近日，自然資源部發布《礦產資源節約與綜合利用先進適用技術目錄（2025年版）》，河南永煤集團陳四樓煤礦自主申報的薄層灰巖水害地面區域治理效果評價技術體系成功入選。

這標志著該礦在深部煤層開采底板水害防治與效果評價領域取得關鍵性技術突破，為同類礦井提供了可復制、可推廣的方案。

老問題呼喚新方法

隨著淺部煤炭資源逐漸枯竭，煤礦開采不斷向地層深處挺進。如今，陳四樓煤礦深部開采面臨著來自煤層底板之下薄層灰巖中高壓巖溶水的威脅。

“這就好比在頭頂‘懸湖’下采煤。傳統井下局部注漿加固的方式猶如打補丁，范圍有限，效果難以評估，已無法滿足深部大規模安全高效開采的需求。”該礦常務副礦長、總工程師趙偉解釋道。

為適應深部開采趨勢，行業內開始采用地面區域治理新思路，即從地面施工定向長鉆孔，直接對煤層底板的灰巖含水層進行精準注漿改造，變被動防御為主動治理。然而，一個新的難題隨之浮現：如何科學、全面地評估這片經過改造的地下區域安全情況？

“過去評價方法比較單一，好比醫生只看一項指標就判斷病人是否康復，顯然不夠準確。這直接影響了后續開采方案制定的科學性和技術本身的推廣范圍。”趙偉補充道。

來一次全面精準的“體檢”

面對技術痛點，該礦技術團隊經過潛心攻關，成功建立起一套以鉆到位、注得實、隔得住為核心的薄層灰巖水害地面區域治理效果評價技術體系。

“這套技術體系的精髓，在于它像一次全面且精準的‘體檢’。”該礦地測科科長冉德立介紹，“我們首先將整個治理區域劃分成若干個網格，然后綜合考量斷層發育情況、鉆孔鉆遇裂隙情況（漏失量）、地層初始吸水率等6個關鍵指標。”

這6個指標分別對應著鉆探施工質量、注漿施工質量和底板隔水性能3個核心維度。該礦創新運用網格化管理和相關數學理論，將這些定性與定量指標進行融合分析，最終為每個網格區域生成一個0到1之間的綜合評分。

“我們將0.8設定為安全線。評分高于0.8的區域認定為安全區，評分低于0.8的則標記為薄弱區，需要重點進行井下驗證和補充治理。”冉德立說，“這就讓治理效果從‘大概、可能’變成了清晰量化的數據，指導性非常強。”

創新技術解決實際難題

薄層灰巖水害地面區域治理效果評價技術體系包含了多項關鍵創新。首先，該技術體系是行業內首個針對薄層灰巖水害地面治理效果的分區域量化評價體系，實現了從單因素、定性判斷到多因素、定量評價的跨越。其次，該技術體系提出了長距離水平井分段壓水試驗吸水率的修正方法，解決了超長鉆孔測試數據失準的行業難題，使注漿效果評價更加精確。最后，該技術體系通過科學綜合評價方法，能夠智能識別出治理區域內潛在的、局部的薄弱點，實現了靶向查驗。

該技術體系的成功應用，帶來了立竿見影的安全效益與經濟效益。陳四樓煤礦探防隊隊長沈冰感觸最深：“現在，我們下井心里更有底了。借助這套評價體系，我們能提前精準鎖定可能出水的位置，讓驗證和補充治理工作變得高效、有的放矢。自應用以來，相關工作面均實現了安全回采，徹底杜絕了底板突水事故。”

截至目前，薄層灰巖水害地面區域治理效果評價技術體系已成功應用于該礦及周邊礦井的13個工作面，累計安全回采煤炭340萬噸，新增銷售額近80億元。在經濟效益上，噸煤防治水成本降低了44.2元，礦井近3年排水量銳減近60%，年節省排水費用約500萬元。同時，該技術體系已獲得4項國家發明專利授權。

作者：王浩版面編輯：王世雅

編輯

來源：中國煤炭報

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