袁亮院士：深部采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控研究進(jìn)展

創(chuàng)新點(diǎn)

（1）聚焦深部采動(dòng)煤巖體響應(yīng)關(guān)鍵理論和多場(chǎng)耦合致災(zāi)機(jī)制，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等為代表的科技革命創(chuàng)新成果，分析深部采動(dòng)災(zāi)害防控關(guān)鍵技術(shù)，助力實(shí)現(xiàn)深地資源安全高效開采。（2）深部采動(dòng)響應(yīng)具有明顯的空間性和時(shí)序性。開采擾動(dòng)影響下，圍巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原位應(yīng)力場(chǎng)失衡，引發(fā)巖層運(yùn)移，空間特征表現(xiàn)出明顯的“分帶性”和“形態(tài)性”；煤炭開采時(shí)序響應(yīng)貫穿井巷空間設(shè)計(jì)、建設(shè)至煤體采出、采區(qū)范圍煤巖體穩(wěn)定及地表生態(tài)恢復(fù)的全過程。（3）深部采動(dòng)過程中，多物理化學(xué)場(chǎng)時(shí)空動(dòng)態(tài)演化規(guī)律復(fù)雜，多資源全生命周期動(dòng)態(tài)疊加多相多場(chǎng)耦合效應(yīng)明顯，需要實(shí)現(xiàn)耦合災(zāi)害的超前感知、精準(zhǔn)定位和高效預(yù)警，為煤及共伴生資源安全開采提供保障。

（4）加強(qiáng)深部采動(dòng)多物理化學(xué)場(chǎng)耦合災(zāi)變機(jī)理、深地資源地質(zhì)精準(zhǔn)勘探和三維地質(zhì)可視化技術(shù)、采動(dòng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識(shí)及合理性評(píng)價(jià)模型、多參量災(zāi)害預(yù)警與防控技術(shù)和裝備研究，力求建立完善的深部采動(dòng)災(zāi)害防控技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的有效預(yù)警和精準(zhǔn)防控。

作者簡(jiǎn)介

袁亮（1960.06—），男，安徽金寨人，中共黨員，煤炭開采及瓦斯治理專家，煤與瓦斯共采理論主要奠基人，中國(guó)工程院院士。曾任淮南礦業(yè)集團(tuán)（原淮南礦務(wù)局）總工程師長(zhǎng)達(dá)15年，現(xiàn)任安徽理工大學(xué)黨委副書記、校長(zhǎng)，兼任中國(guó)工程科技發(fā)展戰(zhàn)略安徽研究院院長(zhǎng)、合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心能源研究院副院長(zhǎng)。

“九五”以來，主持開展了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家重大攻關(guān)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃50余項(xiàng)國(guó)家、省部級(jí)重大項(xiàng)目以及130余項(xiàng)企業(yè)科研項(xiàng)目攻關(guān)。開創(chuàng)性提出了卸壓開采抽采瓦斯、無煤柱煤與瓦斯共采等理論與技術(shù)原理，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全套工藝技術(shù)，成功破解了低滲透高瓦斯煤層安全開采重大技術(shù)難題，將創(chuàng)新成果在全國(guó)14個(gè)產(chǎn)煤?。▍^(qū)）的200余家重點(diǎn)煤礦推廣應(yīng)用，對(duì)我國(guó)和世界低透氣性煤層的煤與瓦斯共采理論和技術(shù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。研究成果榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)6項(xiàng)、中國(guó)專利金獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步特等及一等獎(jiǎng)9項(xiàng)；獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利70余項(xiàng)，出版“十二五”規(guī)劃教材《煤與瓦斯共采》1部、專著10余部，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇；榮獲世界采礦大會(huì)“突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”、首屆“全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)狀”、安徽省突出貢獻(xiàn)人才獎(jiǎng)、安徽省重大科技成就獎(jiǎng)，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。2009年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。

摘要
掌握深部采動(dòng)響應(yīng)機(jī)制與災(zāi)害防控技術(shù)對(duì)于保障煤炭資源安全高效開采具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)深部開采面臨高地應(yīng)力、高地溫、高巖溶水壓和強(qiáng)開采擾動(dòng)的復(fù)雜環(huán)境,探討了深部采動(dòng)煤巖體響應(yīng)特征。闡述了煤炭開采多物理化學(xué)場(chǎng)時(shí)空動(dòng)態(tài)演化規(guī)律和多資源全生命周期動(dòng)態(tài)疊加多相多場(chǎng)耦合致災(zāi)機(jī)理。最后,基于上述采動(dòng)響應(yīng)特征和多場(chǎng)耦合規(guī)律及致災(zāi)機(jī)理,從透明礦山及地質(zhì)保障關(guān)鍵技術(shù)、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識(shí)與監(jiān)控預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)和典型動(dòng)力災(zāi)害防控關(guān)鍵技術(shù)3個(gè)方面討論了深部采動(dòng)災(zāi)害防控方法。未來應(yīng)繼續(xù)加大對(duì)深部開采基礎(chǔ)研究支持力度,大力支持自主創(chuàng)新重大儀器及科學(xué)裝置研究,重點(diǎn)開展深部煤炭開采應(yīng)用基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究,依靠科技創(chuàng)新突破制約我國(guó)深部煤炭開采的理論與技術(shù)瓶頸。加強(qiáng)深部采動(dòng)多物理化學(xué)場(chǎng)耦合災(zāi)變機(jī)理分析,實(shí)現(xiàn)深地資源地質(zhì)精準(zhǔn)勘探和三維地質(zhì)可視化,建立深部采動(dòng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識(shí)及合理性評(píng)價(jià)模型,以及開展多參量災(zāi)害預(yù)警與防控技術(shù)和裝備研究,實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的有效預(yù)警和精準(zhǔn)防控,綜合形成深部煤礦災(zāi)害防控理論與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

同時(shí),在充分認(rèn)清深部各種災(zāi)害特征、治理能力極限和技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的基礎(chǔ)上,科學(xué)確定開采下限。最終有效解決深部煤炭開采面臨的科學(xué)問題和重大技術(shù)難題,促進(jìn)深部煤炭安全高效開采。

部分圖片

不同深度煤炭資源開采特點(diǎn)及災(zāi)害響應(yīng)情況