碎軟煤層煤(méi)體結構破碎、滲透率差、瓦斯災害大(dà)，順(shùn)煤層鑽探難、抽采效果差，一直是煤礦(kuàng)瓦斯區(qū)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岩型堅(jiān)硬頂闆，因其厚度大、堅硬不易破(pò)碎，煤(méi)炭開(kāi)采易形成(chéng)大面積(jī)懸頂而誘發強礦(kuàng)壓或(huò)沖擊地壓災害。

針對以(yǐ)上行業痛點，中國煤科西安研究院成(chéng)立瓦斯與礦壓研發團隊，創新性地提出了煤礦井下定向長鑽孔分段水力(lì)壓裂技術，研發了煤礦井下分段壓裂裝備(bèi)，實現了碎軟煤層瓦斯抽采和堅(jiān)硬頂(dǐng)闆區域超(chāo)前治理，有效地破解了行(háng)業(yè)難(nán)題。

要實現井下長鑽孔分段壓裂，必須攻克三項(xiàng)技術壁壘，一(yī)是實現壓裂工具的長距離輸送，二是選擇鑽(zuàn)孔(kǒng)分段方式和分段位(wèi)置，三是确定分段壓裂層(céng)位(wèi)。研發(fā)團隊融合地質、鑽探(tàn)和壓裂等專業優勢(shì)，借鑒(jiàn)頁岩氣和地面煤層氣開發技術的(de)成功經驗，通過大量理(lǐ)論研究和反複實驗測試，研制(zhì)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(cì)在山西陽泉寺莊煤礦15117工作面15号煤底(dǐ)闆開展了梳狀長鑽孔分段水力壓裂工程試驗，鑽孔直徑120 毫米，梳狀鑽孔主孔長度534 米，下入分段壓裂工具長度490米(mǐ)，将主孔分5段進行壓裂，鑽孔累計壓入水量2865方，單段大壓入水量(liàng)611 方。該(gāi)孔工程試驗的成功标(biāo)志着煤礦井下分段壓裂技術實現了“從0到1”的突破。

目前，該技(jì)術已在神(shén)東保德(dé)，山(shān)東濟甯，山西陽泉，陝西(xī)韓城、黃陵、彬長、榆(yú)林，河南焦作，内蒙古東勝，新(xīn)疆烏魯木齊、昌吉，安徽淮南、淮北(běi)，貴州黔西等8省30餘個礦區成功(gōng)推廣應(yīng)用，形成了适合不同地質條件(jiàn)、不(bú)同開采條件、不同災(zāi)害類型的成套技(jì)術體(tǐ)系。該技術在(zài)典型煤礦區工程(chéng)實踐應用中，創(chuàng)造了煤礦井下分段水(shuǐ)力壓裂定向鑽孔長度800米、單孔(kǒng)20段壓裂的(de)施工紀錄；在碎軟煤層中實(shí)現了單孔瓦斯日抽采純量超3000方(fāng)；堅硬頂闆采用分段(duàn)水力壓裂措施後，在工作面煤(méi)炭回采過程中監測，頂闆來壓(yā)步距、動載系數(shù)和高壓力值均明下降，未發生任何礦壓動力(lì)災害。

該(gāi)技術授權發明專利20餘(yú)項，申請行業标準2項，研究(jiū)過程中發表科技(jì)論文30餘篇，對煤礦生産一線技術人員進行相關技術培訓50餘場，培訓人員超2000人。該項(xiàng)技術在國内不同礦區推(tuī)廣應用形成的成果，由中國煤(méi)炭工業協會組織專家在2017年、2019年、2020年、2021年和(hé)2022年進行鑒定，均達到國際領先水(shuǐ)平(píng)。該技術的應用推(tuī)廣保障了近5億噸煤(méi)炭資源安全回采，為我國煤炭工業發展提供了有力的技術(shù)支撐。