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7科研团队专攻煤矿难题_C3_山西新闻网 - 主流媒体 山西门户

太原理工大学目前已经形成原位改性采矿理论与技术、煤炭资源安全高效开采与利用、矿井数字化技术与装备、煤机装备安全高效运行、矿山安全防灭火、煤矿水害超前探测预警、煤清洁高效转化与重整技术等7支研发团队,取得了从高效开采、安全生产到清洁利用、低碳排放等一系列全国一流的科研成果

太原理工大学“煤矿水害超前探测预警及快速救援”科技创新团队6月中旬入选科技部86个重点领域创新团队,成为我省惟一入选团队。7月3日,太原理工大学相关负责人介绍说:“该团队只是学校进行煤炭相关研究的科研团队之一。”

“原位改性采矿理论与技术”团队主要从事矿业工程领域的新兴能源及特殊采矿理论与技术研究,包括煤层气开采、盐类矿床溶浸开采、低变质煤提质改性、地热资源开采及油页岩油气开采等。

在能源开采技术方面,该团队申请了数十项国家发明专利,部分专利已转化为产品成果应用于工程实践。他们在低渗透煤层气开采、难溶盐类矿床地面控制地下开采等领域实现了重大技术突破,获得国家技术发明二等奖1项、山西省技术发明一等奖和科技进步一等奖多项。而且,相关成果产业化深入开展。

“煤炭资源安全高效开采与利用”团队先后获国家技术发明与科技进步奖2项,省部科技进步奖20余项,承担了煤炭开采方面的国家863项目——“复杂地表条件下的三维高精度地震勘探技术”,并与阳煤集团合作,每年新增利用瓦斯2000万立方米左右,增收节支1000万元左右。经过13年攻关,该团队在煤矿瓦斯的灾害预防与超前预抽采方面取得了巨大突破,他们创造的“水力割缝改造低渗透煤层的成套技术与装备”技术发明,大幅度提高了瓦斯资源回采率,具有减少煤矿瓦斯灾害与提高煤层气抽采率的双重效益。

装备 打造数字化矿井

“矿井数字化技术与装备”团队主要以煤矿生产装备自动化和生产安全信息化中重大问题为研究内容。2012年,该团队宋建成教授主持的国家“十一五”科技支撑计划重大项目——“煤矿全矿井数字化安全生产监测监控及重大灾害预警系统”通过验收。该项目是山西高校迄今为止获资助最大的项目,研究总经费达1.089亿元,而且贯通基础研究、应用研究以及产业化全过程,目前已经在多个煤矿应用。

不仅如此,该团队科研成果多年来由国内十余家企业生产,现已形成6大系列20余种产品,年产值达6亿元,在全国各大煤业集团应用于生产实践,3年新增经济效益达27.8亿元。其中,两项国际领先水平、获国家科技进步二等奖的科研成果——“矿井局部通风群控系统和安全供电关键技术研究及配套设备开发”和“基于PLC控制的矿用隔爆兼本质安全型组合真空开关”,均有5家左右企业投入生产。

“煤机装备安全高效运行”团队主要针对煤机装备与专用车辆机电液复合传动、振动、控制与设计中存在的重大问题,研究开发对瓦斯、粉尘、矿井水、易燃煤等介质或对象的相容性和适应性的安全高效运行理论与技术。其中,“基于能量自动转换的矿用带式输送机防抱死安全制动关键技术”解决了带式输送机制动安全高效节能运行问题,形成倾斜带式输送机安全制动成组技术,获国家技术发明二等奖,已在潞安矿业集团常村煤矿、五阳煤矿、大同煤矿集团等煤矿推广应用。

安全 走在瓦斯和水害之前

在煤矿生产中,火灾、瓦斯、水害等灾害令人谈虎色变,太原理工大学多个科研团队围绕如何有效预防以上灾害,取得了重大成就。

山西省安全工程技术研究中心依托该校“矿山安全防灭火”团队创立了 “基于火源探测及火区信息检测的煤层自燃综合防治新技术体系”,并加速研发成果的产业化与商品化,在太原高新技术开发区建立了产业化基地,自主创新研发的煤矿自燃火区信息检测技术及装备、火灾快速控制技术及装备、矿用充填堵漏材料、瓦斯抑爆系列装备等煤矿安全产品7大类21种,专利32项,在山西、山东、内蒙古等17个省市及澳大利亚、南非等国家以及神华集团、中煤、华润等企业进行了推广应用。

该团队自主研发的具有国际领先水平的“煤层自燃火源位置精确探测技术”,成功解决了地下煤层自燃火源定位的国际性难题,代表我国自主知识产权防灭火技术首次走出国门,为此,由澳大利亚煤炭协会提供资助,在太原理工大学建立了世界一流水平的中澳矿山火灾实验室。

煤矿水害是仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害。太原理工大学“煤矿水害超前探测预警技术研发团队”利用先进的MEMS加工技术,将航空航天技术领域中的新型传感技术应用于煤矿水害超前探测传感系统,采用基于磁力传感技术的三轴矢量磁力计阵列技术,实现了煤矿井下水害超前探测预警。

清洁结束高收益与高污染并肩

我省有大量的焦炉煤气、煤层气和二氧化碳资源,省内80%的焦化企业,以及晋城兰花、运城丰喜等85%的合成氨企业,都有大量的CH4和CO2气体待处理。对此,太原理工大学 “煤清洁高效转化与重整技术团队”研制出了炭催化CH4-CO2重整制合成气工业化技术,高效地将焦炉煤气转化成合成气,进而可合成甲醇、二甲醚、汽油、柴油等化工能源产品,形成效益显著的现代化工能源产业。

同时,我省还有大量的劣质高灰、高灰熔点粉煤有待“气化”深加工。该团队自主创新开发了高效煤改性粘结剂和球化剂,并依此为核心,形成相关系统技术,实现大量劣质电煤向化工产品的品质提升,实现煤炭资源的分级转化利用。这一技术是我省焦化企业升级改造和实现“气化山西”的新型技术途径,是发展山西新型煤化工的龙头技术之一。

“理工大以达到‘985工程优势学科创新平台’建设要求为目标,立足煤炭资源可持续开发的战略需求,联合山西煤化所以及潞安、同煤、阳煤、太重等行业骨干企业和有关科研院所,共同组建了‘山西煤炭资源可持续开发利用协同创新中心’。”太原理工大学相关负责人表示,这一协同创新中心有利于实现人才、学科、科研三位一体,促进绿色煤炭开发技术体系发展,建设资源回收率高、利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少的可持续发展的新型煤炭工业体系。

本报记者 程国媛 本报通讯员 史文利