科创中国

        煤岩体结构改造是解决煤矿中的坚硬顶板、冲击矿压、低渗透性煤层瓦斯抽采、煤与瓦斯突出、坚硬顶煤弱化等技术难题涉及的核心共性科学问题，对煤岩体进行水力致裂能有效的改造其结构。研制了全国煤炭系统目前唯一的 4000kN 大尺寸（500mm×500mm×500mm）真三轴煤岩体水力致裂实验系统，进行了系统的煤岩体水力致裂实验研究。对煤岩体水力致裂的裂缝扩展规律、层面的影响规律、流固耦合的结构及渗透性演变规律、瓦斯驱赶现象、时空关系与应力扰动规律等理论进行了系统研究，在此基础上提出了系统的煤岩体水力致裂控制技术，形成了煤岩体水力致裂的理论与工艺技术体系。研发了高压封孔（隔）器、定向割缝钻头、监控仪等成套的技术产品，形成了理论→技术→产品→技术服务的发展模式。 

       成果特点： 煤矿井下水力致裂的水压力达 60MPa 以上，成套的技术装备均满足 60MPa 水压力的要求和具有煤矿隔爆功能。发现了含瓦斯煤层水力致裂（注水）的驱赶瓦斯现象，提出了煤层水力致裂（注水）的瓦斯驱赶理论；提出了水力爆破致裂弱化与增透、脉冲水力致裂、后退分段式水力致裂等增加裂缝数目与均匀致裂方法；提出了煤岩体定向水力割缝致裂、定向聚能爆破水力致裂、多孔线性控制水力致裂等定向致裂方法；提出了深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法；提出了基于水力致裂的煤层弱化增透消突防冲减尘等一体化技术。 

        应用前景：目前已基本形成了煤岩体水力致裂在煤矿各方面应用的技术与装备体系，包括坚硬顶板定向水力致裂控制、坚硬顶煤弱化、水力致裂强度弱化防治冲击矿压、低透煤层水力致裂增透（煤层气开采）、煤与瓦斯突出煤层消突、地应力测量、应力定向转移、局部应力集中解除、减尘等。技术与产品市场空间广阔。相关技术与装备已在大同煤矿集团、河南神火集团葛店煤矿与薛湖煤矿、义马耿村煤矿、榆林柳巷煤矿、晋城龙顶山煤矿、朔州崇升煤矿等应用。