煤炭生产是在与自然作斗争的过程，井工煤矿更是如此，与采掘活动相伴的灾害严重影响着煤矿的安全生产。近年来，陕西省煤层气开发利用有限公司（以下简称陕西省煤层气公司）作为陕煤集团煤炭板块的重要子企业，以“立足陕煤，面向全国，走向世界”为发展战略，坚持聚焦煤矿灾害治理，加大装备投入、科技创新力度，在发展壮大自己的同时，为陕煤集团内外煤矿安全生产作出突出贡献。
提升装备水平服务煤矿灾害治理
作为煤矿灾害治理的主要装备，钻机先进程度代表着灾害治理水平。近年来，陕西省煤层气公司在陕煤集团和陕西煤业的支持下，大力提升装备水平，积极购置大型先进钻机，所属分子公司可以说是“鸟枪换炮”。目前，公司拥有ZJ50DB及ZJ40型石油钻机、美国T200XD型雪姆钻机、SWPDT125深井套管车载钻机和XY-2000型地面岩心钻机等钻探设备20余台（套），煤矿井下ZYWL-26000DS、ZXL15000D系列千米定向钻机等各类井下钻机50余台(套)，5700系统油气测井车等物探设备10余套。
钻机装备水平的提升，大大提升了陕西省煤层气公司煤矿灾害治理技术水平和工作效率，在地面钻孔施工中，“打井又快又准”成为该公司的品牌。2024年10月，在一处煤矿火灾应急抢险救援中，该公司仅用时5天完成了927米抢险孔的精准贯通，为救援赢得了时间。
在井下钻孔施工方面，也同样如此。“以前在井下施工探放水钻孔，钻机小，速度慢不说，还只能打100多米，现在使用千米定向钻机，最高能精准打1300米，速度也快得多。”陕西省煤层气公司钻探分公司总经理来甲说。
高效抽采和全浓度瓦斯梯级利用化害为利
煤层气是主要存在于煤矿的伴生气体，俗称“瓦斯”，其主要成分甲烷是全球第二大室温气体。瓦斯的燃烧、爆炸会造成煤矿井下事故，但是瓦斯也是热值高、无污染的新能源，开展瓦斯抽采利用，不仅能够治理瓦斯灾害，变废为宝，还能减少温室气体排放。
近年来，陕西省煤层气公司围绕矿井瓦斯治理和综合利用，积极开展地面瓦斯预抽、井下瓦斯抽采、低浓度瓦斯发电、通风瓦斯蓄热氧化(RTO)供热发电、余热利用等工作，引进国内外先进技术和装备，掌握了低阶煤采前预抽技术、“L”型水平井钻完井技术、排采技术、井上下对接抽采技术、深部煤层气开发技术等，建立起一套完善的瓦斯抽采利用工艺技术体系，探索出一条煤矿瓦斯治理与利用绿色可持续发展之路。通过开展“彬长矿区地面煤层气抽采工艺研究及优化设计”等项目研究，在彬长矿区建成的多分支水平井单井最高日产气量达3万余立方米，突破我国低阶煤煤层气抽采纪录。在彬长和黄陵矿区建成三座总装机容量29.6兆瓦的低浓度瓦斯发电厂（其中黄陵二号煤矿三号风井瓦斯电厂实现智能化），在大佛寺煤矿建成年供热能力16.8万吉焦的RTO供热项目，实现了煤矿瓦斯地面抽采和井下瓦斯抽采全浓度梯级高效利用，在大佛寺煤矿建成了全国瓦斯“零排放”示范矿区，形成了完整的瓦斯治理利用解决方案。该公司所属韩城新泰煤层气开发利用有限公司正在建设王峰煤矿瓦斯梯级高效利用示范项目，该项目是2023年国家能源局首批“煤矿瓦斯高效抽采利用和煤层气勘探开发示范项目”，是陕西省唯一入选项目。项目旨在通过高低浓度瓦斯发电、乏风氧化蓄热为矿区提供清洁电力和热源，实现全浓度瓦斯梯级利用，瓦斯近“零”排放。
不久前，从陕西省煤层气公司钻采分公司韩城区域瓦斯治理项目部传来喜讯，实施的井上下定向钻孔分段压裂区域瓦斯防突技术研究项目取得重大进展。首个压裂钻孔实现稳定产气3个月，累计抽采瓦斯量突破20万立方米，标志着该项目在瓦斯治理领域迈出了重要一步。作为国内首次采用井上下定向钻孔分段压裂区域瓦斯防突技术的试验项目，该技术旨在通过煤层卸压和超前预抽煤层瓦斯，实现安全、高效、经济的区域瓦斯治理模式，满足煤矿安全高效开采的需求。随着项目初步试验工程的顺利完成和效果的逐步显现，为后续的中期试验和全面试验工程开展奠定了坚实基础，也为煤矿瓦斯治理提供了新的技术路径。 “我们深耕煤矿瓦斯高效抽采利用领域，目前，除了省内，还开拓了山西、宁夏、内蒙古市场，并走出国门，成功实施蒙古国首口煤层气钻井工程定导向技术服务项目。”陕西省煤层气公司董事、总经理张世宏介绍说。
动水条件下“帷幕注浆”技术防治井下水害
煤矿水害主要包括顶板突水、底板突水、老空水害、岩溶水害等，已经成为煤矿“五大灾害”中仅次于瓦斯事故的第二大“杀手”，轻则加重排水费用、恶化井下作业环境，重则淹井停产、威胁矿工生命安全。水害事故因其隐蔽性强、发生速度快、波及范围广、经济损失大等特点，严重制约我国煤炭资源安全高效开采。
陕西省煤层气公司水文分公司作为地下水害防治的专业企业，近年来在煤矿井下水害防治方面积极开展技术创新，通过动水条件下“帷幕注浆”封堵技术，利用改性水泥浆多孔串联注浆方式形成阻水帷幕，降低岩土体渗透压力，提高隔水性，可有效解决地下水渗涌问题。
曹家滩煤矿大断面斜井过松散层砂化段涌水携砂，且持续冲刷已形成壁后空腔，存在矿井突水溃砂的隐患。水文分公司通过“井筒加固+帷幕注浆+壁后充填”的治理思路，形成棚式补强壁面复喷增阻、高压旋喷下分区分段冲洗、循环泥浆携砂帷幕注浆、井筒壁后注浆改性加固四大技术，创立基于井壁—水—砂一体化协同控制的动水砂化区帷幕注浆施工工法，成功实现主斜井水量由每小时97立方米下降到每小时8立方米，副斜井水量由每小时98立方米下降到每小时18立方米，有效根治过砂化层斜井涌水及井壁稳定性控制难题，确保井筒的安全。此项工程为榆神矿区大断面斜井过松散层砂化段水害防治成功的首例。该项目的成功，根本上彻底解决了曹家滩矿井井筒安全问题，同时为榆神矿区相同水文地质矿井井筒水害治理起到了示范作用。该项技术通过中国煤炭工业协会科技成果鉴定，达到国际领先水平。 跨界应用油气开采地面压裂技术防治煤矿冲击地压
近年来，随着我国煤矿开采深度增加和煤炭开发强度加大，冲击地压灾害逐步升级，且与其他灾害耦合叠加，防治难度进一步加大，煤矿冲击地压事故呈上升趋势。陕西省煤层气公司将油气开采地面压裂技术成功应用到煤矿厚硬顶板弱化上，成功实现了弱化工作面煤层坚硬顶板，达到消除或减弱冲击地压的目的，为煤矿安全回采提供了有力保障，为防治煤矿冲击地压开辟了新的途径。
陕西省煤层气公司钻采分公司不仅将专利技术“煤矿坚硬厚层顶板先压后采治理冲击地压关键技术”推广应用至陕煤集团外部的火石咀煤矿、崔木煤矿等煤矿，而且将防冲技术再创新、再优化，首创“复合巨厚坚硬顶板地面双水平井立体分段压裂防治冲击地压新技术”，对彬长矿区坚硬顶板进行全方位、差异化压裂，目前已顺利完成立体压裂107段，裂缝延伸高度提高近一倍，实现了最优化压裂效果。同时，该公司将首创地面“L”型水平井分段压裂防治冲击地压技术创新应用到陕北煤矿区矿压灾害治理，通过对回风顺槽上覆坚硬顶板进行区域弱化治理，致力于形成压裂卸压—巷道支护—回采协同全生命周期护巷成套关键技术，目前已顺利完成首个2000米试验段的压裂工程。
“煤矿坚硬厚层顶板先压后采治理冲击地压关键技术”项目获陕西省煤炭科学技术奖一等奖，“彬长矿区煤矿坚硬厚层顶板先压后采治理冲击地压关键技术”项目获中国煤炭工业科学技术奖一等奖。截至目前，钻采分公司已在陕煤集团内外8个煤矿16个工作面应用该项先进技术。
“今年以来，我们按照陕西煤业部署，继续采购先进的大型钻机，提升应急救援能力，推进智能化建设，并积极学习行业先进经验，开展地质透明化技术研究和应用，保障煤矿安全、高效、智能开采。”陕西省煤层气公司党委书记、董事长牛鸿波表示。
展望未来，陕西省煤层气公司将不忘初心，砥砺前行，以保障煤矿安全生产为己任，依托建成的陕西省博士后创新基地、陕西省煤层气开发利用创新团队、陕西省煤层气工程技术研究中心、煤层气分析测试中心、技能大师工作室等多个科技创新平台，坚持产学研用结合，整合优势资源，继续在煤矿灾害治理方面开展科技创新，为陕煤集团煤炭板块乃至煤炭行业安全发展贡献力量。（徐宝平 马壮 任薇娜）
