在全球能源格局加速演變、我國(guó)“雙碳”目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)的時(shí)代背景下，能源革命已成為新時(shí)代國(guó)家的重大戰(zhàn)略，其中能源技術(shù)革命更是起到了關(guān)鍵的引領(lǐng)作用。鑒于我國(guó)特有的能源結(jié)構(gòu)和資源分布的特點(diǎn)，煤炭在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍將是主導(dǎo)能源。但是，隨著我國(guó)中東部大批煤礦進(jìn)入衰老期，淺層煤炭資源的開(kāi)采逐漸枯竭，向深部開(kāi)發(fā)資源已成為必然選擇，煤炭深部開(kāi)采已經(jīng)成為國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要方向，也是推動(dòng)形成煤炭高效開(kāi)發(fā)新質(zhì)生產(chǎn)力的重要舉措。

冀中能源集團(tuán)作為煤炭行業(yè)的科技領(lǐng)軍企業(yè)之一，憑借在防治水方面長(zhǎng)期的技術(shù)積累和創(chuàng)新探索，正式被國(guó)家賦予了煤炭深部開(kāi)采水害防治技術(shù)攻關(guān)的重要使命，成為煤炭技術(shù)革命探索的先行者，在這片充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的“禁區(qū)”攻堅(jiān)克難、砥礪前行，以科技之光照亮煤炭工業(yè)發(fā)展的“未來(lái)之路”。

胸懷“國(guó)之大者”，勇?lián)鷩?guó)家煤炭科技革命新使命

習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于安全生產(chǎn)的重要指示精神，為煤炭行業(yè)的發(fā)展指明了方向，也為安全生產(chǎn)提出了要求。李強(qiáng)總理等國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志關(guān)于煤炭深部開(kāi)采的重要批示，進(jìn)一步凸顯了煤炭深部開(kāi)采在國(guó)家能源戰(zhàn)略中的關(guān)鍵地位。冀中能源集團(tuán)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，堅(jiān)決落實(shí)指示精神和批示要求，按照應(yīng)急管理部、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局的工作部署，從2024年5月開(kāi)始，毅然承擔(dān)起《深部開(kāi)采底板高承壓水地面區(qū)域治理+微震監(jiān)測(cè)技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn)》這一重任。

知重負(fù)重方顯勇毅和擔(dān)當(dāng)。水災(zāi)作為威脅我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一，損失重、傷亡大。其防治的艱巨性、復(fù)雜性、長(zhǎng)期性特點(diǎn)十分突出。隨著采深加大還將面臨高水壓、 高地應(yīng)力、高突水系數(shù)等諸多難題。因此，通過(guò)工程試驗(yàn)研究解決這些難題，形成一套有效、普適、可復(fù)制、易推廣的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，是實(shí)現(xiàn)深部煤炭資源安全開(kāi)采、保障國(guó)家能源安全的重大課題。

冀中能源集團(tuán)多個(gè)煤礦也曾遭遇過(guò)水災(zāi)事故的發(fā)生，迫使冀中人知難而進(jìn)，長(zhǎng)期在礦井水災(zāi)防治方面持續(xù)投入大量人力物力開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，積累了頗多前沿技術(shù)和科研成果，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中 “突水系數(shù)”安全評(píng)價(jià)方法的提出、地面區(qū)域治理、微震監(jiān)測(cè)預(yù)警等方面均處于先導(dǎo)地位。也擁有礦井水害探測(cè)與防控國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家能源充填采煤技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等一批重點(diǎn)技術(shù)研究平臺(tái)，同時(shí)擁有一支作風(fēng)優(yōu)良、技術(shù)過(guò)硬、敢打硬仗的專(zhuān)業(yè)化防治水技術(shù)團(tuán)隊(duì)，以及廣泛聯(lián)合的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制。這些都是冀中能源集團(tuán)敢于、勇于承擔(dān)國(guó)家使命的底氣和實(shí)力，更彰顯了國(guó)企的勇氣、責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。

高標(biāo)準(zhǔn)快行動(dòng)，科學(xué)制定技術(shù)攻關(guān)實(shí)驗(yàn)方案

冀中能源集團(tuán)聞令而動(dòng)，迅速成立了以董事長(zhǎng)、總經(jīng)理為正副組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)小組，組建了由技術(shù)骨干搭建起來(lái)的工作專(zhuān)班，同時(shí)整合統(tǒng)籌多方面科研和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)作為支撐，一支涵蓋了地質(zhì)、水文、采礦等多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家和技術(shù)骨干形成了強(qiáng)有力攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)。他們猶如一群勇敢的探險(xiǎn)家，深入一線(xiàn)，全面開(kāi)展實(shí)地調(diào)研，收集數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析深部開(kāi)采面臨的各種問(wèn)題難題，提出攻關(guān)思路和方向，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)日夜不息的奮戰(zhàn)，精心繪制出了一份詳盡的“深部開(kāi)采技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn)方案”，方案猶如一張精確的線(xiàn)路圖，為后續(xù)的探索之旅提供了遵循。經(jīng)過(guò)層層論證和反復(fù)打磨，2024年9月6日這份方案最終獲得了國(guó)家礦山安全監(jiān)察局的正式審核批復(fù)，這不僅彰顯了冀中能源集團(tuán)在煤炭深部開(kāi)采領(lǐng)域的堅(jiān)定決心與強(qiáng)大實(shí)力，也標(biāo)志著冀中能源集團(tuán)正式開(kāi)啟了煤炭深部開(kāi)采的攻堅(jiān)征程。

該試驗(yàn)不僅是解決企業(yè)自身發(fā)展難題的契機(jī)，更是為國(guó)家能源戰(zhàn)略展開(kāi)了創(chuàng)新探索。集團(tuán)上下齊心協(xié)力，整合各方資源，全力推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施。選取了冀中能源集團(tuán)邢東礦、九龍礦、磁西一號(hào)礦三個(gè)深部開(kāi)采礦井，以及距離奧陶系含水層近、突水系數(shù)高的東龐礦西龐井、葛泉礦東井兩個(gè)下組煤開(kāi)采礦井進(jìn)行典型工程試驗(yàn)。針對(duì)不同的開(kāi)采條件和水害特點(diǎn)，五處礦井分別開(kāi)展各具特色的工程試驗(yàn)，對(duì)突水機(jī)理、精細(xì)探測(cè)、區(qū)域治理、疏水降壓、監(jiān)測(cè)預(yù)警和技術(shù)裝備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開(kāi)攻關(guān)。圍繞對(duì)原始突水系數(shù)大于0.10MPa/m區(qū)域下組煤開(kāi)采試驗(yàn)和埋深1500m以淺的煤層開(kāi)展試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)該范圍深部煤炭資源的安全開(kāi)采，力求在煤炭深部開(kāi)采技術(shù)上取得重大突破，為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展開(kāi)山拓路。

系統(tǒng)攻關(guān)試驗(yàn)，聚力諸多難題展開(kāi)破解

在深部開(kāi)采過(guò)程中，冀中能源集團(tuán)也遭遇諸多技術(shù)瓶頸，如導(dǎo)水構(gòu)造探查實(shí)施、超前區(qū)域治理技術(shù)、水害防控技術(shù)及裝備研發(fā)、監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)升級(jí)等。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)毫不退縮，憑借頑強(qiáng)的毅力和卓越的智慧，積極探索創(chuàng)新解決方案。

導(dǎo)水構(gòu)造探查，揭開(kāi)地層“神秘面紗”。為了精準(zhǔn)定位導(dǎo)水構(gòu)造，科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了三維地震勘探、槽波地震勘探和瞬變電磁探測(cè)等一系列“高精尖”技術(shù)手段，這些技術(shù)手段如同“地層造影”，深入地層深處探尋構(gòu)造的蛛絲馬跡；井下長(zhǎng)距離定向鉆探技術(shù)則像“地層穿刺”，精準(zhǔn)引導(dǎo)鉆孔穿越復(fù)雜地層；微震監(jiān)測(cè)等技術(shù)手段宛如“地層心電圖”，實(shí)時(shí)捕捉地層深處的細(xì)微動(dòng)靜。1月2日，記者冒著嚴(yán)寒來(lái)到九龍礦施工現(xiàn)場(chǎng)，鉆機(jī)轟鳴聲不絕于耳，技術(shù)人員晝夜堅(jiān)守崗位。通過(guò)一系列精心組織的鉆探施工，成功完成多個(gè)主孔和水平分支孔的鉆探任務(wù)，2024年累計(jì)地面區(qū)域治理鉆探工程量超過(guò)2萬(wàn)米。這些努力如同在黑暗中點(diǎn)亮了一盞明燈，為后續(xù)的治理工作提供了清晰的方向。

超前區(qū)域治理，構(gòu)筑安全“防護(hù)墻”。率先引入地面徑向射流技術(shù)與壓裂注漿工藝，開(kāi)展了地面區(qū)域治理工程，對(duì)底板含水層進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了未采掘區(qū)域底板水害超前治理。在西龐井，技術(shù)人員根據(jù)不同區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)，精心制定注漿方案，采用新型材料與工藝，有效降低突水風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，不斷改進(jìn)注漿工藝，確保漿液在巖層中的擴(kuò)散效果，增強(qiáng)底板巖層的穩(wěn)定性，為深部開(kāi)采構(gòu)建起堅(jiān)固的“防水堡壘”。

智能裝備研發(fā)，打造智慧礦山“利器”。冀中能源集團(tuán)在智能化裝備研發(fā)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，自主研發(fā)的“智能化注漿集控系統(tǒng)”宛如一位“智能工匠”，遠(yuǎn)程操控，精準(zhǔn)配比，大大提高了注漿效率和質(zhì)量；基于電磁技術(shù)的“地-空機(jī)器人探地?cái)?shù)據(jù)采算中心”則如同“天眼”，實(shí)時(shí)采集和分析海量地質(zhì)數(shù)據(jù)，為礦山開(kāi)采提供精準(zhǔn)決策依據(jù)。這些先進(jìn)裝備的應(yīng)用，極大提升了作業(yè)的精準(zhǔn)性和安全性，為深部礦井開(kāi)采配備了智能化、自動(dòng)化的強(qiáng)力支撐。

監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，擎起安全實(shí)時(shí)“預(yù)警網(wǎng)”。在突水風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警方面，集團(tuán)構(gòu)建了一套全方位、多層次的全時(shí)空監(jiān)測(cè)預(yù)警體系。井下傳感器如同敏銳的“觸角”，分布在各個(gè)關(guān)鍵角落，實(shí)時(shí)采集微震、地應(yīng)力、水壓等多源數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的“深度整理”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)突水風(fēng)險(xiǎn)的早期識(shí)別、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)預(yù)警。一旦監(jiān)測(cè)到異常數(shù)據(jù)，系統(tǒng)立即發(fā)出警報(bào)，為井下作業(yè)人員處置、避險(xiǎn)爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。

創(chuàng)新突破引領(lǐng)，繪就深部開(kāi)采光明前景

多年來(lái)，冀中能源集團(tuán)自主研發(fā)和積累的，如突水機(jī)理研究、精細(xì)探測(cè)、區(qū)域治理、疏水降壓、監(jiān)測(cè)預(yù)警和技術(shù)裝備，以及地面徑向射流技術(shù)與壓裂注漿工藝等多項(xiàng)防治水技術(shù)，如同一顆顆璀璨的明燈，照耀著煤炭安全生長(zhǎng)的前路。通過(guò)此次技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn)，更進(jìn)一步整合最前沿的技術(shù)成果，是一次系統(tǒng)集成的再創(chuàng)新，為礦井安全生產(chǎn)筑起了一道更加堅(jiān)實(shí)的防線(xiàn)，必將引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和升級(jí)。

懷抱理想，展望未來(lái)，冀中能源集團(tuán)將在深部資源精準(zhǔn)勘探與水害防治方面持續(xù)發(fā)力。一方面，構(gòu)建深部資源精準(zhǔn)勘探工作機(jī)制，精準(zhǔn)掌握煤層賦存、覆巖特性、地質(zhì)構(gòu)造和水文條件等探測(cè)技術(shù)，為廣泛開(kāi)展礦井深部開(kāi)采防控底板高承壓水提供有力依據(jù)，保障開(kāi)采工作安全高效進(jìn)行。另一方面，積極創(chuàng)新突破，探索新的突水機(jī)制及預(yù)測(cè)方法，優(yōu)化導(dǎo)水構(gòu)造探查技術(shù)，建立并完善超前區(qū)域治理和效果評(píng)價(jià)體系，打造奧灰疏水降壓與區(qū)域治理協(xié)同的高效模式，升級(jí)突水風(fēng)險(xiǎn)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警防控系統(tǒng)，結(jié)合微震技術(shù)，建立起深部開(kāi)采水害治理技術(shù)新體系。同時(shí)，大力研發(fā)水害防控智能裝備，打造深部及下組煤帶壓開(kāi)采水害防治工程示范區(qū)，推動(dòng)水害防治技術(shù)向智能化、精準(zhǔn)化發(fā)展，形成實(shí)用、易推廣的帶壓開(kāi)采成套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)深部開(kāi)采的試驗(yàn)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域深部煤炭資源的安全開(kāi)采，為煤炭行業(yè)深部資源開(kāi)發(fā)蹚出新路，創(chuàng)造價(jià)值，推動(dòng)技術(shù)革新，塑造安全、高效、智能的煤炭開(kāi)采新局面，為能源事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供可靠有力支撐。

惟其艱難，方顯勇毅；惟其磨礪，始得玉成。這次煤炭深部開(kāi)采領(lǐng)域的探索與創(chuàng)新，恰似一場(chǎng)無(wú)畏坎坷、不避風(fēng)雨、孤勇前行的越野跑，冀中人將以坐不住、等不起、慢不得的責(zé)任感、緊迫感砥礪前行，將繼續(xù)堅(jiān)持科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，秉持安全發(fā)展理念，為我國(guó)能源事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出更多更大的貢獻(xiàn)！