学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:煤自燃危险性本质判定与多维协同防控技术研发及应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目以煤氧复合反应全过程的分子演化机制为出发点,依托所构建的煤大分子模型,系统阐释了氧原子在反应中的落位倾向与锚定特征,明确了自燃活性基团的演变动力学规律,揭示了次生羟基诱导下的链式反应机理。创新融合静态吸氧法与交叉点温度法,建立了差定温互补的煤自燃危险性双因子本质判定指数,实现了对煤自燃危险性的本质判定;基于非线性动力学尖点突变理论,提出了以“转捩温度”为核心指标的煤自燃转捩态势判定方法,为煤自燃发展和熄灭态势量化判定提供了新依据。在监测预警方面,突破了色谱仪分级控温关键技术,研制出便携式矿用本安型气相色谱仪与矿用激光光谱束管在线监测装置,并构建了多源信息融合的煤矿火灾监测预警与智能管控平台,实现了数据驱动的实时风险感知。在防控技术层面,开发了兼具“物理绝氧—化学阻断—漏风封堵”多维协同防控材料与装备,包括具备低温直注与汽化远输功能的液态CO2防灭火成套系统、搭载抗氧化剂的纳米复合凝胶阻化材料,以及基于反应热自吸增效方法的低温发泡漏风封堵材料。本成果对保护煤炭资源、降低自燃引发的环境损害以及保障矿井安全高效开采具有显著理论意义和推广价值。 成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技进步奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:张玉涛
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:总负责人。负责整个项目的设计和实施,提出了差定温互补的双因子煤自燃危险性综合判定指数,煤自燃转捩态势评估方法,参与开发了多源信息融合矿井煤自燃综合监测预警与智能管控平台,发明了纳米复合凝胶阻化材料等。 对创新点1、2、3做出贡献。 旁证材料:附件1-1-1、附件1-5、附件2-2-2、附件2-2-3、附件2-2-5、附件2-2-6、附件2-2-7、附件2-2-8、附件2-2-9、附件2-2-12、附件2-2-13、附件2-2-15、附件2-2-17。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,中国职业安全健康协会科技进步一等奖,煤矿封闭火区煤自燃与瓦斯耦合灾害致灾机制与防控关键技术研究,排名第一;2020年,获全国煤炭青年科技奖;2018年,获中国煤炭工业协会科学技术二等奖,基于煤自燃非线性动力学特性的高效阻化防灭火技术研究与应用,排名第一。
  2. 姓名:李亚清
    排名:2
    行政职务:国际交流办公室常务副主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:负责项目实施过程中的进度安排与管控。提出了羟基链式自促进氧化煤自燃理论,参与开发了纳米复合凝胶阻化材料。 对创新点1、3做出贡献。 旁证材料:附件1-1-1、附件1-5、附件2-2-2、附件2-2-5、附件2-2-6、附件2-2-7、附件2-2-8、附件2-2-9、附件2-2-12、附件2-2-14、附件2-2-16、附件2-2-17
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业协会科学技术一等奖,煤自燃危险性双因子本质判定方法与协同防控关键技术研发及应用,排名第二;2025年,获陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,煤自燃倾向性本质判定方法及荷电水雾防控技术,排名第一;2024年,获中国职业安全健康协会科技进步二等奖,煤自燃倾向性羟基自促进判定方法及荷电水雾防控技术,排名第一。
  3. 姓名:梁运涛
    排名:3
    行政职务:实验室主任
    技术职称:研究员
    工作单位:中煤科工集团沈阳研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:研究开发了煤矿井下本安型色谱分析技术、煤矿井下气体激光光谱在线监测装备和多源信息融合矿井煤自燃综合监测预警与智能管控平台。 对创新点2做出贡献。 旁证材料:附件1-1-3、附件1-5、附件2-2-1、附件2-2-4、附件2-2-7
    曾获国家科技奖励情况:2014年,获国家科技进步一等奖,特厚煤层大采高综放开采关键技术及装备,排名第十三; 2019年,获辽宁省科技进步一等奖,煤自燃火灾及瓦斯爆炸在线预警与协同应急技术,排名第一。
  4. 姓名:白刚
    排名:4
    行政职务:副院长
    技术职称:教授
    工作单位:辽宁工程技术大学
    对本项目技术创造性贡献:开发了液态二氧化碳防灭火成套技术和装备;参与研发了低温发泡漏风封堵材料。 对创新点3做出贡献。 旁证材料:附件1-2、附件1-5。
    曾获国家科技奖励情况:2024年,获中国安全生产协会安全科技进步奖二等奖,矿井液态CO2低碳高效降温关键技术及应用,排名第一; 2023年,获中国职业安全健康协会科技进步二等奖,煤矿瓦斯抽采钻孔卸压漏气机理及高效封孔关键技术,排名第一。
  5. 姓名:亓冠圣
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:山东科技大学
    对本项目技术创造性贡献:参与开发了液态二氧化碳防灭火成套技术和装备;参与开发了多源信息融合矿井煤自燃综合监测预警与智能管控平台;共同研发了纳米复合凝胶阻化材料。 对创新点2,3做出贡献。 旁证材料:附件1-1-2。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,获山东省技术发明奖二等奖,煤自燃智能监测预警装备与高效防控关键技术及应用,排名第五; 2022年,获山东省自然科学奖二等奖,煤自燃逐级氧化与危险区域精准辨识理论及高效防控方法,排名第三; 2021年,获中国职业安全健康协会科技进步二等奖,含瓦斯煤岩裂隙漏风氧化致灾机制及浆泡材料防控技术,排名第六。
  6. 姓名:张园勃
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:参与开展煤自燃转捩态势评估方法研究;参与开发了纳米复合凝胶阻化材料和低温发泡漏风封堵材料。 对创新点1,3做出贡献。 旁证材料:附件1-1-1、附件1-5、附件2-2-2、附件2-2-5、附件2-2-6、附件2-2-7、附件2-2-8、附件2-2-12、附件2-2-17
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业协会科学技术一等奖,煤自燃危险性双因子本质判定方法与协同防控关键技术研发及应用,排名第四;2025年,获中国职业安全健康协会科技进步一等奖,煤矿封闭火区煤自燃与瓦斯耦合灾害致灾机制与防控关键技术研究,排名第五;2025年,获陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,煤自燃倾向性本质判定方法及荷电水雾防控技术,排名第三。
  7. 姓名:王文忠
    排名:7
    行政职务:总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西延长石油巴拉素煤业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责羟基自促进煤自燃理论在矿井现场的验证;负责井下气体激光光谱在线监测装备和低温发泡漏风封堵材料的现场试验和应用。 对创新点3做出贡献。旁证材料:附件1-4,附件2-2-10。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,陕西省科学技术进步奖一等奖,西部大埋深厚基岩煤矿全断面机械破岩智能建井关键技术与工程实践,排名第十三。
  8. 姓名:肖波
    排名:8
    行政职务:董事长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:乌海市路天矿业有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:负责基于突变理论的煤自燃转捩态势评估方法在矿井的现场实践;负责多源信息融合矿井煤自燃综合监测预警与智能管控平台和低温发泡漏风封堵材料的现场试验和应用。 对创新点2,3做出贡献。 旁证材料:附件2-2-12、附件2-2-17、附件1-4。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国职业安全健康协会科技进步一等奖,煤矿封闭火区煤自燃与瓦斯耦合灾害致灾机制与防控关键技术研究,排名第六。
  9. 姓名:张福成
    排名:9
    行政职务:副主任
    技术职称:教授级高工
    工作单位:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
    对本项目技术创造性贡献:负责煤矿火灾综合监测智能预警平台在矿井现场的应用与推广,负责低温发泡漏风封堵材料和纳米复合凝胶阻化材料的现场试验和应用。 对创新点3做出贡献。 旁证材料:附件1-4,附件2-2-11。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国职业安全健康协会科技进步一等奖,浅埋藏多煤层煤自燃靶向阻化-隔氧协同防控材料体系及应用,排名第一; 2024年,获中国安全生产协会安全科学技术二等奖,矿井通风实时可视化仿真与风流应急调控,排名第一。
  10. 姓名:王廷胜
    排名:10
    行政职务:部门经理
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西延长石油巴拉素煤业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责羟基自促进煤自燃理论在矿井现场的验证;负责井下气体激光光谱在线监测装备和低温发泡漏风封堵材料的现场试验和应用。 对创新点3做出贡献。旁证材料:附件1-4-1,附件2-2-10。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安科技大学
    单位贡献:作为本项目的第一完成单位,西安科技大学为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为: 1)组织并完成了项目策划和实施工作; 2)开展了基于氧原子落位倾向的羟基自促进氧化煤自燃理论、差定温互补的煤自燃危险性双因子本质判定体系与煤自燃转捩态势判定方法等内容的研究; 3)研发了一种新型兼具物理隔绝与化学淬灭协同效应搭载抗氧化剂的纳米复合凝胶阻化材料; 4)共同开发了煤矿火灾综合监测智能预警平台; 5)为项目的顺利实施提供了人力资源与优质的工作环境与场所; 6)提供了本项目所需的设备、能源、图书资料和数据库等资源; 7)为本项目提供配套经费支持。

  2. 单位名称:中煤科工集团沈阳研究院有限公司
    单位贡献:作为本项目的主要合作完成单位,中煤科工集团沈阳研究院有限公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为: 1)研发了矿用本安型气相色谱仪; 2)研发了煤矿井下激光光谱束管在线监测装备; 3)集成开发了分布式光纤测温系统、漏风量在线监测系统、密闭区气体监测系统,开发了集“在线监测、分级预警、专家决策”为一体的火灾综合预警平台; 4)主持制定了煤矿用红外气体分析仪通用技术条件和煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件行业标准,为矿井火灾防控提供了坚实的技术支撑和标准依据。

  3. 单位名称:辽宁工程技术大学
    单位贡献:作为本项目的主要合作完成单位,辽宁工程技术大学为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为: 1)协助相关课题技术方案的设计与实施方案制定; 2)发明了液态CO2井下分装、储罐增压、输送管路分段压力补偿与保冷技术,研发了分段伸缩节柔性管路连接技术; 3)通过相变余热吸收增效与界面调控,共同研发了兼具低发热量、高发泡倍数和高稳定性的低温发泡漏风封堵材料。

  4. 单位名称:山东科技大学
    单位贡献:作为本项目的合作完成单位,山东科技大学为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为: 1)协助相关课题技术方案的设计与实施方案制定; 2)共同开发了液态CO2实时制备和井下输送保冷技术; 3)共同开发了新型纳米复合凝胶阻化材料。

  5. 单位名称:陕西延长石油巴拉素煤业有限公司
    单位贡献:作为本项目的合作完成单位和技术推广单位,陕西延长石油巴拉素煤业有限公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出重要贡献,表现为: 1)负责转捩态势判定理论在矿井现场的验证。负责井下气体激光光谱在线监测装备和低温发泡漏风封堵材料的现场试验、应用和推广; 2)矿区提供了项目理论和装备现场验证所需要的实验场地、实验样本以及相关配套设备,为项目的落地和推广提供了资金人员支持。

  6. 单位名称:乌海市路天矿业有限责任公司
    单位贡献:作为本项目的合作完成单位和技术推广单位,国家能源集团乌海能源有限责任公司乌海市路天矿业有限责任公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出重要贡献,表现为: 1)负责煤自燃转捩态势判定方法在矿井的现场实践;负责煤矿火灾综合监测智能预警平台和低温发泡漏风封堵材料的现场试验和应用; 2)矿区提供了项目理论和装备现场验证所需要的实验场地、实验样本以及相关配套设备,帮助研发团队评估新技术的实际效果,并提供了及时的反馈,为项目的落地和推广提供了资金人员支持。

  7. 单位名称:中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
    单位贡献:作为本项目的合作完成单位和技术推广单位,中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出重要贡献,表现为: 1)负责煤自燃转捩态势判定方法在矿井现场的验证,负责煤矿火灾综合监测智能预警平台和纳米复合阻化凝胶的现场试验和应用; 2)矿区提供了项目理论和装备现场验证所需要的实验场地、实验样本以及相关配套设备,为项目的落地和推广提供了资金人员支持。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处