【摘要】6月23日，記者從中國礦業大學獲悉，該校礦業工程學院教授黃炳香開辟了新的研究方向：煤巖體水力致裂。他研制了煤炭行業唯一的大尺寸真三軸水力致裂實驗系統，攻關研究形成了煤巖體水力致裂的理論與工藝技術體系，并已成功應用于山西、內蒙古、河南、陜西等地數個礦區30多個工作面；同時，黃炳香對煤層氣地面井水力致裂增產，頁巖氣、可燃冰開采水力致裂技術難題開展了相關研究。

    6月23日，記者從中國礦業大學獲悉，該校礦業工程學院教授黃炳香開辟了新的研究方向：煤巖體水力致裂。他研制了煤炭行業唯一的大尺寸真三軸水力致裂實驗系統，攻關研究形成了煤巖體水力致裂的理論與工藝技術體系，并已成功應用于山西、內蒙古、河南、陜西等地數個礦區30多個工作面；同時，黃炳香對煤層氣地面井水力致裂增產，頁巖氣、可燃冰開采水力致裂技術難題開展了相關研究。

    據了解，煤礦中的堅硬頂板、沖擊地壓、低滲透性煤層瓦斯抽采、煤與瓦斯突出、堅硬厚及特厚煤層綜放開采等是制約礦井安全高效生產的技術難題。解決這些技術難題涉及一個共性的核心問題——煤巖體結構改造，在煤巖體中人工增加裂縫，弱化其強度、改善其滲透性等。

    黃炳香說，十多年的研究、實踐表明水力致裂是實現煤巖體結構改造的有效途徑。水力致裂技術最早應用在石油工程來提高貧油井的產量，目前被廣泛應用于現代石油工業、地熱資源開發、核廢料儲存等領域，顯示出廣泛的工業應用價值。煤巖體的結構特性決定了煤巖體水力致裂不能照搬石油行業水力致裂的傳統理論與方法。

    黃炳香以煤巖體水壓裂縫擴展規律和瓦斯驅趕效應為核心科學問題進行研究，水力致裂技術的工程應用包括堅硬頂板控制、堅硬頂煤弱化、應力定向轉移、局部集中應力解除、沖擊地壓防治、含瓦斯煤層增透、突出煤層消突、地應力測量、煤層氣開采、可燃冰開采等。形成了煤巖體水力致裂的理論與工藝技術體系，研制了成套的水力致裂裝備，形成了理論—技術—產品—技術服務的發展模式。

    目前，堅硬頂板水力致裂控制取得關鍵性突破，堅硬頂煤水力致裂弱化可取代傳統的爆破弱化，深孔水力致裂驅趕與淺孔抽采為煤層氣開采、突出煤層特別是單一低透煤層的消突提供了新的理念和技術途徑。研究成果已在大同煤礦集團、神東集團、華北油田煤層氣公司等全國大型集團公司的17個礦井和2個煤層氣田推廣應用，在解決現場技術難題中已取得顯著實效，經相關院士、專家鑒定，達到國際領先水平。

    大同是我國典型的堅硬頂板礦區，波蘭專家在大同多年試驗堅硬頂板水力致裂屢遭失敗。黃炳香采用自行研制的成套的技術與裝備一次性成功致裂開大同堅硬頂板，取得重大突破。此后，在塔山煤礦、同忻煤礦、麻家梁礦成功解決堅硬頂板（頂煤）綜采（放）面初采頂板垮落與瓦斯防治、臨空巷道沖擊地壓與底臌控制等技術難題。

    同時，該技術在神華神東公司成功試驗解決其綜采面端頭懸頂控制的安全問題；在柳巷煤礦的堅硬頂煤水力致裂弱化技術可取代傳統的爆破弱化，取得良好效果，已在多個煤礦應用；在薛湖煤礦的實踐，為深孔水力致裂驅趕與淺孔抽采為煤層氣開采、突出煤層特別是單一低透煤層的消突提供了新的理念和技術途徑。

    如今，黃炳香正帶領課題組成員繼續研究水力致裂理論與技術的不同分支方向：研究水力致裂解決煤炭高效開采和安全的工程難題，承擔了煤層氣地面井水力致裂增產技術、煤層壓裂濾失機理等中石油科技攻關項目以及頁巖氣、可燃冰開采方面的基礎研究。