【锚定2035·院士谈科学报国】解决煤矿支护难题 要把“乌金”变“绿金”

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　　作为一名长期致力于煤炭开采技术研究的科研人员，我从1981年考入山西矿业学院（现太原理工大学）采矿工程系开始，便与煤炭结下了不解之缘，30多年来始终在这一领域深耕。

　　采矿工程虽然井下工作环境比较艰苦，但它对于国家能源资源供给的重要性不言而喻。在煤炭开采技术领域，我们面临着诸多挑战，其中，巷道围岩稳定性控制一直是一个难题。我国煤矿以井工开采为主，需要在井下掘进规模巨大的巷道工程，每年新掘进的巷道总长约13000公里，相当于地球的直径，巷道也因此被称为煤矿开采的咽喉要道，巷道的畅通与稳定是保障煤矿安全、高效生产的必要条件。然而，由于我国煤矿地质条件复杂、开采强度大等因素，巷道围岩常常会出现大变形和严重的破坏。

中国工程院院士、中国煤炭科工集团有限公司首席科学家康红普

　　目前，我国煤矿巷道围岩控制技术主要有支护法、加固法、应力控制法和联合法。支护法是将支护力作用在巷道围岩表面，经历了木支护、砌碹支护到型钢支护的发展过程；加固法即深入围岩内部，保持围岩自承能力，如锚杆、锚索，注浆；应力控制法即减少或转移巷道周围高应力，如采用上行开采、将巷道布置在应力降低区及人工卸压；联合法则是联合使用两种或多种巷道围岩控制方法。

　　为了解决巷道稳定性控制难题，我和团队进行了长期的探索，研发出了煤矿巷道锚杆支护成套技术、巷道围岩支护-改性-卸压协同控制技术，在冲击地压、千米深井、破碎围岩及强动压等困难巷道中得到成功应用，不仅提高了巷道支护效果与安全度，降低了支护成本，更为重要的是促进了煤矿安全高效生产，提升了我国煤矿巷道围岩控制理论与技术水平，引领了矿山岩层控制科技的进步。

　　在巷道稳定性控制技术研发过程中，研究人员要不断地下到煤矿井了解巷道围岩与锚杆支护状态，上来时甚至分不清是项目研究人员还是煤矿工人，但在我看来，科研攻关就是需要甘愿坐“冷板凳”的人，要坚持一个方向十几年而不放弃。

　　目前，煤炭仍是我国的主体能源，为国家能源安全兜着“三重底”。最新数据显示，2023年，我国规模以上工业煤炭产量47.1亿吨，进口煤炭4.7亿吨。2023年，国内煤炭供应累计51.8亿吨，创历史新高。在“双碳”目标下，煤炭绿色低碳发展是必然趋势。

　　在煤炭的低碳利用方面，煤炭行业、油气行业及电力系统进行了大量的研究和探索。其中，二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是一项备受关注的技术。这项技术可以将煤炭燃烧过程中产生的二氧化碳进行捕集、压缩、运输和封存，从而避免其排放到大气中。虽然目前这项技术还处于研发和示范阶段，但我相信随着技术的不断进步和成本的降低，它将成为未来煤炭低碳利用的重要手段之一。

　　除了CCUS技术外，多个行业还积极探索其他低碳利用途径。例如，通过提高煤炭的燃烧效率和发电效率，减少煤炭的消耗和二氧化碳排放，也致力于煤炭的清洁转化利用，如煤制气、煤制油、煤制化学品等技术的研发和应用。这些技术不仅可以实现煤炭的高效利用，还可以减少污染物的排放和碳排放量。

　　然而，要实现煤炭行业的绿色低碳发展，仅靠技术手段是不够的，我们需要大量人才参与其中。我希望有更多的有志青年能够加入到这个领域中来，共同推动煤炭行业的转型升级和绿色低碳发展。这是一个充满挑战和机遇的行业，只要你对它充满热爱和执着追求，就一定能够在这个领域取得优异的成绩。同时，我也希望年轻人能够注重基础理论和专业知识的学习，不断提高自己的研究能力和创新能力，关注行业动态和国家需求，保持勤奋努力和坚持不懈的精神状态，不断攀登科技高峰。

　　展望未来，我相信在广大科研人员的共同努力下，我们一定能够实现煤炭行业的绿色低碳转型和可持续发展目标，让我们共同为国家的能源安全保障和经济社会可持续发展贡献自己的力量。

　　（作者：康红普，系中国工程院院士、中国煤炭科工集团有限公司首席科学家，光明网记者蔡琳、林佳欣采访整理）