近日，自然资源部发布《矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录（2025年版）》，河南永煤集团陈四楼煤矿自主申报的薄层灰岩水害地面区域治理效果评价技术体系成功入选。

这标志着该矿在深部煤层开采底板水害防治与效果评价领域取得关键性技术突破，为同类矿井提供了可复制、可推广的方案。

老问题呼唤新方法

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭，煤矿开采不断向地层深处挺进。如今，陈四楼煤矿深部开采面临着来自煤层底板之下薄层灰岩中高压岩溶水的威胁。

“这就好比在头顶‘悬湖’下采煤。传统井下局部注浆加固的方式犹如打补丁，范围有限，效果难以评估，已无法满足深部大规模安全高效开采的需求。”该矿常务副矿长、总工程师赵伟解释道。

为适应深部开采趋势，行业内开始采用地面区域治理新思路，即从地面施工定向长钻孔，直接对煤层底板的灰岩含水层进行精准注浆改造，变被动防御为主动治理。然而，一个新的难题随之浮现：如何科学、全面地评估这片经过改造的地下区域安全情况？

“过去评价方法比较单一，好比医生只看一项指标就判断病人是否康复，显然不够准确。这直接影响了后续开采方案制定的科学性和技术本身的推广范围。”赵伟补充道。

来一次全面精准的“体检”

面对技术痛点，该矿技术团队经过潜心攻关，成功建立起一套以钻到位、注得实、隔得住为核心的薄层灰岩水害地面区域治理效果评价技术体系。

“这套技术体系的精髓，在于它像一次全面且精准的‘体检’。”该矿地测科科长冉德立介绍，“我们首先将整个治理区域划分成若干个网格，然后综合考量断层发育情况、钻孔钻遇裂隙情况（漏失量）、地层初始吸水率等6个关键指标。”

这6个指标分别对应着钻探施工质量、注浆施工质量和底板隔水性能3个核心维度。该矿创新运用网格化管理和相关数学理论，将这些定性与定量指标进行融合分析，最终为每个网格区域生成一个0到1之间的综合评分。

“我们将0.8设定为安全线。评分高于0.8的区域认定为安全区，评分低于0.8的则标记为薄弱区，需要重点进行井下验证和补充治理。”冉德立说，“这就让治理效果从‘大概、可能’变成了清晰量化的数据，指导性非常强。”

创新技术解决实际难题

薄层灰岩水害地面区域治理效果评价技术体系包含了多项关键创新。首先，该技术体系是行业内首个针对薄层灰岩水害地面治理效果的分区域量化评价体系，实现了从单因素、定性判断到多因素、定量评价的跨越。其次，该技术体系提出了长距离水平井分段压水试验吸水率的修正方法，解决了超长钻孔测试数据失准的行业难题，使注浆效果评价更加精确。最后，该技术体系通过科学综合评价方法，能够智能识别出治理区域内潜在的、局部的薄弱点，实现了靶向查验。

该技术体系的成功应用，带来了立竿见影的安全效益与经济效益。陈四楼煤矿探防队队长沈冰感触最深：“现在，我们下井心里更有底了。借助这套评价体系，我们能提前精准锁定可能出水的位置，让验证和补充治理工作变得高效、有的放矢。自应用以来，相关工作面均实现了安全回采，彻底杜绝了底板突水事故。”

截至目前，薄层灰岩水害地面区域治理效果评价技术体系已成功应用于该矿及周边矿井的13个工作面，累计安全回采煤炭340万吨，新增销售额近80亿元。在经济效益上，吨煤防治水成本降低了44.2元，矿井近3年排水量锐减近60%，年节省排水费用约500万元。同时，该技术体系已获得4项国家发明专利授权。

来源：中国煤炭报