市場星報、安徽財經(jīng)網(wǎng)(m.xomn.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在淮南市取得成功。
記者從新聞發(fā)布會上獲悉，這是全球首次在加載充氣保壓條件下，進行的一次巷道掘進揭煤誘發(fā)煤與瓦斯突出模擬試驗，該實驗將為促進煤與瓦斯突出發(fā)生機理與規(guī)律研究、提升煤礦瓦斯災害防控水平起到巨大的推動作用。
據(jù)了解，煤炭是我國的主體能源，但我國煤礦地質條件復雜，煤與瓦斯突出災害嚴重，特別是隨著我國煤礦普遍進入深部開采，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)生強大沖擊力，瞬時摧毀巷道設施，造成重大財產(chǎn)損失和人員傷亡。
中國工程院院士、安徽理工大學校長袁亮介紹，煤與瓦斯突出機理研究是災害防控的前提和關鍵，鑒于突出事故的巨大破壞性，長期以來，對煤與瓦斯突出機理研究僅停留于對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問題和工程技術難題。
針對這些難題，研究團隊創(chuàng)新性提出采用全過程相似的物理模擬試驗，對煤與瓦斯突出機理進行研究，并提出研發(fā)科學有效的突出模擬試驗儀器，用以解決突出物理模擬的技術與儀器瓶頸，為揭示突出災害發(fā)生機理及規(guī)律提供公共試驗平臺。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目。該項目由中國礦業(yè)大學、山東大學、淮南礦業(yè)集團共同承擔。
據(jù)悉，項目研究以綜合假說和基礎理論為科學指導，綜合考慮地應力、瓦斯壓力、煤巖體特性和開挖施工過程等關鍵因素，形成了與煤礦現(xiàn)場高度相似的“六套基礎試驗儀器+多尺度模擬試驗系統(tǒng)”系統(tǒng)性科學試驗平臺�；谠撈脚_，研究團隊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。歷時四年研究，2019年1月30日22時左右，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揭煤誘發(fā)煤與瓦斯突出模擬試驗在我市獲得成功。
項目研究推導建立了煤與瓦斯突出相似模擬準則，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，實現(xiàn)了煤層瓦斯賦存的真實模擬;提出了模塊化設計思想和獨創(chuàng)性儀器功能指標，研發(fā)了模型掘進及信息獲取一體化測控系統(tǒng)，形成了功能新穎、測控精準的系統(tǒng)性科學試驗平臺;創(chuàng)建模式化試驗模型制作方法與工藝，實現(xiàn)了試驗模型的高效、精準制作。
該研究成果填補了吸附瓦斯煤巖特性試驗與突出全過程真實模擬的技術空白，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、建立基于敏感指標的突出預測預警系統(tǒng)奠定了堅實基礎，對于推動煤炭安全開采具有深遠的意義。
項目研究過程中，已發(fā)表各類學術論文41篇，申請專利43項，其中發(fā)明專利31項，已授權26項，計算機軟件著作權1項。
根據(jù)計劃，項目將于今年年底結題，研究團隊將繼續(xù)開展一系列后續(xù)試驗，進一步完善儀器系統(tǒng)功能參數(shù)，最終建成研究煤與瓦斯突出機理與規(guī)律的公共試驗平臺，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、建立基于敏感指標的突出預測預警系統(tǒng)提供科學儀器。
魯松 記者 吳傳賢
