中国煤炭科工集团五项科技成果在2025年国家科技奖励大会上获表彰，实现矿井水灾超前探测1152米

今年七月，2025年度国家科学技术奖励大会在北京举行，中国煤炭科工集团有限公司斩获五项国家科技大奖，覆盖矿井水灾透明感知、粉尘智能防控、稀缺遗煤绿色开采、露天矿地下水保护和采煤沉陷区高质利用。

创新体系推动行业变革

这些成果依托绿色化、数智化手段，实现了从零到一的突破，体现了对传统开采模式的改进。集团公司通过建立基础理论研究、技术装备开发与工程转化相结合的完整体系，培养了科学家在井下开展研究的文化氛围。

“绿色智能开采技术体系”指的是一套标准化技术框架，旨在通过智能化算法优化资源开发流程，同时减少对环境的负面影响，从而在开采中实现更高效率和生态平衡。

水灾防控技术取得世界纪录

中国煤科一级首席科学家董书宁团队历经十余年攻坚，发明了井下“智能钻探+钻孔物探”探测技术装备，创下水灾隐患超前探测1152米的世界纪录。这项发明解决了水灾看不见的问题，提高了煤矿作业安全性。

• 开发全球首个矿山地质AI大模型，用于水灾风险自动识别。
• 实现处置方案智能推送，推动水害防控向精准化升级。
• 攻克自适应靶向治理技术，减少人工干预。

我国矿山水文地质条件复杂，约86%的煤矿受水灾威胁，储量达数十亿吨。这项突破不仅提升了国内煤矿安全水平，还为全球类似行业提供了参考。

煤矿智能化监测系统实现水灾隐患精准识别

煤矿行业近日引入了两项创新监测技术，助力安全生产。新型智能钻探设备结合钻孔物探技术，构建出超远距离探测与实时监测系统。该技术能够捕捉岩层微破裂和富水体动态变化，为灾害预防提供实时数据支持。

“震-电”联动监测系统

为解决煤矿水灾隐患难以辨识的问题，团队研发了“震-电”联动全空间监测感知系统。这项技术通过捕捉岩层微破裂现象，实时分析矿井水文状态，将监测数据导入透明地质平台，实现灾害风险的科学评估与智能防控。

该系统就如同地层“听诊器”，能持续监测井下各类水灾隐患参数，为矿井安全提供可靠保障。同时，全球首个矿山地质AI大模型的应用，使监测系统具备持续运行能力，能够根据大数据分析提前识别潜在灾变风险。

粉尘监测技术突破

除水灾隐患外，井下粉尘问题也得到重视。传统防尘方式缺乏科学依据，矿工防护存在盲区。最新研发的粉尘监测设备可实时显示作业面粉尘浓度与个体累计接尘数据，通过分级预警算法提前发现隐患。

相关负责人表示，班组可以依据预警等级调整轮岗排班，合理配置防护装备。这种科学防控方式，实现了矿工职业健康防护模式的根本转变。粉尘分院仪表开发所副所长惠立锋在接受采访时表示，新技术为煤矿安全生产提供了有力保障。

技术创新理念

重庆研究院团队强调，这些技术创新不是简单的设备升级，而是实现了监测方式的质的飞跃：

• 从被动响应转向主动预警
• 从人工经验转向数据分析
• 从局部监测转向全空间感知
• 从简单检测转向智能防控

这些突破性成果将为煤矿安全智能化发展提供重要支撑。

粉尘监测预警系统因创新技术助力煤炭行业粉尘管理革命与生态协同开发

由中国煤科旗下重庆研究院牵头的"大型煤矿呼吸性粉尘治理与尘肺早期预警技术创新及工程推广"项目取得重大突破。该项目突破静电感应粉尘检测、呼吸性粉尘长效分离、个体接尘量动态监测等关键技术，自主研发粉尘在线监测装备，解决了传感器井下测量失准、分离组件易堵塞的技术难题。

核心技术突破，构建监测预警体系

重庆研究院创新性地融合人员定位与粉尘时空分布模型，建立了个体接尘量智能算法。这一技术实现了对矿工接尘水平的动态观测，并能分级预判尘肺病发病风险，推动了矿工粉尘暴露管控模式的根本性变革，使粉尘管理从"事后追溯"转向"事前预警"。

绿色开采技术协同推进生态与生产平衡

"让难采的遗煤'颗粒归仓'，让宝贵的地下水'滴水不漏'，让废弃的沉陷区'涅槃重生'"——这是中国煤科科研团队的技术创新方向。太原研究院开发的块段遗煤综合机械化单元密实充填采煤工艺，将短壁开采、绿色充填与智能控制技术相融合，实现了人员远程操控采掘运设备，既保障作业安全又减少对环境的影响。

水资源保护：技术创新实现开采与生态双赢

煤炭开采导致的地下水过度疏降问题成为制约行业可持续发展的重要因素。西安研究院开发的自粘接柔性防渗膜材料与水下强电流磁场磁化连接技术，成功攻克地下深窄空间防渗膜铺设技术难关。该技术已在扎尼河露天煤矿成功应用，实现矿坑疏排水量减少13.4万立方米/天等显著成效。

沉陷区治理与资源循环利用协同发展

采用采掘沉陷区高质建设利用关键技术与工程示范技术，科研团队创新开发了集勘查、评估、监测、治理为一体的防控技术体系。该系统将采空区治理技术与工程建设相结合，显著提高了土地利用率，成功解决了采空地层科学治理与工程建设协同的技术瓶颈，实现资源开发与生态环境保护的协同进步。

采煤沉陷区“空天地”协同监测平台案例实践与创新机制解析

作为矿山生态修复关键技术，“空天地”一体化协同监测平台已在我国多个地区开展实践应用。山东大学龙山校区采空区2518亩的全域勘察治理工程圆满完成，成功满足高校及大型公共配套开发所需地质条件。同时，山东济宁市任城区5000亩煤炭塌陷区综合治理工作也已达到高密度城建用地标准，昔日沉陷区正在向承载现代城市发展转型。

跨机构协同攻关打造核心技术

中国煤炭科集团通过创新机制，组建了由多个研究机构参与的重大科技项目攻关团队。在“稀缺优质遗煤及煤层气绿色智能开发关键技术与应用”项目中，太原研究院联合开采研究院展开跨专业、跨区域协同攻关，依托全国重点实验室、装备制造中试基地和大型井下试验矿井矩阵，实现了工程模拟计算、实验室测试与装备可靠性试验的同步推进。

采煤沉陷区治理攻克的关键技术源自中国煤科各研究院间的紧密合作。开采研究院负责一体化方案策划和核心技术支撑，而科工生态则负责项目工程实施与建设工作。研究院间利用集团平台优势，整合技术资源，充分发挥专业特长，共同解决技术难题，最终形成获得客户认可的产品解决方案。

协同创新体系促进成果转化

科技创新不仅停留在理论层面，更通过企业内部机制保障研发成果向实际应用转化。中国煤科建立了完善的科研项目体系，在矿井水灾隐患透明感知技术研发初期，就确立重大科研项目持续立项支撑政策，确保科技成果从理论到实践的重大突破。

值得关注的是，该集团通过建立独特的创新文化体系推动技术发展。科技创新理念“追求真理、探索奥秘、勇于创新、家国情怀”，以及核心价值观“以人为本、客户第一、家国情怀、止于至善”，为科研人员提供了深厚的文化土壤。这种创新文化激励科研团队将创新与国家需求相结合，推动科技成果不断突破。

未来：深地透明化技术攻关方向

展望煤炭开采未来，董书宁提出了五大攻关方向：深化两探融合，突破千米深井超远精准探测瓶颈；构建智能探测监测体系，实现不停钻、不停掘、不停采条件下的连续感知；发展物理AI反演技术，解决高效率与物理合理性的统一难题；突破多模态数据融合技术，打通地质、物探等多专业壁垒；推进生成式AI地质建模技术，提升地下空间结构推理精度。

实现深地空间完全透明化还需要四个基础保障：坚实的基础理论研究；关键核心技术的突破；重大仪器装备的研发；以及构建赋能决策的大模型智能体系。同时，沉陷区治理与粉尘防治技术也将向智能化、绿色化方向升级，解决深部开采面临的全新挑战。

董书宁表示，未来发展的信心来自四个方面：国家战略需求导向；百余座矿山的实战检验；煤矿智能化设施普及；行业认知的根本转变。从“灾害发生后再治理”到“地质透明化让灾害无处遁形”的理念变化，标志着我国煤矿深部开采技术进入新阶段，深地空间透明化愿景正在逐步实现。