肩扛國家使命 攻關科技“禁區”
冀中能源集團勇擔煤炭深部開采技術攻關重大課題
在全球能源格局加速演變、我國“雙碳”目標穩步推進的時代背景下，能源革命已成為新時代國家的重大戰略，其中能源技術革命更是起到了關鍵的引領作用。鑒于我國特有的能源結構和資源分布的特點，煤炭在較長時期內仍將是主導能源。但是，隨著我國中東部大批煤礦進入衰老期，淺層煤炭資源的開采逐漸枯竭，向深部開發資源已成為必然選擇，煤炭深部開采已經成為國家能源戰略的重要方向，也是推動形成煤炭高效開發新質生產力的重要舉措。
冀中能源集團作為煤炭行業的科技領軍企業之一，憑借在防治水方面長期的技術積累和創新探索，正式被國家賦予了煤炭深部開采水害防治技術攻關的重要使命，成為煤炭技術革命探索的先行者，在這片充滿挑戰的“禁區”攻堅克難、砥礪前行，以科技之光照亮煤炭工業發展的“未來之路”。
胸懷“國之大者”，勇擔國家煤炭科技革命新使命
習近平總書記關于安全生產的重要指示精神，為煤炭行業的發展指明了方向，也為安全生產提出了要求。李強總理等國務院領導同志關于煤炭深部開采的重要批示，進一步凸顯了煤炭深部開采在國家能源戰略中的關鍵地位。冀中能源集團積極響應國家號召，堅決落實指示精神和批示要求，按照應急管理部、國家礦山安全監察局的工作部署，從2024年5月開始，毅然承擔起《深部開采底板高承壓水地面區域治理+微震監測技術攻關試驗》這一重任。
知重負重方顯勇毅和擔當。水災作為威脅我國煤礦安全生產的重大災害之一，損失重、傷亡大。其防治的艱巨性、復雜性、長期性特點十分突出。隨著采深加大還將面臨高水壓、 高地應力、高突水系數等諸多難題。因此，通過工程試驗研究解決這些難題，形成一套有效、普適、可復制、易推廣的技術和標準，是實現深部煤炭資源安全開采、保障國家能源安全的重大課題。
冀中能源集團多個煤礦也曾遭遇過水災事故的發生，迫使冀中人知難而進，長期在礦井水災防治方面持續投入大量人力物力開展技術攻關，積累了頗多前沿技術和科研成果，國家標準中 “突水系數”安全評價方法的提出、地面區域治理、微震監測預警等方面均處于先導地位。也擁有礦井水害探測與防控國家礦山安全監察局重點實驗室、國家能源充填采煤技術重點實驗室等一批重點技術研究平臺，同時擁有一支作風優良、技術過硬、敢打硬仗的專業化防治水技術團隊，以及廣泛聯合的產學研合作機制。這些都是冀中能源集團敢于、勇于承擔國家使命的底氣和實力，更彰顯了國企的勇氣、責任和擔當。
高標準快行動，科學制定技術攻關實驗方案
冀中能源集團聞令而動，迅速成立了以董事長、總經理為正副組長的領導小組，組建了由技術骨干搭建起來的工作專班，同時整合統籌多方面科研和生產機構作為支撐，一支涵蓋了地質、水文、采礦等多個領域的專家和技術骨干形成了強有力攻堅團隊。他們猶如一群勇敢的探險家，深入一線，全面開展實地調研，收集數據，詳細分析深部開采面臨的各種問題難題，提出攻關思路和方向，經過無數個日夜不息的奮戰，精心繪制出了一份詳盡的“深部開采技術攻關試驗方案”，方案猶如一張精確的線路圖，為后續的探索之旅提供了遵循。經過層層論證和反復打磨，2024年9月6日這份方案最終獲得了國家礦山安全監察局的正式審核批復，這不僅彰顯了冀中能源集團在煤炭深部開采領域的堅定決心與強大實力，也標志著冀中能源集團正式開啟了煤炭深部開采的攻堅征程。
該試驗不僅是解決企業自身發展難題的契機，更是為國家能源戰略展開了創新探索。集團上下齊心協力，整合各方資源，全力推進項目實施。選取了冀中能源集團邢東礦、九龍礦、磁西一號礦三個深部開采礦井，以及距離奧陶系含水層近、突水系數高的東龐礦西龐井、葛泉礦東井兩個下組煤開采礦井進行典型工程試驗。針對不同的開采條件和水害特點，五處礦井分別開展各具特色的工程試驗，對突水機理、精細探測、區域治理、疏水降壓、監測預警和技術裝備等關鍵環節展開攻關。圍繞對原始突水系數大于0.10MPa/m區域下組煤開采試驗和埋深1500m以淺的煤層開展試驗驗證，實現該范圍深部煤炭資源的安全開采，力求在煤炭深部開采技術上取得重大突破，為行業可持續發展開山拓路。
系統攻關試驗，聚力諸多難題展開破解
在深部開采過程中，冀中能源集團也遭遇諸多技術瓶頸，如導水構造探查實施、超前區域治理技術、水害防控技術及裝備研發、監測及預警系統升級等。面對這些挑戰，集團科研團隊毫不退縮，憑借頑強的毅力和卓越的智慧，積極探索創新解決方案。
導水構造探查，揭開地層“神秘面紗”。為了精準定位導水構造，科研團隊運用了三維地震勘探、槽波地震勘探和瞬變電磁探測等一系列“高精尖”技術手段，這些技術手段如同“地層造影”，深入地層深處探尋構造的蛛絲馬跡；井下長距離定向鉆探技術則像“地層穿刺”，精準引導鉆孔穿越復雜地層；微震監測等技術手段宛如“地層心電圖”，實時捕捉地層深處的細微動靜。1月2日，記者冒著嚴寒來到九龍礦施工現場，鉆機轟鳴聲不絕于耳，技術人員晝夜堅守崗位。通過一系列精心組織的鉆探施工，成功完成多個主孔和水平分支孔的鉆探任務，2024年累計地面區域治理鉆探工程量超過2萬米。這些努力如同在黑暗中點亮了一盞明燈，為后續的治理工作提供了清晰的方向。
超前區域治理，構筑安全“防護墻”。率先引入地面徑向射流技術與壓裂注漿工藝，開展了地面區域治理工程，對底板含水層進行改造，實現了未采掘區域底板水害超前治理。在西龐井，技術人員根據不同區域的地質特點，精心制定注漿方案，采用新型材料與工藝，有效降低突水風險。同時，不斷改進注漿工藝，確保漿液在巖層中的擴散效果，增強底板巖層的穩定性，為深部開采構建起堅固的“防水堡壘”。
智能裝備研發，打造智慧礦山“利器”。冀中能源集團在智能化裝備研發領域持續發力，自主研發的“智能化注漿集控系統”宛如一位“智能工匠”，遠程操控，精準配比，大大提高了注漿效率和質量；基于電磁技術的“地-空機器人探地數據采算中心”則如同“天眼”，實時采集和分析海量地質數據，為礦山開采提供精準決策依據。這些先進裝備的應用，極大提升了作業的精準性和安全性，為深部礦井開采配備了智能化、自動化的強力支撐。
監測預警體系，擎起安全實時“預警網”。在突水風險監測預警方面，集團構建了一套全方位、多層次的全時空監測預警體系。井下傳感器如同敏銳的“觸角”，分布在各個關鍵角落，實時采集微震、地應力、水壓等多源數據。這些數據通過高速網絡實時傳輸到遠程數據處理平臺，經過大數據分析和人工智能算法的“深度整理”，實現了對突水風險的早期識別、實時監測和精準預警。一旦監測到異常數據，系統立即發出警報，為井下作業人員處置、避險爭取寶貴的時間。
創新突破引領，繪就深部開采光明前景
多年來，冀中能源集團自主研發和積累的，如突水機理研究、精細探測、區域治理、疏水降壓、監測預警和技術裝備，以及地面徑向射流技術與壓裂注漿工藝等多項防治水技術，如同一顆顆璀璨的明燈，照耀著煤炭安全發展的前路。通過此次技術攻關試驗，更進一步整合最前沿的技術成果，是一次系統集成的再創新，為礦井安全生產筑起了一道更加堅實的防線，必將引領整個行業技術進步和升級。
懷抱理想，展望未來，冀中能源集團將在深部資源精準勘探與水害防治方面持續發力。一方面，構建深部資源精準勘探工作機制，精準掌握煤層賦存、覆巖特性、地質構造和水文條件等探測技術，為廣泛開展礦井深部開采防控底板高承壓水提供有力依據，保障開采工作安全高效進行。另一方面，積極創新突破，探索新的突水機制及預測方法，優化導水構造探查技術，建立并完善超前區域治理和效果評價體系，打造奧灰疏水降壓與區域治理協同的高效模式，升級突水風險智能監測預警防控系統，結合微震技術，建立起深部開采水害治理技術新體系。同時，大力研發水害防控智能裝備，打造深部及下組煤帶壓開采水害防治工程示范區，推動水害防治技術向智能化、精準化發展，形成實用、易推廣的帶壓開采成套技術和標準。通過深部開采的試驗攻關，實現特定區域深部煤炭資源的安全開采，為煤炭行業深部資源開發蹚出新路，創造價值，推動技術革新，塑造安全、高效、智能的煤炭開采新局面，為能源事業穩定發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。這次煤炭深部開采領域的探索與創新，恰似一場無畏坎坷、不避風雨、孤勇前行的越野跑，冀中人將以坐不住、等不起、慢不得的責任感、緊迫感砥礪前行，將繼續堅持科技創新驅動發展戰略，秉持安全發展理念，為我國能源事業的可持續發展作出更多更大的貢獻！
（冀中能源新聞中心記者 董軒龍 劉波）