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碎軟煤層煤體結構破碎、滲透率差、瓦斯災害大，順煤層鉆探難、抽采效果差，一直是煤礦瓦斯區域防治的重點和難點。中西部礦區特殊沉積背景下形成的巨厚砂巖型堅硬頂板，因其厚度大、堅硬不易破碎，煤炭開采易形成大面積懸頂而誘發強礦壓或沖擊地壓災害。
針對以上行業痛點，西安研究院成立瓦斯與礦壓研發團隊，創新性地提出了煤礦井下定向長鉆孔分段水力壓裂技術，研發了煤礦井下分段壓裂裝備，實現了碎軟煤層瓦斯高效抽采和堅硬頂板區域超前治理，有效地破解了行業難題。
要實現井下長鉆孔分段壓裂，必須攻克三項技術壁壘，一是實現壓裂工具的長距離輸送，二是選擇鉆孔分段方式和分段位置，三是確定分段壓裂層位。研發團隊融合地質、鉆探和壓裂等專業優勢，借鑒頁巖氣和地面煤層氣開發技術的成功經驗，通過大量理論研究和反復實驗測試，研制出了煤礦井下高壓力大排量壓裂泵組和分段水力壓裂裝備。首次在山西陽泉寺莊煤礦15117工作面15號煤底板開展了梳狀長鉆孔分段水力壓裂工程試驗，鉆孔直徑120 毫米，梳狀鉆孔主孔長度534 米，下入分段壓裂工具長度490米，將主孔分5段進行壓裂，鉆孔累計壓入水量2865方，單段最大壓入水量611 方。該孔工程試驗的成功標志著煤礦井下分段壓裂技術實現了“從0到1”的突破。
目前，該技術已在神東保德，山東濟寧，山西陽泉，陜西韓城、黃陵、彬長、榆林，河南焦作，內蒙古東勝，新疆烏魯木齊、昌吉，安徽淮南、淮北，貴州黔西等8省30余個礦區成功推廣應用，形成了適合不同地質條件、不同開采條件、不同災害類型的成套技術體系。該技術在典型煤礦區工程實踐應用中，創造了煤礦井下分段水力壓裂定向鉆孔長度800米、單孔20段壓裂的施工紀錄；在碎軟煤層中實現了單孔瓦斯日抽采純量超3000方；堅硬頂板采用分段水力壓裂措施后，在工作面煤炭回采過程中監測，頂板來壓步距、動載系數和最高壓力值均明下降，未發生任何礦壓動力災害。
該技術授權發明專利20余項，申請行業標準2項，研究過程中發表優秀科技論文30余篇，對煤礦生產一線技術人員進行相關技術培訓50余場，培訓人員超2000人。該項技術在國內不同礦區推廣應用形成的成果，由中國煤炭工業協會組織專家在2017年、2019年、2020年、2021年和2022年進行鑒定，均達到國際領先水平。該技術的應用推廣保障了近5億噸煤炭資源安全高效回采，為我國煤炭工業發展提供了有力的技術支撐。
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