地面鉆孔平臺（張萬學/攝）

朱仙莊礦水害治理工程地面鉆孔施工現場（張萬學/攝）

煤炭開采與地下水資源保護矛盾“和解”

安徽淮北礦業集團聯合中國煤炭科工集團西安研究院研發地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖水害防治技術，從根本上扭轉了底板灰巖承壓水害防治的被動局面，實現了災害防治與地下水資源保護的雙重目標

日前，淮北礦區煤層底板高承壓薄層灰巖重大水患地面順層孔探查治理與檢驗評價一體化關鍵理論技術項目榮獲2020年度中國煤炭工業協會科學技術獎一等獎。這項技術的魅力在哪兒，技術突破點又在哪兒？帶著問題，筆者進行了深入了解。

據介紹，我國煤礦水文地質條件復雜、水害類型多樣，水害威脅嚴重，煤炭開采與地下水資源保護始終存在矛盾。煤礦進入深部開采后，隨著灰巖含水層水壓的逐步增大，傳統的灰巖承壓水上開采的水害防治方法已無法滿足煤礦深部開采的安全需要，礦井排水量逐年上升。特別是在當前安全生產、環境保護的形勢下，如何保障煤礦職工的生命安全，確保灰巖高承壓水上“零突水”安全開采，實現煤礦災害防治與地下水資源保護的雙重目標，已成為煤礦企業必須解決的技術難題。

為解決煤礦深部開采水害防治、地下水資源保護的難題，從2014年開始，安徽淮北礦業集團與中國煤炭科工集團西安研究院合作研發地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖水害防治技術，針對煤礦深部灰巖水壓大，井下鉆探揭穿高承壓含水層施工效率低、安全風險高，地下水資源流失嚴重等難題，率先在煤炭行業應用地面定向鉆進技術，采用實驗研究、預測評價、理論與工法創新和綜合治理技術，突破傳統觀念與方法，形成了集探查、治理、驗證、評價于一體的煤礦深部開采薄層灰巖水害預測與防治、地下水資源保護的理論和關鍵技術體系。

該項目研發組成員，淮北礦業股份公司副總工程師倪建明介紹，地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖水害防治技術，破解了定向鉆進技術在煤田薄層灰巖中精準判層、連續順層鉆進、水文地質評價、注漿改造與效果驗證等難題，滿足了淮北礦區煤層900米埋深的安全開采需要，明確了礦井深部開采煤層下覆灰巖承壓水害防治“遠堵近疏、查治結合、資源開采與保護并重”的技術原則，形成了裝備與工藝選擇、鉆孔設計與順層鉆進、連續精準判層、水文地質條件評價、注漿材料篩選、注漿改造設計、工程效果驗證與評價等成套技術，實現了我國礦井水害防治技術更新換代，有力推動了煤礦水害防治和環境保護技術的進步。

2014年以來，淮北礦業集團完成了朱莊礦、桃園礦6個標段的底板承壓水害區域超前治理工程，累計區域超前治理面積351.8萬平方米，解放可采儲量849.15萬噸，已安全采出煤炭資源410萬噸，礦井正常排水量下降40%；采用定向鉆進技術查治隱伏陷落柱2個，快速處理突水事故4起，處理井下巷道漏漿、治理灰巖高水位區各1處。目前，這一技術成果已在淮北礦業集團及相鄰礦區得到推廣應用，在全國推廣應用后將產生巨大的經濟效益和社會效益。

據了解，地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖水害防治技術的研發，從根本上扭轉了底板灰巖承壓水害防治的被動局面，實現了底板灰巖承壓水害防治從井下查治向井上查治、井上下聯合驗證的轉變、從措施防范向工程治理的轉變、從逐面治理向區域治理的轉變、從采前治理向掘前治理的轉變、從被動防治向治保結合的轉變，實現了災害防治與地下水資源保護的雙重目標，為實現煤礦“零突水”的目標提供了可靠的技術支撐。

淮北礦業集團技術中心負責人表示，該集團高度重視科研創新工作，近5年來，累計完成研發項目190余項，推廣應用117項，其中有73項科技成果獲省級以上獎勵。（王 盟）

來源：《中國煤炭報》 2021年4月1日 4版頭條