué)指導(dǎo)，綜合考慮地應(yīng)力、瓦斯壓力、煤巖體特性和開挖施工過程等關(guān)鍵因素，形成了與煤礦現(xiàn)場高度相似的“六套基礎(chǔ)試驗(yàn)儀器+多尺度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)”系統(tǒng)性科學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)。基于該平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)以煤礦典型突出事故為原型，開展了相似比尺為1:30的模擬試驗(yàn)。歷時(shí)四年研究，2019年1月30日22時(shí)左右，世界上首次加載充氣保壓條件下大尺度真三維全過程巷道掘進(jìn)揭煤誘發(fā)煤與瓦斯突出模擬試驗(yàn)在我市獲得成功。
項(xiàng)目研究推導(dǎo)建立了煤與瓦斯突出相似模擬準(zhǔn)則，突破了突出定量模擬難題;研發(fā)了煤巖瓦斯相似材料，提出了煤層高壓氣體“三層密封”方法，實(shí)現(xiàn)了煤層瓦斯賦存的真實(shí)模擬;提出了模塊化設(shè)計(jì)思想和獨(dú)創(chuàng)性儀器功能指標(biāo)，研發(fā)了模型掘進(jìn)及信息獲取一體化測控系統(tǒng)，形成了功能新穎、測控精準(zhǔn)的系統(tǒng)性科學(xué)試驗(yàn)平臺(tái);創(chuàng)建模式化試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱鞣椒ㄅc工藝，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母咝�、精�?zhǔn)制作。
該研究成果填補(bǔ)了吸附瓦斯煤巖特性試驗(yàn)與突出全過程真實(shí)模擬的技術(shù)空白，為深入研究煤與瓦斯突出發(fā)生條件、掌握突出前兆信息規(guī)律、建立基于敏感指標(biāo)的突出預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)于推動(dòng)煤炭安全開采具有深遠(yuǎn)的意義。
項(xiàng)目研究過程中，已發(fā)表各類學(xué)術(shù)論文41篇，申請(qǐng)專利43項(xiàng)，其中發(fā)明專利31項(xiàng)，已授權(quán)26項(xiàng)，計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)1項(xiàng)。
根據(jù)計(jì)劃，項(xiàng)目將于今年年底結(jié)題，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)開展一系列后續(xù)試驗(yàn)，進(jìn)一步完善儀器系統(tǒng)功能參數(shù)，最終建成研究煤與瓦斯突出機(jī)理與規(guī)律的公共試驗(yàn)平臺(tái)，為深入研究揭示煤與瓦斯突出發(fā)生條件、掌握突出前兆信息規(guī)律、建立基于敏感指標(biāo)的突出預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)提供科學(xué)儀器。
魯松 記者 吳傳賢
