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2026年08月15日
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井下降“虎”记

本报记者 刘浚豪

头戴矿灯、身着工装,沿着幽深的巷道走到掘进工作面,中国矿业大学安全工程学院院长翟成俯身凑近钻孔查看作业情况,核查瓦斯浓度监测数据。跑遍全国上百座矿井,这样的场景对他而言十分寻常,而与瓦斯这只“地下猛虎”的博弈,他已经坚持了二十多年。

瓦斯如猛虎,瓦斯安全关系到矿井安危。“在低透气性煤层中,瓦斯被牢牢吸附在煤体孔隙里,就像闷在密不透风的房间里,很难抽采出来。”翟成表示,由于矿井深处面临着高应力、高地温、高瓦斯压力的复杂环境,瓦斯治理是长期困扰行业的世界性难题。

按照“先抽后采”的安全生产规定,煤层瓦斯抽采达标后才能开展开采作业。传统方式多依靠密集打钻自然抽采,效率偏低,部分低渗透煤层抽采两三年仍达不到标准,既拖慢了生产接替节奏,也埋下了安全隐患。

1997年,翟成考入中国矿业大学,从此扎根徐州,与瓦斯治理结下不解之缘。二十多年间,他的足迹遍布全国各大矿区,钻进过数百条井下巷道。翟成深知,单一低渗透煤层抽采效率低、周期长,是卡住煤矿安全生产的一块硬骨头。

“既然煤层太致密,瓦斯抽不出来,那就给它打通‘呼吸通道’。”翟成带领团队独辟蹊径,用水力割缝的方式为煤层增透。

可难题很快摆在眼前,钻进时需要低压大流量水流排出煤渣,割缝压裂时又需要高压射流切割煤体,高低压如何在井下狭小空间里自动切换,成了卡脖子的难题。

没有现成经验可循,团队就一头扎进实验室和矿井。地面模拟试验时反复调整阀门结构,井下现场背着几十斤重的仪器摸排参数。

几十兆帕的高压水足以切开钢材,操作稍有差池便有风险,井下还随时可能遇到各类突发状况。历经无数次失败,团队终于攻克了高低压自动切换的核心技术,发明出煤层造缝增透技术及装备,首次实现“进钻成孔、退钻割缝、脉动压裂”全流程连续作业。

这项技术让煤层渗透率提升上百倍,瓦斯抽采周期大幅缩短,整套技术体系达到国际领先水平。如今,它已在全国48个高瓦斯矿区、200多处矿井落地应用,从河南平顶山到陕西韩城,高效的瓦斯抽采既守住了生产安全,也盘活了大量受瓦斯制约的煤炭资源。

攻关从未止步,如今翟成又带着团队向智能化瓦斯治理、深部复合灾害防控发起了新的冲击。

翟成与瓦斯“较劲”的经历,不仅是一名科研工作者的攻坚之路,更是徐州安全应急产业依托高校创新优势、从技术积累走向产业壮大的生动缩影。

作为百年煤城,徐州的安全应急产业天生带着“从一线来、到一线去”的务实基因。依托中国矿业大学等在徐高校的学科积淀,这座城市把矿山安全领域的百年技术积累,逐步转化为安全应急产业的核心竞争力。

为打通成果转化的“最后一公里”,徐州搭建起常态化的校地产学研对接平台,通过科技成果推介会、产业需求揭榜挂帅等机制,让企业的真实痛点直达高校实验室,也让前沿技术快速找到落地场景。通过校地协同的桥梁,一批批前沿技术快速完成从实验室样机到产业化装备的迭代,落地见效。

如今,徐州的安全应急技术与装备早已不局限于矿山领域。基于矿山灾害监测的技术积累,相关企业将算法与传感器技术延伸至城市生命线治理,在燃气泄漏预警、地下管网监测、建筑安全检测等场景广泛应用。依托应急救援装备的研发基础,消防智能机器人、水域救援装备等新产品不断面世,服务场景从地下深处延伸到城市街巷。

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