中国是世界上瓦斯灾害最严重的国家之一，瓦斯灾害是煤矿安全生产的“第一杀手”。瓦斯抽采是保障煤炭资源安全生产的治本之策，然而，随着煤矿开采深度增加，地应力增大，煤层渗透率降低，瓦斯抽采困难、效率低下的问题成为高瓦斯矿井迫切需要解决的技术难题。项目组在数十项国家基础研究和重大工程项目支持下，针对制约低渗透高瓦斯煤层抽采效率的压裂增渗关键科学技术难题，通过近十年系统性的理论研究、技术攻关和工程应用，在低渗透高瓦斯煤层瓦斯运移、增渗和抽采控制等方面，取得了如下主要创新成果：

1提出了低渗透高瓦斯煤层瓦斯运移多尺度分析方法：创新地提出了超低渗透率和孔隙率同步快速测试方法，建立了横观各向同性低渗透煤层从微、纳米孔隙到煤层裂隙多尺度瓦斯运移模型，揭示了多尺度裂隙通道影响瓦斯抽采效率的作用机理，形成了考虑煤层结构演化的瓦斯运移多尺度分析方法，完善了低渗透煤层瓦斯运移理论。

2研发了低渗透高瓦斯煤层压裂装备和增渗评价技术：研发了硬煤层百米级多点可控气相致裂和松软煤层导向槽定向水力压裂核心装备，提出了考虑压裂液特性的各向异性低渗透煤层压裂增渗数值仿真技术，揭示了低渗透煤层液态二氧化碳相变致裂增渗机理，实现了不同压裂增渗工艺参数的优化，解决了考虑气液相变效应的压裂增渗评价难题。

3建立了低渗透高瓦斯煤层增渗优化的抽采控制技术：率先研发出适用于高尘、高温、高湿环境的瓦斯流动多参数(流量、浓度、压力等)高精度动态测试设备，建立了瓦斯抽采管网实时监控系统及抽采负压调控分析系统，实时优化煤层增渗抽采工艺控制参数，大幅缩短了工作面瓦斯预抽采时间达50％以上，保障了低渗透煤层瓦斯安全控制和利用。

项目成果获得发明专利38项，实用新型专利9项；制定企业标准1部；在能源领域主流期刊发表SCI论文79篇(ESI高被引论文2篇、SCI他引625次)、EI论文25篇；出版中英文专著4部；软件著作权3项。研究成果在山西、安徽、湖北等地100多个矿山、石油工程中得到了推广应用，已完成超2亿元技术合同，产生了显著的经济效益和社会效益。

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