近日,2026年度河南省科学技术进步奖评审结果正式公示,应力主导型煤瓦斯突出精准辨识与高效协同防控关键技术及应用项目荣获河南省科技进步一等奖。该成果历经十年科研攻坚、五年现场深耕,从灾害事故复盘溯源、机理难题突破、技术体系构建到工程应用落地,破解了深部高应力突出矿井动力灾害治理这一世界性难题,尤其在平煤股份八矿这类高风险、灾害重、条件复杂的矿井,实现了长治久安,为全省乃至全国深部煤炭资源安全绿色高效开采树立了标杆样板。

随着我国煤炭开采深度持续延伸,井下地应力、瓦斯压力、采动扰动显著加剧,瓦斯灾害机理发生了根本性转变。传统瓦斯主导型突出大幅减少,应力主导型、应力—瓦斯复合型动力灾害成为深井开采最主要、最危险、最难防控的灾害类型。此类灾害隐蔽性强、突发性高、冲击破坏力大,常规措施容易失效。原有“重瓦斯、轻应力”的防控理论与单一治理技术,已难以完全适配深部矿井安全生产需求,行业亟需新的机理理论、预警方法和治理体系,项目研究具有鲜明的行业必要性和现实紧迫性。

平煤股份八矿作为典型深部高应力、高突复合灾害矿井,历史上长期受应力主导型突出灾害困扰,灾害风险极高、治理难度极大、安全生产压力巨大。项目团队以八矿灾害事故痛点为起点、以现场重大安全难题为导向,开启长达十年的系统攻关:从前期开展灾害机理溯源、致灾规律复盘、理论模型构建,到中期关键技术突破、成套工艺研发、分级标准建立,再到后期长期的现场工业试验、迭代优化、稳定落地应用,一步一个脚印地攻克全部技术瓶颈。

历经十年潜心研究和长期现场应用,项目在灾害本源机理、预测预警、防控工艺三大维度实现三大原创性、颠覆性核心创新,形成完整自主技术体系:一是破解深部基础力源与扰动力源耦合致灾核心难题。项目系统厘清了深部静载应力场基础力源、动载扰动应力场双重应力叠加、动态演化、耦合致灾的完整机理,阐明高应力集中、煤体损伤破裂、瓦斯快速扩容联动触发突出的核心规律,打破行业长期“只治瓦斯、不治应力”的认知局限,从灾害本源上回答了深部矿井为什么突、何时突、应力如何主控突出的关键科学问题,填补了应力主导型突出本源致灾理论空白。二是攻克应力主导型灾害量化分级与精准动态预警技术瓶颈。依托深井现场十年海量数据积累,项目研发了应力主导型煤瓦斯突出风险区域-局部动态、连续预测技术,改变了深部灾害“经验判断、模糊管控、一刀切治理”的传统模式。创新构建多参量融合、应力主控优先的动态预警模型,实现从“被动处置”向量化分级、精准识别、提前预判、动态预警的主动防控跨越,有效解决深部灾害前兆隐蔽、误报漏报、预判困难的行业痛点。三是创立以切顶卸压、解放层卸压为核心的“先卸压、后抽采”协同防控成套技术。项目突破传统单一“先抽后采”治理模式,创新形成定向切顶卸压、保护层解放卸压、应力主动释放、瓦斯精准抽采一体化工艺体系。确立“应力先行卸压、瓦斯跟进治理”的深部灾害核心治理路线。通过主动消解高应力集中、改善煤体透气性,解决高力区瓦斯抽采难、治理失效、防突不达标等顽疾,形成适配深部复杂工况、高效低成本、可复制推广的标准化防控技术体系。

依托三大核心创新成果,平煤股份八矿实现历史性安全生产跨越:从曾经灾害频发、风险极高的重难点矿井,通过成套技术的落地应用和逐年迭代优化,成功实现连续十年无应力主导型突出事故、无重大动力灾害的稳定安全生产局面,彻底扭转了深部复合灾害被动治理困境,矿井掘进效率、瓦斯治理达标率、安全保障水平实现全方位大幅提升,成为国内同类高风险深井矿井安全治理的典范案例。

在八矿成功示范的基础上,该成套技术体系持续向外规模化推广,目前已成功应用于省内外20余座深部高应力、高突矿井,均取得良好治理效果,有效解决多个矿区深部开采动力灾害治理难题,大幅降低矿井安全风险、减少治理投入、提升生产效能,经济、安全、社会效益显著。

本次斩获河南省科技进步一等奖,充分证明该成果理论原创性、技术先进性、工程实用性、行业引领性处于省内领先、国内先进水平。当前,全国煤炭开采深部化已成不可逆趋势,应力主导型灾害和多场耦合复合动力灾害将成为未来矿山安全防控的首要挑战。未来,项目团队将持续深耕深部复合动力灾害前沿研究,持续完善智能化、精准化、一体化防控技术体系,持续赋能深井矿井本质安全建设,为煤炭行业安全、绿色、高质量发展提供关键科技支撑。