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科技铸盾 智护矿安——记河南能源研究总院煤矿灾害防治地质保障团队

2025-04-24 来源:研究总院

  在千米深的矿井之下,有这样一支团队,他们肩扛勘探设备、脚踩崎岖煤巷,用科技之光照亮地层深处的隐秘角落;他们直面高原缺氧、严寒酷暑,以创新之力破解煤矿安全生产的“卡脖子”难题。他们是河南能源研究总院煤矿灾害防治地质保障团队——一群用智慧与汗水守护矿井安全的科技“排头兵”。这支由青年科技工作者组成的精锐力量,始终将“为矿井安全高效生产保驾护航”作为使命。多年来,他们扎根煤矿一线,聚焦地震槽波勘探技术与矿井水害防治两大核心领域,以“特别能战斗”的精神攻克了一个个技术难关。从贵州喀斯特山区的复杂煤层,到青海高原戈壁的极寒矿井,他们的足迹遍布全国20余对矿井,累计完成地震槽波勘探近140次,为矿井灾害防治提供了可靠的“地质保障”。

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  槽波协同攻坚,解码勘探难题

  地震槽波勘探技术被誉为煤矿地质探测的“透视眼”,团队成立之初,与中科院地质与地球物理研究所等单位形成“两国五方”优势力量,成功申请并承担国家自然科学基金重点资助项目,先后在河南、河北、山西、内蒙古、青海、贵州等地开展井下勘探实验,收集了大量一手珍贵的科研数据,刻苦攻关,大胆创新,在国际上率先攻克了极不稳定煤层厚度的物探定量解译难题,被外国专家誉为奇迹;实现了小幅度断层、采空区等的精准探测;首次将地震槽波勘探技术应用于探查瓦斯富集区、地应力集中区、底板突水风险区等,并取得了积极成效。

  自主研发破冰,打破触发困局

  成功之路并非一帆风顺,追梦途中也总有荆棘丛生。2022年,新型电子数码雷管的推广导致进口设备触发失灵,多个矿井的勘探工程陷入停滞。面对这一“卡脖子”困境,团队没有等待外援,而是毅然踏上自主研发之路。从室内试验到井下实测,从传感器选型到电路优化,他们经历了数十次失败,却始终不言放弃。2024年10月,迭代升级后的第三代同步触发装置终于问世——全密封设计抵御潮湿环境,双模式兼容适配各类场景。这项突破不仅让勘探工程“起死回生”,更在十余个煤矿成功应用。

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  水害防治创效,革新降本千万元

  矿井水害防治是另一场与自然的较量。在义煤公司新义煤矿,煤层底板奥灰水防治难度大、工期长、费用高,年度水害防治费用近3000万元。团队通过疏降开采试验,创新提出“以疏为主、治保结合”的技术路线,年度水害防治费用锐减至约600万元,再加上清浊分离、智能巧排、综合利用等协同措施,综合经济效益达3000余万元。在试验初期,由于观测孔数量多、换孔效率低,团队成员为抢时间啃馒头、喝凉水,脚底水泡溃烂也浑然不觉。正是这种“钉钉子”精神,让一期试验时间缩短三分之一,为后续工程顺利实施奠定了坚实基础。

  科技创新之花,结出丰硕之果

  世上没有平白无故的成功,所有的鲜花都是用汗水浇灌出来的。在贵州糯东煤矿,为了不耽误生产进度,他们连续17小时井下作业,一鼓作气完成了3个勘探项目;在青海大煤沟矿,他们顶着高原反应创新触发方案,用“十字交叉导线法”破解技术僵局。这些成果的背后,是团队成员磨破的脚板、冻僵的双手,以及无数个与家人“失约”的日夜。汗水浇灌出来的创新之花,也正在结出累累硕果。近年来,团队累计发表论文60余篇,6篇被国际权威期刊收录;出版专著并斩获河南省自然科学学术类一等奖;编写行业标准2部,10余项科技成果获省部级奖项。团队参与的国家自然科学基金重点资助项目,重新掀起了国内地震槽波勘探技术研究和应用的热潮,也助力该项技术写入了《煤矿防治水细则》,让先进技术能够惠及越来越多的煤矿企业。

  站在新起点,团队的目光投向更远未来。他们正攻关“地震槽波多频联合解译”技术,力求将煤厚解释精度继续提升;探索煤岩联合勘探方法,推动煤厚变化、构造等地质异常体的超前探测,服务工作面设计和灾害防治;布局采煤工作面瓦斯富集区、地应力集中区的预测;谋划透明地质建模,为智能化开采提供可靠数据支撑。正如团队负责人所言:“科技创新没有终点,我们要让地质保障从‘看得清’走向‘看得透’,从‘治已病’转向‘防未病’。”从井下勘探到高原攻坚,从技术引进到自主创新,河南能源研究总院煤矿灾害防治地质保障团队用科技之笔,在煤炭行业写下守护矿山安全的壮丽篇章。他们以科学家精神为炬,以安全生产为纲,在迈向“精细地质、透明地质”的征程中,正不断攀登新的高峰。(张万鹏)