国家科技进步二等奖-高瓦斯大倾角煤层开采自燃火灾防治技术研究

根据大黄山煤矿煤层倾角大、极易自燃的特点，结合矿井瓦斯抽放和自燃火灾防治之间的矛盾，开展了大黄山矿煤层自燃隐患早期识别指标、隐蔽火灾多元信息融合分析、新型胶体防灭火材料及系统装备、瓦斯抽放工作面自燃隐患识别及防控等方面的技术攻关。提出了煤低温氧化微观动力学理论，确定出控制煤低温氧化的主要活性基团和关键环节；采用装煤量15吨的煤自燃发火实验台，首次模拟了煤从常温至燃点的自然发火全过程，摸清了煤自燃、熄灭和复燃特性及规律，发现了八个煤自燃特征温度及其判定依据，解决了应用指标气体量化识别煤层隐蔽火源温度的世界性难题；开发出煤层自燃监测和多元信息融合分析系统，通过实验与现场参数对接，实现了采空区自燃位置、温度和发火时间的量化识别；研制出一次成型的打钻工艺及配套装备，解决了松散煤体内钻孔施工易卡钻、钻头过流断面小、下套管易塌孔、工序复杂等难题；针对不同环境下煤层火灾防治的需要，开发出系列新型防灭火材料和配套防灭工艺装备；构建了高瓦斯矿井瓦斯与火灾同步防控技术体系，攻克了高瓦斯矿井煤层自燃火灾防治中的的难题，遏制重特大事故的发生。形成了一批具有自主知识产权的防灭火科研成果，获专利6项，提升了矿井的防灾、抗灾能力，为煤矿安全高效生产提供了保障，巩固了我国在煤层火灾防治技术研究方面的国际领先地位。