——记自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室
近日，中国自然资源报刊登了集团重点实验室的专题文章《科创平台 再当煤海开拓者——记自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室》。集团重点实验室近年来科技引领集团转型发展，为我国煤炭工业发展的资源保障、绿色开发和清洁利用提供了重要的科技支撑。下面是稿件全文：
有这样一支先锋队伍，他们在不同的时期勇担起不同的历史使命。
“陕北有煤海，质优易开采”，三十多年前，原陕西省煤田地质局下属的185队发现并探明了神府煤田，被誉为我国“六五”期间煤炭工业最重要的发现和成就，也是新中国成立以来地质找矿史上具有里程碑意义的重大成果。三十多年过去，经企业化整体改制而组建的陕西省煤田地质集团有限公司再次以科技创新为先导，建成自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室（以下简称“重点实验室”），为我国煤炭工业发展的资源保障、绿色开发和清洁利用提供了重要的科技支撑。
该重点实验室依托陕西省煤田地质集团和西安科技大学建设，于2016年通过验收并正式挂牌，2019年通过自然资源部首次评估，进入部科技创新平台序列。近年来，在陕西省自然资源厅大力支持下，重点实验室致力于煤系资源特别是煤炭资源精细勘查和综合利用领域的技术创新工作，多项研究成果达到国际先进水平。
精细勘查为煤矿开采带上“透视镜”
精细勘查作用有多大？
在陕西澄合矿区西卓子煤矿，重点实验室研究人员根据地震资料，预测该矿首采区地质小构造及裂隙发育情况，建议矿区职工改变首采面的设计。最终为该矿减少无效巷道掘进3.2公里，节约3000余万元，并降低了安全事故发生的概率。
我国煤炭资源以井工开采为主，因开采地质条件复杂，存在地质勘查精度不高，不能为煤矿安全生产提供可靠的地质依据的难题。
重点实验室在传统地质勘查的基础上，开展了对煤矿隐蔽致灾地质因素的精细勘查技术研究。通过采用地震属性融合技术提高地质小构造的识别能力，使5米以下小地质构造的识别率提高20%；采用基于矿井生产数据与测井资料约束下的地震资料多参数反演技术，实现煤层厚度解释精度提高10%以上；研发出煤层瓦斯富集带预测技术，提出全空间井下电磁勘探理论方法。
精细勘查技术的研发和应用，极大地提高了对煤层空间展布、地质构造、瓦斯富集带、灰岩风化带及溶洞等地质条件的勘查水平，能及时对煤矿隐蔽致灾地质因素进行精准的预测预防。成果在陕西、山西、宁夏、内蒙古等主要煤矿区进行应用。
此外，重点实验室还系统研究了陕北侏罗纪煤层开采导水裂隙带发育特征，针对性地提出保水采煤方案，有效降低了煤矿开采对地下水资源的破坏。
“煤炭地质云”支撑起智慧煤矿建设
2018年2月，全国首个“互联网+煤炭地质”云服务平台——“煤炭地质云”正式上线服务，开启了我国煤炭地质信息共享服务的全新局面。这是重点实验室以“互联网+”理念为指导，采用先进的云平台框架及GIS“一张图”、煤炭地质大数据存储分析等关键技术，建成的全国首个“煤炭地质云”服务平台。
“煤炭地质云”在实际工作中能起到怎样的作用呢？
陕西一家煤矿利用数据存储与分析应用系统，成功预报了工作面煤层缺失区域，避免无效掘进405米；另有多家煤矿应用信息集成与融合系统、数字煤矿地质保障系统，实现了矿井安全生产管理工作和地测、生产等业务工作的的信息信息共享与实时联动，提高了煤矿地质保障和数据分析处理的信息化水平。
重点实验室工作人员介绍，基于“煤炭地质云”服务平台的煤矿地质保障系统、保水采煤地质保障系统、煤矿区地质环境承载能力评价预测系统等，能实现煤矿地测管理、水文管理、储量管理、煤质管理、矿井灾害应急处置、保水采煤智能分区、“煤-岩-水-环”组合分区预测等的“一张图”管理。平台构建的精细三维地质模型能支撑精准开采，对煤矿地质灾害进行可视化预测预警，为煤炭安全开采保驾护航。
该服务平台自投入使用以来，做到了系统稳定运行，使用效果良好。
富油煤提油新技术助力“双碳”目标实现
富油煤不仅是煤，更是一种新型煤基油气资源，其开发利用对国家能源安全意义重大。富油煤热解产生的油气可以替代常规石油和天然气，半焦可以替代无烟煤和贫瘦煤，对它的高效开发利用是实现高碳资源低碳发展的重要手段，也是煤炭清洁分级分质高效利用的重要范畴，更有利于助推我国“双碳”目标的实现。
陕西煤炭富油性十分突出。在陕西已查明的1700多亿吨煤炭中，富油煤占比超过85%，达1500多亿吨，可提取焦油约145亿吨。这些富油煤主要分布于陕北侏罗纪煤田神府新民矿区、榆神矿区和榆横矿区，黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区，陕北三叠纪煤田子长矿区。
重点实验室研究人员率先开展了陕西省富油煤资源潜力评价，摸清了陕西富油煤资源“家底”，分析出影响富油煤分布的地质因素，揭示了陕西五大煤田富油煤的时空分布规律。
2021年8月，重点实验室与西安交通大学共同成立富油煤地下原位热解采油研究院。目前，正在建设首个富油煤地下原位热解先导性试验工程，努力实现富油煤从燃料向“燃料+原料”的转化、在陕北“再造一个大庆”的奋斗目标。
探索清洁能源发展新路径
近年来，重点实验室紧密围绕国家能源需求和企业转型发展，开展了页岩气勘探开发、地热能开发利用等多方面的探索。
研究人员在陕南复杂构造区，针对寒武系常压海相页岩储层开展系统评价研究工作，从多方面系统总结了页岩气成藏地质条件、含气性主控因素和富集规律，圈定了陕南地区牛蹄塘组页岩气富集有利目标区2560平方千米，预测地质资源量0.71至1.22万亿立方米，有效指导陕南地区页岩气勘探工作部署。
2020年6月，位于陕西省汉中市镇巴县的“陕镇页1井”钻探工程正式启动，标志着镇巴区块页岩气勘探工作取得实质性进展。此项勘探工作离不开重点实验室的研究成果支撑。
在钻探专家的保驾护航下，陕镇页1井已顺利完钻，多级分段压裂试气成功，取得了陕南镇巴地区页岩气资源勘探突破，开辟了陕西省页岩气勘查开发新区域、新层系。
近年来，重点实验室还一直在中深层地热能供热、浅层地埋管系统供热供冷等不同方向进行重点研究和攻关，形成浅层、中深层以及浅层+中深层地热能高效可持续性利用关键技术，整体研究水平达国际先进。在“地埋管群模拟及设计优化技术”“‘U型对接井’地热采集技术”方面达到国际领先水平。
项目成果已在十余个工程项目上进行了成功应用，供暖面积达150万平方米，具有良好的社会效应和可观的市场前景。例如，陕西省渭南初级中学地热项目辐射建筑面积7万多平方米，与传统供暖制冷的系统相比，每年可替代标准煤1084吨。
加快对新型能源的开发利用，不仅对国家能源结构调整、节能减排、改善环境具有重要意义,更对企业培育新兴产业、促进产业转型升级具有显著拉动作用。
站在新起点，迎接新辉煌。未来，重点实验室将以科技创新引领陕煤地质集团从“传统煤炭勘查”向“新能源开发”转型，目前技术团队正在陕煤业榆北公司小保当矿进行煤炭原位热解试验，开展“充填式开采”的技术研究与应用，不断朝着建设全国一流现代地勘产业集团的目标挺进。
（陕煤地质 2021-10-28 记者：高绍珩 通讯员：吕婷婷）