截至今年4月份，胡家河礦井下長距離定向鉆孔自主施工及壓裂累計完成進(jìn)尺7500米、壓裂385段，節(jié)約費(fèi)用750余萬元……經(jīng)過近兩年的不懈努力，這場“向技術(shù)要安全、向創(chuàng)新要效益”的攻堅戰(zhàn)，成功實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

百米井下的“技術(shù)突圍戰(zhàn)”

胡家河礦屬于水文地質(zhì)條件復(fù)雜型礦井，瓦斯、煤塵、水害等多種災(zāi)害耦合交織，在沖擊地壓方面尤為嚴(yán)重，安全管理難度大、災(zāi)害治理成本高……

“之前，長距離定向鉆孔壓裂主要靠外包，鉆孔延米進(jìn)尺費(fèi)用大于2000元。另外，核心技術(shù)不掌握在自己手中，始終無法從源頭解決問題……”該礦防沖部負(fù)責(zé)人談到。

面對技術(shù)人才短缺、設(shè)備運(yùn)維成本高的困境，該礦決定走出一條自主創(chuàng)新之路，并于2024年1月正式啟動“引育結(jié)合”人才培養(yǎng)計劃，通過“引進(jìn)一批人才、培養(yǎng)一支隊伍”來破解治災(zāi)困局。該礦招聘了3名具有豐富定向鉆孔操作技能的人才，同時在防沖隊內(nèi)部選拔2名技術(shù)骨干負(fù)責(zé)“師帶徒”培訓(xùn)，額外培養(yǎng)了9名定向鉆施工或壓裂的技能人才，分配至各生產(chǎn)班組。此外，每月組織一次定向鉆孔操作技能專項培訓(xùn)，通過“以點(diǎn)帶面、以優(yōu)培差”的教育模式提升全員技術(shù)操作水平。目前，該礦已組建專業(yè)定向鉆施工及壓裂班組，成功實(shí)現(xiàn)長距離定向鉆孔100%自主施工。

該礦長期與中國礦業(yè)大學(xué)、中煤研究院等科研院校保持良好合作關(guān)系，并在其指導(dǎo)下相繼攻克鉆孔軌跡精準(zhǔn)控制、高壓水射流參數(shù)優(yōu)化等核心技術(shù)，取得定向鉆孔層位選取、軌跡設(shè)計、壓裂參數(shù)設(shè)置關(guān)鍵性突破。現(xiàn)在，定向鉆機(jī)單班進(jìn)尺從40米提升至70米，單孔成本直降50%以上。

安全與效益的“共生方程式”

自主施工每米成本900元，較工程外包每延米可節(jié)約成本1000元。7500米就是750萬差價，再加上設(shè)備折舊和人工費(fèi)節(jié)省，總效益可能突破800萬……402104工作面施工現(xiàn)場，防沖辦工程技術(shù)人員的筆記本上，密密麻麻記錄著每段壓裂的經(jīng)濟(jì)賬。

但這筆賬不僅僅局限于經(jīng)濟(jì)方面。在“深部開采—掘采巷道水力壓裂‘一孔多用’沖擊地壓與瓦斯協(xié)同治理技術(shù)”實(shí)踐方面，該礦在401106、401110兩個工作面創(chuàng)新應(yīng)用“壓裂后抽采”技術(shù)，實(shí)測數(shù)據(jù)顯示壓裂后瓦斯抽采濃度達(dá)到29.5%，較傳統(tǒng)方法提升4.1倍。這一創(chuàng)新不僅實(shí)現(xiàn)了沖擊地壓的有效防治，更顯著提升了瓦斯抽采效率，為礦井安全高效生產(chǎn)提供了雙重保障。

此外，該礦通過持續(xù)優(yōu)化工藝參數(shù)，現(xiàn)在可將壓裂段位長度從30米優(yōu)化至15米，壓裂時長從30分鐘延長至1小時，使壓裂作用效果提升4倍。2024年10月，引進(jìn)的高強(qiáng)度壓裂工具串可實(shí)現(xiàn)連續(xù)24段壓裂不更換，工具損耗降低67%，同時通過對作業(yè)流程的優(yōu)化，創(chuàng)下單班壓裂6段的歷史紀(jì)錄，整體作業(yè)效率提升30%以上。

“技術(shù)自主化讓礦井掌握了治災(zāi)主動權(quán)，如今隨時可啟動壓裂治災(zāi)方案。”該礦在井下長距離定向鉆孔壓裂工程中取得的突破，不僅為礦井安全生產(chǎn)提供了堅實(shí)保障，更探索出一條“安全高效、經(jīng)濟(jì)可行”的災(zāi)害治理新路徑。

當(dāng)7500米鉆孔在地層深處編織成安全防護(hù)網(wǎng)，胡家河礦用實(shí)踐證明，安全投入不是成本負(fù)擔(dān)，而是價值創(chuàng)造的支點(diǎn)。下一步，該礦將持續(xù)探索技術(shù)創(chuàng)新融入安全生產(chǎn)、災(zāi)害防治、經(jīng)營效益的新路徑，力爭推動“安全—效益”協(xié)同發(fā)展提檔升級，不斷增強(qiáng)礦井高質(zhì)量發(fā)展核心競爭力。（潘森 董哲 高富鵬）