获奖:2016年陕西省科学技术奖三等奖
该成果以解决矿山垂直钻井救生救援为目标,研制了一套完整的救援体系与国产化、系列化新产品;研制的JFQφ690/5-φ254集束式反井气动潜孔锤钻具,把反井钻进工艺与潜孔锤钻进工艺相结合,在黄玉川煤矿530#排水孔施工中钻进效率是常规钻进的10倍;研制的矿山垂直钻井救生救援装备系统,救生舱设有手动脱离机构,实现了上、下逃逸装置的快速分离;采用CAN总线控制技术,实现拉力极限报警。
获奖:2016年度陕西省科学技术奖二等奖
该成果提出了小偏移距地震AVO技术预测煤层瓦斯富集带的方法,通过典型煤矿瓦斯富集区的预测,证实了方法的有效性;综合利用波阻抗、VP/VS等进行了煤层顶板岩性、含水层富水性、小构造的研究解释,并利用地震分频技术开展了奥灰风化界面及溶洞发育的识别研究,形成了煤矿富水区地震预测的方法技术;采用三维地震信息的数据挖掘和融合分析方法,形成了煤矿瓦斯、富水区等地质因素探测及灾害预测的技术,取得了良好的实际应用效果。
获奖:陕西科学技术奖三等奖
任务来源:陕西省科技厅
主要完成人:王双明、范立民、姚建明、杨宏科、王中锋、张忠喜
主要创新点和应用转化效果:陕北侏罗纪煤田是我国现已探明的煤炭资源量最大的煤田之一,资源量约占全国的 14%。榆神矿区是陕北侏罗纪煤田资源条件、开采条件最好的地区,储量丰富、煤质优良、地质构造简单、开采技术条件优越,成为国家规划的 13 个大型煤炭基地之一(陕北基地)的核心建设区。然而,本区地处毛乌素沙地与陕北黄土高原的接壤地带,水资源贫乏和生态环境脆弱也是一个令人关注的问题,如不重视,将会成为今后煤炭工业发展的重要制约因素。区内第四系萨拉乌苏组含水层含水较丰富,水质优良,是目前陕北工农业用水、生态环境维系的主要水源,亦是未来矿区开发的重要水源。毗邻的神木北部矿区采空区,出现了地下水的严重渗漏,并引起泉的干涸、河流断流及植被生长条件恶化。榆神矿区开发是否会出现类似问题,受到了国家有关部门和专家的关注。因此,榆神矿区采煤保水的地质背景条件、实现保水采煤的途径等是亟待研究解决的重大课题,以便在采煤时最大限度地保护地下水资源,解决采煤与保水这一客观矛盾。首次对榆神矿区最上部的可采煤层2-2煤赋存特征、顶板隔水层、含水层进行了系统研究,绘制了各类等值线图;系统地研究了 2-2煤开采形成的冒裂带高度发育情况与第四系地下水的关系,并据此划分了矿区保水采煤的分区;首次提出了各井田采煤保水的地质背景和措施。根据研究报告,国家发展与改革委员会已经批准在榆神矿区建设大保当煤矿(1000万吨/年)和初期年产 300万吨成品油的煤液化项目,目前前期工作正在紧张进行。
获奖:陕西省科学技术奖二等奖
任务来源:陕西省煤田地质局
主要完成人:王兴、张斌成、王国柱、张育平、张俊杰、杨文清、董克宁、张晓宏、陈先虎
主要创新点和应用转化效果:通过收集陕西省 2007年以前煤炭资源勘查、煤 层气资源评价与研究及勘探开发利用资料、矿井瓦斯利用现状,对陕西省煤层埋深 与甲烷含量、煤类、煤厚、煤层生气性及煤层气赋存规律与可抽性进行了深入分析和研究,提出陕西省优先进行韩城矿区南区与吴堡矿区煤层气勘探开发;其次进行澄合、蒲白、铜川矿区及府谷矿区深部煤层气勘探开发。开展黄陇侏罗纪煤田煤层气选区评价和参数井施工工作,为煤层气勘探开发提供参数。根据煤层气源地管网建设和地面钻孔煤层气与矿井瓦斯成分,提出了韩城和吴堡勘探开发的煤层气可直接进入西气东输、靖-西天然气管网等,将煤层气输送给气源附近和管道沿线城市居民和工业用户。在管网不配套的条件下,可在煤层气源附近建 CNG加气站,利用专用运输槽车向附近城市居民供应清洁的煤层气。矿井抽采的瓦斯浓度一般在 30%左右,可用于煤层气发电。
针对陕西省要要实现煤层气规模化和产业化,仍然存在煤层气资源保证程度不够;勘探开发缺乏统一规划和管理;资金不足及政策扶持力度不够;勘探开发关键技术还没有掌握等问题。对此提出了陕西省上要加强对煤层气勘探开发的统一领导;加大煤层气科技投入;组建陕西省煤层气开发公司;制定陕西省煤层气勘探开发利用规划和优惠政策;建立陕西省煤层气勘探开发利用发展基金等对策建议。
获奖:陕西省科学技术奖一等奖
任务来源:陕西省人民政府
主要完成人:王双明,范立民,王国柱,王中锋,刘清泉,姚建明等
主要创新点和应用转化效果:1995年以来,陕西煤田地质局在陕北榆神矿区开展了以地震、钻探为主的综合勘探技术,不但适合陕北煤田地质的特点和规律,而且推动了陕北煤炭资源的勘探进程,加快了勘探步伐。陕西煤田地质局在 16个月的时间内完成了矿区详查,保证了能源化工基地的立项,促进了陕北大型煤炭基地的建设,目前以榆神矿区为主体的陕北煤炭基地已经被国家列为13个大型煤炭工业基地之一。该成果包括榆神矿区详查和大保当、金鸡滩、曹家滩等井田勘探工程,该成果的创新性主要表现在:一是利用钻孔、测井资料与地震解释的煤层相结合,发挥垂向分辨率和横向分辨率的优势互补作用,在保证地质效果的前提下,减少了钻探工程量,控制的精度通过勘探(精查)阶段多个井田和煤矿开采的验证显示良好;二是利用大量的地震勘探数据及钻探验证数据,绘制了多种分析性图件,如沙层、含水层、土层(隔水层)、主要可采煤层上覆基岩等厚线图,侏罗系顶面等高线、等水位线图等,实用性强,对矿区规划和开发有重要的指导作用;三是地质研究程度高。对各煤层的煤质进行了专题研究,提出了最佳的利用方向,绘制了各主要煤层灰分产率等值线图、H/C原子比等值线图、煤灰软化温度等值线图、2-2煤层水分等值线图、各煤层化学活性等值线图等,为矿区的功能规划、设计、开采提供了丰富的信息和资料。部分创新性图件,如H/C原子比等值线图、各煤层化学活性等值线图等是以往我国煤炭勘查报告中所没有的;四是创新性地改进了地震勘探钻孔的施工技术,利用轻便型反循环手动钻探技术,极大地提高了劳动生产效率,降低了勘探成本,对沙漠地区地震勘探的效率突破做出了贡献;五是由于使用了以上新技术新方法,勘探成本大幅度降低,使地质工作费用也大幅度减少。据有关统计资料,本次勘探万吨煤炭资源量详查地质工作费是全国平均水平的 19%;勘探阶段地质工作费用是全国平均水平的 19%~44%。该成果整体上处于国内领先、国际先进水平,其中沙漠地区煤田勘探技术达到国际领先水平。
获奖:陕西省科学技术奖三等奖
任务来源:中国煤田地质总局
主要完成人:王兴、崔忠省、田善学、刘瑞安、申小龙、李存购、韦文奎、刘洪森、成永康、苏芳蓉、刘彦等
主要创新点和应用转化效果:黄陇侏罗纪煤田中西部地处宝鸡市北部的麟游、千阳等山区县,地质条件复杂,钻探难度大,地质工作程度低。本项目主要内容有:黄陇侏罗纪煤田中西部地球物理场与地质构造分析;岩相古地理分析与含煤有利区预测;部分物探及地质、水文地质调查;验证钻孔施工与采样分析;结果评价与报告编制。
主要特点是:多学科理论奠定基础。通过对研究区地球物理场与地质构造分析、岩相古地理分析与含煤有利区预测。从地质学、沉积学、古地理、古地貌学的角度为含煤有利区的确定,提供了理论依据,做到了有的放矢。缩小了研究和调查区域范围;传统方法与多种手段相结合寻找目标。通过部分物探工程施工 和地质、水文地质调查,初步圈定了含煤有利区和进一步研究和工作的目标、范围;物探工程加验证钻探进行实际预测和评价。根据理论和实际工程的控制范围,进行钻探验证。并采样分析,对煤炭资源量、质量进行评价;按照国家标准和行业规范,对所圈定的资源量进行评价,为在研究区进一步开展工作提供理论依据。
项目成果不仅为解决宝鸡地区工业用煤和群众生活用煤之急需,而且对于陕西省关中地区“一线两带”建设,都具有十分重要经济和社会意义。
获奖:陕西省教育厅科学技术二等奖
任务来源:国家自然科学基金面上项目(项目编号:20676110)
主要完成人:周安宁、杨志远、杨伏生
主要创新点和应用转化效果:煤光氧化-生物转化耦合研究是煤多联产温和转化与综合利用研究的新领域。神府丝炭可催化镜煤光氧化反应,光-热耦合氧化是煤定向转化为清洁气体燃料和精细化学品的新途径。与P.C. 菌相比,T.versicolor菌具有较强的溶煤活性。筛选出了粗壮串珠霉,黄绿青霉和黄杆菌属三种高活性溶煤菌株。光氧化神府煤的粗壮串珠菌生物转化率为39.72%,生物转化抽余煤腐殖酸总产率为 35.54%。光氧化神府镜煤的黄杆菌生物转化率为30.80%。原煤经光-生耦合转化后,丙酮可溶物中主要含有 1-甲基-4-[(4-丙基)]乙炔基苯和惹烯,丙酮抽提后的抽余煤经 THF 抽提后主要含有二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二丁酯。研究了模型化合物萘和 4,4,-二羟基二苯基丙烷,以及腐植酸的生物转化过程,阐明了神府煤光-生物耦合转化机理。通过腐植酸含量、菌种组合、生物酶诱导底物等因素对生物溶煤的影响规律研究,阐明了神府煤的生物溶煤机理。
通过测定溶煤速率,基于 Avrami-Erofeev方程建立了生物溶煤动力学模型。在光-生耦合转化产物的结构和性质研究基础上,探讨了生物转化产物在精细化学品和光-生物降解材料制备中的应用,在煤生物降解材料利用方面取得了显著成效。