1.招標(biāo)條件
本招標(biāo)項目名稱為：包頭能源萬利礦區(qū)多煤層工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布演化規(guī)律及接續(xù)采掘工作面優(yōu)化研究服務(wù)公開招標(biāo)，本項目已具備招標(biāo)條件，現(xiàn)對該項目進(jìn)行國內(nèi)資格后審公開招標(biāo)。
2.項目概況與招標(biāo)范圍
2.1 項目概況、招標(biāo)范圍及標(biāo)段（包）劃分：2.1.1項目概況
我國煤層群賦存和開采所占比重較大，大多煤田、礦區(qū)都存在多煤層工作面疊加開采及采掘工作面接續(xù)布置優(yōu)化等問題，如萬利礦區(qū)、大同礦區(qū)、西山礦區(qū)、新汶礦區(qū)、平頂山礦區(qū)、淮南礦區(qū)、晉城礦區(qū)、寧武礦區(qū)等都存在此類問題。隨著煤礦開采強(qiáng)度的不斷增加，特別是近年來快速發(fā)展的安全高效技術(shù)，已經(jīng)使大部分礦區(qū)開采條件好的煤層在較短的服務(wù)年限內(nèi)全部安全高效采出，隨著礦井開采向深部、構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域延伸，促使多煤層開采而帶來的一系列問題（如應(yīng)力場的空間演化、采掘工作面快速接續(xù)與分區(qū)合理布置、應(yīng)力疊加底鼓、經(jīng)濟(jì)支護(hù)等問題）迅速進(jìn)入人們的視野，并引起高度關(guān)注與重視。顯然，要保持這些礦區(qū)安全高產(chǎn)高效和可持續(xù)綠色發(fā)展就必須解決多煤層開采面臨的一系列問題。對于多煤層開采而言，當(dāng)上部煤層已經(jīng)開采完畢，下部煤層開采前頂板的完整程度己受上部煤層開采損傷影響，且上部煤層開采后殘留的區(qū)段煤柱在底板形成的集中應(yīng)力，導(dǎo)致下部煤層開采區(qū)域的頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境發(fā)生變化，從而使下部煤層開采與單一煤層開采相比出現(xiàn)了許多新的礦山壓力現(xiàn)象，如礦壓顯現(xiàn)劇烈，易出現(xiàn)動載礦壓顯現(xiàn)及“壓架”事故、巷道維護(hù)成本高而效果不理想、部分順槽應(yīng)力集中底鼓難以控制等問題。因此，多煤層開采的礦山壓力顯現(xiàn)特征、頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)等與普通單一煤層開采相比均具有特殊性，且有必要進(jìn)行提前預(yù)測，決定采掘部署。現(xiàn)有的煤層開采理論和技術(shù)不完全適用于多煤層開采。在煤礦生產(chǎn)過程中，多層采空區(qū)域的應(yīng)力分布及傳遞規(guī)律不清，使得下部煤層開采面臨更加嚴(yán)峻的礦壓控制難題。
包頭能源有限責(zé)任公司李家壕煤礦（以下簡稱“李家壕煤礦”）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)東南，采礦權(quán)面積67.5453km2，井田可采儲量531.73Mt，設(shè)計生產(chǎn)力6.00Mt/a?，F(xiàn)階段李家壕煤礦進(jìn)入5-1煤開采，上方2-2煤及3-1煤已開采完畢，上部煤層開采后遺留大量煤柱，且殘留煤柱交錯分布，導(dǎo)致整個多煤層開采空間應(yīng)力場較為復(fù)雜。部分遺留煤柱應(yīng)力相互疊加，在底板方向應(yīng)力傳遞范圍較大，對于5-1煤回采，初始應(yīng)力場較為復(fù)雜，如不合理優(yōu)化采掘布置并提前采取相應(yīng)的方案，在回采期間容易引發(fā)明顯的礦壓顯現(xiàn)問題及安全事故等問題，不利于礦井安全高效生產(chǎn)，現(xiàn)階段5-1煤開采表明，部分巷道出現(xiàn)底鼓問題，反復(fù)起底，影響采掘接續(xù)。在獲取多煤層多工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布規(guī)律后，進(jìn)一步獲取隨5-1煤工作面回采的應(yīng)力演化規(guī)律，能夠指導(dǎo)5-1煤采掘布置，優(yōu)化現(xiàn)有的支護(hù)設(shè)計，并提前對高礦壓顯現(xiàn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)防及處理。因此本項目以李家壕煤礦5-1煤的開采區(qū)域為研究背景，全面系統(tǒng)的分析現(xiàn)階段整個井田范圍的應(yīng)力環(huán)境，并對5-1煤采掘部署進(jìn)行優(yōu)化，具有重要的現(xiàn)實意義。
2.1.2主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)：
2.1.2.1 研究內(nèi)容
本項目為保證萬利礦區(qū)5-1煤安全經(jīng)濟(jì)高效開采，以李家壕煤礦5-1煤為工程背景，針對李家壕煤礦當(dāng)前2-2煤及3-1煤已開采完畢及5-1煤開采的實際情況，基于多煤層開采存在的一系列問題，通過理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測、相似模擬、室內(nèi)實驗等多種研究方法與手段，對萬利礦區(qū)多煤層工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布演化規(guī)律及接續(xù)采掘工作面優(yōu)化進(jìn)行系統(tǒng)研究，揭示多煤層工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布規(guī)律，指導(dǎo)5-1煤采掘布置，優(yōu)化現(xiàn)有的支護(hù)設(shè)計，并提前對高礦壓顯現(xiàn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)防及處理，對已發(fā)生礦壓顯現(xiàn)導(dǎo)致變形嚴(yán)重的巷道提出治理措施，實現(xiàn)萬利礦區(qū)5-1煤安全高效開采，特制定以下主要研究內(nèi)容。
（1）現(xiàn)階段礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)、觀測報告的收集及綜合分析
收集梳理現(xiàn)階段李家壕煤礦多年來科研及現(xiàn)場記錄得到的礦壓觀測報告，包括工作面、巷道礦壓監(jiān)測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)、相關(guān)礦壓研究報告、地應(yīng)力測試報告等。對現(xiàn)有獲取的礦壓規(guī)律進(jìn)行分析總結(jié)，給出萬利礦區(qū)煤層賦存條件的一般礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及典型特征。
① 匯總李家壕煤礦近年來針對礦壓研究的基礎(chǔ)性參數(shù)測試報告，如煤巖物理力學(xué)參數(shù)測試報告，地應(yīng)力測試報告、巷道圍巖變形監(jiān)測報告等，進(jìn)行統(tǒng)計分析歸納梳理，給出符合一般性規(guī)律的巖石物理力學(xué)參數(shù)，總結(jié)地應(yīng)力分布規(guī)律、明確巷道圍巖破壞類型。
② 全面梳理近年來李家壕煤礦礦壓規(guī)律研究報告，獲取工作面不同開采階段，初采、正?；夭?、末采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，總結(jié)李家壕煤礦礦壓顯現(xiàn)特征，并結(jié)合萬利礦區(qū)薄基巖層隨采隨冒及豎向裂隙發(fā)育的地質(zhì)條件，總結(jié)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，評價 5-1煤當(dāng)前工作面及巷道布置的合理性。
（2）多煤層多工作面地應(yīng)力及圍巖環(huán)境現(xiàn)場實測
分析總結(jié)與開展未受采動影響區(qū)5-1煤的地應(yīng)力測試，明確礦井應(yīng)力場特征和巖體應(yīng)力分布規(guī)律，劃分高應(yīng)力區(qū)、構(gòu)造應(yīng)力區(qū)、應(yīng)力解放區(qū)，實測分析煤巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和圍巖結(jié)構(gòu)特征，劃分圍巖類別；分析不同應(yīng)力區(qū)對采掘工作面布置、礦壓顯現(xiàn)和礦井動力災(zāi)害的影響，提出工作面開采與災(zāi)害防治的分級、分區(qū)防治方案，為煤礦生產(chǎn)安全提供保障。
① 開展未受采動影響區(qū)5-1煤的地應(yīng)力測試，明確礦井應(yīng)力場分布特征，劃分礦井高應(yīng)力區(qū)、應(yīng)力解放區(qū)、構(gòu)造應(yīng)力區(qū)。分別在已開采的各煤層，選取代表性的位置，開展地應(yīng)力測試，獲取未受采動影響前李家壕煤礦煤層初始地應(yīng)力分布狀態(tài)，為后期數(shù)值模擬中初始地應(yīng)力場的生成提供依據(jù)。
② 基于實測的結(jié)果，給出李家壕煤礦應(yīng)力場分布特征，并依據(jù)測試數(shù)據(jù)不同應(yīng)力進(jìn)行區(qū)劃，給出不同區(qū)域的應(yīng)力分級特征，為開展巷道及工作面布置合理性評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
③ 基于地應(yīng)力的區(qū)域劃分，對采掘布置合理性進(jìn)行初步評價，針對礦壓規(guī)律總結(jié)分析中給出的李家壕煤礦可能發(fā)生的異常礦壓顯現(xiàn)問題，提出分級分區(qū)的控制方案。
（3）多煤層多工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布規(guī)律
給出煤礦采區(qū)三維應(yīng)力重分布模擬方法，全面反映現(xiàn)階段開采的工作面及主要巷道分布情況，通過精細(xì)模型的構(gòu)建，給出當(dāng)前疊加工作面分布情況下5-1煤層開采區(qū)域的應(yīng)力分布情況，評價5-1煤當(dāng)前工作面及巷道布置位置的合理性。
①多煤層多工作面疊加開采數(shù)值模擬研究?；诂F(xiàn)階段多煤層已采面空間分布關(guān)系，建立數(shù)值計算模型，并模擬已開采工作面的歷史開采過程，給出不同工作面在采動過程中對整個采場空間應(yīng)力重分布的影響作用，最終得到2-2煤層及3-1煤層開采后，形成的遺留煤柱及采空區(qū)對5-1煤層初始應(yīng)力場的影響作用，給出5-1煤層應(yīng)力重分布規(guī)律。
②多煤層多工作面疊加開采相似材料模擬研究。選取典型的開采工作面，開展相似材料模擬實驗研究，重點對于疊加煤柱及錯位煤柱在工作面底板中應(yīng)力的重分布規(guī)律進(jìn)行研究，明確上覆工作面的遺留煤柱或疊加煤柱的應(yīng)力傳遞過程。
③多煤層多工作面疊加開采應(yīng)力分布理論計算研究。基于理論計算方法，給出單一煤柱及不同類型疊加煤柱集中應(yīng)力在底板重分布的理論計算模型，并對模型進(jìn)行簡化，便于現(xiàn)場工程技術(shù)人員使用。同時采用理論計算結(jié)果、相似材料模擬實驗及數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行對比，確定該理論計算模型的可行性。
（4）多煤層多工作面疊加開采應(yīng)力場空間演化規(guī)律及采掘優(yōu)化設(shè)計
基于建立的模型，進(jìn)一步對5-1煤工作面開采進(jìn)行模擬分析，給出疊加開采采場應(yīng)力演化規(guī)律，分析巷道及工作面受力，并對5-1煤層巷道圍巖進(jìn)行分級分類，優(yōu)化5-1煤層巷道支護(hù)參數(shù)，形成支護(hù)手冊，對已出現(xiàn)的5-1煤層工作面礦壓顯現(xiàn)及巷道變形問題提出治理方案。
① 5-1煤層現(xiàn)階段采掘布置應(yīng)力演化規(guī)律研究。采用數(shù)值模擬，在上述數(shù)值模擬計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步按照當(dāng)前采掘設(shè)計分步開挖5-1煤層工作面，給出5-1煤層工作面開采過程中超前支承壓力演化規(guī)律，對5-1煤層工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行預(yù)測分析。
② 5-1煤層采掘布置合理性評價。對獲取的5-1煤層工作面推進(jìn)過程中礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行評價，給出不同的采掘布置方案，分別模擬并評述礦壓顯現(xiàn)特征，進(jìn)行對比分析，最終優(yōu)選出適合的采掘布置方案。
③ 5-1煤工作面巷道經(jīng)濟(jì)支護(hù)方案優(yōu)化及大變形巷道治理。依據(jù)巷道圍巖載荷分布模擬結(jié)果，開展定向卸壓與錨網(wǎng)索支護(hù)參數(shù)設(shè)計，通過數(shù)值模擬給出不同間排距、錨桿錨索材料參數(shù)條件下的巷道圍巖變形量及塑性區(qū)分布特征，綜合對比給出巷道支護(hù)最優(yōu)方案。對已發(fā)生變形的5-1煤巷道提出圍巖控制方案，分析5-1煤巷道部分區(qū)段圍巖大變形機(jī)理，特別是對底鼓問題開展研究，明確底鼓類型，找出影響底鼓主控因素，并給出底鼓預(yù)防措施及治理方案，實現(xiàn)底鼓的高效經(jīng)濟(jì)控制。
（5）工程應(yīng)用
選取代表點開展現(xiàn)場圍巖應(yīng)力實測，驗證大模型計算得到的空間應(yīng)力場的正確性，同時開展工作面礦壓及巷道圍巖變形觀測，確定優(yōu)化后采掘布置及支護(hù)方案的可行性。
2.1.2.2 預(yù)期目標(biāo)
根據(jù)李家壕煤礦的資源條件、開發(fā)現(xiàn)狀、生產(chǎn)技術(shù)等條件，開展萬利礦區(qū)多煤層工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布演化規(guī)律及接續(xù)采掘工作面優(yōu)化研究，主要預(yù)期目標(biāo)如下：
（1）給出李家壕煤礦多煤層空間應(yīng)力分布規(guī)律，包括遺留煤柱集中應(yīng)力對5-1煤層開采的影響?？偨Y(jié)萬利礦區(qū)多煤層工作面疊加開采一般性礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，建立基于李家壕煤礦地質(zhì)條件的煤柱影響范圍理論計算公式，提交萬利礦區(qū)地質(zhì)條件特征礦壓分析總結(jié)報告。
（2）進(jìn)行5-1煤巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測試與分析，開展未受采動影響區(qū)地應(yīng)力測試，揭示多煤層工作面疊加開采采場空間應(yīng)力演化規(guī)律，預(yù)測5-1煤層開采過程中應(yīng)力演化過程，對當(dāng)前采掘布置做出評價并提出優(yōu)化布置方案，提出“小煤柱”開采設(shè)計方案。
（3）給出5-1煤層巷道經(jīng)濟(jì)支護(hù)方法，建立5-1煤層巷道經(jīng)濟(jì)支護(hù)體系，基于應(yīng)力場分布規(guī)律優(yōu)化支護(hù)設(shè)計，提交不同應(yīng)力區(qū)巷道支護(hù)方案，形成支護(hù)手冊。
（4）針對現(xiàn)有5-1煤層開采過程中已發(fā)生的巷道圍巖大變形及工作面礦壓顯現(xiàn)問題，提出治理措施并進(jìn)行效果驗證。
（5）提交“李家壕煤礦多煤層多工作面疊加開采應(yīng)力場空間分布演化規(guī)律及接續(xù)采掘工作面優(yōu)化”報告。
（6）發(fā)表中文核心論文4篇，申報發(fā)明專利4項，申報中國煤炭工業(yè)協(xié)會等省部級科技獎勵1項。
2.1.3項目總工期、項目地點：
項目研究時間24個月，自技術(shù)開發(fā)合同生效之日起計算。
項目地點： 包頭能源萬利礦區(qū)。
2.2 其他：/
2.3 主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)：見第一章
2.4 項目總工期：見第一章
3.投標(biāo)人資格要求
3.1 資質(zhì)條件和業(yè)績要求：
【1】資質(zhì)要求：（1）投標(biāo)人須為依法注冊的獨立法人或其他組織，須提供有效的證明文件。
【2】財務(wù)要求：/
【3】業(yè)績要求：2019年12月至投標(biāo)截止日(以合同簽訂時間為準(zhǔn))，投標(biāo)人須至少具有多煤層開采研究或巷道支護(hù)研究合同業(yè)績1份。投標(biāo)人須提供能證明本次招標(biāo)業(yè)績要求的合同掃描件（或計劃任務(wù)書）和每份業(yè)績對應(yīng)的任意一張增值稅發(fā)票（若提供計劃任務(wù)書可不提供發(fā)票掃描件），合同掃描件須至少包含：合同買賣雙方蓋章頁、合同簽訂時間和業(yè)績要求中的關(guān)鍵信息頁；增值稅發(fā)票的發(fā)票代碼、發(fā)票號碼、開票日期、不含稅金額須清晰可查。
【4】信譽(yù)要求：/
【5】項目負(fù)責(zé)人的資格要求：/
【6】其他主要人員要求：/
【7】科研設(shè)施及裝備要求：/
【8】其他要求：/
3.2 本項目不接受聯(lián)合體投標(biāo)。
4.招標(biāo)文件的獲取
招標(biāo)文件開始購買時間2024-12-03 14:00:00，招標(biāo)文件購買截止時間2024-12-09 16:00:00。
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