序号

项目名称

指导

教师

项目

负责人

项目介绍（主要创新点）

1

水害救援钻孔保压增压系统研发

王经明

陈自然

我国小煤矿和整合煤矿7000余座，水文地质条件普遍不清，受到矿内或周边边界不清老空积水的威胁严重，每年都将发生老空透水灾害，成为煤矿重大事故的重灾区。老空透水以后，往往存在着未受水淹的气泡区，许多人员被困于此。救灾时首先向气泡快速施工救援钻孔，以作供气、供水、供食品的通道。然而以往的救援发现，钻孔完成后，气泡被因泄压而消失，造成二次灾害。据调查，我国2012-2014年因救援钻孔泄压造成的死亡事故3起，死亡20人，占总人数的7.5%。据调研，国内外尚无救援钻孔的保压增压装置，因此救援钻孔的二次致灾的风险依然存在，因此研究这种装置具有实际意义。

项目欲研发的装置既具有保压增压作用，又具有供应食品和新鲜空气的作用，将使得带压气泡的矿井水害救援成为可能，对我们这个世界上矿井水害第一大国具有广泛的应用前景。

2

巷道非电式可移动喷雾降尘装置

张超
陈少杰
柏松

高瑞

考虑到以往的传统喷雾降尘装置（顶部）降尘效果有一定的局限性（例：喷雾范围小，降尘效果差，不能自由移动等），现为弥补该缺陷我们将设计制作一种全新的喷雾降尘装置，该装置将利用井下的水压力或风动力等非电力能源提供循环动力，使其能够根据巷道的宽度和高度灵活地移动，从而充分实现矿井井下巷道除尘作用，提高装置的降尘面积和降尘效果。

创新点：

    1、利用非电力能源（水压力或风力等）充当其驱动力使其移动。

    2、可根据实际作业现场（巷道）的宽度和高度设置移动范围。

    3、装置由于可移动，故将增大降尘面积，提高降尘效果。

3

矿井反风方法模拟研究

李勇军
李昊

朱凯颖

本项目采用实物模型模拟研究矿井反风方法。当采掘工作面发生瓦斯浓度骤升或粉尘浓度骤升时，通过主要通风机反转反风和反风道反风方法，真实的再现灾变情况下的矿井内的气体流动方向改变以及观察反风前、后井巷内甲烷及二氧化碳（混合气体）浓度的变化（定性，以有色气体反风前后的颜色深浅判断）。

创新点：

    1、该模型能够模拟矿井实际灾变情况，形象直观地研究展示矿井灾变时期的安全技术措施。

2、本模拟模型的成功研制，将进一步丰富安全工程重点实验室实验项目和实验资源，为大学生专业课实验和进行通风与安全相关技术研究提供实验基础平台。

4

预混气体燃烧爆炸演示平台

胡洋

安川川

通过演示平台的研制过程，使学生进一步掌握课堂上所学习的相关理论知识，培养学生独立查阅文献的能力，基于科学的原理和方法自行设计相应的实验装置。该装置可观测瓦斯+空气预混气体的点火、燃烧、爆炸过程。可用于本科生教学的演示实验。

5

可拆卸小型通风网络系统模拟实验平台

张景钢

索诚宇

此实验平台不仅可以用于教学演示，节省教学资金，不受场地限制，且可以让学生对通风网络系统有更直观的认识。更可以用于科研研究，对项目的模拟也有很好的演示效果。此外，对企业也有很大帮助，企业可以用此系统演示火灾、瓦斯突出等现象，在此类灾害发生时，可以通过此系统的模拟来做出相应的决策，进 而减少伤亡事故，提升煤矿安全水平。

实验平台用管道模拟巷道，节省资金，同时此平台通过传感器与计算机相连，可以在计算机系统上绘成图像，通过计算机网络进行定量分析。此外，项目最吸引眼球的在与平台可以进行拆卸与重组，如果某个工作面的煤采完了，可以把这一部分的实验平台拆卸下来，安装到新开掘的工作面，利用价值可以再升值。

6

基于仿真技术的煤自燃倾向性鉴定虚拟实验系统开发

王晔

陈意明

煤的自燃倾向性是用来区分和衡量不同煤层发生危险程度的一项重要指标，也是对矿井煤层自然发火采取不同的针对性措施进行有效管理的主要依据。煤的自燃倾向性鉴定实验是安全工程专业本科主干课程的重要实践教学环节，对培养学生的专业实践能力有着重要的意义。但是，因为实验仪器设备成本高、结构复杂、操作时间长等问题，通常采用“教师操作，学生观察”的演示实验方式，学生作为旁观者在实验课中只能被动接受，知其然而不知其所以然，容易产生错觉或误解，不利于应用能力、创新能力的培养，实验效果很不理想。本项目提出将虚拟现实技术引入煤自燃倾向性鉴定实验，以计算机三维可视化理论、虚拟仿真技术为基础，应用三维建模软件创建煤的自燃倾向性鉴定装置的三维模型，通过虚拟现实软件开发以三维实验环境、动态气路系统等为主要内容的煤自燃倾向性鉴定虚拟实验交互系统平台，实现操作者和虚拟实验环境零距离接触，以第一人称的方式参与其中，清晰、直观地感知煤自燃倾向性测定设备的结构、功能，身临其境地观察载气、吸附气、混合气等各气路系统的运行路线及规律，完成煤样预处理、仪器常数测定、吸氧量测定及计算等实验步骤的理解和实践。

7

生氧式自救器的改进系统

田冬梅
柏松

周宇

    普通化学氧自救器在使用到后期的时候，往往会附带很高的温度，特别是剧烈运动时，反应速度剧烈，生热更快，并且当处在高温环境中，人们吸入高温的氧气后会对肺部及呼吸道产生直接的伤害，降低自救器的使用效果，间接影响到逃生过程中生还的几率。

    我们对自救器的改进是在软管处加一个降温器，降温器内部是水与尿素反应，能迅速降低温度并维持较长时间，从而减少对工人肺部及呼吸道的直接伤害，减少发生事故时人们的额外的心理和身体负担。

创新点：

    1、改进化学氧自救器结构，加设降温器，能有效缓解高温，给予人们保护。

2、降温器使用的材料为水和尿素，廉价且易得。

    3、降温器不局限于化学氧自救器，只要有软管的自救都可使用。                          

8

不同煤阶煤的渗透率测试研究

郑贵强

王雷锋

煤层气是一种从煤中获得的重要的清洁能源，是除了传统的石油和天然气以后的重要的补充性能源。但是由于多数中国煤是低渗透率煤层，这种特性使的煤层气的开采变的较为困难。

煤层气的渗透率是影响煤层气采收率高低的最重要的参数之一。渗透率对于储层的应力和气体吸附引起的膨胀/收缩行为非常的敏感。研究认为，煤层渗透率的影响因素十分复杂。渗透率的主控因素有煤层的天然裂隙、原地应力和有效应力、煤层埋藏深度和原始储层压力。煤层天然裂隙发育，有利于提高煤层渗透率。在有一定裂缝存在时，随着围压增大，渗透率降低速率较慢，保持较好。上覆地层垂向压力对煤层渗透率也有较大影响，煤层的原始储层压力同样会对煤层渗透性产生影响。煤层渗透性的主要影响因素是原地应力状况，煤层渗透率与原地最小主应力为幂指数关系。

这些研究，对于进一步理解渗透率特征和煤储层的运移机理，提高中国煤层气的采收率，具有重要的研究和指导意义。

9

井下干式钻孔煤粉快速定量收集装置

张超
李东明
徐阿猛

段成刚

 煤矿井下经常需要现场采集定量煤粉，例如煤层突出性能鉴定中瓦斯参数测定，而目前没有合理便捷的收集装置。为了解决井下干式取样过程中，无法定量、取样时间长等问题，本项目力求开发一套钻孔煤粉快速定量收集装置。该装置可通过在钻孔周围加装连接器，配合钻头进行钻孔作业，在连接器底部设置收集器，煤样可在收集器内快速定量称重，提高了采集时间；同时，该套装置可在四周连接水管进行快速除尘，大大减少井下作业场所煤尘危害。

创新点：

    1、快速定量收集煤样，以便分析。

    2、根据钻孔直径，可以调节装置套装口径大小，以达到通用的目的。

    3、对于钻孔进行降尘处理，降低煤尘危害。

10

基于压力差原理非电自动放水器

柏松
徐阿猛
李东明

张子鹏

 瓦斯抽放管路低洼处容易积水，目前使用的放水器容易堵塞。此项目利用瓦斯管路压差放水排渣，避免放水器由于杂质堵塞失效。

瓦斯管路内部为负压，此项目利用瓦斯管路负压与大气压压差实现自动放水器排水排渣功能。首先放水器进水口前增加一个渣水分离器，将大部分杂质分离后通过放水器各阀门开闭调节放水器内气压，完成压差排水。压差排水能排除煤渣分离器未排除的泥状杂质。

11

新形势下高校大学生安全教育

模式研究

张景钢

张卓野

    最近各种大学生安全问题层出不穷，社会对大学生安全问题的关注提升到了前所未有的程度，各地高校也在积极地对大学生开展安全教育，然而大学生的安全问题并没有得到一个良好的改善，对大学生安全教育的改革刻不容缓。

    除此之外，由于奔驰彩票位于被称为“三不管地区”燕郊，并且同时面对北京，天津，河北等地的各种各样的人，所以，大学生面对的安全问题也来自各方各面。所以安全问题必须解决。

大学生安全教育的教学不单纯在多方面的安全知识讲授，更在于安全知识的运用和防范技能的培养。

创新点：

    1、跟公共单位以及私人企业合作。

2、进行基本医疗常识的灌输和技能培训。   

3、场景模拟。

4、增强防身技能与意识。

12

井下瞬变电磁超前探测观测系统辅助装置

李飞

潘建旭

时博浩

矿井巷道掘进过程中，前方隐伏的导（含）水断层、溶洞、老空区等一直是困扰安全生产的重大隐患。在超前探测隐患水体方面，瞬变电磁是一种主要方法。目前，瞬变电磁仪主要以国外仪器为主，因主要设计用于地面探测，没有专门的井下辅助装置，所以提出本课题。

课题内容包括：设计改造发射线圈的辅助框，解决原框笨重，组装繁琐的问题，通过改变材质和组装方式来解决；设计制作发射线圈和接收线圈的辅助角度板和角度杆，解决探测方向转换费时且不精确的问题；设计制作仪器各部件背包，如针对主机（15kg），原为通过把手两人抬的设计，为了适应井下空间狭小的特点，设计为背包形式。创新点：

1. 设计改造发射线圈辅助框，减轻重量，使组装更方便，可减少仪器搬运人员1人，并提高组装效率。

2. 设计放射线圈和接收线框辅助角度板和角度杆，可提高探测方向的控制精度，并提高探测效率。

3. 设计仪器各部件背包，使仪器搬运更方便、安全。

13

新型锚索桁架弧形联接锁紧装置的研发与应用

殷帅峰

卢志国

桁架锚索联合支护系统具有长软抗剪、双向施力、线型承载及变形闭锁等支护优点，对大断面厚煤顶煤巷，尤其是巷宽大于8m的特大断面厚煤顶开切眼，具有较好的围岩协调变形和控制能力。由于能够同时在水平和垂直方向提供高强度复向主动预应力，在锚固区形成“凹槽形”支护结构，使得煤巷顶板岩梁中性轴下移，更大范围煤岩体处于三向受压应力状态，提高了煤巷顶板整体抗变形能力，实现了巷道的稳定性控制。但是，桁架锚索系统实现围岩稳定性控制的核心组件——特制联接锁紧器，受原始设计理念及加工工艺的影响，存在受力不平衡、局部变形撕裂、安装工序繁琐等不足，亟待研发创新。

课题结合桁架锚索联合支护系统现场应用效果，考虑现有技术条件，拟形成如下创新点：

1. 基于 “双直筒焊接式”锚索桁架联接锁紧器整体强度较低、受力弯矩较大、安装工序较繁琐等支护弊端，通过理论计算、数值模拟和现场应用实测，设计新型联接锁紧器弧形锚索穿孔结构，并实现新型联接锁紧器的“一体化”浇铸成型。

2. 探究新型锚索桁架弧形联接锁紧装置的成套安装工艺，研发锚索快速穿孔专用工具，并结合现场工程实践，不断改进和完善具体安装规范和要求，促进新型锚索桁架弧形联接锁紧装置的推广应用。

14

炮泥制作装置

李季

高瑞

使用炮泥的目的是为了防止爆炸产生的高温、高压气态产物从炮眼口逸出，从而使药包的后爆炸药爆炸分解得更安全，但是矿山使用的炮泥大多用人工搅拌的方式进行制作成型，往往成型效果较差，费时费力。本项目制作的炮泥装置将很好地解决成型效果问题，制作出的炮泥更加符合封堵严密性的要求，可实现制作过程的自动化操作和可视化监控，省时省力，安全高效。