点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【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”
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【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”

来源:光明网-科普中国2024-12-09 13:36

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  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。

【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”

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)

【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”

【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”

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 全球人工智能伦理论坛探讨伦理原则落地实施

  • 一箭9星 引力一号遥三运载火箭发射成功

独家策划

推荐阅读
据了解,该隧道盾构段长约2.9公里,采用双洞双层结构设计。如此“大块头”的装备,推进系统配置了液压浮动支撑装置,同时还配备了高精度导向系统与管片选型系统,共同保障盾构机轻巧拐弯。
2026-09-16 10:38
当前,一场以可再生能源替代化石能源、以电动汽车替代燃油车为核心的能源革命正席卷全球。车网互动的本质,是将电动汽车从单纯的“负荷”转化为兼具“负荷”与“电源”双重属性的移动储能单元。
2026-09-16 10:38
从持续性看,这些劣质、虚假或错误的信息,不只占据当下受众的注意力,还会变成AI训练的语料,形成自我循环。使清朗网络空间成为可感可及的常态,还要立足于人机协同,同步提升全社会的信息素养和核查效率。
2026-09-16 10:37
近日,南方科技大学地球与空间科学系副教授范斯腾与合作者在火星大气环流及物质输运研究方面取得重要进展。火星上的物质输运通常主要沿着平均环流进行,这与地球根本不同,后者的大气输运主要受涡流主导。
2026-09-16 10:39
艺术家描绘了星团潮汐尾上的脉冲星和接力观测的三组望远镜。此后,随着星团内部动力学演化和银河系潮汐作用持续改变成员轨道,一部分中子星会逐渐进入潮汐尾,最终脱离星团。近一个世纪后,星团潮汐尾上的这颗脉冲星,使巴德开启的两条科学线索在一个具体天体上交汇。
2026-09-16 10:39
今年入夏以来,西北太平洋与南海海域的台风仿佛开启了“流水线”模式,接连生成、登陆,引发社会广泛关注。
2026-09-15 09:35
气候变化可能进一步改变全球极端降雨、洪水和季风过程,短期水文事件对陆地塑料向河流和海洋输送的影响也可能随之变化。厘清这种“脉冲式”污染输送机制,有助于提高全球海洋塑料污染预测的准确性,并为更具针对性的塑料污染治理提供科学依据。
2026-09-15 09:27
错坚河冰崩发生点和下游传输侵蚀通道。研究指出,气候变暖背景下,喜马拉雅山地区的冰冻圈灾害正呈现频次增加与链式放大的复合态势。研究指出,此次冰崩与气候变暖影响下冰裂隙扩张、从冰面向冰内和冰床排水加剧直接相关。
2026-09-15 09:26
记者从国家药监局了解到,我国第三个脑机接口医疗器械标准于14日被批准发布。据悉,为了支持我国脑机接口医疗器械重大创新、满足产业发展急需,国家药监局采用快速程序立项和批准。
2026-09-15 09:23
工科学习与研究强调实践牵引、逻辑思维和科学方法,解决问题更是落脚点——学生可以借助AI,但不能被AI替代。工科学习,不仅是吸收知识的过程,更是应用理论、方法和工具提升学生解决工程实践问题的能力的过程。
2026-09-15 09:25
拍卖会是全国优质种公牛资源展示的舞台。与华西牛同台竞争的,不乏安格斯、西门塔尔等国内外优质牛,可近4届“标王”无一例外都花落华西牛。
2026-09-14 09:26
甲烷的“存在感”远不及二氧化碳,但增温效应不容小觑。有研究认为湖泊贡献了全球自然甲烷排放的75%,也有测算认为占比不足两成。但实际排放多少、国际模型是否适用于我国,长期缺乏本土实测验证。
2026-09-14 09:25
位于今青海省海西州格尔木市南部的布尔汗布达山山体,是当代地质学界、地理学界公认的东昆仑主干,也是青藏公路、青藏铁路的关键地标——昆仑山口所在地。
2026-09-14 09:14
近日,记者从吉林大学获悉,该校生物考古实验室在全球首次完成已灭绝古生物奥氏马的完整形态复原。
2026-09-14 09:15
2026年国家网络安全宣传周期间,光明网联合科普中国推出AI科技伦理系列科普视频,引导公众理性认知技术逻辑,秉持算法向善理念,共建网络安全生态。
2026-09-14 09:15
实现人的自由全面发展,是人工智能伦理治理的逻辑起点与价值原点。
2026-09-11 08:42
2019年,一场生态修复让一个古人类遗址——云南蝙蝠洞遗址浮出水面。之后,多支科研团队开展跨学科综合研究,让丹尼索瓦人在中国西南腹地缺失的关键地理拼图得以补充。
2026-09-11 08:51
在位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区的人才创新谷,工作人员操作和林格尔数据中心集群多云算力资源监测与调度平台,实时监测、动态调度算力资源。
2026-09-11 09:10
人类全基因组约30亿个碱基对中,仅1%—2%编码蛋白质,其余包含不编码的“垃圾DNA”及控制基因表达时间、位置和强度的调控序列。
2026-09-11 09:07
8月也是非极地海域有记录以来最温暖的一个月。海表温度峰值达21.1℃,是有观测以来最高的海表温度。
2026-09-11 08:51
加载更多