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兗礦能源集團股份有限公司深部礦井圍巖應力動態(tài)破壞失穩(wěn)機制及調控研究與應用招標

發(fā)布時間：2025-10-23

兗礦能源集團股份有限公司深部礦井圍巖應力動態(tài)破壞失穩(wěn)機制及調控研究與應用招標
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一、招標條件
兗礦能源集團股份有限公司深部礦井圍巖應力動態(tài)破壞失穩(wěn)機制及調控研究與應用項目已由相關主管部門批準建設，招標人為兗礦能源集團股份有限公司，招標項目資金來自自籌(資金來源)，出資比例為100%，項目已具備招標條件。現(xiàn)對兗礦能源集團股份有限公司深部礦井圍巖應力動態(tài)破壞失穩(wěn)機制及調控研究與應用項目進行招標。
招標編號：SNZB-Y
二、項目概況與招標范圍
2.1招標項目的建設地點為：兗礦能源集團股份有限公司權屬礦井
2.2項目概況：
兗礦能源集團股份有限公司所屬的營盤壕煤礦、石拉烏素煤礦、趙樓煤礦，開采深度已超過700m，礦井巷道掘進開挖強度明顯高于一般礦區(qū)，巷道圍巖受到顯著的動力擾動作用。同時，受復雜地質構造影響，斷層構造發(fā)育較為顯著。在開挖動力擾動影響下，上述礦井掘進工作面均出現(xiàn)了支護結構破壞、圍巖顯著變形、巷道快速底鼓等問題；除此之外，高效率掘進動力擾動引發(fā)圍巖頻繁發(fā)生幫鼓、片幫及炸幫等破壞現(xiàn)象，局部區(qū)域表現(xiàn)出顯著的能量積聚和突然釋放，沖擊地壓等動力災害風險顯著增加。因此，亟需開展深部礦井圍巖應力動態(tài)破壞失穩(wěn)機制研究，構建掘進巷道圍巖穩(wěn)定性調控技術體系，實現(xiàn)上述礦井掘進巷道動力災害的主動防控。
2.3招標范圍及要求
本項目主要研究內容包括：
(1)深部礦井掘進巷道圍巖三維動態(tài)失穩(wěn)的能量機制
①現(xiàn)場調研營盤壕煤礦、石拉烏素煤礦、萬福煤礦等掘進巷道圍巖的變形、底鼓與動力失穩(wěn)情況，總結分析高效率掘進巷道圍巖的變形演化規(guī)律與沖擊破壞特征，闡明高效率掘進巷道變形破壞與沖擊失穩(wěn)的主控因素；采用微震監(jiān)測、應力監(jiān)測與鉆孔窺視等方法，獲取高效率沿空掘進條件下深部巷道圍巖的側向頂板結構特征，探究掘進巷道圍巖的三維動態(tài)應力演化規(guī)律，分析沿空巷道高效率掘進形成的動力擾動特征。
②以萬福煤礦典型掘進巷道煤巖三維應力狀態(tài)為基礎，開展不同卸荷速率下煤巖力學響應的數(shù)值仿真研究，探究不同卸荷速率下煤巖裂隙擴展規(guī)律，分析卸荷速率對煤巖沖擊破壞與能量演化規(guī)律的影響；開展掘進巷道煤體單面臨空五面加載沖擊試驗，研究動力擾動幅值和軸向靜載應力對掘進工作面煤體沖擊破壞的影響，分析動力擾動下煤體的沖擊動力學特性和沖擊破壞特征，闡明動力擾動下煤體沖擊破壞的能量耗散規(guī)律。
③以營盤壕煤礦典型掘進巷道為工程背景，開展動力擾動下深部掘進巷道沖擊破壞的數(shù)值仿真研究，考慮應力環(huán)境、擾動強度和擾動位置等因素，研究掘進巷道圍巖變形與底鼓的時空演化規(guī)律，分析掘進巷道圍巖的三維動態(tài)失穩(wěn)過程，闡明動力擾動下掘進巷道圍巖沖擊破壞的能量演化規(guī)律；基于掘進巷道圍巖的應力分布特征，建立動力擾動下掘進巷道圍巖分區(qū)演化模型，建立高效率巷道掘進誘發(fā)沖擊地壓的力學條件，闡明動力擾動下掘進巷道圍巖的能量釋放機制。
(2)深部礦井掘進巷道圍巖動態(tài)失穩(wěn)智能風險判識
①獲取典型礦井巷道掘進工作面的微震、應力和變形等多源參量數(shù)據，分析不同工況下深部圍巖多源監(jiān)測信息的時空響應規(guī)律，挖掘巷道圍巖沖擊破壞與多源參量數(shù)據的關聯(lián)特征；開展動態(tài)擾動下掘進巷道圍巖失穩(wěn)破壞的室內試驗，采用聚類算法探究煤巖破壞信號和裂紋擴展之間的對應關系，分析深部巷道掘進工作面沖擊破壞事件的破壞模式及破壞階段特征，構建深部強采動礦井的多源參量數(shù)據庫。
②分析多源參量之間的互饋作用與耦合機制，采用降維和相關性分析方法，闡明深部掘進巷道動力失穩(wěn)的主要影響因素，結合物理啟發(fā)神經網絡(PINN)、組相對策略優(yōu)化(GRPO)等人工智能模型，考慮開采擾動、地質結構及圍巖力學性質等因素，建立“知識-數(shù)據”雙驅動和多源參量數(shù)據預測模型，預測強采動下掘進巷道圍巖應力場與能量場的演化規(guī)律，動態(tài)驗證模型并實時修正參數(shù)。
③開發(fā)適用于掘進巷道沖擊地壓風險智能判識的CoT(Chain-of-Thought)邏輯方法，以巷道圍巖水平位移、底鼓量、底鼓速率和最大剪應變?yōu)轱L險判識實時輸入指標，采用Transformer模型提取多源監(jiān)測數(shù)據的時空關聯(lián)特征，通過貝葉斯網絡建立風險推理鏈，構建"特征提取→知識推理→決策輸出"的遞進式判識框架，對掘進巷道圍巖變形演化與沖擊地壓風險進行綜合評估，構建可解釋性強、準確率高的強采動誘發(fā)深部掘進巷道圍巖失穩(wěn)沖擊的智能風險判識模型。
(3)深部礦井掘進巷道圍巖動態(tài)失穩(wěn)應力調控技術
①選擇營盤壕、石拉烏素煤礦等底板礦壓顯現(xiàn)較嚴重的典型礦井工作面，通過室內試驗方法，構建底板巖層破斷物理模型，獲得構造應力影響下不同巖性和厚度底板巖梁撓曲變形和彎曲能量積聚釋放的規(guī)律，明確底鼓速度、最大鼓起量等指標與構造應力、底板厚度和彈性模量等參數(shù)的關系，揭示不同厚度和巖性底板的快速變形機理。
②依托營盤壕煤礦頂?shù)装鍘r層分布條件，建立不同開采階段快速掘進巷道頂板結構模型，分析推采過程工作面上覆巖層動靜載荷傳遞特征，提出沿空巷道圍巖動靜態(tài)應力計算方法；構建巷道底板屈曲沖擊破壞力學模型，明確巷道底板屈曲破壞臨界應力條件，提出考慮動態(tài)應力的掘進巷道底板沖擊危險性判據；構建動載作用下沿空巷道掘進數(shù)值模型，揭示不同底煤厚度、推采速度和動載強度條件下掘進巷道圍巖應力分布和能量積聚特征；
③探究頂板預裂鉆孔直徑、方位、孔深、間距等參數(shù)對快速掘進巷道圍巖應力與能量分布的影響規(guī)律，提出深部礦井沿空掘進巷道頂板鉆孔參數(shù)優(yōu)化方法;分析大直徑鉆孔尺寸、傾角、間距等參數(shù)影響兩幫煤體和底煤的能量分區(qū)演化規(guī)律，闡明兩幫與底煤鉆孔布置參數(shù)與巷道圍巖沖擊危險性的關系，提出快速掘進巷道煤層及底板大直徑鉆孔卸壓參數(shù)優(yōu)化方法；提出深部礦井快速掘進巷道頂板預裂爆破-煤層和底板大直徑鉆孔卸壓的降能增耗一體化防控策略，揭示巷道煤層及頂?shù)装邈@孔減載降能增耗防沖機制，結合礦井典型掘進工作面進行工程應用驗證，形成針對深部礦井快速掘進巷道圍巖動態(tài)應力調控技術。
本次招標范圍包含上述研究內容的現(xiàn)場調研、方案設計、試驗研究、理論分析、數(shù)值仿真等，形成上述內容的研究報告，并開展成果驗收與鑒定。
2.4完成時間：2027年7月。
三、投標人資格要求
3.1本次招標要求投標人須具備：
(1)在中華人民共和國境內注冊，具有獨立法人資格的單位。
(2)應為具有從事科學與工程應用基礎研究的高校或科研院所，具有采礦工程或巖石力學方面的國家級科研平臺(國家重點實驗室等)，并提供有效的證明文件。
(3)具有高級技術職稱人員不少于2人，提供職稱證明掃描件。
(4)項目負責人：為煤礦領域國家級人才(國家基金委杰青、優(yōu)青、教育部長江學者等)，從事煤炭行業(yè)相關研究5年以上，有較高的本專業(yè)理論素養(yǎng)和分析解決問題的能力，提供國家級人才證明材料；需提供本單位近6個月社保證明、個人職稱證明。
3.2近三年內無圍標、串標、騙標等不良行為記錄，無嚴重違約情況，上傳的資質和證明文件應真實有效。
3.3具有良好的財務狀況和商業(yè)信譽，沒有處于被責令停業(yè)，財產被接管、凍結、破產狀態(tài)。
3.4本項目不接受聯(lián)合體投標。
3.5單位負責人為同一人或者存在控股、管理關系的不同單位，不得參加同一標段投標或者未劃分標段的同一招標項目投標。
3.6被人民法院在“信用中國”網站或各級信用信息共享平臺中列入失信被執(zhí)行人名單的，本項目不接受其投標。投標人未被山東能源列入企業(yè)信用異常名錄禁止交易類。
注：本項目實行資格后審，投標人從招標代理機構處得到招標文件，不代表通過資格審查。以上資料需提供原件掃描件，招標人保留簽訂合同查驗原件的權利。
四、其他要求
4.1投標人員業(yè)績要求：
(1)項目負責人2023年1月1日至投標截止日具有主持國家自然科學基金等國家級項目的研究經歷(正在主持或已結題)，投標人須提供能證明項目負責人業(yè)績的證明文件，可以是批準通知書、計劃任務書、或結題證明等材料，以上材料需能體現(xiàn)項目名稱、項目負責人及項目編號；
(2)項目負責人2021年1月1日至投標截止日，至少獲得國家級科技成果1項，或以第一完成人至少獲得省部級一等獎及以上科技成果2項。
五、網上報名與招標文件的獲取
凡有意參加投標者，請2025年10月23日起至2025年10月28日17:00時止(北京時間，下同),注……報名并獲取電子招標文件。