深孔“胃镜”监测技术获突破

来源：科技日报

近日，国家能源集团保德煤矿联合黑龙江科技大学，在3453米煤层超长钻孔孔内流体参数监测技术上取得重大突破，首次采用了煤层抽采钻孔孔内多参数原位监测技术，实时掌握超长钻孔煤层瓦斯流动规律，成功攻克了“探不到、测不准”的技术瓶颈。该成果对推动瓦斯高效抽采、保障煤矿安全高效生产、促进节能减排具有里程碑意义，也为我国能源行业技术升级与绿色转型注入新动能。

长期以来，煤层钻孔瓦斯等流体参数探测受限于“孔深、精度”的技术堡垒，难以精准掌握超长钻孔瓦斯流动规律。黑龙江科技大学自主研发的“孔内原位多参数探测系统”，首次实现对钻孔内部瓦斯流体参数原位、实时、高精度监测，标志着我国在超长钻孔孔内流体原位探测技术上取得“从无到有”重要突破，一举打破国际同类技术纪录。

团队骨干刘传海教授说：“该系统可同步采集孔内瓦斯抽采负压、瓦斯浓度等多维度数据，科研人员据此可构建超长钻孔煤层瓦斯流动三维模型，为揭示超长钻孔内瓦斯运移规律提供理论依据。”

国家能源集团煤炭通风工程专业卓越工程师陈殿赋率先在矿区推进大区域瓦斯治理工程实践，构建了“区域预抽、立体防控”的瓦斯综合治理体系，为煤矿安全生产与产能释放提供了创新性解决方案，成效显著。

针对瓦斯治理精细化发展的瓶颈问题，黑龙江科技大学张保勇教授创新性提出“超长钻孔原位监测胃镜技术”，支撑“钻孔透明化”的战略构想，有效克服了超长钻孔瓦斯赋存状态、流动规律等关键参数认知盲区的问题。基于对煤矿地质特征的深度解析，团队突破传统监测技术局限，结合智能算法实现孔内多物理场耦合分析，能够实时反演出钻孔全孔段瓦斯压力梯度及孔周应力演化等核心数据。

“这一技术的突破不仅使超长钻孔由‘黑箱’转变为‘明盒’，更为瓦斯高效抽采、灾害预警及智能化开采提供了科学决策支撑”，保德煤矿通风办主任张迪介绍。

我国著名长钻孔钻进专家李泉新院长表示，超长钻孔原位监测技术拓展了智能钻进叠加效益，为长钻孔瓦斯治理插上了翅膀。

业内专家认为，该成果的成功应用将有力推动煤矿领域多重战略目标的实现。在瓦斯高效抽采方面，基于精准瓦斯流动规律模型优化抽采布局，可使瓦斯抽采效率显著提升，促进非常规天然气资源利用。在安全保障方面，系统能够对超长钻孔煤层瓦斯压力与浓度进行实时监测，识别长钻孔运行状态，为灾害防治提供前瞻预警，切实提升矿山安全生产水平。在绿色低碳方面，通过高效抽采利用瓦斯（主要成分为甲烷），可直接减少强温室气体排放，助力矿区清洁低碳转型。

该技术不仅为矿区安全生产提供助力，更将促进集团实现“双碳”目标下的绿色开采战略，有望在全国超长钻孔煤层规模化应用。(科技日报记者 朱虹)