郭臣业正在进行煤矿井下水力压裂技术研究。记者 白麟 摄

　　近日，重庆能源集团瓦斯研究院院长郭臣业奔赴陕西，来到引汉济渭工程秦岭输水隧洞项目现场。建设方正在秦岭主脊盾构钻近90公里隧道，引汉江水到渭河，在施工中出现了瓦斯灾害风险。

　　该隧道地下埋深最深处达1100米，瓦斯灾害防治的技术难度极大，郭臣业团队对此提出了一套治理方案，这次来是为了进一步完善方案。

　　上述工程是陕西历史上规模最大、影响深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程，建设方为什么会找到郭臣业的团队帮忙解决问题？

　　因为他们掌握着国内成熟、领先的煤矿井下水力压裂技术。

　　水力压裂，是在钻透目标煤层后，向煤层高压注水，使其产生裂隙，形成瓦斯渗流通道，使钻孔周围较远处的瓦斯也能通畅释放出来，再用抽放泵抽排出隧道，从而避免施工过程引发瓦斯突出和爆炸事故。这本是源自页岩气等非常规油气田开发的技术，而近年来，郭臣业团队将这一技术引入煤矿井下瓦斯治理与抽采，形成了技术体系，开发了关键装备，为国内煤矿瓦斯治理揭开了新篇章。

　　由此，郭臣业团队先后获得重庆市科技进步奖励3项，获批国家专利14项，在国内外发表专业论文38篇。郭臣业个人也先后获评“全国煤矿瓦斯防治先进个人”“中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果一等奖”等，并被重庆市政府聘为重庆市煤炭行业专家……无数荣誉和成果的背后，是这位“80后”带领着年轻团队，在数年时间里刻苦攻关、不懈奋斗的日日夜夜。

　　浑身黢黑井下来回

　　煤矿工人对他们刮目相看

　　时间回到2010年，重庆能源集团正在全力寻找一种能够根本上解决煤矿瓦斯突出事故的方法，为此专门成立了科技公司，而瓦斯研究院则是其中的核心机构。

　　该集团下属的煤矿地质条件复杂，且瓦斯灾害严重，早在上世纪70年代，就被确定为全国煤矿灾害最严重的六大重灾区之一。受聘为瓦斯研究院技术带头人的郭臣业，刚从重大博士毕业，就被能源集团委以重任，压力不可谓不大。尤其是，当时很多人并不看好他和他的团队。特别是一些煤矿上的工人，对这群平均年龄只有20多岁的“毛头小伙”颇不以为然。“我们天天跟煤矿打交道，都拿瓦斯突出没办法，这些刚从大学里出来的‘书生’又能干啥？”

　　该集团下属煤矿的一名技术人员回忆，有一天，郭臣业带着几名同事来到矿上，二话不说就跟着工人一起下了井，在井下搞研究。跟大伙一样，他们每天都是浑身黢黑的在井下来回，吃住也都在一起，人熟络了，矿上的人也看到了这几个年轻人的吃苦耐劳和拼搏劲，都收起了原来的轻视。

　　然而最开始，郭臣业并没有想到搞水力压裂，而是想要在水力冲孔、水力割缝方面寻求进一步突破。

　　过去防止煤矿瓦斯突出，主要的手段就是在煤层上打很多孔，然后长期抽排瓦斯，但随着煤矿掘进深度的不断增加，瓦斯留存量越来越大，透气性也越来越差，就必须采用更好的增透措施，而用水力在煤层上割缝，则是当时比较主流的方式。

　　多次试验研究下来，郭臣业提出了不少对水力割缝技术的改良思路，并应用了压力更大的泵，使得割缝深度从2.5米延伸到5米左右。但随着进入煤层更深的位置，割缝的效果也越来越弱，始终无法在深层煤层增透上，获得本质上的突破。

　　这时，郭臣业意识到传统技术的局限性，“是该换个思路了”。

　　别人搞不下去的技术

　　他攻克难关成功应用

　　作为专业人士，郭臣业对近年来能源开发行业较火的水力压裂技术，本身有一定了解。开采页岩气可以在数千米的深度实施压裂，压裂范围也很广，在深层煤层增透上采用这技术，理论上是没问题的。但其压裂设备都在地面上，体积大，比较笨重，也不防爆，没办法用在通道狭窄、安全要求高的煤矿井下。

　　有没有煤矿适用的技术和设备呢？经过调查，郭臣业团队去了河南，当地煤矿曾探索过这方面的技术，但由于当地煤层强度较低，再加上设备制造和管理方面尚有缺陷，该技术的应用不算成功，也未能形成成熟体系。

　　“这个技术人家都搞不下去，重庆还能不能用？说实话，我们心里没底。”能源集团科技公司的一位负责人回忆。

　　“别人没有实现的，不代表我们也实现不了。”郭臣业认为，应用水力压裂技术的思路是正确的，但要针对重庆本地的情况完善技术体系，还有不少难关要过。

　　河南方面的压裂泵提供的压力不够，设计不够紧凑，且性能不稳定，运行时间一超过4小时就要停泵。这个时候，郭臣业了解到重庆水泵厂有较强的技术储备，于是找到该厂合作试制新的样机，在两年时间里，他们作了上百次样机试验，最终开发出了新的高压水力压裂泵族，其尺寸更小、压力更大，并可连续运行96小时。在此基础上，郭臣业团队还对压裂泵进行了智能化开发，实现了地面远程操作。

　　突破技术瓶颈

　　杜绝煤与瓦斯突出事故

　　在七八年时间里，像这样的创新研发数不胜数——该团队开发了超高压水力压裂胶管和压裂钢管串，独立设立了反排安全阀，并形成了一套水力压裂封孔的特有材料和方法，和对压裂液的跟踪检测手段，突破了水力压裂应用的多个技术瓶颈。

　　为此，郭臣业和同事付出了太多，也放弃了太多。

　　凭借上述技术，能源集团从2010年起，就完全杜绝了煤与瓦斯突出事故。近期，该集团已通过技术输出服务，帮助河南、四川、贵州、云南、山西等地煤矿突破了瓦斯治理难关，还帮助渝黔高铁工程解决了瓦斯突出隧道的施工风险，也为全国铁路隧道施工中的瓦斯治理提供了宝贵经验。

　　现在，郭臣业正带领团队攻关加砂水力压裂等新技术领域。“每天进步一点，提高一点，改善一点，日积月累，勤于记录和书写，这就是奋斗和创新。”