李家壕煤矿采场围岩变形全周期BOTDR监测技术研究服务公开招标项目招标公告

    本招标项目名称为：包头能源李家壕煤矿采场围岩变形全周期*****监测技术研究服务公开招标， 本项目已具备招标条件，现对该项目进行国内资格后审公开招标。

*.项目概况与招标范围

    *.* 项目概况、招标范围及标段（包）划分：本项目共*个标段。

 包头能源有限责任公司李家壕煤矿（以下简称“李家壕煤矿”）位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区东南， 采矿权面积**.*******，井田可采储量***.****，设计生产能力*.****/*。根据鄂尔多斯市东胜区人民政府办公室［****］**号文，要求保留绕城公路以南、世纪大道以北的城市建设用地，同时保留世纪大道及南侧电力走廊的用地。东胜城区规划用地压覆造成李家壕井田的可采面积及储量大幅减少，可采面积为**.*****，减小了**.*%，地质资源量***.****，减少了**.*%。

对于矿山安全开采的研究，现有的方法技术难以准确、实时获取煤层开采过程中上覆岩土体的变形和多场作用对井下巷道局部变形及地面沉陷的影响。因此，亟需突破煤层采动过程中地下变形场、温度场海量时空连续信息感知的技术瓶颈，开展从覆岩变形破坏到地表沉陷发生发展演化全过程监控研究，在此基础上建立*套涵盖感知-传输-处理-预警-决策的煤层采动*体化安全保障体系，以实现煤层开采灾害风险的精准评估和地表沉陷潜力的预测评价国土空间规划方案。

研究内容

（*）采场覆岩变形和*带高度监测

*) 以*****光纤应变监测技术为基础，通过精准定位（温度刺激）、应变测量范围（漂移量）及温度测量等*系列试验，对几种常用的矿用光缆性能进行对比试验研究，分析光纤护套效应对监测结果的影响，以解决使用*****技术进行采场覆岩变形和*带高度监测的光缆选型的问题。

*) 以*****光纤监测技术为基础探究岩体与光纤之间的耦合性，从理论与试验两个方面进行研究。通过岩层变形光纤响应特性的力学分析，提出光纤-岩体的耦合性判据。之后建立岩层变形光纤监测模型。通过水平埋设在物理相似模型内部的传感光纤，监测不同开挖状态下关键层的结构性变形，并借助数字图像相关技术(***)对关键层进行实时跟踪监测，综合分析覆岩变形特征及演化规律，并将*者监测结果进行对比分析。通过光纤监测数据反演，获得采动覆岩的变形范围及特征，从而反映出光纤沿线岩层移动变形的位置，分析光纤-岩体之间力学响应的变化规律。

*) 通过室内采动覆岩物理模型试验，研究冒落带、裂隙带和弯曲下沉带的变形过程与演化特征，构采动覆岩“*带”分布及其演化的动态模型，利用模型内部横向光纤应变数据的突变点表征岩层冒落带的位置，基于应变数据的凸台横向长度表征“*带”分布范围。同时，联合纵横向光纤数据分析“*带”在采动作用下的时空演化特征，以及岩层垮落破坏高度和强度。分析光纤频移值和岩层工作面来压及覆岩结构演化的对应关系，探究基于光纤频移值的*带发育、演化范围的表征方法。通过光纤监测数据反演，分析采动覆岩的变形范围及特征，探究光纤沿线岩层移动变形的位置及程度。

（*）底板变形和水害潜在风险监测

*) 为探究埋入式光纤与底板的耦合性能和传递规律，分别从理论与试验两个方面进行研究。首先分析光纤、中间体和基体结构力学分析模型，进行光纤应变传递机制理论分析，计算光纤应变传递效率，并与数值模拟计算结果进行对比，探究力学计算模型的准确性。之后进行室内相似模型加载实验，以位移控制的方式对模型中部位进行单点多级加载，使用*****技术对光纤进行监测。从试验结果和感测光纤特性两方面探究感测光纤、中间体、岩体的耦合性及*者之间的应变传递规律。

*) 采用分布式光纤传感技术中的*****，通过施工煤层底板钻孔并将传感光纤植入到钻孔中，注浆封孔后对回采工作面底板岩体的应力应变状态进行动态监测，分析底板破坏规律并确定底板采动破坏带的深度，并对潜在水害进行预测。

（*）巷道大面积沉降变形监测和智能预警

*) 为实现精确、实时监测巷道沉降变化，对光纤的传统布设方式进行改进。沿巷道纵向铅垂平面的重要节点将光纤进行锯齿状布设（光纤形状如锯齿），布设方式由直线式改变为锯齿状布设，并构建相应的锯齿状计算模型，给出具体的布设参数，获得了基于******型号的光纤应变测试仪的监测精度和量测范围，提高光纤应用于巷道大规模沉降的测量精度。

*) 构建巷道沉降变形物理相似试验模型，设计相应的光纤系统集成方案，根据监测数据分析巷道顶板沉降变形规律；并按照实际煤矿的地质和生产条件，通过******模拟巷道沉降变形情况，验证*****分布式光纤应变监测结果。

*) 开展基于*****技术的煤巷顶板沉降变形的现场监测试验。基于光纤应变和顶板变形的理论研究，采用将光纤锯齿状布设于顺槽顶板的方式，进行井下工作面顺槽在工作面回采前、后的顶板变形监测；引进统计分析、机器学习等技术构建光纤智能感知与预警系统，系统集实时感知、可靠传输、智能处理、即时预警和应急决策*大功能为*体，并对系统进行测试、调试、试运行、交付。

预期目标

本项目提交研究成果报告，预期获得以下研究成果：

（*）构建感知采场覆岩运移、底板破坏、巷道顶板沉降的分布式光纤监测网络，空间分辨率≤**，监测精度±**** ，光缆布设巷道监测长度≥***。

（*）基于分布式光纤监测技术，根据覆岩变形特征及演化规律，确定覆岩*带高度、底板变形、巷道顶板沉降规律和范围，并出具报告。

（*）申报国家发明专利*项，发表中文核心论文*篇。

（*）形成智能监测预警及防控系统，在李家壕煤矿巷道推广应用，形成项目示范效应。

（*）完成项目研究成果行业科技评级或鉴定，完成科技成果登记。

项目总工期：项目研究时间**个月，自技术开发合同生效之日起计算。

项目地点： 包头能源有限责任公司李家壕煤矿

    *.* 其他：/

    *.* 主要研究内容及预期目标：见第*章

    *.* 项目总工期：见第*章

*.投标人资格要求

    *.* 资质条件和业绩要求：

    【*】资质要求：投标人须为依法注册的独立法人或其他组织，须提供有效的证明文件。

    【*】财务要求：/

    【*】业绩要求：****年**月至投标截止日内（以合同签订时间为准），投标人须至少具有煤矿采场围岩光纤监测技术研究（或技术服务）的合同业绩*份。投标人须提供能证明本次招标业绩要求的合同扫描件（或计划任务书）和每份业绩对应的任意*张增值税发票扫描件（若提供计划任务书可不提供发票扫描件），合同扫描件须至少包含：合同买卖双方盖章页、合同签订时间和业绩要求中的关键信息页；增值税发票的发票代码、发票号码、开票日期、不含税金额须清晰可查，否则按无效认定。

    【*】信誉要求：/

    【*】项目负责人的资格要求：/

    【*】其他主要人员要求：/

    【*】科研设施及装备要求：/

    【*】其他要求：/

    *.* 本项目不接受联合体投标。 /

*.招标文件的获取

    *.* 招标文件开始购买时间****-**-** **:**:**，招标文件购买截止时间****-**-** **:**:**。