强强联手，协同创新，突破煤层瓦斯高效抽采难题
自2010年以来，河南理工大学与河南煤业化工集团有限公司针对低透气性煤层瓦斯抽采这一共性关键技术难题，联手开展产学研合作，主体项目“煤矿井下水力强化抽采瓦斯关键技术及示范”已经取得重大突破，实现经济效益。
一、高校及合作方介绍 1、河南理工大学简介
河南理工大学是具有博士学位授予权和河南省重点建设的骨干高校。学校设有安全科学与工程学院、能源科学与工程学院、资源环境学院等25个学院和万方科技学院（独立学院）。学校拥有国家级教学质量工程项目27个，国家重点实验室培育基地和省（部）级重点实验室22个，省（部）级重点学科37个、创新团队9个，建有安全技术工程、直线电机理论及应用、精密工程、应用数学等31个校级研究所。设有2个博士后科研流动站、3个一级学科博士点、16个二级学科博士点；15个一级学科硕士点、65个二级学科硕士点，具有以毕业研究生同等学历申请硕士学位授予权，并在17个工程领域招收培养工程硕士；68个本科专业，覆盖7大学科门类。
学校长期着眼服务能源工业和地方经济建设，着力开展科技创新，在若干领域取得了一批高水平创新性成果。在国际上首创瓦斯地质学科，在煤层气资源开发利用和矿井瓦斯灾害治理领域内取得一系列独创性成果，承担国家重大专项课题“大型油气田及煤层气开发”，负责组织编制中国
煤矿瓦斯地质图；“瓦斯预测与治理”教育部创新团队在瓦斯地质与瓦斯预测、瓦斯灾害防治等方面取得了一系列在国内外产生重要影响的成果。近5年来，累计获得科研经费近6.5亿元；年度科研经费2亿元，累积承担包括973项目、国家自然科学基金和科技攻关项目在内的国家级项目63项，完成省部级各类项目和企事业单位委托的技术服务与技术开发项目2000余项；获得国家级奖励18项，获得省部级科技进步奖120项，自主研发的20多个专利产品在全国各大煤业集团及石油企业广泛应用，为煤炭企业技术进步和安全生产发挥了重要作用。
2、河南煤业化工集团有限责任公司简介
河南煤业化工集团有限责任公司（以下简称“河南煤化集团”），是2008年12月5日经河南省委、省政府批准，由永煤集团、焦煤集团、鹤煤集团、中原大化集团、河南煤气集团等5家单位战略重组成立的国有独资公司，是一家集煤炭、化工、有色金属、装备制造、物流贸易、建筑矿建、现代服务业等产业相关多元发展的特大型能源企业集团。位居2012年世界500强企业第397位、中国企业500强第58位，连续2年进入世界著名品牌500强，连续3年位列中国煤炭开采和洗选业行业“效益十佳”第1位。
河南煤化集团产业遍布河南、贵州、新疆、内蒙古、安徽、四川、青海、陕西、上海等省（自治区、市）以及几内亚等国家。拥有煤炭资源储量400多亿吨，形成了煤炭勘探开发、洗选加工、销售和高效利用一体化产业体系；拥有钼金属资源储量140多万吨，拥有钼资源储量位居国内前列；拥有国内外铝土矿资源近16亿吨；钼、铝产业均形成了从采矿、
选矿、深加工、贸易直至消费终端一体化的完整产业链；掌握煤化工世界高端技术，将在河南建成国内最大的高性能碳纤维生产基地、亚洲最大的聚甲醛生产基地、全球最大的煤制乙二醇生产基地，全力打造煤炭综合利用最完善、产品链耦合度最科学、产业链最系统完整的现代新型高科技煤化工产业园区（体系）；所属洛阳LYC轴承集团是中国轴承行业规模最大的综合性轴承研发制造企业之一，开封空分集团是中国自行设计与制造大、中型空气分离设备的重点骨干企业，分别拥有国家级轴承研究中心和空分研究院。依托洛阳LYC轴承集团、开封空分集团和河南煤化重装公司，将倾力打造国际一流的轴承研发生产基地、空分基地和煤机制造基地。
河南煤化集团将以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，坚持文化引领、创新带动，持续调整优化产业产品结构，持续推进体制机制改革，追求全面、协调、可持续发展。紧紧围绕国家产业规划和中原经济区战略部署，依托矿产资源优势，致力于打造现代采选业、高端化工业、现代制造业和现代服务业，加快河南、贵州、新疆、内蒙古等大战略基地建设，努力把河南煤化集团建设成为股权结构优化、产业结构合理、管理模式科学、企业文化先进、核心竞争力突出的国际一流的现代化企业集团，为国民经济和社会发展作出积极贡献。
二、项目合作 1、项目特点
“煤矿井下水力强化抽采瓦斯关键技术及示范”项目以河南煤化集团所属的焦煤公司中马村矿与鹤壁中泰矿业为试验区，以研究煤岩体结构的定量表征和瓦斯运移产出为出发点，初步构建煤矿井下水力强化抽采瓦斯
理论基础，根据煤体结构类型建立不同的水力强化增透抽采瓦斯工艺技术，进行工业性试验，建立水力强化抽采瓦斯示范点，制定相关技术规范，使水力强化成为一种常规的瓦斯抽采工艺技术，达到区域消突与获取商品浓度瓦斯的双重目标。
2、合作过程
在国家对煤矿瓦斯治理工作高度重视的形势下，我国煤矿瓦斯抽采工作却存在着极大的技术瓶颈和困难。据统计，全国95%以上的高瓦斯和突出矿井开采的煤层属于低透气性煤层，渗透率多在10-3～10-4 md数量级，瓦斯抽采（特别是预抽）影响范围小、衰减速度快、抽采难度大。由于现有的瓦斯抽采技术无法有效解决低透气性煤层有效抽采的难题，直接造成矿井瓦斯抽采率低下，“抽、采、掘”比例失衡。为了瓦斯治理，低透气性高突矿井不得不投入大量的人力、物力、财力用于瓦斯抽采，但由于缺乏抽采技术的突破，或者是矿井发展步履维艰，或者是因抽采治理不彻底导致瓦斯超限频繁、安全隐患严重、瓦斯事故频发，严重威胁煤矿安全生产。
为了摆脱安全发展的不利局面，切实打造本质安全型的现代化矿井，研究解决低透气性煤层条件下的高效抽采技术，已经成为河南煤化集团瓦斯治理的当务之急，也是国内外同类矿井必须面对和解决的首要难题。深入研究有效的低透气性煤层增透技术及工艺，形成可以示范推广的增透抽采技术及标准，开辟低透气性煤层瓦斯抽采的新途径，必将产生深远的影响，具有重要的意义。
3、高校在产学研合作中的科技支撑作用
（1）充分发挥高校院校的科研实力，重点负责基础理论研究和相关技术研发，主要成果包括：
? 初步建立了煤矿井下水力强化的理论基础
建立了煤岩体结构地质强度指标（GSI）的定量表征方法，揭示煤岩体结构与渗透率的关系，证实了瓦斯运移产出多流态的存在，构建了各种流态的数理模型，对水力强化的数理模型进行完善，为水力强化提供理论支撑。
? 探讨了煤矿井下水力强化的增透机理
从裂隙的形成机制和应力场、压力场的重新分布等探讨了常规水力压裂、吞吐水力压裂、水力压冲和水力喷射压裂四种强化类型的增透机理。
? 提出了虚拟储层水力强化抽采瓦斯观点
提出了虚拟储层水力强化抽采瓦斯观点，通过现场试验解决了低透气性、突出煤层抽采效果差的难题，探索出了一种煤矿井下抽采瓦斯新途径。
? 形成了煤矿井下水力强化抽采瓦斯工艺技术
以上述理论为支撑，通过现场工业性试验，初步形成了煤矿井下水力强化抽采瓦斯的成套工艺技术。
（2）现场服务指导
针对鹤壁中泰矿业和中马村矿具体条件和试验内容，按照“条件成熟一个，组织实施一个”的原则，分别组织实施水力强化现场试验。工作流程为制定水力强化实施方案、现场组织实施及数据采集、水力强化效果评价及总结，以保证整个项目的顺利完成。
项目组由项目负责人、现场人员和室内人员共同组成，由项目负责人