矿井水灾防控步入“数智驱动”新阶段
日前，2025年度国家科学技术奖励大会在北京举行，中国煤炭科工集团（以下简称“中国煤科”）共有5项科技成果荣获国家科学技术奖励。其中，中国煤科西安研究院牵头完成的“矿井水灾隐患透明感知与智能防控关键技术及装备”荣获国家科学技术进步奖二等奖。
“这套技术体系全面推动了矿井水灾防控迈入‘数智驱动’新阶段，有效破解了我国百亿吨受水灾隐患威胁矿产资源的开发困局，显著提升了复杂水文地质条件下资源安全开采水平，为国家战略性矿产资源保供提供了重要支撑。”中国煤科一级首席科学家、煤矿灾害防控全国重点实验室副主任、西安研究院科技委主任董书宁表示，总体而言，该科技成果可从技术层面“激活”我国百亿吨受水灾威胁的煤炭储量，为国家能源保供提供技术支撑。
这项科技成果的研发，源于我国复杂而独特的矿山水文地质条件。
“我国是全球矿山水文地质条件最复杂的国家，无论煤矿还是金属非金属矿山，水灾对矿井开采的制约在全球范围内都最为突出，直接影响着煤炭等战略性矿产资源的自主保供能力，威胁矿产安全。”董书宁谈到，据统计，全国有3600余座煤矿受到水灾隐患威胁，占比约86%。
正是基于这一背景，中国煤科西安研究院科研团队尝试从根本上消除水灾隐患对矿井开采安全与效率的双重制约。矿井水灾防控的难点在于，致灾因素具有极强的隐蔽性，且受开采扰动影响具有时变性，使得水灾隐患总是“看不见、辨不清、治不住”。
“我们的攻关正是围绕这两大难点。”董书宁介绍，在理论层面，科研团队创建了采动岩体时变渗流演化突水理论；在技术层面，研发了水灾隐患超远距离探测与全空间监测感知技术与装备，不仅能在千米之外提前查明致灾要素状态，更能精准捕捉开采过程中的动态响应；在此基础上，构建了矿井水文地质透明化平台底座，开发了智能预警、靶向治理与协同防控等成套技术，使水灾防控从“被动应对”转向“主动预判”。
他表示，这样就真正做到了“测得更清、辨得更明、治得更精”，系统性地解决了矿井水灾高效可靠防控的技术难题。
据介绍，目前，该项目多项成果已入选国家部委推广目录，被推广应用至全国100余座矿山，并出口至澳大利亚、孟加拉国等6个国家。
面向未来，煤炭开采向深部进军已成必然，矿井高强度涌水、强冲击地压、高瓦斯突出等多灾害复合显现问题日益突出。
“中国煤科西安研究院将立足深部煤炭资源安全、高效、智能、绿色开采重点布局攻关方向。”研发团队成员，中国煤科西安研究院党委副书记、总经理王皓表示，西安研究院将专注攻坚煤矿深部灾害本源防控，研发隐蔽致灾因素超前动态精细探测、多灾害一体化协同防控技术装备体系，从源头化解煤炭深部开采安全风险；依托自主研发的国内首个矿山地质垂直大模型，将搭建全域智能感知、动态研判、自动预警、指导生产的透明地质保障体系，为煤矿无人化、少人化智能开采筑牢技术根基。
日前，2025年度国家科学技术奖励大会在北京举行，中国煤炭科工集团（以下简称“中国煤科”）共有5项科技成果荣获国家科学技术奖励。其中，中国煤科西安研究院牵头完成的“矿井水灾隐患透明感知与智能防控关键技术及装备”荣获国家科学技术进步奖二等奖。
“这套技术体系全面推动了矿井水灾防控迈入‘数智驱动’新阶段，有效破解了我国百亿吨受水灾隐患威胁矿产资源的开发困局，显著提升了复杂水文地质条件下资源安全开采水平，为国家战略性矿产资源保供提供了重要支撑。”中国煤科一级首席科学家、煤矿灾害防控全国重点实验室副主任、西安研究院科技委主任董书宁表示，总体而言，该科技成果可从技术层面“激活”我国百亿吨受水灾威胁的煤炭储量，为国家能源保供提供技术支撑。
这项科技成果的研发，源于我国复杂而独特的矿山水文地质条件。
“我国是全球矿山水文地质条件最复杂的国家，无论煤矿还是金属非金属矿山，水灾对矿井开采的制约在全球范围内都最为突出，直接影响着煤炭等战略性矿产资源的自主保供能力，威胁矿产安全。”董书宁谈到，据统计，全国有3600余座煤矿受到水灾隐患威胁，占比约86%。
正是基于这一背景，中国煤科西安研究院科研团队尝试从根本上消除水灾隐患对矿井开采安全与效率的双重制约。矿井水灾防控的难点在于，致灾因素具有极强的隐蔽性，且受开采扰动影响具有时变性，使得水灾隐患总是“看不见、辨不清、治不住”。
“我们的攻关正是围绕这两大难点。”董书宁介绍，在理论层面，科研团队创建了采动岩体时变渗流演化突水理论；在技术层面，研发了水灾隐患超远距离探测与全空间监测感知技术与装备，不仅能在千米之外提前查明致灾要素状态，更能精准捕捉开采过程中的动态响应；在此基础上，构建了矿井水文地质透明化平台底座，开发了智能预警、靶向治理与协同防控等成套技术，使水灾防控从“被动应对”转向“主动预判”。
他表示，这样就真正做到了“测得更清、辨得更明、治得更精”，系统性地解决了矿井水灾高效可靠防控的技术难题。
据介绍，目前，该项目多项成果已入选国家部委推广目录，被推广应用至全国100余座矿山，并出口至澳大利亚、孟加拉国等6个国家。
面向未来，煤炭开采向深部进军已成必然，矿井高强度涌水、强冲击地压、高瓦斯突出等多灾害复合显现问题日益突出。
“中国煤科西安研究院将立足深部煤炭资源安全、高效、智能、绿色开采重点布局攻关方向。”研发团队成员，中国煤科西安研究院党委副书记、总经理王皓表示，西安研究院将专注攻坚煤矿深部灾害本源防控，研发隐蔽致灾因素超前动态精细探测、多灾害一体化协同防控技术装备体系，从源头化解煤炭深部开采安全风险；依托自主研发的国内首个矿山地质垂直大模型，将搭建全域智能感知、动态研判、自动预警、指导生产的透明地质保障体系，为煤矿无人化、少人化智能开采筑牢技术根基。
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