安全生产先进适用技术与产品指导目录第一批

-1-附件1安全生产先进适用技术与产品指导目录（第一批）说明安全生产事关人民群众生命财产安全，事关改革开放、经济发展和社会稳定大局，事关党和政府的形象和声誉，是全面建成小康社会的内在要求，是“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念应有之义。我们组织有关科研单位对近年来依托国家、省部级科技计划项目研制开发的先进适用技术与产品进行较为系统的归类、整理和凝练，并组织专家进行了评审，筛选出41项技术成果编制形成了《安全生产先进适用技术与产品指导目录（第一批）》（以下简称《指导目录》）。《指导目录》涵盖了煤矿安全、非煤矿山安全、危险化学品安全、职业危害等5个方面，是我国安全生产领域当前迫切需要的相关技术、工艺和装备，具有较好的实用性。由于时间有限，未对各项技术成果的经济指标和实际运行情况进行现场核实。任何机构使用本目录所列技术成果，请认真研究分析该-2-技术在相关应用中的适用性，并根据《合同法》等相关法律法规，与技术咨询方约定双方权利义务，在技术交易和使用中严格履行供需双方的责任与义务。-3-一、煤矿安全序号技术名称主要功能特点适用范围1分体式履带钻机及瓦斯抽采钻孔快速钻进技术采用适用于软、中、硬煤层的三种快速钻进工艺技术方法，研制了4款分体式履带钻机。其中两款型号的钻机采用两体三部分结构形式，井下使用更加灵活和安全；另外两款型号钻机宽度仅为0.85m，是目前国内最窄的坑道履带钻机。钻机采用紧凑型多变幅整机结构，可实现主机水平开孔高度、主机与孔口距离、主机仰俯角度、水平角度的大范围调整，可实现巷道全断面钻孔施工。钻机最大扭矩为4300Nm，具有在本煤层施工300m深瓦斯抽采钻孔的能力。适用于类似两淮矿区、西南矿区狭窄巷道和煤与突出煤层等复杂地质条件下本煤层、邻近层瓦斯抽采钻孔施工。2煤矿采动区瓦斯地面井抽采成套技术集采动区瓦斯资源评估、地面井布井位置优选、井型结构优化设计、钻井高危位置判识及工程防护、钻完井施工控制和安全抽采等技术于一体。基于采场围岩破坏和井筒套管变形的耦合作用机理，优化设计地面井结构及防护工艺，通过在采煤工作面前方提前施工地面井或直接在老采空区地表施工钻井，并安设配套的地面井负压抽采系统，实现煤层采动卸压区、工作面上隅角和采空区的瓦斯抽采。可提高采动区地面井抽采运行周期，保证地面井成功率不低于80%，发挥持续抽采煤层采动卸压区、工作面上隅角和采空区瓦斯的“一井多用”功能。适用于地形地貌相对平坦的丘陵或平原区域；煤矿主采煤层上方有承压含水层；单一开采煤层或煤层群条件矿区。3煤矿井下大电流瞬变电磁探测技术通过对井下小回线电磁场的数值模拟，利用全区视电阻率计算和深度转换、surfer成图等技术，实现煤矿井下灾害水源的超前探测。主要技术指标：（1）主机采用收发一体设计，采集部分采用24位AD转换接收，最高采样频率2MHz；发射部分最高电流可达4.5A，数据处理部分可实现即时成像；（2）探头采用高磁导率的磁芯，接收等效面积达450m2；（3）利用曲线斜率与时间指数幂项的相关性，拟合正演曲线，修正线框过渡过程影响，解决了电感效应影响；（4）通过搜索算法实现全空间系数K的自适应选取，消除了人为经验影响。适用于煤矿井下掘进巷道超前探测、顶底板赋水性探测、工作面内部灾害水源探测等。4多参数成图巷道超前探测系统采用多参数对比分析及空间多角度全面立体成图技术，解决了单一视电阻率参数存在的浅层屏蔽及煤矿井下低阻环境含水异常不突出的问题。系统探测范围覆盖巷道正前、侧前、斜上、斜下等多个方位，可准确探明巷道掘进波及范围内隐伏突水隐患情况，实现对含水异常空间形态的准确刻画，探测距离为150-220m。适用于矿山、隧道等掘进巷道前方突水隐患探测。-4-序号技术名称主要功能特点适用范围5动水大通道突水钻孔控制注浆高效封堵成套技术采用具有自主知识产权的钻孔控制注浆专利技术，实现动水大通道的快速封堵，并可配合高效定向钻进技术使用。主要技术指标：（1）单次有效注浆量不小于10m³，可形成大断面封堵体，固结体凝胶过程呈受控柔性状态，可依受注体形状凝胶，封堵能力、抗冲击能力强；（2）凝胶及养护条件良好，固结体强度大于5MPa；（3）单袋2-4小时可快速充满。适用于矿山水害治理与矿山救援工程。6自震式微震监测技术突破传统微震监测系统只能被动接受微震信号，且震源定位需要假定微震波在煤岩体传播过程中保持波速不变的限制，采用可调频自激震源，融合地震定位和层析成像技术，对监测区域内波速场进行实时反演与解算，可计算出煤岩体破裂发生的时间、坐标位置、能量大小和震级等特征，还可在波速场扫描的基础上推断给出监测区的应力场分布特点，根据建立的煤岩动力灾害预警模型，实现煤岩动力灾害危险性预警。主要技术指标：（1）同步授时精度为10-6s；（2）采样频率35kHz；（3）配备自激震源，定位精度5-10m。适用于煤岩动力灾害监测预警。7冲击地压声电实时监测预警技术通过对电磁辐射、声发射等信号的分布式实时监测，对监测数据自动进行趋势分析，采用区域性临界值法和动态趋势法实时判定危险性，实现对冲击地压灾害的分级预警。主要技术指标：（1）电磁辐射传感器监测范围为7-22m，最大监测50m；（2）声发射传感器监测范围为10-100m；（3）微震传感器监测范围为10m-3km。适用于冲击地压和煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害实时监测预警。8冲击地压监测预警与解危方法采用自震式微震监测和光纤光栅采动应力监测技术，反演出煤岩体在不同采动条件下的应力集中和能量聚集区域的时空分布规律，建立以应力监测为核心的多级分源时空监测体系，实现不同尺度下煤矿冲击地压的监测预警。主要技术指标：（1）震源定位精度10m；（2）可实现1个钻孔内5个测点的应力测量。同时，对煤岩体在不同采动条件下的应力集中和能量聚集区域的时空分布规律、防范措施作用机理进行系统的研究分析，建立起适合我国煤矿冲击地压的综合防治理论和技术体系，解决了冲击地压矿井监测预警与解危问题。适用于矿井（尤其是发生过冲击地压或有发生冲击地压危险矿井）冲击地压等煤岩动力灾害的监测、预警和防治。-5-序号技术名称主要功能特点适用范围9井工矿坚硬顶煤顶板水力致裂控制成套技术采用定向致裂、增加裂缝数目与均匀致裂等水力致裂控制方法在煤岩体中人工增加裂缝，控制采煤工作面顶板的冒落，实现对煤岩体结构的改造，为坚硬顶板、冲击地压、临空巷道大变形、综放面坚硬顶煤冒放性与初采瓦斯等控制提供了新的解决思路和方法。主要技术指标：（1）致裂钻孔最小孔径达32mm；（2）单水路高水压专用胶囊封孔器的效率高，能重复利用；（3）单孔控制范围30m以上，钻孔致裂封孔深度可达80m以上；（4）与爆破相比，顶板控制距离更远、安全性高、管理简单，且成本不到其1/10。适用于井工矿坚硬顶板、放顶煤开采坚硬顶煤冒放性控制，低透气性煤层增透抽采瓦斯消突等。10煤矿顶板动态监测系统针对传统顶板监测系统数据处理不完善的技术难题，采用工作循环精确识别和多支架顶板运动规律分析技术，通过对巷道顶板离层、锚杆（索）受力、围岩应力和表面位移等数据的综合处理分析，实现巷道安全状态及支护合理性分析。主要技术指标：（1）综采工作面循环识别准确率92%以上；（2）压力传感器数据采集精度达1%，采集周期30s-5min可调；（3）系统设备通过了抗干扰测试（3级A类），防护等级达到IP65；（4）系统支持最多4000个终端设备接入；（5）系统软件以报表、曲线、图谱等多种方式展现顶板动态变化过程。适用于煤矿、金属非金属矿山、隧道工程等顶板参数监测。11煤矿巷道综掘与锚喷作业区域控除尘技术通过改进典型水雾捕尘机理，基于单一雾场雾滴粒径-速度分布及尘雾耦合规律，形成综掘工作面高效喷雾降尘技术；借助数值模拟及数据拟合分析，确定合理的综掘工作面局部通风系统及最佳通风参数，建立附壁风筒旋流风幕封闭式控除尘系统，形成煤矿巷道综掘与锚喷作业区域控除尘技术。主要技术指标：（1）综掘面综合降尘率平均达到93%左右；（2）综掘面人员作业区域粉尘控制在20mg/m3左右；（3）锚喷作业地点粉尘浓度控制在10mg/m3以下；（4）湿式混凝土喷射机作业流量可达7-9m3/h；（5）喷层水平输送距离达150m，垂直输送距离30m，输送能力较国外产品提高1倍；（6）回弹率低，仅为15%左右；（7）支护强度大于25MPa。适用于煤矿巷道综掘工作面与锚喷作业区域，隧道、地铁等地下工程，边坡支护、水利工程等地面工程的喷浆作业区域。-6-序号技术名称主要功能特点适用范围12矿用救灾无线通信系统采用安全信息采集、井下无线宽带通信、音视频数据同步传输等技术，可实现救护队员体征参数、环境参数、环境视频图像等重要信息的无线传输，还可实现指挥人员、救护基地和救护队员之间无线语音集群通话，以便正确指挥救援，避免次生灾害。主要技术指标：（1）可监测救护队员体温、心率、姿态、活动度等生命体征；（2）可监测温度，CH4、CO和O2浓度等环境参数，其中CO检测范围：0-5000ppm，CH4检测范围：0-100%；适用于矿区紧急救援和突发事件处理。13煤矿四维灾害模拟与预警系统通过建立精细的瓦斯、水文、应力、地温分布、矿压分布等地质模型，结合各种实时监测数据、生产数据和各种灾害的发生机理，利用模态识别技术对危险源进行判识，实现对矿山顶板、煤与瓦斯突出、突水透水、冲击地压、煤层自燃等各种灾害的超前预测和安全预警。对于突发的灾害事故，系统自动匹配并启动数字应急预案，通过四维地理信息技术平台的技术分析，结合三维物联网感知技术、井上下双向通信技术、导航技术等实现各个应急单位、部门、机构的快速联动和协同救灾。适用于各类矿山灾害模拟与预警。14自动隔绝式压缩氧气自救器采用先进的机械、电子、无线高频传输技术和新型的环保材料研制而成，能使井下作业人员与有害空间隔绝，同时自动为佩戴者提供氧气实现自救，为灾变现场作业人员逃生赢得宝贵的时间。主要技术指标：（1）自动启动、手动启动、手动开启功能互为补充，安全冗余度高；（2）采用硅胶半面罩连接供氧，保证了接颜密合性，避免了传统口鼻夹具容易脱落出现意外的弊端；（3）自动启动响应时间3s，手动启动时间5s，手动开启时间7s；（4）防护性能符合《隔绝式压缩自救器》（AQ1054-2008）、《自动压缩氧自救器（装置）》（Q/ST-Z1001-2014）等相关规定，自救器自动开启电气单元达到Exia1Ma最高防爆等级。适用于煤矿金属非金属矿山、冶金、化工、船舶、隧道、建筑、军事、消防、公共安全等相关领域。15煤矿安全监测监控系统基于多主通信，采用工业以太环网和现场总线型传输架构，实现了全数字化信息传输，系统的最大监控容量为255台分站，满足各类矿井的监控需要。主要技术指标：（1）基于多主通讯的数字分站可在10s内将井下传感器数据变化上传至地面，亦可在5s内完成分站之间的异地断电功能；（2）系统终端设备具有即插即用、类型自识别、故障自诊断、数据黑匣子等功能。适用于煤与瓦斯突出矿井的瓦斯、火等灾害的监测监控和预警。-7-序号技术名称主要功能特点适用范围16煤矿井下安全光纤传感综合监控系统通过集成工业以太网、开放式总线传输、系统通信故障自诊断、中终端设备对等通信等技术，构建适用于煤矿井下环境的多环冗余与开放式总线接入、无线数据接口相结合的，高速率、多冗余的安全监控系统网络结构，提高了煤矿安全监控系统通信结构的稳定性、抗干扰性、系统互联互控性、监测点容量、系统巡检时间与故障控制响应时间等性能指标，实现不同系统间的互联、互控。主要技术指标：（1）甲烷浓度监测：范围0-100%，误差±0.06%（0-9.99%）、真值的±6%（1-100%），响应时间7s，传输距离6km；（2）一氧化碳浓度监测：范围0-1000ppm，分辨率1ppm，误差±10ppm；（3）乙炔浓度监测：范围0-1000ppm，分辨率0.1ppm，误差±0.5ppm；（4）乙烯浓度监测：范围1-200ppm，分辨率1ppm，误差±1ppm；（5）乙烷浓度监测：范围0-500ppm，分辨率1pp