| 学科专业评审组: | 环境与资源利用组 | | 项目名称: | 煤层压注液态CO2致裂增透及气化增流一体促抽瓦斯技术与装备 |
| 提名单位: | 陕西省煤炭学会 |
| 提名等级: | 一等奖 |
| 提名单位意见: | 西安科技大学等单位完成的“煤层压注液态CO2(L-CO2)致裂增透及气化增流一体促抽瓦斯技术与装备”项目,率先提出了井下压注L-CO2“致裂煤岩增透”及相变气化“驱置瓦斯增流”强化抽采方法。建立了煤层压注L-CO2致裂增透及气化增流强化瓦斯抽采理论,揭示了L-CO2“高压致裂、冷冲扩缝、溶蚀增隙”协同增透煤岩多尺度孔裂隙形成演化机制,阐明了气化“相变增压、渗流驱替、解吸置换”协同增流驱置煤层瓦斯机制。研发了首台套井下压注L-CO2致裂增透煤岩及相变驱置瓦斯系列装备,开发了预防高压、堵管、窒息、低温风险的安全保障技术,形成了“注气保压-注液增压-换热置气-邻孔抽采”促抽瓦斯工艺。提出了L-CO2“单孔压注-邻孔群抽-压抽协同”区块促抽瓦斯模式,建立了L-CO2“布孔-压注”参数分级指标体系,构建了井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”一体促抽瓦斯技术体系。
项目成果出版专著1部,授权发明专利30余项,软著2项,论文80余篇,煤安认证8项,经中国煤协鉴定达国际领先水平。在陕煤、淮矿、平煤等20余家企业百余个工作面应用推广,减少了瓦斯治理钻孔数量,提升了抽采效率,缩短了预抽达标时间,缓解了采掘接续紧张,提升了瓦斯治理水平,新增产值36.3亿,利润13.1亿,经济社会效益显著。
提交成果材料齐全、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: | 

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| 客观评价: | 

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| 应用情况和效益: |  |
| 主要知识产权和标准规范等目录: | 

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| 主要完成人: | - 姓名:文虎
排名:1 行政职务:副校长 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:1.项目总负责人、总体技术负责,提出了本项目的研究思路、确定了项目技术路线,全面负责项目的研发与推广;
2.创建了压注L-CO2致裂增透煤岩及相变驱置CH4强化瓦斯抽采理论(创新点1,附件2-2-21、2-2-22、2-2-26,2-2-27);
3.研发了首台套井下压注L-CO2致裂增透煤岩及相变驱置瓦斯装备(创新点2,附件2-2-24);
4.构建了井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”强化瓦斯抽采技术体系(创新点3,附件2-2-20)。 曾获国家科技奖励情况:1.2010年,国家科学技术进步奖,二等奖,高瓦斯大倾角煤层开采煤自燃火灾防治技术研究,第2, 2010-J-238-2-02-R02;
2.2019年,陕西省科学技术进步奖,二等奖,煤自燃分级预警与主动防控技术研究,第1,2019-J-4466-2-R01。 - 姓名:徐景果
排名:2 行政职务:灾害研究中心副主任 技术职称:高级工程师 工作单位:陕西煤业股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:1.组织井下压注L-CO2致裂增透煤岩及相变驱置瓦斯装备工业试验,明晰了明晰了L-CO2致裂煤岩及驱置CH4特性参数及压注过程相态演化规律(创新点1);
2.参与了井下L-CO2压裂增透煤岩及相变驱置瓦斯安全保障技术开发(创新点2)。 曾获国家科技奖励情况:1.《黄土沟壑区水库下特厚煤层采动覆岩破坏规律与安全开采技术》获2023年陕西省煤炭科学技术奖二等奖;
2.《彬长矿区煤巷冲击变形破坏机理及高强防蚀主动支护技术研究与应用》《深部强冲击矿井覆岩活动规律、周期性预警及精准卸压技术》获中国煤炭工业协会2025年度科学技术奖二等奖;
3.《强冲击矿井采动巷道锚固结构损伤机理及支改卸护综合控制技术研究与应用》获中国煤炭工业协会2025年度科学技术奖三等奖。 - 姓名:樊世星
排名:3 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:1.明晰了L-CO2致裂煤岩及驱置CH4“注液增透-气化增流”特性参数及压注过程相态演化规律(创新点1,附件2-2-22、2-2-25,2-2-27);
2.研发了首台套井下压注L-CO2致裂增透煤岩及相变驱置瓦斯装备(创新点2,附件2-2-24);
3.提出了L-CO2“单孔压注-邻孔群抽-压抽协同”分区段瓦斯促抽模式(创新点3,附件2-2-20、2-2-23)。 曾获国家科技奖励情况:1.2021年,黑龙江省科学技术奖,二等奖,近距离煤层开采瓦斯与煤自燃协同预控关键技术及应用,第5,2021-J-080-2-R05;
2.2023年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,一等奖,煤化工CO2废气资源化用于煤自燃防控成套技术及其装备研究,第5。 - 姓名:陈建
排名:4 行政职务:副总经理 技术职称:正高级工程师 工作单位:淮南矿业(集团)有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:1.参与研发了井下L-CO2压裂增透煤岩及相变驱置瓦斯安全保障技术(创新点2,附件2-2-24);
2.开展井下压注L-CO2强化瓦斯抽采技术工业性试验,保障了瓦斯促抽模式的现场实施与应用(创新点3、附件2-2-23)。 曾获国家科技奖励情况:1.2015年,安徽省科学技术进步奖,一等奖,淮南矿区高瓦斯高地温矿井热害综合治理技术研究与工程实践,第6,2015-1-R6;
2.2019年,安徽省科学技术进步奖,一等奖,深部软煤原位取样精准测定瓦斯含量关键技术及装备,第3,2019-1-R3。 - 姓名:程小蛟
排名:5 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:1.揭示了L-CO2“高压致裂、冷冲扩缝、溶蚀增隙”协同增透煤层多尺度孔裂隙形成演化机制(创新点1,附件2-2-23);
2.参与研发了井下高中低压L-CO2压裂煤岩增透技术及装备的技术研发和工业试验(创新点2,附件2-2-24)。 曾获国家科技奖励情况:1.2023年,中国煤炭工业协会科技进步奖,二等奖,高突矿井煤层群自然发火动态监测预警及分级主动防控技术研究, 第7,2023-2139-R07.
2.2023年,中国安全生产协会科技进步奖,一等奖,孟巴矿多分层错距开采特厚遗煤自燃规律及精准防控技术,第15,2023-1-054-R15. - 姓名:王世斌
排名:6 行政职务:原总经理 技术职称:正高级工程师 工作单位:陕西煤业股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:1.组织煤层压注L-CO2致裂增透及气化增流一体促抽瓦斯技术原位试验,为装备研发奠定现场数据基础(创新点2,附件2-2-21);
2.开展技术推广,为L-CO2“单孔压注-邻孔群抽-压抽协同”分区段瓦斯促抽模式提供原位试验场地(创新点3,附件2-2-27)。 曾获国家科技奖励情况:1.2024年,中国煤炭工业协会科学技术奖,特等奖,特厚煤层10m超大采高综采关键技术与装备治理关键技术,第5;
2.2022年,中国煤炭工业协会科学技术奖,一等奖,护盾式煤矿巷道智能掘进机器人系统,第1。 - 姓名:费金彪
排名:7 行政职务:副总经理 技术职称:工程师 工作单位:西安天河矿业科技有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:1.参与研发井下压注L-CO2致裂增透煤岩及相变驱置瓦斯装备压注泵,结合现场工业试验情况迭代升级并进行推广应用(创新点2);
2.参与研究井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”分级适配参数,通过工业试验开展验证(创新点3)。 曾获国家科技奖励情况:1.2012年,陕西省科技进步奖,一等奖,煤田火区演化规律及控制新技术研究,第8,2012-1-13-R8;
2.2012年,中国煤炭工业协会,一等奖,煤田火区形成演化过程及灭控理论与方法研究,第8,2012-108-R08。 - 姓名:王宁
排名:8 行政职务:主任师 技术职称:高级工程师 工作单位:陕西煤业股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:1.参与研发了井下中低压L-CO2增透煤岩及相变驱置CH4技术及装备(创新点2);
2.组织实施了井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”强化瓦斯抽采技术体系原位试验,为井下压注L-CO2分级适配参数提供关键现场参数(创新点3,附件2-2-20)。 曾获国家科技奖励情况:获得2018年度、2021年度中国煤炭工业科学技术奖二等奖。 - 姓名:张维
排名:9 行政职务:总工程师 技术职称:高级工程师 工作单位:陕西煤业股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:1.参与研发了井下中低压L-CO2增透煤岩及相变驱置CH4技术及装备,积极协调现场工业试验,为获取现场工业参数奠定了关键基础(创新点2);
2.参与L-CO2“单孔压注-邻孔群抽-压抽协同”分区段瓦斯促抽模式现场工业试验(创新点3)。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:刘文永
排名:10 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:1.参与研发了井下L-CO2压裂增透煤岩及相变驱置瓦斯安全保障技术,降低井下压注L-CO2“高压、堵管、窒息、低温”等方面的安全风险(创新点2);
2.开展井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”分级适配参数现场试验,确保工业试验参数获取(创新点3)。 曾获国家科技奖励情况:1.2019年,陕西省科学技术进步奖,二等奖,煤自燃分级预警与分级防控技术研究,第2,2019-J-4466-2-R01;
2.2017年,陕西省科学技术奖,二等奖,基于物联网的煤自燃监测预警技术研究与应用,第7,2017-2-018-R7 - 姓名:李凯
排名:11 行政职务:业务主管 技术职称:高级工程师 工作单位:陕西煤业股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:1.协助开展井下中低压L-CO2增透煤岩及相变驱置CH4技术及装备工业试验,确保现场试验顺利开展(创新点2);
2.组织开展井下压注L-CO2强化瓦斯抽采技术体系工业试验,并对成果进行应用推广,奠定了分级适配参数的数据基础(创新点3)。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:刘名阳
排名:12 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:1.参与开发L-CO2低压罐注、中压泵注增压技术,研制了井下移动式L-CO2储罐,并开展现场原位实验(创新点2,附件2-2-26)
2.参与研发L-CO2压裂增透及驱替CH4主要控制装备,研发了压注泵和电磁阀联动监测与智能调控系统,实现压注泵“超温超压”双闭锁和全管网CO2保压输送(创新点2,附件2-2-29)。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:金霏阳
排名:13 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:西安科技大学 对本项目技术创造性贡献:1.参与研究了L-CO2致裂煤岩及驱置CH4“注液增透-气化增流”特性参数及压注过程相态演化规律(创新点1,附件2-2-20);
2.参与研究了L-CO2气化“相变增压、渗流驱替、置换解吸”协同增流驱置煤层瓦斯作用机制(创新点1,附件2-2-22)。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:童校长
排名:14 行政职务:资深主管 技术职称:高级工程师 工作单位:淮南矿业(集团)有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:1.参与研究L-CO2致裂煤岩及驱置CH4“注液增透-气化增流”特性参数及压注过程相态演化规律,推广应用并组织开展工业试验(创新点1,附件2-2-24);
2.参与研究井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”强化瓦斯抽采技术体系(创新点3)。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:柳博聪
排名:15 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:1.参与研究了L-CO2“高压致裂、冷冲扩缝、溶蚀增隙”协同增透煤层多尺度孔裂隙形成演化机制(创新点1,附件2-2-22,附件2-2-27);
2.参与井下压注L-CO2“注液增透-气化增流”强化瓦斯抽采技术体系现场工业试验(创新3,附件2-2-20)。 曾获国家科技奖励情况:1.2023年,中国煤炭工业协会科学技术奖,二等奖,高突矿井煤层群自然发火动态监测预警及分级主动防控技术研究,第11,2023-2139-R11。
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| 主要完成单位及创新推广贡献: | - 单位名称:西安科技大学
单位贡献:西安科技大学全面负责本项目研究方案的制定与组织实施,完成了煤层压注L-CO2致裂增透及气化增流一体促抽瓦斯技术与装备研究,与陕西煤业股份有限公司、淮南矿业(集团)有限责任公司等合作完成。表现为:1)考虑井下狭窄空间和封闭环境等实际条件,提出了井下液态 CO2驱替置换煤层CH4成套装备系统架构;2)提出了决定该装备性能的4个关键参数及科学确定方法,研制了“耐低温、抗酸性”双活塞卧式系列液态CO2输送泵,并与液态CO2储运装置、智能监测与控制装置、远程数据采集装置进行系统集成,研制了国内首套煤矿井下液态CO2驱替置换煤层CH4成套装备,获得了国内首个煤安标志,并进行了项目成果的推广应用。
- 单位名称:陕西煤业股份有限公司
单位贡献:陕西煤业股份有限公司作为该项目的主要参与单位之一,提供了大量人力物力的支持及多个试验场地。表现为:1)协助西安科技大学选取了彬长、黄陵、韩城等典型高瓦斯矿区作为试验场景,2)针对矿区瓦斯治理需求,研发了井下中低压液态CO2增透煤岩及相变驱置CH4装备及工艺,3)形成了液态CO2压裂增透煤岩及相变驱置CH4成套技术装备与工艺体系。
- 单位名称:淮南矿业(集团)有限责任公司
单位贡献:淮南矿业(集团)有限责任公司作为该项目的主要参与单位之一,提供了大量人力资源与优质工作环境。表现为:1)协助西安科技大学开展穿层钻孔液态CO2压裂增透及驱替CH4技术应用研究,2)对接煤矿实际工作条件,配合西安科技大学开展穿层钻孔的液态CO2高压低温泵工业性试验,保障了液态CO2安全输送技术的现场实施与应用,3)研发了井下高压液态CO2压裂增透煤岩装备及工艺。
- 单位名称:西安天河矿业科技有限责任公司
单位贡献:西安天河矿业科技有限责任公司作为该项目的主要参与单位之一,积极推动项目实施及推广应用。表现为:1)协助西安科技大学研发出液态CO2增压泵、紧急闭锁控制等技术及装备,2)与西安科技大学共同研发出液态CO2压裂增透及驱替CH4技术及主要设备。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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